CN111095603B - 包含溶剂化聚合物、锂盐和选定的卤代聚合物的固体聚合物电解质以及包括该固体聚合物电解质的电池 - Google Patents

包含溶剂化聚合物、锂盐和选定的卤代聚合物的固体聚合物电解质以及包括该固体聚合物电解质的电池 Download PDF

Info

Publication number
CN111095603B
CN111095603B CN201880059251.3A CN201880059251A CN111095603B CN 111095603 B CN111095603 B CN 111095603B CN 201880059251 A CN201880059251 A CN 201880059251A CN 111095603 B CN111095603 B CN 111095603B
Authority
CN
China
Prior art keywords
solid polymer
polymer electrolyte
copolymer
lithium
battery
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.)
Active
Application number
CN201880059251.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111095603A (zh
Inventor
菲利普·贝尔纳多
文森特·伯德内兹
马克·德尚
马蒂厄·德吕
马尔戈·勒屈耶
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.)
Blue Solutions SA
Original Assignee
Blue Solutions SA
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 Blue Solutions SA filed Critical Blue Solutions SA
Publication of CN111095603A publication Critical patent/CN111095603A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111095603B publication Critical patent/CN111095603B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/16—Homopolymers or copolymers or vinylidene fluoride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/20—Homopolymers or copolymers of hexafluoropropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/02—Polyalkylene oxides
    • 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
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • 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
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • 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
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • 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
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/426—Fluorocarbon polymers
    • 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
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • 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
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • 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
    • 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
    • H01M2004/028—Positive 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电池用固体聚合物电解质，该固体聚合物电解质包含至少一种使锂盐的阳离子溶剂化的聚合物、至少一种锂盐和至少一种特别选定的卤代聚合物，并且还涉及包括这种固体聚合物电解质的锂电池，特别是LMP电池。

