DE10020031C2 - Verfahren zur Herstellung von wiederaufladbaren Lithium-Polymer-Batterien - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von wiederaufladbaren Lithium-Polymer-Batterien

Info

Publication number
DE10020031C2
DE10020031C2 DE10020031A DE10020031A DE10020031C2 DE 10020031 C2 DE10020031 C2 DE 10020031C2 DE 10020031 A DE10020031 A DE 10020031A DE 10020031 A DE10020031 A DE 10020031A DE 10020031 C2 DE10020031 C2 DE 10020031C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polymer
conductive salt
salt solution
mass
gel electrolyte
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10020031A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10020031A1 (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 Leiderdorp Nl BV
Original Assignee
Individual
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(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE10020031A priority Critical patent/DE10020031C2/de
Priority to PCT/EP2001/004540 priority patent/WO2001082403A1/de
Priority to CA002410097A priority patent/CA2410097A1/en
Priority to US10/297,074 priority patent/US20040029008A1/en
Priority to CN01811035A priority patent/CN1436379A/zh
Priority to DK01929594T priority patent/DK1277250T3/da
Priority to AU2001256316A priority patent/AU2001256316A1/en
Priority to EP01929594A priority patent/EP1277250B1/de
Priority to RU2002131165/09A priority patent/RU2262779C2/ru
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)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (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)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wiederaufladbaren Lithi­ um-Polymer-Batterien, die aus einer zusammengesetzten Anode, einem Polymer- Gel-Elektrolyt und einer zusammengesetzten Kathode bestehen, wobei die Ak­ tivmaterialien der Elektroden aus Interkalationsgraphit (Anode) bzw. einem Lithi­ um-Übergangsmetalloxid (Kathode) bestehen. Diese Batterieart ist aufgrund ihrer elektrischen Parameter, wie der hohen Energiedichte und einem verminderten Sicherheitsrisiko, in Vergleich zu Batterien die metallisches Lithium enthalten, für die Anwender von großem Interesse.
Eine wiederaufladbare Lithiumbatterie besteht im wesentlichen aus zwei Einlage­ rungselektroden, zwischen denen sich das Lithiumion durch einen Elektrolyten bewegt. Für die Kathode kommen hierbei vor allem Übergangsmetalloxide wie LiCoO2, LiNiO2 oder LiMn2O4 zum Einsatz. Für die Anode wird im allgemeinen Interkalationsgraphit verwendet. Der Elektrolyt besteht aus aprotischen organi­ schen Lösungsmitteln, wie Ethylencarbonat (EC), Propylencarbonat (PC), Dime­ thylcarbonat (DMC) oder Diethylcarbonat (DEC), und einem Leitsalz, wie LiClO4, LiPF6, LiBF4, oder LiCF3SO3.
Bei den bekannten Verfahren werden die Aktivmaterialien der Elektroden auf entsprechende Kollektorfolien unter Verwendung eines Trägerlösungsmittels schichtförmig aufgebracht. Nach Entfernung des Trägerlösungsmittels werden die beschichteten Kollektorfolien dann, getrennt durch eine poröse Separatorfolie, zur Batterie gewickelt. Die poröse Separatorfolie besteht z. B. aus Polyethylen oder Polypropylen und dient bei Gebrauch zur Aufnahme des flüssigen Elektrolyten, der den ionischen Kontakt herstellt.
Es ist auch bekannt, feste Elektrolyte aus einem Polymeren, z. B. Polyethylenoxid, und einem Leitsalz herzustellen. Die festen Polymerelektrolyte haben aber den Nachteil, das sie erst bei Temperaturen oberhalb von 60°C akzeptable Leitfähig­ keiten aufweisen. Um mit der Batterie einen breiten Temperaturbereich abzudec­ ken, ist es notwendig, eine Modifizierung der Polymerelektrolyte vorzunehmen, z. B. durch den Einsatz von Weichmacherlösungsmitteln, wie EC, PC, DEC oder DMC.
Bekannt ist auch der Einsatz von Poly[vinylidendifluorid-hexafluorpropylen] (VDF-HFP-Copolymer) als Polymermatrix in Polymer-Gel-Elektrolyten (Feuilla­ de und Perch in J. Appl. Electrochem. 5, 63-69, 1975) für ein Li/CuS-System. Ein Nachteil der dort beschriebenen Verfahrensweise besteht jedoch darin, daß so­ wohl die Polymermatrix für den Elektrolyt als auch die positive Elektrode zu­ nächst mit Hilfe eines Trägerlösungsmittels präpariert werden müssen und erst anschließend und nach Entfernung des Trägerlösungsmittels eine Imprägnierung mit einer NH4ClO4-Lösung in PC erfolgt.
In Patenten von Bell Communications Research, Inc. (US-A-5 192 629, US-A-5 296 318, US-A-5 456 000) wurde dieses Prinzip aufgegriffen und für das 4 V- System C/Elektrolyt/LiMn2O4 einer sogenannten PLion™ Batterie modifiziert. Das Verfahren beruht ebenfalls auf der Beschichtung mittels eines Trägerlö­ sungsmittels und - nach Entfernung des Lösungsmittels - dem anschließenden Im­ prägnieren mit der Leitsalzlösung.
Das Patent DE 34 85 832 T2 von Cook et al. (entspricht EP 0 145 498 B1 und US-A-4 818 643) betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Polymer-Gel- Elektrolyten und einer Kathode ohne Verwendung eines Trägerlösungsmittels.
Beide Komponenten werden über eine Düse in Folienform extradiert. Nachteile dieses Verfahrens bestehen jedoch in der Verwendung von Polyethylenoxid, einer mechanisch nicht stabilen Polymermatrix für die Herstellung des Polymer-Gel- Elektrolyten, und der Notwendigkeit von mehreren Verfahrensschritten, um den Gel-Elektrolyt, unter Verwendung einer Leitsalzlösung als "Weichmacher", her­ zustellen.
Bekannt ist auch aus US-A-5 725 822 die kontinuierliche Herstellung von Elek­ trodenmaterialien. Es handelt sich jedoch hierbei um ein Polymer-Elektrolyt- System, das als Polymermatrix reine Polymere wie Polyacrylnitril (PAN); Po­ lyvinylidenfluorid (PVDF) oder Polyvinylpyrrolidon (PVP) vorsieht.
Verfahren zur Herstellung eines Polymerelektrolyten und dessen Beschichtung auf eine vorher präparierte Anode sind in den US-A-5 348 824 und 5 593 462 beschrieben. Hierbei handelt es sich nicht um einen Polymer-Gel-Elektrolyten, sondern um einen klassischen Polymer-Elektrolyt, der neben der Polymermatrix lediglich ein Leitsalz, aber keinen Gelbbildner enthält.
Das Patent JP 10 172 573 betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Anode mit Interkalationsgraphit. Als Bindemittel dient ein Polymerblend aus Polyvinyliden­ fluorid (PVDF) und Polymethylmethacrylat (PMMA). Her fungiert die Polymer­ matrix lediglich als Bindemittel 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 Poly­ mer-Gel-Elektrolyten, sondern um eine herkömmliche Lithium-Ionen-Batterie mit flüssigem Elektrolyt.
Die WO 00/16421 beschreibt einen festen Polymer-Elektrolyt, der ein Gemisch aus 3 verschiedenen festen Polymeren aufweist, wobei das erste Polymere eine gute Haftung und Ionenleitfähigkeit, das zweite Polymere eine gute Verträglich­ keit mit einem organischen Lösungsmittel-Elektrolyt und das dritte Polymere eine gute mechanische Festigkeit vermitteln soll. Zur Herstellung des festen Polymer- Elektrolyts werden die drei Polymeren und ein organischer Lösungsmittel- Elektrolyt 10-120 Minuten bei 100-180°C erhitzt, worauf das hochviskose Ge­ misch durch aufrakeln zu einer Elektrolytschicht verarbeitet wird, die z. B. für die Herstellung einer Lithium-Polymer-Batterie Verwendung findet.
Schließlich ist aus der WO 00/13249 ein Verfahren zur Herstellung einer Schicht bzw. eines Schichtverbundes für elektrochemische Bauelemente, z. B. für eine Lithium-Zelle bekannt, bei dem aus den Bestandteilen unter Zuhilfenahme von Lösungsmittel und Weichmacher eine pastöse Masse hergestellt wird worauf, nach dem Verarbeiten zu einer Schicht, das Lösungsmittel sowie gegebenenfalls der Weichmacher wieder entfernt werden. In einer Alternative können die Schichten auch unter Weglassen von Lösungsmittel und Weichmacher hergestellt werden, wobei das Vermischen der Bestandteile bei geeigneten Temperaturen erfolgt, und die in der Wärme pastöse Masse dann mit Hilfe gängiger Heißaus­ zieh- oder Pressverfahren in die Form einer Folie gebracht wird. Für den Fall ei­ nes Elektrolyten handelt es sich dann um einen klassischen Feststoffelektrolyt.
Bei den bekannten Verfahren, die unter Verwendung eines Trägerlösungsmittels arbeiten, wird nach der Herstellung der aktiven Schichten oder Filme das Träger­ lösungsmittel wieder entfernt. Die gewickelte Batterie wird bis zu ihrem Ge­ brauch in inaktivem Zustand gehalten. Zur Aktivierung wird sie in eine Elektro­ lytlösung getaucht wobei sich die durch das Austreiben des Lösungsmittels ge­ bildeten Kavitäten mit dem flüssigen Elektrolyt füllen. Erst dann ist die Batterie gebrauchsfertig. Andererseits weisen Lithium-Zellen mit Feststoffelektrolyten niedrige Entladeströme im Bereich µA/cm2 auf, so dass sie nur für entsprechende Anwendungsgebiete, z. B. Herzschrittmacher, in Frage kommen.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein einfaches Verfahren zur Her­ stellung von wiederaufladbaren Lithium-Polymer-Batterien mit Entladeströmen im Bereich mA/cm2 zur Verfügung zu stellen. Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß auf die Verwendung von Trägerlösungsmitteln gänzlich verzichtet wird und sowohl die Elektrodenaktivschichten als auch die Polymer-Gel- Elektrolytschicht kontinuierlich in einem einzigen Verfahrensschritt unter Ver­ wendung von Extrudern hergestellt werden. Hierbei findet Dir den Polymer-Gel- Elektrolyt ein Polymeres Verwendung, daß in dem Lösungsmittel der Leitsalzlö­ sung quellbar ist. Darüber hinaus wird erfindungsgemäß die wiederaufladbare Lithium-Polymer-Batterie so hergestellt, daß in allen Komponenten ein mit Leitsalzlösung gequollenes Polymeres vorliegt, so daß die Batterie sofort ge­ brauchsfähig ist und eine spätere Imprägnierung mit Elektrolyt, wie bei den be­ kannten Verfahren, entbehrlich ist.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur trägerlösungsmittelfreien Herstellung von wiederaufladbaren Lithium-Polymer-Batterien, das dadurch ge­ kennzeichnet ist, daß
  • - eine Kathodenaktivmasse, die als Aktivkomponente ein interkalationsfä­ higes Übergangsmetalloxid, eine Leitsalzlösung, einen Leitzusatz und ein Polymergemisch enthält,
  • - eine Anodenaktivmasse, die als Aktivkomponente ein interkalationsfähi­ ges Material, eine Leitsalzlösung und ein Polymergemisch enthält, und
  • - ein Polymer-Gel-Elektrolyt, der ein Polymergemisch aus 40 bis 95 Ma% Poly[vinylidendifluorid-co-hexafluorpropylen] (PVdF-HFP) und 60 bis 5 Ma% Poly[methylmethacrylat] (PMMA) und eine Leitsalzlösung enthält,
kontinuierlich durch Vermischen der jeweiligen Komponenten im Extruder separat hergestellt und zu Massenschichten extrudiert werden,
  • - die drei Massenschichten Dir 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,
wobei als Lösungsmittel für die Leitsalzlösung Ethylencarbonat, Propylen­ carbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, N-Methyl-pyrrolidon oder γ-Butyrolacton, oder ein binäres oder ternäres Gemisch hiervon, eingesetzt wird.
Das Vermischen der Batteriekomponenten und Verarbeiten zu Schichten erfolgt in kontinuierlich arbeitenden Aggregaten, die von der Kunststoffverarbeitung un­ ter der Bezeichnung Extruder bekannt sind. Diese kontinuierlich arbeitenden Ex­ truder können für die drei Batteriekomponenten in gleichartiger oder unterschied­ licher Bauweise ausgeführt sein.
Vorzugswiese erfolgt das Mischen der Aktivkomponenten, der Leitsalzlösung und des Polymergemisches der Elektrodenaktivmasse gleich in einer ersten Einzugs­ zone eines Extruders. Es ist aber auch möglich, die Polymermischung bei der Her­ stellung des Elektrodenaktivmassen teilweise oder vollständig erst in einer weite­ ren Einzugszone zuzugeben.
Die Temperaturführung des Extruders für die Anodenaktivmasse, des Extruders für den Polymer-Gel-Elektrolyten und des Extruders für die Kathodenaktivmassen können sowohl isotherm wie auch quasistationär im Temperaturbereich zwischen 95-165°C erfolgen.
Die jeweiligen Komponenten sind für die Anodenaktivmasse interkalationsfähiges Material, z. B. Interkalationsgraphit, Leitsalzlösung und Polymermischung, für den Polymer-Gel-Elektrolyt Leitsalzlösung und Polymermischung, und für die Kathodenaktivmasse interkalationsfähiges Übergangsmetalloxid, Leitzusatz, Leitsalzlösung und Polymermischung.
Der Polymer-Gel-Elektrolyt besteht zweckmäßig zu 20 bis 60 Ma% aus dem Po­ lymergemisch 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, wenn in den Elektrodenaktivmassen und im Polymer-Gel- Elektrolyt jeweils die gleiche Zusammensetzung des Polymergemisches aus PVdF-HFP und PMMA gewählt wird. Sie können aber auch unterschiedliche Zu­ sammensetzungen aufweisen.
Als Lösungsmittel für die Leitsalzlösung dienen Ethylencarbonat (EC), Propylen­ carbonat (PC), Dimethylcarbonat (DMC), Diethylcarbonat (DEC), N- Methylpyrrolidon (NMP) oder γ-Butyrolacton (γ-BL), oder binäre oder ternäre Gemische hiervon.
Das Lithiumsalz der Leitsalzlösung sollte aus der Gruppe LiClO4, LiPF6, LiBF4 und LiCF3SO3 ausgewählt werden.
Als interkalationsfähiges Material der Anodenaktivmasse dienen vorzugsweise Petrolkoks, natürlicher oder synthetischer Graphit (Interkalationsgraphit), oder Gemische hiervon.
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 Masse beträgt 20 bis 250 mg Leitsalzlösung/m2 Interkalationsgraphit.
Bei dem interkalationsfähigen Übergangsmetalloxid der Kathodenaktivmasse handelt es sich z. B. um LiCoO2, LiNiO2 oder LiMn2O4.
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 Trägerlösungsmittel hergestellt werden können. Der Verzicht auf die ökologisch bedenklichen Lösungsmittel, wie Dime­ thlyformamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon oder Tetrahydrofuran, reduziert auch entscheidend die Kosten zur Herstellung von Lithium-Polymer- Batterien. Weiterhin entfallen kostenintensive Rückgewinnungs- und Reinigungs­ anlagen für die Lösungsmittel. Des weiteren ist ein wesentlicher ökonomischer Vorteil des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für Lithium-Polymer- Batterien darin zu sehen, dass es sich bei Extrudern um bekannte Aggregate der Kunststoffverarbeitung handelt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer wiederaufladbaren Lithi­ um-Polymer-Batterie ist in Abb. 1 schematisch dargestellt.
In Abb. 1 haben die Bezugsziffern folgende Bedeutung: 1 Interkalationsgraphit
2 Leitsalzlösung
3 Polymeres
4 Übergangsmetalloxid plus 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 die Anodenaktivmasse
17 2. Einzugszone für die Anodenaktivmasse
18 1. Einzugszone für den Polymer-Gel-Elektrolyt
19 1. Einzugszone für die Kathodenaktivmasse
20 2. Einzugszone für die Kathodenaktivmasse
Das Mischen der einzelnen Bestandteile der Elektrodenmassen erfolgt in konti­ nuierlich arbeitenden Kunststoffverarbeitungsmaschinen (Extrudern).
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 des Polymeren (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-Elektrolyts (13) erfolgt durch gemeinsames Dosieren der Leitsalzlösung (2) und des Polymeren (3) in der 1. Einzugszone (18) des kontinuierlichen Mischers für den Polymer-Gel-Elektrolyt (12). Die Leitsalz­ lösung (2) für den Polymer-Gel-Elektrolyt (13) ist identisch mit der für die An­ oden- und Kathodenaktivmasse (11; 15) verwendeten. Als Polymere können z. B. Blends (Gemische) aus PVDF-HFP und PMMA, und zwar in den Elektrodenak­ tivmassen und im Polymer-Gel-Elektrolyt (13) auch in unterschiedlichen Verhält­ nissen, eingesetzt werden.
Zur Herstellung der Kathodenaktivmasse (15) werden die Leitsalzlösung (2) so­ wie das Gemisch aus Lithium-Mangan-Spinell (interkalationsfähiges Übergangs­ metalloxid) und elektronischem Leitzusatz (4) gemeinsam in der 1. Einzugszone (19) des kontinuierlichen Mischers für die Kathodenaktivmasse (14) dosiert. Die Zugabe der Polymeren (3) kann optional teilweise oder vollständig in der 1. Ein­ zugszone (19) oder teilweise oder vollständig in der 2. Einzugszone (20) erfolgen, an der bereits eine Vormischung der in der 1. Einzugszone (19) dosierten Kompo­ nenten 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 an­ schießenden Verfahrensschritt werden über Kaschierwalzen (6) die in der Aus­ tragsdüse (5) erzeugten Schichten 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 Wic­ keln der Lithium-Polymer-Zelle (7).
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1
Beispiel 1 zeigt die Herstellung von Elektrodenaktivmassen und des Polymer-Gel- Elektrolyten der unten aufgeführten Zusammensetzung mit kontinuierlichen Mi­ schern gleicher Bauart. Für alle drei Batteriekomponenten wurde jeweils ein kon­ tinuierlich arbeitender Kneter "CONTERNA" der Firma IKA eingesetzt, der mit Zahnradpumpe und Austragsdüse (getrennt beheizbar) ausgerüstet ist. Bei dem Handelsprodukt Kynar 2801 handelt es sich um ein VDF-HFP-Copolymeres, und bei dem Handelsprodukt Plex 6770 um PMMA.
Die Herstellung der Anodenaktivmasse erfolgt durch gemeinsame Zugabe der Leitsalzlösung (2), des Interkalationsgraphits (1) und der Polymermischung (3) in der Einzugszone (16) des kontinuierlichen Kneters (10).
Die Herstellung des Polymer-Gel-Elektrolyts erfolgt durch gemeinsames Dosieren der Leitsalzlösung (2) und der Polymeren (3) in der Einzugszone (18) des konti­ nuierlichen Kneters (12).
Zur Herstellung der Kathodenaktivmasse werden die Leitsalzlösung (2) sowie das Gemisch aus Lithium-Mangan-Spinell und elektronischem Leitzusatz (4) und die Polymeren (3) gemeinsam in die Einzugszone (19) des kontinuierlichen Kneters (14) dosiert.
Mittels Zahnradpumpen werden die Elektrodenaktivmassen und der Polymer-Gel- Elektrolyt der Austragsdüse und dann den Stromkollektoren (8, 9) zugeführt, wor­ auf mittels Kaschierwalzen (6) Laminieren und Wickeln zur elektrochemischen Zelle (7) erfolgt.
Beispiel 2
Gemäß der Zusammensetzung aus Beispiel 1 werden die Elektrodenaktivmassen mit kontinuierlich arbeitenden Ko-Knetern der Firma BUSS hergestellt, während für den Polymer-Gel-Elektrolyten ein Doppelwellenextruder der Firma Collin zum Einsatz kommt.
Die Herstellung der Anodenaktivmasse erfolgt durch gemeinsame Zugabe der Leitsalzlösung (2), des Interkalationsgraphits (1) und der Polymeren (3) in der Einzugszone (16) des BUSS-Ko-Kneters (10).
Die Herstellung des Polymer-Gel-Elektrolyten erfolgt durch gemeinsames Dosie­ ren der Leitsalzlösung (2) und der Polymeren (3) in der Einzugszone (18) des Doppelwellenextruders (12).
Zur Herstellung der Kathodenaktivmasse werden die Leitsalzlösung (2) sowie das Gemisch aus Lithium-Mangan-Spinell und elektronischem Leitzusatz (4) und das PMMA (3) gemeinsam in der Einzugszone (19) des BUSS-Ko-Kneters (14) do­ siert. Die Zugabe des PVDF-HFP (3) erfolgt an der Einzugszone (20), einer Stel­ le, an der bereits eine Vormischung der in der Einzugszone (19) dosierten Kom­ ponenten erfolgt ist.
In der gleichen Verfahrensweise wie im Beispiel 1 wird dann eine elektrochemi­ sche Zelle gewickelt.
In den Beispielen 1 und 2 ist die Herstellung von Lithium-Polymer-Zellen be­ schrieben. Diese gewickelten Zellen wurden über die Stirnflächen der Wickel elektrisch kontaktiert und in Edelstahlgehäuse eingeschweißt. Die elektrochemi­ sche Charakterisierung der Zellen wurde mit einem Batterietestgerät der Firma 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 Durchmesser von 4,7 cm. Die erste Entladekapazität betrug 14,4 Ah. Das ent­ spricht 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 Durchmesser von 6,6 cm. Die erste Entladekapazität betrug 29,2 Ah. Das ent­ spricht 97% der nominalen Kapazität.
Die Ergebnisse der Testung beider Zellen sind in der Abb. 2 dargestellt. Da­ bei bedeuten:
1 die Entladekurve der elektrochemischen Zelle aus Beispiel 2
2 die Entladekurve der elektrochemischen Zelle aus Beispiel 1

Claims (8)

1. Verfahren zur trägerlösungsmittelfreien Herstellung von Lithium-Polymer- Batterien, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Kathodenaktivmasse, die als Aktivkomponente ein interkalationsfä­ higes Übergangsmetalloxid, eine Leitsalzlösung, einen Leitzusatz und ein Polymergemisch enthält,
eine Anodenaktivmasse, die als Aktivkomponente ein interkalationsfähi­ ges Material, eine Leitsalzlösung und ein Polymergemisch enthält, und
ein Polymer-Gel-Elektrolyt, der ein Polymergemisch aus 40 bis 95 Ma% Poly[vinylidendifluorid-co-hexafluorpropylen] (PVdF-HFP) und 60 bis 5 Ma% Poly[methylmethacrylat] (PMMA) und eine Leitsalzlösung enthält,
kontinuierlich durch Vermischen der jeweiligen Komponenten im Extruder separat hergestellt und zu Massenschichten extrudiert werden,
die drei Massenschichten 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,
wobei als Lösungsmittel für die Leitsalzlösung Ethylencarbonat, Propylen­ carbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, N-Methyl-pyrrolidon oder γ-Butyrolacton, oder ein binäres oder ternäres Gemisch hiervon, eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen der Aktivkomponente, der Leitsalzlösung und des Polymergemisches der Elek­ trodenaktivmassen in einer ersten Einzugszone erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Polymer-Gel-Elektrolyt aus 20 bis 60 Ma% Polymergemisch und 80 bis 40 Ma% Leitsalzlösung einsetzt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polymergemisch aus 60 bis 85 Ma% PVdF-HFP und 40 bis 15 Ma% PMMA einsetzt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Elektrodenmassen und im Polymer-Gel-Elektrolyt jeweils die gleiche Zusammensetzung des Polymergemischs gewählt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Leitsalz der Leitsalzlösung ein Lithiumsalz aus der Gruppe LiClO4, LiPF6, LiBF4 und LiCF3SO3 eingesetzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als interkalationsfähiges Material der Anode natürlicher oder synthetischer Graphit oder ein Gemisch hiervon eingesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als interkalationsfähiges Übergangsmetalloxid der Kathode LiCoO2, LiNiO2 oder LiMn2O4 eingesetzt wird.
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
AU2001256316A AU2001256316A1 (en) 2000-04-22 2001-04-20 Method for producing rechargeable lithium-polymer batteries and a battery produced according to said method
CA002410097A CA2410097A1 (en) 2000-04-22 2001-04-20 Method for producing rechargeable lithium-polymer batteries and a battery produced according to said method
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
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
PCT/EP2001/004540 WO2001082403A1 (de) 2000-04-22 2001-04-20 Verfahren zur herstellung von wiederaufladbaren lithium-polymer-batterien un damit hergestellte batterie
EP01929594A EP1277250B1 (de) 2000-04-22 2001-04-20 Verfahren zur herstellung von wiederaufladbaren lithium-polymer-batterien un damit hergestellte batterie
RU2002131165/09A RU2262779C2 (ru) 2000-04-22 2001-04-20 Способ изготовления перезаряжаемых литий-полимерных батарей и батарея, изготовленная этим способом

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 DE10020031A1 (de) 2001-11-22
DE10020031C2 true 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 (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008001191A1 (de) 2008-04-15 2009-10-22 Dilo Trading Ag Separator für Lithium-Ionen-Zelle, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung

Families Citing this family (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10118639B4 (de) * 2001-04-12 2007-06-14 Dilo Trading Ag Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Trilaminaten für Polymer-Lithium Batterien
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
DE10231319B4 (de) 2002-07-11 2013-08-14 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
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
DE10252305B4 (de) * 2002-11-11 2007-04-12 Dilo Trading Ag Aktivierte Kathodenmasse, Kathode und Verfahren zur Herstellung einer Kathode
US7700019B2 (en) 2002-12-02 2010-04-20 Bathium Canada Inc. 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
EP1505118A1 (de) * 2003-08-01 2005-02-09 Arkema PTC-Effekt-Zusammensetzungen auf Basis von PVDF und ihre Anwendungen für selbstregulierende Heizsysteme
US20050062023A1 (en) * 2003-08-01 2005-03-24 Alexander Korzhenko PVDF-based PTC paints and their applications for self-regulated heating systems
US20050035334A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-17 Alexander Korzhenko PTC compositions based on PVDF and their applications for self-regulated heating systems
EP1505117A1 (de) * 2003-08-01 2005-02-09 Arkema PTC-Effectlacke auf Basis von PVDF und ihre Anwendungen für selbstregulierende Heizsysteme
JP5079329B2 (ja) * 2003-08-01 2012-11-21 バシウム・カナダ・インコーポレーテッド ポリマー電池のための正極材料及びその製造方法
DE102004013044A1 (de) * 2004-03-09 2005-09-29 Varta Microbattery Gmbh Galvanisches Element
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
DE202007018823U1 (de) 2007-04-26 2009-06-10 Dilo Trading Ag Separatoren für Lithium-Batterien
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
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
DE102008041319B4 (de) 2008-08-18 2013-01-03 Dilo Trading Ag Verfahren zum Herstellen von Lithium-Ionen-Zellen und Lithium-Ionen-Zelle
DE102008043625A1 (de) 2008-11-10 2010-05-20 Dilo Trading Ag Lithium-Ionen-Zellen mit speziellen Ableitern und modifziertem Separator
KR20110086869A (ko) * 2008-11-24 2011-08-01 바스프 에스이 개선된 색 품질을 갖는 ｎ-알킬락탐의 제조 방법
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
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.
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
DE102011075063A1 (de) 2011-05-02 2012-11-08 Volkswagen Varta Microbattery Forschungsgesellschaft Mbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Elektrodenwickeln
DE102011075202B4 (de) * 2011-05-04 2021-09-02 Robert Bosch Gmbh Schichtanordnung
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
WO2013036801A1 (en) 2011-09-07 2013-03-14 24M Technologies, Inc. Semi-solid electrode cell having a porous current collector and methods 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
CA2858735C (en) 2012-04-20 2016-10-04 Lg Chem, Ltd. Separator and electrochemical device having the same
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
TWI634695B (zh) 2013-03-12 2018-09-01 美商蘋果公司 使用先進陰極材料之高電壓、高容積能量密度鋰離子電池
DE102014210249A1 (de) 2014-05-28 2015-12-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen einer Kathode, Kathode, Lithium-Schwefel-Batterie
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
CN107112594A (zh) 2015-06-18 2017-08-29 24M技术公司 单袋电池单元以及制造方法
US10297821B2 (en) 2015-09-30 2019-05-21 Apple Inc. Cathode-active materials, their precursors, and methods of forming
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
CN114068898A (zh) 2016-03-14 2022-02-18 苹果公司 用于锂离子电池的阴极活性材料
US10297823B2 (en) 2016-09-20 2019-05-21 Apple Inc. Cathode active materials having improved particle morphologies
CN109715562B (zh) 2016-09-21 2022-03-11 苹果公司 用于锂离子电池的表面稳定阴极材料及其合成方法
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
US12057548B2 (en) 2017-08-28 2024-08-06 Honeycomb Battery Company Continuous process for producing electrochemical cells
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
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
US12074321B2 (en) 2019-08-21 2024-08-27 Apple Inc. Cathode active materials for lithium ion 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
DE102021124120A1 (de) 2021-09-17 2023-03-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung einer Elektrode einer Festkörper-Batteriezelle
CN114388804B (zh) * 2021-12-29 2024-08-20 东莞新能源科技有限公司 一种电化学装置和电子装置
DE102023102564A1 (de) 2023-02-02 2024-08-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrode für eine Lithiumionenbatterie umfassend einen Hybridelektrolyten und Lithiumionenbatterie
DE102023102563A1 (de) 2023-02-02 2024-08-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Separator für eine Lithiumionenbatterie umfassend einen Hybridelektrolyten und Lithiumionenbatterie

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
DE69700138T2 (de) * 1996-01-31 1999-09-02 Aea Technology Plc Polyvinylidenfluorid als polymerer Festelektrolyt für Lithium-Ionen-Batterien
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 (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008001191A1 (de) 2008-04-15 2009-10-22 Dilo Trading Ag Separator für Lithium-Ionen-Zelle, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
US20040029008A1 (en) 2004-02-12
RU2002131165A (ru) 2004-03-27
RU2262779C2 (ru) 2005-10-20
EP1277250A1 (de) 2003-01-22
CN1436379A (zh) 2003-08-13
DE10020031A1 (de) 2001-11-22
CA2410097A1 (en) 2002-11-21
AU2001256316A1 (en) 2001-11-07
EP1277250B1 (de) 2003-12-10
DK1277250T3 (da) 2004-04-13
WO2001082403A1 (de) 2001-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10020031C2 (de) Verfahren zur Herstellung von wiederaufladbaren Lithium-Polymer-Batterien
DE102015121342B4 (de) Elektrolyt, negativelektrodenstruktur und verfahren zur herstellung einer festelektrolytgrenzflächen-schicht auf einer oberfläche einer lithiumelektrode
DE69838186T2 (de) Elektrolyt aus fester polymerzusammensetzung in homogenem zustand und herstellungsverfahren und kompositelektrode, lithiumpolymerbatterie und lithiumionenbatterie die diese verwenden und herstellungsverfahren
KR101726942B1 (ko) 비수 전해질 2차 전지 및 그 제조 방법
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
DE102019115873A1 (de) Schutzbeschichtungen für lithiummetallelektroden
DE102020127241A1 (de) Kondensatorgestützte gradientenelektroden
EP1261048A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Elektrodenfolien für galvanische Elemente
DE102021101871A1 (de) Lithiumphosphat-beschichtung für lithium-lanthan-zirkoniumoxid-festkörperelektrolytpulver
DE102020131754A1 (de) Gelierungsreagenz zur herstellung eines gel-elektrolyten und diesbezügliche verfahren
DE10252305B4 (de) Aktivierte Kathodenmasse, Kathode und Verfahren zur Herstellung einer Kathode
DE102020131531A1 (de) Verfahren zum lithiieren von metallanoden unter verwendung von elektrolyten
DE102018202929A1 (de) Hybridsuperkondensator und Verfahren zur Herstellung eines Hybridsuperkondensators
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
EP1759430B1 (de) Lithium-polymer-energiespeicher und verfahren zu ihrer herstellun
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
DE102006007220B4 (de) Verfahren zum Herstellen von Lithium-Polymer-Energiespeichern
DE102005011908B9 (de) Anode für eine Lithium-Polymer-Batterie und Verfahren zur Herstellung einer Anode
DE102007034178A1 (de) Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Zellen und Verfahren zur Herstellung derselben

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