TW200303630A - Active electrode composition with graphite additive - Google Patents
Active electrode composition with graphite additive Download PDFInfo
- Publication number
- TW200303630A TW200303630A TW091134244A TW91134244A TW200303630A TW 200303630 A TW200303630 A TW 200303630A TW 091134244 A TW091134244 A TW 091134244A TW 91134244 A TW91134244 A TW 91134244A TW 200303630 A TW200303630 A TW 200303630A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- item
- electrode
- active
- patent application
- scope
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
- H01M4/745—Expanded metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/32—Nickel oxide or hydroxide electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
- H01M4/622—Binders being polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
- H01M4/742—Meshes or woven material; Expanded metal perforated material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
A7 200303630 B7 五、發明說明(1 ) 發明領域 本發明有關一供電化學裝置諸如電池及燃料電酏使 用之電極。本發明尤其有關一種使用於電化學裝置之電極 中的活性組成物。 5 發明背景 電化學裝置同時包括電池及燃料電池。可充電電池 可分為”非水性”電池或”水性”電池。非水性電池之實例為 鋰離子電池,其使用供陽極及陰極使用之夾層化合物,及 10 以液體有機物為主為聚合物電解質。水性電池可分為”酸 性”或”鹼性’’。酸性電池之實例有鉛-酸電池,其使用硫酸 作為電解質,二氧化鉛作為正極之活性材料,而金屬鉛一 具有高表面積多孔性結構一作為負活性材料。 鹼性電池之實例為”以鎳為主”之鹼性電池。此等電池 15 使用鹼性電解質(諸如氫氧化鉀)及作為正極活性材料之氫 氧化鎳。氫氧化鎳多年來皆作為鹼性電池之正極的活性材 料。發生於以鎳為主而可充電式電池之正極的反應係可逆 且包括下列化學反應: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 充電
Ni (On) 2 + 〇Ηβ <--------Ni〇OH + Η2〇 + e— (1) 放電
Ni(OH)2於充電操作期間於正極氧化成NiOOH。放電期 間,該NiOOH還原成Ni(OH)2。該以鎳為主之鹼性電池 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 200303630 A7 B7 五、發明說明(2 ) 的實例係包括鎳金屬氫化物電池(Ni-MH)、鎳鎘電池(Ni-Cd)、及鎳-鋅電池(Ni-Zn)。Ni-MH電池係包括具有氫儲 存合金以作為活性材料的負極。該氩儲存合金允許可逆地 電化學儲存氫。通常,Ni-MH電池係採用允許可逆地電 5 化學儲存氫之負極,及氫氧化鎳材料之正極。該正極及負 極於鹼性電解質中係分隔。 於Ni-MH電池兩側施加電位時,負極之氫儲存合金 藉由氫之電化學放電及羥基離子之電化學生成而充電; Μ + Η]〇 十 e""令-----> ΜΗ 十 OH· (2) 放電 該負極反應係可逆。放電時,所儲存之氫釋出以形成水分 15 子,且釋出電子。(Ni-Cd電池中,鎘金屬係為負極之活 性材料)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 供正極及負極使用之活性電極材料通常係固定於導 電性基材上,以形成電池正極及負極。將活性材料固定於 導電性基材之一方式係先添加少量黏合劑將該活性材料調 20 成糊漿,之後將該糊漿施加於該基材上。本發明有關一種 新穎之電極組成物,其具有改良之電化學及機械性質。 發明概述 本發明揭示一種供電化學裝置使用之電極,其包 -4— 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 200303630 Α7 Β7 五、發明說明(3) 括·活性電極材料;碳材料;及彈性聚合物。 本發明亦揭示一種供電化學裝置使用之電極,其包 括·活性電極材料;碳材料;及彈性聚合物。 本發明亦揭示一種電化學裝置,其包括:活性電極 5組成物’此組成物包含:活性電極材料;碳材料;及彈性 聚合物。 發明詳述 本發明揭示一種供電化學裝置之電極使用的活性組 10成物。該電化學裝置以具有一或多個正極、一或多個負極 及電解質之電池為佳。該活性電極組成物通常包含活性電 極材料、碳材料、及彈性聚合物。該彈性聚合物係作為供 該活性組成物使用之黏合劑。該活性電極組成物以活性電 極材料、碳材料及彈性聚合物之物理混合物形式為佳。該 15混合物可為乾燥混合物或糊漿(潮濕混合物)。該混合物以 糊漿形式為佳。 該活性電極材料通常可為正極材料或負極材料。正 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 極材料之實例有氧化鉛、二氧化鋰鈷、二氧化鋰鎳、氧化 鋰鎂化合物及過渡金屬氧化物、二氧化錳、氧化鋅'氧化 20鎳、氫氧化鎳、氫氧化錳、氧化銅、氧化鉬、氟化π 粉末。 反寻之 負極材料之實例係包括金屬鋰及類似鹼金屬及其人 金、鹼金屬吸收性碳材料、鋅、氫氧化鎘、氫吸收性二二 本紙張尺度適用Τ關冢標準(CJNWA4規格(210 X 297 ^17 200303630
