CATHODES FOR HIGH VOLTAGE LITHIUM-ION SECONDARY BATTERY AND DRY METHOD FOR MANUFACTURE OF SAME

A cathode for a high voltage lithium-ion secondary battery is described, including: an electrode layer having an electrode composition containing cathode active particles, fluoropolymer binder and conductive carbon. The cathode active particles are high voltage lithium transition metal oxides, the fluoropolymer binder is a fibrillated tetrafluoroethylene polymer having high melt creep viscosity, and the conductive carbon is carbon fibers having a specific surface area of about 50 m2/g or less. The carbon fibers and the fluoropolymer binder form a conducting structural web electronically connecting the cathode active particles, enabling electronic conductivity through the electrode layer. The electrode layer is adhered to a current collector comprising aluminum having surface roughness and substantially no carbon surface coating other than the conductive carbon of the electrode layer. Further described is a dry binder process to fabricate such cathodes, and the utility of such cathodes in high voltage lithium-ion secondary batteries. L'invention concerne une cathode pour une batterie secondaire au lithium-ion à haute tension, comprenant : une couche d'électrode ayant une composition d'électrode contenant des particules actives de cathode, un liant de fluoropolymère et du carbone conducteur. Les particules actives de cathode sont des oxydes de métal de transition lithium à haute tension, le liant de fluoropolymère est un polymère de tétrafluoroéthylène fibrillé ayant une viscosité de fluage à l'état fondu élevée, et le carbone conducteur est des fibres de carbone ayant une surface spécifique d'environ 50 m2/g ou moins. Les fibres de carbone et le liant de fluoropolymère forment une âme structurelle conductrice connectant électroniquement les particules actives de cathode, permettant une conductivité électronique à travers la couche d'électrode. La couche d'électrode est collée à un collecteur de courant comprenant de l'aluminium ayant une rugosité de surface et sensiblement aucun revêtement de surface de carbone autre que le carbone conducteur de la couche d'électrode. L'invention concerne en outre un procédé de liant à sec pour fabriquer de telles cathodes, et l'utilité de telles cathodes dans des batteries secondaires au lithium-ion à haute tension.