DE10355236A1 - Primer für elektrochemische Zellen, elektrochemische Zellen mit dem Primer und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

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Abstract

Es wird ein primer zur Verwendung in einer elektrochemischen Zelle offenbart, der als Binder ein Borsilikat der Zusammensetzung M¶w¶B¶x¶Si¶y¶O¶z¶ enthält, wobei M ein Metall bezeichnet und w, x, y und z größer als 0 sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft leitfähige haftvermittelnde Schichten, so genannte Primer, zur Verwendung in elektrochemischen Zellen, insbesondere Lithiumzellen, Lithiumionenzellen und Lithiumionen-Polymerzellen, aber auch Superkondensatoren. Ausserdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Verfahren zur Herstellung solcher Primer sowie auf elektrochemische Zellen, in denen solche Primer enthalten sind.
  • Lithiumionenzellen bestehen im Wesentlichen aus einer Kathode, einer Anode und einem Separator, der mit Elektrolyt versehen ist. Die Kathode enthält ein elektrochemisch aktives Material, das reversibel Lithiumionen intercalieren und deintercalieren kann. Dieses Material sind meist Übergangsmetallchalkogenide wie LiCoO2, LiNixCo1–xO, LiMn2O4 und LixV6O13. Weiterhin enthält die Kathodenschicht üblicherweise einen Binder, wie z.B. Poly(vinylidenfluorid), und optional Ruß und/oder Grafit zur Verbesserung der elektronischen Leitfähigkeit. Die Anode besteht in der Regel aus Grafit, einem Binder und optional Ruß. Auch metallisches Lithium, LiTiO2, Silicium sowie verschiedene Legierungen können als Anodenmaterial verwendet werden. Die elektrochemisch aktiven Schichten werden in der Regel auf Trägerfolien aus Kupfer bzw. Aluminium aufgebracht. Auch Gitter aus Kupfer, Aluminium oder Nickel kommen zum Einsatz. Zur elektrischen und mechanischen Anbindung der elektrochemisch aktiven Schichten an die Trägerfolien werden haftvermittelnde und elektrisch leitfähige Schichten, so genannte Primer, verwendet.
  • Primer sind dünne Schichten, die auf den Stromkollektoren gut haften, einen guten elektrischen Kontakt zu diesen herstellen und eine hohe intrinsische Leitfähigkeit aufweisen. Weiterhin müssen die Anoden- bzw. Kathodenschichten auf den Primern gut haften, elektrochemisch stabil und möglichst innert gegen alle Elektrolytkomponenten sein. Primer bestehen aus einem Binder, einem oder mehreren leitfähigen Pigmenten und optional Zusätzen. Als Binder werden meist Polymere, wie z.B. Fluorelastomere, Poly(vinylacetat), Poly(urethane), Poly(acrylsäure), Poly(methacrylsäure) und deren Derivate sowie Copolymere eingesetzt. Geeignete Verbindungen sind z.B. in der Patentschrift U.S.-5,824,120 beschrieben. Der verwendete Binder sollte thermisch stabil sein, um eine Delamination der Elektroden bei höherer Temperatur zu verhindern. Die Patentschrift U.S.-5,589,297 offenbart den Einsatz von thermisch härtbaren Polymeren, Vernetzungsmitteln und optional strahlungshärtbaren Komponenten. Als Pigment wird meist Ruß, Grafit oder eine Mischung dieser beiden Komponenten verwendet.
  • Die als Kollektoren für die positive Elektrode verwendeten Aluminiumfolien sind auf ihrer Oberfläche mit einer dünnen Aluminiumoxidschicht bedeckt. Um den Durchtrittswiderstand möglichst klein zu halten, kann diese durch geeignete Ätzprozeduren in Ihrer Dicke reduziert werden, bevor der Primer aufgebracht wird. Geeignete Verfahren sind in den Offenlegungsschriften U.S.-5,578,396 und U.S.-5,573,554 gezeigt. Eine weitere Möglichkeit, die Oxidschicht auf der Aluminiumfolie zu entfernen, besteht darin, eine alkalische Lösung von Lithiumpolysilikat zu verwenden. Diese löst Aluminiumoxid unter Bildung von Tetrahydroxoaluminat auf und dient gleichzeitig als Binder. Zur Erhöhung der Oberfläche können Glas- oder Zeolithfüllstoffe eingebracht werden. Details sind in den Patentschriften U.S.-5,580,686 und U.S.-6,087,045 offenbart.