該活性電極材料以正極材料為隹。該活性電極材料 以氫氧化鎳材料更佳。本發明精神及範圍内包括使用任何 氫氧化鎳材料作為活性材料。氫氧化鎳材料之實例係提供 於美國專利第5,348,822號、第5,637,423號及第 5 6,177,213號,其内容係以提及方式併入本文。 如前文所述,該活性組成物係包含活性電極材料、 —碳材料及彈性聚合物。可使用於該活性組成物中之碳材料 的實例係包括石墨。其他實例係包括含有石墨碳之碳材 料’諸如經石墨化之焦炭。可能之碳材料的其他實例係包 10 括視為非晶型、非結晶且無序之非石墨碳,諸如石油焦炭 及碳墨。該碳材料以石墨為佳。 石墨(或其他形式之碳材料)以微粒(即粒子)形式為 佳。該粒子可具有各種形狀。例如,其可為實質球形。或 該粒子可為其中一維大於另一維之長形。該粒子可為絲狀 15纖維。此外,該粒子可為薄片形式。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 所使用之石墨應為導電性,含量以足以於該活性組 成物中形成石墨粒子之導電性網絡為佳,本發明之一具體 實例中,該活性組成物較佳係包含至少1〇重量百分比之 石墨,以至少13重量百分比之石墨更佳,而至少15重量 20百分比之石墨最佳。本發明另一具體實例中,該活性組成 物較佳係包含介於約10重量百分比至約25重量百分比之 間的石墨’介於約13重量百分比至2〇重量百分比之間的 石墨更佳,而介於約13重量百分比至約17重量百分比之 石墨最佳。
本紙張尺度適用中國國f^^CNS)A4規格(2丨〇 X 297公釐 200303630 Α7 五、發明說明(5) 已知在特定可充電電池諸如密閉鎳金屬氫化物電池 之充電期間,正極在負極之前達到完全充電且開始釋出氧 20H- •今 H20 十 1/2〇2 十 2e- (3) 所釋出之氧可將正極氧化,導致其機械裂變,而降低電極 週期哥命。該氧化尤其會降低活性鎳氫氧化物粒子與基材 之間的黏著性及電導係數,而增加電極之電阻且降低可輸 10 出之電量。 此外,亦相信所釋出之氧藉由以下反應促進石墨之 氧化 15 C + 〇2 _> C〇2 (4) 石墨之氧化降低石墨之電導係數,亦降低電池電解質之離 子導電14貝。(例如,若為氫氧化鉀電解質,則因石墨氧 經濟邹智慧財產局員工消費合作社印製 20 化而幵/成之一氧化碳藉著與氫氧化鉀反應形成碳酸鉀而,, 毒化”該電解質)。 因此’使用於該活性組成物中之石墨以抗氧化為 佳。石墨之抗氧化性係視許多不同因素而定 。例如,相信 石墨之氧化速率至少部分與石墨之表面積有關。詳言之, 相#表面積愈大,石墨愈容易氧化。 因此 石墨表面積—藉Brunauer-Emmett-Teller t (2ΐ〇 χ 297 公麓) 200303630 A7 B7 五、發明說明(6 ) 或’’BET”方法測量一以小於或等於每克約15.0平方米為 佳,小於或等於每克約10.0平方米更佳,而小於或等於 每克約7.5平方米最佳。本發明特定具體實例中,該BET 表面積可小於或等於每克6.0平方米。 5 而且,雖不欲受缚於理論,但另外相信石墨之抗氧 化性亦至少部分與石墨之結晶高度有關,其中結晶高度係 為石墨於c-軸方向之尺寸(Lc)。詳言之,相信較大之結晶 高度增加石墨之抗氧化性。較佳係使用結晶高度Lc大於 95奈米之石墨。相信大於95奈米之結晶高度Lc充分降 10 低結晶之間的晶界表面積,以防止無法接受之氧化程度。 該結晶高度Lc以使用Warren-Scherrer方法測量為佳。 本發明之一具體實例中,石墨之結晶度係以結晶高 度Lc大於95奈米為佳,大於或等於約125奈米更佳, 而大於或等於約175奈米最佳。本發明之特定具體實例可 15 使用結晶高度Lc大於200奈米之石墨。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 亦相信石墨之抗氧化性至少部分與石墨之粒徑分佈 有關。該石墨可選擇具有其中至少90重量百分比之粒子 大於15微米為佳,至少90重量百分比之粒子大於20微 米更佳,而至少90百分比粒子大於40微米最佳之粒徑分 20 佈。雖不欲受缚於理論,但亦相信具有較大粒徑分帛之粒 子具有較小之表面積,因此,可具有較高之抗氧化性。 另外相信石墨之抗氧化性亦至少部分與石墨粒子之 表面缺陷量有關。相信較少數量之表面缺陷增加石墨之抗 氧化性。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200303630 Δ7 Α7 Β7 五、發明說明(7) 此外,所使用之石墨以各向異性為佳。即,其基本 物性(例如電阻係數)以隨方向變化為佳。 如前文所述,該活性組成物係包含活性電極材料、 碳材料(以石墨為佳)及彈性聚合物。彈性聚合物之實例係 5 包括苯乙烯-丁二烯(SB)、笨乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚 物(SBS)、苯乙烯-異戊間二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)及 j苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)。該彈性聚啥― 物以苯乙稀-丁二稀為佳。 本發明之一具體實例中,所使用之彈性聚合物的分 10 子量以介於25,000至500,000範圍内為佳,介於30,000 至300,000範圍内更佳。可使用兩種或多種彈性聚合物之 換合物或混合物。 該彈性聚合物可為乾燥粉末形式或液體懸浮液形 式。乾燥粉末形式之彈性聚合物以與非水性溶劑或水性溶 15 劑混合以形成液體懸浮液為佳。例如,該苯乙烯-丁二烯 可與非水性溶劑諸如甲苯混合,以形成苯乙烯-丁二烯之 液體懸浮液。 該活性組成物以包含至少1重量百分比之彈性聚合 物為佳。該活性組成物以包含介於約1重量百分比及約4 20 重量百分比之間的彈性聚合物更佳。該活性組成物以包含 介於約·2重量百分比及約.8重量百分比之間的彈性聚合 物最佳。本發明特定具體實例中,該活性組成物較佳係包 含介於約〇·3重量百分比及約0.5重量百分比之間的彈性 聚合物。 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
