DE102023121482A1

DE102023121482A1 - Durch unterschiedliche prozesse gebildete mehrschichtige beschichtung

Info

Publication number: DE102023121482A1
Application number: DE102023121482.9A
Authority: DE
Inventors: Gunho Kwak; Patrick Pietrasz; Chi Paik
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2022-08-12
Filing date: 2023-08-10
Publication date: 2024-02-15
Also published as: KR20240023372A; CN117638002A; US20240055574A1

Abstract

Ein Verfahren zum Bilden einer oder mehrerer Schichten einer Lithiumionenbatterie beinhaltet einen Schritt des aufeinanderfolgenden Aufbringens einer Nassbeschichtung und einer freistehenden Materialschicht auf ein sich bewegendes Substrat, um eine erste Doppelschicht auf dem Substrat zu bilden. Die erste Doppelschicht beinhaltet eine von einer Nassbeschichtung abgeleitete Schicht und die freistehende Materialschicht. Die erste Doppelschicht wird durch Warmwalzen zusammengedrückt, um eine zweite Doppelschicht zu bilden, in der die von einer Nassbeschichtung abgeleitete Schicht mindestens teilweise getrocknet wird und an der freistehenden Materialschicht haftet.

Description

GEBIET DER TECHNIK
In mindestens einem Aspekt werden ein Verfahren und System zum kontinuierlichen Bilden von Schichten für eine Lithiumionenbatterie bereitgestellt.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Mehrschichtige Beschichtungen bieten eine erhöhte Leistung und ermöglichen eine Anpassung von aktivem Material bei höherer Auflösung. Eigenschaften wie etwa hohe Energie und hohe Leistung sind mit einer derartigen mehrschichtigen Beschichtung möglich. Die Verarbeitung von mehrschichtigen kann jedoch aufgrund wiederholter, redundanter Prozesse zu Ineffizienzen führen. Zum Beispiel kann eine zweischichtige Beschichtung von größeren und kleineren NCM-Kathodenschichten das Ausführen mehrerer Beschichtungsschritte beinhalten, die die Prozesszeit um mindestens einen Faktor von zwei erhöhen können. Dementsprechend besteht ein Bedarf an Hybridprozessen, die verschiedene Schichten und aktive Materialien effizient integrieren.
KURZDARSTELLUNG
In mindestens einem Aspekt werden ein Verfahren und System zum Bilden von einer oder mehreren Schichten für eine Lithiumionenbatterie bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet einen Schritt des aufeinanderfolgenden Aufbringens einer Nassbeschichtung und einer freistehenden Materialschicht auf ein sich bewegendes Substrat, um eine erste Doppelschicht auf dem Substrat zu bilden. Die erste Doppelschicht beinhaltet eine von einer Nassbeschichtung abgeleitete Schicht und die freistehende Materialschicht. Die erste Doppelschicht wird durch Warmwalzen zusammengedrückt, um eine zweite Doppelschicht zu bilden, in der die von einer Nassbeschichtung abgeleitete Schicht mindestens teilweise getrocknet wird und an der freistehenden Materialschicht haftet.
In einem weiteren Aspekt werden ein Verfahren und System zum kontinuierlichen Bilden von einer oder mehreren Schichten für eine Lithiumionenbatterie bereitgestellt. Das mehrschichtige Beschichtungssystem beinhaltet eine Nassbeschichtungsstation, die eine Nassbeschichtung auf ein sich bewegendes Substrat aufbringt, und eine Station für freistehende Materialschichten, die eine freistehende Materialschicht auf die Nassbeschichtung aufbringt, um eine erste Doppelschicht zu bilden. Die erste Doppelschicht beinhaltet eine von einer Nassbeschichtung abgeleitete Schicht und die freistehende Materialschicht. Das mehrschichtige Beschichtungssystem beinhaltet auch eine Warmwalzstation, welche die erste Doppelschicht zusammendrückt, um eine zweite Doppelschicht zu bilden, in der die von einer Nassbeschichtung abgeleitete Schicht mindestens teilweise getrocknet wird und an der freistehenden Materialschicht haftet.
Die vorstehende Kurzdarstellung dient lediglich der Veranschaulichung und soll in keiner Weise einschränkend sein. Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen veranschaulichenden Aspekten, Ausführungsformen und Merkmalen werden weitere Aspekte, Ausführungsformen und Merkmale durch Bezugnahme auf die Zeichnungen und die folgende detaillierte Beschreibung ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein tieferes Verständnis des Wesens, der Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Offenbarung soll auf die folgende detaillierte Beschreibung Bezug genommen werden, die in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen gelesen wird, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:

1A. ein schematisches Ablaufdiagramm ist, das ein Verfahren zum kontinuierlichen Bilden einer oder mehrerer Schichten einer Lithiumionenbatterie mit einem Mehrschichtbeschichtungssystem darstellt.
1B. ein schematisches Ablaufdiagramm ist, das ein Verfahren zum kontinuierlichen Bilden einer oder mehrerer Schichten einer Lithiumionenbatterie mit einem Mehrschichtbeschichtungssystem darstellt.
2A. ein schematischer Querschnitt einer Batteriezelle ist, welche die eine oder die mehreren Schichten einer Lithiumionenbatterie beinhaltet, die durch das Verfahren aus 1A gebildet wurden.
2B. ein schematischer Querschnitt einer Batteriezelle ist, welche die eine oder mehreren Schichten einer Lithiumionenbatterie beinhaltet, die durch das Verfahren aus 1A gebildet wurden.
3. ein schematischer Querschnitt eines Batteriepacks ist, das die Batteriezellen aus 2A oder 2B beinhaltet.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nun wird detailliert auf gegenwärtig bevorzugte Zusammensetzungen, Ausführungsformen und Verfahren der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, welche die besten Arten der Umsetzung der Erfindung darstellen, die den Erfindern gegenwärtig bekannt sind. Die Figuren sind nicht zwangsläufig maßstabsgetreu. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt sein kann. Daher sind in dieser Schrift offenbarte spezifische Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage für einen beliebigen Aspekt der Erfindung und/oder als repräsentative Grundlage, um den Fachmann den vielfältigen Einsatz der vorliegenden Erfindung zu lehren.