Description

包含溶剂化聚合物、锂盐和选定的卤代聚合物的固体聚合物 电解质以及包括该固体聚合物电解质的电池
本发明涉及锂电池领域，特别是锂-金属-聚合物(LMP)电池。本发明更具体而言涉及一种电池用固体聚合物电解质，该固体聚合物电解质包含至少一种使锂盐的阳离子溶剂化的聚合物、至少一种锂盐和至少一种特别选定的卤代聚合物，并且本发明还涉及包括这种固体聚合物电解质的锂电池，特别是LMP电池。
通常，锂电池通过阳极和阴极之间经由电解质的锂离子交换而运行，该电解质包含在液体溶剂或聚合物溶剂的溶液中的锂盐。在为LMP电池的具体情况下，电解质为固体聚合物膜的形式，固体聚合物膜至少包含溶解在溶剂化聚合物中的锂盐。除了固体聚合物电解质膜以外，LMP电池还包括施加于集电体上的正极膜，并且还包括负极，构成固体聚合物电解质的膜置于分别构成正极和负极的两个膜之间。
如果这种聚合物能够使固体聚合物电极膜内存在的锂盐的阳离子溶剂化，那么将这种聚合物称作溶剂化。已经将基本上由环氧乙烷单元(PEO)组成的聚合物广泛用作锂盐阳离子的溶剂。
然而，通过PEO赋予在电解质膜上的机械强度较弱，特别是在LMP电池运行的温度范围内更是如此。此外，在电池的连续运行循环期间，锂具有形成枝晶的趋势，从而大大缩短了电池的寿命。
因此，为了使固体聚合物电解质膜具有机械强度，LMP电池通常使用这样的固体聚合物电解质，该固体聚合物电解质包含至少一种使锂盐的阳离子溶剂化的聚合物、锂盐和通常为卤代聚合物的第二聚合物。
例如已经提出了一种电池用固体聚合物电极，特别是在专利申请US 2009/0162754中提出了一种电池用固体聚合物电极，该固体聚合物电极至少包含能够使锂盐溶剂化的第一聚合物、锂盐和第二聚合物，第二聚合物与第一聚合物至少部分可混溶或被制成与第一聚合物至少部分可混溶，并且其中第二聚合物的至少一部分在所述电池的运行温度下是结晶的或玻璃状的。作为第二结晶聚合物，该美国专利申请列举了聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(PVdF-HFP)，并且作为第二玻璃状聚合物，列举了聚甲基丙烯酸甲酯。
虽然使用这种固体聚合物电解质赋予了电解质膜机械强度，但是针对包括该固体聚合物电解质的电池的总体性能水平，对固体聚合物电解质进行了优化。实际上，电解质具有电绝缘体和离子导体的作用；电解质在电池运行期间不直接参与电化学反应。然而，电池中非优化电解质的集成可导致电池的性能水平大幅下降。
然而，电动车辆的日益发展意味着需要能够提供在功率、能量密度和循环性方面具有日益提高的性能水平的电池。
因此，本发明的目的是提供一种固体聚合物电解质，该固体聚合物电解质兼具良好的机械强度和优化的组成，使得该固体聚合物电解质可以有利地用于LMP电池中，以便赋予所述电池改进的性能水平，特别是高充电功率。
在这种情况下，本发明人开发了将在下文中描述的固体聚合物电解质，并且该固体聚合物电解质构成了本发明的第一主题。
因此，本发明的第一主题是一种旨在锂电池中使用的固体聚合物电解质，以及包括这种固体聚合物电解质的锂电池，特别是LMP电池。
根据本发明的固体聚合物电解质包含：
-至少一种能够使锂盐的阳离子溶剂化的聚合物P1，
-至少一种锂盐，以及
-至少一种偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物P2(PVdf-HFP)，
所述电解质的特征在于：
·相对于共聚物P2的总重量，共聚物P2中的六氟丙烯的含量大于或等于19重量％；
·所述共聚物P2的熔点大于或等于100℃。
这种固体聚合物电解质在如下方面具有优化的组成：共聚物P2的存在不仅可以改善电解质的机械性能，特别是电解质的断裂伸长率，而且还可以改善使用该电解质的电池的电化学性能，特别是在高充电功率下的电化学性能。
聚合物P1优选选自环氧乙烷、氧化亚甲基(methylene oxide)、环氧丙烷、环氧氯丙烷和烯丙基缩水甘油醚的均聚物和共聚物。在这些聚合物P1中，环氧乙烷均聚物(PEO)是特别优选的。
相对于固体聚合物电解质的总重量，共聚物P1优选占30重量％至70重量％，甚至更优选占45重量％至55重量％。
根据本发明的一个优选实施方案，相对于所述共聚物P2的总重量，共聚物P2中的六氟丙烯的含量范围为19重量％至50重量％(包括端值)，甚至更优选为19重量％至30重量％(包括端值)。
共聚物P2的熔点的范围优选为100℃至150℃，甚至更优选接近110℃至125℃。
根据本发明的一个最优选实施方案，相对于所述共聚物的总重量，共聚物P2包含19重量％的六氟丙烯，并且共聚物P2的熔点接近125℃。
相对于固体聚合物电解质的总重量，共聚物P2优选占2重量％至30重量％，甚至更优选占5重量％至15重量％。
锂盐可特别选自LiBF4、LiPF6、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锂(LiTFSI)、双(氟磺酰基)酰亚胺锂(LiFSI)、双(五氟乙基磺酰基)酰亚胺锂(LiBETI)、LiAsF6、LiCF3SO3、LiSbF6、LiSbCl6、Li2TiCl6、Li2SeCl6、Li2B10Cl10、Li2B12Cl12和双(草酸)硼酸锂(LiBOB)。