200303630 Α7 B7 五、發明說明 相俨:ί乙烯-丁二烯黏合劑亦可為抗氧化性。因此,亦 及丁二稀黏合劑亦可保護該電極以防止氧化 、而增加電極之整體性及週期壽命。 5 使用所討論,該彈性聚合物係作為該活性組成物 彈性聚αΓ 與活性電極材料及碳相互混合為佳。該 糊敷^與該活性電極材料及碳材料相互混合而形成 係於與活性Ξ此該彈性聚合物徐為固體形式,則較佳 為佳。兮電極及碳材料混合之前先溶解於適當之溶劑中 10料,以=性聚合物溶解之後,添加活性電極材料及碳材 活性^ 性糊漿組成物。本發明較佳具體實例中,該 I[負彳卜雜且成物係包含介於約60至80重量百分比之間的 約1至1,介於1至10重量百分比之間的鈷金屬,介於 旦八 重里百分比之間的氧化録,介於約1 〇至25重 15 t之間的石澤,及介於約Μ至4重量百分比之間 的本乙烯丁二烯。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 /本發明亦揭示一種供電化學裝置使用之電極。該雷 ”匕3前述活性組成物。該電極較佳亦包括導電性基 2,其係作為活性組成物之機械性載體。該基材亦作為電 机集極。該活性組成物係固定於該導電性基材上。 忒導電性基材可為任何技藝界已知可保持該活性材 料、、且成物之導電性載體。本發明精神及範圍内可使用任何 及所有類型之導電性基材。基材實例係包括網形金屬、多 孔性金屬、網形金屬、網、篩、墊、金屬箔、及發泡物。 通# ’任何金屬皆可作為基材,其先決條件為於電極之 10-
^mrn ^#^(CNS)A4^· (210 x 297 ^ T
10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 PH及電位下不被腐飿 鋼、及錢_。屬貫例包㈣、鎳合金、鍍鎳 金。 “核使用之基材可進一步包括鋼或銅合 斤使用之基材以 或薄箔為佳。即,使用二金屬、多孔性金屬、網、篩、 且較昂責之發泡物材料=且較不昂貴之基材以取代較厚 添加彈性聚合物人 電極材料(諸如 4合劑(諸如笨乙烯--丁二烯)於活性 著性、強度、耐賴Z材/|4)中改善整體活性組成物之黏 料之粒子·與-粒子之爹f性。該彈性聚合物增加該活性材 黏合。姆言> $ 2之黏合,亦增加活性材料與基材之間的 電極組成物俘】々敫與·粒子及粒子貪基材黏合性使活性 中之m、n ’而降低活性組成物變鬆而滲入隔板 可於性致㈣之機率。改良之點著性亦增加該電極之 電_此2田該電極可更輕易地扭轉、彎曲及捲繞。該 此更耐用’且具有較長之週期壽命。 哞佶生組成物因為彈性聚合物而改良之黏著性因此容 薄(可能較不昂貴)基材,諸如網形金屬、網、筛 j Λ 4 ’以支撐該活性材料,以取代較厚(可能較昂貴)發 口為活性組成物之黏著性及可撓性改減善,該組成 :保,黏著於較薄之基材上。(即,使用彈性聚合物黏告 劑,製造耐用、長期使用之電極時不需要發泡物之三維载 體結構)。 此外,由彈性聚合物黏合劑所提供之黏著性於活性 粒子與基材之間提供改良之電接觸(即,改良之電導穩 • 11 - 200303630 A7 發明說明 數)。此者降低電極之内部電阻, 量較少,可提供較多能量於外加負载上德㈣浪費之能 此外,所添加之碳材料,諸 組成物内作為導電性網絡,使電墨粒子’於該活性 薄之基材。因此,由石墨粒活性電極材料流至較 發泡物材料之三維導電性網絡:==絡係為供 注意發.泡物材料(諸如錄發= 多不同類型之正極(尤其是氫氧倾 Ή作為供4 10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 發明活性《組成物因此可容許以較薄且較美: 取代正極中之發泡物基材。 卩貝之土材 本發明電極以糊漿型電極為祛 著混合活性電極材料、碳材料及為;圭性=丨生組成物係藉 中)以形成固定於該基材上之糊聚而物(溶解於溶劑 加於該基材之後,形成之電極肖=佳°該糊漿施 可壓縮以進一步降低電極厚度電極乾燥之後’ 機達成。本發明較佳具體實例或多個軋製 該活性組成物以糊於網狀金屬==狀錄電極為佳。 化學錄成物之電 予衣置冤化學裝置係包括電池及M 4 裝置以包括至少-正極、至少燃枓電池。該電化學 佳。該正極及/或該負極可使本及電解質之電池為 性聚合物之黏合劑形成。該活性正極材料:氧:::: 本紙張尺度過用γ關象標準(cns)A4 -12- 200303630 A7 B7 五、發明說明(Π) 為佳。而且,該負極可使用活性負極材料、碳材料、及彈 性聚合物形成。該負極材料以氫氧化鎳材料為佳。 該電池以使用水性電解質之水性電池為佳。該電池 以使用鹼性電解質之鹼性電池更佳。一般,該鹼性電解質 5 係為鹼金屬氫氧化物之水溶液,諸如氫氧化鉀、氫氧化 經、氫氧化納或其混合物。 本發明鹼性電池之實例係為鹼性鎳金屬氫化(Ni-MH) 電池。該Ni-MH電池可使用具有包含氫氧化鎳材料、碳 材料(諸如石墨)及彈性聚合物(諸如苯乙烯-丁二烯)之活性 10 組成物的正極形成。該負極係為金屬氫化物電極,包括氫 儲存合金以作為活性負極材料。 如前文所述,彈性聚合物黏合劑之使用容許使用較 薄之基材,而製得較薄、較便宜且更持久之電極。新穎電 極藉著在電池外殼内放置更多之電極,而降低電池成本, 15 且增加電池之電容量。 實施例 經濟部智慧財產局員X.消費合作社印製 第一種活性正極糊漿(“對照組”材料)係使用88.6重量 百分比之Ni(OH)2、5·0重量百分比之Co、6重量百分比 20 之CoO及0.4重量百分比之PVA黏合劑(聚乙烯醇)而製 備。該糊漿固定於鎳發泡物基材上,以形成”對照組”正 極。 第二種正極糊漿(“經修飾”材料)係使用74重量百分 比Ni(OH)2、5.0重量百分比之Co、6重量百分比之 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 200303630 A7 B7 五、發明說明(12