    •
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Primer, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie eine den Primer enthaltende elektrochemische Zelle bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe, einen Primer breitzustellen, der thermisch und elektrochemisch stabil ist, eine hohe Leitfähigkeit und einen niedrigen Durchtrittswiderstand aufweist und sich ausserdem durch eine gute Haftfähigkeit zu den elektrochemisch aktiven Schichten auszeichnet. Weiterhin sollte der Primer preiswert und im großtechnischen Maßstab anwendbar sein.
  • Die vorstehende Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Primer mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, eine elektrochemische Zelle mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die Primer der vorliegenden Erfindung sind elektrochemisch und thermisch stabil und zeichnen sich durch eine exzellente Haftfähigkeit auf den Stromkollektoren aus. Die gute Leitfähigkeit und der niedrige Durchtrittswiderstand ermöglichen auch den Einsatz in Hochleistungszellen.
  • Die Figur zeigt die flächenbezogene Kapazität als Funktion der C-Rate für den erfindungsgemäßen Primer nach Ausführungsbeispiel 1. Unter C-Rate versteht man den Stromwert der Kapazität in Ampere.
  • Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben.
  • Der Primer gemäß der vorliegenden Erfindung für eine elektrochemische Zelle enthält als Binder ein Borsilikat der Zusammensetzung MwBxSiyOz, wobei M ein Metall bezeichnet und w, x, y, und z größer als 0 sind. Bevorzugt ist M ein Alkalimetall, mehr bevorzugt Lithium.
  • Es ist bevorzugt, dass der Primer zudem als leitfähiges Pigment Ruß und/oder Grafit enthält.
  • Darüber hinaus enthält der Primer bevorzugt Partikel eines in Wasser unlöslichen Polymeren. Insbesondere ist es bevorzugt, dass es sich bei dem in Wasser unlöslichen Polymer um ein Fluorpolymer und/oder ein Kohlenwasserstoffpolymer handelt. Noch mehr bevorzugt handelt es sich bei dem in Wasser unlöslichen Polymer um Poly(vinylidenfluorid), Poly(vinylidenfluorid-co-hexa-fluorpropylen), Poly(vinylidenfluorid-co-hexafluorpropylen-co-tetrafluorethylen), Poly(styrol-co-butadien) oder Poly(isobuten) oder um eine Mischung von wenigstens 2 Polymeren aus dieser Gruppe.
  • Ferner ist es bevorzugt, dass der Primer ein in Wasser lösliches Dispergierhilfsmittel enthält, wobei dieses Dispergierhilfsmittel bevorzugt ein wasserlösliches Polymer und mehr bevorzugt Poly(vinylpyrrolidon) und/oder das Lithiumsalz von Poly(acrylsäure) ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine elektrochemische Zelle, die eine Kathode und eine Anode umfasst, Kollektoren für die Kathode und/oder die Anode, die ganz oder teilweise mit einer Schicht des vorstehend beschriebenen Primers bedeckt sind.
  • Dabei besteht der Kollektor für die Kathode beispielsweise im Wesentlichen aus Aluminium und der Kollektor für die Anode beispielsweise im Wesentlichen aus Kupfer.
  • Zudem ist es bevorzugt, dass in der vorstehenden elektrochemischen Zelle die Kathode als elektrochemisch aktiven Bestandteil wenigstens eine Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus LiCoO2, LiNixCo1_xO2, LiMn2O4 und LixV6O13 oder eine Mischung von wenigstens 2 Komponenten aus dieser Gruppe enthält.
  • Des Weiteren enthält die Kathode als Binder vorzugsweise Poly(vinylidenfluorid) und/oder Poly(vinylidenfluorid-co-hexafluorpropylen). Es ist ausserdem bevorzugt, dass die Kathode als leitfähigen Zusatz Ruß und/oder Grafit enthält.
  • Ebenso ist es bevorzugt, dass die Anode als elektrochemisch aktiven Bestandteil Grafit enthält.
  • Es ist zudem vorteilhaft, wenn die Anode der elektrochemischen Zelle als Binder Poly(vinylidenfluorid) und/oder Poly(vinylidenfluorid-co-hexafluorpropylen) enthält.