相对于固体聚合物电解质的总重量，锂盐优选占2重量％至20重量％，甚至更优选占5重量％至15重量％。
当然，固体聚合物电解质可以包含常规用于固体聚合物电解质中的添加剂，例如旨在增强机械强度的填料。举例来说，可以提及MgO、TiO2、SiO2、BaTiO3或Al2O3。
可通过(例如)使用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机进行挤出，将根据本发明的固体聚合物电解质的各种组分以适当比例混合，从而有利地制造根据本发明的固体聚合物电解质。
构成本发明的第二主题的锂电池包括由本发明的第一主题定义的固体聚合物电解质的膜，所述膜置于构成负极的膜和构成正极的膜之间，所述正极任选地与集电体接触。
在根据本发明的锂电池中，构成电池的各种元件的膜的厚度通常达到1微米至约100微米。优选地，固体聚合物电解质膜的厚度为1μm至50μm，并且优选为2μm至20μm。
根据本发明的一个优选实施方案，锂电池为LMP电池。
在根据本发明的LMP电池中，负极可以由锂金属或其合金构成。
正极的活性材料可以选自钒氧化物VOx(2≤x≤2.5)、LiV3O8、LiyNi1-xCoxO2(0≤x≤1；0≤y≤1)、锰尖晶石LiyMn1-xMxO2(M＝Cr、Al、V、Ni，0≤x≤0.5；0≤y≤2)、有机多硫化物、FeS、FeS2、硫酸铁Fe2(SO4)3、橄榄石结构的铁和锂的磷酸盐和磷硅酸盐、或它们的用锰替代铁的产物，上述活性材料单独使用或作为混合物使用。正极的集电体优选由铝制成，任选地被基于碳的层覆盖。
本发明通过以下实施例进行说明，然而本发明并不限于这些实施例。
实施例1：根据本发明的固体聚合物电解质膜的制备
制备根据本发明的固体聚合物电解质膜，该固体聚合物电解质膜具有以下以重量计的组成：
-由Aldrich公司以商品名POE出售的聚环氧乙烷48％
-由ARKEMA公司以商品名
Figure BDA0002408808400000041
superflex 2500出售的PVdF-HFP 81/19 40％
-由Aldrich公司出售的
双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锂(LiTFSI)12％
因此，通过挤出获得厚度为20μm的根据本发明的固体聚合物电解质膜(膜EPS 1)。
实施例2：比较用固体聚合物电解质膜的制备
重复实施例1的步骤，用相同量的SOLVAY公司以商品名
Figure BDA0002408808400000042
21510出售的PVdF-HFP 85/15(膜EPS 2)替代上述实施例1中使用的PVdF-HFP 81/19，并且用相同量的ARKEMA公司以商品名
Figure BDA0002408808400000051
flex 2751出售的PVdF-HFP 84/16替代上述实施例1中使用的PVdF-HFP 81/19(膜EPS 3)。
膜EPS 2和EPS 3各自的厚度也为20μm。
实施例3：对包括EPS 1电解质膜的根据本发明的电池的电化学性能的研究以及与包括EPS 2或EPS 3电解质膜的未根据本发明的电池的比较
在本实施例中，将包括上述实施例1中制备的EPS 1聚合物电解质膜的根据本发明的电池B1的电化学性能与包括上述实施例2中制备的EPS 2聚合物电解质膜(电池B2)或上述实施例2中制备的EPS 3聚合物电解质膜(电池B3)的未根据本发明的比较用电池的电化学性能进行比较。
在电池B1、B2和B3中，负极是厚度为30μm的锂金属膜。正极是置于集电体上的70μm复合材料的膜，该集电体由覆盖有基于碳的层的锂制成，所述复合材料包含70重量％的LiFePO4作为电极活性材料，并且包含7重量％的锂盐、2重量％的碳和21重量％的聚合物。
通过将EPS 1、EPS 2和EPS 3膜分别与锂膜和形成正极的膜共层压，从而分别制备电池B1、B2和B3。
通过在低速放电状态(相当于在10小时内完全放电的状态)下放电来测定电池B1、B2和B3各自的初始容量。随后通过交替的低电流放电(C/10)和在不同状态下充电来测定这三种电池的充电性能水平。
相应的结果示于附图1中，其中功率(kW)随能量(kWh)而变化。在该图中，实心圆的曲线对应于根据本发明的电池B1，实心三角形的曲线对应于不是本发明的一部分的比较用电池B2，并且实心方块的曲线对应于不是本发明的一部分的比较用电池B3。
这些结果示出了根据本发明的电池B1和未根据本发明的电池B2和B3之间的电化学性能水平有显著差异，其中根据本发明的电池B1包括基于溶剂化聚合物、锂盐和PVdf-HFP共聚物P2的EPS 1固体聚合物电解质，其中相对于共聚物P2的总重量，PVdf-HFP共聚物P2中六氟丙烯的含量大于或等于19重量％，并且未根据本发明的电池B2和B3分别包括EPS2或EPS 3固体聚合物电解质，其中PVdf-HFP共聚物分别仅包含15重量％或16重量％的六氟丙烯。这些差异在高功率时特别显著。
因此，这些结果表明，通过使用根据本发明的包含PVdF-HFP共聚物P2的固体聚合物电解质，可以显著改善电池的电化学性能水平，其中在PVdF-HFP共聚物P2中，相对于所述共聚物P2的总重量，六氟丙烯的含量大于或等于19重量％。

