BR102017019199A2 - eletrólito compósito, bateria secundária, conjunto de bateria e veículo - Google Patents

eletrólito compósito, bateria secundária, conjunto de bateria e veículo Download PDF

Info

Publication number
BR102017019199A2
BR102017019199A2 BR102017019199A BR102017019199A BR102017019199A2 BR 102017019199 A2 BR102017019199 A2 BR 102017019199A2 BR 102017019199 A BR102017019199 A BR 102017019199A BR 102017019199 A BR102017019199 A BR 102017019199A BR 102017019199 A2 BR102017019199 A2 BR 102017019199A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
petition
september
lithium
battery
electrolyte
Prior art date
Application number
BR102017019199A
Other languages
English (en)
Other versions
BR102017019199B1 (pt
Inventor
Takami Norio
Iwasaki Takuya
Harada Yasuhiro
Original Assignee
Toshiba Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Kk filed Critical Toshiba Kk
Publication of BR102017019199A2 publication Critical patent/BR102017019199A2/pt
Publication of BR102017019199B1 publication Critical patent/BR102017019199B1/pt

Links

Classifications

    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H01M10/0418—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes with bipolar electrodes
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • 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
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • 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
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581—Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • 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
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/029—Bipolar electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0088—Composites
    • H01M2300/0091—Composites in the form of mixtures
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

de acordo com uma modalidade, um eletrólito compósito inclui 0,1% por peso a 10% por peso de fibras de polímero, partículas inorgânicas que contêm lítio e uma solução eletrolítica orgânica. as fibras de polímero têm um diâmetro médio de 1 nm a 100 nm. a solução eletrolítica orgânica contém íons de lítio.