  • Ausserdem enthält die Anode bevorzugt als leitfähigen Zusatz Ruß.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zur Herstellung des oben beschriebenen Primers wird eine Lösung von einem Metallsalz und Borsäure und/oder einem Borat unter Rühren zu einer Lösung eines Silikats gegeben.
  • Bevorzugt sind die Lösungen dabei wässrige Lösungen, ist das Metallsalz Lithiumhydroxid, ist das Borat ein Lithiumborat und umfasst das Silikat Lithiumpolysilikat und/oder Lithiummetasilikat, wobei wenigstens eine der Lösungen ein Dispergierhilfsmittel enthält.
  • Bevorzugt wird in dem Verfahren nach dem Mischen der beiden Lösungen Ruß und/oder Grafit eindispergiert. Es ist auch möglich, Ruß und/oder Grafit in die Lösung aus Metallsalz und Borsäure und/oder Borat einzudispergieren und diese anschließend unter Rühren zu einer Lösung des Silikats zu geben.
  • Konkret löst man beispielsweise zur Herstellung des erfindungsgemäßen Primers eine Mischung aus Borsäure und Lithiumhydroxid in Wasser, so dass eine Mischung von Borsäure und Lithiumborat entsteht. Anschließend gibt man eine geringe Menge eines Dispergierhilfsmittels hinzu. Diese Mischung wird unter starkem Rühren langsam zu einer wässrigen Lösung von Lithiumpolysilikat oder Lithiummetasilikat gegeben. Anschließend dispergiert man Ruß und/oder Grafit ein. Die Mischung kann nach dem durchschnittlichen Fachmann bekannten Methoden auf die Kollektorfolien aufgetragen werden. Nach dem Trocknen bei erhöhter Temperatur erhält man eine Primerschicht, die aus leitfähigen Pigmenten besteht, welche in eine Lithiumborsilikatmatrix eingebettet sind. Die elektrochemisch aktiven Schichten können nach den üblichen Methoden, wie z.B. durch Flüssigbeschichtung mit 1-Methyl-2-pyrrolidon (N-Methyl-2-pyrrolidon, NMP), aufgetragen werden. Details des Verfahrens sind in Ausführungsbeispiel 1 gezeigt.
  • Als Dispergierhilfsmittel können wasserlösliche Polymere wie Poly(vinylpyrrolidon), das Lithiumsalz der Poly(acrylsäure) und Copolymere mit dem Lithiumsalz der Acrylsäure verwendet werden. Ausserdem sind auch übliche Dispergiermittel für Ruß, wie z.B. langkettige Alkohole, sowie andere Tenside, wie z.B. die Alkalimetallsalze von langkettigen organischen Sulfonsäuren, einsetzbar. Weiterhin können auch Mischungen verschiedener Dispergierhilfsmittel zum Einsatz kommen.
  • Die Borsäure-Lithiumborat-Lösung kann durch Mischen von Borsäure mit Lithiumhydroxid oder mit einem anorganischen Lithiumborat, wie z.B. Lithiumtetraborat, sowie durch eine Kombination dieser Methoden hergestellt werden. Die Borsäure-Lithiumborat-Lösung wird bevorzugt langsam und unter starkem Rühren zur Lithiumpolysilikatlösung gegeben, weil sonst die Gefahr besteht, dass bereits bei der Zugabe unlösliches Lithiumborsilikat ausfallt. Die Mischung ist umso länger haltbar, je höher der pH-Wert ist, weil bei niedrigem pH-Wert eine Kondensation der Silikat- bzw. Boratgruppen stattfindet. Das Verhaltnis der Molzahlen von LiOH zu H3BO3 beträgt bevorzugt größer oder gleich 0,5. Falls die Aufschlämmung/der Slurry schnell verarbeitet wird, ist auch ein kleineres Verhaltnis von LiOH zu H3BO3 möglich. Selbstverständlich kann das LiOH auch im stöchiometrischen Verhältnis zugegeben werden. In jedem Fall ist die Mischung vorteilhafterweise alkalisch, um die Aluminiumoxidschicht wirksam von der Oberflache der Kollektorfolien zu entfernen.
  • Das Eindispergieren des leitfähigen Pigments kann direkt in die Mischung aus Borsäure, Lithiumborat, Lithiumpolysilikat und Dispergiermittel erfolgen. Längere Standzeiten erhält man, wenn man das leitfähige Pigment in die Mischung aus Borsäure, Lithiumhydroxid und Dispergiermittel einbringt und diese Suspension erst kurz vor der Verarbeitung in die Lithiumpolysilikatlösung einrührt.
  • Die erfindungsgemäßen Primer können als eine glasartige Matrix von Lithiumborsilikat mit wenig Dispergierhilfsmittel angesehen werden, in die das leitfähige Pigment eingebettet ist. Da die Bor-Sauerstoff- und Silicium-Sauerstoffbindungen thermisch außerordentlich stabil sind, tritt eine Delamination oder Zersetzung des Binders auch bei hoher Temperatur nicht auf. Der alkalische Primer entfernt die Oxidschichten auf den Metalloberflächen wirksam, so dass der Durchtrittswiderstand niedrig ist. Die Haftung auf Kupfer und Aluminium ist so stark, dass sich die Primerschichten nicht ohne Beschädigung der Kollektorfolien entfernen lassen. Die erfindungsgemäßen Primer sind elektrochemisch stabil und können sowohl auf der positiven wie auch auf der negativen Kollektorfolie eingesetzt werden. Die Rohstoffe sind preiswert und verfügbar. Als Prozesslösungsmittel wird lediglich Wasser eingesetzt, so dass die Beschichtung preiswert und umweltschonend durchgeführt werden kann. Die erfindungsgemäßen Primer sind in den für Lithiumzellen üblicherweise verwendeten Lösungsmitteln, wie z.B. Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat und Ethylmethylcarbonat, chemisch stabil. Mit den gebräuchlichen Leitsalzen, wie Lithiumhexafluorophosphat, Lithiumtetrafluoroborat, Lithiumperchlorat, Lithiumtrifluormethansulfonat und Lithiumbis(oxalato)borat sind die erfindungsgemäßen Primer ebenfalls kompatibel. Das in käuflichen Elektrolyten enthaltene HF wird durch die alkalischen Gruppen des Primers gebunden. Durch eine Reaktion des Primers mit HF kann als lösliches Produkt LiBF4 entstehen, weil die Bor-Sauerstoffbindung schneller hydrolysiert und schneller von HF angegriffen wird als die Silicium-Sauerstoffbindung. Lithiumtetrafluoroborat ist elektrochemisch vorteilhaft, da es ohnehin als Leitsalz in Lithiumzellen eingesetzt wird.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfidung besteht in einem Primer, der neben dem Binder LiwBxSiyOz, dem leitfähigen Pigment und dem Dispergierhilfsmittel noch Partikel eines in Wasser unlöslichen Polymeren enthält. Das wasserunlösliche Polymer wird hierbei als Dispersion in den Primerslurry eingearbeitet. Dieses Polymer sollte so gewählt werden, dass die Haftfähigkeit zu den Kathoden- bzw. Anodenbeschichtungen optimiert wird. Hierzu können z.B. Dispersionen von Fluorpolymeren wie Poly(vinylidenfluorid), Poly(vinylidenfluorid-co-hexafluorpropylen), Poly(tetrafluorethylen) und Poly(vinylidenfluorid-co-hexafluorpropylen-co-tetrafluorethylen) verwendet werden. Auch Dispersionen von Kohlenwasserstoffpolymeren wie Poly(styrol-co-butadien) und Poly(isobuten) sind einsetzbar. Details zur Herstellung eines solchen Primers sind im zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt.
    •
  • Ausführungsbeispiel 1
  • Zur Darstellung des Primerslurries im Labormaßstab geht man wie folgt vor: 2,5 g (0,04 mol) Borsäure, 0,47 g (0,02 mol) Lithiumhydroxid und 0,25 g Poly(vinylpyrrolidon) (Luviskol K30®) werden in ca. 50 ml destilliertem Wasser gelöst. Man legt 33,5 g (0,02 mol) einer 20%igen Lösung von Lithiumpolysilikat in Wasser (Aldrich®) vor und gibt die eben hergestellte Lösung aus Lithiumborat, Borsäure und Dispergierhilfsmittel in kleinen Portionen unter starkem Rühren hinzu. Anschließend fügt man unter Dispergieren mit einem Rotor-Stator-System portionsweise 11,24 g Feingraphit und 1,05 g Ruß hinzu. Abschließend wird 30 bis 60 Minuten dispergiert. Zur Anpassung der Viskositat kann die Wassermenge erhöht oder erniedrigt werden.
  • Der Primerslurry wird mit einem Handrakel auf 18 μm dicke Kupfer- bzw. Aluminiumfolien aufgebracht und zunächst bei Raumtemperatur und dann bei 180-200°C getrocknet. Man erhält eine dünne und flexible Schicht aus einer Lithiumborsilikatmatrix der ungefähren Zusammensetzung Li6B4Si10O29 und den darin eingebetteten Ruß- und Grafitpartikeln, welche der Schicht ein dunkelgraues Aussehen verleihen.
  • Man bereitet sich anschließend einen Kathodenslurry aus Lithiumcobaltat, Ruß, Poly(vinylidenfluorid) und NMP sowie einen Anodenslurry aus Grafit, Ruß, Poly(vinylidenfluorid) und NMP nach Methoden, wie sie dem durchschnittlichen Fachmann bekannt sind. Auf die mit Primer bedeckte Kupferfolie wird der Anodenslurry und auf die mit Primer bedeckte Aluminiumfolie der Kathodenslurry aufgerakelt. Man trocknet zunächst bei Raumtemperatur und dann kurzzeitig bei 120-150°C. Mit den so vorbereiteten Folien werden Flachzellen gebaut, welche aus einer quadratischen Kathode mit den Abmessungen 3 × 3 cm, einer Anode mit den Abmessungen 3,5 × 3,5 cm, einem porösen Polypropylenseparator, dem Elektrolyten und einer Umhüllung aus aluminisiertem Polypropylen bestehen. Als Elektrolyt wird eine 1-molare Lösung von LiPF6 in einer 1:1-Mischung aus Ethylencarbonat und Ethylmethylcarbonat verwendet. Die Zelle wird mit einer 0,1 C-Rate formiert. Anschließend werden 20 Zyklen mit einer 0,2 C-Rate gefahren. Zur Ermittlung der Strombelastbarkeit wird die Zelle mit einer 0,5 C-Rate geladen und anschließend entladen, wobei der Entladestrom schrittweise nach jeweils 3 Zyklen erhöht wird. Man erhält auf diese Weise eine Kurve, welche die flächenbezogene Kapazitat der Zelle als Funktion des Entladestroms darstellt. Die Figur zeigt eine solche Belastungskurve für das nach diesem Ausführungsbeispiel hergestellte elektrochemische System. Es wurde der Mittelwert aus den Messungen an drei verschiedenen Zellen gebildet. Anschließend wurden 200 Zyklen mit einer 0,5 C-Rate für die Ladung und Entladung gefahren.
  • Die Figur zeigt hierbei, dass der erfindungsgemäße Primer hochstromfähig ist. Der Entladestrom wird durch die Diffusion in den Poren der elektrochemisch aktiven Schichten, durch die Diffusion der Lithiumionen im Festkörper und durch die Leitfähigkeit des Elektrolyten begrenzt, wie durch den Einsatz verschiedener Elektrodenmaterialien und durch Variation der Schichtdicke leicht gezeigt werden kann.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • Zur Herstellung des Dispergierhilfsmittels geht man wie folgt vor: 28,8 g einer 25%igen Lösung von Poly(acrylsäure) (Acros®) werden in 31,2 g destilliertem Wasser gelöst. Man gibt eine Lösung von 2,395 g Lithiumhydroxid in 37,6 g Wasser hinzu und erhält eine klare leicht viskose Lösung, die das Lithiumsalz der Poly(acrylsäure) enthält. Zur Herstellung einer Polymerdispersion werden 30 g 2-Propanol vorgelegt und 20 g Poly(vinylidenfluorid-co-hexafluorpropylen) unter Dispergieren zugegeben. Man mischt 5 g der oben hergestellten Lösung des Dispersionsmittels mit 105 g destilliertem Wasser und gibt diese Mischung langsam und in kleinen Portionen unter langsamem Dispergieren hinzu. Dadurch erhält man eine Dispersion des Fluorpolymeren in Wasser, wobei das 2-Propanol als Entschäumer dient. Um ein Absetzen der Polymerpartikel zu vermeiden, wird die Dispersion beständig gerührt.
  • Zur Darstellung des Primerslurries bereitet man sich eine Lösung von 1,65 g Borsäure, 0,479 g Lithiumhydroxid und 1 g Dispersionsmittel in 50 g destilliertem Wasser. Man rührt diese Lösung langsam und portionsweise in 22,0 g Lithiumpolysilikatlösung ein. Anschließend werden wie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben 11,8 g Feingraphit und 1,08 g Ruß eindispergiert. Zu dieser Suspension gibt man 22,1 g der Polymerdispersion unter langsamem Dispergieren in kleinen Portionen hinzu. Der Primerslurry wird wie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben auf Kupfer- bzw. Aluminiumfolien aufgerakelt und getrocknet. Die Beschichtung erfolgt ebenfalls nach der in Ausführungsbeispiel 1 gezeigten Methode.

Claims (21)

  1. Primer für eine elektrochemische Zelle mit einem aus Borsilikat bestehenden Binder der Zusammensetzung MwBxSiyOz, wobei M ein Metall bezeichnet und w, x, y, und z größer als 0 sind.
  2. Primer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass M Lithium ist.
  3. Primer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er als leitfähiges Pigment Ruß und/oder Grafit enthält.
  4. Primer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er Partikel eines in Wasser unlöslichen Polymers enthält.
  5. Primer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem in Wasser unlöslichen Polymer um ein Fluorpolymer und/oder ein Kohlenwasserstoffpolymer handelt.
  6. Primer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem in Wasser unlöslichen Polymer um Poly(vinylidenfluorid), Poly(vinylidenfluorid-co-hexa fluorpropylen), Poly(vinylidenfluorid-cohexafluorpropylen-co-tetrafluorethylen), Poly(styrol-co-butadien) oder Poly(isobuten) oder um eine Mischung von wenigstens 2 Polymeren aus dieser Gruppe handelt.
  7. Primer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ein in Wasser lösliches Dispergierhilfsmittel enthält.
  8. Primer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dispergierhilfsmittel ein wasserlösliches Polymer ist.
  9. Primer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dispergierhilfsmittel Poly(vinylpyrrolidon) und/oder das Lithiumsalz von Poly(acrylsäure) ist.
  10. Elektrochemische Zelle mit einer Kathode und einer Anode, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektoren für die Kathode und/oder die Anode ganz oder teilweise mit einer Schicht des Primers nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bedeckt sind.
  11. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor für die Kathode im Wesentlichen aus Aluminium und der Kollektor für die Anode im Wesentlichen aus Kupfer besteht.
  12. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode als elektrochemisch aktiven Bestandteil wenigstens eine Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus LiCoO2, LiNixCo1–xO2, LiMn2O4 und LixV6O13 oder eine Mischung von wenigstens 2 Komponenten aus dieser Gruppe enthält.
  13. Elektrochemische Zelle nach einem der Ansprüch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode als Binder Poly(vinylidenfluorid) und/oder Poly(vinylidenfluorid-co-hexafluorpropylen) enthält.
  14. Elektrochemische Zelle nach einem der Ansprüch 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode als leitfähigen Zusatz Ruß und/oder Grafit enthält.
  15. Elektrochemische Zelle nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode als elektrochemisch aktiven Bestandteil Grafit enthält.
  16. Elektrochemische Zelle nach einem der Ansprüch 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode als Binder Poly(vinylidenfluorid) und/oder Poly(vinylidenfluorid-co-hexafluorpropylen) enthält.
  17. Elektrochemische Zelle nach einem der Ansprüch 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode als leitfähigen Zusatz Ruß enthält.
  18. Verfahren zur Herstellung des Primers nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lösung von einem Metallsalz und Borsäure und/oder einem Borat unter Rühren zu einer Lösung eines Silikats gegeben wird.
  19. Verfahren zur Herstellung des Primers nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösungen wässrige Lösungen sind, das Metallsalz Lithiumhydroxid ist, das Borat ein Lithiumborat ist und das Silikat Lithiumpolysilikat und/oder Lithiummetasilikat umfasst, wobei wenigstens eine der Lösungen ein Dispergierhilfsmittel enthält.
  20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Mischen der beiden Lösungen Ruß und/oder Grafit eindispergiert wird.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass Ruß und/oder Grafit in die Lösung aus Metallsalz und Borsäure und/oder Borat eindispergiert wird und dass diese anschließend unter Rühren zu einer Lösung des Silikats gegeben wird.
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