CoO、15重量百分比之石墨及·4重量百分比之笨乙烯-丁 一稀‘備。所使用之石墨係為TIMCAL Ltd·所售之SFG· 44 ’結晶鬲度Lc大於200奈米,層間距離介於0.3354 奈米及0.3358奈米之間,而BET表面積約每克5平方 米。至少90百分比(重量)石墨粒子係介於44及53奈米 大小之間。該糊漿固定於鎳網金屬基材上,以形成”經修 飾”正極。該經修飾電極之理論電容量係約300毫安-小 時,而所得之電容量係約225毫安H、時。因此,電極之 效率係為75百分比。 10 使用前述,,對照組,,及,,經修飾,,正極,使用包括相同氫 儲存合金之負極製造,,對照組,,及,’經修飾,,鎳金屬氫化物電 池。所有電池皆使用相同方法進行循環(充電/放電)(於2d 笔文下充電且於30毫安下放電)。於5〇百分比d〇D(“放 電深度”)及80百分比DOD下測量功率因數。結果列於表 15 1中。功率因數係以每公斤之瓦特數提供(w/kg)。對照電 池及經修飾電池之週期壽命係列於表2。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 功率因數(W/k0 對照組 經修飾 表1 50% Don
80% DOD 250-300 350 -400 225-250 275-325 14- 200303630 A7 B7 五、發明說明(13) 對照組 經修飾 表2 於8〇% DOD下之週期壽命 500-700 1000+ 5 如表1及表2所示 10 15 經修飾電池之功率因數在50°/ 及80% DOD下皆高於對照組電池。而且,經修飾電池之 週期壽命大於對照組電池之周期壽命。 如前文所述,電化學裝置包括燃料電池及電池。才 發明活性組成㈣可作為燃料電池之氫電極(―般稱為% 極”)及/或氧電極(-般稱為,,陰極”)之活性組成物。本發印 活性電極組成物尤其可作為供祕燃料電池之f極使用^ 活性組成物。賴料電池較佳係❹金屬氫化電 據 極。驗性燃料電池之實例係出示於美國專财 ^ 09/524,116中,其揭示係以提及方式併人本文中。-、已知本發明之揭示係以詳細具體實例 以充分且完全地揭示本發明,但該等 乂 附申請專利範圍中所列示且定義之實;==本發㈣ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •15-
Claims (1)
- 200303630 六、申請專利範圍 1、一種活性電極組成物,其包含: 活性電極材料, 碳材料;及 彈性聚合物。 5 2、如申請專利範圍第1項之活性組成物,其中該活性組 成物係為糊漿。 3、 如申請專利範圍第1項之活性組成物,其中該活性電 極材料係為正極材料。 4、 如申請專利範圍第1項之活性組成物,其中該活性電 10 極材料係包含氫氧化鎳。 5、 如申請專利範圍第1項之活性組成物,其中該彈性聚 合物係為選自由苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚 物、苯乙烯-異戊間二烯-苯乙烯嵌段共聚物及苯乙烯_乙 烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物所組成之群的材料。 15 6、如申請專利範圍第1項之活性組成物,其中該碳材料 係包含石墨。 7、 如申請專利範圍第6項之活性組成物,其中該石墨係 具有大於95奈米之結晶尺寸Lc。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8、 如申請專利範圍第6項之活性組成物,其中該石墨係 20 具有介於.335奈米及.345奈米之間的層間距離c/2。 9、 如申請專利範圍第1項之活性組成物,其中該碳材料 係具有小於每克15平方米之BET表面積。 10、 如申請專利範圍第1項之活性組成物,其中該活性組 成物係包含至少10重量百分比之該碳材料。 -16 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 200303630 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 11、 一種供電化學裝置使用之電極,其包括:活性電極材料; 碳材料;及 彈性聚合物。 12、 如申請專利範圍第11項之電極 係為糊漿。 13、 如申請專利範圍第u項之電極 料係為正極材料。 14、 如申請專利範圍第11項之電極 料係包含氫氧化鎳。 15、 如申請專利範圍第11項之電極 係為選自由苯乙烯.丁二稀、笨乙烯_丁二職段共聚物 笨乙烯-異戊間二稀-苯乙稀嵌段共聚物及苯乙烯-乙稀 一烯-笨乙烯嵌段共聚物所組成之群的材料。 16、 如申請專利範圍第„項之電極,其中該碳化合物係 包含石墨。 17如申凊專利範圍第16項之電極,其中該石墨係具有 大於95奈米之結晶高度Lc。 18、 如申請專利範圍第16項之電極,其中該石墨係具有 介於.335奈米及.345奈米之間的層間距離c/2。 19、 如申請專利範圍第n項之電極,其中該碳材料係具 有小於每克15平方米之BET表面積。 20、 如申請專利範圍第11項之電極,其中該活性組成物 係固定於導電性基材,該基材係選自由網形金屬、多孔性 其中該活性組成物 其中遠活性電極材 其中該活性電極材 其中該彈性聚合物 丁 -17 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 8 8 8 8 A B c D 200303630 六、申請專利範圍 金屬、網或薄箔所組成之群。 21、 如申請專利範圍第11項之電極,其中該活性組成物 係包含至少10重量百分比之該碳材料。 22、 如申請專利範圍第11項之電極,其中該電極係具有 5 至少1000個週期之週期壽命。 23、 一種電化學裝置,其包括: 活性電極組成物,其包含: 活性電極材料; 碳材料,及 10 彈性聚合物。 24、 如申請專利範圍第23項之電化學裝置,其中該活性 組成物係為糊漿。 25、 如申請專利範圍第23項之電化學裝置,其中該活性 電極材料係為正極材料。 