Des Weiteren, sofern nicht in den Beispielen oder an anderer Stelle ausdrücklich anders angegeben, sind alle Zahlenmengen in dieser Beschreibung, die Materialmengen oder Reaktions- und/oder Verwendungsbedingungen angeben, bei der Beschreibung des breitesten Schutzumfangs der Erfindung als durch das Wort „etwa“ modifiziert zu verstehen. Im Allgemeinen ist eine Umsetzung innerhalb der genannten numerischen Grenzen bevorzugt. Folgendes gilt, wenn eine gegebene chemische Struktur einen Substituenten an einer chemischen Einheit (z. B. an einem Aryl, Alkyl usw.) beinhaltet, wird dieser Substituent einer allgemeineren chemischen Struktur zugeschrieben, welche die gegebene Struktur umfasst; Prozent, „Teile von“, und Verhältniswerte beziehen sich auf das Gewicht; der Begriff „Polymer“ beinhaltet „Oligopolymer“, „Copolymer“, „Terpolymer“ und dergleichen; Molekulargewichte, die für beliebige Polymere bereitgestellt sind, beziehen sich auf Gewichtsdurchschnittsmolekulargewicht, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben; die Beschreibung einer Gruppe oder Klasse von Materialien als für einen bestimmten Zweck in Verbindung mit der Erfindung geeignet oder bevorzugt impliziert, dass Mischungen aus beliebigen zwei oder mehreren der Elemente der Gruppe oder Klasse gleich geeignet oder bevorzugt sind; die Beschreibung der Bestandteile in chemischen Begriffen bezieht sich auf die Bestandteile zum Zeitpunkt der Hinzufügung zu einer beliebigen Kombination, die in der Beschreibung angegeben ist, und schließt nicht unbedingt chemische Interaktionen unter den Bestandteilen einer Mischung aus, wenn sie gemischt ist; die erste Definition eines Akronyms oder einer anderen Abkürzung gilt für alle nachfolgende Verwendungen derselben Abkürzung in dieser Schrift und gilt entsprechend für normale grammatische Variationen der anfänglich definierten Abkürzung; und, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist, ist die Messung einer Eigenschaft durch dieselbe Technik bestimmt, auf die sich vorstehend oder nachstehend für dieselbe Eigenschaft bezogen wurde/wird.
Es ist zudem zu beachten, dass die in der Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen verwendeten Singularformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ Pluralbezüge umfassen, sofern der Kontext nicht deutlich etwas anderes angibt. Zum Beispiel soll eine Bezugnahme auf eine Komponente im Singular eine Vielzahl von Komponenten umfassen.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck „etwa“, dass die fragliche Menge oder der fragliche Wert der konkrete festgelegte Wert oder ein anderer Wert in seiner Nachbarschaft sein kann. Im Allgemeinen soll der Ausdruck „etwa“, wenn er einen bestimmten Wert bezeichnet, einen Bereich innerhalb von +/- 5 % des Werts bezeichnen. Als ein Beispiel bezeichnet die Formulierung „etwa 100“ einen Bereich von 100 +/- 5, d. h. den Bereich von 95 bis 105. Im Allgemeinen kann, wenn der Begriff „etwa“ verwendet wird, erwartet werden, dass ähnliche Ergebnisse oder Wirkungen gemäß der Erfindung innerhalb eines Bereichs von +/-5 % des angegebenen Werts erhalten werden können.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck „und/oder“, dass entweder alle oder nur eines der Elemente dieser Gruppe vorhanden sein können. Zum Beispiel bedeutet „A und/oder B“ „nur A oder nur B oder sowohl A als auch B“. Im Fall von „nur A“ deckt der Begriff auch die Möglichkeit ab, dass B nicht vorhanden ist, d. h. „nur A, nicht aber B“.
Es versteht sich auch, dass diese Erfindung nicht auf die nachstehend beschriebenen konkreten Ausführungsformen und Verfahren beschränkt ist, da spezifische Komponenten und/oder Bedingungen natürlich variieren können. Darüber hinaus wird die hierin verwendete Terminologie nur zum Zwecke der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet und soll in keiner Weise einschränkend sein.
Der Ausdruck „umfassend“ ist synonym mit „beinhaltend“, „aufweisend“, „enthaltend“ oder „gekennzeichnet durch“. Diese Ausdrücke sind einschließend und offen und schließen zusätzliche, nicht aufgeführte Elemente oder Verfahrensschritte nicht aus.
Die Formulierung „bestehend aus“ schließt jedes Element, jeden Schritt oder jeden Inhaltsstoff aus, das/der nicht in dem Patentanspruch vorgegeben sind. Wenn diese Formulierung in einem Abschnitt des Hauptteils eines Patentanspruchs auftaucht, anstatt unmittelbar auf den Oberbegriff zu folgen, schränkt er nur das in diesem Abschnitt dargelegte Element ein; andere Elemente sind nicht von dem Anspruch als Ganzes ausgeschlossen.
Die Formulierung „im Wesentlichen bestehend aus“ beschränkt den Umfang eines Patentanspruchs auf die vorgegebenen Materialien oder Schritte, plus jene, welche die grundlegende(n) und neuartige(n) Eigenschaft(en) des beanspruchten Gegenstands nicht wesentlich beeinflussen.
Der Ausdruck „zusammengesetzt aus“ bedeutet „beinhaltend“ oder „bestehend aus“. Typischerweise wird dieser Ausdruck verwendet, um zu bezeichnen, dass ein Objekt aus einem Material gebildet ist.
