리튬 이온 배터리를 위한 가교된 결합제 document_id 1020167025447

[청구항 2] 제1항에 있어서,이온화가능한 수용성 중합체가 크산탄 검, 알기네이트, 및 카르복시알킬 셀룰로스, 카르복시알킬 히드록시알킬 셀룰로스 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온 개질된 폴리사카라이드 중 적어도 하나를 포함하고, 이온화가능한 수용성 중합체가 적어도 1개의 히드록실 기포함하는 것인결합제 조성물. [청구항 3] 제1항에 있어서,이온화가능한 수용성 중합체가 리튬화 크산탄 검, 리튬화 알기네이트, 및 리튬화 카르복시알킬 셀룰로스, 리튬화 카르복시알킬 히드록시알킬 셀룰로스 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 리튬화 음이온 개질된 폴리사카라이드 중 적어도 하나포함하는 것인결합제 조성물. [청구항 4] 제1항에 있어서,구성요소가 적어도 1개의 카르복실 기를 포함하는 합성중합체인결합제 조성물. [청구항 5] 제4항에 있어서,합성 중합체가 폴리아크릴산, 폴리아크릴산 공중합체, 메틸 비닐 에테르 및 말레산 무수물 공중합체, 개질된 메틸 비닐 에테르 및 말레산 무수물 공중합체, 스티렌 말레산 무수물 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군선택된 것인결합제 조성물. [청구항 6] 제5항에 있어서,메틸 비닐 에테르 및 말레산 무수물 공중합체가 약 100,000 내지 약 3,000,000 달톤(dalton) 범위의 분자량갖는 것인결합제 조성물. [청구항 7] 제5항에 있어서,개질된 메틸 비닐 에테르 및 말레산 무수물 공중합체가 메틸 비닐 에테르, 말레산 무수물, 및 옥틸아민, 폴리에테르아민, 아크릴로니트릴, 플루오린화 비닐 에테르, 이소부틸렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 구성요소를 중합제조된 것인결합제 조성물. [청구항 8] 제5항에 있어서,폴리아크릴산 공중합체가 (i) 아크릴산 및 메타크릴산, (ii) 알킬아크릴레이트 및 아크릴산, (iii) 알킬아크릴레이트 및 메타크릴산, 및 (iv) 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 단량체를 중합제조된 것인결합제 조성물. [청구항 9] 제1항에 있어서,구성요소가 포름산, 아세트산, 클로로아세트산, 디클로로아세트산, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산, 옥살산, 벤조산 및 이들의 조합으로 이루어진 군선택된폴리카르복실산인 결합제 조성물. [청구항 10] 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,구성요소가 리튬화된 것인결합제 조성물. [청구항 11] 제1항에 있어서,에스테르화 촉매가 차아인산나트륨, 술폰산, 메탄 술폰산, 트리플루오로메탄 술폰산, 티타네이트 에스테르, 디알킬 주석 및 이들의 조합으로 이루어진 군선택된 것인결합제 조성물. [청구항 12] 제11항에 있어서,에스테르화 촉매가 차아인산나트륨인결합제 조성물. [청구항 13] 제11항에 있어서,티타네이트 에스테르가 테트라부틸 티타네이트인결합제 조성물. [청구항 14] 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,가교된 중합체 시스템이 구성요소의 적어도 1개의 카르복실 기와 이온화가능한수용성중합체의적어도1개의히드록실기간에스테르화 반응에의해형성된 것인결합제 조성물. [청구항 15] 제1항에 있어서,적어도 2개의 에폭시드 기를 포함하는 에폭시 수지가 디-에폭시, 트리-에폭시, 테트라-에폭시 및 이들의 조합으로 이루어진 군선택된 것인결합제 조성물. [청구항 16] 제15항에 있어서,적어도 2개의 에폭시드 기를 포함하는 에폭시드 수지가 비스페놀 a 디폭시인결합제 조성물. [청구항 17] 제15항 또는 제16항에 있어서,3급 아민, 4급 아민, 이미다졸, 포스포늄 화합물, 킬레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 에폭시 가교 촉매를 추가포함하는결합제 조성물. [청구항 18] 제17항에 있어서,이미다졸이 2-메틸이미다졸 또는 2-에틸이미다졸인결합제 조성물. [청구항 19] 전극 활성 물질; 이온화가능한 수용성 중합체 구성요소; 에스테르화 촉매 및 에폭시 수지 중 적어도 하나; 및 물 을 포함하는, 리튬 이온 배터리 제조에 사용되는 슬러리 [청구항 20] 제19항에 있어서,전극 활성 물질이 (i) 애노드 활성 물질 및 (ii) 