15 26、如申請專利範圍第23項之電化學裝置,其中該活性 電極材料係包含氫氧化鎳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 27、 如申請專利範圍第23項之電化學裝置,其中該彈性 聚合物係為選自由苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共 聚物、苯乙烯-異戊間二烯-苯乙烯嵌段共聚物及苯乙烯- 20 乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物所組成之群的材料。 28、 如申請專利範圍第23項之電化學裝置,其中該碳化 合物係包含石墨。 29、 如申請專利範圍第23項之電化學裝置,其進一步包 括: -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 8 8 8 8 A B c D 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200303630 六、申請專利範圍 鹼性電解質。 30、 如申請專利範圍第23項之電化學裝置,其中該活性 電極組成物係包含氫氧化鎳。 31、 如申請專利範圍第23項之電化學裝置,其進一步包 5 含至少一種金屬氫化物電極。 32、 如申請專利範圍第28項之電化學裝置,其中該石墨 係具有大於或等於95奈米之結晶高度。 33、 如申請專利範圍第28項之電化學裝置,其中該石墨 係具有介於.335奈米及.345奈米之間的層間距離c/2。 10 34、如申請專利範圍第23項之電化學裝置,其中該碳材 料係具有小於每克15平方米之BET表面積。 35、 如申請專利範圍第23項之電化學裝置,其中該活性 電極組成物係包含至少10重量百分比之該礙材料。 36、 如申請專利範圍第23項之電化學裝置,其中該電化 15 學裝置係為電池。 37、 如申請專利範圍第23項之電化學裝置,其中該電化 學裝置係為燃料電池。 38、 如申請專利範圍第36項之電化學裝置,其中該電池 係具有至少1000個週期之週期壽命。 -19 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)200303630 (一) 、本案指定代表圖爲:第_圖 - /、 (二) 、本代表圖之元件代表符號簡單說明 無Ο、、 第2-1頁
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/994,278 US6617072B2 (en) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | Positive active electrode composition with graphite additive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW200303630A true TW200303630A (en) | 2003-09-01 |
Family
ID=25540499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW091134244A TW200303630A (en) | 2001-11-27 | 2002-11-26 | Active electrode composition with graphite additive |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6617072B2 (zh) |
AU (1) | AU2002360493A1 (zh) |
TW (1) | TW200303630A (zh) |
WO (1) | WO2003047014A1 (zh) |
Families Citing this family (47)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7829221B2 (en) * | 2000-11-10 | 2010-11-09 | Powergenix Systems, Inc. | Cobalt containing positive electrode formulation for a nickel-zinc cell |
US6617072B2 (en) * | 2001-11-27 | 2003-09-09 | Ovonic Battery Company, Inc. | Positive active electrode composition with graphite additive |
WO2003063275A1 (en) * | 2002-01-08 | 2003-07-31 | Sony Corporation | Positive plate active material and nonaqueous electrolyte secondary cell using same |
US6991875B2 (en) * | 2002-08-28 | 2006-01-31 | The Gillette Company | Alkaline battery including nickel oxyhydroxide cathode and zinc anode |
US7273680B2 (en) | 2002-08-28 | 2007-09-25 | The Gillette Company | Alkaline battery including nickel oxyhydroxide cathode and zinc anode |
US20070248879A1 (en) * | 2002-08-28 | 2007-10-25 | Durkot Richard E | Alkaline battery including nickel oxyhydroxide cathode and zinc anode |
US7033698B2 (en) | 2002-11-08 | 2006-04-25 | The Gillette Company | Flexible cathodes |
US7238446B2 (en) * | 2002-12-24 | 2007-07-03 | Ovonic Battery Company, Inc. | Active electrode composition with conductive polymeric binder |
US7435395B2 (en) * | 2003-01-03 | 2008-10-14 | The Gillette Company | Alkaline cell with flat housing and nickel oxyhydroxide cathode |
US20080163478A1 (en) * | 2003-08-18 | 2008-07-10 | Powergenix Systems, Inc. | Method for manufacturing nickel zinc batteries |
EP1661195B1 (en) * | 2003-08-18 | 2016-01-13 | PowerGenix Systems, Inc. | Method of manufacturing nickel zinc batteries |
US20060210877A1 (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-21 | Rechargable Battery Corporation | Flexible pasted anode, primary cell with pasted anode, and method for making same |
ATE517445T1 (de) * | 2005-03-31 | 2011-08-15 | Firefly Energy Inc | Stromträger für eine energiespeichervorrichtung |
US8703330B2 (en) * | 2005-04-26 | 2014-04-22 | Powergenix Systems, Inc. | Nickel zinc battery design |
US20070004900A1 (en) * | 2005-05-02 | 2007-01-04 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Triblock copolymers with acidic groups |
US7459505B2 (en) * | 2005-05-03 | 2008-12-02 | General Motors Corporation | Block copolymers with acidic groups |
US7977394B2 (en) * | 2005-05-03 | 2011-07-12 | GM Global Technology Operations LLC | Triblock copolymers with acidic groups |
US7993792B2 (en) * | 2006-07-26 | 2011-08-09 | GM Global Technology Operations LLC | Polymer blocks for PEM applications |
US8492460B2 (en) * | 2006-07-28 | 2013-07-23 | GM Global Technology Operations LLC | Fluorinated polymer blocks for PEM applications |
US8399134B2 (en) * | 2007-11-20 | 2013-03-19 | Firefly Energy, Inc. | Lead acid battery including a two-layer carbon foam current collector |
KR101344493B1 (ko) | 2007-12-17 | 2013-12-24 | 삼성전자주식회사 | 단결정 그라펜 시트 및 그의 제조방법 |
US8043748B2 (en) * | 2008-02-07 | 2011-10-25 | Powergenix Systems, Inc. | Pasted nickel hydroxide electrode for rechargeable nickel-zinc batteries |
US8048566B2 (en) * | 2008-02-07 | 2011-11-01 | Powergenix Systems, Inc. | Nickel hydroxide electrode for rechargeable batteries |
EP2272124B1 (en) * | 2008-04-02 | 2016-03-23 | PowerGenix Systems, Inc. | Cylindrical nickel-zinc cell with negative can |
US8574767B2 (en) * | 2009-05-18 | 2013-11-05 | The Johns Hopkins University | Thin film electrodes including metal tubes filled with active material and battery cells, and methods of fabrication |
EP2509143A4 (en) * | 2009-12-04 | 2015-09-02 | Route Jj Co Ltd | ACTIVE ANODE MATERIAL PRECURSOR AND ACTIVE MATERIAL FOR RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY COMPRISING HOLLOW NANOFIBROUS CARBON AND PRODUCTION METHOD THEREOF |
US20130209839A1 (en) * | 2010-02-09 | 2013-08-15 | Bae Systems Plc | Component including a rechargeable battery |
US8298706B2 (en) * | 2010-03-12 | 2012-10-30 | The Gillette Company | Primary alkaline battery |
US9551758B2 (en) | 2012-12-27 | 2017-01-24 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Remote sensing of remaining battery capacity using on-battery circuitry |
JP2016507871A (ja) | 2013-01-14 | 2016-03-10 | パワージェニックス・システムズ・インコーポレーテッドPowergenix Systems, Incorporated | 充電式アルカリ電池のためのペースト式水酸化ニッケル電極及び添加物 |
US9478850B2 (en) | 2013-05-23 | 2016-10-25 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Omni-directional antenna for a cylindrical body |
US9726763B2 (en) | 2013-06-21 | 2017-08-08 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Systems and methods for remotely determining a battery characteristic |
US9793542B2 (en) | 2014-03-28 | 2017-10-17 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Beta-delithiated layered nickel oxide electrochemically active cathode material and a battery including said material |
US9882250B2 (en) | 2014-05-30 | 2018-01-30 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Indicator circuit decoupled from a ground plane |
US20150372285A1 (en) * | 2014-06-24 | 2015-12-24 | Basf Corporation | Metal Hydride Battery Electrodes |
US20160204441A1 (en) * | 2014-09-02 | 2016-07-14 | Panisolar, Inc. | Wall Mounted Zinc Batteries |
CN104616908B (zh) * | 2015-01-29 | 2017-05-17 | 西南石油大学 | 一种氢氧化镍/石墨烯或石墨的复合材料及制备方法 |
US10587012B2 (en) | 2015-03-26 | 2020-03-10 | Basf Corporation | Electrolyte compositions comprising ionic liquids and metal hydride batteries comprising same |
US10297875B2 (en) | 2015-09-01 | 2019-05-21 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Battery including an on-cell indicator |
WO2017172290A1 (en) | 2016-03-28 | 2017-10-05 | Basf Corporation | Silicon-based solid electrolyte for rechargeable battery |
US10818979B2 (en) | 2016-11-01 | 2020-10-27 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Single sided reusable battery indicator |
US10483634B2 (en) | 2016-11-01 | 2019-11-19 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Positive battery terminal antenna ground plane |
US11024891B2 (en) | 2016-11-01 | 2021-06-01 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Reusable battery indicator with lock and key mechanism |
US10151802B2 (en) | 2016-11-01 | 2018-12-11 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Reusable battery indicator with electrical lock and key |
US10608293B2 (en) | 2016-11-01 | 2020-03-31 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Dual sided reusable battery indicator |
EP3621923B1 (en) | 2017-05-09 | 2021-03-03 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Battery including beta-delithiated layered nickel oxide electrochemically active cathode material |
US11837754B2 (en) | 2020-12-30 | 2023-12-05 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Magnetic battery cell connection mechanism |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07130370A (ja) * | 1993-10-29 | 1995-05-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 塗着式電極およびその製造方法 |
DE4343321A1 (de) * | 1993-12-18 | 1995-06-22 | Varta Batterie | Elektrischer Akkumulator |
US6436575B1 (en) * | 1998-11-13 | 2002-08-20 | Moltech Power Systems, Inc. | Pasted positive electrode and process for its production |
US6617072B2 (en) * | 2001-11-27 | 2003-09-09 | Ovonic Battery Company, Inc. | Positive active electrode composition with graphite additive |
-
2001
- 2001-11-27 US US09/994,278 patent/US6617072B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-11-25 WO PCT/US2002/038925 patent/WO2003047014A1/en not_active Application Discontinuation
- 2002-11-25 AU AU2002360493A patent/AU2002360493A1/en not_active Abandoned
- 2002-11-26 TW TW091134244A patent/TW200303630A/zh unknown
-
2003
- 2003-06-25 US US10/603,675 patent/US20060166101A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6617072B2 (en) | 2003-09-09 |
US20030104280A1 (en) | 2003-06-05 |
AU2002360493A1 (en) | 2003-06-10 |
WO2003047014A1 (en) | 2003-06-05 |
US20060166101A1 (en) | 2006-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW200303630A (en) | Active electrode composition with graphite additive | |
JP5119577B2 (ja) | ニッケル水素電池 | |
JP3351261B2 (ja) | ニッケル正極とそれを用いたニッケル・水素蓄電池 | |
JP5172138B2 (ja) | アルカリ蓄電池 | |
CN112151793A (zh) | 一种可大倍率放电的正极片及包括该正极片的锂离子电池 | |
JP5959003B2 (ja) | ニッケル水素二次電池及びニッケル水素二次電池用の負極 | |
JP2008071759A (ja) | アルカリ電解液電池の負極の組成及び組成からなるアノード、このアノードからなるアルカリ電解液電池 | |
CN101662012B (zh) | 一种负极片及其制备方法和包括该负极片的电池 | |
WO2013132818A1 (ja) | アルカリ蓄電池用正極およびそれを用いたアルカリ蓄電池 | |
JP2012227106A (ja) | ニッケル水素蓄電池 | |
EP1258045A1 (en) | Nickel hydroxide paste with pectin binder | |
CA2137318A1 (en) | Electric accumulator | |
WO2002059986A2 (en) | Electrode with flag-shaped tap | |
JP6057369B2 (ja) | ニッケル水素二次電池 | |
JP2001266931A (ja) | ニッケル−水素蓄電池 | |
JP4747233B2 (ja) | アルカリ蓄電池 | |
JPH10106550A (ja) | 水素吸蔵合金電極およびその製造方法 | |
JP4399662B2 (ja) | 電極及びそれを用いた電池 | |
JP2004124132A (ja) | 水素吸蔵合金粉末、水素吸蔵合金電極およびそれを用いたニッケル水素蓄電池。 | |
CA2333079A1 (en) | Active electrode compositions comprising raney based catalysts and materials | |
US20070077489A1 (en) | Positive electrode for an alkaline battery | |
JP3263603B2 (ja) | アルカリ蓄電池 | |
JP7484686B2 (ja) | 負極活物質および電池 | |
JP2002260650A (ja) | 電 池 | |
JP3625655B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極及びニッケル水素蓄電池 |