DE102017202442A1 - Flexible pantograph foils - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrode für eine Lithiumionenzelle, die einen Stromkollektor aus Metallfolie und eine darauf aufgebrachte aktive Schicht umfasst, wobei die aktive Schicht bei Lithiumaufnahme eine maximale Volumenexpansion ΔV von 33% oder mehr oder eine maximale Längenänderung ΔL parallel zur Metallfolie von 10% oder mehr aufweist. Die Metallfolie weist eine Dehnbarkeit auf, die größer ist als die Längenänderung ΔL der aktiven Schicht.The present invention relates to an electrode for a lithium-ion cell comprising a current collector of metal foil and an active layer applied thereto, wherein the lithium-added active layer has a maximum volume expansion ΔV of 33% or more or a maximum change in length ΔL parallel to the metal foil of 10% or has more. The metal foil has an extensibility which is greater than the change in length ΔL of the active layer.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrode für eine Lithiumionenzelle mit flexibler Stromabnehmerfolie.The present invention relates to an electrode for a lithium ion cell with a flexible current collector foil.
Technischer HintergrundTechnical background
Für die negative Elektrode (Anode) einer Lithiumionenzelle werden typischerweise kohlenstoffbasierte Interkalationsmaterialien wie Graphit eingesetzt, die auf einer Kupferfolie als Stromableiter aufgebracht sind.The negative electrode (anode) of a lithium-ion cell typically employs carbon-based intercalation materials, such as graphite, deposited on a copper foil as a current collector.
Zur Erhöhung der Energiedichte besteht die Bestrebung, die Stromableiterfolie möglichst dünn zu machen, um das Gewicht zu reduzieren. Daneben wird auch versucht, das kohlenstoffbasierte Aktivmaterial durch ein Aktivmaterial mit höherer spezifischer Kapazität, wie Silizium/Kohlenstoff-Verbundmaterialien, Siliziumlegierungen oder Silizium zu ersetzen.To increase the energy density there is an effort to make the current collector foil as thin as possible in order to reduce the weight. In addition, an attempt is also being made to replace the carbon-based active material with a higher specific-capacity active material, such as silicon / carbon composites, silicon alloys, or silicon.
Jedoch unterliegen solche siliziumbasierten Anodenaktivmaterialien relativ großen Volumenänderungen von bis zu etwa 300% bei der Aufnahme bzw. Abgabe von Lithium. Dies entspricht einer Längenänderung von etwa 60% in jeder Raumrichtung. Aufgrund dieser Volumenänderung ist die Aktivmaterialschicht bei der Zyklisierung erheblichen mechanischen Spannungen unterworfen. Diese können zu Brüchen und Ablösungen in der Aktivmaterialbeschichtung führen. Zudem werden siliziumbasierte Aktivmaterialien in sehr geringen Schichtdicken eingesetzt, so dass der Stromableiter ebenfalls sehr dünn gewählt werden soll, um Gewicht einzusparen und eine günstige Energiedichte zu erhalten. Gerade bei sehr dünnen Stromableiterfolien besteht jedoch die Gefahr, dass aufgrund der Volumenänderung der Aktivmaterialschicht der Stromabnehmer selbst reißen kann.However, such silicon-based anode active materials undergo relatively large volume changes of up to about 300% in the uptake of lithium. This corresponds to a change in length of about 60% in each spatial direction. Due to this volume change, the active material layer is subjected to considerable mechanical stresses during cyclization. These can lead to breaks and detachments in the active material coating. In addition, silicon-based active materials are used in very small layer thicknesses, so that the current conductor should also be chosen very thin in order to save weight and to obtain a favorable energy density. Especially with very thin Stromableiterfolien, however, there is a risk that due to the change in volume of the active material layer of the current collector itself can break.
Bei Konversionsaktivmaterialien wie FeF3, das gegenwärtig als Kathodenaktivmaterial alternativ zu den üblicherweise eingesetzten Interkalationsmaterialien untersucht wird, besteht eine ähnliche Problematik. Bei der Konversionsreaktion mit FeF3 werden drei Li+/e- pro Formeleinheit umgesetzt, was zu Volumenänderungen bis zu etwa 100% bei der Zyklisierung führt, entsprechend einer Längenänderung von etwa 25% in jeder Raumrichtung.Conversion-active materials such as FeF 3 , which is currently being investigated as a cathode active material as an alternative to the commonly used intercalation materials, have a similar problem. In the conversion reaction with FeF 3 , three Li + / e - are converted per formula unit, resulting in volume changes up to about 100% in the cyclization, corresponding to a change in length of about 25% in each spatial direction.
Aufgrund der im Vergleich zu herkömmlichen Aktivmaterialien komplexeren und langsameren Kinetik werden wiederum dünne Schichtdicken zur Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit angestrebt, was zur Folge hat, dass der Stromableiter ebenfalls möglichst dünn sein sollte, um trotz der dünnen Aktivmaterialschicht eine günstige Energiedichte zu erreichen. Die Volumenänderung der Aktivmaterialschicht in Verbindung mit der geringen Schichtdicke der Stromableiterfolie kann wiederum zu Brüchen während der Zyklisierung führen.Due to the more complex and slower compared to conventional active materials kinetics thin film thicknesses are again sought to increase the reaction rate, with the result that the current conductor should also be as thin as possible in order to achieve a favorable energy density despite the thin active material layer. The change in volume of the active material layer in conjunction with the small layer thickness of the current collector foil can in turn lead to fractures during the cyclization.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
In Anbetracht der obigen Problematik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabenstellung zugrunde, eine Elektrode für eine Lithiumionenzelle bereitzustellen, die ein Aktivmaterial mit hoher Volumenexpansion bei der Zyklisierung einsetzt, und ein verringertes Risiko von Brüchen in der Aktivschicht oder im Stromkollektor aufweist.In view of the above problem, it is an object of the present invention to provide an electrode for a lithium ion cell employing a high volumetric expansion active material in cyclization and having a reduced risk of breakage in the active layer or in the current collector.
Die Metallfolien, die herkömmlicherweise als Stromkollektor eingesetzt werden, wie z.B. rollgepresste Kupfer-Folie, weisen normalerweise eine relativ hohe Zugsteifigkeit, aber nur eine geringe Dehnbarkeit, typischerweise im Bereich von 0,1%, auf.The metal foils which are conventionally used as a current collector, e.g. Roll-pressed copper foil usually has a relatively high tensile stiffness but only a low ductility, typically in the range of 0.1%.
Es wurde hierbei festgestellt, dass in Verbindung mit Aktivmaterialien mit großer Volumenexpansion die Zugdehnungseigenschaften der als Stromkollektor eingesetzten Metallfolie eine wesentliche Bedeutung haben, und dass die oben beschriebenen Probleme gelöst oder abgemildert werden können, wenn eine flexible, dehnbare Metallfolie als Stromkollektor eingesetzt wird.It has been found that, in conjunction with high volume expansion active materials, the tensile elongation properties of the metal foil used as the current collector are of significant importance, and that the problems described above can be overcome or mitigated by using a flexible, stretchable metal foil as a current collector.
Somit stellt die Erfindung eine Elektrode bereit, die einen Stromkollektor aus Metallfolie und eine darauf aufgebrachte aktive Schicht umfasst, wobei die aktive Schicht bei Lithiumaufnahme eine maximale Volumenexpansion ΔV von 33% oder mehr oder eine maximale Längenänderung ΔL parallel zur Metallfolie von 10% oder mehr aufweist, und die Dehnbarkeit der Metallfolie größer ist als die Längenänderung der aktiven Schicht.Thus, the invention provides an electrode comprising a current collector of metal foil and an active layer deposited thereon, said lithium receiving active layer having a maximum volume expansion ΔV of 33% or more or a maximum length change ΔL parallel to the metal foil of 10% or more , and the extensibility of the metal foil is greater than the change in length of the active layer.
Die aktive Schicht bezeichnet hierbei die auf dem Stromkollektor aufgebrachte Schicht, die das Aktivmaterial enthält. Sie kann durchgehend aus einem Aktivmaterial bestehen, beispielsweise aus Silizium oder einem Aktivmaterial, das Lithiumlegierungen bildet, oder es kann sich um ein Verbundmaterial aus Aktivmaterial und weiteren Komponenten, beispielsweise einem elektrisch leitfähigen Zusatz und/oder einem Zusatz mit Lithiumionenleitfähigkeit handeln. Bindemittel können ebenfalls enthalten sein.In this case, the active layer denotes the layer applied to the current collector and containing the active material. It may consist of an active material throughout, such as silicon or an active material that forms lithium alloys, or it may be a composite material of active material and other components, such as an electrically conductive additive and / or an additive having lithium ion conductivity. Binders may also be included.
Die Volumenexpansion ΔV der aktiven Schicht ist die Volumendifferenz zwischen dem minimalen Volumen Vmin und dem maximalen Volumen Vmax des Materials, aus dem die aktive Schicht besteht, normiert auf Vmin als 100%. Entsprechendes gilt auch für die Längenänderung ΔL parallel zur Folie. Vmin bzw. Lmin entspricht dem Zustand mit minimaler Lithiumbeladung, d.h. dem oxidierten Zustand, und Vmax bzw. Lmax entspricht dem Zustand mit maximaler Lithiumbeladung, d.h. dem reduzierten Zustand des Materials, aus dem die aktive Schicht besteht.The volume expansion ΔV of the active layer is the volume difference between the minimum volume V min and the maximum volume V max of the material composing the active layer normalized to V min as 100%. The same applies to the change in length ΔL parallel to the film. V min or L min corresponds to the state with minimal lithium loading, ie the oxidized state, and V max or L max corresponds to the state with maximum lithium loading, ie the reduced state of the material making up the active layer.
Somit sind ΔV und ΔL durch die nachfolgenden Formeln definiert:
Im Allgemeinen ist die Volumenänderung der aktiven Schicht näherungsweise isotrop, so dass ΔL und ΔV wie folgt ineinander umgerechnet werden können:
Die Verfahren zur Bestimmung von ΔL und ΔV sind nicht speziell beschränkt, und können von der Art des Aktivmaterials oder der Zusammensetzung der aktiven Schicht abhängen.The methods for determining ΔL and ΔV are not particularly limited, and may depend on the kind of the active material or the composition of the active layer.
Falls die aktive Schicht nur aus Materialien besteht, die sowohl im oxidierten als auch im reduzierten Zustand kompakt und porenfrei sind und eine definierte Dichte und Zusammensetzung aufweisen, so können ΔL und ΔV aus den bekannten Stoffparametern (d.h. Dichte und Molgewicht der oxidierten und reduzierten Stufe) der jeweiligen Reinsubstanzen berechnet werden.If the active layer consists only of materials which are both compact and nonporous both in the oxidized and the reduced state and have a defined density and composition, ΔL and ΔV can be calculated from the known substance parameters (ie density and molecular weight of the oxidized and reduced steps). the respective pure substances are calculated.
Weiterhin können ΔL und ΔV auch direkt gemessen werden. Beispielsweise kann die Messung an einer Test-Elektrode im laufenden Betrieb mit Hilfe eines Dilatometers erfolgen, oder sie kann in einer Spezialzelle mit in-Situ-Elektronenmikroskopie in Aufsicht oder Querschnitt durchgeführt werden. Alternativ können lichtmikroskopische oder elektronenmikroskopische Aufnahmen der geladenen und der ungeladenen Elektrode miteinander verglichen werden. ΔL lässt sich dabei beispielsweise aus der Dickenänderung der Aktivschicht ablesen. Zur Bestimmung von ΔV kommt z.B die mikroskopische Beobachtung des Querschnitts in Frage.Furthermore, ΔL and ΔV can also be measured directly. For example, the measurement can be made on a test electrode during operation by means of a dilatometer, or it can be performed in a special cell with in-situ electron microscopy in a plan view or cross section. Alternatively, light microscopic or electron micrographs of the charged and uncharged electrodes can be compared. ΔL can be read off, for example, from the change in thickness of the active layer. For the determination of ΔV, for example, the microscopic observation of the cross section comes into question.
Beispiele für Anoden-Aktivmaterialien mit großer Volumen- bzw. Längenexpansion während der Zyklisierung umfassen Legierungsbildner wie Silizium (ΔV = 300%), Aluminium, Gallium, Germanium, Zinn, Silber, Legierungen von diesen, oder auch Phosphor. Optional können diese Materialien auch als Verbundmaterial mit Kohlenstoff eingesetzt werden. Bevorzugt sind Silizium und Silizium/Kohlenstoff-Verbundmaterialien. Als weitere Beispiele lassen sich Konversionsaktivmaterialien mit niedrigem Potential gegen Li/Li+ anführen, wie beispielsweise Metalloxide, Phosphide, Nitride und Sulfide, z.B. Fe2O3. Beispiele für Kathoden-Aktivmaterialien mit großem ΔV bzw. ΔL sind insbesondere Konversionsmaterialien auf Fluoridbasis, wie z.B. FeF3 (ΔV = 100%), oder auch Sulfide mit hohem Potential gegenüber Li/Li+, wie z.B. CuS.Examples of anode active materials with high volume expansion during cyclization include alloying agents such as silicon (ΔV = 300%), aluminum, gallium, germanium, tin, silver, alloys of these, or even phosphorus. Optionally, these materials can also be used as composite material with carbon. Preferred are silicon and silicon / carbon composites. As further examples, low-potential conversion active materials can be cited against Li / Li +, such as metal oxides, phosphides, nitrides, and sulfides, eg, Fe 2 O 3 . Examples of cathode active materials with large ΔV or ΔL are in particular conversion materials based on fluoride, such as FeF 3 (ΔV = 100%), or even sulfides with high potential to Li / Li +, such as CuS.
All diese Anoden- und Kathoden-Aktivmaterialien sind in der Lage, stöchiometrisch ein hohes Verhältnis an Lithium pro Formeleinheit aufzunehmen und wieder abzugeben, was die große Volumenänderung erklärt.All of these anode and cathode active materials are capable of stoichiometrically accepting and releasing a high ratio of lithium per formula unit, which explains the large volume change.
Falls in der aktiven Schicht eine Kombination von Aktivmaterialien eingesetzt wird, entsprechen ΔV bzw. ΔL im Allgemeinen dem gewichteten Durchschnitt der Komponenten. If a combination of active materials is used in the active layer, ΔV and ΔL are generally the weighted average of the components.
Beim Einsatz von Verbundmaterialien, die passive Komponenten wie elektrisch leitfähige Zusätze, Lithiumionenleiter oder Bindemittel enthalten, deren Volumen sich bei der Zyklisierung nicht ändert, verringern sich ΔV bzw. ΔL entsprechend. Falls die aktive Schicht Poren aufweist, so verringern sich ΔV bzw. ΔL ebenfalls, da die Volumenänderung teilweise durch Auffüllen der Poren abgefangen wird.When using composite materials containing passive components such as electrically conductive additives, lithium ion conductors or binders whose volume does not change during cyclization, ΔV and ΔL decrease accordingly. If the active layer has pores, then ΔV and ΔL also decrease because the volume change is partially absorbed by filling the pores.
Auf diese Weise lassen sich je nach Art des Aktivmaterials und Anteil der passiven Komponenten ΔV bzw. ΔL-Werte in einem Bereich von üblicherweise 33 bis 330% einstellen.In this way, depending on the type of active material and proportion of passive components, ΔV or ΔL values can be set in a range of usually 33 to 330%.
Als Metallfolie für den Stromkollektor kommen Metallfolien aus Kupfer, Nickel, Aluminium oder Legierungen von diesen in Betracht. Für Elektroden mit einem stark negativen Potential von weniger als 1 V gegenüber Li/Li+ wird vorzugsweise Kupferfolie eingesetzt, ansonsten ist Aluminiumfolie bevorzugt. Die Foliendicke ist vorzugsweise 20 µm oder kleiner, bei Kupferfolie insbesondere bevorzugt 10 µm oder kleiner und bei Aluminiumfolie insbesondere bevorzugt 15 µm oder kleiner.As a metal foil for the current collector are metal foils of copper, nickel, aluminum or alloys of these into consideration. For electrodes with a strongly negative potential of less than 1 V compared to Li / Li + copper foil is preferably used, otherwise aluminum foil is preferred. The film thickness is preferably 20 .mu.m or smaller, in the case of copper foil particularly preferably 10 .mu.m or less, and in the case of aluminum foil particularly preferably 15 .mu.m or less.
Die Dehnbarkeit der Metallfolie muss größer sein als die Längenexpansion der Aktivschicht und beträgt daher mindestens 10%, vorzugsweise mindestens 20%, stärker bevorzugt mindestens 50%. Je größer die Dehnbarkeit der Metallfolie ist, desto größer darf erfindungsgemäß die Volumen- oder Längenexpansion der auf ihr aufgebrachten Aktivschicht sein. Die Dehnbarkeit lässt sich als Bruchdehnung nach ISO 6892 bestimmen.The extensibility of the metal foil must be greater than the length expansion of the active layer and is therefore at least 10%, preferably at least 20%, more preferably at least 50%. The greater the extensibility of the metal foil, the greater may be according to the invention, the volume or length expansion of the applied active layer on her. The extensibility can be determined as breaking elongation according to ISO 6892.
Vorzugsweise ist Metallfolie zudem möglichst elastisch und weist eine hohe Streckdehnung auf. Die Dehnung bis zur Elastizitätsgrenze (0,2% Dehngrenze) ist vorzugsweise mindestens 1%, stärker bevorzugt mindestens 5%.In addition, metal foil is preferably as elastic as possible and has a high elongation at break. The elongation to the elastic limit (0.2% proof stress) is preferably at least 1%, more preferably at least 5%.
Metallfolien mit derartiger Dehnbarkeit und Elastizität lassen sich beispielsweise durch Weichglühen oder durch geeignete Wahl der Legierung erhalten. Alternativ dazu kommt auch eine mechanische Bearbeitung z.B. zu einem geeigneten Streckmetall in Betracht.Metal foils with such extensibility and elasticity can be obtained, for example, by soft annealing or by suitable choice of the alloy. Alternatively, mechanical processing, e.g. into a suitable expanded metal into consideration.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Elektrode wird die Aktivmaterialschicht auf der Metallfolie nach einem an sich bekannten Verfahren abgeschieden. Die Schichtdicke beträgt dabei im Allgemeinen 10 bis 100 pm, vorzugsweise 20 bis 70 µm.To produce the electrode according to the invention, the active material layer is deposited on the metal foil according to a method known per se. The layer thickness is generally 10 to 100 .mu.m, preferably 20 to 70 microns.
Eine Silizium- oder Zinnschicht kann beispielsweise durch Gasphasenabscheidungstechniken aufgebracht werden, wie Aufdampfen oder Sputtern. Bei Zinn oder Zinnlegierungen kann auch ein elektrochemisches Plattieren in Betracht kommen. Zur Aufbringung von Verbundmaterialschichten kann eine Slurry-Beschichtung, in der eine Suspension des Aktivmaterials, typischerweise in Kombination mit Passiv-Bestandteilen wie Bindemittel, elektrisch leitfähigen Zusätzen und gegebenenfalls einem Lithiumionenleiter auf die Folie aufgebracht wird, gefolgt von Trocknen und Pressen bzw. Sintern eingesetzt werden.For example, a silicon or tin layer may be deposited by vapor deposition techniques, such as vapor deposition or sputtering. For tin or tin alloys, electrochemical plating may also be considered. For applying composite material layers, a slurry coating in which a suspension of the active material, typically in combination with passive ingredients such as binders, electrically conductive additives, and optionally a lithium ion conductor is applied to the film, followed by drying and pressing or sintering, respectively ,
Die erfindungsgemäße Elektrode wird je nach Typ des Aktivmaterials als Anode bzw. Kathode in einer Lithiumionenzelle eingesetzt. Der Typ der Zelle ist nicht speziell beschränkt, und es kommen alle Zelltypen in Betracht, die für den Einsatz des jeweiligen Aktivmaterials geeignet sind. Da die meisten der in Frage kommenden Aktivschichten mit großer Volumenexpansion in erster Linie für Festkörperzellen vorgesehen sind, wird die Elektrode typischerweise in Festkörperzellen eingesetzt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und die Verwendung in Flüssigelektrolyt-Zellen oder Gelelektrolyt-Zellen kann ebenfalls in Betracht kommen.Depending on the type of active material, the electrode according to the invention is used as the anode or cathode in a lithium-ion cell. The type of cell is not particularly limited, and all cell types are suitable which are suitable for the use of the respective active material. Since most of the candidate active layers with large volume expansion are primarily intended for solid state cells, the electrode is typically used in solid state cells. However, the present invention is not limited thereto, and use in liquid electrolyte cells or gel electrolyte cells may also be considered.
Auch die Bauweise der Zelle ist nicht speziell beschränkt. Jedoch ist der mögliche absolute Versatz aufgrund der Volumenänderung umso ausgeprägter, je größer die Bahnlänge der Elektrode ist, was insbesondere bei Bahnlängen, wie sie in Zellen vom Wickel-Typ eingesetzt werden, eine Rolle spielen kann. Daher ist der Einsatz in Zellen vom Stapel-Typ, beispielsweise in Beutel- (Pouch-)-Bauweise bevorzugt.The construction of the cell is not particularly limited. However, the larger the track length of the electrode, the more pronounced is the possible absolute offset due to the change in volume, which may be particularly important for web lengths used in winding-type cells. Therefore, use in stack-type cells, for example, in pouch (pouch) construction, is preferred.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112009000230T5 (en) | 2008-01-28 | 2010-12-09 | Sharp Kabushiki Kaisha, Osaka-shi | Active cathode material, cathode and non-aqueous secondary battery |
DE102014211743A1 (en) | 2014-06-18 | 2015-12-24 | Robert Bosch Gmbh | Galvanic element and method for its production |
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