Claims (12)

1.一种固体聚合物电解质，包含：
-至少一种能够使锂盐的阳离子溶剂化的聚合物P1，
-至少一种锂盐，以及
-至少一种偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物P2(PVdf-HFP)，
所述电解质的特征在于：
·相对于所述共聚物P2的总重量，所述共聚物P2中的所述六氟丙烯的含量大于或等于19重量％；
·所述共聚物P2的熔点大于或等于100℃。
2.根据权利要求1所述的固体聚合物电解质，其特征在于，所述聚合物P1选自环氧乙烷、氧化亚甲基、环氧丙烷、环氧氯丙烷和烯丙基缩水甘油醚的均聚物和共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的固体聚合物电解质，其特征在于，所述聚合物P1选自环氧乙烷均聚物。
4.根据权利要求1或2所述的固体聚合物电解质，其特征在于，相对于所述共聚物P2的总重量，所述共聚物P2中的所述六氟丙烯的含量范围为19重量％至50重量％，包括端值。
5.根据权利要求1或2所述的固体聚合物电解质，其特征在于，所述共聚物P2的熔点的范围为100℃至150℃。
6.根据权利要求1或2所述的固体聚合物电解质，其特征在于，相对于所述共聚物的总重量，所述共聚物P2包含19重量％的六氟丙烯，并且所述共聚物P2的熔点为110℃至125℃。
7.根据权利要求1或2所述的固体聚合物电解质，其特征在于，相对于所述固体聚合物电解质的总重量，所述共聚物P2占2重量％至30重量％。
8.根据权利要求1或2所述的固体聚合物电解质，其特征在于，所述锂盐选自LiBF4、LiPF6、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锂、双(氟磺酰基)酰亚胺锂、双(五氟乙基磺酰基)酰亚胺锂、LiAsF6、LiCF3SO3、LiSbF6、LiSbCl6、Li2TiCl6、Li2SeCl6、Li2B10Cl10、Li2B12Cl12和双(草酸)硼酸锂。
9.根据权利要求1或2所述的固体聚合物电解质，其特征在于，相对于所述固体聚合物电解质的总重量，所述锂盐占2重量％至20重量％。
10.一种锂电池，该锂电池包括固体聚合物电解质膜，所述膜置于构成负极的膜和构成正极的膜之间，所述正极任选地与集电体接触，所述电池的特征在于，所述固体聚合物电解质膜为如权利要求1所定义的固体聚合物电解质的膜。
11.根据权利要求10所述的锂电池，其特征在于，所述固体聚合物电解质膜的厚度为1μm至50μm。
12.根据权利要求10所述的锂电池，其特征在于，所述电池为锂-金属-聚合物电池。
CN201880059251.3A 2017-09-18 2018-09-17 包含溶剂化聚合物、锂盐和选定的卤代聚合物的固体聚合物电解质以及包括该固体聚合物电解质的电池 Active CN111095603B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1758601 2017-09-18
FR1758601A FR3071360B1 (fr) 2017-09-18 2017-09-18 Electrolyte polymere solide comprenant un polymere solvatant, un sel de lithium et un polymere halogene selectionne et batterie le comprenant
PCT/FR2018/052270 WO2019053388A1 (fr) 2017-09-18 2018-09-17 Electrolyte polymere solide comprenant un polymere solvatant, un sel de lithium et un polymere halogene selectionne et batterie le comprenant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111095603A CN111095603A (zh) 2020-05-01
CN111095603B true CN111095603B (zh) 2022-10-04

Family

ID=60515576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880059251.3A Active CN111095603B (zh) 2017-09-18 2018-09-17 包含溶剂化聚合物、锂盐和选定的卤代聚合物的固体聚合物电解质以及包括该固体聚合物电解质的电池

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11804619B2 (zh)
EP (1) EP3685455B1 (zh)
JP (1) JP7104778B2 (zh)
KR (1) KR102445690B1 (zh)
CN (1) CN111095603B (zh)
CA (1) CA3075951C (zh)
ES (1) ES2901682T3 (zh)
FR (1) FR3071360B1 (zh)
WO (1) WO2019053388A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3107274B1 (fr) * 2020-02-14 2022-02-18 Commissariat Energie Atomique Polymère en peigne
EP3940846A1 (en) 2020-07-17 2022-01-19 Solvay SA Solid composite electrolyte

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101897071A (zh) * 2007-12-21 2010-11-24 加拿大巴斯姆有限公司 用于锂聚合物电池组的电解质
CN102939681A (zh) * 2010-06-14 2013-02-20 株式会社Lg化学 电化学装置用电解质、制备所述电解质的方法以及包含所述电解质的电化学装置
CN106415908A (zh) * 2014-06-17 2017-02-15 美敦力公司 用于电池的半固体电解质