Description

(54) Título: ELETRÓLITO COMPÓSITO, BATERIA SECUNDÁRIA, CONJUNTO DE BATERIA E VEÍCULO (51) Int. Cl.: H01M 10/0525; H01M 10/42 (30) Prioridade Unionista: 21/02/2017 JP 2017030105 (73) Titular(es): KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA (72) Inventor(es): NORIO TAKAMI; YASUHIRO HARADA; TAKUYA IWASAKI (85) Data do Início da Fase Nacional:
06/09/2017 (57) Resumo: De acordo com uma modalidade, um eletrólito compósito inclui 0,1% por peso a 10% por peso de fibras de polímero, partículas inorgânicas que contêm lítio e uma solução eletrolítica orgânica. As fibras de polímero têm um diâmetro médio de 1 nm a 100 nm. A solução eletrolítica orgânica contém íons de lítio
Figure BR102017019199A2_D0001
1/72 “ELETRÓLITO COMPÓSITO, BATERIA SECUNDÁRIA, CONJUNTO DE BATERIA E VEÍCULO
CAMPO [001] Modalidades da presente invenção referem-se a uma bateria secundária, um eletrólito compósito, um conjunto de bateria e um veículo.
ANTECEDENTES [002] Baterias de eletrólito não aquoso que incluem um eletrodo negativo que contém um metal de lítio, uma liga de lítio, um composto de lítio ou um material carbonáceo são expectáveis como baterias de alta densidade de energia. Assim, as baterias são exaustivamente pesquisadas e desenvolvidas. Baterias de íon de lítio que incluem um eletrodo positivo que contém LiCoO2, LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2, ou LiMn2O4 como um material ativo, e um eletrodo negativo que contém um material carbonáceo que permite que íons de lítio sejam inseridos e extraídos, foram postas, amplamente, em uso prático. Com respeito ao eletrodo negativo, óxidos e ligas de metal que serão usados em lugar do material carbonáceo foram estudados.
[003] No caso de instalar uma bateria, particularmente, em um veículo tal como um automóvel, deseja-se que os materiais para o eletrodo negativo tenham excelente estabilidade química e eletroquímica, resistibilidade e resistência a corrosão para obter desempenho de ciclo em um ambiente de alta temperatura, longa confiabilidade em alta emissão e segurança. Ademais, exige-se que as baterias tenham alto desempenho em regiões frias. Requer-se que essas baterias
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 49/133
2/72 tenham altos desempenho de emissão e desempenho de vida de longo ciclo em um ambiente de baixa temperatura. Por outro lado, a partir do ponto de vista de melhorar o desempenho de segurança, o desenvolvimento de um eletrólito sólido, uma solução eletrolítica não volátil e uma solução eletrolítica não inflamável estão em andamento. No entanto, visto que o uso do eletrólito sólido, da solução eletrolítica não volátil ou da solução eletrolítica causa deteriorações no desempenho de taxa de descarga, desempenho de baixa temperatura e desempenho de vida de longo ciclo de uma bateria, o mesmo ainda não foi posto em uso prático. A pesquisa e o desenvolvimento de um eletrólito sólido tal como um eletrólito sólido óxido ou um eletrólito sólido de sulfido para melhorar a condutividade de íon do eletrólito sólido estão em andamento. No entanto, a resistência de interface entre um eletrodo e um eletrólito sólido é aumentada, o que, desvantajosamente, causa deteriorações em desempenho de descarga e desempenho de baixa temperatura. Visto que a variação na espessura da camada de eletrólito sólido é maior que aquela de um separador, tal como um pano não tecido, a autodescarga é apta a proceder quando a espessura da camada de eletrólito sólido é diminuída a fim de melhorar uma densidade de energia. Esses problemas perturbam a realização prática da bateria secundária que inclui o eletrólito sólido.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [004] A Figura 1 é uma vista em corte transversal parcialmente em recorte de uma bateria secundária de uma modalidade;
[005] A Figura 2 é uma vista lateral da bateria da
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 50/133
3/72
Figura 1;
[006] A Figura 3 é uma vista em corte transversal cortada ao longo de uma direção perpendicular à direção estendida de um terminal na bateria secundária da modalidade;
[007] A Figura 4 é uma vista em corte transversal
ampliada de uma parte A da Figura 3;
[008] A Figura 5 é uma vista em corte transversal
que mostra o outro exemplo da bateria secundária, de acordo com a modalidade;
[009] A Figura 6 é uma vista em perspectiva que mostra um exemplo de um módulo de bateria que inclui a bateria secundária da modalidade;
[010] A Figura 7 é uma vista em perspectiva explodida de um conjunto de bateria de uma modalidade;
[011] A Figura 8 é um diagrama de blocos que mostra um circuito elétrico do conjunto de bateria da Figura 7;
[012] A Figura 9 é uma vista esquemática que mostra um exemplo de um veículo que inclui a bateria secundária da modalidade; e [013] A Figura 10 mostra, esquematicamente, outro exemplo de um veículo, de acordo com uma modalidade.
DESCRIÇÃO DETALHADA [014] De acordo com uma modalidade, uma bateria secundária inclui uma camada que contém material ativo de
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 51/133
4/72 eletrodo positivo, uma camada que contém material ativo de eletrodo negativo e um eletrólito compósito. O eletrólito compósito é fornecido na superfície de pelo menos uma dentre a camada que contém material ativo de eletrodo positivo e a camada que contém material ativo de eletrodo negativo. O eletrólito compósito contém 0,1% por peso a 10% por peso de fibras de polímero, partículas inorgânicas que contêm lítio e uma solução eletrolítica orgânica. As fibras de polímero têm um diâmetro médio de 1 nm a 100 nm. A solução eletrolítica orgânica contém íons de lítio.
[015] De acordo com uma modalidade, um eletrólito compósito inclui fibras de polímero, partículas inorgânicas que contêm lítio e uma solução eletrolítica orgânica. As fibras de polímero têm um diâmetro médio de 1 nm a 100 nm. O conteúdo das fibras de polímero no eletrólito compósito é de 0,1% por peso a 10% por peso. A solução eletrolítica orgânica contém íons de lítio.
[016] Outra modalidade fornece um conjunto de bateria que inclui a bateria secundária da modalidade.
[017] Outra modalidade fornece um veículo que inclui o conjunto de bateria da modalidade.
(PRIMEIRA MODALIDADE) [018] Uma primeira modalidade fornece um eletrólito compósito que contém 0,1% por peso a 10% por peso de fibras de polímero que têm um diâmetro médio de 1 nm a 100 nm, partículas inorgânicas que contêm lítio e uma solução eletrolítica orgânica que contém íons de lítio.
[019] Visto que as fibras de polímero que têm um
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 52/133
5/72 diâmetro de 1 nm a 100 nm são fibras de polímero de dimensões nanométricas, sendo que as fibras de polímero também podem estar contidas em um ponto sutil no eletrólito compósito, por exemplo, um pequeno vão entre as partículas inorgânicas que contêm lítio. Portanto, mesmo quando o conteúdo de fibras de polímero no eletrólito compósito é tão pequeno quanto 0,1% por peso a 10% por peso, as fibras de polímero são uniformemente dispersas por todo o eletrólito compósito. Como resultado, mesmo que a espessura da camada do eletrólito compósito seja diminuída a, por exemplo, 10 pm ou menos, uma porção diminuta pode ser reduzida, de modo que a ocorrência de um curto circuito parcial em uma bateria secundária possa ser suprimida, e autodescarga possa ser suprimida, o que pode fornecer um melhoramento em desempenho de armazenamento.
[020] Visto que as fibras de polímero, que têm o diâmetro médio, têm uma habilidade excelente para reter uma solução eletrolítica orgânica que contém íons de lítio, as fibras de polímero funcionam como um caminho de íon de lítio entre as partículas inorgânicas que contêm lítio. Portanto, a condutividade de íon do eletrólito compósito é melhorada, o que pode fornecer uma redução na resistência interna da bateria. Como resultado, desempenhos de descarga tais como desempenho de baixa temperatura e desempenho de grande corrente da bateria são melhorados.
[021] Ademais, visto que o eletrólito compósito tem flexibilidade excelente, o eletrólito compósito pode absorver e aliviar estresse devido à expansão e ao encolhimento que envolve a reação de inserção/extração dos íons de lítio, o
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 53/133
6/72 que pode suprimir a ocorrência de fissuras no eletrólito compósito devido à repetição de ciclos de carga e descarga.
[022] Portanto, uma bateria secundária é fornecida, que tem um curto circuito interno e autodescarga suprimidos e desempenho de baixa temperatura excelente, desempenho de grande corrente e desempenho de ciclo de vida.
[023] O diâmetro médio das fibras de polímero que excedem 100 nm dificultam a distribuição das fibras de polímero no ponto sutil no eletrólito compósito. Visto que a área de superfície específica das fibras de polímero é insuficiente, a quantidade da solução eletrolítica orgânica que pode ser retida pelas fibras de polímero é diminuída. Como esses resultados, o desempenho de baixa temperatura e o desempenho de grande corrente da bateria são deteriorados. O diâmetro médio das fibras de polímero é desejavelmente pequeno. O diâmetro médio de menos que 1 nm causa dispersão insuficiente das fibras em um eletrodo, de modo que a solução eletrolítica orgânica não possa ser uniformemente retida.
[024] O diâmetro médio das fibras de polímero é, mais preferencialmente, de 5 nm a 50 nm.
[025] Se o conteúdo das fibras de polímero exceder 10% por peso, mesmo quando o diâmetro médio das fibras de polímero é de 1 nm a 100 nm, a quantidade da solução eletrolítica orgânica é relativamente diminuída, de modo que a condutividade de íon do eletrólito compósito é diminuída, o que causa deteriorações no desempenho de baixa temperatura e no desempenho de grande corrente da bateria. O conteúdo das fibras de polímero
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 54/133
7/72 de menos que 0,1% por peso não pode fornecer o efeito das fibras de polímero que têm um diâmetro médio de 1 nm a 100 nm, o que causa deteriorações no desempenho de armazenamento, no desempenho de baixa temperatura e no desempenho de grande corrente. O conteúdo é, mais preferencialmente, de 0,5% por peso a 5% por peso.
[026] Quando a área de superfície específica das partículas inorgânicas que contêm lítio medida pelo método de adsorção BET que utiliza N2 é de 10 m2/g a 500 m2/g, as partículas inorgânicas que contêm lítio têm uma área de superfície específica grande, de modo que a área de contato com a solução eletrolítica orgânica seja diminuída, o que pode fornecer um melhoramento na condutividade de íon do eletrólito compósito. Isso melhora o desempenho de baixa temperatura e o desempenho de grande corrente da bateria secundária. As partículas inorgânicas que contêm lítio que têm uma área de superfície específica dentro da faixa acima são vantajosamente estáveis de um modo químico em relação a um corpo de polímero que contém íons de lítio, um solvente orgânico (por exemplo, carbonato de propileno, carbonato de etileno, carbonato de dietila, e carbonato de metiletila ou semelhantes) e um polímero, sem causa problemas, tal como a dissolução das partículas inorgânicas que contêm lítio no corpo de polímero. A área de superfície específica é, mais preferencialmente, de 50 m2/g a 500 m2/g ou menor.
[027] Definindo-se o conteúdo das partículas inorgânicas que contêm lítio do eletrólito compósito a 85% por peso ou mais, uma porção diminuta é diminuída mesmo quando a espessura da camada de eletrólito compósito é diminuída, de modo
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 55/133
8/72 que a autodescarga causada por um curto circuito parcial interno possa ser, adicionalmente, suprimida. Definindo-se o conteúdo das partículas inorgânicas que contêm lítio do eletrólito compósito a 98% por peso ou menos, a quantidade da solução eletrolítica orgânica é relativamente aumentada e a condutividade de íon do eletrólito compósito é melhorada, de modo que o desempenho de grande corrente e o desempenho de baixa temperatura possam ser, adicionalmente, melhorados. Portanto, definindo-se o conteúdo das partículas inorgânicas que contêm lítio do eletrólito compósito a 85% por peso a 98% por peso, a autodescarga pode ser reduzida, e o desempenho de grande corrente e o desempenho de baixa temperatura podem ser melhorados. O conteúdo das partículas inorgânicas que contêm lítio do eletrólito compósito é, mais preferencialmente, de 90% por peso a 95% por peso.
[028] Portanto, definindo-se a área de superfície específica das partículas inorgânicas que contêm lítio medida pelo método de adsorção BET que utiliza N2 a 10 m2/g a 500 m2/g, e o conteúdo das partículas inorgânicas que contêm lítio do eletrólito compósito a 85% por peso a 98% por peso, melhoramentos adicionais no desempenho de armazenamento, no desempenho de baixa temperatura, e no desempenho de grande corrente podem ser alcançados.
[029] Visto que as partículas inorgânicas que contêm lítio contêm partículas de eletrólito sólido inorgânico condutor de íon de lítio, a migração dos íons de lítio no eletrólito compósito se torna mais fácil. Como resultado, o desempenho de baixa temperatura, o desempenho de grande corrente
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 56/133
9/72 ou o desempenho de ciclo de vida da bateria são melhorados. Especificando-se a área de superfície específica e/ou o conteúdo das que contêm as partículas de eletrólito sólido inorgânico condutor de íon de lítio dentro das faixas acima, o desempenho de armazenamento, o desempenho de baixa temperatura, o desempenho de grande corrente, ou o desempenho de ciclo de vida da bateria são, adicionalmente, melhorados.
[030] A fibra de polímero pode conter celulose como seu componente. Visto que a fibra de polímero contém celulose como seu componente, a fibra de polímero toma uma forma nanofibra com suíças, de modo que a fibra de polímero esteja emaranhada de maneira complicada no eletrólito compósito, e a fibra de polímero esteja disposta de uma maneira de rede tridimensional. Como resultado, a permeabilidade da solução eletrolítica orgânica ao eletrólito compósito é, adicionalmente, melhorada, e a diferença na densidade do eletrólito compósito é reduzida, de modo que a resistibilidade mecânica seja aumentada. Isso melhora, adicionalmente, o desempenho de armazenamento, o desempenho de baixa temperatura, o desempenho de grande corrente e o desempenho de ciclo de vida da bateria secundária. É possível reduzir o custo de produção da bateria. Para a fibra de polímero, uma nanofibra de celulose é, desejavelmente, usada.
[031] Quando a camada que contém material ativo de eletrodo negativo contém um óxido que contém titânio, uma redução no peso e uma redução no curto podem ser alcançados. Visto que o dendrito de lítio pode ser evitado, o desempenho de armazenamento, o desempenho de baixa temperatura, o desempenho de grande corrente e o desempenho de ciclo de vida da bateria
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 57/133
10/72 secundária podem ser, adicionalmente, melhorados.
[032] O óxido que contém titânio contém pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em um óxido de titânio de lítio que tem uma estrutura espinélia, um óxido de titânio monoclínico e um óxido de titânio nióbio, que pode fornecer uma bateria secundária que tem compatibilidade excelente com uma bateria de armazenamento de chumbo, desempenho de armazenamento, desempenho de baixa temperatura, desempenho de grande corrente e desempenho de ciclo de vida.
[033] Aplicando-se o eletrólito compósito a uma bateria secundária que tem uma estrutura bipolar, uma bateria secundária pode ser obtida, que tem uma alta tensão em uma bateria avulsa sem conectar uma pluralidade de baterias avulsas em série. Ademais, o eletrólito compósito pode tomar uma forma de gel, o que pode prevenir um curto circuito causado por meio da solução eletrolítica em uma célula bipolar. A bateria secundária que tem uma estrutura bipolar pode incluir um coletor de corrente que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície localizada no lado oposto da primeira superfície. A bateria secundária tem, desejavelmente, uma estrutura bipolar na qual uma camada que contém material ativo de eletrodo positivo é fornecida na primeira superfície do coletor de corrente e uma camada que contém material ativo de eletrodo negativo é fornecida na segunda superfície.
[034] Doravante, um eletrólito compósito será descrito em detalhe.
[035] As partículas inorgânicas que contêm lítio
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 58/133
11/72 podem ser partículas inorgânicas que têm nenhuma ou baixa condutividade de íon de lítio ou podem ser produzidas a partir de um eletrólito sólido inorgânico que tem alta condutividade de íon de lítio. O tipo das partículas inorgânicas que contêm lítio a serem usadas pode ser definido como um tipo ou dois tipos ou mais.
[036] Exemplos das partículas inorgânicas que têm nenhuma ou baixa condutividade de íon de lítio incluem um óxido de alumínio de lítio (por exemplo, LiAlO2, LixAl2O3 onde 0 < x < 1), um óxido de silício de lítio e um óxido de zircônio de lítio.
[037] Exemplos do eletrólito sólido inorgânico condutor de íon de lítio incluem um eletrólito sólido de óxido que tem uma estrutura do tipo Garnet. O eletrólito sólido de óxido que tem uma estrutura do tipo Garnet tem, vantajosamente, alta condutividade de íon de lítio e resistência a redução, e uma ampla janela eletroquímica. Exemplos do eletrólito sólido de óxido que tem uma estrutura do tipo Garnet incluem Li5+xAxLa3xM2O12 (A é pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Ca, Sr e Ba; M é Nb e/ou Ta; e x está, preferencialmente, 0,5 ou menor (incluindo 0)), Li3M2-xL2O12 (M é Nb e/ou Ta; L contém Zr; e x está 0,5 ou menor (incluindo 0)), Li7-3xAlxLa3Zr3O12 (x está, preferencialmente, 0,5 ou menor (incluindo 0)) e Li7La3Zr2O12. Entre esses, Li6.25Al0.25La3Zr3O12, Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12, Li6.4La3Zr1.6Ta0.6O12 e Li7La3Zr2O12 têm alta condutividade de íon, e são eletroquimicamente estáveis, que tem, vantajosamente, desempenho de descarga e desempenho de ciclo de vida excelentes. As partículas finas que têm uma área de superfície específica de 10 a 500 m2/g (preferencialmente, de
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 59/133
12/72 a 500 m2/g) têm, vantajosamente, estabilidade química em relação a uma solução eletrolítica orgânica que contém um solvente orgânico.
[038] Exemplos do eletrólito sólido inorgânico condutor de íon de lítio incluem um eletrólito sólido de fosfato de lítio que tem uma estrutura do tipo NASICON. O eletrólito sólido de fosfato de lítio que tem uma estrutura do tipo NASICON tem uma alta estabilidade em relação a água, e, portanto, dificilmente dissolve em água. Exemplos do eletrólito sólido de fosfato de lítio que tem uma estrutura do tipo NASICON incluem LiM12(PO4)3, onde M1 é pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Ti, Ge, Sr, Zr, Sn e Al. Exemplos preferenciais do mesmo incluem Li1+xAlxGe2-x(PO4)3, Li1+xAlxZr2x(PO4)3 e Li1+xAlxTi2-x(PO4)3. Aqui, x está, preferencialmente, em 0 a 0,5. Cada um dos eletrólitos sólidos exemplificados tem alta condutividade de íon e alta estabilidade eletroquímica. Tanto o eletrólito sólido de fosfato de lítio que tem uma estrutura do tipo NASICON quanto o eletrólito sólido de óxido que tem uma estrutura do tipo Garnet podem ser usados como eletrólito sólido inorgânico condutor de íon de lítio.
[039] As partículas inorgânicas que contêm lítio podem conter partículas primárias independentes, partículas secundárias como um agregado das partículas primárias, ou tanto as partículas primárias independentes quanto as partículas secundárias.
[040] O tamanho médio (diâmetro médio) das partículas primárias das partículas inorgânicas que contêm lítio é, desejavelmente, de 0,01 gm a 0,5 gm. Essa faixa fornece um
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 60/133
13/72 melhoramento na condutividade de íon no eletrólito compósito, o que fornece melhoramento no desempenho de descarga e desempenho de baixa temperatura. A faixa é, mais preferencialmente, de 0,05 pm a 0,3 pm.
[041] Partículas inorgânicas que contêm lítio que têm uma área de superfície específica de 10 a 500 m2/g medida pelo método de adsorção BET que utiliza N2 são obtidas diminuindo-se o tamanho médio de partícula (diâmetro médio de partícula) das partículas primárias a 0,1 pm ou menos, por exemplo.
[042] A solução eletrolítica orgânica que contém íons de lítio é preparada, por exemplo dissolvendo-se um sal de lítio em um solvente que contém um solvente orgânico.
[043] Exemplos do sal de lítio incluem LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiCF3SO3, LiN(FSO2)2 e LiN(CF3SO2)2. Pelo menos um sal de lítio selecionado a partir do grupo que consiste em LiPF6, LiBF4 e LiN(FSO2)2 melhora a condutividade de íon para melhorar o desempenho de descarga.
[044] O solvente orgânico, desejavelmente, tem um ponto de ebulição de 150 °C ou maior. Assim, a durabilidade e o desempenho de vida em um ambiente de alta temperatura do eletrólito compósito podem ser melhorados.
[045] O solvente orgânico, desejavelmente, contém carbonatos. Exemplos dos carbonatos incluem carbonatos cíclicos e carbonatos em cadeia. Exemplos dos carbonatos cíclicos incluem carbonato de etileno (EC), carbonato de propileno (PC) e carbonato de butileno (BC). Exemplos dos carbonatos em cadeia
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 61/133
14/72 incluem carbonato de dietila (DEC), carbonato de metiletila (MEC) e carbonato de dimetila (DMC). O uso de carbonato de propileno (PC), carbonato de dietila (DEC) e carbonato de metiletila (MEC) fornece um melhoramento em desempenho de baixa temperatura.
[046] O solvente orgânico pode conter outro solvente diferente dos carbonatos. Exemplos do outro solvente incluem γ-butirolactona (GBL), a-metil-y-butirolactona (MBL), ésteres fosfóricos (por exemplo, fosfato de trimetila (PO(OCH3)3), fosfato de trietila (PO(OC2H5)3), fosfato de tripropila (PO(OC3H7)3) e fosfato de tributila (PO(OC4H9)3). Quando γ-butirolactona ou fosfato de trimetila é, particularmente, usado, um aumento em resistência condutora de íon em um ambiente de baixa temperatura é suprimido, o que pode fornecer um melhoramento no desempenho de descarga sob baixa temperatura (-30 °C ou inferior).
[047] O eletrólito compósito pode conter um polímero. O polímero não é, particularmente, limitado desde que possa fornecer um gel de uma solução eletrolítica orgânica que contém íons de lítio. Tanto um agente gelificante químico quanto um agente gelificante físico podem ser usados. Exemplos dos mesmos incluem polímeros que possam produzir um gel com carbonatos tal como poliacrilonitrila (PAN), óxido de polietileno (PEO), fluoreto de polivinilideno (PVdF) e metacrilato de polimetila. Quando a composição dos carbonetos e do polímero produzem um gel de eletrólito de polímero, a condutividade de íon do eletrólito compósito é melhorada. Um gel de eletrólito de polímero que contém poliacrilonitrila tem alta
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 62/133
15/72 condutividade de íon e tem desempenho de descarga e desempenho de baixa temperatura melhorados, o que é preferível. A percentagem do polímero no eletrólito compósito é, preferencialmente, de 1% por peso a 10% por peso. O desvio da percentagem a partir dessa faixa pode causar degradações no desempenho de baixa temperatura ou desempenho de descarga. O tipo do polímero pode ser definido como um tipo ou dois tipos ou mais. Visto que um componente de enxofre é dissolvido quando qualquer tipo dos polímeros acima é usado em combinação com as partículas de eletrólito sólido de sulfido que têm alta condutividade de íon de lítio, a combinação das partículas de eletrólito sólido de sulfido e dos polímeros acima não pode ser usada.
[048] Pelo menos uma parte das superfícies das partículas inorgânicas que contêm lítio é, desejavelmente, coberta com um material em camadas que contém um polímero e uma solução eletrolítica orgânica que contém íons de lítio. O material em camadas pode ser semelhante a gel. Assim, a condutividade de íon do eletrólito compósito pode ser, adicionalmente, melhorada. Como resultado, é possível melhorar, adicionalmente, o desempenho de baixa temperatura e desempenho de grande corrente da bateria secundária.
[049] A área de superfície específica das partículas inorgânicas que contêm lítio é definida a 10 a 500 m2/g medida pelo método de adsorção BET que utiliza N2, e pelo menos uma parte das superfícies das partículas inorgânicas que contêm lítio é coberta com um material em camadas que contém um polímero e uma solução eletrolítica orgânica que contém íons de
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 63/133
16/72 lítio, que pode melhorar, adicionalmente, a condutividade de íon do eletrólito compósito. Considera-se isso porque a migração dos íons de lítio na interface entre as partículas inorgânicas que contêm lítio e o material em camadas se torna fácil.
[050] O eletrólito compósito, desejavelmente, contém, adicionalmente, um ligante. Assim, a resistibilidade mecânica do eletrólito compósito pode ser aumentada. Exemplos do ligante incluem fluoreto de polivinilideno (PVdF) e um ligante acrílico. O conteúdo do ligante no eletrólito compósito é, preferencialmente, de 5% por peso ou menos (incluindo 0% por peso). Quando o conteúdo do ligante excede essa faixa, a condutividade de íon do eletrólito pode ser deteriorada para causar deterioração no desempenho de descarga. O tipo do ligante pode ser definido como um tipo ou dois tipos ou mais.
[051] O eletrólito compósito é, preferencialmente, um eletrólito gel. A composição de uma solução eletrolítica orgânica que contém íons de lítio com um polímero pode fornecer um eletrólito gel. O eletrólito gel pode cobrir pelo menos uma parte das superfícies das partículas inorgânicas que contêm lítio. Preferencialmente, o eletrólito gel cobre, uniformemente, as superfícies das partículas inorgânicas que contêm lítio. Um eletrólito gel que contém um solvente orgânico que tem um ponto de ebulição de 150 °C ou maior é preferível. Assim, a durabilidade e o desempenho de vida em um ambiente de alta temperatura do eletrólito compósito podem ser melhorados.
[052] Por exemplo, o eletrólito compósito é obtido misturando-se uma composição eletrolítica que contém uma solução eletrolítica orgânica que contém íons de lítio, e um polímero
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 64/133
17/72 com partículas inorgânicas que contêm lítio, e tratar a quente a mistura se necessário.
[053] Um método para medir o conteúdo da fibra de polímero no eletrólito compósito será descrito abaixo. O eletrólito compósito é pulverizado com a utilização de um almofariz ou semelhante. O produto pulverizado obtido dessa forma é dispersado em água, e a fibra de polímero e as partículas inorgânicas que contêm lítio são separadas umas das outras utilizando-se a diferença na gravidade específica. A fibra de polímero no sobrenadante é secada a 100 °C por 12 horas, e o peso da fibra de polímero é medido para determinar o conteúdo da fibra de polímero no eletrólito compósito.
[054] A fibra de polímero a qual o peso é medido pelo método acima é observada com um microscópio eletrônico de varredura (SEM) a uma magnificação de 10.000 vezes, e larguras a posições de 25%, 50% e 75% do comprimento total da fibra de polímero no campo de visualização são medidas. A média dos valores de largura medida é tomada como um diâmetro médio a ser determinado. A medição é realizada em todas as fibras de polímero que existem no campo de visualização.
[055] Um método para medir a taxa de conteúdo das partículas inorgânicas que contêm lítio no eletrólito compósito será descrito abaixo. O eletrólito compósito pode ser submetido a medição termogravimétrica (TG) até 800 °C, para medir a taxa de conteúdo das partículas inorgânicas que contêm lítio a partir de reduções nos pesos do solvente orgânico, polímero e ligante.
[056] O eletrólito compósito que é um gel é
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 65/133
18/72 confirmado como a seguir. O gel pode ser confirmado aplicandose pressão de 10 g/cm2 ao eletrólito compósito, e investigandose a presença ou a ausência da lixiviação de uma solução eletrolítica orgânica.
[057] O tamanho médio de partícula primária das partículas inorgânicas que contêm lítio é medido pelo método a seguir. Um analisador de tamanho de partícula de difração a laser (SALD-300 fabricado por Shimadzu Corporation, ou um dispositivo que tem uma função equivalente àquela do analisador) é usado. Primeiro, cerca de 0,1 de uma amostra, um surfactante e 1 a 2 ml de água destilada são colocados em um béquer, e, então rigorosamente agitados. A solução é, então, injetada em uma vasilha de água de agitação. A distribuição de intensidade de luz é medida 64 vezes em um intervalo de 2 segundos, e os dados de distribuição de tamanho de partícula são analisados para pedir o tamanho médio de partícula primária.
[058] A área de superfície específica BET das partículas inorgânicas que contêm lítio medidas pelo método BET com base em adsorção N2 é medida sob as condições a seguir. 1g das partículas inorgânicas que contêm lítio é usada como uma amostra. Um dispositivo de medição de área de superfície específica BET fabricado por Yuasa Ionics Inc. é usado, e gás nitrogênio é usado como um gás de adsorção.
[059] Quando a composição do eletrólito compósito contido na bateria secundária, e a área de superfície específica das partículas inorgânicas que contêm lítio ou semelhantes são confirmadas, o eletrólito compósito é removido a partir da bateria secundária pelo método a seguir. A bateria secundária é
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 66/133
19/72 desmontada em um porta-luvas preenchido com árgon, e um eletrodo é removido. O eletrólito compósito é descascado do eletrodo removido. Então, a composição ou semelhante do eletrólito compósito é confirmada.
[060] O eletrólito compósito da primeira modalidade que contém 0,1% por peso a 10% por peso de fibras de polímero que tem um diâmetro médio de 1 nm a 100 nm, partículas inorgânicas que contêm lítio, e uma solução eletrolítica orgânica que contém íons de lítio, o que possibilita fornecer uma bateria secundária que tem desempenho de armazenamento, desempenho de baixa temperatura, desempenho de grande corrente e desempenho de ciclo de vida excelentes.
[061] (Segunda Modalidade) [062] Uma segunda modalidade fornece uma bateria secundária que inclui uma camada que contém material ativo de eletrodo positivo, uma camada que contém material ativo de eletrodo negativo e um eletrólito compósito. O eletrólito compósito está disposto na superfície de pelo menos uma dentre a camada que contém material ativo de eletrodo positivo e a camada que contém material ativo de eletrodo negativo. Portanto, pelo menos uma parte do eletrólito compósito pode estar disposta entre a camada que contém material ativo de eletrodo positivo e a camada que contém material ativo de eletrodo negativo. O eletrólito compósito da primeira modalidade pode ser usado para o eletrólito compósito.
[063] A bateria secundária da modalidade inclui uma bateria secundária de eletrólito não aquoso e uma bateria
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 67/133
20/72 secundária do tipo bipolar. A bateria secundária da modalidade pode ser aplicada a várias baterias secundárias tais como baterias de formato retangular, de formato cilíndrico, do tipo achatado, do tipo fino e do tipo moeda. A bateria secundária é, preferencialmente, uma bateria secundária que tem uma estrutura bipolar. Assim, uma bateria secundária que tem uma estrutura bipolar pode ter uma tensão equivalente àquela de um módulo de bateria na qual uma pluralidade de baterias avulsas é conectada em série. Visto que o eletrólito compósito da modalidade pode tomar uma forma de gel, o mesmo pode prevenir um curto circuito causado por meio de uma solução eletrolítica em uma célula bipolar.
[064] A bateria secundária de eletrólito não aquoso pode incluir um membro-recipiente, um eletrodo positivo alojado no membro recipiente e que contém uma camada que contém material ativo de eletrodo positivo, um eletrodo negativo alojado no membro recipiente e que contém uma camada que contém material ativo de eletrodo negativo e uma camada de eletrólito compósito disposta na superfície de pelo menos uma dentre a camada que contém material ativo de eletrodo positivo e a camada que contém material ativo de eletrodo negativo.
[065] O eletrodo negativo, o eletrodo positivo, o membro-recipiente e a camada de eletrólito compósito serão descritos.
(ELETRODO NEGATIVO) [066] Esse eletrodo negativo inclui um coletor de corrente de eletrodo negativo e uma camada que contém material
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 68/133
21/72 ativo de eletrodo negativo em uma ou em ambas superfícies do coletor de corrente e que contém um material ativo, um agente eletrocondutor e um ligante.
[067] O material ativo de eletrodo negativo não é, particularmente, limitado desde que o material ativo de eletrodo negativo possa permitir que lítio ou íons de lítio sejam inseridos em ou extraídos a partir de. Exemplos do mesmo inclui um material carbonáceo, um material grafitizado, uma liga de lítio, um óxido de metal e um sulfido de metal. O tipo do material ativo de eletrodo negativo a ser usado pode ser definido como um tipo ou dois tipos ou mais. O material ativo de eletrodo negativo contém, preferencialmente, um óxido que contém titânio. Visto que uma lâmina de alumínio ou uma lâmina de liga de alumínio pode ser usada para um coletor de corrente de eletrodo negativo no lugar de uma lâmina de cobre usando-se o óxido que contém titânio, uma redução em peso e uma redução em custo podem ser alcançadas. O óxido que contém titânio tem, desejavelmente, um potencial de inserção/extração de íon de lítio de 1 a 3 V (vs.Li/Li+) com referência a um potencial de Li. Exemplos do óxido que contém titânio que satisfaz essa condição incluem um óxido de titânio de lítio, um óxido de titânio, um óxido de titânio de nióbio e um óxido de titânio de nióbio de sódio. O óxido que contém titânio contém, desejavelmente, pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em um óxido de titânio de lítio que tem uma estrutura espinélia, um óxido de titânio monoclínico e um óxido de titânio de nióbio.
[068] Exemplo do óxido de titânio de lítio inclui um óxido de titânio de lítio que tem uma estrutura espinélia
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 69/133
22/72 (por exemplo, a fórmula geral LÍ4+XTÍ5O12 (-1 < x < 3)), um óxido de titânio de lítio que tem uma estrutura ramsdellite (por exemplo, LÍ2+xTÍ3O7 (-1 < x < 3), LÍ1+xTi2O4 (0 < x < 1), LÍ1.1+xTi1.8O4 (0 < x < 1) e LÍ1.07+xTi1.86O4 (0 < x < 1)).
[069] Exemplos do óxido de titânio incluem um óxido de titânio que tem uma estrutura monoclínica (por exemplo, uma estrutura não carregada é TiO2 (B)) e LixTiO2 (0 < x), um óxido de titânio que tem uma estrutura de rutilo (por exemplo, uma estrutura não carregada é TiO2 e LixTiO2 (0 < x)) e um óxido de titânio que tem uma estrutura de anátase (por exemplo, uma estrutura não carregada é TiO2 e LixTiO2 (0 < x)).
[070] Exemplos do óxido de titânio de nióbio incluem um representado por LiaTiMbNb2±pO7±o (0 < a < 5, 0 < b <
0,3, 0 < β < 0,3, 0 < σ < 0,3, e M é pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Fe, V, Mo e Ta).
[071] Exemplos do óxido de titânio de nióbio de sódio incluem um óxido compósito de titânio de nióbio que contém Na ortorrômbico representado pela fórmula geral Li2+vNa2-wM1xTi6-yzNbyM2zO14+õ (0 < v < 4, 0 < w < 2, 0 < x < 2, 0 < y < 6, 0 < z < 3, -0,5 < δ < 0,5; M1 contém pelo menos um selecionado a partir de Cs, K, Sr, Ba e Ca; e M2 contém pelo menos um selecionado a partir de Zr, Sn, V, Ta, Mo, W, Fe, Co, Mn e Al).
[072] O material ativo de eletrodo negativo é, preferencialmente, um óxido de titânio de lítio que tem uma estrutura espinélia. O óxido de titânio de lítio que tem uma estrutura espinélia fornece menos mudança de volume durante carga e descarga. Visto que uma lâmina de alumínio ou uma lâmina
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 70/133
23/72 de liga de alumínio pode ser usada para um coletor de corrente de eletrodo negativo no lugar de uma lâmina de cobre, uma redução em peso e uma redução em custo podem ser alcançados. Ademais, o óxido de titânio de lítio que tem uma estrutura espinélia se toda vantajoso para uma estrutura de eletrodo que tem uma estrutura bipolar. A percentagem do material ativo de eletrodo negativo diferente do óxido que contém titânio com base no material ativo de eletrodo negativo todo é, desejavelmente, de 50% por peso ou menos.
[073] Partículas produzidas a partir do óxido que contém titânio podem conter partículas primárias independentes, partículas secundárias como um agregado das partículas primárias, ou tanto as partículas primárias independentes quanto as partículas secundárias.
[074] O tamanho médio de partícula (diâmetro médio de partícula) das partículas secundárias pode ser definido a 2 pm ou mais, e preferencialmente, mais que 5 pm. Mais preferencialmente, o tamanho médio de partícula é de 7 a 20 pm. Essa faixa pode produzir um eletrodo negativo que tem uma alta densidade enquanto mantém a força de compressão durante a produção do eletrodo negativo baixo, e pode suprimir a elasticidade de um coletor de corrente que contém alumínio. As partículas secundárias produzidas a partir do óxido que contém titânio são obtidas fazendo-se um precursor de material ativo que tem um tamanho médio de partícula de 1 pm ou menos pela reação e síntese de materiais ativos brutos, submetendo-se o precursor de material ativo a um tratamento a quente, e, então, a um tratamento de moagem com a utilização de um moedor tal como
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 71/133
24/72 um moinho de bolas ou um moinho de jato, e, então, agregando-se o precursor de material ativo no tratamento a quente para seu crescimento nas partículas secundárias que têm um tamanho de partícula maior.
[075] O tamanho médio de partícula (diâmetro) das partículas primárias é, desejavelmente, definido a 1 pm ou menos. Como resultado disso, esse efeito em desempenho de alta inserção (desempenho de carga rápida) é notável. A razão é em virtude, por exemplo, de a distância de difusão de íons de lítio no material ativo ser encurtada e a área de superfície específica ser aumentada. O tamanho médio de partícula é, mais preferencialmente, de 0,1 a 0,8 pm. Na camada que contém material ativo de eletrodo negativo, as partículas secundárias e partículas primárias produzidas a partir do óxido que contém titânio podem ser misturadas. A partir do ponto de vista de aumentar, adicionalmente, a densidade, a percentagem das partículas primárias que existe na camada que contém material ativo de eletrodo negativo é, preferencialmente, de 5 a 50% por volume.
[076] Pelo menos uma parte das superfícies das partículas produzidas a partir de óxido que contém titânio é coberta com uma camada de material de carbono. Assim, a resistência do eletrodo negativo pode ser reduzida. Pelo menos uma parte da superfície das partículas produzidas a partir do óxido que contém titânio pode ser coberta com a camada de material de carbono adicionando-se um precursor de material de carbono durante a produção das partículas secundárias, e realizando-se tratamento a quente às partículas em uma atmosfera
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 72/133
25/72 inerte a 500 °C ou mais.
[077] É desejável que o tamanho médio de partícula primária das partículas produzidas a partir do óxido que contém titânio seja de 1 nm ou menos, e a área de superfície específica medida pelo método BET em adsorção N2 seja de 3 a 200 m2/g. Isso pode melhorar, adicionalmente, a afinidade do eletrodo negativo com o eletrólito não aquoso.
[078] O coletor de corrente de eletrodo negativo é, desejavelmente, uma lâmina de alumínio ou uma lâmina de liga de alumínio. As espessuras da lâmina de alumínio e da lâmina de liga de alumínio são, preferencialmente, de 20 pm ou menos, e, mais preferencialmente, de 15 pm ou menos. A pureza da lâmina de alumínio pode ser de 98% por peso para alumínio puro (pureza: 100%), e preferencialmente, de 99.99% por peso ou mais. Exemplo preferíveis da liga de alumínio incluem ligas de alumínio que contêm pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em ferro, magnésio, manganês, zinco e silício. Por outro lado, o conteúdo de metais de transição tais como níquel e crômio é, preferencialmente, definido a peso de 100 ppm ou menos (incluindo peso de 0 ppm). Por exemplo, uma liga de Al-Fe, uma liga com base em Al-Mn e uma liga com base em Al-Mg podem fornecer resistibilidade mais alta que aquela de alumínio. Por outro lado, uma liga com base em Al-Cu aumenta resistibilidade, mas não fornece resistência a corrosão excelente.
[079] A pureza de alumínio do coletor de corrente pode ser definida para ser de 98% por peso a 99.95% por peso. Visto que a combinação das partículas secundárias produzidas a partir do óxido que contém titânio com o coletor de corrente de
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 73/133
26/72 eletrodo negativo que tem tal pureza de alumínio pode fornecer uma redução na força de compressão do eletrodo negativo para diminuir a elasticidade do coletor de corrente, essa faixa de pureza é adequada. Como resultado, a condutividade de elétron do coletor de corrente pode ser, vantajosamente, melhorada.
[080] Ademais, a fissuração das partículas secundárias produzidas a partir do óxido que contém titânio pode ser suprimida para produzir um eletrodo negativo de baixa resistência.
[081] A área de superfície específica do eletrodo negativo é, preferencialmente, de 3 a 50 m2/g, mais preferencialmente, de 5 a 50 m2/g, e mais preferencialmente ainda, de 1 a 20 m2/g. Essa faixa suprime a decomposição redutora do eletrólito não aquoso em um ambiente de alta temperatura para melhorar um ciclo de vida. No presente documento, a área de superfície específica do eletrodo negativo significa uma área de superfície por 1 g da camada que contém material ativo de eletrodo negativo (excluindo o peso do coletor de corrente). A camada que contém material ativo de eletrodo negativo pode ser uma camada porosa que contém um material ativo de eletrodo negativo, um agente eletrocondutor e um ligante.
[082] A porosidade do eletrodo negativo (excluindo o coletor de corrente) é, desejavelmente, definida de 20 a 50%. Isso possibilita obter um eletrodo negativo que tem alta afinidade ao eletrodo não aquoso e uma alta densidade. A porosidade é, mais preferencialmente, de 20 a 40%.
[083] Podem ser usados como o agente
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 74/133
27/72 eletrocondutor, por exemplo, um material de carbono, um pó de composto de metal e um pó de metal ou semelhantes. Exemplos do material de carbono incluem negro de acetileno, negro de carbono, coque, fibra de carbono e grafite. O material de carbono tem, preferencialmente, uma área de superfície específica BET de 10 m2/g ou mais com base em adsorção de N2. Exemplos do pó de composto de metal incluem pós de TiO, TiC e TiN. Exemplos de pó de metal incluem pós de Al, Ni, Cu e Fe. Exemplos preferíveis do agente eletrocondutor incluem coque tratado a quente a uma temperatura de tratamento a quente de 800 °C a 2.000 °C e que tem um tamanho médio de partícula de 10 pm ou menos, grafite, negro de acetileno, fibras de carbono que têm um diâmetro médio de fibra de 1 pm ou menos, e um pó de TiO. Um ou mais selecionados a partir desses podem alcançar uma redução em resistência de eletrodo e um melhoramento em desempenho de ciclo de vida. O tipo do agente eletrocondutor pode ser definido como um tipo ou dois tipos ou mais.
[084] Exemplos do ligante incluem politetrafluoroetileno (PTFE), fluoreto de polivinilideno (PVdF), borracha de fluorina, borracha acrílica, borracha de butadieno estireno, um ligante de revestimento de núcleo e poliimida. O tipo do ligante pode ser definido como um tipo ou dois tipos ou mais.
[085] As proporções do material ativo de eletrodo negativo, agente eletrocondutor e ligante são, preferencialmente, como a seguir: o material ativo de eletrodo negativo: de 80 a 95% por peso, o agente eletrocondutor: de 3 a 18% por peso, e o ligante: de 2 a 7% por peso.
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 75/133
28/72 [086] O eletrodo negativo é produzido, por exemplo suspendendo-se partículas de material ativo de eletrodo negativo, um agente eletrocondutor e um ligante em um solvente apropriado, e aplicando-se essa suspensão a um coletor de corrente, seguido por secagem e compressão (compressão sob aquecimento).
[087] O tamanho médio de partícula primária do material ativo de eletrodo negativo é medido pelo método a seguir. Um analisador de tamanho de partícula de difração a laser (SALD-300 fabricado por Shimadzu Corporation, ou um dispositivo que tem uma função equivalente àquela do analisador) é usado. Primeiro, cerca de 0,1 de uma amostra, um surfactante e 1 a 2 ml de água destilada são colocados em um béquer, e, então rigorosamente agitados. A solução é, então, injetada em uma vasilha de água de agitação. A distribuição de intensidade de luz é medida 64 vezes em um intervalo de 2 segundos, e os dados de distribuição de tamanho de partícula são analisados para pedir o tamanho médio de partícula primária.
