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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种至少包含锂离子电池用活性物质、纤维状碳和氟系聚合物的锂离子二次电池用电极片。
技术介绍
1、锂离子二次电池是电解质中的锂离子负责导电的二次电池,其主流是正极使用锂金属氧化物作为电极活性物质、负极使用石墨等碳材料作为电极活性物质。锂离子二次电池具有在二次电池中能量密度也高的特征,因此其应用范围在不断扩大,从移动电话等小型设备到电动汽车等大型设备。
2、锂离子二次电池用电极片通常通过制备含有锂离子电池用活性物质、导电助剂、粘合剂和溶剂的浆料,将该浆料涂布成薄膜,然后除去溶剂来制作。因此,需要均匀分散锂离子电池用活性物质、导电助剂、粘合剂和溶剂的浆料制备工序和去除溶剂时的干燥工序,从而使制造工序变得复杂。此外,由于在去除溶剂时的干燥过程中,电极片很容易开裂,因此难以增加电极片的膜厚。此外,为了提高导电性,有时使用纤维状碳作为导电助剂,但长径比大的纤维状碳在将浆料涂布成薄膜的过程中容易沿涂布方向取向。其结果是,电极片的机械强度容易产生各向异性。
3、在专利文献1中记载了使用钴酸锂作为正极活性物质、聚偏二氟乙烯作为粘合剂、乙炔黑作为导电材料、n-甲基吡咯烷酮作为溶剂来制备浆料,并对该浆料进行涂布、干燥和辊压,由此制作正极。
4、在专利文献2和3中公开了通过使用压延装置将聚四氟乙烯原纤维化制成的干膜,但没有使用纤维状碳的相关记载。
5、现有技术文件
6、专利文件
7、专利文件1:国际公开2014/115852公报
8、专利文件2:日本特表2
9、专利文件3:日本特表2021-504877号公报
技术实现思路
1、(专利技术要解决的课题)
2、本专利技术要解决的课题是提供一种无需使用溶剂即可制作的锂离子二次电池用电极片及其制造方法。
3、(用于解决课题的方案)
4、鉴于上述现有技术,本申请专利技术人经过反复深入研究,结果发现在电极片内使用规定的纤维状碳,并使用氟系聚合物作为粘合剂,可以解决上述课题,从而完成了本专利技术。
5、即,本专利技术的电极片是由氟系聚合物支撑而成的电极片,其特征是在其制造工序中不使用溶剂以进行成膜。
6、解决上述课题的本专利技术如下所述。
7、[1]一种锂离子二次电池用电极片,其至少包含锂离子电池用活性物质、纤维状碳和氟系聚合物,其特征在于:
8、所述锂离子二次电池用电极片的膜厚为50至2000μm,拉伸断裂强度为0.20n/mm2以上,
9、所述纤维状碳的平均纤维直径为100至900nm,
10、所述纤维状碳在所述锂离子二次电池用电极片中的含量为0.1至10质量%。
11、上文[1]中所述的专利技术是一种通过氟系聚合物来维持片形态的锂离子二次电池用电极片。这种电极片是无需经过浆料制造的被称为干膜的电极片。
12、[2]根据[1]所述的锂离子二次电池用电极片,其中,还包含所述纤维状碳以外的碳系导电助剂。
13、上文[2]中所述的专利技术还包含纤维状碳以外的碳系导电助剂。这里所说的碳系导电助剂并不是指仅在[1]中规定的平均纤维直径不同的纤维状碳。
14、[3]根据[1]所述的锂离子二次电池用电极片,其中,所述纤维状碳的平均纤维长度为10至50μm。
15、[4]根据[1]所述的锂离子二次电池用电极片,其中,所述纤维状碳以填充密度0.8g/cm3填充时的粉体体积电阻率为4.00×10-2ω·cm以下。
16、[5]根据[1]所述的锂离子二次电池用电极片,其中,所述氟系聚合物为聚四氟乙烯。
17、[6]根据[1]所述的锂离子二次电池用电极片,其中,所述锂离子二次电池用电极片的空隙率为5至60体积%。
18、[7]根据[1]所述的锂离子二次电池用电极片,其中,所述锂离子二次电池用电极片的拉伸断裂强度(n/mm2)与膜厚(mm)的乘积为0.04n/mm以上。
19、[8]根据[1]所述的锂离子二次电池用电极片,其中,所述锂离子二次电池用电极片在膜厚方向上的导电率为8.0×10-4s/cm以上。
20、(专利技术效果)
21、本专利技术的锂离子二次电池用电极片在其制造工序中无需使用溶剂以进行成膜,因此制造简便。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种锂离子二次电池用电极片,其至少包含锂离子电池用活性物质、纤维状碳和氟系聚合物,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用电极片,其中,还包含所述纤维状碳以外的碳系导电助剂。
3.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用电极片,其中,所述纤维状碳的平均纤维长度为10至50μm。
4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用电极片,其中,所述纤维状碳以填充密度0.8g/cm3填充时的粉体体积电阻率为4.00×10-2Ω·cm以下。
5.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用电极片,其中,所述氟系聚合物为聚四氟乙烯。
6.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用电极片,其中,所述锂离子二次电池用电极片的空隙率为5至60体积%。
7.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用电极片,其中,所述锂离子二次电池用电极片的拉伸断裂强度(N/mm2)与膜厚(mm)的乘积为0.04N/mm以上。
8.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用电极片,其中,所述锂离子二次电池用电极片在膜厚方向上的导电率为8.0×10-4S
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种锂离子二次电池用电极片,其至少包含锂离子电池用活性物质、纤维状碳和氟系聚合物,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用电极片,其中,还包含所述纤维状碳以外的碳系导电助剂。
3.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用电极片,其中,所述纤维状碳的平均纤维长度为10至50μm。
4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用电极片,其中,所述纤维状碳以填充密度0.8g/cm3填充时的粉体体积电阻率为4.00×10-2ω·cm以下。
5.根据权利...
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