In Bezug auf die Ausdrücke „umfassend“, „bestehend aus“ und „im Wesentlichen bestehend aus“, kann, wenn einer dieser drei Ausdrücke hierin verwendet wird, der gegenwärtig offenbarte und beanspruchte Gegenstand die Verwendung eines beliebigen der anderen beiden Ausdrücke beinhalten.
Der Ausdruck „eines oder mehrere“ bedeutet „mindestens eines“ und der Ausdruck „mindestens eines“ bedeutet „eines oder mehrere“. Die Ausdrücke „eine oder mehrere“ und „mindestens eine“ beinhalten „Vielzahl“ und „Mehrzahl“ als Teilmenge. In einer Verbesserung beinhaltet „einer oder mehrere“ „zwei oder mehr“.
Der Ausdruck „im Wesentlichen“, „im Allgemeinen“ oder „ungefähr“ kann in dieser Schrift verwendet werden, um offenbarte oder beanspruchte Ausführungsformen zu beschreiben. Der Ausdruck „im Wesentlichen“ kann einen Wert oder eine relative Charakteristik modifizieren, der bzw. die in der vorliegenden Offenbarung offenbart oder beansprucht wird. In derartigen Fällen kann „im Wesentlichen“ bedeuten, dass der Wert oder die relative Charakteristik, den bzw. die es modifiziert, innerhalb von ± 0 %, 0,1 %, 0,5 %, 1 %, 2 %, 3 %, 4 %, 5 % oder 10 % des Werts oder der relativen Charakteristik liegt.
Es versteht sich zudem, dass Ganzzahlbereiche ausdrücklich alle dazwischenliegenden ganzen Zahlen beinhalten. Zum Beispiel beinhaltet der Ganzzahlbereich 1-10 ausdrücklich 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10. Gleichermaßen beinhaltet der Bereich 1 bis 100 1, 2, 3, 4, ..., 97, 98, 99, 100. Gleichermaßen können, wenn ein beliebiger Bereich erforderlich ist, dazwischenliegende Zahlen, die Inkremente der Differenz zwischen der oberen Grenze und der unteren Grenze geteilt durch 10 sind, als alternative obere oder untere Grenzen genommen werden. Wenn zum Beispiel der Bereich 1,1 bis 2,1 ist, können die folgenden Zahlen 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9 und 2,0 als untere oder obere Grenze ausgewählt werden.
Wenn auf eine Zahlenmenge Bezug genommen wird, beinhaltet der Ausdruck „weniger als“ in einer Verbesserung eine untere nicht beinhaltete Grenze, die 5 Prozent der nach „weniger als“ angegebenen Anzahl beträgt. Zum Beispiel beinhaltet „weniger als 20“ eine untere nicht beinhaltete Grenze von 1 in einer Verbesserung. Daher beinhaltet diese Verbesserung von „weniger als 20“ einen Bereich zwischen 1 und 20. In einer anderen Verbesserung beinhaltet der Ausdruck „weniger als“ einen unteren nicht beinhalteten Grenzwert, der in aufsteigender Präferenzreihenfolge 20 Prozent, 10 Prozent, 5 Prozent oder 1 Prozent der nach „weniger als“ angegebenen Zahl ist.
Der Ausdruck „positive Elektrode“ bezeichnet eine Batteriezellenelektrode, aus der Strom abfließt, wenn die Lithiumionenbatteriezelle oder -batterie entladen wird. Manchmal wird eine „positive Elektrode“ als „Kathode“ bezeichnet.
Der Ausdruck „negative Elektrode“ bezeichnet eine Batteriezellenelektrode, zu der Strom hinfließt, wenn die Lithiumionenbatteriezelle oder -batterie entladen wird. Mitunter wird eine „negative Elektrode“ als „Anode“ bezeichnet.
Der Ausdruck „Zelle“ oder „Batteriezelle“ bezeichnet eine elektrochemische Zelle, die aus mindestens einer positiven Elektrode, mindestens einer negativen Elektrode, einem Elektrolyten und einer Separatormembran besteht.
Der Ausdruck „Batterie“ oder „Batteriepack“ bezeichnet eine elektrische Speichervorrichtung, die aus mindestens einer Batteriezelle hergestellt ist. In einer Verbesserung ist „Batterie“ oder „Batteriepack“ eine elektrische Speichervorrichtung, die aus einer Vielzahl von Batteriezellen hergestellt ist.
Abkürzungen:

„LCO“ bedeutet Lithiumkobaltoxid.
„NCM“ bedeutet Lithium -Nickel-Kobalt-Manganoxid.
„NCMA“ bedeutet Lithium -Nickel-Kobalt-Mangan-Aluminiumoxid.
„NCA“ bedeutet Lithium -Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid.
„LFP“ bedeutet Lithiumeisenphosphat.
„LMP“ bedeutet Lithiummanganphosphat.
„LVP“ bedeutet Lithiumvanadiumphosphat.
„LMO“ bedeutet Lithiummanganat.

Mit Bezug auf die 1A und 1B werden Verfahren zum kontinuierlichen Bilden einer oder mehrerer Schichten einer Lithiumionenbatterie mit einem Mehrschichtbeschichtungssystem schematisch dargestellt. Die Mehrschichtbeschichtungssysteme 10 und 10' beinhalten eine Nassbeschichtungsstation 12, eine Station 14 für freistehende Materialschichten und eine Warmwalzstation 16. Das Verfahren beinhaltet einen Schritt des aufeinanderfolgenden Aufbringens einer Nassbeschichtung 20 aus der Nassbeschichtunmgsstation 12 und einer freistehenden Materialschicht 22 aus der Station für freistehende Materialschichten 14 auf ein sich bewegendes Substrat 24 aus der Station, um eine erste Doppelschicht 26 auf dem Substrat zu bilden. Beispiele für Nassbeschichtungsstationen beinhalten Schlitzdüsensysteme, Gravursysteme, Umkehrkommasysteme und dergleichen. Das Nassbeschichtungssystem 12 kann die Aktivmaterialaufschlämmung direkt auf das sich bewegende Substrat auftragen. Mit weiterem Bezug auf die 1A und 1B beinhaltet die erste Doppelschicht 26 eine von einer Nassbeschichtung abgeleitete Schicht und die freistehende Materialschicht. Die erste Doppelschicht wird durch Warmwalzen durch eine Warmwalzstation 16 zusammengedrückt, um eine zweite Doppelschicht 28 zu bilden, in der die von einer Nassbeschichtung abgeleitete Schicht mindestens teilweise getrocknet wird und an der freistehenden Materialschicht haftet. Darüber hinaus kann das Zusammendrücken die Nassbeschichtungsschicht zumindest teilweise an der freistehenden Materialschicht anhaften. In einer Verbesserung wird die erste Doppelschicht unter Wärme (z. B. von etwa 70 bis 100 °C) (leicht) gepresst, um die zweite Doppelschicht zu bilden. Die zweite Doppelschicht 28 kann dann weiter getrocknet werden, zum Beispiel durch den Trockner 32. In der in 1A dargestellten Variation wird die Nassbeschichtung aufgetragen, bevor die freistehende Materialschicht aufgetragen wird. In der in 1B dargestellten Variation wird die Nassbeschichtung aufgetragen, nachdem die freistehende Materialschicht aufgetragen wurde. In dieser Variation kann eine Oberflächengrundierung für eine effektive Haftung der freistehenden Materialschicht am Substrat umgesetzt werden.
In einer Variation ist das Substrat 24 ein Stromkollektor. Daher kann das Substrat 24 aus einem Metall bestehen. Beispiele für geeignete Metalle beinhalten unter anderem Aluminium, Kupfer, Platin, Zink, Titan und dergleichen. In dem Fall, in dem die Doppelschicht 28 ein aktives Material der positiven Elektrode beinhaltet, besteht der Stromkollektor typischerweise aus Aluminium.
In einer Variation beinhaltet die von der Nassbeschichtung abgeleitete Schicht ein erstes positives aktives Elektrodenmaterial und die freistehende Materialschicht beinhaltet jeweils ein zweites positives aktives Elektrodenmaterial, sodass die zweite Doppelschicht eine positive Elektrode ist. In einer Variation beinhaltet das primäre positive Elektrodenmaterial Nickel in einer Menge von etwa 35 Gewichtsprozent bis etwa 75 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des primären positiven Elektrodenmaterials. In einigen Verbesserungen beinhaltet das Material der primären positiven Elektrode Nickel in einer Menge von mindestens 30 Gewichtsprozent, 35 Gewichtsprozent, 40 Gewichtsprozent, 45 Gewichtsprozent, 50 Gewichtsprozent oder 55 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des primären positiven Elektrodenmaterials und höchstens in aufsteigender Reihenfolge der Präferenz 99 Gewichtsprozent, 95 Gewichtsprozent, 90 Gewichtsprozent, 85 Gewichtsprozent, 80 Gewichtsprozent oder 70 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des primären positiven Elektrodenmaterials. In einer Verbesserung kann das erste aktive Material der positiven Elektrode eine Komponente beinhalten, die aus der Gruppe bestehend aus Lithium -Nickel-Kobalt-Mangan-Oxid (NCM), Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid (NCA), Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan-Aluminiumoxid (NCMA) und Kombinationen davon ausgewählt ist. In einer Verbesserung unterscheidet sich das erste aktive Material der positiven Elektrode vom zweiten aktiven Material der positiven Elektrode. In einer weiteren Verbesserung ist das erste aktive Material der positiven Elektrode das gleiche wie das zweite aktive Material der positiven Elektrode. In einer weiteren Verbesserung weist das erste aktive Material der positiven Elektrode eine andere durchschnittliche Partikelgröße als das zweite aktive Material der positiven Elektrode auf. Diese letztere Verbesserung ist besonders dann anwendbar, wenn das erste aktive Material der positiven Elektrode das gleiche wie das zweite aktive Material der positiven Elektrode ist. In einer weiteren Verbesserung weist das erste aktive Material der positiven Elektrode eine größere Partikelgröße als das zweite aktive Material der positiven Elektrode auf.
In einer anderen Variation beinhaltet die freistehende Materialschicht ein Trockenbeschichtungsbindemittel. Das Trockenbeschichtungsbindemittel kann eine Komponente beinhalten, die aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylidenfluorid, Polytetrafluorethylen und Kombinationen davon ausgewählt ist. In einer Verbesserung weist das Trockenbeschichtungsbindemittel Poren mit ausreichender Größe auf, um Lithiumionen durchzulassen. Die Poren können eine durchschnittliche Größe von mehr als 50 Ä aufweisen. In einer Verbesserung weisen die Poren eine durchschnittliche Größe von mehr als 100 Ä auf. In einer Variation beinhaltet die von der Nassbeschichtung abgeleitete Schicht ein aktives Material der positiven Elektrode. In einer Verbesserung beinhaltet die zweite Doppelschicht eine positive Elektrode, die an einem Separator angebracht ist.
Unter Bezugnahme auf 2A ist eine schematische Darstellung einer wiederaufladbaren Lithiumionenbatteriezelle bereitgestellt, die aus der zweiten Doppelschicht 28 aus 1 aufgebaut sein kann. Die Batteriezelle 40 beinhaltet die positive Elektrode 42. Die positive Elektrode 42 beinhaltet eine zweite Doppelschicht 28, die über dem Substrat 24 angeordnet ist, das gemäß dem Verfahren aus 1A hergestellt wurde. In dieser Variation ist die zweite Doppelschicht 28 die aktive Schicht der positiven Elektrode und das Substrat 24 ist der Stromkollektor der positiven Elektrode. Typischerweise ist der Stromkollektor der positiven Elektrode eine Metallplatte oder Metallfolie, die aus einem Metall wie etwa Aluminium, Kupfer, Platin, Zink, Titan und dergleichen besteht. Gegenwärtig wird Aluminium am häufigsten für den Stromkollektor der negativen Elektrode verwendet. Die Batteriezelle 40 beinhaltet zudem die negative Elektrode 46 und den Separator 48, der zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordnet ist. Gleichermaßen beinhaltet die negative Elektrode 46 einen negativen Elektrodenstromkollektor 50 und eine negative Aktivmaterialschicht 52, die über dem negativen Elektrodenstromkollektor angeordnet ist und diesen typischerweise berührt. Typischerweise ist der Stromabnehmer 50 der negativen Elektrode eine Metallplatte oder Metallfolie, die aus einem Metall, wie etwa Aluminium, Kupfer, Platin, Zink, Titan und dergleichen, zusammengesetzt ist. Gegenwärtig wird Kupfer am häufigsten für den Stromabnehmer der negativen Elektrode verwendet. Die Batteriezelle ist in den Elektrolyten 54 eingetaucht, der durch das Batteriezellengehäuse 56 umschlossen ist. Der Elektrolyt 50 wird in den Separator 36 aufgesaugt. Mit anderen Worten beinhaltet der Separator 48 den Elektrolyten, wodurch ermöglicht wird, dass sich Lithiumionen zwischen der negativen und der positiven Elektrode bewegen. Der Elektrolyt beinhaltet ein nichtwässriges organisches Lösungsmittel und ein Lithiumsalz. Das nichtwässrige organische Lösungsmittel dient als Medium zum Übertragen von Ionen, die an der elektrochemischen Reaktion einer Batterie teilnehmen.
Unter Bezugnahme auf 2B ist eine schematische Darstellung einer wiederaufladbaren Lithiumionenbatteriezelle bereitgestellt, die aus der zweiten Doppelschicht 28 aus 1 aufgebaut sein kann. Die Batteriezelle 40' beinhaltet die positive Elektrode 42. Die positive Elektrode 42 beinhaltet eine zweite Doppelschicht 28, die über dem Substrat 24 angeordnet ist, das gemäß dem Verfahren aus 1A hergestellt wurde. In dieser Variation ist das Substrat 24 wie vorstehend beschrieben der positive Elektrodenstromkollektor. Die zweite Doppelschicht 28 beinhaltet die aktive Schicht 58 der positiven Elektrode und den Separator 48. Die Batteriezelle 40' beinhaltet zudem die negative Elektrode 46 und den Separator 48, der zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordnet ist. Gleichermaßen beinhaltet die negative Elektrode 46 einen negativen Elektrodenstromkollektor 50 und eine negative Aktivmaterialschicht 52, die über dem negativen Elektrodenstromkollektor angeordnet ist und diesen wie oben erläutert typischerweise berührt. Die Batteriezelle ist in den Elektrolyten 54 eingetaucht, der durch das Batteriezellengehäuse 56 umschlossen ist. Der Elektrolyt 50 wird in den Separator 36 aufgesaugt. Mit anderen Worten beinhaltet der Separator 48 den Elektrolyten, wodurch ermöglicht wird, dass sich Lithiumionen zwischen der negativen und der positiven Elektrode bewegen. Wie oben erläutert, beinhaltet der Elektrolyt ein nichtwässriges organisches Lösungsmittel und ein Lithiumsalz. Das nichtwässrige organische Lösungsmittel dient als Medium zum Übertragen von Ionen, die an der elektrochemischen Reaktion einer Batterie teilnehmen.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine schematische Darstellung einer wiederaufladbaren Lithiumionenbatterie, die die Batteriezellen aus 2A-B enthält, bereitgestellt. Die wiederaufladbare Lithiumionenbatterie 60 beinhaltet mindestens eine Batteriezelle der Ausgestaltung in 2. Typischerweise beinhaltet die wiederaufladbare Lithiumionenbatterie 60 eine Vielzahl von Batteriezellen 62ⁱ der Ausgestaltung der 2A oder 2B, wobei i eine ganzzahlige Kennzeichnung für jede Batteriezelle ist. Die Kennzeichnung i verläuft von 1 bis nmax, wobei nmax die Gesamtzahl der Batteriezellen in der wiederaufladbaren Lithiumionenbatterie 60 ist.
Unter Bezugnahme auf die 2A-B und 3 trennt der Separator 48 die negative Elektrode 46 physisch von der positiven Elektrode 32, wodurch ein Kurzschluss verhindert wird, während der Transport von Lithiumionen zum Laden und Entladen ermöglicht wird. Daher kann der Separator 48 aus einem beliebigen Material bestehen, das für diesen Zweck geeignet ist.
Beispiele für geeignete Materialien, aus denen der Separator 48 bestehen kann, beinhalten unter anderem Polytetrafluorethylen (z. B. TEFLON^®), Glasfaser, Polyester, Polyethylen, Polypropylen und Kombinationen davon. Der Separator 48 kann entweder in Form eines Gewebes oder eines Vlieses vorliegen. Der Separator 36 kann entweder in Form eines Vlieses oder eines Gewebes vorliegen. Zum Beispiel wird typischerweise ein Polymerseparator auf Polyolefinbasis, wie etwa Polyethylen und/oder Polypropylen, für eine Lithiumionenbatterie verwendet. Um Hitzebeständigkeit oder mechanische Festigkeit sicherzustellen, kann ein beschichteter Separator eine Beschichtung aus Keramik oder einem Polymermaterial verwenden.
Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beinhaltet der Elektrolyt 54 ein Lithiumsalz, das in dem nichtwässrigen organischen Lösungsmittel gelöst ist. Daher beinhaltet der Elektrolyt 54 Lithiumionen, die während des Ladens in das aktive Material der positiven Elektrode und während des Entladens in das aktive Anodenmaterial interkaliert werden können. Beispiele für Lithiumsalze beinhalten unter anderem LiPF₆, LiBF₄, LiSbF₆, LiAsF₆, LiC₄F₉SO₃, LiClO₄, LiAlO₂, LiAlCl₄, LiCl, LiI, LiB(C₂O4)₂ und Kombinationen davon. In einer Verbesserung beinhaltet der Elektrolyt das Lithiumsalz in einer Menge von etwa 0,1 M bis etwa 2,0 M. Unter weiterer Bezugnahme auf die 2 und 3 beinhaltet der Elektrolyt ein nichtwässriges organisches Lösungsmittel und ein Lithiumsalz. Das nicht wässrige organische Lösungsmittel dient vorteilhafterweise als Medium zum Übertragen von Ionen, und insbesondere Lithium-Ionen, die an der elektrochemischen Reaktion einer Batterie teilnehmen. Geeignete nichtwässrige organische Lösungsmittel beinhalten carbonatbasierte Lösungsmittel, esterbasierte Lösungsmittel, etherbasierte Lösungsmittel, ketonbasierte Lösungsmittel, alkoholbasierte Lösungsmittel, aprotische Lösungsmittel und Kombinationen davon. Beispiele für carbonatbasierte Lösungsmittel beinhalten unter anderem Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Dipropylcarbonat, Methylpropylcarbonat, Ethylpropylcarbonat, Methylethylcarbonat, Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Butylencarbonat und Kombinationen davon. Beispiele für esterbasierte Lösungsmittel beinhalten unter anderem Methylacetat, Ethylacetat, n-Propylacetat, Methylpropionat, Ethylpropionat, γ-Butyrolacton, Decanolid, Valerolacton, Mevalonolacton, Caprolacton und Kombinationen davon. Beispiele für etherbasierte Lösungsmittel beinhalten unter anderem Dibutylether, Tetraglym, Diglyme, Dimethyhmethan, 2-Methyltetrahydrofuran, Tetrahydrofuran und dergleichen, und das ketonbasierte Lösungsmittel kann Cyclohexanon und dergleichen beinhalten. Beispiele für alkoholbasierte Lösungsmittel beinhalten unter anderem Methanol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol und dergleichen. Beispiele für das aprotische Lösungsmittel beinhalten unter anderem Nitrile, wie etwa R-CN (wobei R ein linearer, verzweigter oder zyklischer C_2-20 -Kohlenwasserstoff ist, der eine Doppelbindung, einen aromatischen Ring oder eine Ätherbindung beinhalten kann), Amide, wie etwa Dimethylformamid, Dioxolane, wie etwa 1,3-Dioxolan, Sulfolane und dergleichen. Vorteilhafterweise kann das nichtwässrige organische Lösungsmittel einzeln verwendet werden. In anderen Variationen können Gemische des nichtwässrigen organischen Lösungsmittels verwendet werden. Derartige Gemische werden typischerweise formuliert, um die Batterieleistung zu optimieren. In einer Verbesserung wird ein carbonatbasiertes Lösungsmittel durch Mischen eines zyklischen Carbonats und eines linearen Carbonats hergestellt. In einer Variation kann der Elektrolyt 54 ferner Vinylencarbonat oder eine Verbindung auf Ethylencarbonatbasis beinhalten, um die Lebensdauer der Batterie zu erhöhen.
Unter Bezugnahme auf die 2B und 3 kann die negative Elektrode 46 durch Verfahren hergestellt sein, die dem Fachmann auf dem Gebiet von Lithiumionenbatterien bekannt sind. Die positive Elektrode wird wie vorstehend gezeigt hergestellt. Typischerweise wird ein aktives Material (z. B. das negative aktive Material) mit einem leitfähigen Material und einem Bindemittel in einem Lösungsmittel (z. B. N-Methylpyrrolidon) zu einer aktiven Materialzusammensetzung gemischt und die Zusammensetzung auf einen Stromabnehmer aufgetragen. Im Fall der positiven Elektrode wird die Aktivmaterialzusammensetzung unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Beschichtungssysteme beschichtet.
Unter Bezugnahme auf die 2A-B und 3 beinhaltet die Aktivmaterialschicht der positiven Elektrode aktives Material der positiven Elektrode, ein Bindemittel und ein leitendes Material. Die in dieser Schrift verwendeten aktiven Materialien der positiven Elektrode können diejenigen Materialien der positiven Elektrode sein, die dem Fachmann auf dem Gebiet von Lithiumionenbatterien bekannt sind. Insbesondere kann die positive Elektrode aus einem aktiven Material auf Lithiumbasis gebildet sein, das ausreichend Lithiuminterkalation und - deinterkalation durchlaufen kann. Die aktiven Materialien der positiven Elektrode 32 können ein oder mehrere Übergangsmetalle beinhalten, wie etwa Mangan (Mn), Nickel (Ni), Kobalt (Co), Chrom (Cr), Eisen (Fe), Vanadium (V) und Kombinationen davon. Gängige Klassen von aktiven Materialien der positiven Elektrode beinhalten Lithium-Übergangsmetalloxide mit Schichtstruktur und Lithium-Übergangsmetalloxide mit Spindelphase. Beispiele für Lithium-Übergangsmetalloxide mit Schichtstruktur beinhalten unter anderem Lithium-Kobalt-Oxid (LiCoO2), Lithium-Nickel-Oxid (LiNiO₂), ein Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid (z. B. Li(Ni_xMnyCo_z)O₂), wobei 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1 und x+y+z=1), ein Lithium-Nickel-Kobalt-Metalloxid (z. B. LiNi_(1-x-y)Co_xMyO₂), wobei 0<x<1, 0<y<1 und M für Al, Mn steht). Andere bekannte Lithium-Übergangsmetall-Verbindungen, wie etwa Lithiumeisenphosphat (LiFePO₄) oder Lithiumeisenfluorphosphat (Li₂FePO₄F) können ebenfalls verwendet werden. In bestimmten Aspekten kann die positive Elektrode 32 ein elektroaktives Material beinhalten, das Mangan beinhaltet, wie etwa Lithiummanganoxid (Li_(1+x)Mn_(2-x)O₄), ein gemischtes Lithiummangan-Nickeloxid (LiMn(_2-x)Ni_xO₄), wobei 0≤x≤1 und/oder ein Lithiummangan-Nickel-Kobalt-Oxid.