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040188880A1 (en) * 1997-03-27 2004-09-30 Stephan Bauer Production of molded articles for lithium ion batteries
DE19713072A1 (de) * 1997-03-27 1998-10-01 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Formkörpern für Lithiumionenbatterien
JP4005789B2 (ja) * 1999-02-22 2007-11-14 Ｔｄｋ株式会社 二次電池
US6645675B1 (en) * 1999-09-02 2003-11-11 Lithium Power Technologies, Inc. Solid polymer electrolytes
KR100353867B1 (ko) * 1999-11-30 2002-09-26 한국전자통신연구원 리튬 2차 전지용 고분자 전해질
US6521382B1 (en) * 2000-01-18 2003-02-18 Ness Energy Co., Ltd. Method of preparing polymer electrolyte composition and method of manufacturing lithium secondary battery using the same
FR2808622B1 (fr) * 2000-05-04 2006-09-08 Bollore Generateur electrochimique a electrolyte polymerique comprenant des polymeres fluores
JP2002216848A (ja) * 2001-01-23 2002-08-02 Sony Corp ゲル状電解質、およびこれを用いたゲル状電解質電池
KR100399785B1 (ko) * 2001-04-07 2003-09-29 삼성에스디아이 주식회사 겔형 고분자 전해질을 포함하는 권취형 리튬 2차 전지용세퍼레이터 및 그 제조방법
JP4593566B2 (ja) * 2003-06-17 2010-12-08 ナノフィル カンパニー リミテッド 電気化学素子用複合膜、その製造方法及びこれを備えた電気化学素子
FR2881275B1 (fr) * 2005-01-24 2007-04-27 Batscap Sa Electrolyte bicouche pour batterie au lthium
US20090286163A1 (en) * 2008-02-29 2009-11-19 The Regents Of The University Of California Electrolyte mixtures useful for li-ion batteries
JP5737832B2 (ja) * 2009-07-14 2015-06-17 グンゼ株式会社 中間転写ベルト
JP2011191089A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Gunze Ltd 水素ガスセンサ
JP5291653B2 (ja) * 2010-03-30 2013-09-18 グンゼ株式会社 水素ガス検出装置、及び水素ガス検出方法
FR2960705B1 (fr) * 2010-05-27 2012-08-17 Batscap Sa Batterie au lithium protegee contre l'intrusion d'elements pointus
JP5473844B2 (ja) * 2010-09-13 2014-04-16 グンゼ株式会社 画像形成装置用ベルト
JP2012063216A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Gunze Ltd 水素ガスセンサ用固体イオン伝導体、及びそれを用いた水素ガスセンサ
JP2012177889A (ja) * 2011-02-04 2012-09-13 Gunze Ltd 画像形成装置用ベルト
JP2012177888A (ja) * 2011-02-04 2012-09-13 Gunze Ltd 画像形成装置用ベルト
JP5769573B2 (ja) * 2011-02-08 2015-08-26 グンゼ株式会社 画像形成装置用ベルト
JP2012163506A (ja) * 2011-02-09 2012-08-30 Gunze Ltd 油中水素検知センサ
JP5858706B2 (ja) * 2011-09-26 2016-02-10 グンゼ株式会社 水素ガスセンサの信号処理方法、及び信号処理装置
JP2013114966A (ja) * 2011-11-30 2013-06-10 Idemitsu Kosan Co Ltd 電解質シート
JP5916433B2 (ja) * 2012-02-28 2016-05-11 グンゼ株式会社 画像形成装置用ベルト
JP6371496B2 (ja) * 2012-12-28 2018-08-08 グンゼ株式会社 画像形成装置用中間転写ベルト
JP6302337B2 (ja) * 2014-04-16 2018-03-28 グンゼ株式会社 画像形成装置用中間転写ベルト
FR3023982B1 (fr) * 2014-07-17 2016-08-12 Blue Solutions Batterie lithium soufre
JP2016172425A (ja) * 2015-03-18 2016-09-29 積水化学工業株式会社 合成樹脂微多孔フィルム、非水電解液二次電池用セパレータ、及び非水電解液二次電池
KR20160117962A (ko) * 2015-04-01 2016-10-11 삼성에스디아이 주식회사 접착층을 포함하는 분리막 및 이를 이용한 이차 전지
JP2017132107A (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 積水化学工業株式会社 耐熱性合成樹脂微多孔フィルム
JP6829943B2 (ja) * 2016-03-10 2021-02-17 株式会社クレハ ゲル状電解質およびその調製方法
WO2017154449A1 (ja) * 2016-03-10 2017-09-14 株式会社クレハ ゲル状電解質およびその調製方法
CN106654172A (zh) * 2016-12-28 2017-05-10 中天储能科技有限公司 一种多重保护的锂金属负极片
KR101996642B1 (ko) * 2018-07-13 2019-07-04 주식회사 엘지화학 저저항 코팅층을 포함하는 전기화학소자용 분리막 및 이를 제조하는 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101897071A (zh) * 2007-12-21 2010-11-24 加拿大巴斯姆有限公司 用于锂聚合物电池组的电解质
CN102939681A (zh) * 2010-06-14 2013-02-20 株式会社Lg化学 电化学装置用电解质、制备所述电解质的方法以及包含所述电解质的电化学装置
CN106415908A (zh) * 2014-06-17 2017-02-15 美敦力公司 用于电池的半固体电解质

