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      鋰離子二次電池用電極和鋰離子二次電池的制作方法_2

      文檔序號:9816547閱讀:來源:國知局
      涂布并干燥從而形成負(fù)極20。
      [0化2] 粘結(jié)材料優(yōu)選聚偏二氣乙締、聚四氣乙締、EPDM、SBR、NBR、氣橡膠等化學(xué)上、物理 上穩(wěn)定的材料。另外,導(dǎo)電助劑可W列舉科琴黑、乙烘黑、炭黑、石墨、碳納米管、無定形碳 等。
      [0053] 負(fù)極集電體沒有特別限定,可W使用由銅錐等形成的集電體。
      [0054] (非水電解液)
      [0055] 非水電解液22沒有特別限定,可W列舉使支持鹽溶解在有機(jī)溶劑等溶劑中的電解 液、電解質(zhì)兼溶劑的離子液體、進(jìn)一步使支持鹽溶解在該離子液體中的電解液等。
      [0056] 作為有機(jī)溶劑,可W使用碳酸醋類、面代控、酸類、酬類、臘類、內(nèi)醋類、氧戊環(huán)(才 年ックシ)化合物等。另外,也可W使用碳酸亞丙醋、碳酸亞乙醋、1,2-二甲氧基乙燒、碳酸 二甲醋,碳酸二乙醋、碳酸甲乙醋等的混合溶劑。
      [0057] 非水電解液22所用的支持鹽沒有特別限定,可W列舉(例如化iPF6、LiBF4、LiCl化、 LiAsF6、LiCF3S〇3、LiN(CF3S〇2)2、LiC(CF3S〇2)3、LiN(FS〇2)2、LiN(CF3S〇2)(C4F9S〇2)、LiN (C的S化)2等。
      [0058] 非水電解液22所用的離子液體也沒有特別限定,只要是在常溫下為液體的鹽即 可,可W列舉(例如)烷基錠鹽、化咯燒鐵鹽、化挫鐵鹽、贓晚鐵鹽、咪挫鐵鹽、化晚鐵鹽、梳 鹽、鱗鹽等。另外,離子液體更為優(yōu)選為在寬電位范圍內(nèi)是電化學(xué)穩(wěn)定的。
      [0化9](隔板、裡離子二次電池)
      [0060] 作為隔板21,可W列舉聚乙締、聚丙締等聚締控制的或芳香族聚酷胺樹脂制的微 孔膜或無紡布,含無機(jī)陶瓷粉末的多孔樹脂涂層等。
      [0061] 所述正極1、負(fù)極20、非水電解液22、W及隔板21收納在W防止電解液的泄露、防止 外部氣體的進(jìn)入等為目的而在圖2中示出的正極殼體24和負(fù)極殼體25中,從而可W制作硬 幣型的裡離子二次電池2。殼體24、25由金屬板等形成。
      [0062] 需要說明的是,正極殼體24和負(fù)極殼體25之間用具有絕緣性的密封墊26密封。 [006;3](實(shí)施例)
      [0064] 下面,對本發(fā)明的裡離子二次電池2的實(shí)施例和比較例進(jìn)行詳細(xì)說明,但裡離子二 次電池并不限于此。
      [0065] (實(shí)施例1)
      [0066] 首先,向甲乙酬(MEK)和甲苯的混合溶劑中添加30質(zhì)量份乙烘黑化S-100,電氣化 學(xué)工業(yè)制造)和70質(zhì)量份聚醋A(分子量:17,000^肖(玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)):67°(:,第一粘結(jié)劑),并 進(jìn)行分散處理,制備均勻的漿料。將該漿料涂布在侶錐制的集電體(厚度20WH(微米),正極 集電體)上,并進(jìn)行干燥處理,由此得到正極第一層。干燥處理后的正極第一層的膜厚為1~ 2皿。
      [0067] 接下來,向N-甲基化咯燒酬中添加92質(zhì)量份LiMn化(日本化學(xué)產(chǎn)業(yè)制造)、5質(zhì)量份 乙烘黑化S-100,電氣化學(xué)工業(yè)制造)、w及3質(zhì)量份聚偏二氣乙締(#7200,夕レ/、?パッテリ 一 .7テリア瓜乂.ク中パシ制造),并進(jìn)行分散處理,制備均勻的漿料。將該漿料涂布在正 極第一層上,并進(jìn)行干燥處理,由此得到正極第二層。干燥處理后的正極第二層的膜厚為 100皿。
      [0068] 加壓處理干燥處理后的正極,使得正極的密度變?yōu)榧s2.6g/cm2。
      [0069] 將所得的正極沖壓為直徑13.5mm,并準(zhǔn)備直徑15mm的裡錐作為負(fù)極。隔著聚締控 審揃或聚乙締制的隔板(八^求7,旭化成^一ッテリア瓜乂制造)將正極、負(fù)極夾在一起。
      [0070] 在此,向碳酸亞乙醋與碳酸二乙醋W體積比3:7混合的混合有機(jī)溶劑中添加 LiPFe (六氣憐酸裡)使其濃度為Imol/L。接著,注入W重量比計(jì)添加了 2%碳酸亞乙締醋從而制備 的非水電解液,制作硬幣型電池2。
      [0071] 需要說明的是,相對于實(shí)施例的電池2,圖3所示的比較例1的硬幣型電池100不具 有正極第一層11。
      [0072] (實(shí)施例2)
      [0073] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用與聚醋A不同的聚醋B(分子量:15,000,Tg:60 °C)代替聚醋AW外,通過與實(shí)施例1相同的方法制作電池2。
      [0074] (實(shí)施例3)
      [0075] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用聚醋C(分子量:23,000^邑:67°〇^外,通過與 實(shí)施例1相同的方法制作電池2。
      [0076] (實(shí)施例4)
      [0077] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用聚醋D(分子量:18,000^邑:68°〇^外,通過與 實(shí)施例1相同的方法制作電池2。
      [007引(實(shí)施例5)
      [0079] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用聚醋E(分子量:22,000^旨:72。^外,通過與 實(shí)施例1相同的方法制作電池2。
      [0080] (實(shí)施例6)
      [0081] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用聚醋F(分子量:14,000^邑:71°〇^外,通過與 實(shí)施例1相同的方法制作電池2。