캐소드 활성 물질 중적어도 하나인슬러리. [청구항 21] 제20항에 있어서,캐소드 활성 물질이 리튬 철 포스페이트 (lifepo4), 리튬 코발트 옥시드 (licoo2), 리튬 니켈 옥시드 (linio2), 리튬 니켈 코발트 알루미늄 옥시드 (linicoalo2), 리튬 니켈 망가니즈 코발트 옥시드 (linimncoo2), 리튬 망가니즈 옥시드 (limn2o4) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 리튬-함유 전이 금속 옥시드포함하는 것인슬러리. [청구항 22] 제20항에 있어서,애노드 활성 물질이 인공 흑연, 천연 흑연, 표면 개질된 흑연, 코크스, 경질 탄소, 연질 탄소, 탄소 섬유, 전도성 탄소 및 이들의 조합으로 이루어진 군선택된 것인슬러리. [청구항 23] 제22항에 있어서,애노드 활성 물질이 규소 및 산화규소 중 적어도 하나를 추가로 포함하고, 규소-함유 애노드 활성 물질이 그의 표면 상에 적어도 1개의 히드록실 기갖는 것인슬러리. [청구항 24] 제23항에 있어서,애노드 활성 물질이 흑연 및 산화규소포함하고,흑연 대 산화규소의 중량비가 적어도 50:50인 슬러리. [청구항 25] 제24항에 있어서,1 내지약 10 wt% 범위의 전도성 탄소를 추가포함하는슬러리. [청구항 26] 제20항에 있어서,애노드 활성 물질이 규소-그래핀포함하는 것인슬러리. [청구항 27] 제26항에 있어서,애노드 활성 물질이 전도성 탄소를 추가포함하는 것인슬러리. [청구항 28] 제19항에 있어서,이온화가능한 수용성 중합체가 크산탄 검, 알기네이트, 및 카르복시알킬 셀룰로스, 카르복시알킬 히드록시알킬 셀룰로스 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온 개질된 폴리사카라이드 중 적어도 하나를 포함하고, 이온화가능한 수용성 중합체가 적어도 1개의 히드록실 기포함하는 것인슬러리. [청구항 29] 제28항에 있어서,이온화가능한 수용성 중합체가 리튬화 크산탄 검, 리튬화 알기네이트, 및 리튬화 카르복시알킬 셀룰로스, 리튬화 카르복시알킬 히드록시알킬 셀룰로스 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 리튬화 음이온 개질된 폴리사카라이드 중 적어도 하나포함하는 것인슬러리. [청구항 30] 제19항에 있어서,구성요소가 적어도 1개의 카르복실 기를 포함하는 합성중합체인슬러리. [청구항 31] 제30항에 있어서,합성 중합체가 폴리아크릴산, 폴리아크릴산 공중합체, 메틸 비닐 에테르 및 말레산 무수물 공중합체, 개질된 메틸 비닐 에테르 및 말레산 무수물 공중합체, 스티렌 말레산 무수물 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군선택된 것인슬러리. [청구항 32] 제31항에 있어서,메틸 비닐 에테르 및 말레산 무수물 공중합체가 약 100,000 내지 약 3,000,000 달톤 범위의 분자량갖는 것인슬러리. [청구항 33] 제31항 또는 제32항에 있어서,메틸 비닐 에테르 및 말레산 무수물 공중합체가 (i) 염기성 용액 및 (ii) 리튬 염의 형태 중적어도 하나인슬러리. [청구항 34] 제31항에 있어서,개질된 메틸 비닐 에테르 및 말레산 무수물 공중합체가 메틸 비닐 에테르, 말레산 무수물, 및 옥틸아민, 폴리에테르아민, 아크릴로니트릴, 플루오린화 비닐 에테르, 이소부틸렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 구성요소를 중합제조된 것인슬러리. [청구항 35] 제34항에 있어서,개질된 메틸 비닐 에테르 및 말레산 무수물 공중합체가 (i) 염기성 용액 및 (ii) 리튬 염의 형태 중적어도 하나인슬러리. [청구항 36] 제31항에 있어서,폴리아크릴산 공중합체가 (i) 아크릴산과 메타크릴산의 공중합체, (ii) 알킬아크릴레이트와 아크릴산의 공중합체, (iii) 알킬아크릴레이트와 메타크릴산의 공중합체 및 (iv) 이들의 조합으로 이루어진 군선택된 것인슬러리. [청구항 37] 제19항에 있어서,구성요소가 포름산, 아세트산, 클로로아세트산, 디클로로아세트산, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산, 옥살산, 벤조산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리카르복실산포함하는 것인슬러리. [청구항 38] 제37항에 있어서,폴리카르복실산이(i) 염기성 용액 및 (ii) 리튬화된 것 중적어도 하나인슬러리. [청구항 39] 제31항에 있어서,스티렌 말레산 무수물 공중합체가 에스테르-개질된 