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PVDF-HFP凝胶型固体聚合物电解质改性研究进展;戈明亮;《合成材料老化与应用》;20070331;第36卷(第3期);第32-36页 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP7104778B2 (ja) 2022-07-21
US20200280094A1 (en) 2020-09-03
FR3071360B1 (fr) 2019-09-13
KR20200050990A (ko) 2020-05-12
FR3071360A1 (fr) 2019-03-22
WO2019053388A1 (fr) 2019-03-21
CA3075951C (fr) 2024-01-30
JP2020534644A (ja) 2020-11-26
EP3685455A1 (fr) 2020-07-29
CN111095603A (zh) 2020-05-01
ES2901682T3 (es) 2022-03-23
EP3685455B1 (fr) 2021-10-27
US11804619B2 (en) 2023-10-31
KR102445690B1 (ko) 2022-09-21
CA3075951A1 (fr) 2019-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102170305B1 (ko) 고체 전해질을 포함하는 전고체 전지용 전극
EP3637526B1 (en) Lithium secondary battery
US7326493B2 (en) Lithium electrochemical generator comprising at least a bipolar electrode with conductive aluminium or aluminium alloy substrates
EP2634840B1 (en) Separator including density-controlled coating layer and battery including the same
US10461360B2 (en) Electrode compositions for solid-state batteries
CN111384399B (zh) 用于锂金属电极的保护性涂层
JP6305263B2 (ja) 非水電解質電池、組電池、電池パック及び車
WO2018002296A1 (en) Method of forming a secondary battery
JP2018198131A (ja) リチウムイオン二次電池
KR20180026356A (ko) 고분자 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR20180036410A (ko) 전고체 전지
CN111095603B (zh) 包含溶剂化聚合物、锂盐和选定的卤代聚合物的固体聚合物电解质以及包括该固体聚合物电解质的电池
JP2007080583A (ja) 二次電池用電極と二次電池
JP2013528916A (ja) 一対のリチウム硫黄化合物電極に基づいて動作するバイポーラ構造を有するリチウム電気化学アキュムレータ
KR102494419B1 (ko) 리튬 이차전지용 비수전해액 첨가제, 이를 포함하는 리튬 이차전지용 비수전해액 및 리튬 이차전지
CN107078274B (zh) 锂离子二次电池用正极以及使用该正极的锂离子二次电池
KR102415543B1 (ko) 고체 전해질 전지용 전극 및 그를 포함하는 고체 전해질 전지
KR102491164B1 (ko) 고체 전해질막 및 이를 제조하는 방법 및 이를 포함하는 전고체 전지
KR20200081290A (ko) 코발트산 리튬 양극 활물질 및 이를 이용한 이차전지
JP2020072088A (ja) リチウムに基づく特定の負極及びそのような負極を含むリチウム電気化学的発電機
JP6699087B2 (ja) リチウムイオン二次電池用正極およびその製造方法、並びにリチウムイオン二次電池
JP2018166054A (ja) 正極およびこれを用いたリチウムイオン二次電池
KR20170142915A (ko) 이차전지용 전극 및 이의 제조방법
JP2024064671A (ja) リチウムイオン二次電池
KR20240023371A (ko) 배터리 셀 및 모듈 에이징

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant