CN111448703A - 锂二次电池及其制备方法 - Google Patents
锂二次电池及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111448703A CN111448703A CN201980006318.1A CN201980006318A CN111448703A CN 111448703 A CN111448703 A CN 111448703A CN 201980006318 A CN201980006318 A CN 201980006318A CN 111448703 A CN111448703 A CN 111448703A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- group
- secondary battery
- lithium secondary
- ring
- opening reaction
- 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.)
- Granted
Links
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 65
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 8
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims description 55
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 39
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 31
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 14
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000011356 non-aqueous organic solvent Substances 0.000 claims description 9
- 125000005462 imide group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000005702 oxyalkylene group Chemical group 0.000 claims description 8
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 claims description 8
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 7
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 7
- 229920002160 Celluloid Polymers 0.000 claims description 6
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 4
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 3
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 claims description 3
- -1 nickel metal hydride Chemical class 0.000 description 26
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 14
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 13
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 12
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 11
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 10
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 8
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 7
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 6
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 4
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N gamma-valerolactone Chemical compound CC1CCC(=O)O1 GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 3
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxol-2-one Chemical compound O=C1OC=CO1 VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1COC(=O)O1 SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003936 Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2 Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- JBFHTYHTHYHCDJ-UHFFFAOYSA-N gamma-caprolactone Chemical compound CCC1CCC(=O)O1 JBFHTYHTHYHCDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(IV) oxide Inorganic materials O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OXHNLMTVIGZXSG-UHFFFAOYSA-N 1-Methylpyrrole Chemical compound CN1C=CC=C1 OXHNLMTVIGZXSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NVJUHMXYKCUMQA-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxypropane Chemical compound CCCOCC NVJUHMXYKCUMQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFZLSTDPRQSZCQ-UHFFFAOYSA-N 1-pyrrolidin-3-ylpyrrolidine Chemical compound C1CCCN1C1CNCC1 HFZLSTDPRQSZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHOPWFKONJYLCF-UHFFFAOYSA-N 2-(2-sulfanylethyl)isoindole-1,3-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(CCS)C(=O)C2=C1 UHOPWFKONJYLCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LWLOKSXSAUHTJO-UHFFFAOYSA-N 4,5-dimethyl-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound CC1OC(=O)OC1C LWLOKSXSAUHTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSUWCXHZPFTZSF-UHFFFAOYSA-N 4-ethyl-5-methyl-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound CCC1OC(=O)OC1C LSUWCXHZPFTZSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AUXJVUDWWLIGRU-UHFFFAOYSA-N 4-propyl-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound CCCC1COC(=O)O1 AUXJVUDWWLIGRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018632 Al0.05O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017048 AsF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910000925 Cd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910016848 F2SO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016861 F9SO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000588731 Hafnia