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公開番号2025067084
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023176778
出願日2023-10-12
発明の名称スラリー、正極組成物、電池及びスラリーの製造方法
出願人デンカ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C09D 17/00 20060101AFI20250417BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】サイクル特性に優れた電池の製造に有用なスラリーを提供すること。
【解決手段】カーボンブラックと分散剤と分散媒とを含むスラリーであって、前記カーボンブラックの体積基準の粒度分布において、メディアン径(D50)が0.5μm以上0.8μm以下、累積90%径(D90)と累積10%径(D10)との差(D90-D10)が2μm未満、粒径が5μm超の粒子の総量が1%未満であり、前記D50に対する、前記スラリーを4週間静置したときの前記カーボンブラックのメディアン径(D50’)の比(D50’/D50)が1.3未満である、スラリー。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
カーボンブラックと分散剤と分散媒とを含むスラリーであって、
前記カーボンブラックの体積基準の粒度分布において、メディアン径（Ｄ５０）が０．５μｍ以上０．８μｍ以下、累積９０％径（Ｄ９０）と累積１０％径（Ｄ１０）との差（Ｄ９０－Ｄ１０）が２μｍ未満、粒径が５μｍ超の粒子の総量が１％未満であり、
前記Ｄ５０に対する、前記スラリーを４週間静置したときの前記カーボンブラックのメディアン径（Ｄ５０’）の比（Ｄ５０’／Ｄ５０）が１．３未満である、
スラリー。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記カーボンブラックが、アセチレンブラックである、請求項１に記載のスラリー。
【請求項３】
前記カーボンブラックの平均一次粒子径が１７ｎｍ以上３０ｎｍ以下である、請求項１に記載のスラリー。
【請求項４】
前記メディアン径（Ｄ５０’）が０．５μｍ以上０．８μｍ以下である、請求項１に記載のスラリー。
【請求項５】
前記スラリーを４週間静置したときの前記カーボンブラックの体積基準の粒度分布において、累積９０％径（Ｄ９０’）と累積１０％径（Ｄ１０’）との差（Ｄ９０’－Ｄ１０’）が２μｍ未満である、請求項１に記載のスラリー。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか一項に記載のスラリーと活物質と結着材との混合物である、正極組成物。
【請求項７】
集電体及び合材層を含む正極を備え、
前記合材層が、請求項６に記載の正極組成物の固形分を含む、電池。
【請求項８】
カーボンブラック粉体と分散剤と分散媒とを混合して、第一のスラリーを得る混合工程と、
前記第一のスラリーに分散処理を施して、カーボンブラック、分散剤及び分散媒を含有する第二のスラリーを得る分散工程と、
を含み、
前記分散工程が、
前記第二のスラリー中の前記カーボンブラックの体積基準の粒度分布において、メディアン径（Ｄ５０）が０．５μｍ以上０．８μｍ以下、累積９０％径（Ｄ９０）と累積１０％径（Ｄ１０）との差（Ｄ９０－Ｄ１０）が２μｍ未満、粒径が５μｍ超の粒子の総量が１％未満となり、且つ、
前記Ｄ５０に対する、前記第二のスラリーを４週間静置したときの前記カーボンブラックのメディアン径（Ｄ５０’）の比（Ｄ５０’／Ｄ５０）が１．３未満となるように、
前記分散処理を行う工程である、
スラリーの製造方法。
【請求項９】
前記カーボンブラックが、アセチレンブラックである、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記カーボンブラック粉体のＢＥＴ比表面積が、１００ｍ
２
／ｇ以上４００ｍ
２
／ｇ以下である、請求項８又は９に記載の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、スラリー、正極組成物、電池及びスラリーの製造方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
環境・エネルギー問題の高まりから、化石燃料への依存度を減らす低炭素社会の実現に向けた技術の開発が盛んに行われている。このような技術開発としては、ハイブリッド電気自動車や電気自動車等の低公害車の開発、太陽光発電や風力発電等の自然エネルギー発電・蓄電システムの開発、電力を効率よく供給し、送電ロスを減らす次世代送電網の開発等があり、多岐に渡っている。
【０００３】
これらの技術に共通して必要となるキーデバイスの一つが電池であり、このような電池に対しては、システムを小型化するための高いエネルギー密度が求められる。また、使用環境温度に左右されずに安定した電力の供給を可能にするための高い出力特性が求められる。さらに、長期間の使用に耐えうる良好なサイクル特性等も求められる。そのため、従来の鉛蓄電池、ニッケル－カドミウム電池、ニッケル－水素電池から、より高いエネルギー密度、出力特性及びサイクル特性を有するリチウムイオン二次電池への置き換えが急速に進んでいる。
