CA1288473C - Electrode mince supportee sur feuillard conducteur electronique et procede de fabrication - Google Patents

Electrode mince supportee sur feuillard conducteur electronique et procede de fabrication

Info

Publication number
CA1288473C
CA1288473C CA000531715A CA531715A CA1288473C CA 1288473 C CA1288473 C CA 1288473C CA 000531715 A CA000531715 A CA 000531715A CA 531715 A CA531715 A CA 531715A CA 1288473 C CA1288473 C CA 1288473C
Authority
CA
Canada
Prior art keywords
strip
lithium
roller
nickel
molten
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CA000531715A
Other languages
English (en)
Inventor
Andre Belanger
Michel Gauthier
Michel Robitaille
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hydro Quebec
Original Assignee
Hydro Quebec
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
Priority to CA000531715A priority Critical patent/CA1288473C/fr
Application filed by Hydro Quebec filed Critical Hydro Quebec
Priority to AT88400546T priority patent/ATE76702T1/de
Priority to EP88400546A priority patent/EP0285476B1/fr
Priority to DE8888400546T priority patent/DE3871417D1/de
Priority to ES198888400546T priority patent/ES2032983T3/es
Priority to US07/166,980 priority patent/US4824746A/en
Priority to JP63058134A priority patent/JPS63241859A/ja
Priority to US07/242,119 priority patent/US4911995A/en
Application granted granted Critical
Publication of CA1288473C publication Critical patent/CA1288473C/fr
Priority to GR920401876T priority patent/GR3005547T3/el
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H01M4/662—Alloys
    • 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
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • 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
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • 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
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • 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
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • 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
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • H01M4/0435—Rolling or calendering
    • 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
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0483—Processes of manufacture in general by methods including the handling of a melt
    • 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
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/665—Composites
    • H01M4/666—Composites in the form of mixed materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/665—Composites
    • H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
    • H01M4/806—Nonwoven fibrous fabric containing only fibres
    • 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
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • 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
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0082—Organic polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/40—Alloys based on alkali metals
    • H01M4/405—Alloys based on lithium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/668—Composites of electroconductive material and synthetic resins
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • Y10T29/49115—Electric battery cell making including coating or impregnating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Manufacture Of Switches (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)

Abstract

Procédé de fabrication d'électrodes minces, supportées sur un feuillard conducteur électronique, d'un élément choisi parmi le lithium, le lithium allié ou dopé, dont le point de fusion ne s'écarte pas du point de fusion du lithium par plus ou moins 50.degree.C et d'épaisseur constante de l'élément, à partir d'un enroulement du feuillard et d'une source de l'élément. Selon l'invention on constitue un bain de l'élément à l'état fondu, on déroule le feuillard en continu, l'on applique continuellement sur l'une des deux faces du feuillard, une quantité constante de l'élément à l'état fondu, de manière à produire un film sur le feuillard dont l'épaisseur est constante et se situe entre environ 0,1 et environ 40 .mu. et dont la surface est homogène et uniforme. L'on fait en sorte à empêcher l'élément à l'état fondu de figer au contact du feuillard, et l'on provoque la solidification de l'élément sur le feuillard après formation du film sur le feuillard. Electrode constituée d'un feuillard enduit d'une couche de lithium de 0,1 à 40 .mu..

Description

L'invention est re:Lative à des électrodes de lithium, minces su~portées ai.nsi qu'à un procédé pour produire ces élec-trodes. Plus précisément, la présente invention concerne un procede de fabrication d'électrodes minces, supportées sur un feuillard conducteur électronique, de lithium, d'alliayes de li-thium ou de lithium dopé ainsi que les élec-trodes ob-tenues par ce procédé.
Le développement des généra-teurs au lithlum évolue très rapidement depuis quelques années avec l'apparition sur le marché de générateurs au lithium rechargeables (Moli Energy L-td., Burnaby, B.C. Canada) et l'apparition récente des accumula-teurs tout-solides à électroly-tes polymères. Ces nouveaux systèmes ont tous un trait commun, c'est la tendance à mettre en oeuvre des technologies de films minces où les densités de courant sont faibles et par conséquent favorables à la bonne redéposition et au cyclage des électrodes de lithium. Cette tendance a accentué le besoin de produire des electrodes de lithium de plus en plus minces:~ lOO~u pour les piles à électrolytes liquides et <30 ~ =>~l,u pour les élec-troly-tes polymères.
La mise en oeuvre e-t la manipulation de films minces de li-thium est relativement facile lorsque les épaisseurs du film demeurent voisines de 100 u et des films produits commercialerment sont disponibles à un prix de l'ordre de $100 US la lb. Toutefois le coût de films plus minces croît rapidement pour des films qui doivent alors être produits par e~trusi.on puis par laminage, ce-tte dernière étape étant alors plus lente et plus délicate à mettre en oeuvre (coût de main d'oeuvre élevé) ce qui a pour effet de tripler au moins le cout du lithium produit. Cela est d'autant plus vrai que le lithiurn constitue une partie non .