Species 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910004427 Li(Ni0.7Mn0.15Co0.15)O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002993 LiMnO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003005 LiNiO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002097 Lithium manganese(III,IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XOBKSJJDNFUZPF-UHFFFAOYSA-N Methoxyethane Chemical compound CCOC XOBKSJJDNFUZPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N Methyl propionate Chemical compound CCC(=O)OC RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020213 PB(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020210 Pb(Mg3Nb2/3)O3—PbTiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020294 Pb(Zr,Ti)O3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Chemical class 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910002370 SrTiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- NXPZICSHDHGMGT-UHFFFAOYSA-N [Co].[Mn].[Li] Chemical compound [Co].[Mn].[Li] NXPZICSHDHGMGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTHKJEYUQSLYTH-UHFFFAOYSA-N [Co]=O.[Ni].[Li] Chemical compound [Co]=O.[Ni].[Li] QTHKJEYUQSLYTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn].[Co].[Ni] Chemical compound [Li].[Mn].[Co].[Ni] SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZYXUQEDFWHDILZ-UHFFFAOYSA-N [Ni].[Mn].[Li] Chemical compound [Ni].[Mn].[Li] ZYXUQEDFWHDILZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical compound [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NDPGDHBNXZOBJS-UHFFFAOYSA-N aluminum lithium cobalt(2+) nickel(2+) oxygen(2-) Chemical compound [Li+].[O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Co++].[Ni++] NDPGDHBNXZOBJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000006231 channel black Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001914 chlorine tetroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N cobalt lithium Chemical compound [Li].[Co] CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N dipropyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OCCC VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N dipropyl ether Chemical compound CCCOCCC POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229940093499 ethyl acetate Drugs 0.000 description 1
- CYEDOLFRAIXARV-UHFFFAOYSA-N ethyl propyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OCC CYEDOLFRAIXARV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910001387 inorganic aluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 239000006233 lamp black Substances 0.000 description 1
- RSNHXDVSISOZOB-UHFFFAOYSA-N lithium nickel Chemical compound [Li].[Ni] RSNHXDVSISOZOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SWAIALBIBWIKKQ-UHFFFAOYSA-N lithium titanium Chemical compound [Li].[Ti] SWAIALBIBWIKKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGYDTVNNDKLMHX-UHFFFAOYSA-N lithium;manganese;nickel;oxocobalt Chemical compound [Li].[Mn].[Ni].[Co]=O VGYDTVNNDKLMHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- VNKYTQGIUYNRMY-UHFFFAOYSA-N methoxypropane Chemical compound CCCOC VNKYTQGIUYNRMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940017219 methyl propionate Drugs 0.000 description 1
- KKQAVHGECIBFRQ-UHFFFAOYSA-N methyl propyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OC KKQAVHGECIBFRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N n-Propyl acetate Natural products CCCOC(C)=O YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001955 polyphenylene ether Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229940090181 propyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000007870 radical polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005608 sulfonated EPDM Polymers 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006234 thermal black Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
- H01M50/451—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising layers of only organic material and layers containing inorganic material
-
- 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
-
- 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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
- H01M4/622—Binders being polymers
- H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/20—Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
- C08L101/02—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
- C08L101/06—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing oxygen atoms
-
- 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
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- 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
- H01M50/403—Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
-
- 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
- H01M50/443—Particulate 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
- H01M50/446—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
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
-
- 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
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
- H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
-
- 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
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0085—Immobilising or gelification of electrolyte
-
- 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
- H01M2300/0094—Composites in the form of layered products, e.g. coatings
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
本发明涉及一种锂二次电池及其制备方法,所述锂二次电池包括:正极;负极;隔板,所述隔板包括含有有机粘合剂和无机颗粒的涂层;和通过低聚物的聚合而形成的凝胶聚合物电解质,其中有机粘合剂和凝胶聚合物电解质通过环氧开环反应而键合。
Description
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年4月10日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0041812号的权益,通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。
技术领域
本发明涉及一种锂二次电池及其制备方法,并且更具体地,涉及一种包括凝胶聚合物电解质的锂二次电池及其制备方法。
背景技术
随着对移动装置的技术开发和需求的增加,对作为能源的二次电池的需求已显著增加,并且,在这些二次电池中,具有高能量密度、高工作电位、长循环寿命、和低自放电率的锂二次电池已被商业化并广泛使用。
此外,近来,随着对环境问题的日益关注,已经对可替代造成空气污染的主要原因之一的使用化石燃料的车辆(诸如汽油车辆和柴油车辆)的电动车辆(EV)和混合动力电动车辆(HEV)进行了大量研究。
镍金属氢化物(Ni-MH)二次电池或具有高能量密度、高放电电压和输出稳定性的锂二次电池已被用作电动车辆(EV)和混合动力电动车辆(HEV)的电源,其中,在将锂二次电池用于电动车辆的情况下,由于锂二次电池除了高能量密度和在短时间内提供高输出的能力之外,还必须在恶劣条件下使用超过10年,因此不可避免地需要显著优于传统的小型锂二次电池的能量密度、安全性、和长期寿命特性。
一般而言,锂二次电池是通过使用正极(anode)、负极(cathode)、设置在它们之间的隔板(separator)、和作为锂离子的传输介质的电解质来制备的,其中液态电解质,特别是其中盐溶解在非水有机溶剂中的离子导电有机液体电解质已经主要用于传统的二次电池中。
然而,在使用液态电解质的情况下,不仅电极材料降解和使有机溶剂挥发的可能性很高,而且在安全性方面存在问题,例如由于环境温度和电池本身的温度升高引起的燃烧。特别地,锂二次电池具有以下限制:因为在充电和放电期间,由于碳酸酯有机溶剂的分解和/或有机溶剂与电极之间的副反应而在电池中产生气体,因此电池的厚度增加。因此,实质上发生电池的性能和安全性下降。
一般而言,已知电池的安全性按液体电解质、凝胶聚合物电解质、和固体聚合物电解质的顺序提高,但是电池性能以相同的顺序降低。目前,已知固态聚合物电解质由于电池性能差而尚未被商业化。
锂二次电池中使用的隔板是不参与电化学反应的惰性材料,而是提供锂离子移动通过以操作电池的路径并分离正极与负极之间的物理接触的材料,其中隔板是极大地影响电池的性能和稳定性的关键材料之一。
对于锂二次电池,由于在重复的充电和放电期间产生的动能而容易产生热量,其中隔板容易受到该热量的影响。特别是,对于使用聚乙烯(PE)的隔板,可能会发生“关闭(shut down)”现象,其中会在约130℃开始熔化而封闭孔,如果隔板在150℃以上的温度下完全熔化,则可能无法防止发生内部短路和热失控现象,锂二次电池可能会塌陷(熔毁(meltdown)或机械完整性(mechanical integrity)破坏)。
为了解决这一限制,近来继续进行增强耐久性的研究,例如,浸(Dip)涂法的使用,在浸(Dip)涂法中,无机颗粒和聚合物粘合剂被涂覆在隔板的表面上。
除了上述限制,在将上面形成有包括凝胶聚合物电解质和无机颗粒的涂层的隔板一起使用的情况下,由于涂层与电解质之间的粘附性低,因此存在二次电池的稳定性和性能降低的限制。
因此,需要开发一种通过使用对凝胶聚合物电解质具有优异的粘附性以及优异的耐久性的隔板而可改善电池的安全性和容量特性的二次电池。
(专利文献1)韩国专利申请待审公开第10-2015-0131513号
发明内容
技术问题
本发明的一方面提供一种通过增加凝胶聚合物电解质与隔板之间的粘附性而可改善电池的容量特性和安全性的锂二次电池。
技术方案
根据本发明的一个方面,提供一种锂二次电池,所述锂二次电池包括:正极;负极;隔板,所述隔板包括含有有机粘合剂和无机颗粒的涂层;和通过低聚物的聚合而形成的凝胶聚合物电解质,其中有机粘合剂和凝胶聚合物电解质通过环氧开环反应而键合。
有机粘合剂可包括环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合。
低聚物可包括环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合。
能够与环氧基发生开环反应的官能团可包括选自由羟基(OH)、羧酸基(COOH)、胺基、异氰酸酯基、硫醇基、和酰亚胺基构成的群组中的至少一种官能团。
有机粘合剂可包括包含选自由以下基团构成的群组中的至少一种的单元:被至少一个卤素元素取代的具有1至5个碳原子的烷撑基、具有1至5个碳原子的氧烷撑基、被至少一个卤素元素取代的具有1至5个碳原子的氧烷撑基、酰亚胺基、和赛璐珞(celluloid),其中环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合可以取代到由所述单元组成的主链中。
低聚物可包括选自由包含氧烷撑基的单元和包含胺基的单元构成的群组中的至少一个单元,其中环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合可以取代到由所述单元组成的主链中。
根据本发明的另一方面,提供一种制备锂二次电池的方法,所述方法包括:将由正极、负极和隔板组成的电极组件插入电池壳体中,所述隔板包括含有有机粘合剂和无机颗粒的涂层,所述有机粘合剂包括环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合;和在将包括低聚物的用于凝胶聚合物电解质的组合物注入到电池壳体中之后进行热聚合,所述低聚物包括环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合。
用于凝胶聚合物电解质的组合物可以不包括引发剂。
用于凝胶聚合物电解质的组合物可由锂盐、非水有机溶剂、和包括环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合的低聚物组成。
有益效果
在根据本发明的锂二次电池中,由于凝胶聚合物电解质与隔板涂层中的有机粘合剂通过环氧开环反应而键合,因此凝胶聚合物电解质与隔板之间的粘附性优异。
当凝胶聚合物电解质与隔板之间的粘附性得到改善时,由于可以抑制电解质与隔板之间的界面电阻增加,因此可以改善容量特性并且还可以改善机械安全性和高温安全性。
具体实施方式
下文中,将详细地描述本发明。
将理解的是,说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应解释为常用字典中限定的含义。将进一步理解的是,基于发明人可适当地定义术语或词语的含义以最佳地解释本发明的原则,这些术语或词语应被解释为具有与本发明的技术构思和相关技术的背景下的含义相一致的含义。
本说明书中使用的术语仅用于描述示例性实施方式,并不意欲限制本发明。单数形式的术语可包括复数形式,除非另有相反规定。
将进一步理解的是,本说明书中的术语“包括”、“包含”或“具有”指定存在所述的特征、数量、步骤、元件、或其组合,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、元件、或其组合。
除非在本发明中另有说明,符号“*”表示连接在式两端之间的相同或不同的原子或部分。
在本发明中,表述“重均分子量”可以表示通过凝胶渗透色谱法(Gel PermeationChromatography,GPC)测量的标准聚苯乙烯当量值,并且除非另有说明,否则分子量可以表示重均分子量。例如,在本发明中,GPC条件如下:通过使用Agilent Technologies的1200系列来测量重均分子量,在这种情况下可以使用Agilent Technologies的PL混合B柱,并且四氢呋喃(THF)可以用作溶剂。
<锂二次电池>
根据本发明的锂二次电池包括:正极;负极;隔板,所述隔板包括含有有机粘合剂和无机颗粒的涂层;和通过低聚物的聚合而形成的凝胶聚合物电解质。在这种情况下,有机粘合剂和凝胶聚合物电解质通过环氧开环反应而键合。
首先,将描述隔板。
隔板包括基材和形成在所述基材的表面上的涂层,其中所述涂层包括有机粘合剂和无机颗粒。
多孔基材可以用作所述基材,并且典型地,可以使用任何多孔基材而没有特别限制,只要其可以用作电化学装置的隔板材料即可。多孔基材例如包括由选自诸如聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚、和聚萘二甲酸乙二醇酯之类的聚合物树脂中的至少一种或其两种或更多种的层压物形成的无纺布或多孔聚合物膜,但是多孔基材不特别局限于此。
涂层用于通过将无机颗粒涂覆在基材上来改善隔板与凝胶聚合物电解质之间的粘附性并提高电池的耐久性,其中涂层形成在基材的表面上并且包括有机粘合剂和无机颗粒。
在这种情况下,涂层的厚度可以为0.1μm至20μm,优选地为0.5μm至20μm,并且更优选地为1.0μm至20μm。在涂层的厚度形成为上述范围内的情况下,可以将隔板的耐久性和对电解质的粘附性保持在预定水平以上,可以防止电池的电阻增加,并且可以顺畅地保持锂离子的移动。
通常,为了提高隔板的耐久性和导电性,已经使用了基材表面上的无机颗粒,并且已经使用了粘合剂来防止无机颗粒的脱离。然而,由于传统的粘合剂不具有能够与凝胶聚合物电解质发生粘合反应的官能团,因此电解质与隔板之间的粘附性低,因此电极与电解质之间的内部电阻低,并且如果对电池外部施加冲击,则会发生诸如电池内部短路之类的安全问题。
在本发明中,为了解决上述问题,使用可以通过环氧开环反应与凝胶聚合物电解质键合的有机粘合剂形成涂层。
为了发生环氧开环反应,有机粘合剂包括环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合,并且低聚物也包括环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合。然而,在有机粘合剂和低聚物中都仅存在环氧基的情况下,或者在仅包括能够与环氧基发生开环反应的官能团的情况下,由于环氧开环反应可能无法进行,因此在有机粘合剂中仅存在环氧基的情况下,低聚物必须包括能够与环氧基发生开环反应的官能团。相比之下,在有机粘合剂中仅存在能够与环氧基发生开环反应的官能团的情况下,低聚物必须包括环氧基。
当隔板和凝胶聚合物电解质通过环氧开环反应键合时,由于凝胶聚合物电解质均匀地粘附至隔板界面,因此可以降低界面电阻并且可以改善锂离子的传输特性,从而改善电池的容量特性。
此外,当隔板与凝胶聚合物电解质之间的粘附性得到改善时,由于可以提高二次电池的机械强度,以便即使在施加外部冲击时也可以防止电池的短路现象并且可以抑制热失控现象或着火现象,因此可以提高电池的安全性。
能够与环氧基发生开环反应的官能团可包括选自由羟基(OH)、羧酸基(COOH)、胺基、异氰酸酯基、硫醇基、和酰亚胺基构成的群组中的至少一种官能团。
具体地,胺基可以由-NR1R2表示,其中R1和R2可各自独立地为选自由氢(H)、取代或未取代的具有1至10个碳原子的链烷基、和取代或未取代的具有1至10个碳原子的环烷基构成的群组中的至少一种。
更具体地,酰亚胺基可以由-R3-CO-N(R4)-CO-R5表示,其中R3至R5可各自独立地是选自由氢(H)、取代或未取代的具有1至10个碳原子的链烷基、和取代或未取代的具有1至10个碳原子的环烷基构成的群组中的至少一种。
本领域公知的常见有机粘合剂,例如其中将环氧基、和/或能够与环氧基发生开环反应的官能团取代到聚偏二氟乙烯(Poly(Vinylidene Fluoride),PVdF)或PVdF-co-HFP(聚偏二氟乙烯(Poly(Vinylidene Fluoride))和六氟丙烯(HexaFluoroPropylene)的共聚物)中的粘合剂可以用作有机粘合剂。具体地,除上述官能团之外,有机粘合剂可进一步包括包含选自由以下基团构成的群组中的至少一种的单元:被至少一个卤素元素(氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I))取代的具有1至5个碳原子的烷撑基、具有1至5个碳原子的氧烷撑基、酰亚胺基、和赛璐珞。
在这种情况下,环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合可以取代到由上述单元组成的主链中。具体地,主链中的氢(H)可以被环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合取代,并且取代度可以以摩尔%计算。然而,未指定连接的官能团的数目或位置。
例如,包含被至少一个卤素元素取代的烷撑基的单元可由选自下式X-1和式X-2表示的单元中的至少一种表示。
[式X-1]
在式X-1中,m1为1至10,000的整数,优选为1至7,500的整数,且更优选为1至5,000的整数。
[式X-2]
在式X-2中,m2和m3各自独立地为1至10,000的整数,优选为1至7,500的整数,且更优选为1至5,000的整数。
例如,包含氧烷撑基的单元可由下式X-3表示。
[式X-3]
在式X-3中,m4为1至10,000的整数,优选为1至7,500的整数,且更优选为1至5,000的整数。
例如,包含被卤素元素取代的氧烷撑基的单元可由下式X-4表示。
[式X-4]
在式X-4中,m5为1至10,000的整数,优选为1至7,500的整数,且更优选为1至5,000的整数。
例如,包含酰亚胺基的单元可由下式X-5表示。
[式X-5]
在式X-5中,m6为1至10,000的整数,优选为1至7,500的整数,且更优选为1至5,000的整数。
例如,包含赛璐珞的单元可由下式X-6表示。
[式X-6]
在式X-6中,m7为1至10,000的整数,优选为1至7,500的整数,且更优选为1至5,000的整数。
基于100重量份的涂层,有机粘合剂可以以1重量份至80重量份、优选5重量份至60重量份、且更优选5重量份至40重量份的量来包括。在有机粘合剂以上述范围内的量包括的情况下,可以防止包括在涂层中的无机颗粒的脱离,并且还可以将对构成凝胶聚合物电解质的低聚物的粘附性保持在预定水平以上。
无机颗粒在颗粒之间形成空间(间隙体积(interstitial volume))以形成微孔,并且同时还用作一种能够保持物理形状的间隔物(spacer)。此外,由于无机颗粒可以转移和传输锂离子,因此可以改善锂离子传导性。在这种情况下,可以通过控制无机颗粒的尺寸和无机颗粒的量来形成微孔,并且可以控制孔径和孔隙率。
无机颗粒可包括本领域中通常使用的无机颗粒。例如,无机颗粒可包括选自由硅(Si)、铝(Al)、钛(Ti)、锆(Zr)、锡(Sn)、铈(Ce)、镁(Mg)、钙(Ca)、锌(Zn)、钇(Y)、铅(Pb)、钡(Ba)、铪(Hf)、和锶(Sr)构成的群组中的至少一种元素,并且优选地包括选自由Si、Al、Ti、和Zr构成的群组中的至少一种元素。
具体地,无机颗粒可包括SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2、SnO2、CeO2、MgO、CaO、ZnO、Y2O3、Pb(Zr,Ti)O3(PZT)、Pb(1-a1)Laa1Zr(1-b1)Tib1O3(PLZT,其中,0≤a1≤1且0≤b1≤1)、PB(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)、BaTiO3、HfO2(hafnia,二氧化铪)、和SrTiO3,并且上述无机材料通常具有即使在200℃或更高的高温下其物理性质也不会改变的特性。更优选地,无机颗粒可包括选自由SiO2、Al2O3、TiO2、和ZrO2构成的群组中的至少一种无机材料。
基于100重量份的涂层,无机颗粒可以以20重量份至99重量份、优选40重量份至95重量份、且更优选60重量份至95重量份的量来包括。在其中无机颗粒以上述范围内的量包括的情况下,可以在防止无机颗粒从涂层脱离的同时,改善用于二次电池的隔板的耐久性。
接下来,将描述凝胶聚合物电解质。
凝胶聚合物电解质可以设置在正极、负极和隔板之间,并且通过低聚物的聚合而形成。
具体地,低聚物包括环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合。在使用低聚物的情况下,低聚物可以通过低聚物之间的环氧开环反应而热聚合,并且还可以通过环氧开环反应而与包括在隔板涂层中的有机粘合剂键合。
对于通过常规自由基聚合反应而聚合的低聚物,只有在本质上使用聚合引发剂时,才可以通过聚合反应使低聚物键合。然而,用作自由基聚合引发剂的偶氮(azo)基和过氧化物(peroxide)基化合物具有以下限制:化合物在固化反应期间在电池中产生气体而使电池的安全性降低。
本发明的凝胶聚合物电解质中使用的低聚物是通过环氧开环反应而聚合的低聚物,其中可以在不使用聚合常规低聚物时使用的聚合引发剂的情况下进行聚合反应。因此,由于即使在通过聚合反应的固化期间也不在电池中产生气体,因此可以预先防止电池的膨胀(swelling)和由膨胀引起的电极短路现象,从而提高了电池的安全性。
具体地,低聚物包括选自由包含氧烷撑基的单元和包含胺基的单元构成的群组中的至少一个单元,其中环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合可以取代到由上述单元构成的主链中。
例如,低聚物可包括选自由下式2和式3表示的化合物构成的群组中的至少一种化合物。
[式2]
n1可以是2至10,000的整数,优选为2至7,500的整数,且更优选为2至5,000的整数。
[式3]
在式3中,R6至R11为取代或未取代的具有1至5个碳原子的烷撑基,并且R12至R16各自独立地为选自由氢(H)、取代或未取代的具有1至10个碳原子的烷基、-NR17R18、和–R19NR20R21构成的群组中的至少一种,其中R19为取代或未取代的具有1至5个碳原子的烷撑基,R17、R18、R20和R21各自独立地为氢(H)、取代或未取代的具有1至5个碳原子的烷撑基、和–R22NH2,其中R22为取代或未取代的具有1至5个碳原子的烷撑基,并且n2为1至10,000的整数,优选为1至7,500的整数,且更优选为1至5,000的整数。
在低聚物包括由式2表示的化合物和由式3表示的化合物二者的情况下,由式2表示的化合物和由式3表示的化合物可以以30:70至100:0(例如,40:60至95:5)的重量比混合。当通过以上述比例混合由式2表示的化合物和由式3表示的化合物来使用低聚物时,可以改善由低聚物形成的聚合物的机械特性,以防止凝胶聚合物电解质的泄漏并改善与隔板的粘附性。
具体地,由式3表示的化合物可包括选自由下式3-1至式3-3表示的化合物构成的群组中的至少一种化合物。
[式3-1]
在式3-1中,n2是1至10,000的整数。
[式3-2]
在式3-2中,n2是1至10,000的整数。
[式3-3]
在式3-3中,n2是1至10,000的整数。
n2可优选地为1至10,000的整数,并且可以更优选地为1至7,500的整数。
由式2或式3表示的低聚物可具有约100至约1,000,000,优选100至900,000,并且更优选300至800,000的重均分子量(Mw)。当低聚物具有上述范围的重均分子量时,由于可以稳定地形成通过固化形成的凝胶聚合物电解质以改善电池的机械性能,因此可以抑制由电池的外部冲击引起的发热和着火现象,并且也可以控制由发热和着火引起的爆炸现象。此外,由于可以抑制电解质泄漏现象和电解质挥发现象,因此可以显著提高锂二次电池的高温安全性。
除了低聚物以外,用于凝胶聚合物电解质的组合物还可包括锂盐和非水有机溶剂。
在用于锂二次电池的电解质中通常使用的任何锂盐均可用作锂盐而没有限制。例如,锂盐可包括Li+作为阳离子,并且可包括选自由F-、Cl-、Br-、I-、NO3 -、N(CN)2 -、BF4 -、ClO4 -、AlO4 -、AlCl4 -、PF6 -、SbF6 -、AsF6 -、BF2C2O4 -、BC4O8 -、(CF3)2PF4 -、(CF3)3PF3 -、(CF3)4PF2 -、(CF3)5PF-、(CF3)6P-、CF3SO3 -、C4F9SO3 -、CF3CF2SO3 -、(CF3SO2)2N-、(F2SO2)2N-、CF3CF2(CF3)2CO-、(CF3SO2)2CH-、CF3(CF2)7SO3 -、CF3CO2 -、CH3CO2 -、SCN-、和(CF3CF2SO2)2N-构成的群组中的至少一种作为阴离子。可将一种或必要时可将其两种或更多种的混合物用作锂盐。锂盐可以以0.8M至2M(例如,0.8M至1.5M)的浓度包括在用于凝胶聚合物电解质的组合物中。然而,浓度不必限于上述范围,并且根据用于凝胶聚合物电解质的组合物中的其他组分,锂盐可以以2M或更高的高浓度来包括。
在用于锂二次电池的电解质溶液中通常使用的任何非水有机溶剂可不受限制地用作所述非水有机溶剂。例如,醚化合物、酯化合物、酰胺化合物、直链碳酸酯化合物、或环状碳酸酯化合物可以单独使用或以其两种或更多种的混合物使用。其中,非水有机溶剂通常可包括环状碳酸酯化合物、直链碳酸酯化合物、或它们的混合物。
环状碳酸酯化合物的具体示例可以是选自由以下化合物构成的群组中的任意一种:碳酸乙烯酯(ethylene carbonate,EC)、碳酸丙烯酯(propylene carbonate,PC)、碳酸1,2-丁烯酯、碳酸2,3-丁烯酯、碳酸1,2-戊烯酯、碳酸2,3-戊烯酯、碳酸亚乙烯酯、和氟代碳酸乙烯酯(FEC),或它们中的两种或更多种的混合物。此外,直链碳酸酯化合物的具体示例可以是选自由以下化合物构成的群组中的任意一种:碳酸二甲酯(dimethyl carbonate,DMC)、碳酸二乙酯(diethyl carbonate,DEC)、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯、和碳酸乙丙酯,或它们中的两种或更多种的混合物,但本发明并不限于此。
具体地,可以使用碳酸酯基有机溶剂中的作为高粘度有机溶剂的、已知由于高介电常数而很好地解离电解质中的锂盐的环状碳酸酯,诸如碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯,当将环状碳酸酯与低粘度、低介电常数的直链碳酸酯(诸如碳酸二甲酯和碳酸二乙酯)按适当比例混合时,可以制备具有高电导率的电解质溶液。
此外,作为非水有机溶剂中的醚化合物,可以使用选自由以下化合物构成的群组中的任意一种:二甲醚、二乙醚、二丙醚、甲乙醚、甲丙醚、和乙丙醚,或它们中的两种或更多种的混合物,但本发明并不限于此。
作为非水有机溶剂中的酯化合物,可以使用选自由以下化合物构成的群组中的任意一种:直链酯,诸如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、和丙酸丁酯;和环状酯,诸如:γ-丁内酯、γ-戊内酯、γ-己内酯、δ-戊内酯、和ε-己内酯,或它们中的两种或多种的混合物,但本发明不限于此。
接下来,将描述正极。
具体地,可通过用包括正极活性材料、粘合剂、导电剂和溶剂的正极活性材料浆料涂覆正极集电器来制备正极。
正极集电器通常具有3μm至500μm的厚度,并且没有特别限制,只要其具有导电性且不会在电池中引起不利的化学变化即可,其中,例如,可以使用不锈钢、铝、镍、钛、煅烧碳、或经碳、镍、钛、银或类似物之一表面处理过的铝或不锈钢。
正极活性材料是能够可逆地嵌入和脱嵌锂的化合物,其中正极活性材料具体地可包括含有锂和至少一种诸如钴、锰、镍或铝之类的金属的锂复合金属氧化物。具体地,锂复合金属氧化物可包括:锂锰基氧化物(例如,LiMnO2、LiMn2O4等);锂钴基氧化物(例如,LiCoO2等);锂镍基氧化物(例如,LiNiO2等);锂镍锰基氧化物(例如,LiNi1-Y1MnY1O2(其中0<Y1<1)、LiMn2-Z1NiZ1O4(其中0<Z1<2)等);锂镍钴基氧化物(例如,LiNi1-Y2CoY2O2(其中0<Y2<1)等);锂锰钴基氧化物(例如,LiCo1-Y3MnY3O2(其中0<Y3<1)、LiMn2-Z2CoZ2O4(其中0<Z2<2)等);锂镍锰钴基氧化物(例如,Li(Nip1Coq1Mnr1)O2(其中0<p1<1,0<q1<1,0<r1<1,且p1+q1+r1=1)、或Li(Nip2Coq2Mnr2)O4(其中0<p2<2,0<q2<2,0<r2<2,且p2+q2+r2=2)等);或锂镍钴过渡金属(M)氧化物(例如,Li(Nip3Coq3Mnr3MS1)O2(其中M选自由铝(Al)、铁(Fe)、钒(V)、铬(Cr)、钛(Ti)、钽(Ta)、镁(Mg)、和钼(Mo)构成的群组,且p3、q3、r3、和s1是每个独立元素的原子分数,其中0<p3<1,0<q3<1,0<r3<1,0<s1<1,且p3+q3+r3+s1=1)等),并且可包括它们中的任意一种或它们中的两种或更多种的混合物。
在这些材料中,就改善电池的容量特性和稳定性而言,锂复合金属氧化物可包括LiCoO2、LiMnO2、LiNiO2、锂镍锰钴氧化物(例如,Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2、Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2、或Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2)、或锂镍钴铝氧化物(例如,LiNi0.8Co0.15Al0.05O2等),并且,考虑到由于对构成锂复合金属氧化物的元素的类型和含量比的控制而带来的显著改善,锂复合金属氧化物可包括Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2、Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2、Li(Ni0.7Mn0.15Co0.15)O2、或Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2,并且可以使用它们中的任意一种或它们中的两种或更多种的混合物。
基于正极活性材料浆料中除溶剂以外的固体成分的总重量,正极活性材料可以以60重量%至98重量%、优选70重量%至98重量%、并且更优选80重量%至98重量%的量来包括。
粘合剂是有助于活性材料与导电剂之间的结合、以及与集电器的结合的组分。具体地,粘合剂可包括聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯(PE)、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、磺化的EPDM、丁苯橡胶、氟橡胶、各种共聚物、和类似物。基于正极活性材料浆料中除溶剂以外的固体成分的总重量,粘合剂通常可以以1重量%至20重量%、优选1重量%至15重量%、并且更优选1重量%至10重量%的量来包括。
导电剂是用于进一步改善正极活性材料的导电性的组分。可以使用任何导电剂而没有特别限制,只要其具有合适的导电性且不会在电池中引起不利的化学变化即可,并且,例如,可以使用以下导电材料,诸如:石墨;碳基材料,诸如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑、或热炭黑;导电纤维,诸如碳纤维或金属纤维;金属粉末,诸如氟化碳粉末、铝粉、和镍粉;导电晶须,诸如氧化锌晶须和钛酸钾晶须;导电金属氧化物,诸如钛氧化物;或聚苯撑衍生物。市售导电剂的具体示例可以是乙炔黑基产品(Chevron ChemicalCompany、Denka black(Denka Singapore Private Limited)、或Gulf Oil Company)、科琴黑、碳酸乙烯酯(EC)基产品(Armak Company)、Vulcan XC-72(Cabot Company)、和Super P(Timcal Graphite&Carbon)。基于正极活性材料浆料中除溶剂以外的固体成分的总重量,导电剂可以以1重量%至20重量%、优选1重量%至15重量%、并且更优选1重量%至10重量%的量来包括。
溶剂可包括诸如N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone,NMP)之类的有机溶剂,并且可以以使得当包括正极活性材料以及选择性地包括粘合剂和导电剂时获得期望的粘度的量进行使用。例如,可以以使得包括正极活性材料以及选择性地包括粘合剂和导电剂在内的浆料中的固体成分的浓度在5重量%至70重量%的范围内,优选地在10重量%至60重量%的范围内,且更优选地在15重量%至50重量%的范围内的量包括溶剂。
接下来,将描述负极。
例如,可通过用包括负极活性材料、粘合剂、导电剂和溶剂的负极活性材料浆料涂覆负极集电器来制备负极。
负极集电器通常具有3μm至500μm的厚度。负极集电器没有特别限制,只要其具有高导电性且不会在电池中引起不利的化学变化即可,并且,例如,可以使用铜、不锈钢、铝、镍、钛、煅烧碳、经碳、镍、钛、银或类似物表面处理过的铜或不锈钢、铝镉合金、或类似物。此外,类似于正极集电器,负极集电器可具有细微的表面粗糙度以提高与负极活性材料的结合强度,并且负极集电器可以以诸如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫体、无纺布体和类似的各种形式来使用。
负极活性材料可包括选自由以下材料构成的群组中的至少一种负极活性材料:天然石墨、人造石墨、碳质材料;含锂钛复合氧化物(LTO);诸如硅(Si)、锡(Sn)、锂(Li)、锌(Zn)、镁(Mg)、镉(Cd)、铈(Ce)、镍(Ni)、或铁(Fe)之类的金属(Me);由该金属(Me)组成的合金;该金属(Me)的氧化物(MeOx);以及该金属(Me)和碳的复合物。
基于负极活性材料浆料中除溶剂以外的固体成分的总重量,负极活性材料可以以60重量%至98重量%、优选70重量%至98重量%、并且更优选80重量%至98重量%的量来包括。
由于粘合剂、导电剂和溶剂与上述的那些相同,因此将省略其详细描述。
根据本发明的另一实施方式,提供一种包括所述锂二次电池作为单元电池的电池模块、和一种包括所述电池模块的电池组。由于所述电池模块和所述电池组包括具有高容量、高倍率能力、和高循环特性的锂二次电池,因此所述电池模块和所述电池组可被用作选自由电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆和电力存储系统构成的群组的中型和大型装置的电源。
<制备锂二次电池的方法>
接下来,将描述根据本发明的制备锂二次电池的方法。制备锂二次电池的方法包括以下步骤:(1)将由正极、负极和隔板组成的电极组件插入电池壳体中;和(2)在将包括低聚物的用于凝胶聚合物电解质的组合物注入到电池壳体中之后进行热聚合。由于在进行热聚合的步骤中,有机粘合剂的官能团和低聚物的官能团发生环氧开环反应,所以有机粘合剂和低聚物彼此键合。在下文中,将描述每个步骤。
(1)插入电极组件的步骤
首先,制备正极、负极和隔板,所述隔板包括含有有机物颗粒和有机粘合剂的涂层,所述有机粘合剂包括环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合。之后,通过将隔板设置在正极和负极之间来制备电极组件。在这种情况下,将所制备的电极组件插入电池壳体中。作为电池壳体,可以不受限制地使用本领域中使用的各种电池壳体,并且,例如,可以使用圆柱型、棱柱型、袋(pouch)型或硬币(coin)型电池壳体。
由于所制备的正极、负极和隔板的配置与上述的那些相同,因此将省略其详细描述。
(2)在注入用于凝胶聚合物电解质的组合物之后进行热聚合的步骤
接下来,在将包含包括环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合的低聚物的用于凝胶聚合物电解质的组合物注入到插入有电极组件的电池壳体中之后,通过加热进行热聚合。
关于常规的凝胶聚合物电解质,使用聚合引发剂通过固化包含低聚物的组合物来形成凝胶聚合物电解质。然而,对于用作热/光聚合引发剂的过氧化物基化合物,由于在反应过程中产生气体作为副产物而导致电池膨胀(swelling)现象,因此存在电池的高温安全性劣化的限制。
然而,如本发明中,在通过使用环氧开环反应的热聚合形成凝胶聚合物电解质的情况下,由于在施加热量时,环氧开环反应在没有热/光聚合引发剂的情况下进行,因此可以使低聚物聚合以形成凝胶聚合物电解质。由于在低聚物的热聚合期间,有机粘合剂的官能团和低聚物的官能团也可以发生环氧开环反应,因此有机粘合剂和低聚物可以彼此键合。
因此,可以在不使用聚合引发剂的情况下使用于凝胶聚合物电解质的组合物固化以形成凝胶聚合物电解质,并且同时,可以使隔板中包括的涂层上的有机粘合剂粘结在一起,从而改善隔板与凝胶聚合物电解质之间的粘附性。
实施方式
在下文中,将根据具体实施例更详细地描述本发明。然而,仅给出以下实施例以举例说明本发明,并且本发明的范围不限于此。对于本领域技术人员来说将显而易见的是,在本发明的范围和技术精神内可以进行各种修改和改变,并且这些修改和改变落入本文所包括的权利要求的范围内。
[实施例]
1.实施例1
(1)基材的制备
将100g聚乙烯和作为成孔剂的20g聚乙烯醇混合以制备混合物。将该混合物以约1:10的重量比溶解在作为极性溶剂的二甲基甲酰胺中以形成聚合物溶液。将该聚合物溶液浇铸在玻璃板上,置于约100℃的烘箱中,干燥约30分钟以获得聚合物膜。之后,通过将聚合物膜浸入水中来提取聚乙烯醇(PVA)以制备多孔基材。
(2)涂层组合物的制备
将作为无机颗粒的27g氧化铝(Al2O3)和作为有机粘合剂的被0.5摩尔%的环氧基取代的3g聚偏二氟乙烯(以下称为“PVdF”,重均分子量:50,000)放入72.1ml的N-甲基吡咯溶液中以制备涂层组合物。
(3)用于二次电池的隔板的制备
将所述涂层组合物涂覆在所述多孔基材上,并干燥约30秒以制备用于二次电池的隔板。
2.实施例2
以与实施例1相同的方式制备用于二次电池的隔板,不同之处在于:使用被0.5摩尔%的乙撑酰亚胺基(-CH2CH2NH2)取代的PVdF(重均分子量:100,000)作为有机粘合剂。
[比较例]
1.比较例1
在实施例1中,制备其上未形成涂层的多孔基材作为用于二次电池的隔板。
2.比较例2
以与实施例1相同的方式制备用于二次电池的隔板,不同之处在于:使用环氧基未被取代的PVdF(重均分子量:50,000)作为有机粘合剂。
[制备例]锂二次电池的制备
将作为正极活性材料的94重量%的Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2、作为导电剂的3重量%的炭黑(carbon black)、和作为粘合剂的3重量%的聚偏二氟乙烯(PVdF)添加到作为溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中以制备正极活性材料浆料。用该正极活性材料浆料涂覆作为正极集电器的厚度为约20μm的铝(Al)薄膜,并进行干燥,然后将所涂覆的Al薄膜辊压(rollpress)以制备正极。
将作为负极活性材料的96重量%的碳粉、作为粘合剂的3重量%的PVdF、和作为导电剂的1重量%的炭黑(carbon black)添加到作为溶剂的NMP中,以制备负极活性材料浆料。用该负极活性材料浆料涂覆作为负极集电器的厚度为约10μm的铜(Cu)薄膜,并进行干燥,然后将所涂覆的Cu薄膜辊压(rollpress)以制备负极。
通过将其中由式2表示的化合物(重均分子量(Mw)=500)和由式3-3表示的化合物(重均分子量(Mw)=10,000)以7:3的重量比混合的5g的混合物添加到其中1M LiPF6溶解在碳酸乙烯酯(EC):碳酸甲乙酯(EMC)=3:7(体积比)的有机溶剂中并搅拌以完全溶解混合物,来制备凝胶聚合物电解质组合物。
在将正极/隔板/负极(根据实施例1和2以及比较例1和2制备的各个隔板用作上述隔板)顺序地堆叠之后,将该堆叠体容纳在用于在锂二次电池的壳体中,将用于凝胶聚合物电解质的组合物注入到锂二次电池的壳体中,然后将该壳体在室温下存储2天。之后,将该壳体于60℃加热(热聚合工序)24小时,以制备根据实施例1和2以及比较例1和2的各个锂二次电池。
[试验例]
1.试验例1:初始容量测量测试
以100mA(0.1C速率)的电流对实施例1和2中制备的锂二次电池2比较例1和2中制备的锂二次电池的每一个执行化成(formation)之后,在以334mA(0.3C,0.05C截止)恒定电流/恒定电压(CC/CV)充电至4.2V并且以333mA(0.3C)CC放电至3V重复进行3次后测量的第3次放电容量选作初始容量。其结果在表1中示出。
[表1]
初始容量(mAh) | |
实施例1 | 2.00 |
实施例2 | 2.01 |
比较例1 | 1.95 |
比较例2 | 1.97 |
参照表1,对于实施例1和2的锂二次电池,可以确认,由于稳定地形成了凝胶聚合物电解质并且对隔板的粘附性高,因此界面特性得到改善,因此,初始容量较高。相比之下,对于比较例1和2的锂二次电池,可以确认,由于凝胶聚合物电解质与隔板之间的粘附性低,从而增加了界面电阻,因此测得锂二次电池的初始容量较低。
2.试验例2:穿刺测试(Nail penetration test)
在将直径为2.5mm的金属钉以600mm/min的速度落入实施例1和2以及比较例1和2中制备的充满电的锂二次电池中之后,将热电偶附接至每个锂二次电池的表面,以测量所产生的温度,并评估是否发生了着火。测试结果在表2中列出。
[表2]
由于锂二次电池的外部冲击(由金属钉引起的冲击)而导致在锂二次电池中发生短路,并且由于该短路而导致电池发热,其中,由于产生的温度越高,着火的可能性越高,因此认为安全性差。此外,在发热导致着火的情况下,评估锂二次电池的安全性较低。根据表2,对于本发明的实施例1和2的锂二次电池,可以确认产生的温度均在55℃或更低,并且也均未发生着火现象。另外,对于比较例1和2的锂二次电池,可以确认产生的温度全部为100℃或更高,其显著高于实施例的温度,并且还发生了着火现象。这似乎是由于以下事实所致:关于实施例,由于隔板与凝胶聚合物电解质之间的粘附性相较于比较例得到进一步改善,因此锂二次电池的机械耐久性得以改善,并因此,抑制了由于外部冲击引起的内部短路现象。
3.试验例3:高温安全性评估(热箱测试(hot box test))
在将实施例1和2以及比较例1和2的锂二次电池以100%的充电状态(SOC,StateOf Charge)充满电之后,将锂二次电池于150℃静置4小时以进行测试,以确认是否发生了着火以及当发生着火时开始着火的时间。其结果在下表3中示出。
[表3]
是否发生着火 | 着火开始时间(分钟) | |
实施例1 | × | - |
实施例2 | × | - |
比较例1 | O | 30 |
比较例2 | O | 120 |
在表3中,×表示在150℃存储期间未发生着火的情况,O表示在150℃存储期间发生着火的情况。根据表3,对于实施例1和2的锂二次电池,可以确认,即使在充满电状态下的高温存储期间也抑制了放热反应,并且也没有发生热失控现象和着火现象。相比之下,对于比较例1和2的锂二次电池,由于隔板与凝胶聚合物电解质之间的弱粘附性而导致界面稳定性低,因此可以确认,在150℃存储期间未能抑制放热反应,并且接连发生热失控现象和着火现象。
Claims (10)
1.一种锂二次电池,包括:
正极;
负极;
隔板,所述隔板包括含有有机粘合剂和无机颗粒的涂层;和
通过低聚物的聚合而形成的凝胶聚合物电解质,
其中所述有机粘合剂和所述凝胶聚合物电解质通过环氧开环反应而键合。
2.根据权利要求1所述的锂二次电池,其中所述有机粘合剂包括环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合。
3.根据权利要求1所述的锂二次电池,其中所述低聚物包括环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合。
4.根据权利要求2或3所述的锂二次电池,其中所述能够与环氧基发生开环反应的官能团包括选自由羟基(OH)、羧酸基(COOH)、胺基、异氰酸酯基、硫醇基、和酰亚胺基构成的群组中的至少一种官能团。
5.根据权利要求1所述的锂二次电池,其中所述有机粘合剂包括含选自由以下基团构成的群组中的至少一种的单元:被至少一个卤素元素取代的具有1至5个碳原子的烷撑基、具有1至5个碳原子的氧烷撑基、被至少一个卤素元素取代的具有1至5个碳原子的氧烷撑基、酰亚胺基、和赛璐珞(celluloid),
其中环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合取代到由所述单元组成的主链中。
6.根据权利要求1所述的锂二次电池,其中所述低聚物包括选自由包含氧烷撑基的单元和包含胺基的单元构成的群组中的至少一个单元,
其中环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合取代到由所述单元组成的主链中。
7.一种制备锂二次电池的方法,所述方法包括:
将由正极、负极和隔板组成的电极组件插入电池壳体中,所述隔板包括含有无机颗粒和有机粘合剂的涂层,所述有机粘合剂包括环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合;和
在将包括低聚物的用于凝胶聚合物电解质的组合物注入到所述电池壳体中之后进行热聚合,所述低聚物包括环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合。
8.根据权利要求7所述的方法,其中当所述低聚物进行热聚合时,所述有机粘合剂的官能团和所述低聚物的官能团发生环氧开环反应。
9.根据权利要求7所述的方法,其中所述用于凝胶聚合物电解质的组合物不包括引发剂。
10.根据权利要求7所述的方法,其中所述用于凝胶聚合物电解质的组合物由锂盐、非水有机溶剂、和低聚物组成,所述低聚物包括环氧基、能够与环氧基发生开环反应的官能团、或其组合。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2018-0041812 | 2018-04-10 | ||
KR1020180041812A KR102338540B1 (ko) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | 리튬 이차 전지 및 이의 제조방법 |
PCT/KR2019/003818 WO2019198961A1 (ko) | 2018-04-10 | 2019-04-01 | 리튬 이차 전지 및 이의 제조방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111448703A true CN111448703A (zh) | 2020-07-24 |
CN111448703B CN111448703B (zh) | 2024-03-19 |
Family
ID=68163211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980006318.1A Active CN111448703B (zh) | 2018-04-10 | 2019-04-01 | 锂二次电池及其制备方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11658301B2 (zh) |
EP (1) | EP3709424A4 (zh) |
JP (1) | JP7076879B2 (zh) |
KR (1) | KR102338540B1 (zh) |
CN (1) | CN111448703B (zh) |
WO (1) | WO2019198961A1 (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102434068B1 (ko) * | 2018-04-27 | 2022-08-19 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 리튬 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
KR102685092B1 (ko) * | 2022-01-14 | 2024-07-16 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차전지 |
WO2023136678A1 (ko) * | 2022-01-14 | 2023-07-20 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차전지 및 이의 제조방법 |
KR20230110028A (ko) * | 2022-01-14 | 2023-07-21 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차전지의 제조방법 |
WO2023136676A1 (ko) * | 2022-01-14 | 2023-07-20 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차전지의 제조방법 |
KR20230110027A (ko) * | 2022-01-14 | 2023-07-21 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차전지의 제조방법 |
KR20230110024A (ko) * | 2022-01-14 | 2023-07-21 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차전지 및 이의 제조방법 |
KR20230109978A (ko) * | 2022-01-14 | 2023-07-21 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차전지 |
KR20240006926A (ko) | 2022-07-07 | 2024-01-16 | 건국대학교 글로컬산학협력단 | 에폭시기 기반 리튬이온전지용 겔 고분자 전해질의 제조방법 및 이에 따라 제조된 겔 고분자 전해질 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020142207A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-10-03 | Asahi Glass Company Limited | Solid polymer electrolyte material, liquid composition, solid polymer fuel cell and fluoropolymer |
KR20060042326A (ko) * | 2004-11-09 | 2006-05-12 | 브이케이 주식회사 | 계면 가교 방식의 겔 고분자 전지 제조 방법 및 이를채용한 리튬 2차 전지 |
KR20160069386A (ko) * | 2014-12-08 | 2016-06-16 | 주식회사 엘지화학 | 바인더 고분자 층을 갖는 전기화학소자용 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자 |
CN105914405A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-08-31 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种由环氧化合物原位开环聚合制备全固态聚合物电解质的制备方法以及在全固态锂电池中应用 |
CN107710469A (zh) * | 2015-08-27 | 2018-02-16 | 日本瑞翁株式会社 | 全固态电池用粘结剂组合物 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100357959B1 (ko) * | 2000-05-15 | 2002-10-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 2차 전지 |
JP2002158037A (ja) | 2000-11-17 | 2002-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ポリマー二次電池及びその製造法 |
US20020136958A1 (en) * | 2001-01-17 | 2002-09-26 | Park Chi-Kyun | High ionic conductivity gel polymer electrolyte for rechargeable polymer batteries |
US6841303B2 (en) | 2001-01-17 | 2005-01-11 | Skc Co., Ltd. | High ionic conductivity gel polymer electrolyte for rechargeable polymer batteries |
KR100858795B1 (ko) | 2001-12-31 | 2008-09-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 폴리머 전해질과 화학적으로 결합된 세퍼레이터를포함하는 리튬 폴리머 전지 및 그 제조방법 |
JP4822726B2 (ja) | 2005-03-30 | 2011-11-24 | 三洋電機株式会社 | リチウムイオン二次電池用ポリマー及びそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
JP2009070605A (ja) | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | リチウムポリマー電池 |
KR101499284B1 (ko) * | 2008-12-26 | 2015-03-05 | 제온 코포레이션 | 리튬 이온 2차전지용 세퍼레이터및 리튬 이온 2차전지 |
KR101683202B1 (ko) | 2012-02-06 | 2016-12-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지 |
CN103474697B (zh) * | 2013-09-10 | 2016-09-07 | 东莞新能源科技有限公司 | 一种凝胶聚合物锂离子电池 |
JP5680241B2 (ja) | 2014-03-14 | 2015-03-04 | 日東電工株式会社 | 電池用セパレータ |
KR101667520B1 (ko) | 2014-05-15 | 2016-10-19 | 주식회사 엘지화학 | 무기물 코팅층을 포함하는 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지 |
JP6612859B2 (ja) | 2014-10-02 | 2019-11-27 | エルジー・ケム・リミテッド | ゲルポリマー電解質及びこれを含むリチウム二次電池 |
PL3250537T3 (pl) | 2015-01-28 | 2022-02-14 | Hercules Llc | Ceramiczna kompozycja wiążąca do separatora z powłoką ceramiczną do akumulatorów litowo-jonowych, sposoby jej wytwarzania i jej zastosowania |
CN105958122B (zh) | 2016-05-19 | 2018-06-19 | 清华大学深圳研究生院 | 三维交联网络聚合物凝胶电解质膜、制备方法及锂离子电池 |
-
2018
- 2018-04-10 KR KR1020180041812A patent/KR102338540B1/ko active IP Right Grant
-
2019
- 2019-04-01 CN CN201980006318.1A patent/CN111448703B/zh active Active
- 2019-04-01 WO PCT/KR2019/003818 patent/WO2019198961A1/ko unknown
- 2019-04-01 US US16/770,931 patent/US11658301B2/en active Active
- 2019-04-01 EP EP19786000.0A patent/EP3709424A4/en active Pending
- 2019-04-01 JP JP2020529741A patent/JP7076879B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020142207A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-10-03 | Asahi Glass Company Limited | Solid polymer electrolyte material, liquid composition, solid polymer fuel cell and fluoropolymer |
KR20060042326A (ko) * | 2004-11-09 | 2006-05-12 | 브이케이 주식회사 | 계면 가교 방식의 겔 고분자 전지 제조 방법 및 이를채용한 리튬 2차 전지 |
KR20160069386A (ko) * | 2014-12-08 | 2016-06-16 | 주식회사 엘지화학 | 바인더 고분자 층을 갖는 전기화학소자용 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자 |
CN107710469A (zh) * | 2015-08-27 | 2018-02-16 | 日本瑞翁株式会社 | 全固态电池用粘结剂组合物 |
CN105914405A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-08-31 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种由环氧化合物原位开环聚合制备全固态聚合物电解质的制备方法以及在全固态锂电池中应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019198961A1 (ko) | 2019-10-17 |
KR102338540B1 (ko) | 2021-12-14 |
US11658301B2 (en) | 2023-05-23 |
KR20190118452A (ko) | 2019-10-18 |
US20210167392A1 (en) | 2021-06-03 |
EP3709424A4 (en) | 2021-04-07 |
EP3709424A1 (en) | 2020-09-16 |
CN111448703B (zh) | 2024-03-19 |
JP2021504922A (ja) | 2021-02-15 |
JP7076879B2 (ja) | 2022-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111448703B (zh) | 锂二次电池及其制备方法 | |
CN110178258B (zh) | 用于锂二次电池的电解质和包括该电解质的锂二次电池 | |
CN111033860B (zh) | 用于凝胶聚合物电解质的组合物和包括其的凝胶聚合物电解质及锂二次电池 | |
CN113544893B (zh) | 用于凝胶聚合物电解质的组合物和包括由该组合物形成的凝胶聚合物电解质的锂二次电池 | |
JP2021500715A (ja) | 固体電解質電池、それを含む電池モジュール及び電池パック | |
CN111406328B (zh) | 用于锂二次电池的袋外部材料和包括该袋外部材料的锂二次电池 | |
JP6815381B2 (ja) | 電極アセンブリを構成する分離膜の気孔内にゲル化電解質成分を含む電池セル | |
CN111937214B (zh) | 用于锂二次电池的隔板和包括所述隔板的锂二次电池 | |
CN111542962B (zh) | 锂二次电池及其制造方法 | |
CN111418087B (zh) | 用于二次电池的隔板和包括该隔板的锂二次电池 | |
JP6793998B2 (ja) | ゲルポリマー電解質用組成物およびそれを含むリチウム二次電池 | |
CN111406335B (zh) | 用于锂二次电池的电极和包括该电极的锂二次电池 | |
CN110603681B (zh) | 用于凝胶聚合物电解质的组合物、由该组合物制备的凝胶聚合物电解质和包括该凝胶聚合物电解质的锂二次电池 | |
CN111373572B (zh) | 用于锂二次电池的隔板和包括该隔板的锂二次电池 | |
JP7460260B2 (ja) | リチウム二次電池用非水電解液およびそれを含むリチウム二次電池 |
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 | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20220804 Address after: Seoul, South Kerean Applicant after: LG Energy Solution Address before: Seoul, South Kerean Applicant before: LG CHEM, Ltd. |
|
TA01 | Transfer of patent application right | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |