混合碳黑和电极用浆料的制作方法

本申请涉及作为二次电池的电极用具有实用性的碳黑和电极用浆料。

背景技术：

1、近年来，二次电池已被应用于电动汽车、手机等非常广泛的领域和行业。而且，目前的现状是，随着其应用不断扩大，对于高能量密度、高输出密度或高速充放电之类的性能的要求进一步提高，为了达到要求，业界正在积极推进各种部件的开发。

2、作为其中之一受到关注的，是包含导电材料等各种配合物、涂布于集电箔的电极用浆料，特别是作为课题之一而举出了提高浆料内的配合物的分散性。分散性提高具有提高导电通路形成效率、提高作为最终制品的二次电池的性能的效果，因此作为对策，例如有使浆料高粘度化、通过提高剪切应力来破坏各配合物的凝聚、提高分散性的想法。

3、关于浆料的高粘度化开展了各种研究，通常通过提高浆料的固形成分比率、将粘合剂自身制成高粘度型、借助添加分散剂提高碳黑的浓度、进行配合方法等制造上的精心设计等来采取对策(专利文献1)。

4、然而，固形成分比率因与配合体系密切相关而不易变更，特别是粘合剂的添加量因溶解度等选择自由度低而存在不易调整的问题。除此以外，还有如果简单地进行高浓度化则会失去流动性、放入浆料搅拌容器之前的处理性变差等问题。

5、此外，制造上的精心设计也同样在客观上条件受到限制，根据情况会需要另外的混合器等专用设备，因此还是不能说能够容易地应用。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本特开2020-21632号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、本发明的目的在于，解决上述现有技术的问题，提供一种碳黑和电极用浆料，所述碳黑能够容易地使在二次电池等中使用的电极用浆料高粘度化，能够通过提高剪切应力来提高配合物分散性，所述电极用浆料能够容易地高粘度化，能够通过提高剪切应力来提高配合物分散性。

3、解决课题的手段

4、本发明人经过深入研究发现，通过组合使用常规的碳黑和多孔碳黑，将组合中多孔碳黑的多孔度与配合比率的关系设为特定范围，能够解决上述课题。使用多孔碳黑时，虽然在全部碳黑中微孔的比例增加，但在进行浆料化时溶剂不会进入微孔，因此，整体的密度降低，搅拌时的离心力变弱。由此，会对碳黑的分散性造成不良影响，阻碍导电通路的形成，甚至降低电池的性能，所以，以往并没有进行为了实现高粘度化、提高分散性而使用多孔碳黑的尝试。因此，在现有技术中并没有发现通过对作为配合物的碳黑特别是常规碳黑和多孔碳黑的配合比率以及多孔碳黑的多孔化程度任意地进行控制、将其设定在合适的范围，从而在维持导电材料的特性的同时实现浆料的高粘度化的例子。此外，本发明提出其最优条件，起到了通过以往方法无法达到的显著效果。

5、亦即，本发明是由以下所示的事项确定的。

6、[1]一种混合碳黑，混合了比表面积不同的第1碳黑和第2碳黑的两种碳黑，前述第2碳黑为多孔碳黑；前述第1碳黑的比表面积小于前述第2多孔碳黑的比表面积；当设前述第1碳黑的比表面积为n2sa(1)m2/g，设前述第2碳黑的比表面积为n2sa(2)m2/g时，由下式(i)计算出的数值为120～350m2/g，下式(i)中的(n2sa(2)－n2sa(1))为140～650m2/g。

7、[数式1]

8、(n2sa(2)－n2sa(1))×第2碳黑的质量/(第1碳黑的质量+第2碳黑的质量)(i)

9、[2]如上述[1]所述的混合碳黑，其特征为，第1碳黑为未被活化处理的碳黑，第2碳黑为被活化处理、被多孔化的碳黑。

10、[3]一种电极用浆料，含有比表面积不同的第1碳黑和第2碳黑以及粘合剂；前述第2碳黑为多孔碳黑；前述第1碳黑的比表面积小于前述第2碳黑的比表面积；当设前述第1碳黑的比表面积为n2sa(1)m2/g，设前述第2碳黑的比表面积为n2sa(2)m2/g时，由下式(i)算出的数值为120～350m2/g，下式(i)中的(n2sa(2)－n2sa(1))为140～650m2/g。

11、[数式2]

12、(n2sa(2)－n2sa(1))×第2碳黑的质量/(第1碳黑的质量+第2碳黑的质量)(i)

13、发明效果

14、根据本发明，能够提供能够效率良好地提高在二次电池等的电极中使用的电极用浆料的粘度、能够容易地使电极用浆料高粘度化的碳黑。此外，根据本发明，能够提供能够容易地高粘度化的在二次电池等的电极中使用的电极用浆料。本发明的碳黑和电极用浆料由于能够高粘度化，所以能够通过提高剪切应力来提高配合物分散性，因此能够提高电池性能。

技术特征：

1.一种混合碳黑，混合了比表面积不同的第1碳黑和第2碳黑的两种碳黑，前述第2碳黑为多孔碳黑；前述第1碳黑的比表面积小于前述第2多孔碳黑的比表面积；当设前述第1碳黑的比表面积为n2sa(1)

2.如权利要求1所述的混合碳黑，其特征在于，第1碳黑为未被活化处理的碳黑，第2碳黑为被活化处理、被多孔化的碳黑。

3.一种电极用浆料，含有比表面积不同的第1碳黑和第2碳黑以及粘合剂；前述第2碳黑为多孔碳黑；前述第1碳黑的比表面积小于前述第2碳黑的比表面积；当设前述第1碳黑的比表面积为n2sa(1)m2/g，设前述第2碳黑的比表面积为n2sa(2)m2/g时，由下式(i)算出的数值为120～350m2/g，下式(i)中的(n2sa(2)－n2sa(1))为140～650m2/g；

技术总结本发明的课题在于提供一种能够容易地使在二次电池等中使用的电极用浆料高粘度化、能够通过提高剪切应力来提高配合物分散性的碳黑，以及能够容易地高粘度化、能够通过提高剪切应力来提高混合物分散性的电极用浆料。一种混合碳黑，混合了比表面积不同的第1碳黑和第2碳黑的两种碳黑，前述第2碳黑为多孔碳黑；前述第1碳黑的比表面积小于前述第2多孔碳黑的比表面积；当设前述第1碳黑的比表面积为N2SA(1)m2/g，设前述第2碳黑的比表面积为N2SA(2)m2/g时，由下式(I)计算出的数值为120～350m2/g，下式(I)中的(N2SA(2)－N2SA(1))为140～650m2/g；[数式1](N2SA(2)－N2SA(1))×第2碳黑的质量/(第1碳黑的质量+第2碳黑的质量)(I)。技术研发人员：有满望,山口东吾受保护的技术使用者：旭碳株式会社技术研发日：技术公布日：2024/5/27