      [0082] (實(shí)施例7)
      [0083] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用聚醋G(分子量:11,000^邑:36°〇^外,通過與 實(shí)施例1相同的方法制作電池2。
      [0084] (實(shí)施例8)
      [0085] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用聚醋H(分子量:18,000^旨:84°〇^外,通過與 實(shí)施例1相同的方法制作電池2。
      [0086] (實(shí)施例9)
      [0087] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用前述聚醋F,并且將該第一粘結(jié)劑用六亞甲基 二異氯酸醋當(dāng)量交聯(lián)W外,通過與實(shí)施例1相同的方法制作電池2。
      [008引(實(shí)施例10)
      [0089]除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用聚氨醋A(分子量:20,000^邑:68°〇,并且用六 亞甲基二異氯酸醋當(dāng)量交聯(lián)W外,通過與實(shí)施例1相同的方法制作電池2。
      [0090] (實(shí)施例11)
      [0091] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用聚氨醋B(分子量:30,000, Tg:46°C),并且用六 亞甲基二異氯酸醋當(dāng)量交聯(lián)W外,通過與實(shí)施例1相同的方法制作電池2。
      [OOW](實(shí)施例12)
      [0093] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用聚醋氨基甲酸醋A(分子量:40,000,Tg:83°C), 并且用六亞甲基二異氯酸醋當(dāng)量交聯(lián)W外,通過與實(shí)施例1相同的方法制作電池2。
      [0094] (實(shí)施例13)
      [0095] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用聚醋氨基甲酸醋B(分子量:25,000,Tg:73°C), 并且用六亞甲基二異氯酸醋當(dāng)量交聯(lián)W外,通過與實(shí)施例1相同的方法制作電池2。
      [0096] (比較例1)
      [0097] 除了使用運(yùn)樣的正極:其沒有形成正極第一層,而是在侶錐制的集電體(厚度20y m,正極集電體)上形成由92重量份LiMn化(日本化學(xué)產(chǎn)業(yè)制造)、5重量份乙烘黑化S-100,電 氣化學(xué)工業(yè)制造)、W及3重量份聚偏二氣乙締(#7200,夕レ/、.パッテリ一 .7テリア瓜乂. ク中パシ制造)形成的正極第二層W外,通過與實(shí)施例1相同的方法制作電池100。
      [009引(比較例2)
      [0099] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用丙締酸多元醇A(分子量:10,000,Tg:88°C),并 且用六亞甲基二異氯酸醋當(dāng)量交聯(lián)W外,通過與實(shí)施例1相同的方法制作電池。
      [0100] (比較例3)
      [0101] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用丙締酸多元醇B(分子量:37,000^邑:77°(:),并 且用六亞甲基二異氯酸醋當(dāng)量交聯(lián)W外,通過與實(shí)施例1相同的方法制作電池。
      [0102] (比較例4)
      [0103] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用丙締酸多元醇C(分子量:23,000^邑:60°(:),并 且用六亞甲基二異氯酸醋當(dāng)量交聯(lián)W外,通過與實(shí)施例1相同的方法制作電池。
      [0104] (比較例5)
      [0105] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用丙締酸多元醇D(分子量:16,000,Tg:52°C),并 且用六亞甲基二異氯酸醋當(dāng)量交聯(lián)W外,通過與實(shí)施例1相同的方法制作電池。
      [0106] (比較例6)
      [0107] 除了正極第一層的第一粘結(jié)劑使用丙締酸多元醇A,并且進(jìn)一步添加了 5wt%的碳 酸裡W外,通過與實(shí)施例1相同的方法制作電池。(正極評價)
      [0108] 作為正極評價,進(jìn)行正極第一層的電化學(xué)行為的調(diào)查。具體而言,制造了 W上述正 極第一層為工作電極(正極)、W裡金屬為對電極(負(fù)極)的2極電池(比較例的電池100)。使 用電位儀/恒流器裝置( 1287型,Solartron公司制造)和頻率響應(yīng)分析儀( 1260型, So 1 artron公司制造 ),W 5mV/s (毫伏每秒)的掃描速度、3.0~5. OV的電位范圍掃描的同時, 測定正極與負(fù)極之間的電位差,并進(jìn)行循環(huán)伏安法(CV)測定。
      [0109] 在上述電池100的CV測定中,將觀測到氧化電流為0.05mA/cm2的時刻的電壓(前述 的電位差)設(shè)為正極第一層所含的第一粘結(jié)劑的氧化開始電位(開始變質(zhì)的電位)。
      [0110] 正極與負(fù)極之間的電位差變大達(dá)到第一粘結(jié)劑的氧化開始電位時,第一粘結(jié)劑開 始變質(zhì)從而第一粘結(jié)劑的電阻變大。
      [0111](電池的放電容量評價)
      [0112] 使用實(shí)施例的電池2,
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