(ELETRODO POSITIVO) [088] Esse eletrodo positivo inclui um coletor de corrente de eletrodo positivo e uma camada que contém material ativo de eletrodo positivo em uma ou ambas as superfícies do coletor de corrente e que contém um material ativo, um agente eletrocondutor e um ligante.
[089] Um material ativo de eletrodo positivo que pode permitir que lítio ou íons de lítio a serem inseridos em ou extraídos a partir de possam ser usados. Exemplos do material
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 76/133
29/72 ativo de eletrodo positivo incluem um óxido compósito de manganês de lítio, um óxido compósito de níquel de lítio, um óxido compósito de alumínio de cobalto de lítio, um óxido compósito de manganês de cobalto de níquel de lítio, óxido compósito de níquel de manganês de lítio que têm uma estrutura espinélia, um óxido compósito de cobalto de manganês de lítio, um óxido de ferro de lítio, fluorossulfato com base em ferro que contém lítio, e um composto de fosfato que têm uma estrutura de cristal de olivina (por exemplo, LixFePO4 (0 < x < 1) e LixMnPO4 (0 < x < 1)). O composto de fosfato que tem uma estrutura de cristal de olivina tem estabilidade térmica excelente.
[090] Exemplos de um material ativo de eletrodo positivo que fornece um alto potencial de eletrodo positivo serão descritos abaixo. Exemplos do mesmo incluem óxidos compósitos de manganês de lítio tais como LixMn2O4 (0 < x < 1) e LixMnO2 (0 < x < 1), LixNi1-yAlyO2 (0 < x < 1, 0 < y < 1), óxidos compósitos de cobalto de lítio tal como LixCoO2 (0 < x < 1), óxidos compósitos de lítio tais como LixNi1-y-zCoyMnzO2 (0 < x < 1, 0 < y < 1, 0 < z < 1), LixMnyCo1-yO2 (0 < x < 1, 0 < y < 1), óxidos compósitos de níquel de manganês de lítio do tipo espinélia tal como LixMn2yNiyO4 (0 < x < 1, 0 < y < 2), óxidos de fósforo de lítio que têm uma estrutura de olivina tais como LixFePO4 (0 < x < 1), LixFe1yMnyPO4 (0 < x < 1, 0 < y < 1), LixCoPO4 (0 < x < 1) e fluorossulfato com base em ferro (por exemplo, LixFeSO4F (0 < x < 1)).
[091] O óxido compósito de alumínio de níquel de lítio tal como LixNi1-yAlyO2 (0 < x < 1, 0 < y < 1), o óxido compósito de manganês de cobalto de níquel de lítio, e o óxido compósito de cobalto de manganês de lítio tal como LixMnyCo1-yO2
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 77/133
30/72 (0 < x d 1, 0 < y d 1) podem suprimir a reação com o eletrólito não aquoso em um ambiente de alta temperatura, em que a vida de bateria possa ser significativamente melhorada. O óxido compósito que pode ser representado por LixNi1-y-zCoyMnzO2 (0 d x d 1,1, 0 d y d 0,5, 0 d z d 0,5, mais preferencialmente, 0 < x d 1,1, 0 < y d 0,5, 0 < z d 0,5) é vantajoso em termos da durabilidade de vida sob alta temperatura.
[092] Como o material ativo de eletrodo positivo, pode ser usado um composto de fosfato que tem uma estrutura de olivina que pode ser representada por LixFe1-y-zMnyMzPO4 (M é pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Mg, Al, Ti e Zr, e 0 d x d 1,1, 0 d y d 1, e 0 d z d 0,2 são definidos). O material ativo de eletrodo positivo melhora a estabilidade térmica da bateria secundária para melhorar o desempenho de ciclo de vida da bateria secundária em um ambiente de alta temperatura. Em LixFe1-y-zMnyMzPO4, y é, preferencialmente, de 0,5 a 1, e, mais preferencialmente, 0,7 a 0,9. Essa faixa fornece um aumento em uma tensão de eletrodo positivo, que fornece um aumento em uma densidade de energia e um melhoramento na condutividade de elétron para fornecer um desempenho de grande corrente. M é pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Mg, Al, Ti e Zr, e z é, preferencialmente, de 0 a 0,1, e, mais preferencialmente, de 0,01 a 0,08, o que suprime a dissolução de Mn e Fe durante um ciclo de alta temperatura (por exemplo, 45 °C ou maior) para fornecer um grande melhoramento em desempenho de ciclo de alta temperatura.
[093] O composto de fosfato que tem uma estrutura de olivina que pode ser representada por LixFe1-y-zMnyMzPO4 é,
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 78/133
31/72 preferencialmente, LiMno.85Feo.iMgo.o5PO4 e LiFePO4. Pelo menos uma parte das superfícies de partículas produzidas a partir de um composto de fosfato de lítio que tem uma estrutura de olivina é, preferencialmente, coberta com uma camada de material de carbono a fim de fornecer baixa resistência e um melhoramento no desempenho de vida.
[094] As partículas produzidas a partir do material ativo de eletrodo positivo podem conter partículas primárias independentes, partículas secundárias como um agregado das partículas primárias, e tanto as partículas primárias independentes quanto as partículas secundárias.
[o95] O tamanho médio de partícula (diâmetro) das partículas primárias produzidas a partir do material ativo de eletrodo positivo é de 1 pm ou menos, e, mais preferencialmente, de 0,05 a 0,5 pm. Pelo menos uma parte das superfícies das partículas produzidas a partir do material ativo de eletrodo positivo é, preferencialmente, coberta com um material de carbono. O material de carbono pode tomar uma estrutura de camada, uma estrutura de partícula ou uma forma agregada de partículas.
[096] Exemplos de um coletor de corrente de eletrodo positivo incluem uma lâmina de alumínio e uma lâmina de liga de alumínio. A pureza de alumínio do coletor de corrente de eletrodo positivo pode ser definida para a partir de 99% por peso para alumínio puro (pureza: 1oo%). A pureza de alumínio é, mais preferencialmente, a partir de 99% por peso a 99,99% por peso. Dentro dessa faixa, a deterioração no ciclo de vida de alta temperatura causada pela dissolução de elementos de
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 79/133
32/72 impureza pode ser reduzida. Uma liga de alumínio é, preferencialmente uma liga que contém um componente de alumínio e um ou mais elementos selecionados a partir do grupo que consiste em ferro, magnésio, zinco, manganês e silício. Por exemplo, uma liga de Al-Fe, uma liga com base em Al-Mn e uma liga com base em Al-Mg podem fornecer resistibilidade mais alta que aquela de alumínio. Por outro lado, um conteúdo de metais de transição tais como níquel ou crômio em cada uma dentre a lâmina de alumínio e a lâmina de liga de alumínio é, preferencialmente, definido para peso de 100 ppm ou menos (incluindo peso de 0 ppm). Uma liga com base em Al-Cu tem alta resistibilidade, mas tem resistência a corrosão insuficiente.
[097] Exemplos do agente eletrocondutor para melhoramento da condutividade de elétron e supressão da resistência de contato ao coletor incluem negro de acetileno, negro de carbono, grafite e fibras de carbono que têm um diâmetro médio de fibra de 1 pm ou menos. O tipo do agente condutor pode ser definido como um tipo ou dois tipos ou mais.
[098] Exemplos do ligante para ligar o material ativo ao agente condutor incluem politetrafluoroetileno (PTFE), fluoreto de polivinilideno (PVdF) e borracha de fluorina. O tipo do ligante pode ser definido como um tipo ou dois tipos ou mais.
[099] As proporções do material ativo de eletrodo positivo, agente condutor e ligante são, preferencialmente, como a seguir: o material ativo de eletrodo positivo: de 80 a 95% por peso, o agente condutor: de 3 a 18% por peso, e o ligante: de 2 a 7% por peso. Quando a proporção do agente condutor é de 3% por peso ou mais, o efeito descrito acima pode ser alcançado, e
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 80/133
33/72 quando de 18% por peso ou menos, a decomposição do eletrólito não aquoso na superfície de agente eletrocondutor durante o armazenamento a altas temperaturas pode ser reduzida. Quando a proporção do ligante é de 2% por peso ou mais, resistibilidade de eletrodo suficiente é fornecida, e quando de 7% por peso ou menos, a parte isolante do eletrodo pode ser diminuída.
[100] O eletrodo positivo é produzido, por exemplo, suspendendo-se as partículas de material ativo de eletrodo positivo, um agente eletrocondutor e um ligante em um solvente apropriado, e aplicando-se essa suspensão a um coletor de corrente de eletrodo positivo, seguido por secagem e compressão. A força de compressão de eletrodo positivo é, preferencialmente, de 0,15 ton/mm a 0,3 ton/mm. Quando a força de compressão está dentro dessa faixa, aderência (resistibilidade a descasque) entre a camada que contém material ativo de eletrodo positivo e o coletor de corrente de eletrodo positivo que contém alumínio é aumentada, e a percentagem de elasticidade do coletor de corrente de eletrodo positivo é de 20% ou menor, o que é preferível.
(MEMBRO-RECIPIENTE) [101] Exemplos do membro-recipiente incluem um recipiente de película laminada e um recipiente de metal. O formato do recipiente se conforma à forma da bateria secundária tal como uma bateria secundária de eletrólito não aquoso. Exemplos da forma da bateria secundária tal como a bateria secundária de eletrólito não aquoso incluem achatada, prismática, cilíndrica, moeda, botão, folha, laminada e baterias de grande tamanho montadas em veículos elétricos.
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 81/133
34/72 [102] preferencialmente,
A espessura da de 0,5 mm preferencialmente, 0,2 mm ou menos película laminada é, ou menos, e, mais O limite inferior da espessura da película laminada é, desejavelmente, de 0,01 mm.
[103] Por outro lado, a espessura de chapa do recipiente de metal é, preferencialmente, de 0,5 mm ou menos, e, mais preferencialmente, de 0,3 mm ou menos. O limite inferior da espessura de chapa do recipiente de metal é, preferencialmente, de 0,05 mm.
[104] Exemplos da película laminada incluem uma película de múltiplas camadas que inclui uma camada de metal e uma camada de resina para revestimento da camada de metal. Para redução em peso, a camada de metal é, preferencialmente, uma lâmina de alumínio ou uma lâmina de liga de alumínio. A pureza da lâmina de alumínio é, preferencialmente, de 99,5% por peso ou mais. A camada de resina é destinada a reforçar a camada de metal, e pode ser formada a partir de polímeros tais como polipropileno (PP), polietileno (PE), náilon e polietileno tereftalato (PET).
[105] O recipiente de película laminada é obtido por, por exemplo, vedação da película laminada através de vínculo por fusão térmica.
[106] Pode ser usada como o recipiente de metal uma lata de metal de formato prismático ou formato cilíndrico produzida a partir de alumínio, uma liga de alumínio, ferro ou aço inoxidável. O recipiente de metal, é desejavelmente, produzido a partir de alumínio ou de uma liga de alumínio. A
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 82/133
35/72 liga de alumínio é, preferencialmente, uma liga que contém pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em manganês, magnésio, zinco e silício. A pureza de alumínio da liga é, preferencialmente, de 99,8% por peso ou menor. A espessura da lata pode ser reduzida aumentando-se a resistibilidade da lata de metal produzida a partir de uma liga de alumínio. Como resultado, uma bateria fina, de peso leve e de alta energia que tem uma propriedade de liberação de calor excelente pode ser obtida.
[107] O recipiente de metal pode ser vedado por laser. Como resultado disso, o volume da parte de vedação pode ser menor que aquele do recipiente de película laminada, e a densidade de energia pode ser melhorada.
[108] A bateria secundária pode não incluir um separador.
[109] O separador pode estar disposto entre o eletrodo positivo e o eletrodo negativo. Exemplos do separador incluem um pano não tecido produzido a partir de uma resina sintética, uma película porosa e um pano não tecido produzido a partir de celulose. A película porosa pode ser produzida a partir de poliolefina tais como polietileno ou polipropileno.
[110] O separador é, preferencialmente, um pano não tecido ou uma película porosa que tem uma espessura de 30 pm ou menor e uma porosidade de 50% ou maior e que contém celulose e/ou poliolefina. Um separador produzido a partir de uma fibra de celulose e que tem uma porosidade de 60% ou maior é, preferencialmente, usado. O separador tem, preferencialmente, um
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 83/133
36/72 diâmetro de fibra de 10 pm ou menos. Exemplos da forma do separador inclui um pano não tecido, uma película e papel. Quando o separador de fibra de celulose tem uma porosidade de 60% ou maior, as propriedades de impregnação do eletrólito não aquoso são boas. O desempenho de alta emissão a partir de temperaturas altas ou baixas pode ser atingido. A porosidade é, mais preferencialmente, de 62% a 80%. Quando o diâmetro de fibra é definido a 10 μm ou menos, a afinidade do separador com o eletrólito não aquoso é melhorada. Dessa forma, a resistência de bateria pode ser reduzida. Mais preferencialmente, o diâmetro de fibra é de 3 μm ou menos.
[111] O separador tem, preferencialmente, uma espessura de 20 a 100 μm e uma densidade de 0,2 a 0,9 g/cm3. Quando esses itens estão nas faixas acima, o equilíbrio entre a resistibilidade mecânica e uma redução em resistência de bateria pode ser mantido e, portanto, uma bateria que tem alta emissão e é reduzida no desenvolvimento de um curto circuito interno pode ser fornecida. O encolhimento a quente em um ambiente de alta temperatura é reduzido e o desempenho de armazenamento de alta temperatura excelente pode ser atingido.
[112] Um exemplo de uma bateria secundária de eletrólito não aquoso de uma modalidade será descrito com referência às Figuras 1 a 5.
[113] Um exemplo de uma bateria secundária de eletrólito não aquoso que usa um recipiente de metal é mostrado nas Figuras 1 e 2.
[114] Um grupo de eletrodo 1 é alojado em um
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 84/133
37/72 recipiente de metal cilíndrico retangular 2. O grupo de eletrodo 1 tem uma estrutura em que uma camada de eletrólito compósito 5 é interposta entre a camada que contém material ativo de eletrodo positivo de um eletrodo positivo 3 e uma camada que contém material ativo de eletrodo negativo de um eletrodo negativo 4 e essas são enroladas de modo espiral para formar um formato achatado. A camada de eletrólito compósito 5 cobre uma superfície da camada que contém material ativo de eletrodo positivo ou uma superfície da camada que contém material ativo de eletrodo negativo. Um separador que retém um eletrólito compósito pode ser usado no lugar da camada de eletrólito compósito. Conforme mostrado na Figura 2, chumbos de eletrodo positivo em formato de tira 6 são eletronicamente conectados a lugares múltiplos da extremidade do eletrodo positivo 3 que são localizados na superfície de extremidade do grupo de eletrodo 1. Chumbos de eletrodo negativo em formato de tira 7 são eletronicamente conectados a múltiplos lugares da extremidade do eletrodo negativo 4 que são localizados na superfície de extremidade. Um agrupamento dos chumbos de eletrodo positivo 6 é eletronicamente conectado a uma aba condutora de eletrodo positivo 8. Um terminal de eletrodo positivo é formado a partir dos chumbos de eletrodo positivo 6 e da aba condutora de eletrodo positivo 8. Um agrupamento dos chumbos de eletrodo negativo 7 é conectado a uma aba condutora de eletrodo negativo 9. Um terminal de eletrodo negativo é formado a partir dos chumbos de eletrodo negativo 7 e da aba condutora de eletrodo negativo 9. Uma chapa de vedação de metal 10 é fixada à parte de abertura de um recipiente de metal 2 soldando-se ou semelhante. A aba condutora de eletrodo positivo 8 e a aba condutora de eletrodo negativo 9 são puxadas
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 85/133
38/72 para fora de buracos de captação formados na chapa de vedação 10 ao exterior. A superfície de periferia interna de cada buraco de captação da chapa de vedação 10 é coberta com um membro isolante 11 a fim de prevenir um curto circuito devido ao contato da aba condutora de eletrodo positivo 8 com a chapa de vedação 10 ou ao contato da chapa de vedação 10 com a aba condutora de eletrodo negativo 9.
[115] Um exemplo de uma bateria secundária de eletrólito não aquoso que utiliza um membro-recipiente de película laminada é mostrado nas Figuras 3 e 4.
[116] Conforme mostrado nas Figuras 3 e 4, um grupo de eletrodo enrolado do tipo achatado 1 é alojado em um membrorecipiente largo 12 produzido a partir de uma película laminada obtida interpondo-se uma camada de metal entre duas películas de resina. O grupo de eletrodo enrolado 1 que tem uma forma achatada é formado por, por exemplo, embobinando-se de modo espiral um laminado obtido laminando-se um eletrodo negativo 4, uma camada de eletrólito compósito 5, um eletrodo positivo 3 e uma camada de eletrólito compósito 5 nessa ordem a partir da parte de fora, e moldando-se por compressão o laminado enrolado. O eletrodo negativo extremo 4 tem uma estrutura em que uma camada de eletrodo negativo (camada que contém material ativo de eletrodo negativo) 4b que contém um material ativo de eletrodo negativo é formada em uma superfície interior de um coletor de corrente de eletrodo negativo 4a como mostrado na Figura 4. Outros eletrodos negativos 4, sendo que cada um tem uma estrutura em que uma camada de eletrodo negativo 4b é formada em cada superfície do coletor de corrente 4a. O eletrodo positivo 3 tem
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 86/133
39/72 uma estrutura em que uma camada de eletrodo positivo (camada que contém material ativo de eletrodo positivo) 3b é formada em cada superfície do coletor de corrente de eletrodo positivo 3a.
[117] Nas mediações da extremidade periférica externa do grupo de eletrodo enrolado 1, um terminal de eletrodo negativo 13 é conectado ao coletor de corrente de eletrodo negativo 4a do eletrodo negativo extremo 4, e um terminal de eletrodo positivo 13 é conectado ao coletor de corrente de eletrodo positivo 3a do eletrodo positivo interior 3. O terminal de eletrodo negativo 13 e o terminal de eletrodo positivo 14 são estendidos, externamente, a partir da parte de abertura do membro-recipiente largo 12. O grupo de eletrodo enrolado 1 é vedado por vedação a quente da parte de abertura do membrorecipiente largo 12. Quando a parte de abertura é vedada a quente, o terminal de eletrodo negativo 13 e o terminal de eletrodo positivo 14 são comprimidos pelo membro-recipiente largo 12 na parte de abertura.
[118] A camada de eletrólito compósito é produzida pelo método a seguir, por exemplo. Partículas de óxido que contêm lítio são dispersas em uma solução ligante. O líquido de dispersão obtido é aplicado ou aspergido em uma superfície ou ambas as superfícies de pelo menos um eletrodo dentre o eletrodo positivo e o eletrodo negativo, e, então, é secado para formar uma camada que contém as partículas de óxido que contêm lítio. Uma composição eletrolítica que contém uma solução eletrolítica orgânica que contém íons de lítio e um polímero é injetada dentro do recipiente em que o grupo de eletrodo está alojado, para impregnar os vãos do eletrodo positivo e do eletrodo negativo
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 87/133
40/72 com a composição eletrolítica. Então, a camada de eletrólito compósito é formada entre a camada que contém material ativo de eletrodo positivo e a camada que contém material ativo de eletrodo negativo cobrindo-se a parte de abertura do recipiente com uma chapa de vedação ou colocando-se o recipiente em uma atmosfera inativa sem fornecer a chapa de vedação, e aquecendose a quente o recipiente a 60 °C a 80 °C.
[119] A camada de eletrólito compósito pode ser formada por um método a ser descrito adiante no lugar do método acima. Uma composição que contém partículas inorgânicas que contêm lítio, uma solução eletrolítica orgânica que contém íons de lítio e um polímero é aplicada ou aspergida em uma superfície ou em ambas as superfícies de pelo menos um eletrodo dentre o
eletrodo positivo e o eletrodo negativo, então, é secada, e
tratada a quente a 60 °C a 80 °C, para formar a camada de
eletrólito compósito entre a camada que contém material ativo de
eletrodo positivo e a camada que contém material ativo de
eletrodo negativo.
[120] Em seguida, uma bateria secundária que tem uma estrutura bipolar será descrita. A bateria secundária inclui, adicionalmente, um coletor de corrente que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície posicionada oposta à primeira superfície. Pode ser usado como um coletor de corrente o coletor de corrente de eletrodo positivo ou coletor de corrente de eletrodo negativo que podem ser usados para uma bateria secundária de eletrólito não aquoso. A bateria secundária tem uma estrutura bipolar na qual uma camada que contém material ativo de eletrodo positivo é fornecida na primeira superfície do
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 88/133
41/72 coletor de corrente e uma camada que contém material ativo de eletrodo negativo é fornecida na segunda superfície. O eletrólito compósito da primeira modalidade existe entre a camada que contém material ativo de eletrodo positivo e a camada que contém material ativo de eletrodo negativo. Como resultado, pelo menos uma parte do eletrólito compósito é posicionada entre a camada que contém material ativo de eletrodo positivo e a camada que contém material ativo de eletrodo negativo. A camada que contém material ativo de eletrodo positivo e a camada que contém material ativo de eletrodo negativo similares àquelas descritas na bateria de eletrólito não aquoso podem ser usadas.
[121] O eletrólito compósito da primeira modalidade melhora a condutividade de íon da bateria secundária que tem a estrutura bipolar. Assim, uma bateria secundária de alta tensão pode ser obtida por uma bateria avulsa sem conectar múltiplas baterias avulsas em série. Ademais, o eletrólito compósito pode tomar uma forma do tipo gel, que pode prevenir um curto circuito causado por meio de uma solução eletrolítica em uma célula bipolar.
[122] Um exemplo da bateria secundária do tipo bipolar é mostrado na Figura 5. A bateria secundária mostrada na Figura 5 inclui um recipiente de metal 31, um corpo de eletrodo 32 que tem uma estrutura bipolar, uma chapa de vedação 33, um terminal de eletrodo positivo 34 e um terminal de eletrodo negativo 35. O recipiente de metal 31 tem um formato cilíndrico de fundo quadrado. O recipiente de metal similar àquele descrito na bateria secundária de eletrólito não aquoso pode ser usado. O corpo de eletrodo 32 que tem a estrutura bipolar inclui um
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 89/133