négligeable des coûts de l'accumulateur, le coû-t du li-thium pouvant représenter -jusqu'à 50% des cou-ts de l'accumulateur.
En plus du cou-t plus eleve des filrns très minces (~ 50 y) le film devient aussi difficile à manipuler à cause de la grande deformabilite du Li resultant de sa maléabilité et de son adhésion avec la plupart des materiaux usuels. Cela se tradui-t par une diEficulte enorme de manipulation de films minces de lithium dans des procédés continus d'assemblage de piles consti-tuees de films superposés: électrode (+)/électro-lyte/électrode de lith:ium.
La technologie de fabrication de piles au li-thium à
elec-trolytes polymères qui interesse plus particulièrement la présente invention est par-ticulièrement exigeante à ce sujet puisque les épaisseurs de lithium requises compte tenu des caracteristiques des electrolytes actuellement connus varient entre 30 et ~ l,u d'epaisseur. Des astuces peuven-t être mises en jeu pour contourner cette difficulté comme l'u-tilisation d'electrodes negatives bifaces qui permettent l'utilisation du double de l'épaisseur voulue (Third International Meeting on Lithium Batteries, 27 au 30 mai 1986, Kyoto, ~apan, Abstract #ST-ll). Toutefois si l'on cherche à construire des accumula-teurs de type bipolaires correspondant à la séquence:
Li/Electrolyte/(+)/Ni/Li/Electrolyte/(+)/Ni/Li....(+)/Ni, où le nickel es-t choisi comme exemple, il devient nécessaire de disposer de films très minces si l'on veut éviter un exces de lithium. L'excès de lithium est en effet défavorable sur le coût de la matière première et sur la densi-te d'énergie stockée, surtout en terme d'energie volumique; ce-t excès devient même crucial pour des accumulateurs conçus pour travailler à la température ambiante et où les quan-tités de lithium requises (1-2 Coulombs/cm2) son-t très faibles, et corresponden-t à des épaisseurs de lithium variant de 1 A 5 ~.
Divers procédés on~ é-té suggérés pour produire des films ultra minces de lithium, notamment dans le cas de films déposés sur un collecteur de lithium. C'est le cas par exemple du dépôt de lithium par évaporation thermique ou par "sputtering" ou par "electron beam". Ces techniques sont cependant relativement lentes et coûteuses car elles s'efectuen-t sous vide haussé et dans des conditions de propreté rigoureuses. Des films minces peuvent ainsi etre obtenus notamment pour des épaisseurs inférieures au micron.
D'autres procédés tels que le laminage puis couchage par transfert sur support métallique ont été décrits U.S. 3.756.789, 4 septembre 1973, Alder et U.S. 3.721.113, 20 mars 1973, Hovsepian, ou encore, la coextrusion à chaud avec un film de matière plastique (Demandes de brevets européens 0 146 241, Park et coll., 26 juin 1985 et 0 145 498, Cook et coll. 19 juin 1985). Ces procédés ont tous des inconvénients importants lorsque l'on cherche à les appliquer aux piles rechargeables à électrolytes polymères.
D'autre part, il existe des méthodes de plaquage de feuilles d'acier pour déroulement de cette dernière dans un bain de ~inc. On peut mentionner à ce sujet les brevets suivants: ~
Japon 57-203758 Nippon Steel Japon 57-203759 Nippon Steel Japon 57-203760 Nippon Steel GB 2.080.340 Nippon Steel Canada 1.145.210 Battelle Memorial Institute , ~' , ~I..Z~38473 La technique préconisée dans ces brevets n'est cle ~oute evidence pas adaptab:Le à la production de couche mince de lithium sur un feuillet me-tallique. On peut aussi mentionner la galvanisation au rouleau sur une seule face d'une feuille d'acier d'après un procede Nippon Steel (L'Usine Nouvelle, Decembre 1986).
Pour les applica-tions batterie, le controle de l'epaisseur des films de lithium est beaucoup plus critique que dans les procedes de galvanisation. D'une part, si le lithium es-t trop mince, une partie du collecteur pourra e-tre mise à nu lors de la decharge et ainsi provoquer des problèmes irreversibles ou tout au molns sevères à la recharge. On sait en effe-t que la redeposition du li-thium peut e-tre effec-tuee un grand nombre de fois ~ > 500 cycles) pourvu que le lithium soit redepose sur lui-même et non sur un collecteur metallique, par exemple le nickel. D'autre par-t, le contrôle de l'epaisseur est indispensable pour eviter l'addition de surepaisseur lors de la fabrication de piles complètes, lesquelles epaisseurs sont penalisan-tes en coût et en energie stockee. Ce controle de l'épaisseur es-t finalement nécessaire pour assurer le balancement précis des capaci-tes surfaciques (C/cm2) des electrodes lors d'assem-blage de piles en serie sous peine de voir la capacite des piles individuelles evoluer de façon divergente lors du cyclage.
La presente invention vise à s'affranchir des difficultes mentionnees ci-dessus de mise en oeuvre d'elec-trodes de lithium et à produire rapidement, economiquement et de fa~on particulièrement reproductible d'un lot à l'autre des films de lithium cl'epaisseurs variables, notamment entre 40 ~ et environ 0,1JU.

,,.

~ %~ 7;:~

La présente i.nvention vise aussi à met-tre en jeu les remarquables propr:iétés de mouillage du lithium fondu, allié ou dopé, à l'état fondu, sur les métaux, notamment le nickel et le cuivre.
Un obje-t de l'inven-tion est la mise au point d'un procédé rapide d'élaboration de rouleaux de lithium épandus sur un support préféren-tiellement métallique ou d'autres matériaux métallisés ou résistant à la chaleur, en se servant de la rapidité de mouillage par le lithium de feuillards minces dont l'épaisseur peut varier entre environ 1 e-t 20~u.
Un autre obje-t de l'invention consiste à se servir de la rapidité du procédé pour réduire le temps de résldence du lithium fondu avec le matériau du support e-t d'éviter son attaque chimique ou thermique par le li-thium fondu.
Un autre objet de l'invention consiste à régler le dispositif utilisé et la vi-tesse de déroulement du feuillard préférentiellement métall.ique de facon à permettre des traitements thermiques du lithium, tels la vitesse de solidi-fication (microcristallini-té du lithium) ou des traitements chimiques contrôlés.
Un autre objet de l'invention réside dans la fabri-cation d'électrodes de lithium supportées destinées à des accumulateurs à électrolytes polymères en se servant de lithium fondu appliqué par des méthodes qui permettent un con-trôle rigoureux de l'épaisseur du dépôt de lithium.
Un autre objet de l'invention est d'assurer des dépôts minces et reproductibles en contrôlant l'épaisseur et donc la capacité de la couche de lithium, ce qui a pour effet d'autre part de réduire l'excès de lithium et d'autre part d'assurer un bon fonctionnement électrochimique lors du recyclage de l'électrode de lithium et de l'accumulateur.

.. 5 --~'~S3~ 3 Dans un aspect large, l'invention concerne un procédé de fabrication d'électrodes minces, supportées sur un feuillard conducteur electronique, d'un element choisi parmi le li-thium, le lithium allie ou dopé d.ont le point de fusion ne s'écarte pas du point de fusion du lithium par plus ou moins 50C, e-t d'épaisseur constante à partir d'un enroulement du feuillard et d'une source de 1'élément. Selon ce procédé, l'on constitue un bain de l'élément à l'état fondu, on déroule en continu le feuillard, l'on applique continuellement sur au moins l'une des deux faces du feuillard, une quantité cons-tante de l'élément à l'état fondu, main-tenu en atmosphère inerte de manière à produire un film sur le feuillard. L'épaisseur du film est constante et se situe entre environ 0,1 et environ 40 ,u et sa surface est homogène e-t uni:Eorme. L'on fait en sorte à empêcher l'élément à l'état fondu de figer au contact du feuillard, et l'on provoque la solidification contrôlée de l'élément sur le feuillard après formation du film sur le feuillard. Il va de soi que le procédé se prête également à la préparation de collecteur recouvert de li-thium sur les deux faces. Par exemple, le procédé selon la présente invention peut s'app:Liquer à l'enduc-tion par le lithium, le lithium allié ou le lithium dopé, d'un feuillard qui a déjà é-té enduit sur la face qui ne reSoi.t pas de lithium, du matériau d'une électrode positive, ou même du matériau de l'électrode positive recouvert d'un électrolyte.
Selon une réalisa-tion préférée de l'invention, le feuillard est constituée par un métal, un alliage, une fibre de verre métallisée ou un plas-tique chargé ou métallisé. Le métal préféré est choisi parmi le cuivre, le nickel, le fer et le molybdène. Lorsque le feuillard est en alliage, celui-.

