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公開番号2025168049
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024073165
出願日2024-04-26
発明の名称カーボンブラック、スラリー、正極形成用塗液、正極組成物、正極、及び電池
出願人デンカ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C09C 1/48 20060101AFI20251030BHJP(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】低添加量であっても低い極板抵抗を実現可能なカーボンブラックを提供すること。
【解決手段】BET比表面積が500m²/g以上1200m²/g以下、平均一次粒子径D_pが16nm以上25nm以下、ストラクチャー長さD_aggが180nm以上である、カーボンブラック。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ＢＥＴ比表面積が５００ｍ
２
／ｇ以上１４００ｍ
２
／ｇ以下、平均一次粒子径Ｄ
ｐ
が１６ｎｍ以上２５ｎｍ以下、ストラクチャー長さＤ
ａｇｇ
が１８０ｎｍ以上である、カーボンブラック。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
請求項１に記載のカーボンブラックと液状媒体とを含む、スラリー。
【請求項３】
請求項１に記載のカーボンブラックと活物質と結着材と液状媒体とを含む、正極形成用塗液。
【請求項４】
前記カーボンブラックの含有量が、固形分の全量基準で１質量％未満である、請求項３に記載の正極形成用塗液。
【請求項５】
請求項１に記載のカーボンブラックと活物質と結着材とを含む、正極組成物。
【請求項６】
前記カーボンブラックの含有量が１質量％未満である、請求項５に記載の正極組成物。
【請求項７】
集電体と、集電体上に配置された合材層と、を備え、
前記合材層が、請求項５又は６に記載の正極組成物を含む、正極。
【請求項８】
請求項７に記載の正極を含む、電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、カーボンブラック、スラリー、正極形成用塗液、正極組成物、正極、及び電池に関する。
続きを表示（約 1,900 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、リチウムイオン二次電池の更なる性能向上が求められている。
【０００７】
リチウムイオン二次電池の正極において、電池容量の向上のためには正極活物質の含有量を増やすことが考えられる。しかし、正極活物質の含有量を増加させると、導電材の含有量が少なくなって、十分な導電性が確保できなくなる場合があった。
【０００８】
本開示は、低添加量であっても低い極板抵抗を実現可能なカーボンブラックを提供することを目的とする。本開示はまた、当該カーボンブラックを含有し、リチウムイオン二次電池の正極形成に有用な、スラリー、正極形成用塗液、及び正極組成物を提供することを目的とする。更に本開示は、上記カーボンブラックを含有する正極及び電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、例えば以下の［１］～［８］に関する。
［１］
ＢＥＴ比表面積が５００ｍ
２
／ｇ以上１４００ｍ
２
／ｇ以下、平均一次粒子径Ｄ
ｐ
が１６ｎｍ以上２５ｎｍ以下、ストラクチャー長さＤ
ａｇｇ
が１８０ｎｍ以上である、カーボンブラック。
［２］
［１］に記載のカーボンブラックと液状媒体とを含む、スラリー。
［３］
［１］に記載のカーボンブラックと活物質と結着材と液状媒体とを含む、正極形成用塗液。
［４］
前記カーボンブラックの含有量が、固形分の全量基準で１質量％未満である、［３］に記載の正極形成用塗液。
［５］
［１］に記載のカーボンブラックと活物質と結着材とを含む、正極組成物。
［６］
前記カーボンブラックの含有量が１質量％未満である、［５］に記載の正極組成物。
［７］
集電体と、集電体上に配置された合材層と、を備え、
前記合材層が、［５］又は［６］に記載の正極組成物を含む、正極。
［８］
［７］に記載の正極を含む、電池。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、低添加量であっても低い極板抵抗を実現可能なカーボンブラックが提供される。また、本開示によれば、当該カーボンブラックを含有し、リチウムイオン二次電池の正極形成に有用な、スラリー、正極形成用塗液、及び正極組成物が提供される。更に本開示によれば、上記カーボンブラックを含有する正極及び電池が提供される。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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