스티렌 말레산 무수물 공중합체, 알콜-개질된 스티렌 말레산 무수물 공중합체, 아민-개질된 스티렌 말레산 무수물 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 개질된 스티렌말레산 무수물 공중합체인슬러리. [청구항 40] 제19항에 있어서,에스테르화 촉매가 차아인산나트륨, 술폰산, 메탄 술폰산, 트리플루오로메탄 술폰산, 티타네이트 에스테르, 디알킬 주석 및 이들의 조합으로 이루어진 군선택된 것인슬러리. [청구항 41] 제40항에 있어서,에스테르화 촉매가 차아인산나트륨인슬러리. [청구항 42] 제40항에 있어서,티타네이트 에스테르가 테트라부틸 티타네이트인슬러리. [청구항 43] 제19항에 있어서,에폭시 수지가 적어도 2개의 에폭시포함하는 것인슬러리. [청구항 44] 제43항에 있어서,에폭시 수지가 디-에폭시, 트리-에폭시, 테트라-에폭시 및 이들의 조합으로 이루어진 군선택된 것인슬러리. [청구항 45] 제43항 또는 제44항에 있어서,에폭시 수지가 비스페놀 a 디폭시인슬러리. [청구항 46] 제43항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,에폭시 수지가 적어도 하나의 계면활성제를 포함하는 수분산액 중존재하는 것인슬러리. [청구항 47] 제46항에 있어서,계면활성제가 포스페이트 에스테르, 이미다졸린, 아미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군선택된 것인슬러리. [청구항 48] 제43항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서,에폭시 가교 촉매를 추가로포함하는슬러리. [청구항 49] 제48항에 있어서,에폭시 가교 촉매가 3급 아민, 4급 아민, 이미다졸, 포스포늄 화합물, 킬레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군선택된 것인슬러리. [청구항 50] 제49항에 있어서,이미다졸이 2-메틸이미다졸 또는 2-에틸이미다졸인슬러리. [청구항 51] 제48항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서,에폭시 가교 촉매가 약 0.1 내지 약 1 wt%의 범위존재하는 것인슬러리. [청구항 52] 제40항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,이온화가능한 수용성 중합체 및 구성요소가 고형분의 약 1 내지 약 5 wt% 범위로 존재하고, 전극 활성 물질이 고형분의 약 15 내지 약 65 wt% 범위로 존재하고, 에스테르화 촉매가 고형분의 약 0.005 wt% 내지 약 5 wt% 범위로 존재하고, 물이 슬러리의 약 30 내지 약 90 wt% 범위존재하는 것인슬러리. [청구항 53] 제43항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서,이온화가능한 수용성 중합체 및 구성요소가 고형분의 약 1 내지 약 5 wt% 범위로 존재하고, 전극 활성 물질이 고형분의 약 15 내지 약 65 wt% 범위로 존재하고, 에폭시 수지가 고형분의 약 2 내지 약 60 wt% 범위로 존재하고, 물이 슬러리의 약 30 내지 약 90 wt% 범위존재하는 것인슬러리. [청구항 54] 제19항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서,의 전단 속도및 25℃에서 약 3,000 내지 15,000 mpa.s 범위의 브룩필드(brookfield) 점도갖는슬러리. [청구항 55] 제19항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서,적어도 24시간 동안 가시적용액인채있는슬러리. [청구항 56] 전극 활성 물질; 및 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 결합제 조성물 을 포함하는, 리튬 이온 배터리 제조에 사용되는 필름 [청구항 57] 제56항에 있어서,10 내지약 60 ㎛ 범위의 두께갖는필름. [청구항 58] 제56항 또는 제57항에 있어서,1 내지약 35 wt% 범위의 결합제 조성물 및 약 65 내지 99 wt% 범위의 전극 활성 물질포함하는필름. [청구항 59] 제56항 내지 제58항 중 어느 한 항의 필름; 및 집전체 를 포함하는, 리튬 이온 배터리용 전극 [청구항 60] 제59항에 있어서,집전체가 알루미늄, 탄소, 구리, 스테인레스강, 니켈, 아연, 은 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질제조된 것인전극.