4~73 ci es-t de préférence à base de nickel, cuivre ou fer, par exemple, il peut etre en bronze, en monel ou en acier.. En prati~ue, on préfère u-tiliser un feuillard en nickel.
Quant à l'élément à l'éta-t fondu, ce peu-t être du lithium métallique, ou des composés ou alliages riches en lithium dont le point de fusion est voisin de celui du lithium, à ~50C, par exemple le lithium allié ou dopé avec l'antimoine, le bismu-th, le bore, l'étain, le silicium, le magnésium .
Selon une au-tre réalisation préférée de l'invention, l'on maintient le bain à une température variant entre le point de fusion du lithium et environ 400C, et l'on déroule le feuillard au-dessus du bain de lithium fonduO
Selon une autre réalisation préférée de l'invention, :l'on fait circuler de façon continue dans le bain un enducteur de lithium fondu, et l'on applique l'enducteur contre 1.a face du feuillard .notamment de nickel.
L'enduc-teur est préféren-tiellement consti-tué par un rouleau dont l'axe est parallèle à la surface du lithium en fusion, la base du rouleau est immergée dans le lithium en fusion tandis que le somme-t est en contact avec ladite face, e-t la surface du rouleau comporte des aspérités perme-ttant d'enduire le rouleau avec du lithium, du lithium allié ou dopé fondu et de -transférer ce dernier uniformément et à une épaisseur constan-te sur ladi-te face du feuillard notammen-t de nickel.
Bien que ces aspérités puissent etre ~uelconques, elles son-t de préférence constituées par des motifs à géo-métrie régulière constituant des cavités régulièrement distribuees sur la surEace du rouleau lesquelles recueillent le ma-teriau en Eusion et le cleposent sur le feuillard metallique.
Le deroulement du feuillard s'effectue de préfé-rence à une vitesse dont la valeur se situe entre 0,5 cm./sec. et 100 cm./sec. De plus, on peut, selon les circons-tances chauffer le rouleau afin d'empêcher le lithium, pur, dopé ou allié, en Eusion de figer avant de le déposer sur la face du feulllard à recouvrir de lithium.
Selon une autre réalisation de l'invention, l'on fai-t subir un -traitement thermique au feuillard avan-t et/ou après lui avoir appliqué l'élément à l'état fondu sur ladite face.
Selon une au-tre réalisation de l'invention, on a prévu une racle permettant d'enlever tout excès de matériau en fusion de la surface du rouleau avan-t d'appliquer ce dernier contre la face à enduire du feuillard metallique.
Selon une autre réalisa-tion de la présente invention, après avoir enduit le feuillard métallique de lithium, pur, allié ou dope, en fusion on traite ladite face avec un racloir permettant d'uniformiser les imperfec-tions de surface eventuellement laissées par le rouleau.
De préférence, on maintient le bain de lithium ainsi que le feuillard au voisinage du hain de lithium dans une at~losphère inerte ne contenant ni oxygène ni vapeur d'eau afin de prevenir toute réaction indésirable.
Il va de soi que le disposi-tif décrit peu-t être modifé de façon à enduire au besoin les deux faces du collecteur métallique ainsi que cela apparaîtra évident à
l'homme de l'art.

~.X~3~3473 Dans un au-tre aspect large, l'invention concerne une électrode mince supportée constituée d'un feuillard conducteur électronique dont une cles faces est au moins partiellement recouverte d'une couche d'un élément choisi parmi le lithium, le lithium allié et le lithium dopé, la couche de l'élément ayant une épaisseur régulière dont la valeur varie en-tre environ 0,1 ~ et environ 40 ~.
La surface de la couche est pratiquement sans aspérités, et elle n'est pas détachable du feuillard au couteau.
L'invention concerne de plus un génerateur électro-chimique comportant une anode selon la presen-te inventi.on ainsi qu'une cathode et un électrolyte.
Le feuillard conducteur électronique peut etre un metal, un alliage, une fibre de verre metallisee ou un plastique charge ou metallise. Par exemple, le feuillard peut etre constitu,e soit de cuivre, de nickel, de fer ou de molybdène, d'alliages à base de nickel, de cuivre ou de fer, notamment le laiton, le bron~e, l'acier ou le monel. De preference, le feuillard est en nickel.
L'element constituant le revetement, est de preference du lithium metallique. I1 peut aussi être constitue de composes ou d'alliages riches en lithium dont le point de fusion es-t voisin de celui du lithium à +50C, par exemple le lithium allie ou dope avec l'anti-moine, le bismuth, le bore, l'etain, le silicium, le magne-sium.
L'invention va maintenant etre illustrée par les dessins annexés donnés à titre d'exemple et sans carac-tère limitatif. Dans les dessins:

~3 ' ~ .
, la FIGURE 1 est un schema représentant un appareil permettant la mise en oeuvre du procedé selon la presente invention;
la FIGURE 2 est un schema d'un autre appareil permettant la mise en oeuvre du procëdé;

D

- 9a ~

.

la E'IGURE 3 est un autre schéma :illustrant un racloir pouvant ê-tre adap-té aux appareils des figures 1 et 2;
la FIGURE ~ est une coupe d'un accumulateur incor-porant une anode selon la presente invention;
la FIGURE S est une vue en plan d'un feuillard métal]ique recouvert d'une bande de li-thium;
la FIGURE 6 est une autre vue en plan d'un feuillard mé-tallique avec motif répété; e-t la FIG~RE 7 est une autre vue en plan d'un feuillard métallique avec un autre motif répété.
L'appareil illustré schematiquement en Figure 1 est constitué d'une bobine 1 d'alimen-tation en feuillard 3 métal-lique ou métallisé. D'autre part, pour recevoir le feuillard une fois celui-ci traite, on retrouve une bobine réceptrice 5 assurant la traction du feuillard lors du traitement qui sera décrit plus loin. L'appareil comprend d'autre par-t un bain 7 destiné à contenir du li-thium fondu 9. Pour s'assurer que le lithium 9 sera maintenu à l'etat fondu et conservera une tempéra-ture con-trôlee, on a prévu un élément chauffant 11 ainsi qu'une isolation -thermique 13. On notera que l'élément chauffant est relié de façon conventionnelle à une source de courant alternatif 15. Enfin, on a illus-tré de facon schéma-tique en 17, une zone ou le bain ainsi que le feuillard 13 en train d'être trai-té seron-t maintenus sous une atmosphère con-trôlee de fason à eliminer l'oxygène, la vapeur d'eau et les autres gaz risquant de reagir avec le lithium. Cette zone, es-t tout à fai-t conventionnelle et ne fait pas partie de l'invention.
L'enducteur utilise pour déposer un film de lithium fondu 3' sur la face inférieure du feuillard métallique 3 est constitué d'un rouleau texturé 19 dont le motif en surface , .

,- .~, :

~.2~3~3473 permet à cause de sa capillarité le dépot de lithium sur la face inférieure du feuillard 3. De plus, aEln de conserver une température adéquate au lithium fondu, ce rouleau -texturé
l9 est muni des moyerls de chauffe conventionnels 21 permettant de controler adéquatement la température du lithium fondu sur la surface du rouleau. On peut, si on le désire prévoir une racle 22 (illustrée en pointillé sur la figure l) permettant d'enlever tout excès de matériau en fusion de la surface du rouleau avant d'appliquer ce dernier contre la face 3, à enduire du feuillard métallique.
Afin d'assurer un con-tact adéquat du feuillard sur le rouleau tex-turé l9, on a prévu des tiges 2,2a qui s'appuient sur la face supérieure du Eeuillard 3 et per-mettent d'ajuster l'angle de contac-t du feuillard 3 sur le rouleau texturé l~. Avant que le feuillard 3 ne pénètre dans la zone définie par le lithium fondu, on a prévu un condi-tionneur de tempera-ture 23 permettant d'ajuster la tempe-rature du feuillard à son arrivee au-dessus du bain de lithium fondu. De même, on a prevu un autre conditionneur de température 25 lequel est ajusté soi-t pour produire un traitement thermi~ue ou provoquer un refroidissement du couple Li /feuillard avant son enroulement sur le rouleau 5.
; On a illus-tré sur la Figure 2 une modifica-tion de l'appareil schéma-tisé en Figure l. Dans cette réalisa-tion, don-t les par-ties communes avec l'appareil illustré sur la Figure l sont identifiées par les mêmes chiffres de réfe-rence, on verra que l'on a prevu un rouleau 27 permettant l'en-traînement par fric-tion du feuillard mé-tallique 3 entre les rouleaux l9 et 27. D'au-tre part, ce rouleau 27 est muni de moyens de chauffage 29 afin d'assurer une température adequate au feuillard lorsque celui-ci est sous traitement.

- 11 - ;

. ' ~ ' . , ~,; ;

En se référant maintenant à la Figure 3, on verra que le dispositif illustré en Figure 2 peut être muni d'un racloir 31 perme-ttant de réduire l'épaisseur et ou d'unifor-miser des imperfections de surface qu'aurait pu laisser le rouleau engraveur 19. Ce-t outil supplémentaire doit être chaud pour permet-tre aux excès raclés de retourner au bain en voie liquide. Cela est rendu possible par l'introduction de moyens de chauffage (non illustrés) e-t tout à fait conven-tionnels. De plus, afin que la surface raclée soit bien homo-gène, on a prévu un rouleau d'appui 33 immédiatemen-t au-dessus du racloir 31. En 35, on illus-tre la surface homo-généisée du feuillard enduit de li-thium fondu. Ce disposi-tif est particulièrement utile quand on dépose des épaisseurs importantes de li-thium. Dans ce cas, le mo-tif même du rouleau graveur risque de laisser des marques sur le lithium après le refroidissement. Le racloir 33 chauffant peut éliminer ces imperfections de surface.
On peu-t utiliser le produit obtenu selon l'inven-tion pour constituer un accumulateur tel qu'illustré en Figure 4. On verra que ce dernier comporte un collecteur de cuivre 37 don-t l'épaisseur es-t environ 10 ~. La couche de lithium 39 obtenue par le procédé selon l'invention a une épaisseur d'environ 20 ~u. L.'accumulateur est constitué
d'autre part d'un élec-trolyte polymère 41 de 20 ~ d'épais-seur, et de l'electrode positive 43 de 40 ~ d'épaisseur et d'un collecteur de cuivre 45 de 10 JU d'épaisseur ]e tout ayant une épaisseur de 100 ,u.
Des exemples de feuillards recouverts de bandes de lithium sont illustrés aux Figures 5, 6 et 7. Dans la Figure 5, on voit le feuillard metallique 47, ainsi que le lithium métallique 49 déposé sur le feuillard 47. Le début de l'épan~

- . .. ...

dage est illustré en S:l tandi.s que les deux bandes non recou-vertes sont identifiées par les chiffres de référence 53,55.
Si l'on désire avoir des feuillards de nickel recouverts de lithium à motifs répétes, on peut se servir d'un rouleau enducteur 19 don-t le mo-tif servira à produire des mo-tifs répétés 57. On peut évidemmen-t préEérer d'autres motifs que celui illustré dans la Figure 6, par exemple, celui illustré
en Figure 7 en 59.
Les exemples sulvan-ts sont donnés à ti-tre purement illustratif mais sans caractère limitatif.
L'invention va maintenant etre illus-trée par les exemples qui suivent donnés sans caractere limitatif.
Exemple 1 Un rouleau de feuillard de cuivre électrolytique (largeur: 7.6 cm et épaisseur: 25 microns) a é-té utilisé pour fabriquer des élec-trodes de lithium. Le dispositif choisi fut celui de la Figure 1 confiné dans une boîte à gants (atmosphère d'hélium), H2O ~ 10 ppm et 2 < 10 ppm). Le feuillard a été placé tel qu'indiqué sur la Figure 1. Le déroulement, assuré par le rouleau tracteur a été fixé à une vitesse de 2 cm/sec. Le rouleau enducteur d'acier inoxydable a une largeur de 7 cm et est placé au cen-tre du feuillard de cuivre. I.e rouleau a un diamè-tre de 2,5 cm et sa surface est faite d'un motif dont les caractéristiques sont les suivantes: 200 coun-ts; 24 ohms depht en motif pyramidal avec un vol.= 5,0 selon la description fai-te par la compagnie INTA
ROTO INC. de Ri.chmond en Virginie. La -température du bain de lithium es-t maintenue à 260C duran-t l'essai. Environ 30~ du volume du rouleau -trempe dans le liquide. Le bac d'acier inoxydable don-t les dimensions sont de 10x5x2 cm contient approximativement 50 cc de lithium de qualité "Bat-terie"~

