DE10020031A1 - Verfahren zur Herstellung von Lithium-Polymer-Batterien - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Lithium-Polymer-Batterien

Info

Publication number
DE10020031A1
DE10020031A1 DE10020031A DE10020031A DE10020031A1 DE 10020031 A1 DE10020031 A1 DE 10020031A1 DE 10020031 A DE10020031 A DE 10020031A DE 10020031 A DE10020031 A DE 10020031A DE 10020031 A1 DE10020031 A1 DE 10020031A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polymer
gel electrolyte
mass
polymer gel
anode
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
Application number
DE10020031A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10020031C2 (de
Inventor
Franz W Winterberg
Reiner Zimmermann
Kerstin Siury
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.)
OGRON ONTWIKKELING I B. V., LEIDERDORP, NL
Original Assignee
Franz W Winterberg
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7639746&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE10020031(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Franz W Winterberg filed Critical Franz W Winterberg
Priority to DE10020031A priority Critical patent/DE10020031C2/de
Priority to CN01811035A priority patent/CN1436379A/zh
Priority to CA002410097A priority patent/CA2410097A1/en
Priority to AU2001256316A priority patent/AU2001256316A1/en
Priority to EP01929594A priority patent/EP1277250B1/de
Priority to PCT/EP2001/004540 priority patent/WO2001082403A1/de
Priority to RU2002131165/09A priority patent/RU2262779C2/ru
Priority to DK01929594T priority patent/DK1277250T3/da
Priority to US10/297,074 priority patent/US20040029008A1/en
Publication of DE10020031A1 publication Critical patent/DE10020031A1/de
Publication of DE10020031C2 publication Critical patent/DE10020031C2/de
Application granted granted Critical
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • 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
    • 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
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • 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
    • 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
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
    • H01M6/188—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/40—Printed batteries, e.g. thin film 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
    • 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)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lithium-Polymer-Batterien, die aus einer zusammengesetzten Anode, einem Polymer-Gel-Elektrolyten und einer zusammengesetzten Kathode bestehen, insbesondere wiederaufladbare Lithiumbatterien. DOLLAR A Erfindungsgemäß gelingt eine trägerlösungsmittelfreie Herstellung von Lithium-Polymer-Batterien dadurch, daß DOLLAR A - die beiden Elektrodenaktivmassen und der Polymer-Gel-Elektrolyt durch Mischen der jeweiligen Komponenten separat hergestellt werden, DOLLAR A - wobei der Polymer-Gel-Elektrolyt ein Polymer-Gemisch enthält, das zu 40 bis 95 Ma.-% aus Poly[vinylidendifluorid-co-hexafluorpropylen] (PVdF-HFP) und 60 bis 5 Ma.-% aus Poly[methyl methacrylat] (PMMA) besteht, DOLLAR A - die drei Massenströme für die Anode, den Polymer-Gel-Elektrolyt und die Kathode dann weitgehend zusammengeführt und DOLLAR A - die Anode, der Polymer-Gel-Elektrolyt und die Kathode gleichzeitig auf die Kollektorfolien laminiert werden. DOLLAR A Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Komponenten der Lithium-Polymer-Batterie, die Elektroden (Anode und Kathode) und der Polymer-Gel-Elektrolyt, ohne die Verwendung von Trägerlösungsmitteln hergestellt werden können.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lithium-Polymer-Batterien, die aus einer zusammengesetzten Anode, einem Polymer-Gel-Elektrolyten und einer zusammengesetzten Kathode bestehen, wobei die Aktivmaterialien der Elektroden ein Interkalationsgraphit (negative Elektrode) bzw. ein lithiumhaltiges Übergangs­ metalloxid (positive Elektrode) sind.
Sie betrifft insbesondere die Herstellung von Elektrodenmaterialien und Polymer-Gel- Elektrolyten für wiederaufladbare Lithiumbatterien. Diese Batterieart ist aufgrund ihrer elektrischen Parameter, wie der hohen Energiedichte und einem verminderten Sicherheitsrisiko, im Vergleich zu Batterien, die metallisches Lithium enthalten, für die Anwender von großem Interesse.
Eine wiederaufladbare Lithiumbatterie besteht im wesentlichen aus zwei Einlagerungselektroden, zwischen denen sich das Lithiumion durch einen Elektrolyten bewegt. Für die positive Elektrode kommen hierbei vor allem Übergangs­ metalloxide wie LiCoO2, LiNiO2 oder LiMn2O4 zum Einsatz. Auf der negativen Seite wird im allgemeinen ein Interkalationsgraphit verwendet. Der Elektrolyt besteht aus aprotischen organischen Lösungsmitteln, wie beispielsweise Ethylencarbonat (EC), Propylencarbonat (PC), Dimethylcarbonat (DMC), Diethylcarbonat (DEC) und einem Leitsalz (z. B. LiClO4, LiPF6, LiBF4, LiCF3SO3).
Beim gegenwärtigen Stand der Technik werden die Aktivmaterialien der Elektroden auf entsprechende Kollektorfolien mit einem Trägerlösungsmittel beschichtet, zu einer Batterie zusammengestellt und gewickelt. Die mechanische Trennung der beiden Elektroden erfolgt durch eine poröse Separatorfolie (aus Polyethylen oder Polypropylen), die nach der Zellmontage den flüssigen Elektrolyten aufnimmt und damit den ionischen Kontakt herstellt.
Vorteilhaft sind Batterien, die keine flüssigen Bestandteile mehr enthalten. Es ist bekannt, feste Elektrolyte aus einem Polymer - z. B. Poly[ethylenoxid] (PEO) - und dem entsprechenden Leitsalz herzustellen.
Diese klassischen Polymerelektrolyte haben aber den Nachteil, daß sie erst bei Temperaturen oberhalb von 60°C akzeptable Leitfähigkeiten aufweisen.
Um mit der Batterie einen breiten Temperaturbereich abzudecken, ist es notwendig, eine Modifizierung der Polymerelektrolyte vorzunehmen, z. B. durch den Einsatz von Weichmacherlösungsmitteln durch die o. g. organischen Lösungsmittel (ebenfalls EC, PC, DEC, DMC).
Bekannt ist der Einsatz von Poly(vinylidendifluorid)-co-hexafluorpropylen (PVdF- HFP)-Co-Polymer als Polymermatrix in Polymer-Gel-Elektrolyten (Feuillade und Perch in J. Appl. Electrochem. 5, 63-69, 1975) für ein Li/CuS-System.
Der entscheidende Nachteil der dort beschriebenen Verfahrensweise besteht darin, daß sowohl die Polymermatrix für den Elektrolyten als auch die positive Elektrode zunächst mit Hilfe eines Trägerlösungsmittels präpariert werden und erst anschlies­ send eine Imprägnierung mit einer NH4ClO4-Lösung in PC (Propylencarbonat) erfolgt.
In Patenten von Beil Communications Research, Inc. (US 5192629, US 5296318; US 5456000) wurde dieses Prinzip aufgegriffen und für das 4 V-System C/Elektrolyt/­ LiMn2O4 einer sogenannten PLion™ Batterie modifiziert. Das Verfahren beruht eben­ falls auf der Beschichtung mit einem Trägerlösungsmittel und dem anschließenden Imprägnieren mit der Leitsalzlösung.
Das Patent DE 34 85 832 T2 von Cook et al. (entspricht EP 0145498 B1 und US 48 18 643) betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Polymer-Gel-Elektrolyten und einer Kathode ohne Verwendung eines Trägerlösungsmittels. Beide Komponenten werden über eine Düse in Folienform extrudiert.
Die entscheidenden Nachteile dieses Verfahrens bestehen in der Verwendung von Poly[ethylenoxid] (PEO), einer mechanisch nicht stabilen Polymermatrix für die Herstellung von Polymer-Gel-Elektrolyten und der Notwendigkeit von mehreren Verfahrensschritten, um den Gel-Elektrolyt, unter Verwendung einer Leitsalzlösung als "Weichmacher", herzustellen.
Bekannt ist auch (US-Patent 5725822) die kontinuierliche Herstellung von Elektrodenmaterialien. Es handelt sich jedoch hierbei um ein Polymer-Elektrolyt- System, das als Polymermatrix reine Polymere wie Poly[acrylnitril] (PAN); Poly[vinyliden difluorid] (PvdF) oder Poly[vinyl pyrrolidon] (PVP) vorsieht.
Verfahren zur Herstellung eines Polymerelektrolyten und dessen Beschichtung auf eine vorher präparierte Anode werden in den Patenten US 5348824 und US 5593462 vorgestellt. Hierbei handelt es sich nicht um einen Polymer-Gel-Elektrolyten, sondern um einen klassischen Polymer-Elektrolyten, der neben der Polymermatrix lediglich ein Leitsalz, aber keine "Weichmacher" als Gel-Bildner enthält.
Das Patent JP 10172573 betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Anode mit einem Interkalationsgraphit. Als Binder dient ein Polymergemisch aus Poly[vinyliden fluorid] (PVdF) und Poly[methyl methacrylat] (PMMA). Hier fungiert die Polymermatrix lediglich als Binder für das Aktivmaterial der negativen Elektrode, und diese Elektrode wird mit einem flüssigen, aprotischen Elektrolyt imprägniert. Es handelt sich somit nicht um eine Lithium-Polymer-Batterie mit einem Polymer-Gel- Elektrolyten, sondern um eine herkömmliche Lithium-Ion-Batterie mit flüssigem Elektrolyten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bisherigen Verfahren zu vermeiden; es sollen Lithium-Polymer-Batterien nach einem Verfahren hergestellt werden, das auf die Verwendung von Trägerlösungsmitteln gänzlich verzichtet und bei dem sowohl die Elektrodenaktivmassen sowie der Polymer-Gel-Elektrolyt kontinuierlich in jeweils einem einzigen Verfahrensschritt hergestellt werden können.
Erfindungsgemäß gelingt eine trägerlösungsmittelfreie Herstellung von Lithium- Polymer-Batterien dadurch, daß
  • - die beiden Elektrodenaktivmassen und der Polymer-Gel-Elektrolyt durch Mischen der jeweiligen Komponenten separat hergestellt werden,
  • - wobei der Polymer-Gel-Elektrolyt ein Polymer-Gemisch enthält, das zu 40 bis 95 Ma% aus Poly[vinylidendifluorid-co-hexafluorpropylen] (PVdF-HFP) und 60 bis 5 Ma% aus Poly[methyl methacrylat] (PMMA) besteht,
  • - die drei Massenströme für die Anode, den Polymer-Gel-Elektrolyt und die Kathode dann weitgehend zusammengeführt und
  • - die Anode, der Polymer-Gel-Elektrolyt und die Kathode gleichzeitig auf die Kollektorfolien laminiert werden.
Die jeweiligen Komponenten sind für die Anodenaktivmasse Interkalationsgraphit, Leitsalzlösung und Polymermischung, für den Polymer-Gel-Elektrolyt Leitsalzlösung und Polymermischung, und für die Kathodenaktivmasse Übergangsmetalloxid, Leitzusatz, Leitsalzlösung und Polymermischung.
Vorzugsweise erfolgt das Mischen der Aktivkomponenten, der Leitsalzlösung und des Polymergemisches der Elektrodenaktivmasse gleich in der Einzugszone. Es ist aber auch möglich, die Polymermischung bei der Herstellung der Elektrodenaktiv­ massen teilweise oder vollständig erst in einer weiteren Einzugszone zuzugeben.
Der Polymer-Gel-Elektrolyt besteht zweckmäßig zu 20 bis 60 Ma% aus dem Poly­ mergemisch und zu 80 bis 40 Ma% aus der Leitsalzlösung.
Das Polymergemisch besteht vorzugsweise zu 60 bis 85 Ma% aus PVdF-HFP und zu 40 bis 15 Ma% aus PMMA.
Günstig ist es, daß in den Elektrodenmassen und im Polymer-Gel-Elektrolyt jeweils die gleiche Zusammensetzung des Polymergemischs aus PVdF-HFP und PMMA ge­ wählt wird. Sie können aber auch unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen.
Als Lösungsmittel der Leitsalzlösung haben sich eines der folgenden bzw. eine binäre oder ternäre Mischung dieser bewährt:
Ethylencarbonat: EC; Diethylcarbonat DEC;
Propylencarbonat: PC; N-Methyl-pyrrolidon: NMP;
Dimethylcarbonat: DMC; γ-Butyrolacton: γ-BL.
Das Lithiumsalz der Leitsalzlösung sollte aus der Gruppe von LiClO4, LiPF6, LiBF4, LiCF3SO3 ausgewählt werden.
Das Aktivmaterial der Anode ist ein interkalationsfähiges Material, vorzugsweise Petrolkoks, natürlicher oder synthetischer Graphit (Interkalationsgraphit) oder Mischungen davon.
Als wichtig für die elektrochemischen Eigenschaften der Anodenaktivmasse hat sich erwiesen, daß die Konzentration der Leitsalzlösung in der Anodenaktivmasse auf den jeweiligen Interkalationsgraphit abgestimmt wird. Die notwendige Menge an Leitsalzlösung beträgt 20-250 mgLeitsalzlösung/m2 Interkalationsgraphit.
Die Temperaturführungen des kontinuierlichen Mischers für die Anodenaktivmasse, des kontinuierlichen Mischers für den Polymer-Gel-Elektrolyten und des kontinuier­ lichen Mischers für die Kathodenaktivmassen können sowohl isotherm wie auch quasistationär im Temperaturbereich zwischen 95-165°C erfolgen.
In der Kathode handelt es sich beim Aktivmaterial um ein interkalationsfähiges Über­ gangsmetalloxid wie LiCoO2, LiNiO2 oder LiMn2O4.
Das Mischen erfolgt in kontinuierlich arbeitenden Aggregaten, die von der Kunststoff­ verarbeitung her an sich bekannt sind. Dabei kann es sich beispielsweise um Extruder oder kontinuierlich arbeitende Kneter handeln.
Diese kontinuierlichen Mischer können für die drei Batteriekomponenten in gleich­ artiger oder unterschiedlicher Bauweise ausgeführt sein.
Das Verfahren zur Herstellung einer Lithium-Polymer-Batterie wird beispielhaft im Schema der Abb. 1 dargestellt. Darin bedeuten:
1 Interkalationsgraphit
2 Leitsalzlösung
3 Polymermischung
4 Leitzusatz
5 Austragsdüse
6 Kaschierwalzen
7 Lithium-Polymer-Zelle
8 Stromkollektoren
9 Stromkollektoren
10 Mischer für Anodenaktivmasse
11 Anodenaktivmasse
12 Mischer für den Polymer-Gel-Elektrolyt
13 Polymer-Gel-Elektrolyt
14 Mischer für Kathodenaktivmasse
15 Kathodenaktivmasse
16 1. Einzugszone für Anodenaktivmasse
17 2. Einzugszone für Anodenaktivmasse
18 1. Einzugszone für den Polymer-Gel-Elektrolyt
19 1. Einzugszone für Kathodenaktivmasse
20 2. Einzugszone für Kathodenaktivmasse
Das Mischen der einzelnen Bestandteile der Elektrodenmassen erfolgt in kontinuier­ lich arbeitenden Kunststoffverarbeitungsmaschinen.
Die Herstellung der Anodenaktivmasse (11) erfolgt durch gemeinsame Zugabe der Leitsalzlösung (2) und des Interkalationsgraphites (1) in der 1. Einzugszone (16) des kontinuierlichen Mischers für die Anodenaktivmasse (10). Die Dosierung der Polymermischung (3) kann optional teilweise oder vollständig in der 1. Einzugszone (16) oder teilweise oder vollständig in der 2. Einzugszone (17) erfolgen, an der bereits eine Vormischung der in der 1. Einzugszone (16) dosierten Komponenten stattfand.
Die Herstellung des Polymer-Gel-Elektrolyten (13) erfolgt durch gemeinsames Dosieren der Leitsalzlösung (2) und der Polymermischung (3) in der 1. Einzugszone (18) des kontinuierlichen Mischers für den Polymer-Gel-Elektrolyten (12). Die Leitsalzlösung (2) für den Polymer-Gel-Elektrolyten (13) ist identisch mit der, wie sie in der Anoden- und Kathodenaktivmasse (11; 15) verwendet wird. Die Polymere PVdF-HFP und PMMA können in den Elektrodenmassen und im Polymer-Gel- Elektrolyten (13) in unterschiedlichen Verhältnissen eingesetzt werden.
Zur Herstellung der Kathodenaktivmasse (15) werden die Leitsalzlösung (2) sowie die Mischung aus Lithium-Mangan-Spinell und elektronischem Leitzusatz (4) gemein­ sam in der 1. Einzugszone (19) des kontinuierlichen Mischers für die Kathodenaktiv­ masse (14) dosiert. Die Zugabe der Polymermischung (3) kann optional teilweise oder vollständig in der 1. Einzugszone (19) oder teilweise oder vollständig in der 2. Einzugszone (20) erfolgen, an der bereits eine Vormischung der in der 1. Einzugs­ zone (19) dosierten Komponenten stattfand.
Die einzelnen Batteriekomponenten Anodenaktivmasse (11), Polymer-Gel-Elektrolyt (13) und Kathodenaktivmasse (15) werden durch die Austragsdüse (5) in die entsprechende Form hinsichtlich Breite und Schichtdicke überführt. Im anschlies­ senden Verfahrensschritt werden über Kaschierwalzen (6) die in der Austragsdüse (5) erzeugten Folien auf die Stromkollektoren (8, 9) laminiert. Bei den Stromkollektoren handelt es sich um eine Kupferfolie oder Kupfernetz (8) bzw. um Aluminiumfolie oder Aluminiumnetz (9). Abschließend erfolgt das Wickeln der Lithium-Polymer-Zelle (7).
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Komponenten der Lithium- Polymer-Batterie, die Elektroden (Anode und Kathode) und der Polymer-Gel- Elektrolyt, ohne die Verwendung von Trägerlösungsmitteln hergestellt werden können. Der Verzicht auf die ökologisch bedenklichen Lösungsmitteln wie Dimethyl­ formamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon oder Tetrahydrofuran reduziert auch entscheidend die Kosten zur Herstellung von Lithium-Polymer-Batterien. Weiterhin entfallen kostenintensive Rückgewinnungs- und Reinigungsanlagen für die Lösungsmittel. Desweiteren ist ein wesentlicher ökonomischer Vorteil des Herstel­ lungsverfahrens für Lithium-Polymer-Batterien im Einsatz von bekannten Aggregaten der Kunststoffverarbeitung wie Extrudern oder Knetern zu sehen.
Beispiele Beispiel 1
Das Beispiel 1 zeigt die Herstellung von Elektrodenaktivmassen und des Polymer- Gel-Elektrolyten der unten aufgeführten Zusammensetzung mit kontinuierlichen Mischern gleicher Bauart. Für alle drei Batteriekomponenten wurde der kontinuier­ lich arbeitende Kneter "CONTERNA" der. Fa. IKA eingesetzt.
Die Herstellung der Anodenaktivmasse erfolgt durch gemeinsame Zugabe der Leit­ salzlösung (2), des Interkalationsgraphites (1) und der Polymermischung (3) in der Einzugszone (16) des kontinuierlichen Kneters.
Die Herstellung des Polymer-Gel-Elektrolyten erfolgt durch gemeinsames Dosieren der Leitsalzlösung (2) und der Polymermischung (3) in der Einzugszone (18) des kontinuierlichen Kneters.
Zur Herstellung der Kathodenaktivmasse werden die Leitsalzlösung (2) sowie die Mischung aus Lithium-Mangan-Spinell und elektronischem Leitzusatz (4) und die Polymermischung (3) gemeinsam in der Einzugszone (19) des kontinuierlichen Kneters dosiert.
Mittels Zahnradpumpen wurden die Elektrodenaktivmassen und der Polymer-Gel- Elektrolyt der Austragsdüse zugeführt, zwischen den Metallfolien laminiert und zu einer elektrochemischen Zelle gewickelt.
Beispiel 2
Gemäß der Zusammensetzung aus Beispiel 1 wurden die Elektrodenaktivmassen mit kontinuierlich arbeitenden Ko-Knetern der Fa. BUSS hergestellt, während für den Polymer-Gel-Elektrolyten ein Doppelwellenextruder der Fa. Collin zum Einsatz kam.
Die Herstellung der Anodenaktivmasse erfolgte durch gemeinsame Zugabe der Leit­ salzlösung (2), des Interkalationsgraphites (1) und der Polymermischung (3) in der Einzugszone (16) des BUSS-Ko-Kneters.
Die Herstellung des Polymer-Gel-Elektrolyten erfolgt durch gemeinsames Dosieren der Leitsalzlösung (2) und der Polymermischung (3) in der Einzugszone (18) des Doppelwellenextruders.
Zur Herstellung der Kathodenaktivmasse wurden die Leitsalzlösung (2) sowie die Mischung aus Lithium-Mangan-Spinell und elektronischem Leitzusatz (4) und das PMMA (3) gemeinsam in der Einzugszone (19) des kontinuierlichen Mischers dosiert. Die Zugabe der PVdF-HFP (3) erfolgt an der Einzugszone (20), einer Stelle, an der bereits eine Vormischung der in der Einzugszone (19) dosierten Komponenten erfolgt ist.
In der gleichen Verfahrensweise wie in Beispiel 1 wurde eine elektrochemische Zelle gewickelt.
In den Beispielen 1 und 2 wurde die Herstellung von Lithium-Polymer-Zellen beschrieben. Diese gewickelten Zellen wurden über die Stirnflächen der Wickel elektrisch kontaktiert und in Edelstahlgehäuse eingeschweißt. Die elektrochemische Charakterisierung der Zellen wurde mit einem Batterietestegerät der Fa. Digatron vorgenommen. Die Ladung erfolgte zunächst galvanostatisch mit einem Strom von 0,15 mA/cm2 bis 4,3 V und anschließend für 2 h potentiostatisch bei dieser Spannung. Die Entladung der Zellen wurde mit einem Strom von 0,15 mA/cm2 bis zur Abschaltspannung von 3,5 V vorgenommen.
Die Zelle aus Beispiel 1 hat eine Nominalkapazität von 15 Ah, eine beschichtete Aktivfläche von 0,75 m2 und bei einer Beschichtungsbreite von 15 cm einen Durch­ messer von 4,7 cm. Die erste Entladekapazität betrug 14,4 Ah. Das entspricht 96% der nominalen Kapazität.
Die Zelle aus Beispiel 2 hat eine Nominalkapazität von 30 Ah, eine beschichtete Aktivfläche von 1,5 m2 und bei einer Beschichtungsbreite von 15 cm einen Durch­ messer von 6,6 cm. Die erste Entladekapazität betrug 29,2 Ah. Das entspricht 97% der nominalen Kapazität.
Die Ergebnisse der Testung beider Zellen sind in der Abb. 2 dargestellt. Dabei bedeuten: 1 - die Entladekurve der elektrochemischen Zelle aus Beispiel 2; 2 - die Ent­ ladekurve der elektrochemischen Zelle aus Beispiel 1.

Claims (9)

1. Verfahren zur trägerlösungsmittelfreien Herstellung von Lithium-Polymer- Batterien, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die beiden Elektrodenaktivmassen und der Polymer-Gel-Elektrolyt durch Mischen der jeweiligen Komponenten separat hergestellt werden,
  • - wobei der Polymer-Gel-Elektrolyt ein Polymer-Gemisch enthält, das zu 40 bis 95 Ma% aus Poly[vinylidendifluorid-co-hexafluorpropylen] (PVdF-HFP) und 60 bis 5 Ma% aus Poly[methyl methacrylat] (PMMA) besteht,
  • - die drei Massenströme für die Anode, den Polymer-Gel-Elektrolyt und die Kathode dann weitgehend zusammengeführt und
  • - die Anode, der Polymer-Gel-Elektrolyt und die Kathode gleichzeitig auf die Kollektorfolien laminiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen der Aktiv­ komponenten, der Leitsalzlösung und des Polymergemisches der Elektroden­ aktivmasse gleich in der Einzugszone erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymer- Gel-Elektrolyt zu 20 bis 60 Ma% aus dem Polymergemisch und zu 80 bis 40 Ma% aus der Leitsalzlösung besteht.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Polymergemisch zu 60 bis 85 Ma% aus PVdF-HFP und zu 40 bis 15 Ma% aus PMMA besteht.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Elektrodenmassen und im Polymer-Gel-Elektrolyt jeweils die gleiche Zusammensetzung des Polymergemischs gewählt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Lösungsmittel der Leitsalzlösung eines der folgenden bzw. eine binäre oder ternäre Mischung dieser ist.
Ethylencarbonat: EC; Diethylcarbonat: DEC;
Propylencarbonat: PC; N-Methyl-pyrrolidon: NMP;
Dimethylcarbonat: DMC; γ-Butyrolacton: γ-BL.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Lithiumsalz aus der Gruppe von LiClO4, LiPF6, LiBF4, LiCF3SO3 ausgewählt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Aktivmaterial der Anode ein interkalationsfähiges Material ist, vorzugsweise natürlicher oder synthetischer Graphit oder Mischungen davon.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Aktivmaterial der Kathode ein interkalationsfähiges Übergangsmetalloxid wie LiCoO2, LiNiO2 oder LiMn2O4 ist.
DE10020031A 2000-04-22 2000-04-22 Verfahren zur Herstellung von wiederaufladbaren Lithium-Polymer-Batterien Expired - Fee Related DE10020031C2 (de)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10020031A DE10020031C2 (de) 2000-04-22 2000-04-22 Verfahren zur Herstellung von wiederaufladbaren Lithium-Polymer-Batterien
RU2002131165/09A RU2262779C2 (ru) 2000-04-22 2001-04-20 Способ изготовления перезаряжаемых литий-полимерных батарей и батарея, изготовленная этим способом
CA002410097A CA2410097A1 (en) 2000-04-22 2001-04-20 Method for producing rechargeable lithium-polymer batteries and a battery produced according to said method
AU2001256316A AU2001256316A1 (en) 2000-04-22 2001-04-20 Method for producing rechargeable lithium-polymer batteries and a battery produced according to said method
EP01929594A EP1277250B1 (de) 2000-04-22 2001-04-20 Verfahren zur herstellung von wiederaufladbaren lithium-polymer-batterien un damit hergestellte batterie
PCT/EP2001/004540 WO2001082403A1 (de) 2000-04-22 2001-04-20 Verfahren zur herstellung von wiederaufladbaren lithium-polymer-batterien un damit hergestellte batterie
CN01811035A CN1436379A (zh) 2000-04-22 2001-04-20 制备锂－聚合物充电电池的方法以及用此方法制备的充电电池
DK01929594T DK1277250T3 (da) 2000-04-22 2001-04-20 Fremgangsmåde til fremstilling af genopladelige lithium-polymerbatterier og herudfra fremstillet batteri
US10/297,074 US20040029008A1 (en) 2000-04-22 2001-04-20 Method for producing rechargeable lithium-polymer batteries and a battery produced according to said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10020031A DE10020031C2 (de) 2000-04-22 2000-04-22 Verfahren zur Herstellung von wiederaufladbaren Lithium-Polymer-Batterien

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10020031A1 true DE10020031A1 (de) 2001-11-22
DE10020031C2 DE10020031C2 (de) 2002-05-29

Family

ID=7639746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10020031A Expired - Fee Related DE10020031C2 (de) 2000-04-22 2000-04-22 Verfahren zur Herstellung von wiederaufladbaren Lithium-Polymer-Batterien

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20040029008A1 (de)
EP (1) EP1277250B1 (de)
CN (1) CN1436379A (de)
AU (1) AU2001256316A1 (de)
CA (1) CA2410097A1 (de)
DE (1) DE10020031C2 (de)
DK (1) DK1277250T3 (de)
RU (1) RU2262779C2 (de)
WO (1) WO2001082403A1 (de)

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10118639A1 (de) * 2001-04-12 2002-10-24 Dilo Trading Ag Zug Kontinuierliche Herstellung von Trilaminaten für Polymer-Lithium-Batterien durch Co-Extrusion
WO2004008559A2 (de) 2002-07-11 2004-01-22 Dilo Trading Ag Verfahren zur herstellung von speichern für elektrische energie auf basis von wiederaufladbaren lithium-polymer-zellen
WO2004008555A2 (de) * 2002-07-15 2004-01-22 Gaia Akkumulatorenwerke Gmbh Lithium-polymer batterie und verfahren zur herstellung von lithium-polymer batterien
DE10237870A1 (de) * 2002-08-19 2004-03-04 Gaia Akkumulatorenwerke Gmbh Batterieelektroden mit vergrösserter Oberfläche und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE10251238A1 (de) * 2002-11-04 2004-05-19 Gaia Akkumulatorenwerke Gmbh Lithium-Polymer-Energiespeicher und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE10252305A1 (de) * 2002-11-11 2004-05-27 Gaia Akkumulatorenwerke Gmbh Aktivierte Kathoden in Lithium-Polymer-Batterien
DE102004013044A1 (de) * 2004-03-09 2005-09-29 Varta Microbattery Gmbh Galvanisches Element
DE102007019663A1 (de) 2007-04-26 2008-10-30 Dilo Trading Ag Separatoren für Lithium-Batterien, Verfahren zur Herstellung und Verwendung des neuen Separatortyps
DE102007034178A1 (de) 2007-07-23 2009-01-29 Dilo Trading Ag Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Zellen und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102007000718A1 (de) 2007-09-10 2009-03-19 Dilo Trading Ag Strukturierte Polymerabmischungen, Herstellung und Verwendung
DE102007000858A1 (de) 2007-10-12 2009-04-16 Dilo Trading Ag Elektrodenmasse zur Verwendung in einer Lithium-Polymer-Zelle und Verwendung der Polymerzellen
DE102008000113A1 (de) 2008-01-21 2009-07-23 Dilo Trading Ag Anoden- und Kathodenmassen zur Verwendung in einer Lithium-Ionen-Polymer-Zelle und Verwendung der Zellen
DE102008000947A1 (de) 2008-04-02 2009-10-08 Dilo Trading Ag Elektroden und Verwenden der Elektroden für Lithium-Ionen-Polymerzellen
DE102008001292A1 (de) 2008-04-21 2009-10-22 Dilo Trading Ag Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Zellen mit geschichteten Elektrodenmassen und modifizierten Deckschichten und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102008040941A1 (de) 2008-08-01 2010-02-18 Dilo Trading Ag Lithium-Ionen-Zellen mit aktiviertem Elektrolyt
DE102008041319A1 (de) 2008-08-18 2010-02-25 Dilo Trading Ag Verfahren zum Herstellen von Lithium-Polymer-Zellen bzw. Lithium-Ionen-Zellen
DE102008043625A1 (de) 2008-11-10 2010-05-20 Dilo Trading Ag Lithium-Ionen-Zellen mit speziellen Ableitern und modifziertem Separator
DE102010020647A1 (de) 2009-11-19 2011-05-26 Naarmann, Herbert, Dr.rer.nat. Lithium-Polymer-Hochleistungsbatterien mit Titanaten und Fe/V-Phosphaten als elektrochemisch wirksames Elektrodenmaterial auf neuartigen modifizierten Ableitern.
DE102011075063A1 (de) * 2011-05-02 2012-11-08 Volkswagen Varta Microbattery Forschungsgesellschaft Mbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Elektrodenwickeln
WO2012150064A1 (de) * 2011-05-04 2012-11-08 Robert Bosch Gmbh Schichtanordnung
DE102014210249A1 (de) 2014-05-28 2015-12-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen einer Kathode, Kathode, Lithium-Schwefel-Batterie
DE102017216570A1 (de) * 2017-09-19 2019-03-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Elektrodenanordnung
DE102018202929A1 (de) * 2018-02-27 2019-08-29 Robert Bosch Gmbh Hybridsuperkondensator und Verfahren zur Herstellung eines Hybridsuperkondensators
WO2023041584A1 (de) 2021-09-17 2023-03-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung einer elektrode einer festkörper-batteriezelle

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10134057B4 (de) * 2001-07-13 2006-01-26 Dilo Trading Ag Verfahren zur Herstellung einer Lithium-Polymer-Batterie
US7442471B1 (en) * 2001-11-27 2008-10-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Solvent systems comprising a mixture of lactams and esters for non-aqueous electrolytes and non-aqueous electrolyte cells comprising the same
DE10216677B4 (de) * 2002-04-16 2005-04-28 Dilo Trading Ag Zug Verfahren zum Herstellen von Lithium-Polymer-Zellen aus mindestens einer als Folienband vorgefertigten Anoden- und Kathodenmasse
AU2003291890A1 (en) * 2002-12-02 2004-06-23 Avestor Limited Partnership Co-extrusion manufacturing process of thin film electrochemical cell for lithium polymer batteries and apparatus therefor
DE10314826B4 (de) * 2003-04-01 2007-01-25 Dilo Trading Ag Verfahren zur Herstellung von Elektroden, Elektroden und Verwendung der Elektroden
US20050062023A1 (en) * 2003-08-01 2005-03-24 Alexander Korzhenko PVDF-based PTC paints and their applications for self-regulated heating systems
WO2005013394A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-10 Avestor Limited Partnership Cathode material for polymer batteries and method of preparing same
EP1505117A1 (de) * 2003-08-01 2005-02-09 Arkema PTC-Effectlacke auf Basis von PVDF und ihre Anwendungen für selbstregulierende Heizsysteme
EP1505118A1 (de) * 2003-08-01 2005-02-09 Arkema PTC-Effekt-Zusammensetzungen auf Basis von PVDF und ihre Anwendungen für selbstregulierende Heizsysteme
US20050035334A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-17 Alexander Korzhenko PTC compositions based on PVDF and their applications for self-regulated heating systems
US20060179643A1 (en) * 2005-02-15 2006-08-17 Herbert Naarmann Rechargeable lithium polymer cell and process for the production of rechargeable lithium polymer batteries
DE102006049746A1 (de) * 2006-10-21 2008-04-24 Dilo Trading Ag Separator für Lithium-Polymer Batterien und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102006035468A1 (de) * 2006-11-29 2008-06-05 Dilo Trading Ag Modifizierte Elektroden für elektrische Energiespeicher
DE102008001191B4 (de) 2008-04-15 2012-10-18 Dilo Trading Ag Strukturmodifizierter Separator für Lithium-Ionen-Zellen, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
JP2012509855A (ja) * 2008-11-24 2012-04-26 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 改良された色調を有するｎ−アルキルラクタムの製造方法
WO2010084089A1 (en) 2009-01-22 2010-07-29 Basf Se Mixtures of pvdf, n-alkyllactams and organic carbonate and their applications
US8153226B2 (en) * 2009-03-31 2012-04-10 The Procter & Gamble Company Capped tufted laminate web
DE102009018804A1 (de) 2009-04-24 2010-10-28 Li-Tec Battery Gmbh Elektrochemische Zelle mit Lithiumtitanat
DE102009021230A1 (de) 2009-05-14 2010-12-16 Li-Tec Battery Gmbh Elektrochemische Zelle mit Separator
DE102009049326A1 (de) 2009-10-14 2011-04-21 Li-Tec Battery Gmbh Kathodische Elektrode und elektrochemische Zelle hierzu
DE102010011414A1 (de) 2010-03-15 2011-09-15 Li-Tec Battery Gmbh Lithiumionenzelle mit intrinsischem Schutz gegen thermisches Durchgehen
DE102010011413A1 (de) 2010-03-15 2011-09-15 Li-Tec Battery Gmbh Kathodische Elektrode und elektrochemische Zelle für dynamische Einsätze
RU2457587C1 (ru) * 2011-01-11 2012-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) Гель-полимерный электролит для литий-ионного аккумулятора
RU2459319C1 (ru) * 2011-07-08 2012-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Высокие технологии" Способ получения наноструктурированного многослойного трехмерного композитного материала для отрицательного электрода литий-ионной батареи, композитный материал, отрицательный электрод и литий-ионная батарея
RU2475895C1 (ru) * 2011-08-08 2013-02-20 Открытое акционерное общество "Завод автономных источников тока" Способ изготовления активной массы для оксидно-никелевого волокнового электрода щелочного аккумулятора
WO2013036802A1 (en) 2011-09-07 2013-03-14 24M Technologies, Inc. Stationary semi-solid battery module and method of manufacture
US20130101893A1 (en) * 2011-10-25 2013-04-25 Apple Inc. High-voltage lithium-polymer batteries for portable electronic devices
KR20130099706A (ko) * 2012-02-29 2013-09-06 삼성전자주식회사 전해질 및 이를 포함하는 리튬공기전지
KR101488829B1 (ko) 2012-04-20 2015-02-04 주식회사 엘지화학 세퍼레이터의 제조방법, 이로부터 형성된 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
US11050121B2 (en) 2012-05-16 2021-06-29 Eskra Technical Products, Inc. System and method for fabricating an electrode with separator
US11011737B2 (en) * 2012-05-16 2021-05-18 Eskra Technical Products, Inc. System and method of fabricating an electrochemical device
US9401501B2 (en) 2012-05-18 2016-07-26 24M Technologies, Inc. Electrochemical cells and methods of manufacturing the same
EP2973802B1 (de) 2013-03-12 2023-08-30 Apple Inc. Hochspannungs-li-ionenbatterie mit hoher volumerischer energiedichte und hochentwickelten kathodenmaterialien
RU2564201C1 (ru) * 2014-07-08 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) Литий-полимерный аккумулятор и способ его изготовления
US9716265B2 (en) 2014-08-01 2017-07-25 Apple Inc. High-density precursor for manufacture of composite metal oxide cathodes for Li-ion batteries
EP4300666A3 (de) 2014-11-05 2024-02-21 24m Technologies, Inc. Elektrochemische zellen mit halbfesten elektroden und verfahren zu deren herstellung
US10115970B2 (en) 2015-04-14 2018-10-30 24M Technologies, Inc. Semi-solid electrodes with porous current collectors and methods of manufacture
CA2969135A1 (en) 2015-06-18 2016-12-22 24M Technologies, Inc. Single pouch battery cells and methods of manufacture
WO2017058650A1 (en) 2015-09-30 2017-04-06 Hongli Dai Cathode-active materials, their precursors, and methods of preparation
JP6829941B2 (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
CN115395008A (zh) 2016-03-14 2022-11-25 苹果公司 用于锂离子电池的阴极活性材料
WO2018057584A1 (en) 2016-09-20 2018-03-29 Apple Inc. Cathode active materials having improved particle morphologies
KR102223565B1 (ko) 2016-09-21 2021-03-04 애플 인크. 리튬 이온 배터리용 표면 안정화된 캐소드 재료 및 이의 합성 방법
CN108270032A (zh) * 2016-12-30 2018-07-10 香港科技大学深圳研究院 介于可再充电电池的电极之间的电解质及可再充电电池
US20190067732A1 (en) * 2017-08-28 2019-02-28 Nanotek Instruments, Inc. Continuous Process for Producing Electrochemical Cells
DE102018209937A1 (de) * 2018-06-20 2019-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Polymerverbundwerkstoffs für eine elektrochemische Zelle mittels eines gequollenen Polymers
US11695108B2 (en) 2018-08-02 2023-07-04 Apple Inc. Oxide mixture and complex oxide coatings for cathode materials
US11749799B2 (en) 2018-08-17 2023-09-05 Apple Inc. Coatings for cathode active materials
DE102018215613A1 (de) 2018-09-13 2020-03-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Polymerfolie
US11757096B2 (en) 2019-08-21 2023-09-12 Apple Inc. Aluminum-doped lithium cobalt manganese oxide batteries
US11742525B2 (en) 2020-02-07 2023-08-29 24M Technologies, Inc. Divided energy electrochemical cell systems and methods of producing the same
TWI741559B (zh) * 2020-04-13 2021-10-01 輝能科技股份有限公司 複合式隔離層
GB2602265A (en) * 2020-12-17 2022-06-29 Dyson Technology Ltd Apparatus for making an electrode-electrolyte structure
CN114388804A (zh) * 2021-12-29 2022-04-22 东莞新能源科技有限公司 一种电化学装置和电子装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000013249A1 (de) * 1998-08-28 2000-03-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Pastöse massen für elektrochemische bauelemente und daraus hergestellte schichten und elektrochemische bauelemente
WO2000016421A1 (en) * 1998-09-10 2000-03-23 Korea Institute Of Science And Technology Solid polymer alloy electrolyte in homogeneous state and manufacturing method therefor, and composite electrode, lithium polymer battery and lithium ion polymer battery using the same and manufacturing methods therefor

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8333388D0 (en) * 1983-12-15 1984-01-25 Raychem Ltd Materials for electrical devices
JP3318999B2 (ja) * 1992-04-09 2002-08-26 株式会社デンソー コンプレッサ液圧縮検出装置およびコンプレッサ制御装置
US5192629A (en) * 1992-04-21 1993-03-09 Bell Communications Research, Inc. High-voltage-stable electrolytes for Li1+x Mn2 O4 /carbon secondary batteries
US5296318A (en) * 1993-03-05 1994-03-22 Bell Communications Research, Inc. Rechargeable lithium intercalation battery with hybrid polymeric electrolyte
US5460904A (en) * 1993-08-23 1995-10-24 Bell Communications Research, Inc. Electrolyte activatable lithium-ion rechargeable battery cell
IT1270656B (it) * 1994-10-13 1997-05-07 Euron Spa Composizione di carburante
DE69700162T2 (de) * 1996-01-31 1999-09-02 Aea Technology Plc Gegraftetes Polyvinylidenfluorid als fester Polymerelektrolyt für eine elektrochemische Zelle, und elektrochemische Zelle, die diesen Elektrolyten enthält
US5725822A (en) * 1996-05-24 1998-03-10 W. R. Grace & Co.-Conn. Extrusion of electrode material by liquid injection into extruder barrel
US5631103A (en) * 1996-09-27 1997-05-20 Motorola, Inc. Highly filled solid polymer electrolyte
JPH10172573A (ja) * 1996-12-13 1998-06-26 Furukawa Electric Co Ltd:The リチウム二次電池用負極とその製造方法及びこれを用いた二次電池
KR100306870B1 (ko) * 1997-01-20 2001-10-19 모리시타 요이찌 폴리머전해질및이것을사용한리튬-폴리머전지
JP2000133271A (ja) * 1998-10-27 2000-05-12 Mitsubishi Rayon Co Ltd 電極活物質結着用バインダー
JP3900507B2 (ja) * 1998-11-30 2007-04-04 ソニー株式会社 非水電解質電池
IT1307756B1 (it) * 1999-02-05 2001-11-19 Ausimont Spa Polimeri elettroliti per batterie ricaricabili al litio.
US6403266B1 (en) * 2000-01-18 2002-06-11 Ness Energy Co., Ltd. Polymer electrolyte composition, method for preparing the same and lithium secondary battery employing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000013249A1 (de) * 1998-08-28 2000-03-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Pastöse massen für elektrochemische bauelemente und daraus hergestellte schichten und elektrochemische bauelemente
WO2000016421A1 (en) * 1998-09-10 2000-03-23 Korea Institute Of Science And Technology Solid polymer alloy electrolyte in homogeneous state and manufacturing method therefor, and composite electrode, lithium polymer battery and lithium ion polymer battery using the same and manufacturing methods therefor

Cited By (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10118639A1 (de) * 2001-04-12 2002-10-24 Dilo Trading Ag Zug Kontinuierliche Herstellung von Trilaminaten für Polymer-Lithium-Batterien durch Co-Extrusion
DE10118639B4 (de) * 2001-04-12 2007-06-14 Dilo Trading Ag Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Trilaminaten für Polymer-Lithium Batterien
WO2004008559A3 (de) * 2002-07-11 2005-03-03 Dilo Trading Ag Verfahren zur herstellung von speichern für elektrische energie auf basis von wiederaufladbaren lithium-polymer-zellen
WO2004008559A2 (de) 2002-07-11 2004-01-22 Dilo Trading Ag Verfahren zur herstellung von speichern für elektrische energie auf basis von wiederaufladbaren lithium-polymer-zellen
DE10231949B4 (de) * 2002-07-15 2007-05-16 Dilo Trading Ag Lithium-Polymer Batterie und Verfahren zur Herstellung von Lithium-Polymer Batterien
DE10231949A1 (de) * 2002-07-15 2004-02-05 Gaia Akkumulatorenwerke Gmbh Lithium-Polymer Batterie und Verfahren zur Herstellung von Lithium-Polymer Batterien
WO2004008555A2 (de) * 2002-07-15 2004-01-22 Gaia Akkumulatorenwerke Gmbh Lithium-polymer batterie und verfahren zur herstellung von lithium-polymer batterien
WO2004008555A3 (de) * 2002-07-15 2005-02-17 Gaia Akkumulatorenwerke Gmbh Lithium-polymer batterie und verfahren zur herstellung von lithium-polymer batterien
DE10237870A1 (de) * 2002-08-19 2004-03-04 Gaia Akkumulatorenwerke Gmbh Batterieelektroden mit vergrösserter Oberfläche und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE10237870B4 (de) * 2002-08-19 2013-06-27 Dilo Trading Ag Verfahren zur Herstellung von Batterieelektroden und die Verwendung dieser Batterieelektroden zum Herstellen von Sekundär-Lithium-Batterien sowie Batterieelektroden
DE10251238B4 (de) * 2002-11-04 2006-12-28 Dilo Trading Ag Verfahren zur Herstellung eines Lithium-Polymer-Batterievorläufers, Verwendung des Verfahrens und Lithum-Polymer-Batterievorläufer
DE10251238A1 (de) * 2002-11-04 2004-05-19 Gaia Akkumulatorenwerke Gmbh Lithium-Polymer-Energiespeicher und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE10252305B4 (de) * 2002-11-11 2007-04-12 Dilo Trading Ag Aktivierte Kathodenmasse, Kathode und Verfahren zur Herstellung einer Kathode
DE10252305A1 (de) * 2002-11-11 2004-05-27 Gaia Akkumulatorenwerke Gmbh Aktivierte Kathoden in Lithium-Polymer-Batterien
DE102004013044A1 (de) * 2004-03-09 2005-09-29 Varta Microbattery Gmbh Galvanisches Element
DE202007018823U1 (de) 2007-04-26 2009-06-10 Dilo Trading Ag Separatoren für Lithium-Batterien
DE102007019663A1 (de) 2007-04-26 2008-10-30 Dilo Trading Ag Separatoren für Lithium-Batterien, Verfahren zur Herstellung und Verwendung des neuen Separatortyps
DE102007034178A1 (de) 2007-07-23 2009-01-29 Dilo Trading Ag Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Zellen und Verfahren zur Herstellung derselben
DE202007018876U1 (de) 2007-09-10 2009-09-03 Dilo Trading Ag Strukturierte Polymerabmischungen
DE102007000718A1 (de) 2007-09-10 2009-03-19 Dilo Trading Ag Strukturierte Polymerabmischungen, Herstellung und Verwendung
DE102007000858A1 (de) 2007-10-12 2009-04-16 Dilo Trading Ag Elektrodenmasse zur Verwendung in einer Lithium-Polymer-Zelle und Verwendung der Polymerzellen
DE102008000113A1 (de) 2008-01-21 2009-07-23 Dilo Trading Ag Anoden- und Kathodenmassen zur Verwendung in einer Lithium-Ionen-Polymer-Zelle und Verwendung der Zellen
DE102008000947A1 (de) 2008-04-02 2009-10-08 Dilo Trading Ag Elektroden und Verwenden der Elektroden für Lithium-Ionen-Polymerzellen
DE102008001292A1 (de) 2008-04-21 2009-10-22 Dilo Trading Ag Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Zellen mit geschichteten Elektrodenmassen und modifizierten Deckschichten und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102008040941A1 (de) 2008-08-01 2010-02-18 Dilo Trading Ag Lithium-Ionen-Zellen mit aktiviertem Elektrolyt
DE102008041319A1 (de) 2008-08-18 2010-02-25 Dilo Trading Ag Verfahren zum Herstellen von Lithium-Polymer-Zellen bzw. Lithium-Ionen-Zellen
DE102008043625A1 (de) 2008-11-10 2010-05-20 Dilo Trading Ag Lithium-Ionen-Zellen mit speziellen Ableitern und modifziertem Separator
DE102010020647A1 (de) 2009-11-19 2011-05-26 Naarmann, Herbert, Dr.rer.nat. Lithium-Polymer-Hochleistungsbatterien mit Titanaten und Fe/V-Phosphaten als elektrochemisch wirksames Elektrodenmaterial auf neuartigen modifizierten Ableitern.
US9373865B2 (en) 2011-05-02 2016-06-21 VW-VM Forschungsgesellschaft mbH & Co. KG Method and device for producing electrode windings
DE102011075063A1 (de) * 2011-05-02 2012-11-08 Volkswagen Varta Microbattery Forschungsgesellschaft Mbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Elektrodenwickeln
WO2012150064A1 (de) * 2011-05-04 2012-11-08 Robert Bosch Gmbh Schichtanordnung
CN103518280A (zh) * 2011-05-04 2014-01-15 罗伯特·博世有限公司 层装置
US9478826B2 (en) 2011-05-04 2016-10-25 Robert Bosch Gmbh Layer configuration
CN103518280B (zh) * 2011-05-04 2017-07-28 罗伯特·博世有限公司 层装置
DE102011075202B4 (de) 2011-05-04 2021-09-02 Robert Bosch Gmbh Schichtanordnung
DE102014210249A1 (de) 2014-05-28 2015-12-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen einer Kathode, Kathode, Lithium-Schwefel-Batterie
DE102017216570A1 (de) * 2017-09-19 2019-03-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Elektrodenanordnung
DE102018202929A1 (de) * 2018-02-27 2019-08-29 Robert Bosch Gmbh Hybridsuperkondensator und Verfahren zur Herstellung eines Hybridsuperkondensators
WO2023041584A1 (de) 2021-09-17 2023-03-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung einer elektrode einer festkörper-batteriezelle
DE102021124120A1 (de) 2021-09-17 2023-03-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung einer Elektrode einer Festkörper-Batteriezelle

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002131165A (ru) 2004-03-27
DK1277250T3 (da) 2004-04-13
CA2410097A1 (en) 2002-11-21
WO2001082403A1 (de) 2001-11-01
US20040029008A1 (en) 2004-02-12
AU2001256316A1 (en) 2001-11-07
RU2262779C2 (ru) 2005-10-20
EP1277250A1 (de) 2003-01-22
EP1277250B1 (de) 2003-12-10
DE10020031C2 (de) 2002-05-29
CN1436379A (zh) 2003-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10020031C2 (de) Verfahren zur Herstellung von wiederaufladbaren Lithium-Polymer-Batterien
DE69838186T2 (de) Elektrolyt aus fester polymerzusammensetzung in homogenem zustand und herstellungsverfahren und kompositelektrode, lithiumpolymerbatterie und lithiumionenbatterie die diese verwenden und herstellungsverfahren
DE102015121342B4 (de) Elektrolyt, negativelektrodenstruktur und verfahren zur herstellung einer festelektrolytgrenzflächen-schicht auf einer oberfläche einer lithiumelektrode
DE69836090T2 (de) Lithium-sekundärbatterie, polymer-gel-elektrolyt und binder eine solche batterie
DE102015121310A1 (de) Elektrolyt und negativelektrodenstruktur
DE102015119522A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Festelektrolytgrenzflächenschicht auf einer Oberfläche einer Elektrode
DE102015121130A1 (de) Elektrolyt und Elektrodenstruktur
DE102015102090A1 (de) Elektrolyt und lithium-basierte batterien
EP1483802A2 (de) Elektrochemische zelle für eine lithiumionenbatterie mit verbesserter hochtemperaturstabilität
EP1261048A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Elektrodenfolien für galvanische Elemente
DE10252305B4 (de) Aktivierte Kathodenmasse, Kathode und Verfahren zur Herstellung einer Kathode
DE102018202929A1 (de) Hybridsuperkondensator und Verfahren zur Herstellung eines Hybridsuperkondensators
DE102016217403A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Aktivmaterialzusammensetzung
DE102004053479A1 (de) Hochleistungsbatterien mit Titanaten als negativem und Eisenphosphat als positivem Elektrodenmaterial und Verfahren zur Herstellung der Hochleistungsbatterien
DE10251241B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Lithium-Polymer-Batterien
DE102004012476B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Lithium-Polymer-Zelle und einer Lithium-Polymer-Batterie
JP4151459B2 (ja) 極板の製造方法およびこの製造方法によって得られる極板を用いた非水電解液二次電池
DE112015005643B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt und Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt
DE102017200891A1 (de) Bearbeiten einer Beutel-Formatzelle und Befestigen einer Lasche an einer Elektrode
DE102005011908B9 (de) Anode für eine Lithium-Polymer-Batterie und Verfahren zur Herstellung einer Anode
DE102004044478B4 (de) Lithium-Sekundär-Batterie und Verfahren zur Herstellung einer Lithium-Sekundär-Batterie
DE10251238B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Lithium-Polymer-Batterievorläufers, Verwendung des Verfahrens und Lithum-Polymer-Batterievorläufer
DE102004057365B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Zellverbundes, Zellverbund, Verfahren zur Herstellung einer Lithium-Polymer-Batterie und Lithium-Polymer-Batterie
DE102007034178A1 (de) Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Zellen und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102008040941A1 (de) Lithium-Ionen-Zellen mit aktiviertem Elektrolyt

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: OGRON ONTWIKKELING I B. V., LEIDERDORP, NL

8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: ENDERS, H., DIPL.-ING.(FH)PAT.-ING.DIPL.-JUR., PAT

8339 Ceased/non-payment of the annual fee