Das Bindemittel für das Aktivmaterial der positiven Elektrode kann die Bindungseigenschaften von Aktivmaterialpartikeln der positiven Elektrode untereinander und mit dem positiven Elektrodenstromkollektor 42 erhöhen. Beispiele für geeignete Bindemittel beinhalten unter anderem Polyvinylalkohol, Carboxylmethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Diacetylcellulose, Polyvinylchlorid, carboxyliertes Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid, ein ethylenoxidhaltiges Polymer, Polyvinylpyrrolidon, Polyurethan, Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid, Polyethylen, Polypropylen, Styrol-Butadien-Kautschuk, ein Acrylat-Styrol-Butadien-Kautschuk, ein Epoxidharz, Nylon und dergleichen und Kombinationen davon. Das leitfähige Material stellt der positiven Elektrode 10 elektrische Leitfähigkeit bereit. Beispiele für geeignete elektrisch leitfähige Materialien beinhalten unter anderem natürliches Graphit, künstliches Graphit, Ruß, Acetylenruß, Ketjen-Ruß, Kohlenstofffasern, Kupfer, Metallpulver, Metallfasern und Kombinationen davon. Beispiele für Metallpulver und Metallfasern bestehen aus Nickel, Aluminium, Silber und dergleichen.
Unter Bezugnahme auf die 2A-B und 3 beinhaltet die Aktivmaterialschicht 52 der negativen Elektrode ein aktives Material der negativen Elektrode, ein Bindemittel und ein leitendes Material. Die in dieser Schrift verwendeten aktiven Materialien der negativen Elektrode können diejenigen negativen Materialien sein, die dem Fachmann auf dem Gebiet von Lithiumionenbatterien bekannt sind. Negative aktive Materialien beinhalten unter anderem kohlenstoffbasierte negative aktive Materialien, siliziumbasierte negative aktive Materialien und Kombinationen davon. Ein geeignetes kohlenstoffbasiertes negatives aktives Material kann Graphit und Graphen beinhalten. Ein geeignetes negatives aktives Material auf Siliziumbasis kann mindestens eines beinhalten, das aus Silizium, Siliziumoxid, mit leitfähigem Kohlenstoff auf der Oberfläche beschichtetem Siliziumoxid und mit leitfähigem Kohlenstoff auf der Oberfläche beschichtetem Silizium (Si) ausgewählt ist. Zum Beispiel kann Siliziumoxid durch die Formel SiO_z beschrieben werden, wobei z im Bereich von 0,09 bis 1,1 liegt. Mischungen aus kohlenstoffbasierten negativen aktiven Materialien und siliziumbasierten negativen aktiven Materialien können ebenfalls für das negative aktive Material verwendet werden.
Das Bindemittel verstärkt die Bindungseigenschaften der Partikel des Aktivmaterials für negative Elektroden untereinander und mit einem Stromkollektor. Das Bindemittel kann ein nichtwässriges Bindemittel, ein wässriges Bindemittel oder eine Kombination davon sein. Beispiele für nichtwässrige Bindemittel können Polyvinylchlorid, carboxyliertes Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid, ein ethylenoxidhaltiges Polymer, Polyvinylpyrrolidon, Polyurethan, Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid, Polyethylen, Polypropylen, Polyamidimid, Polyimid oder eine Kombination davon sein. Wässrige Bindemittel können Bindemittel auf Kautschukbasis oder Polymerharzbindemittel sein. Beispiele für Bindemittel auf Kautschukbasis beinhalten unter anderem Styrol-Butadien-Kautschuke, acrylierte Styrol-Butadien-Kautschuke, Acrylnitril-Butadien-Kautschuke, Acrylkautschuke, Butylkautschuke, Fluorkautschuke und Kombinationen davon. Beispiele für Polymerharzbindemittel beinhalten unter anderem Polyethylen, Polypropylen, Ethylenpropylen-Copolymer, Polyethylenoxid, Polyvinylpyrrolidon, Epichlorhydrin, Polyphosphazen, Polyacrylnitril, Polystyrol, Ethylenpropylendien-Copolymer, Polyvinylpyrrid, chlorsulfoniertes Polyethylen, Latex, ein Polyesterharz, ein Acrylharz, ein Phenolharz, Harz, ein Epoxidharz, Polyvinylalkohol und Kombinationen davon.
Obwohl vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke beschreibende und keine einschränkenden Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen zum Implementieren kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden. Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Bilden einer oder mehrerer Schichten einer Lithiumionenbatterie: aufeinanderfolgendes Aufbringen einer Nassbeschichtung und einer freistehenden Materialschicht auf ein sich bewegendes Substrat, um eine erste Doppelschicht auf dem Substrat zu bilden, wobei die erste Doppelschicht eine von einer Nassbeschichtung abgeleitete Schicht und die freistehende Materialschicht beinhaltet; und Zusammendrücken der ersten Doppelschicht durch Warmwalzen, um eine zweite Doppelschicht zu bilden, in der die von einer Nassbeschichtung abgeleitete Schicht mindestens teilweise getrocknet wird und an der freistehenden Materialschicht haftet.
In einem Aspekt der Erfindung wird die Nassbeschichtung aufgetragen, bevor die freistehende Materialschicht aufgetragen wird.
In einem Aspekt der Erfindung wird die Nassbeschichtung aufgetragen, nachdem die freistehende Materialschicht aufgetragen wurde.
In einem Aspekt der Erfindung ist das Substrat ein Stromkollektor.
In einem Aspekt der Erfindung besteht das Substrat aus Metall.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet die von der Nassbeschichtung abgeleitete Schicht ein erstes aktives Material der positiven Elektrode und die freistehende Materialschicht beinhaltet jeweils ein zweites aktives Material der positiven Elektrode, sodass die zweite Doppelschicht eine positive Elektrode ist.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das erste aktive Material der positiven Elektrode eine Komponente, die aus der Gruppe bestehend aus Lithium -Nickel-Kobalt-Mangan-Oxid (NCM), Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid (NCA), Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan-Aluminiumoxid (NCMA) und Kombinationen davon ausgewählt ist.
In einem Aspekt der Erfindung unterscheidet sich das erste aktive Material der positiven Elektrode vom zweiten aktiven Material der positiven Elektrode.
In einem Aspekt der Erfindung ist das erste aktive Material der positiven Elektrode das gleiche wie das zweite aktive Material der positiven Elektrode.
In einem Aspekt der Erfindung weist das erste aktive Material der positiven Elektrode eine andere durchschnittliche Partikelgröße als das zweite aktive Material der positiven Elektrode auf.
In einem Aspekt der Erfindung weist das erste aktive Material der positiven Elektrode eine größere durchschnittliche Partikelgröße als das zweite aktive Material der positiven Elektrode auf.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet die freistehende Materialschicht ein Trockenbeschichtungsbindemittel.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Trockenbeschichtungsbindemittel eine Komponente, die aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylidenfluorid, Polytetrafluorethylen und Kombinationen davon ausgewählt ist.
In einem Aspekt der Erfindung weist das Trockenbeschichtungsbindemittel Poren mit ausreichender Größe auf, um Lithiumionen durchzulassen.
In einem Aspekt der Erfindung weisen die Poren eine durchschnittliche Größe von mehr als 50 Å auf.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet die von der Nassbeschichtung abgeleitete Schicht ein aktives Material der positiven Elektrode.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet die zweite Doppelschicht eine positive Elektrode, die an einem Separator angebracht ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Mehrschichtbeschichtungssystem zum Bilden einer oder mehrerer Schichten einer Lithiumionenbatterie bereitgestellt, aufweisend: eine Nassbeschichtungsstation, die eine Nassbeschichtung auf ein sich bewegendes Substrat aufbringt; eine Station für freistehende Materialschichten, die eine freistehende Materialschicht auf die Nassbeschichtung aufbringt, um eine erste Doppelschicht auf dem Substrat zu bilden, wobei die erste Doppelschicht eine von einer Nassbeschichtung abgeleitete Schicht und die freistehende Materialschicht beinhaltet; und eine Warmwalzstation, welche die erste Doppelschicht zusammendrückt, um eine zweite Doppelschicht zu bilden, in der die von einer Nassbeschichtung abgeleitete Schicht mindestens teilweise getrocknet wird und an der freistehenden Materialschicht haftet.
In einer Ausführungsform beinhaltet die von der Nassbeschichtung abgeleitete Schicht ein erstes aktives Material der positiven Elektrode und die freistehende Materialschicht beinhaltet jeweils ein zweites aktives Material der positiven Elektrode, sodass die zweite Doppelschicht eine positive Elektrode ist.
In einer Ausführungsform beinhaltet die von der Nassbeschichtung abgeleitete Schicht ein erstes ein erstes aktives Material der positiven Elektrode und die freistehende Materialschicht beinhaltet jeweils ein zweites aktives Material der positiven Elektrode, sodass die zweite Doppelschicht eine positive Elektrode ist.

Claims

Verfahren zum Bilden einer oder mehrerer Schichten einer Lithiumionenbatterie, umfassend: aufeinanderfolgendes Aufbringen einer Nassbeschichtung und einer freistehenden Materialschicht auf ein sich bewegendes Substrat, um eine erste Doppelschicht auf dem Substrat zu bilden, wobei die erste Doppelschicht eine von einer Nassbeschichtung abgeleitete Schicht und eine freistehende Materialschicht beinhaltet; und Zusammendrücken der ersten Dopplelschicht durch Warmwalzen, um eine zweite Doppelschicht zu bilden, in der die von einer Nassbeschichtung abgeleitete Schicht mindestens teilweise getrocknet wird und an der freistehenden Materialschicht haftet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Nassbeschichtung aufgetragen wird, bevor die freistehende Materialschicht aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Nassbeschichtung aufgetragen wird, nachdem die freistehende Materialschicht aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Substrat ein Stromkollektor ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die von der Nassbeschichtung abgeleitete Schicht ein erstes aktives Material der positiven Elektrode und die freistehende Materialschicht jeweils ein zweites aktives Material der positiven Elektrode beinhaltet, sodass die zweite Doppelschicht eine positive Elektrode ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das erste aktive Material der positiven Elektrode eine Komponente beinhaltet, die aus der Gruppe bestehend aus Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan-Oxid (NCM), Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid (NCA), Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan-Aluminiumoxid (NCMA) und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das erste aktive Material der positiven Elektrode das gleiche wie das zweite aktive Material der positiven Elektrode ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das erste aktive Material der positiven Elektrode eine andere durchschnittliche Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung als das zweite aktive Material der positiven Elektrode aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das erste aktive Material der positiven Elektrode eine größere durchschnittliche Partikelgröße als das zweite aktive Material der positiven Elektrode aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die freistehende Materialschicht ein Trockenbeschichtungsbindemittel beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Trockenbeschichtungsbindemittel eine Komponente beinhaltet, die aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylidenfluorid, Polytetrafluorethylen und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Trockenbeschichtungsbindemittel Poren mit ausreichender Größe aufweist, um Lithiumionen durchzulassen.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Poren eine durchschnittliche Größe von mehr als 50 Å aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die von der Nassbeschichtung abgeleitete Schicht ein aktives Material der positiven Elektrode beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die zweite Doppelschicht eine positive Elektrode beinhaltet, die an einem Separator angebracht ist.