38~73 Pour cet essai, les plaques de conditionnement (23 et 25) ne sont pas u-tilisées. De cette fa~on, quelques 10 mè-tres de lithium enduit sur cuivre ont été produits et enroulés sur la bobine receptrice.
Le lithium ainsi obtenu a un aspect très métallique dont la surface est exempte de défauts (< 0,5 microns). Les arè-tes du li-thium sur le cuivre sont droites et sans bavure.
L'epaisseur rnoyenne du lithium est de 5 microns et d'une bonne regularite: variations inferieures à 0,5 microns dans toutes les directions.
La consommation de lithium est de l'ordre de 3cc pour une epaisseur de 5 microns.
Remarque: pour produire des quan-ti-tés plus impor-tantes de lithium en continu, il faut -tout simplement prévoir l'ajout régulier de lithium frais au bac~
Exemple 2 On a utilisé pour cet exemple le même dispositif qu'à l'exemple 1 mais ce-tte fois en utilisant un rouleau "encreur" dont le motif de surface est un peu plus marqué:
i.e.: 25 counts-330 ohms depth-vol=72; le motif étant toujours pyramidal. Les mêmes conditions expérimentales ont été utilisees: vi-tesse= 2 cm/sec; T du bain = 260C.
L'épaisseur résultan-te de lithium sur le cuivre a été en moyenne de 8 microns. Ce qui, traduit en consommation de lithium, correspond à 7cc de lithium sur 10 mètres ou 14 Ampère-heure de charge électrique. Le bain et son envi-ronnement immédiat son-t maintenus sous hélium alors que la bobine réceptrice est gardée sous air sec. (air sec: un point de rosée (dew-point) <-25C à 70C).

. . .
::

. . , . :: . . ..

Exemple 3 Avec le dispositiE de la Eiyure 1 toujours, on a quintuplé (environ 10 cm/sec.) la vi-tesse de deroulement du feuillard et ob-tenu une même épaisseur de lithium résultante en préchauffant un ~euillard de nickel (largeur 7 cm;
épaisseur 8 microns) a 300C à l'aide du condi-tionneur de température 23 et en chauEfant le rouleau "encreur" à 300C
tout en maintenant la température du bac à 260C. Un léger jet d'hélium est utilisé en 25 pour reEroidir l'assemblage Li/Ni avant d'atteindre la bobine d'enroulement.
Exemple 4 Le lithium produit à l'exemple 1 a é-té utilisé pour assembler des piles de petites dimensions (4cm2). Une rondelle de 4 cm a é-té prélevée de l'ex. 1 à l'aide d'un emporte-pièce. Sur ce lithium a été apposé un film d'électro-lyte de 75 microns d'épaisseur constitué d'un mélange de polyoxide d'éthylène et de perchlorate de lithium dans un rapport 20/1. Sur cette deml-pile on a placé une électrode positive à base de TiS2 sur collecteur de nickel et dont la capacité surfacique est de 1,5 Coul/cm2. Portée à 80C cette pile a pu être cyclée plus de 100 cycles sans épuisement apparen-t du lithium.
Exemple 5 En utilisant un électrolyte plus conducteur, par exemple en remplasant le polyoxyde d'éthylène par un copoly-mère de synthèse tel que décri-t dans la demande de brevet canadien No 479.862 du 23 avril 1985, d'une epaisseur de 50 microns, on a pu atteindre 50 cycles de decharges et charges profondes sans qu'il y ait apparition de dendrites ou autre signe de malfonctionnemen-t de l'electrode de lithium.

.. . ..
.~ ~

84~3 Exemple 6 En utilisant l'électrode de lithium préparée à
l'exemple 2, une autre pile de 4 cm2 a é-té assemblée avec un electrolyte à base de copolymère mais en utilisan-t une electrode posi-tive de capacité plus élevée faite à base de V6O13: 5C/cm2. Ainsi à 10 microns de lithiurn (i.e.: 7.3 C/cm2) soi-t au voisinage d'un demi excès de lithium vs l'electrode positive, on a pu à 60C réaliser plus de 75 cycles profonds sans croissance dendritique ou autre phéno-mène qui serai-t relie au mauvais fonctionnement de l'élec-trode de lithium.
Exemple 7 Grâce au lithium mince préparé toujours à l'exemple 3, on a pu réaliser l'assemblage d'une pile de plus de 50 volts contenan-t la superposition en série de 17 piles élémen-taires dont la tension é-tait voisine de 3,5 vol-ts l'unite.
Dans cet exemple, l'electrode positive était fabriquée à base de MnO2 et l'électrolyte à base de copolymère comme decrit précédemment. La particularité de ce montage se situe dans la minceur exceptionnelle de cette pile: molns d'un millimètre d'épaisseur.

~' .. .

