DE102005045032A1

DE102005045032A1 - Galvanisches Element mit Sicherheitseinrichtung

Info

Publication number: DE102005045032A1
Application number: DE102005045032A
Authority: DE
Inventors: Arno Dr. Perner; Peter Dr. Haug; Rainer Hald; Thomas Dr. Wöhrle; Markus Kohlberger; Dejan Dr. Ilic
Original assignee: VARTA Microbattery GmbH
Current assignee: VARTA Microbattery GmbH
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2007-03-22
Also published as: WO2007033734A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein galvanisches Element mit mindestens einer negativen, lithium-interkalierenden Elektrode und mindestens einer positiven Elektrode, wobei mindestens eine der Elektroden eine Mischung aus Ruß und/oder Graphit als kohlenstoffbasierten Leitfähigkeitsverbesserer mit mindestens einem schmelzbaren Polyolefin, insbesondere mit Polyethylen, aufweist. Zudem betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen galvanischen Elements und die Verwendung einer Mischung aus Ruß und/oder Graphit mit mindestens einem Polyolefin, vorzugsweise mit Polyethylen, als Bestandteil einer Elektrode, insbesondere in einem galvanischen Element.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein galvanisches Element mit mindestens einer negativen, Lithium interkalierenden Elektrode und mindestens einer positiven Elektrode, das eine Sicherheitseinrichtung zum Schutz vor Überhitzung aufweist, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

An wiederaufladbare Batterien, insbesondere solche mit Lithium-Ionen- bzw. Lithium-Polymer-Zellen, werden immer höhere Anforderungen in Bezug auf Leistung und Belastbarkeit im Normalbetrieb gestellt. Dabei müssen die Zellen gleichzeitig aber auch hohen Sicherheitsanforderungen genügen. Ein wichtiger Sicherheitsaspekt ist der Schutz vor Überhitzung, der insbesondere bei lithiummetallhaltigen Battieren einen großen Stellenwert einnimmt. In Folge von Überladung oder eines Kurzschlusses der Elektroden kann die Temperatur in einer Batterie unkontrolliert ansteigen (sogenannter „thermal runaway"). Gegebenenfalls kann dieser Temperaturanstieg zu einer Entzündung der Batterie oder in Extremfällen auch zu einer Explosion führen.

Entsprechend ist es wünschenswert, daß Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Zellen bestimmten Sicherheitsvorgaben bzw. -spezifikationen entsprechen. Ein Beispiel für eine solche Vorgabe ist das Bestehen des sogenannten Ofentests, bei dem geladene Zellen in einem Umluftofen aufgeheizt und Temperaturen von bis zu ca. 150°C ausgesetzt werden. Die Maximaltemperatur wird dabei üblicherweise über einen Zeitraum von einigen Minuten gehalten, danach läßt man die Zellen wieder abkühlen. Die Zellen dürfen sich während des gesamten Vorgangs weder entzünden noch explodieren.

Aus der US-6,168,880 ist eine Batterie bekannt, in der neben einem Separator ein Polymernetz als eine Art „thermische Sicherung" zwischen den Elektroden angeordnet ist. Im Falle einer Überhitzung der Batterie schmilzt das Polymernetz. Dadurch steigt der Innenwiderstand in der Batterie stark an und unterbindet den Ionentransport und damit auch den Stromfluß zwischen den Elektroden. Ein weiterer Temperaturanstieg wird dadurch verhindert.

Eine weitere, technisch nicht unähnliche Lösung ist in der US-6,475,666 offenbart. Darin werden Batterien mit einem Separator beschrieben, der einen niedrigschmelzenden Streifen aus Polyethylen umfaßt. Der Streifen hat eine mikroporöse Struktur und ist durchlässig für Lithiumionen. Sobald die Temperatur in der Batterie, beispielsweise in Folge eines Kurzschlusses, den Schmelzpunkt des Polyethylens überschreitet, wird durch dessen beginnende Schmelze der Ionentransport und damit auch der Stromfluß zwischen den Elektroden behindert, gegebenenfalls auch völlig unterbunden. Allerdings können, bedingt durch die Schmelze der Polyethylenschicht, weitere Kurzschlüsse entstehen, weswegen der Separator einen zweiten, vergleichweise erst bei höheren Temperaturen schmelzenden Streifen aus Polypropylen umfaßt. Dieser wirkt strukturerhaltend und verhindert direkte Kontakte zwischen den Elektroden auch im Falles eines völligen Zusammenschmelzens des Polyethylenstreifens.

Die aus dem Stand der Technik angeführten Batterien entsprechen zwar dem eingangs genannten Anforderungsprofil, ihre Herstellung ist aber mit verhältnismäßig hohem Aufwand verbunden. So erfordert das separate Verbauen von Sicherungskomponenten wie Polymernetzen oder notwendigen strukturerhaltenden Komponenten wie dem genannten Polyethylenstreifen zusätzliche Schritte, die gegebenenfalls in einen bestehenden Produktionsablauf integriert werden müssten. Dies würde zu Kostensteigerungen führen, unter anderem deshalb sind die genannten Lösungen auch nicht für jeden Anwendungsfall geeignet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, technische Lösungen bereitzustellen, die dem eingangs genannten Anforderungsprofil, hoher Sicherheit bei gleichzeitiger hoher Leistungsfähigkeit bzw. Belastbarkeit, entsprechen, zugleich aber die Nachteile der aus dem Stand der Technik angeführten Lösungen vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch das galvanische Element mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie die Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Elements sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 beschrieben. Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements ist in den Ansprüchen 10 bis 13 definiert. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.

Ein erfindungsgemäßes galvanisches Element weist mindestens eine negative, Lithium interkalierende Elektrode und mindestens eine positive Elektrode auf. Mindestens eine der Elektroden weist eine Mischung aus einem kohlenstoffbasierten Leitfähigkeitsverbesserer und mindestens einem schmelzbaren Polyolefin auf. Als Leitfähigkeitsverbesserer werden dabei insbesondere Ruß, Graphit oder eine Mischung aus beiden eingesetzt.

Als Polyolefine kommen vorzugsweise solche in Frage, die zwischen 80°C und 175°C, vorzugsweise zwischen 80°C und 140°C, schmelzen. Zwischen 80°C und 120°C schmelzbare Polyolefine sind unter den genannten weiter bevorzugt. Besonders bevorzugt wird Polyethylen eingesetzt, das im Bereich zwischen 110°C bis 120°C schmilzt.

Steigt die Temperatur in einer erfindungsgemäßen galvanischen Zelle in den Bereich des Schmelzpunktes bzw. des Schmelzbereiches des in einer Elektrode enthaltenen, mindestens einen schmelzbaren Polyolefins, so bedingt die einsetzende Schmelze eine mindestens teilweise Abkopplung von Aktivmaterial in der Elektrode. Die elektrische Leitfähigkeit innerhalb der Elektrode sinkt in der Folge drastisch, was einem weiteren Temperaturanstieg in der Zelle entgegenwirkt.

Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Batterien, die zum Schutz vor Überhitzung eine „thermische Sicherung" in Form eines separaten, schmelzbaren Bauteils (wie dem eingangs erwähnten Netz oder der schmelzbaren Separatorkomponente) aufweisen, ist der Schutz vor Überhitzung in einem erfindungsgemäßen galvanischen Element eine intrinsische Eigenschaft des eingesetzten Elektrodenmaterials. Vorteilhafterweise gestaltet sich der Zusammenbau eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements entsprechend vereinfacht, da das Verbauen der genannten separaten Komponenten entfällt.

Polyolefine sind bekanntermaßen elektrische Isolatoren. Ein Polyolefinanteil in einer Elektrode kann deswegen – auch in Anwesenheit von Leitfähigkeitsverbesserern – bis zu einem gewissen Grad die innere Leitfähigkeit der Elektrode herabsetzen. Zudem setzt eine Polyolefin- Beimischung die Energiedichte einer Elektrode herab, da pro Volumeneinheit der Anteil an Aktivmaterial entsprechend dem Volumen des beigemischten Polyolefins verringert ist.

Die Anmelderin hat nun gefunden, daß sich dem vorbeugen läßt, indem man das mindestens eine Polyolefin und den kohlenstoffbasierten Leitfähigkeitsverbesserer nicht jeweils separat in eine Elektrode einbringt, sondern als sogenannten Blend. Entsprechend liegt in einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen galvanischen Elements die Mischung aus kohlenstoffbasiertem Leitfähigkeitsverbesserer und mindestens einem schmelzbaren Polyolefin mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig, als Blend in der Elektrode vor.

Unter einem Blend soll hier eine Mischung verstanden werden, deren Bestandteile (im vorliegenden Fall das mindestens eine Polyolefin und der kohlenstoffbasierte Leitfähigkeitsverbesserer) im wesentlichen innig und fest miteinander verbunden sind. Dies kann insbesondere durch eine Behandlung der Bestandteile durch Mischen und anschließende Extrusion, durch intensives mechanisches Vermengen oder durch Vermengen in einem Suspensionsmittel erreicht werden. In einer Elektrode liegt der Blend erfindungsgemäß bevorzugt feinverteilt in Form eines Pulvers vor.

So sind galvanische Elemente nach der vorliegenden Erfindung dann besonders bevorzugt, wenn sie einen Blend aufweisen, der durch Extrusion einer Mischung aus Leitfähigkeitsverbesserer und dem mindestens einen Polyolefin und anschließender Pulverisierung des Extrudats hergestellt wird.

In weiteren bevorzugten Ausführungsformen weist das erfindungsgemäße galvanische Element einen Blend auf, der durch intensives mechani sches Vermengen des Leitfähigkeitsverbesserers und des mindestens einen Polyolefins, insbesondere in einer Mühle, herstellbar ist.

Schließlich sind insbesondere auch galvanische Elemente erfindungsgemäß bevorzugt, die einen Blend aufweisen, der aus einer Suspension des mindestens einen Polyolefins und des kohlenstoffbasierten Leitfähigkeitsverbesserers herstellbar ist. Aus einer Suspension von Leitruß und Polyethylenpulver läßt sich beispielsweise mit Leitruß beschichtetes Polyethylenpulver gewinnen, das als Blend erfindungsgemäß besonders geeignet ist.

Einen Blend aufweisende erfindungsgemäße galvanische Elemente zeigen überraschenderweise ein verbessertes Sicherheitsverhalten durch Schutz gegen Überhitzung, ohne daß dabei im Betrieb eine Verschlechterung der Zelleneigenschaften in Kauf genommen werden muß, wie man es aufgrund des Polyolefinanteils, wie oben erwähnt, erwarten würde. Der Blend übernimmt in der Elektrode die Funktion einer „thermischen Sicherung" und zugleich die eines Leitfähigkeitsverbesserers. Auf die separate Zugabe eines solchen kann entsprechend verzichtet werden. Zudem ist hervorzuheben, daß das Volumen eines Blends gegenüber der Summe der Volumina seiner einzelnen Bestandteile reduziert ist, was sich positiv in Bezug auf die Energiedichte einer mit dem Blend versetzten Elektrode auswirkt.

Es ist bevorzugt, daß der Gesamtanteil der Mischung aus Leitfähigkeitsverbesserer und dem mindestens einen Polyolefin in einer Elektrode (bezogen auf das Gesamtgewicht der Elektrode) zwischen 0,1 Gew.-% und 7 Gew.-%, insbesondere zwischen 0,5 Gew.-% und 5 Gew.-%, beträgt.

Weiterhin ist es bevorzugt, daß der Leitfähigkeitsverbesserer und das mindestens eine Polyolefin in im wesentlichen gleichen Massenanteilen in einer Elektrode enthalten sind.

Die Mischung, insbesondere der Blend, aus Leitfähigkeitsverbesserer und dem mindestens einen Polyolefin kann grundsätzlich sowohl in positiven als auch in negativen Elektroden erfindungsgemäßer galvanischer Elemente eingesetzt werden. Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Mischung ausschließlich in der mindestens einen positiven Elektrode enthalten ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die mindestens eine positive Elektrode eines galvanischen Elements nach der vorliegenden Erfindung als Hauptbestandteil Lithiumkobaltoxid auf.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die mindestens eine negative Elektrode eines galvanischen Elements nach der vorliegenden Erfindung als Hauptbestandteil eine graphitisierte Kohlenstoffmodifikation auf.

Auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Es umfaßt das Herstellen einer ersten Mischung, insbesondere eines Blends, aus dem Leitfähigkeitsverbesserer und dem mindestens einen schmelzbaren Polyolefin. Diese erste Mischung wird mit anderen Elektrodenbestandteilen gemischt, wobei eine zweite Mischung erhalten wird, aus der anschließend eine Elektrode geformt wird.

Wie oben bereits erwähnt wurde, kann ein Blend durch Mischen und anschließende Extrusion, durch mechanisches Vermengen oder durch Vermengen in einem Lösungsmittel (bzw. in einem Suspensionsmittel) hergestellt werden.

Entsprechend wird in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Blends der Leitfähigkeitsverbesserer in Pulverform mit dem mindestens einen, ebenfalls pulverförmigen Polyolefin in einem Lösungsmittel suspendiert. Das Lösungsmittel wird anschließend entfernt, wobei der Blend in Form eines Pulvers erhalten wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Herstellung des Blends der Leitfähigkeitsverbesserer mit dem mindestens einen Polyolefin vorgemischt und in einen Extruder überführt. Es folgt die Extrusion der Mischung und das Pulverisieren des extrudierten Produkts.

In einer dritten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Leitfähigkeitsverbesserer zur Herstellung des Blends mit dem mindestens einen Polyolefin in einer Mühle gemahlen.

Desweiteren umfaßt die vorliegende Erfindung auch die Verwendung einer Mischung aus Ruß und/oder Graphit mit mindestens einem Polyolefin, vorzugsweise mit Polyethylen, als Bestandteil einer Elektrode, insbesondere in einem galvanischen Element. Ein Einsatz der Mischung als Blend ist dabei bevorzugt. Mischung und Blend wurden bereits oben ausführlich erläutert. Auf die entsprechenden Stellen der Beschreibung wird hiermit verwiesen und Bezug genommen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder zu mehreren in Kombination miteinander bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Die beschriebenen besonderen Ausführungsformen dienen lediglich zur Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung und sind in keiner Weise einschränkend zu verstehen. Auch die nachstehend beschriebenen Zeichnungen sind Bestandteil der vorliegenden Beschreibung, was hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme bekräftigt wird.

In den Figuren zeigen
1: Einen bestandenen Überladetest eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements mit einer positiven Elektrode, die einen Blend aus Polyethylen und Ruß aufweist,
2: Den nicht bestandenen Überladetest eines galvanischen Elements, dessen positive Elektrode anstelle eines Blends aus Polyethylen und Ruß eine gleiche Menge an Leitfähigkeitsverbesserer aufweist.
Beispiel 1: Herstellung eines Blends aus einer Suspension von Polyethylen und Leitruß
Polyethylen (mit einem Schmelzpunkt zwischen 110°C und 120°C) und Leitruß (Timcal Belgien) werden in gleichen Massenanteilen in Aceton suspendiert und mit einem Dissolver 15 Minuten behandelt. Das entstandene Gemenge (mit Ruß beschichtetes Polyethylen) wird über einen Papierfilter abfiltriert und anschließend 2 Stunden an der Luft getrocknet. Es entsteht ein Blend, der sich hinsichtlich Farbe und Konsistenz wie gängiger Toner verhält. Der Blend ist im Verhältnis zu seinen Ausgangskomponenten deutlich volumenreduziert und weist gute Prozeßeigenschaften bei der Herstellung einer Elektrodenbeschichtungsmasse auf.
Beispiel 2: Herstellung eines Blends durch Extrusion
Alternativ zu Beispiel 1 kann ein Blend bestehend aus Ruß und Polyethylen auch durch Extrusion hergestellt werden. Low-density-Polyethylen (LDPE) und Ensaco250 (Timcal Belgien) werden in gleichen Masseteilen vorgemischt und extrudiert. Es entsteht ein schwarzes Granulat, das weiter pulverisiert werden kann.
Beispiel 3: Herstellung eines Blends in einer Kugelmühle
Ein Blend bestehend aus Ruß (Super P, Timcal Belgien) und Polyethylen kann auch durch Compoundierung hergestellt werden. Low-density-Polyethylen (LDPE) und Super P (Timcal Belgien) werden in gleichen Masseanteilen vorgemischt und in einer Kugelmühle über einen Zeitraum von 12 Stunden vermahlen. Es entsteht ein schwarzes Pulver, welches im Vergleich zum reinen Leitruß ein deutlich reduziertes Volumen aufweist.
Beispiel 4: Herstellung einer positiven Elektrode (Kathode) mit dem Blend aus Beispiel 3
3 Liter Aceton werden vorgelegt und auf 40°C erwärmt. 260 g Kynar Powerflex (ein Binder auf Basis eines Copolymers aus PVDF und HFP) werden mittels eines Ankerrührers in das Aceton eingebracht. Nach 20 Minuten ist der Binder im warmen Aceton gelöst. Anschließend ersetzt man den Ankerrührer durch eine Dissolverscheibe. Der Blend aus Beispiel 3 (189 g) und Lithiumkobaltoxid (3807 g) werden bei einer Drehzahl von 2000 Umdrehungen pro Minute in die viskose PVDF-HFP-Lösung eingetragen und für ca. 30 Minuten darin suspendiert, bis die Masse homogen ist. Danach wird die Drehzahl auf 500 Umdrehungen pro Minute reduziert und 473 g Dibutylphthalat (DBP, Firma Merck) eingerührt. Die so hergestellte Beschichtungsmasse wird beispielsweise auf einer Polyesterfolie (Mylar^TM) ausgerakelt. Nach dem Entfernen des Lösungsmittels entsteht ein schwarzblauer Elektrodenfilm, der kalt kalandriert wird.

Widerstand: 1,4 Ω/cm

Filmdichte (kalandriert): 2,9 g/cm³
Beispiel 5: Herstellung einer positiven Vergleichselektrode (Kathode), in der anstelle des Blends aus Beispiel 3 eine Mischung aus Leitruß und Leitgraphit enthalten ist
4 Liter Aceton werden vorgelegt und auf 40°C erwärmt. 260 g Kynar Powerflex werden mittels eines Ankerrührers eingebracht. Nach 20 Minuten ist der Binder im warmen Aceton gelöst. Anschließend wird der Ankerrührer durch eine Dissolverscheibe ersetzt. Ruß (Super P, 142 g), superior graphite (47 g) und Lithiumkobaltoxid (3807 g) werden bei einer Drehzahl von 2000 Umdrehungen pro Minute in die viskose PVDF-HFP-Lösung eingetragen und ca. 30 Minuten suspendiert, bis die Masse homogen ist. Danach wird die Drehzahl auf 500 Umdrehungen pro Minute reduziert und 473 g Dibutylphthalat (DBP, Firma Merck) eingerührt. Die so hergestellte Beschichtungsmasse wird beispielsweise auf einer Polyesterfolie (Mylar^TM) ausgerakelt. Nach dem Entfernen des Lösungsmittels entsteht ein schwarzblauer Elektrodenfilm, der kalt kalandriert wird.

Widerstand: 1,4 Ω/cm

Filmdichte (kalandriert): 2,9 g/cm³
Beispiel 6: Vergleichsuntersuchungen
Die positive Elektrode aus Beispiel 4 und die positive Vergleichselektrode aus Beispiel 5 werden auf übliche Weise bei ansonsten identischen Parametern (identische negative Elektrode, Stromkollektoren, Elektrolyt, Separator, Abmessungen etc.) zu einer erfindungsgemäßen galvanischen Zelle und einer Vergleichszelle verbaut. Als elektrochemisch aktives Material für die negative Elektrode kann dabei beispielsweise eine graphitisierte Kohlenstoffmodifikation verwendet werden, wie in der EP 1 235 286 beschrieben (negative Elektrode aus Kugelgraphit, Leitruß, Dibutylphthalat und einem PVDF-HFP-Copolymer als Binder). Als Separator wird beispielsweise ein dreilagiger Separator mit der Schichtabfolge Polypropylen/Polyethylen/Polypropylen eingesetzt. Nach Extraktion des Dibutylphthalats aus der positiven Elektrode (z. B. mit n-Hexan) erfolgt die Verpackung in Aluminium-Verbundfolie und nach Eindosieren des Elektrolyten (bevorzugt eines organisches Carbonatelektrolyten mit einem Lithium-Leitsalz) die sogenannte Formation.
Es zeigte sich, daß das erfindungsgemäße galvanische Element und die Vergleichszelle hinsichtlich Leistung und Belastbarkeit (z. B. bezüglich des Zyklenverhaltens bei Raumtemperatur und bei 60°C) identische Eigenschaften aufweisen.
Mit beiden Zellen wurden Sicherheitstest durchgeführt. Während eine erfindungsgemäße Zelle, wie in 1 illustriert, einen Überladetest bei 12 V/1 C problemlos bestand, zeigte die Vergleichszelle bei Überladung einen unkontrollierten Temperaturanstieg, was in 2 deutlich zu erkennen ist. In 1 wird deutlich, daß der starke Spannunganstieg (schwarze obere Linie) bei ca. 65 min zunächst von einem Temperaturanstieg (graue Linie) begleitet wird, der allerdings knapp oberhalb 80°C, begleitet von einem abrupten Abfall des Stromflusses, sein Ende findet. In 2 ist dagegen zu erkennen, dass der gleiche Spannungsanstieg zu einem deutlich stärkeren Temperaturanstieg führt, der bis deutlich über 100°C führt.

Claims

Galvanisches Element mit mindestens einer negativen, Lithium interkalierenden Elektrode und mindestens einer positiven Elektrode, wobei mindestens eine der Elektroden eine Mischung aus Ruß und/oder Graphit als kohlenstoffbasierten Leitfähigkeitsverbesserer mit mindestens einem schmelzbaren Polyolefin, insbesondere mit Polyethylen, aufweist.
Galvanisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Polyolefin bei Temperaturen zwischen 80°C und 175°C, vorzugsweise zwischen 80°C und 140°C, insbesondere zwischen 80°C und 120°C, schmelzbar ist.
Galvanisches Element nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Leitfähigkeitsverbesserer und das mindestens eine Polyolefin in der Elektrode als sogenannter Blend vorliegen.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitfähigkeitsverbesserer und das mindestens eine Polyolefin in der Elektrode als mit Leitruß beschichtetes Polyolefin-Pulver vorliegen.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtanteil der Mischung aus Leitfähigkeitsverbesserer und dem mindestens einen Polyolefin in einer Elektrode (bezogen auf das Gesamtgewicht der Elektrode) zwischen 0,1 Gew.-% und 7 Gew.-%, insbesondere zwischen 0,5 Gew.-% und 5 Gew.-%, beträgt.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Leitfähigkeitsverbesserer und das mindestens eine Polyolefin in im wesentlichen gleichen Masseanteilen in einer Elektrode enthalten sind.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Leitfähigkeitsverbesserer und dem mindestens einen Polyolefin ausschließlich in der mindestens einen positiven Elektrode enthalten ist.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine positive Elektrode als Hauptbestandteil Lithiumkobaltoxid aufweist.
Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine negative Elektrode als Hauptbestandteil eine graphitisierte Kohlenstoffmodifikation aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines galvanischen Elements nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend das Herstellen einer ersten Mischung, insbesondere eines Blends, aus dem Leitfähigkeitsverbesserer und dem mindestens einen schmelzbaren Polyolefin, das Mischen dieser ersten Mischung mit anderen Elektrodenbestandteilen, wobei eine zweite Mischung erhalten wird und das Formen einer Elektrode aus dieser zweiten Mischung.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Blends der Leitfähigkeitsverbesserer in Pulverform mit dem mindestens einen, ebenfalls pulverförmigen Polyolefin in einem Lösungsmittel suspendiert wird und anschließend das Lösungsmittel entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Blends der Leitfähigkeitsverbesserer mit dem mindestens einen Polyolefin vorgemischt wird, die Mischung extrudiert wird und das extrudierte Produkt pulverisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Blends der Leitfähigkeitsverbesserer mit dem mindestens einen Polyolefin in einer Mühle gemahlen wird.
Verwendung einer Mischung, insbesondere eines Blends, aus Ruß und/oder Graphit mit mindestens einem Polyolefin, vorzugsweise mit Polyethylen, als Bestandteil einer Elektrode, insbesondere in einem galvanischen Element.