42/72 coletor de corrente 36, uma camada de eletrodo positivo (camada que contém material ativo de eletrodo positivo) 37 laminada em uma superfície (primeira superfície) do coletor de corrente 36, e uma camada de eletrodo negativo (camada que contém material ativo de eletrodo negativo) 38 laminada na outra superfície (segunda superfície) do coletor de corrente 36. Uma camada de eletrólito compósito 39 está disposta entre os corpos de eletrodo de estrutura bipolar 32. Cada um dentre o terminal de eletrodo positivo 34 e o terminal de eletrodo negativo 35 é fixado à chapa de vedação 33 com um membro isolante 42 prensado entre os mesmos. Uma extremidade de um chumbo de eletrodo positivo 40 é eletronicamente conectada ao terminal de eletrodo positivo 34 e a outra extremidade do chumbo de eletrodo positivo 40 é eletronicamente conectada ao coletor de corrente 36. Uma extremidade de um chumbo de eletrodo negativo 41 é eletronicamente conectada ao terminal de eletrodo negativo 35 e a outra extremidade do chumbo de eletrodo negativo 41 é eletronicamente conectada ao coletor de corrente 36.
[123] Um módulo de bateria e um conjunto de bateria que incluem a bateria secundária da segunda modalidade também são incluídas na faixa da presente aplicação. A modalidade do conjunto de bateria é apropriadamente mudada de acordo com o uso.
[124] Exemplos do módulo de bateria incluem aquelas que incluem múltiplas baterias avulsas que são eletronicamente conectadas em série ou paralelo, e aquelas que incluem uma unidade que inclui múltiplas baterias avulsas que são eletronicamente conectadas em série, ou outra unidade que
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 90/133
43/72 inclui múltiplas baterias avulsas que são eletronicamente conectadas em paralelo.
[125] Exemplos da forma de conexão elétrica em série ou paralela de múltiplas baterias secundárias incluem conexão elétrica em série ou paralela de múltiplas baterias, cada uma tendo um membro-recipiente, e conexão elétrica em série ou paralela de múltiplos grupos de eletrodo ou corpos de eletrodo do tipo bipolar alojados em um invólucro mútuo. De acordo com um exemplo específico do anterior, os terminais de eletrodo positivo e negativo de múltiplas baterias secundárias são conectados por uma barra de barramento de metal (por exemplo, alumínio, níquel e cobre). De acordo com um exemplo específico do anterior, múltiplos grupos de eletrodo ou corpos de eletrodo do tipo bipolar são alojados em um invólucro eletroquimicamente isolados por uma parede de partição, e esses grupos de eletrodo ou corpos de eletrodo são eletricamente conectados em série. Quando o número das baterias eletronicamente conectadas em série é definido como 5 a 7 no caso da bateria secundária de eletrólito não aquoso, compatibilidade de tensão apropriada com uma bateria de armazenamento de chumbo é alcançada. A fim de melhorar, adicionalmente, a compatibilidade de tensão para a bateria de armazenamento de chumbo, cinco ou seis baterias avulsas são, preferencialmente, conectadas em série.
[126] Pode ser usado como um invólucro que aloja o módulo de bateria uma lata de metal produzido a partir de uma liga de alumínio, ferro ou aço inoxidável, um recipiente de plástico ou semelhantes. A espessura de chapa do recipiente é, desejavelmente, definida a 0,5 mm ou mais.
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 91/133
44/72 [127] Um exemplo do módulo de bateria será descrito com referência à Figura 6. Um módulo de bateria 21 mostrado na Figura 6 inclui múltiplas baterias de eletrólito não aquoso em formato quadrado 221 a 225 mostradas na Figura 1 como baterias avulsas. A aba condutora de eletrodo positivo 8 da bateria 221 e a aba condutora de eletrodo negativo 9 da bateria 222 localizada próxima à bateria 221 são eletronicamente conectadas por um chumbo 23. Ademais, a aba condutora de eletrodo positivo 8 da bateria 222 e a aba condutora de eletrodo negativo 9 da bateria 223 localizada próxima à bateria 222 são eletronicamente conectadas pelo chumbo 23. Dessa forma, as baterias 221 a 225 são conectadas em série.
[128] Visto que a bateria secundária da modalidade descrita acima inclui o eletrólito compósito da primeira modalidade, sendo que a bateria secundária tem um desempenho de armazenamento excelente, ciclo de vida de carga e descarga, desempenho de baixa temperatura e desempenho de grande corrente pode ser obtida. Um aumento na resistência de interface é suprimido sem deteriorar a união da camada que contém material ativo de eletrodo positivo e eletrólito compósito, e a união da camada que contém material ativo de eletrodo negativo e eletrólito compósito durante um ciclo de carga e descarga, para melhorar, significativamente, o desempenho de ciclo de vida. Assim, o separador pode ser eliminado usando-se o eletrólito compósito, e a resistência devido ao separador é perdida, em que o desempenho de descarga possa ser, vantajosamente, melhorado. A estabilidade térmica e a estabilidade eletroquímica em um ambiente de alta temperatura são melhoradas usando-se o solvente orgânico.
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 92/133
45/72 (TERCEIRA MODALIDADE) [129] Um conjunto de bateria de acordo com uma terceira modalidade pode inclui uma ou mais baterias secundárias de acordo com a segunda modalidade. As múltiplas baterias de eletrólito não aquoso podem ser eletronicamente conectadas em série, em paralelo, ou em combinação de série e paralelo para constituir um módulo de bateria. O conjunto de bateria, de acordo com a terceira modalidade, pode incluir múltiplos módulos de bateria.
[130] O conjunto de bateria, de acordo com a terceira modalidade, pode incluir, adicionalmente, um circuito protetor. O circuito protetor tem uma função para controle da carga e descarga de uma bateria de eletrólito não aquoso. Alternativamente, um circuito incluído em um aparelho que usa o conjunto de bateria como uma fonte de alimentação (por exemplo, um dispositivo eletrônico e um automóvel ou semelhantes) também pode ser usado como o circuito protetor do conjunto de bateria.
[131] O conjunto de bateria, de acordo com a terceira modalidade, pode incluir, adicionalmente, um terminal de distribuição de energia externo. O terminal de distribuição de energia externo é destinado a emitir uma corrente a partir da bateria de eletrólito não aquoso ao exterior, e/ou inserir uma corrente dentro da bateria de eletrólito não aquoso. Em outras palavras, quando o conjunto de bateria é usado como uma fonte de alimentação, uma corrente é suprida ao exterior através do terminal de distribuição de energia externo. Quando o conjunto de bateria é carregado, uma corrente de carga (incluindo a energia regenerativa da força motriz de um veículo tal como um
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 93/133
46/72 automóvel) é suprida ao conjunto de bateria através do terminal de distribuição de energia externo.
[132] Em seguida, um exemplo de um conjunto de bateria, de acordo com a terceira modalidade, será descrito com referência aos desenhos. As Figuras 7 e 8 mostram um exemplo de um conjunto de bateria 50.
[133] A Figura 7 é uma vista em perspectiva explodida de um exemplo do conjunto de bateria 50. A Figura 8 é um diagrama de blocos que mostra um circuito elétrico do conjunto de bateria 50.
[134] O conjunto de bateria 50 mostrado nas Figuras e 8 inclui baterias avulsas 51. As baterias avulsas 51 são baterias de eletrólito não aquoso achatadas descritas com referência à Figura 3.
[135] Múltiplas baterias avulsas 51 são empilhadas de modo que os terminais de eletrodo negativo 13 e os terminais de eletrodo positivo 14 estendidos do lado de fora estão dispostos na mesma direção, e presos com uma fita adesiva 52 para configurar um módulo de bateria 53. As baterias avulsas 51 são eletronicamente conectadas uma a outra em série como mostrado na Figura 8.
[136] Uma placa de circuito impresso 54 está disposta para se voltar para o lado oposto ao plano lateral da bateria avulsa 51 onde o terminal de eletrodo negativo 13 e o terminal de eletrodo positivo 14 se estendem para fora. Um termistor 55, um circuito protetor 56 e um terminal de energização 57 para um dispositivo externo como o terminal de
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 94/133
47/72 distribuição de energia externo estão montados na placa de circuito impresso 54 como mostrado na Figura 8. Uma chapa isolante elétrica (não mostrada) é afixada à superfície da placa de circuito impresso 54 voltada para o módulo de bateria 53 para evitar conexão desnecessária de fios do módulo de bateria 53.
[137] Um chumbo de lado eletrodo positivo 58 é conectado ao terminal de eletrodo positivo 14 localizado na camada inferior do módulo de bateria 53 e a extremidade distal do chumbo 58 é inserida dentro de um conector de lado eletrodo positivo 59 da placa de circuito impresso 54 de modo a estar eletronicamente conectada. A chumbo de lado eletrodo negativo 60 é conectado ao terminal de eletrodo negativo 13 localizado na camada superior do módulo de bateria 53 e a extremidade distal do chumbo 60 é inserida dentro de um conector de lado eletrodo negativo 61 da placa de circuito impresso 54 de modo a estar eletronicamente conectada. Os conectores 59 e 61 são conectados ao circuito protetor 56 através de fios 62 e 63 formados na placa de circuito impresso 54.
[138] O termistor 55 detecta a temperatura das baterias avulsas 51, e o sinal de detecção é enviado ao circuito protetor 56. O circuito protetor 56 pode desligar um fio de lado positivo 64a e um fio de lado negativo 64b entre o circuito protetor 56 e o terminal de energização 57 a um dispositivo externo sob uma condição predeterminada. A condição predeterminada indica, por exemplo, o caso em que a temperatura detectada pelo termistor 55 se torna uma temperatura predeterminada ou mais. Outro exemplo da condição predeterminada indica o caso em que a sobrecarga, a sobredescarga ou a
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 95/133
48/72 sobrecorrente das baterias únicas 51 é detectada. A detecção da sobrecarga e semelhantes é realizada em cada uma das baterias avulsas 51 ou no módulo de bateria inteiro 53. Quando cada uma das baterias avulsas 51 é detectada, a tensão de bateria pode ser detectada, ou um potencial de eletrodo positivo ou eletrodo negativo pode ser detectado. No último caso, o eletrodo de lítio a ser usado como um eletrodo de referência é inserido em cada uma das baterias avulsas 51. No caso do conjunto de bateria das Figuras 7 e 8, fios 65 para detecção de tensão são conectados a cada uma das baterias avulsas 51. Os sinais de detecção são enviados ao circuito protetor 56 através de fios 65.
[139] Folhas protetoras 66 produzido a partir de borracha ou resina estão dispostas em três planos laterais do módulo de bateria 53 exceto o plano lateral a partir do qual o terminal de eletrodo positivo 14 e o terminal de eletrodo negativo 13 se projetam.
[140] O módulo de bateria 53 é alojado em um recipiente de alojamento 67 conjuntamente com cada uma das folhas protetoras 66 e da placa de circuito impresso 54. Isso quer dizer que, as folhas protetoras 66 estão dispostas em ambas as superfícies internas em uma longa direção lateral e em uma superfície interna em uma curta direção lateral do recipiente de alojamento 67. A placa de circuito impresso 54 está disposta na superfície interna no lado oposto em uma curta direção lateral. O módulo de bateria 53 está localizado em um espaço circundado pelas folhas protetoras 66 e pela placa de circuito impresso 54. Uma tampa 68 é afixada à superfície superior do recipiente de alojamento 67.
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 96/133
49/72 [141] A fim de fixar o módulo de bateria 53, uma fita que se encolhe com o calor pode ser usada no lugar da fita adesiva 52. Nesse caso, o módulo de bateria está vinculado colocando-se as folhas protetoras em ambos os lados do módulo de bateria, revolvendo-se a fita que encolhe com o calor, e encolhendo-se de modo térmico a fita que encolhe com o calor.
[142] Nas Figuras 7 e 8, A forma na qual as baterias avulsas 51 estão conectadas em série é mostrada. No entanto, a fim de aumentar a capacidade de bateria, as baterias podem ser conectadas em paralelo. Alternativamente, as baterias podem ser formadas combinando-se a conexão em série e a conexão paralela. O conjunto de bateria montado pode ser conectado em série ou em paralelo.
[143] Nas Figuras 7 e 8, um conjunto de bateria que inclui um módulo de bateria foi descrito; no entanto, um conjunto de bateria, de acordo com a terceira modalidade, também pode incluir múltiplos módulos de bateria. Os múltiplos módulos de bateria podem ser eletronicamente conectados em série e/ou em paralelo.
[144] O aspecto do conjunto de bateria, de acordo com a modalidade, pode ser apropriadamente mudado dependendo de sua aplicação. O conjunto de bateria, de acordo com a modalidade, pode ser adequadamente usado em aplicações nas quais o desempenho de ciclo excelente é exigido quando uma grande corrente for retirada. Especificamente, o conjunto de bateria é usado como uma fonte de alimentação para uma câmera digital, uma bateria estacionária, ou por exemplo, uma bateria para montagem em um veículo tal como automóveis elétricos híbridos de quatro ou duas
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 97/133
50/72 rodas, automóveis elétricos de quanto ou duas rodas, uma bicicleta auxiliada por energia ou veículos ferroviários (carros ferroviários). Em particular, o conjunto de bateria é adequadamente usado para uma bateria montada em um veículo.
[145] No veículo em que o conjunto de bateria, de acordo com a terceira modalidade, é montado, o conjunto de bateria é configurado para recuperar a energia regenerativa da força motriz do veículo, por exemplo.
[146] Um automóvel, como um exemplo que inclui um conjunto de bateria como um exemplo de acordo com uma terceira modalidade, é mostrado na Figura 9.
[147] A Figura 9 é uma vista em corte transversal que mostra, esquematicamente, um exemplo de um veículo de acordo com a terceira modalidade.
[148] Um veículo 71, mostrado na Figura 9 inclui uma carroceria de veículo e um conjunto de bateria 72 de acordo com a modalidade.
[149] O conjunto de bateria 72 está instalado em um compartimento de motor localizado na frente da carroceria de veículo. A localização de instalação do conjunto de bateria 72 não é particularmente limitada. O conjunto de bateria 72 pode estar instalada nas seções traseiras da carroceria de veículo, ou abaixo de um assento. O conjunto de bateria 72 pode ser usado como uma fonte de alimentação do veículo 71. O conjunto de bateria 72 também pode recuperar a energia regenerativa da força motriz do veículo 71.
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 98/133
51/72 [150] A Figura 10 é uma vista que mostra, esquematicamente, um exemplo do veículo de acordo com a modalidade. Um veículo 300, mostrado na Figura 10, é um automóvel elétrico.
[151] O veículo 300, mostrado na Figura 10, inclui uma carroceria de veículo, uma fonte de alimentação de veículo 301, uma ECU (unidade de controle elétrico) de veículo 380, que é um controlador mestre da fonte de alimentação de veículo 301, um terminal externo (um terminal de conexão de energia externo) 370, um conversor 340 e uma máquina motriz acionadora 345.
[152] O veículo 300 inclui a fonte de alimentação de veículo 301, por exemplo, no compartimento de motor, nas seções traseiras da carroceria de automóvel, ou abaixo de um assento. Na Figura 10, a posição da fonte de alimentação de veículo 301 instalado no veículo 300 é esquematicamente mostrada.
[153] A fonte de alimentação de veículo 301 inclui múltiplos (por exemplo, três) conjuntos de bateria 312a, 312b e 312c, BMU (uma unidade de gerenciamento de bateria) 311 e um barramento de comunicação 310.
[154] Os três conjuntos de bateria 312a, 312b e 312c são eletronicamente conectados uns aos outros em série. O conjunto de bateria 312a inclui um módulo de bateria 314a e uma
unidade de monitoramento de módulo de bateria (VTM:
monitoramento de temperatura de tensão) 313a O conjunto de
bateria 312b inclui um módulo de bateria 314b, e uma unidade de
monitoramento de módulo de bateria 313b. O conjunto de bateria
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 99/133
52/72
312c inclui um módulo debateria 314c e uma unidade de monitoramento de módulo de bateria 313c. Cada um dos conjuntos de bateria 312a, 312b e 312c pode ser independentemente removido, e pode ser trocado por um conjunto de bateria diferente.
[155] Cada um dos módulos de bateria 314a a 314c inclui múltiplas baterias avulsas conectadas uma a outra em série. Pelo menos uma dentre as múltiplas baterias avulsas é a bateria secundária de acordo com a modalidade. Cada um dos módulos de bateria 314a a 314c realiza carga e descarga através de um terminal de eletrodo positivo 316 e um terminal de eletrodo negativo 317.
[156] A fim de coletar informações em relação à segurança da fonte de alimentação de veículo 301, a unidade de gerenciamento de bateria 311 realiza comunicação com as unidades de monitoramento de módulo de bateria 313a a 313c e coleta informações tais como tensões ou temperaturas das baterias avulsas incluídas nos módulos de bateria 314a a 314c incluídos na fonte de alimentação de veículo 301.
[157] O barramento de comunicação 310 é conectado entre a unidade de gerenciamento de bateria 311 e as unidades de monitoramento de módulo de bateria 313a a 313c. O barramento de comunicação 310 é configurado de tal modo que os múltiplos nós (isto é, a unidade de gerenciamento de bateria e uma ou mais unidades de monitoramento de módulo de bateria) compartilham um grupo de linhas de comunicação. O barramento de comunicação 310 é, por exemplo um barramento de comunicação configurado com base no padrão CAN (Rede de Área de Controle).
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 100/133
53/72 [158] As unidades de monitoramento de módulo de bateria 313a a 313c medem uma tensão e uma temperatura de cada bateria avulsa nos módulos de bateria 314a a 314c com base em comunicações a partir da unidade de gerenciamento de bateria 311. No entanto é possível medir as temperaturas apenas em diversos pontos por módulo de bateria, e as temperaturas de todas as baterias avulsas não precisam ser medidas.
[159] A fonte de alimentação de veículo 301 também pode ter um contactor eletromagnético (por exemplo, uma unidade de comutação 333 mostrada na Figura 10) para comutação de conexão entre o terminal de eletrodo positivo e o terminal de eletrodo negativo. A unidade de comutação 333 inclui um comutador de précarga (não mostrado), que é ligado quando os módulos de bateria 314a a 314c são carregados, e um comutador principal (não mostrado), que é ligado quando emissão de bateria é suprida a uma carga. O comutador de pré-carga e o comutador principal incluem um circuito de retransmissão (não mostrado), que é ligado ou desligado com base em um sinal suprido a uma bobina localizada perto do elemento comutador.
[160] O conversor 340 converte uma tensão de DC (corrente direta) inserida a uma alta tensão de AC (corrente alternativa) de três fases para acionamento de um motor. O terminal (ou terminais) de emissão de três fases do conversor 340 é conectado a cada terminal de inserção de três fases da máquina motriz acionadora 345. O conversor 340 controla uma tensão de emissão com base nos sinais de controle a partir da unidade de gerenciamento de bateria 311 ou da ECU de veículo 380, que controla toda a operação do veículo.
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 101/133
54/72 [161] A máquina motriz acionadora 345 é girada pela energia elétrica suprida a partir do conversor 340. A rotação é transferida a um eixo e rodas de acionamento W, por exemplo, através de uma unidade de marcha diferencial.
[162] O veículo 300 também inclui um mecanismo de freio regenerativo, embora não seja mostrado. O mecanismo de freio regenerativo gira a máquina motriz acionadora 345 quando o veículo 300 é freado, e converte a energia cinética em energia regenerativa, como energia elétrica. A energia regenerativa, recuperada no mecanismo de freio regenerativo, é inserida no conversor 340 e convertida para corrente direta. A corrente direta é inserida na fonte de alimentação de veículo 301.
[163] Um terminal de uma linha conectora L1 é conectado através de um detector de corrente (não mostrado) na unidade de gerenciamento de bateria 311 ao terminal de eletrodo negativo 317 da fonte de alimentação de veículo 301. O outro terminal da linha conectora L1 é conectado a um terminal de inserção de eletrodo negativo do conversor 340.
[164] Um terminal de uma linha conectora L2 é conectado através da unidade de comutação 333 ao terminal de eletrodo positivo 316 da fonte de alimentação de veículo 301. O outro terminal da linha conectora L2 é conectado a um terminal de inserção de eletrodo positivo do conversor 340.
[165] O terminal externo 370 é conectado à unidade de gerenciamento de bateria 311. O terminal externo 370 tem a capacidade de se conectar, por exemplo, a uma fonte de alimentação externa.
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 102/133
55/72 [166] A ECU de veículo 380 controla, cooperativamente, a unidade de gerenciamento de bateria 311 conjuntamente com outras unidades em resposta às inserções operadas por um acionador ou semelhante, o que, desse modo, desempenha o gerenciamento de todo o veículo. Os dados em relação à segurança da fonte de alimentação de veículo 301, tal como uma capacidade restante da fonte de alimentação de veículo 301, são transferidos entre a unidade de gerenciamento de bateria 311 e a ECU de veículo 380 através de linhas de comunicação.
[167] Em um veículo que inclui a bateria secundária, de acordo com a modalidade, cada um dos conjuntos de bateria 312a, 312b, e 312c é excelente em desempenho de armazenamento, desempenho de baixa temperatura, desempenho de grande corrente e desempenho de ciclo de vida, e, portanto, um veículo que tem desempenho de carga/descarga excelente e alta confiabilidade pode ser obtido. Adicionalmente, visto que cada um dos conjuntos de bateria tem um custo razoável e é altamente seguro, é possível reduzir o custo do veículo e melhorar a segurança.
[168] Visto que o conjunto de bateria da terceira modalidade inclui a bateria secundária da segunda modalidade, um conjunto de bateria excelente em desempenho de armazenamento, desempenho de baixa temperatura, desempenho de grande corrente e desempenho de ciclo de vida pode ser obtido.