Claims (33)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Procédé de fabrication d'électrodes minces, supportées sur un feuillard conducteur électronique, d'un élément choisi parmi le lithium, le lithium allié ou dopé
dont le point de fusion ne s'écarte pas du point de fusion du lithium par plus ou moins 50°C, et d'épaisseur constante dudit élément, à partir d'un enroulement dudit feuillard et d'une source dudit élément, caractérisé en ce que l'on constitue un bain dudit élément à l'état fondu maintenu en atmosphère inerte, on déroule en continu ledit feuillard, l'on applique continuellement sur au moins l'une des deux faces dudit feuillard, une quantité constante de l'élément à
l'état fondu, de manière à produire un film sur ledit feuillard dont l'épaisseur est constante et se situe entre environ 0,1 et environ 40 µ et dont la surface est homogène et uniforme, et à empêcher l'élément à l'état fondu de figer au contact dudit feuillard, et l'on provoque la solidi-fication contrôlée dudit élément sur ledit feuillard après formation dudit film sur ledit feuillard.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le feuillard est choisi dans le groupe constitué par un métal, un alliage, une fibre de verre métallisée et un plastique chargé ou métallisé.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le feuillard est constitué d'un métal choisi parmi le cuivre, le nickel, le fer et le molybdène.
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le feuillard est constitué d'alliages à base de nickel, de cuivre ou de fer.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le feuillard est en laiton, en bronze, en acier ou en monel.
6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le feuillard est en nickel.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément est du lithium métallique.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément est le lithium allié.
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lithium est allié ou dopé avec l'antimoine, le bismuth, le bore, l'étain, le silicium, le magnésium.
10. Procédé selon la revendication 7, caractérisé
en ce que l'on maintient le bain à une température variant entre le point de fusion du lithium et environ 400°C.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé
en ce que l'on déroule ledit feuillard au-dessus du bain de lithium fondu.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé
en ce que l'on fait circuler de façon continue dans le bain un enducteur de lithium fondu, et l'on applique ledit enducteur sur ladite face du feuillard de nickel.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé
en ce que ledit enducteur est constitué par un rouleau dont l'axe est parallèle à la surface du lithium en fusion, la base du rouleau étant immergée dans le lithium en fusion tandis que le sommet est en contact avec ladite face, la surface du rouleau comportant des aspérités permettant d'enduire le rouleau avec du lithium fondu et d'uniformément déposer ce dernier sur ladite face du feuillard de nickel.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé
en ce que les aspérités sont constituées par des motifs à
géométrie régulière constituant des cavités régulièrement distribuées sur la surface du rouleau, lesdites cavités recueillant le matériau en fusion et le déposant sur le feuillard métallique.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé
en ce que les cavités sont calibrées en fonction de l'épaisseur du dépôt de lithium, pur, allié ou dopé.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé
en ce que l'on déroule le feuillard à une vitesse dont la valeur se situe entre 0,5 cm./sec. et 100 cm./sec.
17. Procédé selon la revendication 15, caractérisé
en ce que l'on chauffe le rouleau afin d'empêcher le lithium en fusion de figer avant de le déposer sur ladite face du feuillard.
18. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que l'on fait subir un traitement thermique au feuillard avant et après lui avoir appliqué l'élément à
l'état fondu sur ladite face.
19. Procédé selon la revendication 15, caractérisé
en ce qu'après avoir enduit le feuillard métallique de lithium en fusion on traite ladite face avec un racloir permettant de réduire l'épaisseur du lithium appliqué et le cas échéant d'uniformiser les imperfections de surface éventuellement laissées par le rouleau.
20. Procédé selon la revendication 15, caractérisé
en ce que l'on maintient le bain de lithium ainsi que le feuillard au voisinage dudit bain de lithium dans une atmosphère inerte ne contenant ni oxygène ni vapeur d'eau.
21. Procédé selon la revendication 13, caractérisé
en ce que l'on prévoit une racle permettant d'enlever tout excès de matériau en fusion de la surface du rouleau avant d'appliquer ce dernier contre la face à enduire du feuillard métallique.
22. Electrode mince supportée caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un feuillard conducteur électronique dont au moins une des faces est au moins partiellement recou-verte d'une couche d'un élément choisi parmi le lithium, le lithium allié ou dopé, dont le point de fusion ne s'écarte pas du point de fusion du lithium par plus ou moins 50°C, la couche dudit élément ayant une épaisseur régulière dont la valeur varie entre environ 0,1 µ et environ 40 µ, la surface de ladite couche étant pratiquement sans aspérité, ladite couche n'étant pas détachable du feuillard au couteau, et produite par un procédé selon la revendication 1.
23. Electrode selon la revendication 22, caracté-risée en ce que le feuillard est choisi dans le groupe constitué par un métal, un alliage, une fibre de verre métal-lisé et un plastique chargé ou métallisé.
24. Electrode selon la revendication 23, caracté-risée en ce que le feuillard est constitué d'un métal choisi parmi le cuivre, le nickel, le fer et le molybdène.
25. Electrode selon la revendication 23, caracté-risée en ce que le feuillard est constitué d'alliages à base de nickel, de cuivre ou de fer.
26. Electrode selon la revendication 23, caracté-risée en ce que le feuillard est en laiton, en bronze, en acier ou en monel.
27. Electrode selon la revendication 23, caracté-risée en ce que le feuillard est en nickel.
28. Electrode selon la revendication 23, caracté-risée en ce que l'élément est du lithium métallique.
29. Electrode selon la revendication 22, caracté-risée en ce que l'élément est choisi parmi les alliages de lithium.
30. Electrode selon la revendication 29, caracté-risée en ce que le lithium est allié avec l'antimoine, le bismuth, le bore, l'étain, le silicium, le magnésium.
31. Générateur électrochimique comportant une anode, une cathode ainsi qu'un électrolyte caractérisé en ce que l'anode est telle que définie dans l'une des revendi-cations 22, 23 ou 24.
32. Générateur électrochimique comportant une anode, une cathode ainsi qu'un électrolyte caractérisé en ce que l'anode est telle que définie dans l'une des revendi-cations 25, 26 ou 27.
33. Générateur électrochimique comportant une anode, une cathode ainsi qu'un électrolyte caractérisé en ce que l'anode est telle que définie dans l'une des revendications 29 ou 30.
CA000531715A 1987-03-11 1987-03-11 Electrode mince supportee sur feuillard conducteur electronique et procede de fabrication Expired - Lifetime CA1288473C (fr)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA000531715A CA1288473C (fr) 1987-03-11 1987-03-11 Electrode mince supportee sur feuillard conducteur electronique et procede de fabrication
EP88400546A EP0285476B1 (fr) 1987-03-11 1988-03-09 Electrode mince supportée sur feuillard conducteur électronique et procédé de fabrication
DE8888400546T DE3871417D1 (de) 1987-03-11 1988-03-09 Von einem elektrisch leitenden streifen getragene duenne elektrode und verfahren zu ihrer herstellung.
ES198888400546T ES2032983T3 (es) 1987-03-11 1988-03-09 Electrodo fino soportado en fleje conductor electronico y procedimiento de fabricacion.
AT88400546T ATE76702T1 (de) 1987-03-11 1988-03-09 Von einem elektrisch leitenden streifen getragene duenne elektrode und verfahren zu ihrer herstellung.
US07/166,980 US4824746A (en) 1987-03-11 1988-03-11 Thin electrode supported on electronically conductive sheet and process of manufacture
JP63058134A JPS63241859A (ja) 1987-03-11 1988-03-11 電子伝導性シート上に支持された薄膜電極とその製造方法
US07/242,119 US4911995A (en) 1987-03-11 1988-09-09 Thin electrode supported on electronically conductive sheet and process of manufacture
GR920401876T GR3005547T3 (fr) 1987-03-11 1992-08-27

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA000531715A CA1288473C (fr) 1987-03-11 1987-03-11 Electrode mince supportee sur feuillard conducteur electronique et procede de fabrication

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CA1288473C true CA1288473C (fr) 1991-09-03

Family

ID=4135145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CA000531715A Expired - Lifetime CA1288473C (fr) 1987-03-11 1987-03-11 Electrode mince supportee sur feuillard conducteur electronique et procede de fabrication

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4824746A (fr)
EP (1) EP0285476B1 (fr)
JP (1) JPS63241859A (fr)
AT (1) ATE76702T1 (fr)
CA (1) CA1288473C (fr)
DE (1) DE3871417D1 (fr)
ES (1) ES2032983T3 (fr)
GR (1) GR3005547T3 (fr)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4911995A (en) * 1987-03-11 1990-03-27 Hydro-Quebec Thin electrode supported on electronically conductive sheet and process of manufacture
FR2616969B1 (fr) * 1987-06-18 1989-09-08 Elf Aquitaine Procede de fabrication d'un ensemble electrochimique comprenant une electrode et un electrolyte et ensemble ainsi realise
US5019469A (en) * 1987-06-18 1991-05-28 Societe Nationale Elf Aquitaine Process for production of an electrochemical sub-assembly comprising an electrode and an electrolyte, and the sub-assembly obtained in this way
DE3838329A1 (de) * 1987-11-11 1989-05-24 Ricoh Kk Negative elektrode fuer sekundaerbatterie
ES2047573T3 (es) * 1988-09-09 1994-03-01 Hydro Quebec Procedimiento de fabricacion de electrodos delgados sobre una lamina.
US5080932A (en) * 1989-08-02 1992-01-14 Mhb Joint Venture Method for coating lithium on a substrate
CA2021764C (fr) * 1989-08-02 2000-01-11 Rene Koksbang Methode et appareil pour le revetement de metaux alcalins ou de metaux de terres alcalines
US5169446A (en) * 1989-08-02 1992-12-08 Mhb Joint Venture Method and apparatus for coating alkali or alkaline earth metals
EP0510419B1 (fr) * 1991-04-25 1997-07-23 Nippon Steel Corporation Procédé et appareil pour revêtir avec un métal de revêtement fondu
CA2051611C (fr) * 1991-09-17 1996-01-23 Michel Gauthier Procede de preparation d'ensembles collecteurs-electrodes pour generateurs de films minces, ensembles collecteurs- electrodes et generateurs obtenus
CA2068290C (fr) * 1992-05-08 1999-07-13 Michel Gauthier Prise de contact electrique sur des anodes de lithium
US5411764A (en) * 1993-03-30 1995-05-02 Valence Technology, Inc. Method of making lithium electrode
CA2099524C (fr) * 1993-07-02 1999-05-18 Patrick Bouchard Procede de laminage de film de lithium mince par decollement controle
CA2099526C (fr) * 1993-07-02 2005-06-21 Hydro-Quebec Additifs pour lubrifiants utilises dans le laminage de feuillards de lithium en films minces
CA2143047A1 (fr) * 1994-02-22 1995-08-23 Yoshinori Takada Alliage pour electrode negative de pile secondaire au lithium et pile secondaire au lithium
WO1995029509A1 (fr) * 1994-04-20 1995-11-02 Valence Technology, Inc. Procede de fabrication d'une electrode de faible porosite
US5522955A (en) * 1994-07-07 1996-06-04 Brodd; Ralph J. Process and apparatus for producing thin lithium coatings on electrically conductive foil for use in solid state rechargeable electrochemical cells
EP1000674B1 (fr) 1994-07-12 2005-05-11 Hydro-Quebec Procédé d'élaboration d'un film mince de métal alcalin ou d'alliage de métal alcalin, par laminage d'un feuillard en présence d'une composition lubrifiante
US6087036A (en) * 1997-07-25 2000-07-11 3M Innovative Properties Company Thermal management system and method for a solid-state energy storing device
US6117584A (en) * 1997-07-25 2000-09-12 3M Innovative Properties Company Thermal conductor for high-energy electrochemical cells
US6120930A (en) * 1997-07-25 2000-09-19 3M Innovative Properties Corporation Rechargeable thin-film electrochemical generator
US6046514A (en) * 1997-07-25 2000-04-04 3M Innovative Properties Company Bypass apparatus and method for series connected energy storage devices
US6146778A (en) 1997-07-25 2000-11-14 3M Innovative Properties Company Solid-state energy storage module employing integrated interconnect board
US6099986A (en) * 1997-07-25 2000-08-08 3M Innovative Properties Company In-situ short circuit protection system and method for high-energy electrochemical cells
US6100702A (en) * 1997-07-25 2000-08-08 3M Innovative Properties Company In-situ fault detection apparatus and method for an encased energy storing device
US6104967A (en) * 1997-07-25 2000-08-15 3M Innovative Properties Company Fault-tolerant battery system employing intra-battery network architecture
US5952815A (en) * 1997-07-25 1999-09-14 Minnesota Mining & Manufacturing Co. Equalizer system and method for series connected energy storing devices
US6235425B1 (en) * 1997-12-12 2001-05-22 3M Innovative Properties Company Apparatus and method for treating a cathode material provided on a thin-film substrate
JP2002212705A (ja) * 2001-01-22 2002-07-31 Sumitomo Electric Ind Ltd 薄膜製造方法および薄膜製造設備
US6933077B2 (en) * 2002-12-27 2005-08-23 Avestor Limited Partnership Current collector for polymer electrochemical cells and electrochemical generators thereof
ITMI20042516A1 (it) * 2004-12-27 2005-03-27 Getters Spa Processo per produrre mediante deposizione di lega bassofondente dispositivi portanti almeno un materiale attivo
CA2552282A1 (fr) * 2006-07-18 2008-01-18 Hydro Quebec Materiau multi-couches a base de lithium vif, procedes de preparation et applications dans les generateurs electrochimiques
JP2011026707A (ja) * 2010-09-13 2011-02-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 薄膜製造方法および薄膜製造設備
US9385397B2 (en) 2011-08-19 2016-07-05 Nanotek Instruments, Inc. Prelithiated current collector and secondary lithium cells containing same
KR101816763B1 (ko) * 2013-05-08 2018-01-09 주식회사 엘지화학 절연층을 포함한 전극 구조체, 그 제조방법 및 상기 전극을 포함하는 전기화학소자
EP3126475B1 (fr) 2014-04-01 2021-10-13 Hydro-Québec Utilisation de polymères comme agents lubrifiants dans la production de films de métaux alcalins
JP6535816B2 (ja) * 2017-01-05 2019-06-26 株式会社アルバック 巻取式成膜装置及び巻取式成膜方法
KR102258758B1 (ko) * 2017-12-14 2021-06-07 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 금속 전극의 표면에 부동태막을 형성하는 리튬 이차전지의 연속 제조 방법 및 이의 제조 방법으로 제조된 리튬 이차전지
CN108336298B (zh) * 2018-01-07 2021-01-01 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种制备复合锂金属负极的装置及制备方法
CN111344431B (zh) * 2018-05-31 2021-04-13 株式会社爱发科 收卷式成膜装置和收卷式成膜方法
US11384419B2 (en) * 2019-08-30 2022-07-12 Micromaierials Llc Apparatus and methods for depositing molten metal onto a foil substrate
CN118693232A (zh) * 2023-10-27 2024-09-24 深圳欣界能源科技有限公司 一种锂金属电极的制备方法
US20250140776A1 (en) 2023-10-30 2025-05-01 GM Global Technology Operations LLC Method of, and apparatus for, manufacturing alkali metal coated current collectors for batteries

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR962471A (fr) * 1950-06-10
GB905611A (en) * 1957-10-01 1962-09-12 Technograph Printed Circuits L Improvements in and relating to the coating of metallic surfaces
US4011372A (en) * 1975-12-09 1977-03-08 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Method of preparing a negative electrode including lithium alloy for use within a secondary electrochemical cell
CA1047600A (fr) * 1976-02-02 1979-01-30 Majesty (Her) The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence Construction de cathodes souples en chlorure de plomb
US4109035A (en) * 1977-04-19 1978-08-22 Scott Paper Company Tension wire metering of applicator roll
US4239817A (en) * 1979-04-27 1980-12-16 Thyssen Aktiengesellschaft Vorm. August Thyssen-Hutte Process and apparatus for coating one side of a metal strip with molten metal
SE434017B (sv) * 1980-06-10 1984-07-02 Inventing Ab Sett och anordning for en samtidig, tvasidig behandling av en lopande pappersbana med samma behandlingsmedel
AT369436B (de) * 1981-05-12 1982-12-27 Voest Alpine Ag Verfahren zum kontinuierlichen einseitigen beschichten eines blanken metallbandes mit geschmolzenem metall sowie vorrichtung zur durch- fuehrung des verfahrens
JPS58126679A (ja) * 1982-01-22 1983-07-28 Hitachi Ltd 薄膜リチウム電池の電極形成法
JPS60151968A (ja) * 1984-01-20 1985-08-10 Mitsubishi Electric Corp 燃料電池用電極の製造方法
CA1222543A (fr) * 1984-04-11 1987-06-02 Hydro-Quebec Anodes denses d'alliages de lithium pour batteries tout solide
JPS61239561A (ja) * 1985-04-16 1986-10-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 金属電極の製造法

Also Published As

Publication number Publication date
ES2032983T3 (es) 1993-03-01
ATE76702T1 (de) 1992-06-15
DE3871417D1 (de) 1992-07-02
GR3005547T3 (fr) 1993-06-07
US4824746A (en) 1989-04-25
JPS63241859A (ja) 1988-10-07
EP0285476A1 (fr) 1988-10-05
EP0285476B1 (fr) 1992-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1288473C (fr) Electrode mince supportee sur feuillard conducteur electronique et procede de fabrication
US4897917A (en) Method of assembling components of an electrochemical generator using thin films of lithium
US11597988B2 (en) Apparatus and methods for depositing molten metal onto a foil substrate
EP0556136B1 (fr) Feuille pour électrode de condensateur électrolytique et procédé de fabrication
EP0533576A1 (fr) Procédé de préparation d&#39;ensembles collecteurs-électrodes pour générateurs en films minces, ensembles collecteurs-électrodes et générateurs obtenus
WO2005006469A1 (fr) Structure de collecte de courant et structure d&#39;electrode
CH646817A5 (fr) Pile solide.
WO2001007685A2 (fr) Procede de nickelage en continu d&#39;un conducteur en aluminium et dispositif correspondant
EP2721675A1 (fr) Electrolyte solide pour batterie au lithium, comprenant au moins une zone en matériau vitrocéramique lithié et procédé de réalisation.
FR3109672A1 (fr) Procede de fabrication d’une electrode poreuse, et microbatterie contenant une telle electrode
FR3109669A1 (fr) Procede de fabrication d’une electrode poreuse, et batterie contenant une telle electrode
EP3024066B1 (fr) Procédé d&#39;enrichissement en espèce ionique d&#39;une électrode d&#39;une microbatterie
CN116314629B (zh) 一种用于固态锂金属电池的锂金属负极及制备方法与应用
CA3236850A1 (fr) Procede de production d&#39;une anode pour batteries au lithium
FR2567326A1 (fr) Perfectionnements aux electrodes positives a l&#39;hydroxyde de nickel pour accumulateurs alcalins
EP0357859B1 (fr) Procédé de fabrication d&#39;electrodes minces sur un feuillard
BE1008303A3 (fr) Procede et dispositif pour la formation d&#39;un revetement sur un substrat par pulverisation cathodique.
JP4259809B2 (ja) リチウム二次電池用負極の製造方法
FR2873856A1 (fr) Procede pour augmenter la conductivite ionique d&#39;un electrolyte solide lithie, electrolyte susceptible d&#39;etre obtenu par ce procede et ses utilisations
JP2635713B2 (ja) シート基板上に支持された薄膜電極の製造方法
FR2812569A1 (fr) Structures poreuses complexes revetues de plomb, et procede d&#39;activation conductrice correspondant
BE828005R (fr) Dispositifs photovoltaiques
FR3150644A1 (fr) Procede de fabrication d’une electrode poreuse, et batterie contenant une telle electrode
FR3056339A1 (fr) Procede de realisation d’un dispositif electrochimique.

Legal Events

Date Code Title Description
MKEX Expiry