【０００４】
従来、リチウムイオン二次電池の正極は、正極活物質、導電材及び結着材（バインダーとも言う）を含有する正極ペーストを、集電体に塗工することより製造されている。正極活物質としては、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム等のリチウム含有複合酸化物が用いられてきた。また、正極活物質は導電性に乏しいことから、導電性を付与する目的で、正極ペーストにカーボンブラック等の導電材を添加することが行われてきた（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００８－２２７４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、電池の更なる性能向上が求められている。
【０００７】
本開示の目的の一つは、サイクル特性に優れた電池の製造に有用なスラリー及びその製造方法を提供することにある。また、本開示の目的の一つは、サイクル特性に優れた電池の製造に有用な正極組成物及びその製造方法を提供することにある。更に、本開示の目的の一つは、サイクル特性に優れた電池及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、以下の［１］～［１２］を含む。
［１］
カーボンブラックと分散剤と分散媒とを含むスラリーであって、
前記カーボンブラックの体積基準の粒度分布において、メディアン径（Ｄ５０）が０．５μｍ以上０．８μｍ以下、累積９０％径（Ｄ９０）と累積１０％径（Ｄ１０）との差（Ｄ９０－Ｄ１０）が２μｍ未満、粒径が５μｍ超の粒子の総量が１％未満であり、
前記Ｄ５０に対する、前記スラリーを４週間静置したときの前記カーボンブラックのメディアン径（Ｄ５０’）の比（Ｄ５０’／Ｄ５０）が１．３未満である、
スラリー。
［２］
前記カーボンブラックが、アセチレンブラックである、［１］に記載のスラリー。
［３］
前記カーボンブラックの平均一次粒子径が１７ｎｍ以上３０ｎｍ以下である、［１］又は［２］に記載のスラリー。
［４］
前記メディアン径（Ｄ５０’）が０．５μｍ以上０．８μｍ以下である、［１］～［３］のいずれか一つに記載のスラリー。
［５］
前記スラリーを４週間静置したときの前記カーボンブラックの体積基準の粒度分布において、累積９０％径（Ｄ９０’）と累積１０％径（Ｄ１０’）との差（Ｄ９０’－Ｄ１０’）が２μｍ未満である、［１］～［４］のいずれか一つに記載のスラリー。
［６］
［１］～［５］のいずれか一つに記載のスラリーと活物質と結着材との混合物である、正極組成物。
［７］
集電体及び合材層を含む正極を備え、
前記合材層が、［６］に記載の正極組成物の固形分を含む、電池。
［８］
カーボンブラック粉体と分散剤と分散媒とを混合して、第一のスラリーを得る混合工程と、
前記第一のスラリーに分散処理を施して、カーボンブラック、分散剤及び分散媒を含有する第二のスラリーを得る分散工程と、
を含み、
前記分散工程が、
前記第二のスラリー中の前記カーボンブラックの体積基準の粒度分布において、メディアン径（Ｄ５０）が０．５μｍ以上０．８μｍ以下、累積９０％径（Ｄ９０）と累積１０％径（Ｄ１０）との差（Ｄ９０－Ｄ１０）が２μｍ未満、粒径が５μｍ超の粒子の総量が１％未満となり、且つ、
前記Ｄ５０に対する、前記第二のスラリーを４週間静置したときの前記カーボンブラックのメディアン径（Ｄ５０’）の比（Ｄ５０’／Ｄ５０）が１．３未満となるように、
前記分散処理を行う工程である、
スラリーの製造方法。
［９］
前記カーボンブラックが、アセチレンブラックである、［８］に記載の製造方法。
［１０］
前記カーボンブラック粉体のＢＥＴ比表面積が、１００ｍ
２
／ｇ以上４００ｍ
２
／ｇ以下である、［８］又は［９］に記載の製造方法。
［１１］
前記カーボンブラックの平均一次粒子径が１７ｎｍ以上３０ｎｍ以下である、［８］～［１０］のいずれか一つに記載の製造方法。
［１２］
前記分散工程が、スラリー中の前記カーボンブラックの体積基準の粒度分布において、メディアン径（Ｄ５０）が０．５μｍ以上０．９μｍ以下となった後に、更に分散処理を行う工程である、［８］～［１１］のいずれか一つに記載の製造方法。
［１３］
前記分散工程が、スラリー中の前記カーボンブラックの体積基準の粒度分布において、メディアン径（Ｄ５０）が０．５μｍ以上０．９μｍ以下となった後に、当該メディアン径（Ｄ５０）が０．５μｍ以上０．９μｍ以下となるまでの分散時間の０．５～２．５倍の時間更に分散処理を行う工程である、［８］～［１２］のいずれか一つに記載の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、サイクル特性に優れた電池の製造に有用なスラリー及びその製造方法が提供される。また、本開示によれば、サイクル特性に優れた電池の製造に有用な正極組成物及びその製造方法が提供される。更に、本開示の目的の一つは、サイクル特性に優れた電池及びその製造方法を提供することにある。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、好適な実施形態について詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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