[169] No veículo que inclui a bateria secundária, de acordo com a modalidade, cada um dos conjuntos de bateria 312a, 312b, e 312c tem desempenho de armazenamento, desempenho de baixa temperatura, desempenho de grande corrente e desempenho
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 103/133
56/72 de ciclo de vida excelentes, de modo que o veículo que tem desempenho de carga e descarga excelente e alta confiabilidade possa ser obtido. Ademais, cada um dos conjuntos de bateria é econômico e tem alta segurança, o que possibilita suprimir o custo do veículo e melhorar a segurança.
[170] Visto que o conjunto debateria da terceira modalidade inclui a bateria secundária da segunda modalidade, o conjunto de bateria que tem desempenho de armazenamento, desempenho de baixa temperatura, desempenho de grande corrente e desempenho de ciclo de vida excelentes pode ser obtido.
[171] [Exemplos] [172] Exemplos das modalidades serão descritas doravante em detalhe com referência aos desenhos. No entanto, as modalidades não são limitadas para esse efeito.
(EXEMPLO 1) [173] Partículas de LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 que tem um tamanho médio de partícula de 5 pm foram usadas como um material ativo de eletrodo positivo. 5% por peso de um pó de grafite com um agente eletrocondutor e 5% por peso de PVdF como um ligante com base no eletrodo positivo inteiro foram mesclados com o material ativo de eletrodo positivo, e dispersos em um solvente de n-metilpirrolidona (NMP) para preparar uma pasta fluida. A pasta fluida obtida foi aplicada à ambas as superfícies de uma lâmina de liga de alumínio (pureza: 99%) que tem uma espessura de 15 pm, seguido por secagem e compressão para produzir um eletrodo positivo que tem uma densidade de eletrodo de 3 g/cm3.
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 104/133
57/72 [174] Partículas de LÍ4TÍ5O12 que tem um tamanho médio de partícula primária de 0,6 pm e uma área de superfície específica de 10 m2/g foram usados como um material ativo de eletrodo negativo. O material ativo de eletrodo negativo, um pó grafite que tem um tamanho médio de partícula de 6 pm como um agente eletrocondutor e PVdF como um ligante foram mesclados a uma razão de peso de 95 : 3 : 2 e dispersados em um solvente de n-metilpirrolidona (NMP). A dispersão obtida foi agitada a 1.000 rpm por 2 horas usando-se um moinho de bolas para preparar uma pasta fluida. A pasta fluida obtida foi aplicada a uma lâmina de liga de alumínio (pureza: 99.3%) que tem uma espessura de 15 pm, seguido por secagem e compressão a quente para produzir um eletrodo negativo que inclui um coletor de corrente que tem cada superfície na qual uma camada que contém material ativo de eletrodo negativo, que tem uma densidade de eletrodo de 2,2 g/cm3, foi formada. A porosidade do eletrodo negativo excluindo o coletor de corrente foi de 35%.
[175] Partículas de LÍ1.3Alü.3Zr1.7(PO4)3 que têm uma área de superfície específica de 50 m2/g medida pelo método BET em adsorção N2 e que têm um tamanho médio de partícula primária (diâmetro) de 0,1 pm foram preparadas como partículas inorgânicas que contêm lítio. Uma solução eletrolítica não aquosa (solução eletrolítica orgânica) foi preparada dissolvendo-se 1 M de LiPF6 em um solvente misturado em que carbonato de propileno (PC) e carbonato de dietila (DEC) foram misturados a uma razão de volume de 1 : 2.
[176] Uma solução aquosa, em que as nanofibras de celulose que têm um diâmetro médio de 10 nm e partículas de
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 105/133
58/72
Lii.3Alo.3Zri.7(PO4)3 foram dispersas, foi aplicada às superfícies da camada que contém material ativo de eletrodo positivo do eletrodo positivo e a camada que contém material ativo de eletrodo negativo do eletrodo negativo, e secada. Em seguida, essas foram impregnadas com uma solução eletrolítica não aquosa e uma solução de polímero (concentração: 2% por peso) em que poliacrilonitrila (PAN) foi dispersada em um solvente orgânico, e submetida a um tratamento a quente a 60 °C por 24 horas para formar uma camada de eletrólito compósito de gel que tem uma espessura de 5 pm. Na camada de eletrólito compósito, a razão de peso das partículas de Li1.3Al0.3Zn.7(PO4)3, do corpo de polímero de gel que contém uma solução eletrolítica não aquosa e uma solução de polímero de poliacrilonitrila (PAN), e das nanofibras de celulose foi de 94 : 4 : 2.
[177] O eletrodo negativo e o eletrodo positivo foram empilhados de modo que o eletrodo negativo ficou voltado ao eletrodo positivo para produzir um grupo de eletrodo. O grupo de eletrodo foi alojado em uma lata de metal fina produzido a partir de uma liga de alumínio (pureza de A1: 99% por peso) que tem uma espessura de 0,25 mm.
[178] Uma bateria secundária de eletrólito não aquoso em formato quadrado que tem a estrutura mostrada na Figura 1 e que tem uma espessura de 13 mm, uma largura de 62 mm e um peso de 96 mm foi produzida.
(EXEMPLOS 2 A 20 E EXEMPLOS COMPARATIVOS 1 A 6) [179] Uma bateria secundária foi produzida da mesma maneira como aquela descrita no Exemplo 1 exceto que um
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 106/133
59/72 material ativo de eletrodo positivo, um material ativo de eletrodo negativo, as composições, as áreas de superfície específica e conteúdo das partículas inorgânicas que contêm lítio, o diâmetro médio e o conteúdo das fibras de polímero e a composição de uma solução eletrolítica orgânica foi como mostrado nas Tabelas 1 a 4 a seguir. Como o material ativo de eletrodo positivo do Exemplo 16, um material ativo de eletrodo positivo foi usado, que continha partículas secundárias de LiMn0.9Fe0.1PO4 (partículas primárias que têm um tamanho médio de partícula de 50 nm) que têm uma estrutura de olivina e partículas de material de carbono que têm um tamanho médio de partícula de 5 nm e que adere em uma quantidade aderência de 0,1% por peso à superfícies das partículas secundárias.
[Tabela 1]
Material ativo de eletrodo positivo Material ativo de eletrodo negativo Partículas inorgânicas que contêm lítio Conteúdo de partículas inorgânicas que contêm lítio em eletrólito compósito (% por peso)
Composição Área de superfície específica (m2/g) Tamanho médio de partícula primária (pm)
Exemplo 1 LiNi0.8Co0.1 Mn0.1O2 Li4Tl5O12 LÍ1.3AÍ0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 94
Exemplo 2 LÍNÍ0.8Co0.1 Mn0.1O2 Li4Tl5O12 LÍ1.3AÍ0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 94
Exemplo 3 LÍNÍ0.8Co0.1 Mn0.1O2 Li4Tl5O12 LÍ1.3AÍ0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 94
Exemplo 4 LÍNÍ0.8Co0.1 Mn0.1O2 Li4Tl5O12 LÍ1.3AÍ0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 94
Exemplo 5 LÍNÍ0.8Co0.1 Mn0.1O2 Li4Tl5O12 LÍ1.3AÍ0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 94
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 107/133
60/72
Exemplo 6 LiNio.8Coo. 1 Mn0.iO2 LÍ4TÍ5O12 LÍ1.3Al0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 95
Exemplo 7 LiNi0.8Co0.1 Mn0.1O2 LÍ4TÍ5O12 LÍ1.3Al0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 91
Exemplo 8 LiNi0.8Co0.1 Mn0.1O2 LÍ4TÍ5O12 LÍ1.3Al0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 86
Exemplo 9 LiNi0.8Co0.1 Mn0.1O2 Li4Ti5O12 LÍ1.3Al0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 94,5
Exemplo 10 LiNi0.8Co0.1 Mn0.1O2 Li4Ti5O12 LÍ1.3Al0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 95,9
Exemplo 11 LiNi0.8Co0.1 Mn0.1O2 Li4Ti5O12 LÍ1.3Al0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 94
Exemplo 12 LiNi0.8Co0.1 Mn0.1O2 Li4Ti5O12 Li7La3Zr2O12 50 0,1 94
Exemplo 13 LiNi0.8Co0.1 Mn0.1O2 Li4Ti5O12 LiAlO2 50 0,1 94
Exemplo 14 LiNi0.8Co0.1 Mn0.1O2 TiNb2O7 Li1.3Al0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 94
Exemplo 15 LiNi0.8Co0.1 Mn0.1O2 Tipo ortorrôm bico Li2Na1.5T i5.5Nb0.5O 14 Li1.3Al0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 94
Exemplo 16 Tipo olivina LiMn0.9Fe0.1 PO4 TiNb2O7 Li1.3Al0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 94
Exemplo 17 LiNi0.8Co0.1 Mn0.1O2 LÍ4TÍ5O12 Li1.3Al0.3Zr1.7 (PO4) 3 10 1 94
Exemplo 18 LiNi0.8Co0.1 Mn0.1O2 LÍ4TÍ5O12 Li1.3Al0.3Zr1.7 (PO4) 3 100 0,05 92
Exemplo 19 LiNi0.8Co0.1 Mn0.1O2 Li4Ti5O12 Li1.3Al0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 85
Exemplo 20 LiNi0.8Co0.1 Mn0.1O2 Li4Ti5O12 Li1.3Al0.3Zr1.7 (PO4) 3 50 0,1 98
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 108/133
61/72 [Tabela 2]
Material ativo de eletrodo positivo Material ativo de eletrodo negativo Partículas lítio inorgânicas que contêm Conteúdo de partículas inorgânicas que contêm lítio em eletrólito compósito (% por peso)
Composição Área de superfície específica (m2/g) Tamanho médio de partícula primária (pm)
Exemplo LiNi0.8Co Li1.3Al0.3Zr1
Comparativo 0.1Mn0.1O2 LÍ4TÍ5O12 .7 (PO4) 3 50 0,1 96
1
Exemplo LiNi0.8Co Li1.3Al0.3Zr1
Comparativo 0.1Mn0.1O2 Li4Ti5O12 .7 (PO4) 3 50 0,1 84
2
Exemplo LiNi0.8Co
Comparativo 0.1Mn0.1O2 Li4Ti5O12 SiO2 10 1 94
3
Exemplo LiNi0.8Co
Comparativo 0.1Mn0.1O2 Li4Ti5O12 Al2O3 100 0,05 94
4
Exemplo LiNi0.8Co Li1.3Al0.3Zr1
Comparativo 0.1Mn0.1O2 Li4Ti5O12 .7 (PO4) 3 50 0,1 94
5
Exemplo LiNi0.8Co Li1.3Al0.3Zr1
Comparativo 0.1Mn0.1O2 Li4Ti5O12 .7 (PO4) 3 50 0,1 94
6
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 109/133
62/72 [Tabela 3]
Tipo e razão de Tipo de
Conteúdo de volume de
Diâmetro fibras de Conteúdo de solvente concentração de
médio de polímero em polímero em orgânico de eletrólito de
fibras de eletrólito composição de
eletrólito composição de
polímero compósito (% compósito (% solução solução
(nm) por peso) por peso) eletrolítica eletrolítica
orgânica
orgânica
Exemplo 10 2 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
1
Exemplo 50 2 1 PC-.DEC-1:2 LiPF6 1M
2
Exemplo 100 2 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
3
Exemplo 5 2 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
4
Exemplo 1 2 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
5
Exemplo 10 1 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
6
Exemplo 10 5 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
7
Exemplo 10 10 2 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
8
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 110/133
63/72
Exemplo 9 10 0,5 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
Exemplo 10 10 0,1 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
Exemplo 11 10 2 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
Exemplo 12 10 2 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
Exemplo 13 10 2 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
Exemplo 14 10 2 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
Exemplo 15 10 2 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
Exemplo 16 10 2 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
Exemplo 17 10 2 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
Exemplo 18 10 2 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
Exemplo 19 10 2 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
Exemplo 20 10 2 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 111/133
64/72 [Tabela 4]
Diâmetro Conteúdo de Conteúdo de Tipo e razão de volume de Tipo e concentração
fibras de solvente
médio de polímero em de eletrólito
polímero em orgânico de
fibras de eletrólito de composição
eletrólito composição de
polímero compósito (% de solução
compósito (% solução
(nm) por peso) eletrolítica
por peso) eletrolítica
orgânica
orgânica
Exemplo
Comparativo - 0 1 PC:DEC-1:2 LiPFs 1M
1
Exemplo
Comparativo 150 12 2 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
2
Exemplo
Comparativo - 0 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
3
Exemplo
Comparativo - 0 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
4
Exemplo
Comparativo 800 10 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
5
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 112/133
65/72
Exemplo Comparativo 10 0,05 1 PC:DEC-1:2 LiPF6 1M
6
[180] A bateria secundária obtida foi carregada a 2,9 V a uma corrente constante de 6 A a 25 °C, então, carregada a uma tensão constante de 2,9 V. A carga foi concluída quando o valor de corrente alcançou 0,05 A. Em seguida, uma capacidade de descarga, quando a bateria secundária foi descarregada a 6 A a 1,5 V, foi medida e tomada como uma capacidade de descarga a 25 °C.
[181] Como alto desempenho de descarga de corrente, a bateria secundária foi carregada a 2,9 V a uma corrente constante de 6 A a 25 °C, e, então, carregada a uma tensão constante de 2,9 V. A carga foi concluída quando o valor de corrente alcançou 0,05 A. Em seguida, uma razão de retenção de capacidade, quando a bateria secundária foi descarregada a 5 C (30 A), foi medida. A razão de retenção de capacidade foi calculada com uma capacidade quando a bateria secundária foi descarregada a 0,2 C (1,2 A) como 100%.
[182] Como desempenho de descarga de baixa temperatura, a bateria secundária foi carregada a 2,9 V a uma corrente constante de 6 A a 25 °C, e, então, carregada em tensão constante de 2,9 V. A carga foi concluída quando o valor de corrente alcançou 0,05 A. Em seguida, uma razão de retenção de capacidade, quando a bateria secundária foi descarregada a 1,2 A a -20 °C, foi medida. A razão de retenção de capacidade foi calculada com uma capacidade de descarga a 25 °C como 100%.
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 113/133
66/72 [183] Como desempenho de armazenamento (desempenho de autodescarga), uma capacidade residual, após 1 mês a 60 °C, foi medida. A bateria secundária foi carregada por 100% a 2,9 V, então, deixada em um ambiente a 60 °C por 1 mês, e, então, descarregada a 1,5 V a 1,2 A para medir uma capacidade de descarga. A capacidade de descarga obtida é expressada com uma capacidade de descarga antes do armazenamento a 60 °C como 100%, e é tomada como uma capacidade residual após 1 mês a 60 °C.
[184] Esses resultados de medição são mostrados nas Tabelas 5 e 6 a seguir.
[TABELA 5]
Capacidade de descarga a 25 °C (Ah) Capacidade residual após 1 mês a 60 °C (%) Taxa de retenção de descarga de 5 C (%) Taxa de retenção de descarga a -20 °C (%)
Exemplo 1 6,0 90 80 80
Exemplo 2 6,0 80 80 80
Exemplo 3 6,0 70 75 75
Exemplo 4 6,0 90 83 83
Exemplo 5 6,0 85 80 80
Exemplo 6 6,0 92 78 75
Exemplo 7 5,8 78 70 70
Exemplo 8 6,0 70 80 80
Exemplo 9 6,0 68 80 80
Exemplo 10 5,9 85 80 80
Exemplo 11 6,0 90 82 82
Exemplo 12 6,0 88 82 83
Exemplo 13 5,5 88 65 60
Exemplo 14 6,6 75 70 70
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 114/133
67/72
Exemplo 15 5,5 75 70 70
Exemplo 16 5,5 90 70 70
Exemplo 17 5,9 80 70 75
Exemplo 18 5,9 80 70 75
Exemplo 19 6,0 75 80 80
Exemplo 20 6,0 92 70 70
[TABELA 6]
Capacidade de descarga a 25 °C (Ah) Capacidade residual após 1 mês a 60 °C (%) Taxa de retenção de descarga de 5 C (%) Taxa de retenção de descarga a -20 °C (%)
Exemplo Comparativo 1 5,9 60 60 60
Exemplo Comparativo 2 5,8 40 10 10
Exemplo Comparativo 3 5,5 20 40 20
Exemplo Comparativo 4 5,2 20 30 20
Exemplo Comparativo 5 5,8 50 20 20
Exemplo Comparativo 6 5,9 60 40 40
[185] Como é evidente a partir das Tabelas 1 a 6, cada um dos eletrólitos compósitos dos Exemplos 1 a 20 pode obter uma bateria secundária que tem uma capacidade residual mais alta após 1 mês a 60 °C, uma razão de retenção de capacidade de descarga de 5 C mais alta e uma capacidade de descarga mais excelente, um desempenho de armazenamento de alta temperatura a 60 °C (desempenho de armazenamento), desempenho de descarga de
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 115/133
68/72 grande corrente e desempenho de descarga de baixa temperatura que aqueles dos eletrólitos compósitos dos Exemplos Comparativos a 6.
[186] Em comparação aos Exemplos 1 a 5, descobriuse que uma bateria secundária pode ser obtida, que tem uma capacidade de descarga excelente, um desempenho de armazenamento de alta temperatura a 60 °C, desempenho de descarga de grande corrente e desempenho de descarga de baixa temperatura, definindo-se o diâmetro médio das fibras de polímero a 1 a 100 nm.
[187] Em comparação aos Exemplos 1, e 6 a 10, descobriu-se que uma bateria secundária pode ser obtida, que tem uma capacidade de descarga excelente, um desempenho de armazenamento de alta temperatura a 60 °C, desempenho de descarga de grande corrente e desempenho de descarga de baixa temperatura, definindo-se o conteúdo das fibras de polímero a 0,1% por peso a 10% por peso.
[188] A partir dos resultados dos Exemplos 14 a 16, descobriu-se que uma bateria secundária pode ser obtida, que tem uma capacidade de descarga excelente, um desempenho de armazenamento de alta temperatura a 60 °C (desempenho de armazenamento), desempenho de descarga de grande corrente e desempenho de descarga de baixa temperatura mesmo quando o tipo do material ativo de eletrodo positivo ou negativo é produzido de modo diferente daquele do Exemplo 1.
[189] Em comparação aos Exemplos 1, 19 e 20, descobriu-se que uma bateria secundária do Exemplo 1, em que o
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 116/133
69/72 conteúdo das partículas inorgânicas que contêm lítio do eletrólito compósito é de 90% por peso a 95% por peso, tem uma capacidade de descarga excelente, um desempenho de armazenamento de alta temperatura a 60 °C (desempenho de armazenamento), desempenho de descarga de grande corrente e desempenho de descarga de baixa temperatura.
(EXEMPLO A) [190] Uma pasta fluida de eletrodo positivo, preparada da mesma maneira como no Exemplo 1, foi aplicada a uma primeira superfície de um coletor de corrente que contém uma lâmina de liga de alumínio que tem uma espessura de 15 pm (pureza: 99% por peso), seguida de secagem para formar uma camada que contém material ativo de eletrodo positivo. Uma pasta fluida de eletrodo negativo, preparada da mesma maneira como no Exemplo 1, foi aplicada a uma segunda superfície do coletor de corrente, seguida de secagem para formar uma camada que contém material ativo de eletrodo negativo. Assim, um corpo de eletrodo que tem uma estrutura bipolar foi obtido.
[191] Uma camada de eletrólito compósito de gel que tem uma espessura de 5 pm foi formada nas superfícies da camada que contém material ativo de eletrodo positivo e da camada que contém material ativo de eletrodo negativo do corpo de eletrodo que tem uma estrutura bipolar da mesma maneira como no Exemplo 1. Cinco corpos de eletrodo, cada um tendo uma estrutura bipolar, foram introduzidos em tais procedimentos. Os cinco corpos de eletrodo, cada um tendo uma estrutura bipolar, foram conectados em série de modo que a camada de eletrólito compósito foi disposta entre a camada que contém material ativo de eletrodo
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 117/133
70/72 positivo e da camada que contém material ativo de eletrodo negativo, para produzir uma bateria secundária do tipo bipolar que tem uma estrutura mostrada na Figura 5 e que tem uma capacidade de 1 Ah.
(EXEMPLO COMPARATIVO B) [192] Uma bateria secundária do tipo bipolar, que tem uma estrutura mostrada na Figura 5 e tem uma capacidade de 1 Ah, foi produzida da mesma maneira como no Exemplo A, exceto que a mesma camada de eletrólito compósito, como aquela do Exemplo Comparativo 1, foi usada.
[193] A bateria secundária do tipo bipolar obtida foi carregada a 14,5 V a uma corrente constante de 6 A a 25 °C, e, então, carregada a uma tensão constante de 14,5 V. A carga foi concluída quando o valor de corrente alcançou 0,05 A. Em seguida, uma capacidade de descarga, quando a bateria secundária foi descarregada a 6 A a 8 V, foi medida e tomada como uma capacidade de descarga a 25 °C.
[194] Como alto desempenho de descarga de corrente, a bateria secundária foi carregada a 14,5 V a uma corrente constante de 6 A a 25 °C, e, então, carregada a uma tensão constante de 14,5 V. A carga foi concluída quando o valor de corrente alcançou 0,05 A. Em seguida, uma razão de retenção de capacidade, quando a bateria secundária foi descarregada a 5 C (30 A), foi medida. A razão de retenção de capacidade foi calculada com uma capacidade quando a bateria secundária foi descarregada a 0,2 C (1,2 A) como 100%.
[195] Como desempenho de descarga de baixa
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 118/133
71/72 temperatura, a bateria secundária foi carregada a 14,5 V a uma corrente constante de 6 A a 25 °C, e, então, carregada a uma tensão constante de 14,5 V. A carga foi concluída quando o valor de corrente alcançou 0,05 A. Em seguida, uma razão de retenção de capacidade, quando a bateria secundária foi descarregada a 1,2 A a -20 °C, foi medida. A razão de retenção de capacidade foi calculada com uma capacidade de descarga a 25 °C como 100%.
[196] Como desempenho de armazenamento (desempenho de autodescarga), uma capacidade residual, após 1 mês a 60 °C, foi medida. A bateria secundária foi carregada por 100% a 14,5 V, então, deixada em um ambiente a 60 °C por 1 mês, e, então, descarregada a 8 V a 1,2 A para medir uma capacidade de descarga. A capacidade de descarga obtida é expressada com uma capacidade de descarga antes do armazenamento a 60 °C como 100%, e é tomada como uma capacidade residual após 1 mês a 60 °C. Esses resultados de medição são mostrados na Tabela 7 a seguir.
[Tabela 7] (bateria bipolar)
Capacidade de descarga a 25 °C (Ah) Capacidade residual após 1 mês a 60 °C (%) Taxa de retenção de descarga de 5 C (%) Taxa de retenção de descarga a -20 °C (%)
Exemplo A 1 88 78 78
Exemplo Comparativo B 0,9 50 50 50
[197] Como é evidente a partir da Tabela 7, a bateria bipolar do Exemplo A tem uma capacidade de descarga mais excelente a 25 °C, capacidade residual a 60 °C por 1 mês, razão
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 119/133
72/72 de retenção de capacidade durante descarga de 5 C e razão de retenção de capacidade a -20 °C que aqueles da bateria bipolar do Exemplo Comparativo B.
[198] Pelo menos uma modalidade ou um exemplo fornece um eletrólito compósito que contém 0,1% por peso a 10% por peso de fibras de polímero que tem um diâmetro médio de 1 nm a 100 nm, partículas inorgânicas que contêm lítio e uma solução eletrolítica orgânica que contêm íons de lítio. O eletrólito compósito da modalidade pode melhorar a condutividade e resistibilidade de íon de lítio.
[199] Embora certas modalidades tenham sido descritas, essas modalidades foram apresentadas apenas a título de exemplo, e não são destinadas a limitar o escopo das invenções. De fato, as modalidades inovadoras descritas no presente documento podem ser incorporadas em uma variedade de outras formas; substituições e mudanças na forma das modalidades descritas no presente documento podem ser feitas sem se afastar do espírito das invenções. As reivindicações anexas e seus equivalentes são destinados a cobrir tais formas ou modificações que cairiam dentro do escopo e espírito das invenções.
Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 120/133
1/3

Claims (13)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Eletrólito compósito caracterizado pelo fato de que compreende:
    0,1% por peso a 10% por peso de fibras de polímero que têm um diâmetro médio de 1 nm a 100 nm;
    partículas inorgânicas que contêm lítio; e uma solução eletrolítica orgânica que contém íons de lítio.
  2. 2. Bateria secundária caracterizada pelo fato de que compreende:
    positivo; uma camada que contém material ativo de eletrodo negativo; uma e camada que contém material ativo de eletrodo um eletrólito compósito fornecido em uma superfície de
    pelo menos uma dentre a camada que contém material ativo de eletrodo positivo e a camada que contém material ativo de eletrodo negativo, e em que o eletrólito compósito é o eletrólito compósito de acordo com a reivindicação 1.
  3. 3. Bateria secundária, de acordo com a reivindicação
    2, caracterizada pelo fato de que:
    Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 121/133
    2/3 uma área de superfície específica das partículas inorgânicas que contêm lítio, de acordo com um método de adsorção BET que utiliza N2, é de 10 m2/g a 500 m2/g; e um conteúdo das partículas inorgânicas que contêm lítio do eletrólito compósito é de 85% por peso a 98% por peso.
  4. 4. Bateria secundária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 3, caracterizada pelo fato de que as partículas inorgânicas que contêm lítio contêm partículas de eletrólito sólido inorgânico condutor de íon de lítio.
  5. 5. Bateria secundária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizada pelo fato de que as fibras de polímero contêm celulose.
  6. 6. Bateria secundária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizada pelo fato de que a camada que contém material ativo de eletrodo negativo contém um óxido que contém titânio.
  7. 7. Bateria secundária, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o óxido que contém titânio contém pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em um óxido de titânio de lítio que tem uma estrutura espinélia, um óxido de titânio monoclínico e um óxido de titânio nióbio.
  8. 8. Bateria secundária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 7, caracterizada pelo fato de que compreende, adicionalmente, um coletor de corrente que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície localizada oposta à primeira superfície,
    Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 122/133
    3/3 em que a bateria secundária tem uma estrutura bipolar em que a camada que contém material ativo de eletrodo positivo é fornecida na primeira superfície do coletor de corrente, e a camada que contém material ativo de eletrodo negativo é fornecida na segunda superfície.
  9. 9. Conjunto de bateria caracterizado pelo fato de que compreende uma ou mais dentre as baterias secundárias, cada uma conforme definido em qualquer uma das reivindicações 2 a 8.
  10. 10. Conjunto de bateria, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente:
    um terminal de distribuição de energia externo; e um circuito protetor.
  11. 11. Conjunto de bateria, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 10, que compreende duas ou mais dentre as baterias secundárias, caracterizado pelo fato de que as duas ou mais baterias secundárias são conectadas, eletronicamente, em série, em paralelo, ou em combinação de série e paralelo.
  12. 12. Veículo caracterizado pelo fato de que compreende o conjunto de bateria, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11.
  13. 13. Veículo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende um mecanismo configurado para converter energia cinética do veículo em energia regenerativa.
    Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 123/133
    1/8
    Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 124/133
    2/8
    Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 125/133
    3/8
    FIGURA 3
    Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 126/133
    4/8
    FIGURA 5
    38 36 37
    Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 127/133
    5/8
    FIGURA 6
    n -“r
    22fi 22, 22, 2222,
    Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 128/133
    6/8
    FIGURA 7
    Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 129/133
    7/8
    FIGURA 8
    FIGURA 9 /
    Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 130/133
    FIGURA 10
    Petição 870170066598, de 06/09/2017, pág. 131/133
    1/1
BR102017019199-0A 2017-02-21 2017-09-06 Bateria secundária e conjunto de bateria BR102017019199B1 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-030105 2017-02-21
JP2017030105A JP6685951B2 (ja) 2017-02-21 2017-02-21 二次電池、複合電解質、電池パック及び車両

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR102017019199A2 true BR102017019199A2 (pt) 2018-10-30
BR102017019199B1 BR102017019199B1 (pt) 2023-10-24

Family

ID=59901334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR102017019199-0A BR102017019199B1 (pt) 2017-02-21 2017-09-06 Bateria secundária e conjunto de bateria

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180241083A1 (pt)
EP (1) EP3364487B1 (pt)
JP (1) JP6685951B2 (pt)
KR (1) KR102072468B1 (pt)
CN (1) CN108461819B (pt)
BR (1) BR102017019199B1 (pt)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6288342B1 (ja) * 2017-03-30 2018-03-07 住友大阪セメント株式会社 リチウムイオン二次電池用正極材料、及びリチウムイオン二次電池
JP6288341B1 (ja) * 2017-03-30 2018-03-07 住友大阪セメント株式会社 リチウムイオン二次電池用正極材料、及びリチウムイオン二次電池
CN107204493B (zh) * 2017-04-28 2020-09-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池充电方法、装置和设备
CN110679027A (zh) * 2017-06-01 2020-01-10 日立化成株式会社 电解质组合物和二次电池
WO2019013027A1 (ja) * 2017-07-11 2019-01-17 株式会社村田製作所 二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
CN107612075A (zh) * 2017-09-27 2018-01-19 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池充电方法、装置、设备和存储介质
JP7086800B2 (ja) * 2018-09-19 2022-06-20 株式会社東芝 電極、積層体、リチウムイオン二次電池、電池パック及び車両
US11682789B2 (en) * 2018-10-29 2023-06-20 Shenzhen Xworld Technology Limited Environmentally preferable method of making solid electrolyte and integration of metal anodes thereof
JP7189007B2 (ja) * 2018-12-21 2022-12-13 太平洋セメント株式会社 リチウムイオン二次電池の固体電解質用ｎａｓｉｃｏｎ型酸化物粒子及びその製造方法
JP7293051B2 (ja) * 2019-03-13 2023-06-19 株式会社東芝 固体電解質材料、電極、電池、電池パック、及び車両
US11121408B2 (en) 2019-03-14 2021-09-14 Medtronic, Inc. Lithium-ion battery
CN110504487B (zh) * 2019-08-09 2020-06-16 电子科技大学 一种锂离子电池电解液及其制备方法
JP7286559B2 (ja) * 2019-09-19 2023-06-05 株式会社東芝 電極群、非水電解質二次電池、電池パック及び車両
CN112531156A (zh) 2019-09-19 2021-03-19 株式会社东芝 电极组、非水电解质二次电池、电池包及车辆
JP7183212B2 (ja) * 2020-03-23 2022-12-05 株式会社東芝 二次電池用電極、二次電池、電池パック、及び車両
JP7155186B2 (ja) 2020-03-23 2022-10-18 株式会社東芝 複合電解質、二次電池、電池パック及び車両
EP4133354A1 (en) * 2020-04-07 2023-02-15 AC Biode S.A.R.L. Secondary battery pack, charger and discharger
CN114388883A (zh) * 2020-10-16 2022-04-22 通用汽车环球科技运作有限责任公司 包含离子凝胶的固态双极型电池组
JP7434203B2 (ja) 2021-03-22 2024-02-20 株式会社東芝 二次電池、電池パック及び車両
CN117477006A (zh) * 2023-12-20 2024-01-30 深圳欣视界科技有限公司 一种陶瓷固态电解质薄膜及其制备方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3848435B2 (ja) * 1997-06-18 2006-11-22 昭和電工株式会社 電気二重層コンデンサ及びその製造方法
WO2001089020A1 (en) * 2000-05-19 2001-11-22 Korea Institute Of Science And Technology A hybrid polymer electrolyte, a lithium secondary battery comprising the hybrid polymer electrolyte and their fabrication methods
JP2004111229A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 National Institute Of Advanced Industrial & Technology ポリマー電解質支持体およびリチウム二次電池
KR100569185B1 (ko) * 2002-11-15 2006-04-10 한국과학기술연구원 하이브리드형 고분자 전해질, 이를 이용한 리튬이차전지및 그들의 제조방법
JP2006107963A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Nissan Motor Co Ltd バイポーラ電池
TWI330136B (en) * 2005-11-28 2010-09-11 Lg Chemical Ltd Organic/inorganic composite porous membrane and electrochemical device using the same
JP5426551B2 (ja) * 2007-08-21 2014-02-26 エー１２３ システムズ， インコーポレイテッド 電気化学セル用セパレータおよびその製造方法
US8357464B2 (en) * 2011-04-01 2013-01-22 Sakti3, Inc. Electric vehicle propulsion system and method utilizing solid-state rechargeable electrochemical cells
JP5439299B2 (ja) * 2010-07-06 2014-03-12 株式会社東芝 電池用負極活物質、非水電解質電池、電池パック、及び自動車
CN103053061B (zh) * 2010-08-09 2015-05-06 株式会社村田制作所 层叠型固体电池
JP2014111229A (ja) * 2012-12-05 2014-06-19 Hitachi Zosen Corp 粉体溶解装置及びその粉体溶解方法
JP6068237B2 (ja) * 2013-04-02 2017-01-25 本田技研工業株式会社 電解質−負極構造体及びそれを備えるリチウムイオン二次電池
JP6081392B2 (ja) * 2013-04-04 2017-02-15 本田技研工業株式会社 電解質−正極構造体及びそれを備えるリチウムイオン二次電池
WO2015084951A1 (en) * 2013-12-04 2015-06-11 Cornell University Ceramic-polymer hybrid nanostructures, methods for producing and applications thereof
JP5908649B2 (ja) * 2014-03-18 2016-04-26 株式会社東芝 電池用活物質、非水電解質電池及び電池パック
US10205155B2 (en) * 2014-10-14 2019-02-12 Quantumscape Corporation High surface area anode with volume expansion features
KR20160053296A (ko) * 2014-11-03 2016-05-13 주식회사 휴비스 열안정성 및 천공강도가 우수한 전지용 세퍼레이터 및 이를 이용한 2차 전지
CN104393336B (zh) * 2014-11-13 2018-03-09 湘潭大学 一种纳米复合纤维增强凝胶聚合物电解质及其制备方法
CN107615553B (zh) * 2015-06-08 2021-02-02 富士胶片株式会社 固体电解质组合物、全固态二次电池用电极片、全固态二次电池、以及全固态二次电池用电极片以及全固态二次电池的制造方法
EP3367490B1 (en) * 2015-09-16 2019-07-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Secondary battery, battery pack, and vehicle
KR20170092327A (ko) * 2016-02-03 2017-08-11 삼성전자주식회사 고체 전해질, 이를 포함하는 리튬전지
JP6156537B1 (ja) * 2016-03-28 2017-07-05 住友大阪セメント株式会社 リチウムイオン二次電池用電極材料、リチウムイオン二次電池用電極およびリチウムイオン二次電池
CN107565159A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 比亚迪股份有限公司 一种固态复合电解质及其制备方法以及正极组件和负极组件与非水电解质二次电池

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180096472A (ko) 2018-08-29
US20180241083A1 (en) 2018-08-23
CN108461819A (zh) 2018-08-28
JP2018137097A (ja) 2018-08-30
JP6685951B2 (ja) 2020-04-22
KR102072468B1 (ko) 2020-02-03
BR102017019199B1 (pt) 2023-10-24
CN108461819B (zh) 2021-06-04
EP3364487A1 (en) 2018-08-22
EP3364487B1 (en) 2020-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR102017019199A2 (pt) eletrólito compósito, bateria secundária, conjunto de bateria e veículo
KR102149808B1 (ko) 비수전해질 전지, 전지 팩 및 차량
EP3297069B1 (en) Electrode, nonaqueous electrolyte battery, battery pack and vehicle
JP6622164B2 (ja) 二次電池、複合電解質、電池パック及び車両
US11888160B2 (en) Electrode, secondary battery, battery pack, and vehicle
EP3352288B1 (en) Battery module and battery pack
US11251414B2 (en) Electrode group, secondary battery, battery pack, and vehicle
US10553894B2 (en) Electrode structure, secondary battery, battery pack, and vehicle
BR102018004688A2 (pt) grupo de eletrodos, bateria secundária, conjunto de bateria e veículo
KR20160112947A (ko) 전극, 비수전해질 전지 및 전지 팩
BR102017019289A2 (pt) bateria secundária, conjunto de bateria e veículo
WO2024077822A1 (zh) 隔离膜及其制备方法、二次电池和用电装置
KR20130031195A (ko) 비수 전해질 전지, 전지용 전극 및 전지 팩
JP7330028B2 (ja) 電極、二次電池、電池パック、及び車両
JP6876648B2 (ja) 二次電池、電池パック及び車両
US11901503B2 (en) Composite electrolyte, secondary battery, battery pack, and vehicle
JP7286559B2 (ja) 電極群、非水電解質二次電池、電池パック及び車両
WO2022195678A1 (ja) 正極、電極群、二次電池及び電池パック
JP2022146306A (ja) 二次電池、電池パック及び車両
JP2020095982A (ja) 二次電池、複合電解質、電池パック及び車両

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 06/09/2017, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS