FR3059159A1 - ELECTRODE FOR ELECTROCHEMICAL BEAM OF A METAL-ION BATTERY WITH HIGH ENERGY DENSITY, CYLINDRICAL OR PRISMATIC ACCUMULATOR - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne une électrode, destinée à être enroulée par bobinage autour d'un axe ou noyau pour former une partie d'un faisceau électrochimique d'un accumulateur métal-ion, l'électrode comprenant un substrat formé d'un feuillard métallique comprenant au moins une bande latérale, dépourvue de matériau actif d'insertion, et une portion centrale supportant, sur au moins une de ses faces principales, une couche de matériau actif, qui présente une épaisseur croissante sur la longueur de la portion centrale qui constitue la longueur d'enroulement autour de l'axe ou noyau, la plus faible valeur de l'épaisseur étant au début de l'enroulement de l'électrode, et/ou qui présente un gradient d'épaisseur sur la hauteur de la portion centrale, la hauteur étant la dimension considérée parallèlement à l'axe ou noyau, le gradient étant tel que l'épaisseur est décroissante depuis chaque zone d'extrémité latérale de la portion centrale jusqu'à une zone médiane dans laquelle l'épaisseur est sensiblement constante.The present invention relates to an electrode, intended to be wound by winding around an axis or core to form a part of an electrochemical bundle of a metal-ion accumulator, the electrode comprising a substrate formed of a metal strip comprising at least one lateral band, devoid of active insertion material, and a central portion supporting, on at least one of its main faces, a layer of active material, which has an increasing thickness along the length of the central portion which constitutes the length of winding around the axis or core, the lowest value of the thickness being at the beginning of the winding of the electrode, and / or which has a thickness gradient over the height of the central portion, the height being the dimension considered parallel to the axis or core, the gradient being such that the thickness decreases from each lateral end zone of the central portion to a zone median in which the thickness is substantially constant.

Description

Titulaire(s) : COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES Etablissement public.Holder (s): COMMISSIONER OF ATOMIC ENERGY AND ALTERNATIVE ENERGIES Public establishment.

Demande(s) d’extensionExtension request (s)

Mandataire(s) : CABINET NONY.Agent (s): NONY CABINET.

L— 3SL— 3S

FR 3 059 159 - A1 (34) ELECTRODE POUR FAISCEAU ELECTROCHIMIQUE D'UN ACCUMULATEUR METAL-ION A FORTE DENSITE D'ENERGIE, ACCUMULATEUR CYLINDRIQUE OU PRISMATIQUE ASSOCIE.FR 3 059 159 - A1 (34) ELECTRODE FOR ELECTROCHEMICAL BEAM OF A METAL-ION ACCUMULATOR WITH HIGH ENERGY DENSITY, ASSOCIATED CYLINDRICAL OR PRISMATIC ACCUMULATOR.

©) La présente invention concerne une électrode, destinée à être enroulée par bobinage autour d'un axe ou noyau pour former une partie d'un faisceau électrochimique d'un accumulateur métal-ion, l'électrode comprenant un substrat formé d'un feuillard métallique comprenant au moins une bande latérale, dépourvue de matériau actif d'insertion, et une portion centrale supportant, sur au moins une de ses faces principales, une couche de matériau actif, qui présente une épaisseur croissante sur la longueur de la portion centrale qui constitue la longueur d'enroulement autour de l'axe ou noyau, la plus faible valeur de l'épaisseur étant au début de l'enroulement de l'électrode, et/ou qui présente un gradient d'épaisseur sur la hauteur de la portion centrale, la hauteur étant la dimension considérée parallèlement à l'axe ou noyau, le gradient étant tel que l'épaisseur est décroissante depuis chaque zone d'extrémité latérale de la portion centrale jusqu'à une zone médiane dans laquelle l'épaisseur est sensiblement constante.©) The present invention relates to an electrode, intended to be wound by winding around an axis or core to form part of an electrochemical beam of a metal-ion accumulator, the electrode comprising a substrate formed of a strip metallic comprising at least one side strip, devoid of active insertion material, and a central portion supporting, on at least one of its main faces, a layer of active material, which has an increasing thickness over the length of the central portion which constitutes the length of winding around the axis or core, the lowest value of the thickness being at the start of the winding of the electrode, and / or which has a thickness gradient over the height of the portion central, the height being the dimension considered parallel to the axis or core, the gradient being such that the thickness is decreasing from each lateral end zone of the central portion to a middle zone in which the thickness is substantially constant.

ii

ELECTRODE POUR FAISCEAU ELECTROCHIMIQUE D’UN ACCUMULATEUR METAL-ION A FORTE DENSITE D’ENERGIE, ACCUMULATEUR CYLINDRIQUE OU PRISMATIQUE ASSOCIEELECTRODE FOR ELECTROCHEMICAL BEAM OF A METAL-ION ACCUMULATOR WITH HIGH ENERGY DENSITY, CYLINDRICAL OR PRISMATIC ACCUMULATOR THEREOF

Domaine techniqueTechnical area

La présente invention concerne le domaine des générateurs électrochimiques métal-ion, qui fonctionnent selon le principe d'insertion ou de désinsertion, ou autrement dit intercalation- désintercalation, d’ions métalliques dans au moins une électrode.The present invention relates to the field of metal-ion electrochemical generators, which operate on the principle of insertion or de-insertion, or in other words intercalation-deintercalation, of metal ions in at least one electrode.

Elle concerne plus particulièrement un accumulateur électrochimique métal-ion comportant au moins une cellule électrochimique enroulée sur elle-même en formant un faisceau électrochimique, la cellule étant constituée d’une anode et d’une cathode de part et d’autre d’un séparateur imprégné d’électrolyte, deux collecteurs de courant dont un est relié à l’anode et l’autre à la cathode, et un boitier de forme allongée selon un axe longitudinal (X), le boitier étant agencé pour loger la cellule électrochimique avec étanchéité tout en étant traversé par une partie des collecteurs de courant formant les bornes de sortie, aussi appelés pôles.It relates more particularly to a metal-ion electrochemical accumulator comprising at least one electrochemical cell wound on itself forming an electrochemical bundle, the cell consisting of an anode and a cathode on either side of a separator impregnated with electrolyte, two current collectors, one of which is connected to the anode and the other to the cathode, and a box of elongated shape along a longitudinal axis (X), the box being arranged to house the electrochemical cell with sealing while being traversed by a part of the current collectors forming the output terminals, also called poles.

Le séparateur peut être constitué d’un ou plusieurs films.The separator can consist of one or more films.

Le boitier peut comporter un couvercle et un conteneur, usuellement appelé godet, ou comporter un couvercle, un fond et une enveloppe latérale assemblée à la fois au fond et au couvercle.The case may include a cover and a container, usually called a cup, or may include a cover, a bottom and a side casing assembled both to the bottom and to the cover.

La présente invention vise à améliorer la dissipation thermique et donc la durée de vie des accumulateurs métal-ion obtenus par bobinage, en particulier ceux à forte capacité.The present invention aims to improve heat dissipation and therefore the life of metal-ion accumulators obtained by winding, in particular those with high capacity.

Bien que décrite en référence à un accumulateur Lithium-ion, l’invention s’applique à tout accumulateur électrochimique métal-ion, c’est-à-dire également Sodium-ion, Magnésium-ion, Aluminium-ion...Although described with reference to a Lithium-ion accumulator, the invention applies to any electrochemical metal-ion accumulator, that is to say also Sodium-ion, Magnesium-ion, Aluminum-ion ...

Art antérieurPrior art

Telle qu’illustrée schématiquement en figures 1 et 2, une batterie ou accumulateur lithium-ion comporte usuellement au moins une cellule électrochimique C constituée d'un séparateur imprégné d'un constituant électrolyte 1 entre une électrode positive ou cathode 2 et une électrode négative ou anode 3, un collecteur de courant 4 connecté à la cathode 2, un collecteur de courant 5 connecté à l’anode 3 et enfin, un emballage 6 agencé pour contenir la cellule électrochimique avec étanchéité tout en étant traversé par une partie des collecteurs de courant 4, 5, formant les bornes de sortie.As illustrated diagrammatically in FIGS. 1 and 2, a lithium-ion battery or accumulator usually comprises at least one electrochemical cell C consisting of a separator impregnated with an electrolyte component 1 between a positive electrode or cathode 2 and a negative electrode or anode 3, a current collector 4 connected to the cathode 2, a current collector 5 connected to the anode 3 and finally, a package 6 arranged to contain the electrochemical cell with sealing while being traversed by a part of the current collectors 4, 5, forming the output terminals.

L'architecture des batteries lithium-ion conventionnelles est une architecture que l'on peut qualifier de monopolaire, car avec une seule cellule électrochimique comportant une anode, une cathode et un électrolyte. Plusieurs types de géométrie d'architecture monopolaire sont connus :The architecture of conventional lithium-ion batteries is an architecture that can be described as monopolar, because with a single electrochemical cell comprising an anode, a cathode and an electrolyte. Several types of geometry of monopolar architecture are known:

- une géométrie cylindrique telle que divulguée dans la demande de brevet US 2006/0121348,- a cylindrical geometry as disclosed in the patent application US 2006/0121348,

- une géométrie prismatique telle que divulguée dans les brevets US 7348098, US 7338733;- a prismatic geometry as disclosed in US patents 7348098, US 7338733;

- une géométrie en empilement telle que divulguée dans les demandes de brevet US 2008/060189, US 2008/0057392, et brevet US 7335448.- a stacked geometry as disclosed in patent applications US 2008/060189, US 2008/0057392, and US patent 7335448.

Le constituant d'électrolyte peut être de forme solide, liquide ou gel. Sous cette dernière forme, le constituant peut comprendre un séparateur en polymère ou en composite microporeux imbibé d'électrolyte (s) organique (s) ou de type liquide ionique qui permet le déplacement de l'ion Lithium de la cathode à l'anode pour une charge et inversement pour une décharge, ce qui génère le courant. L'électrolyte est en général un mélange de solvants organiques, par exemple des carbonates dans lesquels est ajouté un sel de lithium typiquement LÎPF6.The electrolyte component can be solid, liquid or gel. In the latter form, the constituent can comprise a separator made of polymer or microporous composite soaked with organic electrolyte (s) or of ionic liquid type which allows the displacement of the lithium ion from the cathode to the anode for a charge and vice versa for a discharge, which generates the current. The electrolyte is generally a mixture of organic solvents, for example carbonates to which is added a lithium salt typically LIPP6.

F'électrode positive ou cathode est constituée de matériaux d'insertion du cation Fithium qui sont en général composite, comme le phosphate de fer lithié FiFePCL, l’oxyde de cobalt lithié FiCoCF, l’oxyde manganèse lithié, éventuellement substitué, LiMmCh ou un matériau à base de FiNixMnyCozO2 avec x+y+z = 1, tel que FiNio.33Mno.33Coo.33O2, ou un matériau à base de FiNixCoyAlzO2 avec x+y+z = 1, FiMmCL, FiNiMnCoO2 ou l’oxyde de nickel cobalt aluminium lithié FiNiCoAlO2.The positive electrode or cathode consists of materials for inserting the Fithium cation which are generally composite, such as lithiated iron phosphate FiFePCL, lithiated cobalt oxide FiCoCF, lithiated manganese oxide, optionally substituted, LiMmCh or a material based on FiNi x Mn y CozO2 with x + y + z = 1, such as FiNio.33Mno.33Coo.33O2, or a material based on FiNi x Co y Al z O2 with x + y + z = 1, FiMmCL, FiNiMnCoO2 or FiNiCoAlO2 lithium cobalt aluminum nickel oxide.

F'électrode négative ou anode est très souvent constituée de carbone, graphite ou en FÎ4TiO5Oi2 (matériau titanate), éventuellement également à base de silicium ou à base de lithium, ou à base d’étain et de leurs alliages ou de composite formé à base de silicium. Cette électrode négative tout comme l’électrode positive peut également contenir des additifs conducteurs électroniques ainsi que des additifs polymères qui lui confèrent des propriétés mécaniques et des performances électrochimiques appropriées à l'application batterie lithiumion ou à son procédé de mise en œuvre.The negative electrode or anode is very often made of carbon, graphite or F4TiO5Oi2 (titanate material), possibly also based on silicon or based on lithium, or based on tin and their alloys or formed composite based of silicon. This negative electrode, like the positive electrode, can also contain electronic conductive additives as well as polymer additives which give it mechanical properties and electrochemical performance suitable for the lithiumion battery application or its implementation process.

F’anode et la cathode en matériau d’insertion au Fithium peuvent être déposées en continu selon une technique usuelle sous la forme d’une couche active sur une feuille ou feuillard métallique constituant un collecteur de courant.The anode and the cathode of Fithium insertion material can be continuously deposited according to a usual technique in the form of an active layer on a metal sheet or strip constituting a current collector.

Fe collecteur de courant connecté à l'électrode positive est en général en aluminium.The current collector connected to the positive electrode is generally made of aluminum.

Le collecteur de courant connecté à l'électrode négative est en général en cuivre, en cuivre nickelé ou en aluminium.The current collector connected to the negative electrode is generally made of copper, nickel-plated copper or aluminum.

Traditionnellement, une batterie ou accumulateur Li-ion utilise un couple de matériaux à l’anode et à la cathode lui permettant de fonctionner à un niveau de tension typiquement entre 1,5 et 4,2 Volt.Traditionally, a Li-ion battery or accumulator uses a couple of materials at the anode and at the cathode allowing it to operate at a voltage level typically between 1.5 and 4.2 Volt.

Selon le type d’application visée, on cherche à réaliser soit un accumulateur lithium-ion fm et flexible soit un accumulateur rigide : l’emballage est alors soit souple soit rigide et constitue dans ce dernier cas en quelque sorte un boitier.Depending on the type of application targeted, it is sought to produce either a fm and flexible lithium-ion accumulator or a rigid accumulator: the packaging is then either flexible or rigid and in the latter case constitutes a sort of case.

Les emballages souples sont usuellement fabriqués à partir d’un matériau composite multicouche constitué d’un empilement de couches d’aluminium recouvertes par un ou plusieurs film(s) en polymère laminés par collage.Flexible packaging is usually made from a multilayer composite material consisting of a stack of aluminum layers covered by one or more polymer film (s) laminated by gluing.

La figure 3 illustre ce type d’emballage souple 6 qui est agencé pour contenir la cellule électrochimique C avec étanchéité tout en étant traversé par une partie 40, 50 de deux lamelles 4, 5 formant les pôles et qui s’étendent dans le plan de la cellule électrochimique. Comme montré en figure 3, des renforts en polymère 60 à base de polyoléfine peuvent être prévus pour améliorer le scellage à chaud de l’emballage 6 autour des lamelles 4, 5. L’avantage principal des emballages souples est leur légèreté. Les accumulateurs Li-ion avec les plus grandes densités d’énergie comportent de ce fait un emballage souple. L’inconvénient majeur de ces emballages souples est que leur étanchéité se détériore fortement au cours du temps du fait de la non-tenue chimique du scellage réalisé.FIG. 3 illustrates this type of flexible packaging 6 which is arranged to contain the electrochemical cell C with sealing while being traversed by a part 40, 50 of two strips 4, 5 forming the poles and which extend in the plane of the electrochemical cell. As shown in FIG. 3, reinforcements made of polyolefin-based polymer 60 can be provided to improve the heat sealing of the packaging 6 around the strips 4, 5. The main advantage of flexible packaging is their lightness. Li-ion batteries with the highest energy densities therefore have flexible packaging. The major drawback of these flexible packages is that their seal deteriorates greatly over time due to the chemical non-resistance of the seal produced.

Les emballages rigides sont quant à eux utilisés lorsque les applications visées sont contraignantes où l'on cherche une longue durée de vie, avec par exemple des pressions à supporter bien supérieures et un niveau d'étanchéité requis plus strict, typiquement inférieure à 108 mbar.l/s, ou dans des milieux à fortes contraintes comme le domaine aéronautique ou spatial.Rigid packaging is used when the intended applications are restrictive or where a long service life is sought, for example with pressures to be supported much higher and a required level of tightness more strict, typically less than 10 8 mbar. .l / s, or in environments with high constraints such as aeronautics or space.

L’avantage principal des emballages rigides est ainsi leur étanchéité élevée et maintenue au cours du temps du fait que la fermeture des boîtiers est réalisée par soudure, en générale par soudure au laser.The main advantage of rigid packaging is thus their high tightness and maintained over time because the closure of the boxes is carried out by welding, generally by laser welding.

La géométrie de la plupart des boîtiers rigides d’emballages d’accumulateurs Liion est cylindrique, car la plupart des cellules électrochimiques des accumulateurs sont enroulées par bobinage selon une géométrie cylindrique. Les cellules cylindriques sont d’ailleurs nécessairement intégrées dans un boîtier rigide, car il serait très difficile de préformer des emballages souples avec un design cylindrique souhaité.The geometry of most rigid Liion battery packagings is cylindrical, since most of the electrochemical cells of accumulators are wound by winding in a cylindrical geometry. The cylindrical cells are moreover necessarily integrated in a rigid casing, since it would be very difficult to preform flexible packaging with a desired cylindrical design.

Un des types de boitier rigide de forme cylindrique, usuellement fabriqué pour un accumulateur Li-ion de forte capacité et à durée de vie supérieure à 10 ans, est illustré en figure 4.One of the types of rigid case of cylindrical shape, usually manufactured for a Li-ion accumulator of high capacity and with a lifetime greater than 10 years, is illustrated in FIG. 4.

Le boitier 6 d’axe longitudinal X comporte une enveloppe latérale cylindrique 7, un fond 8 à une extrémité, un couvercle 9 à l’autre extrémité. Le couvercle 9 supporte les pôles ou bornes de sortie du courant 40, 50. Une des bornes de sortie (pôles), par exemple la borne positive 40 est soudée sur le couvercle 9 tandis que l’autre borne de sortie, par exemple la borne négative 50, passe à travers le couvercle 9 avec interposition d’un joint non représenté qui isole électriquement la borne négative 50 du couvercle.The housing 6 with a longitudinal axis X comprises a cylindrical lateral envelope 7, a bottom 8 at one end, a cover 9 at the other end. The cover 9 supports the poles or output terminals of the current 40, 50. One of the output terminals (poles), for example the positive terminal 40 is soldered to the cover 9 while the other output terminal, for example the terminal negative 50, passes through the cover 9 with the interposition of a seal (not shown) which electrically isolates the negative terminal 50 from the cover.

On a représenté en figure 5 une vue en coupe longitudinale d’un tel boitier 6 de géométrie axisymétrique autour de l’axe central 10 et logeant un faisceau électrochimique F de forme allongée et comportant une seule cellule électrochimique constituée d’une anode 3 et d’une cathode 4 de part et d’autre d’un séparateur 1 adapté pour être imprégné de l’électrolyte. La figure 5 montre le faisceau F obtenu, usuellement par bobinage autour d’un axe d’enroulement central 10 à l’intérieur du boitier cylindrique 6.There is shown in Figure 5 a longitudinal sectional view of such a housing 6 of axisymmetric geometry around the central axis 10 and housing an electrochemical beam F of elongated shape and comprising a single electrochemical cell consisting of an anode 3 and d 'A cathode 4 on either side of a separator 1 adapted to be impregnated with the electrolyte. FIG. 5 shows the bundle F obtained, usually by winding around a central winding axis 10 inside the cylindrical box 6.

La figure 6 montre en vue de dessus un faisceau électrochimique déjà formé par bobinage cylindrique, avant qu’il soit logé dans un boitier cylindrique. Comme visible sur cette figure 6, le diamètre du faisceau dépend principalement de la longueur des composants de la cellule, du diamètre de l’axe d’enroulement et des épaisseurs des électrodes et des séparateurs.Figure 6 shows a top view of an electrochemical bundle already formed by cylindrical winding, before it is housed in a cylindrical case. As can be seen in this figure 6, the diameter of the beam depends mainly on the length of the cell components, the diameter of the winding axis and the thicknesses of the electrodes and separators.

Des formes prismatiques de boîtiers sont également largement répandues. Une telle forme de boitier 6 avec son couvercle 9 est représentée schématiquement en figure 7.Prismatic forms of housings are also widely used. Such a form of case 6 with its cover 9 is shown diagrammatically in FIG. 7.

De tels boîtiers prismatiques rigides peuvent loger soit un faisceau obtenu par bobinage d’une seule cellule soit un faisceau de forme générale prismatique obtenu par empilement de cellules électrochimiques rectangulaires. Les boîtiers prismatiques ont pour principaux avantages :Such rigid prismatic housings can accommodate either a beam obtained by winding a single cell or a generally prismatic beam obtained by stacking rectangular electrochemical cells. The main advantages of prismatic housings are:

- de permettre une dissipation de chaleur sur les faces de la cellule ou des cellules empilées qui sont de grande surface unitaire, et donc d’augmenter la taille des électrodes et par-là la capacité des cellules ;- to allow heat dissipation on the faces of the cell or stacked cells which are of large unit area, and therefore to increase the size of the electrodes and thereby the capacity of the cells;

- de pouvoir s’intégrer physiquement, facilement dans un pack batterie en minimisant le volume mort restant, grâce à leurs faces planes.- to be able to integrate physically, easily in a battery pack while minimizing the remaining dead volume, thanks to their flat faces.

Ainsi, parmi les designs d’accumulateurs Li-ion, la géométrie prismatique avec un faisceau obtenu par bobinage s’avère très intéressante pour les applications de hautes densités d’énergie, grâce à sa faculté à dissiper aisément la chaleur produite lors du fonctionnement.Thus, among the Li-ion battery designs, the prismatic geometry with a beam obtained by winding is very interesting for high energy density applications, thanks to its ability to easily dissipate the heat produced during operation.

On a représenté en figure 8 un tel boitier 6 de géométrie prismatique avec un faisceau électrochimique F de forme allongée et comportant une seule cellule électrochimique constituée d’une anode 3 et d’une cathode 4 de part et d’autre d’un séparateur 1 adapté pour être imprégné de l’électrolyte.FIG. 8 shows such a case 6 of prismatic geometry with an electrochemical bundle F of elongated shape and comprising a single electrochemical cell consisting of an anode 3 and a cathode 4 on either side of a separator 1 adapted to be impregnated with the electrolyte.

La figure 9 montre en vue de dessus un faisceau électrochimique déjà formé par bobinage prismatique autour d’un noyau parallélépipédique 10, avant qu’il soit logé logement dans un boitier prismatique. Comme visible sur cette figure 9, l’épaisseur du faisceau dépend principalement de la longueur des composants de la cellule, de l’épaisseur du noyau d’enroulement et des épaisseurs des électrodes et des séparateurs.Figure 9 shows a top view of an electrochemical beam already formed by prismatic winding around a parallelepipedic core 10, before it is housed in a prismatic housing. As can be seen in this figure 9, the thickness of the beam mainly depends on the length of the cell components, the thickness of the winding core and the thicknesses of the electrodes and separators.

On a représenté, respectivement en figures 10A et 10B et en figures 11A et 11B, une électrode positive ou cathode 2 et une électrode négative ou anode 3 à partir desquelles un faisceau électrochimique actuel est réalisé par bobinage avec un séparateur 1 intercalé entre cathode 2 et anode 3. La cathode 2 est constituée d’un substrat 2S formé d’un feuillard métallique qui supporte dans sa portion centrale 22, une couche continue de matériau actif d’insertion au lithium 21, tandis que sa bande latérale (rive) 20 est dépourvue de matériau actif d’insertion. De même, l’anode 3 est constituée d’un substrat 3S formé d’un feuillard métallique qui supporte dans sa portion centrale 32, une couche continue de matériau actif d’insertion au lithium 31, et sa rive 30 est dépourvue de matériau actif d’insertion. Chaque feuillard métallique 2S, 3S est réalisé en un seul tenant, c’est-à-dire avec les mêmes caractéristiques géométriques et métallurgiques sur toute sa surface.There is shown, respectively in FIGS. 10A and 10B and in FIGS. 11A and 11B, a positive electrode or cathode 2 and a negative electrode or anode 3 from which a current electrochemical beam is produced by winding with a separator 1 interposed between cathode 2 and anode 3. The cathode 2 consists of a substrate 2S formed of a metal strip which supports in its central portion 22, a continuous layer of active lithium insertion material 21, while its lateral strip (edge) 20 is free of active insertion material. Similarly, the anode 3 consists of a substrate 3S formed of a metal strip which supports in its central portion 32, a continuous layer of active lithium insertion material 31, and its edge 30 is devoid of active material of insertion. Each metal strip 2S, 3S is produced in one piece, that is to say with the same geometric and metallurgical characteristics over its entire surface.

Par « bande non revêtue » ou « rive », on entend ici et dans le cadre de l’invention, une portion latérale d’une feuille métallique, aussi appelée feuillard, formant un collecteur de courant, qui n’est pas recouverte d’un matériau d’insertion aux ions métal, tel que le lithium dans le cas d’un accumulateur Li-ion.By “uncoated strip” or “strand” is meant here and within the framework of the invention, a lateral portion of a metal sheet, also called strip, forming a current collector, which is not covered with a metal ion insertion material, such as lithium in the case of a Li-ion battery.

Ces électrodes 2, 3 pour accumulateurs Li-ion sont réalisés usuellement selon un process en continu par une technique d’enduction du matériau d’insertion actif sur le feuillard métallique afin de constituer la couche continue active. Ces techniques d’enduction sont connues sous les termes anglo-saxons « slot die » ou « roll to roll transfert ».These electrodes 2, 3 for Li-ion accumulators are usually produced according to a continuous process by a technique of coating the active insertion material on the metal strip in order to constitute the active continuous layer. These coating techniques are known by the Anglo-Saxon terms "slot die" or "roll to roll transfer".

Bien que satisfaisants sur de nombreux aspects, les accumulateurs Li-ion avec faisceau électrochimique enroulé par bobinage posent des problématiques importantes de dissipation thermique dues à leur design intrinsèque.Although satisfactory in many aspects, Li-ion batteries with electrochemical bundle wound by winding pose significant problems of heat dissipation due to their intrinsic design.

On pourra se reporter tout d’abord aux publications [1] à [3] qui étudient l’influence du type de design des accumulateurs Li-ion de géométrie cylindrique.We can refer first to publications [1] to [3] which study the influence of the type of design of Li-ion cylindrical cylinders.

On a représenté aux figures 12A à 12C, un faisceau électrochimique F d’un accumulateur à géométrie cylindrique d’une capacité 20 Ah, selon un design avec respectivement :FIGS. 12A to 12C show an electrochemical bundle F of a cylindrical geometry accumulator with a capacity of 20 Ah, according to a design with respectively:

- des dimensions, qualifiées de nominales dans la publication [4], typiquement avec un ratio entre hauteur et diamètre de l’ordre de 2,15 (figure 12A),- dimensions, qualified as nominal in the publication [4], typically with a ratio between height and diameter of the order of 2.15 (FIG. 12A),

- une grande hauteur typiquement avec un ratio entre hauteur et diamètre de l’ordre de 12,5 (figure 12B),- typically a great height with a ratio between height and diameter of around 12.5 (Figure 12B),

- un grand diamètre typiquement avec un ratio entre hauteur et diamètre de l’ordre de 0,17 (figure 12C).- a large diameter typically with a ratio between height and diameter of the order of 0.17 (Figure 12C).

La valeur de la hauteur du cylindre du faisceau électrochimique influe sur les performances et la durée de vie d’un accumulateur.The value of the height of the cylinder of the electrochemical beam influences the performance and the lifespan of an accumulator.

En effet, un faisceau de grande hauteur comme montré en figure 12B, induit des élévations de température plus importantes aux niveaux des connectiques de courant, en raison du long trajet que doivent parcourir les électrons. Les échauffements ponctuels en extrémités longitudinales d’accumulateur correspondent à des zones qui se dégraderont plus vite que celles au centre de l’accumulateur qui sont à une température plus faible. Ces phénomènes sont bien mis en évidence par les simulations de gradients thermiques d’accumulateurs Li-ion en fonctionnement, publiées dans les études en référence [3],Indeed, a very high beam as shown in FIG. 12B, induces higher temperature increases at the level of the current connectors, due to the long path that the electrons must travel. The point heatings at the longitudinal ends of the accumulator correspond to areas which will degrade faster than those in the center of the accumulator which are at a lower temperature. These phenomena are well highlighted by simulations of thermal gradients of Li-ion accumulators in operation, published in the studies in reference [3],

La valeur du diamètre du cylindre du faisceau électrochimique influe également sur les performances et la durée de vie d’un accumulateur, comme mis en exergue par la publication [4]. Au début de la vie d’un accumulateur à faisceau électrochimique de grand diamètre, comme celui montré en figure 12C, les régions qui sont le plus sollicitées pour le cyclage sont celles à proximité des connectiques positive et négative. De même, le cœur du faisceau électrochimique présente un échauffement supérieur par rapport à la périphérie de cette dernière, car la dissipation thermique est moins favorable à cet endroit, comparativement aux zones proches des parois du boîtier. Il en résulte que les zones à proximité des connectiques et le centre du faisceau présenteront au cours de la vie de l’accumulateur des dégradations supérieures et qu’elles seront les zones où la perte de capacité et l’impédance seront les plus élevées.The value of the cylinder diameter of the electrochemical bundle also influences the performance and the lifespan of an accumulator, as highlighted by the publication [4]. At the start of the life of a large-diameter electrochemical beam accumulator, such as that shown in FIG. 12C, the regions which are most stressed for cycling are those close to the positive and negative connectors. Similarly, the core of the electrochemical bundle has a higher temperature rise compared to the periphery of the latter, since the heat dissipation is less favorable at this location, compared to the areas close to the walls of the housing. As a result, the areas near the connectors and the center of the beam will have higher degradations during the life of the accumulator and will be the areas where the capacity loss and the impedance will be the highest.

Enfin, dans l’absolu, les valeurs des dimensions du cylindre d’un faisceau influent aussi sur la dissipation thermique et donc les performances et la durée de vie d’un accumulateur.Finally, in absolute terms, the values of the dimensions of the cylinder of a bundle also influence the heat dissipation and therefore the performance and lifetime of an accumulator.

La publication [5] divulgue une expérimentation qui permet de caractériser cette influence. Trois accumulateurs de format différent, à savoir respectivement dans Tordre de taille croissante, 18650, « oval cell » et 50 900 ont été placées dans une enceinte thermique pour évaluer leur faculté à dissiper thermiquement la chaleur. On précise qu’il faut comprendre ici par un format « oval cell » un format prismatique avec deux grands rayons, de type 256490 avec une épaisseur de 25mm (deux rayons de 12,5 mm), une largeur totale de 64mm et une hauteur totale de 90mm. On précise également que lors de cette expérience, le séparateur entre anode et cathode qui généralement un film tri-couche en polyoléfine PP/PE/PP, assure un effet de barrière, et évite ainsi que les électrodes soient en court-circuit.Publication [5] discloses an experiment which characterizes this influence. Three accumulators of different format, namely in order of increasing size, 18650, "oval cell" and 50 900 respectively, were placed in a thermal enclosure to assess their ability to dissipate heat thermally. We specify that we must understand here by an “oval cell” format a prismatic format with two large rays, of type 256490 with a thickness of 25mm (two rays of 12.5 mm), a total width of 64mm and a total height 90mm. It is also specified that during this experiment, the separator between anode and cathode which generally a three-layer film of polyolefin PP / PE / PP, ensures a barrier effect, and thus prevents the electrodes from being short-circuited.

Pour une température au sein de l’enceinte de 140°C, on constate que l’accumulateur de plus grande taille, au format 50 900 présente un emballement thermique. L’accumulateur de plus petite taille, au format 18 650, est le seul qui dissipe suffisamment la chaleur, lorsque l’enceinte est à 150°C. Et à une température de à 160°C, aucun des trois accumulateurs ne résiste pas à la chaleur.For a temperature within the enclosure of 140 ° C., it can be seen that the larger accumulator, in the format 50 900 has thermal runaway. The smaller accumulator, in size 18 650, is the only one that dissipates heat sufficiently, when the enclosure is at 150 ° C. And at a temperature of 160 ° C, none of the three batteries cannot withstand heat.

Par ailleurs, on trouve dans la littérature de nombreux exemples montrant que par comparaison avec un accumulateur Li-ion à géométrie cylindrique, des accumulateurs bobinés à géométrie prismatique obtenue par bobinage et par empilement présentent une meilleure dissipation de chaleur sur les faces de l’accumulateur, qui peuvent avoir une grande surface.Furthermore, there are numerous examples in the literature showing that, by comparison with a Li-ion accumulator with cylindrical geometry, wound accumulators with prismatic geometry obtained by winding and by stacking have better heat dissipation on the faces of the accumulator. , which may have a large area.

En outre, que ce soit en géométrie cylindrique ou en géométrie prismatique, l’augmentation de capacité et de densité d’énergie volumique se fait le plus communément par Tutilisation d’électrodes très épaisses, typiquement d’épaisseur supérieure à 160pm, et avec un grammage élevé pour le matériau d’insertion actif positif ou négatif.In addition, whether in cylindrical geometry or in prismatic geometry, the increase in capacity and density of energy by volume is most commonly done by the use of very thick electrodes, typically of thickness greater than 160 μm, and with a high grammage for the positive or negative active insertion material.

En résumé, les accumulateurs Li-ion, et plus généralement métal-ion, notamment à forte capacité présentent des limites dans leur design, car au-delà de ces limites tels qu’avec un grand diamètre, une grande hauteur ou des dimensions globales élevées, des échauffements localisés apparaissent qui induisent une baisse de durée de vie et des performances avec notamment un fort risque de dysfonctionnement électrique et de sécurité.In summary, Li-ion, and more generally metal-ion, in particular high capacity accumulators have limits in their design, because beyond these limits such as with a large diameter, a large height or high overall dimensions , localized overheating appears which induces a reduction in service life and performance, in particular with a high risk of electrical and safety malfunction.

Il existe donc un besoin d’améliorer la durée de vie et les performances des accumulateurs au lithium, et plus généralement des accumulateurs métal-ion, notamment à forte capacité, dont les faisceaux électrochimiques à géométrie cylindrique ou prismatique, sont obtenus par bobinage.There is therefore a need to improve the life and performance of lithium accumulators, and more generally metal-ion accumulators, in particular of high capacity, whose electrochemical bundles with cylindrical or prismatic geometry, are obtained by winding.

En particulier, il existe un besoin d’améliorer la dissipation thermique au sein des accumulateurs au lithium, et plus généralement des accumulateurs métal-ion, notamment à forte capacité.In particular, there is a need to improve the heat dissipation within lithium batteries, and more generally metal-ion batteries, in particular with high capacity.

Le but de l’invention est de répondre au moins en partie à ce(s) besoin(s).The object of the invention is to respond at least in part to this (s) need (s).

Exposé de l’inventionStatement of the invention

Pour ce faire, l’invention concerne, sous l’un de ses aspects, et selon une première alternative, une électrode, destinée à être enroulée par bobinage autour d’un axe ou noyau d’enroulement pour former une partie d’un faisceau électrochimique d’un accumulateur métal-ion, l’électrode comprenant un substrat formé d’un feuillard métallique comprenant une bande latérale, dite rive, dépourvue de matériau actif d’insertion, et une portion centrale supportant, sur au moins une de ses faces principales, une couche de matériau actif d’insertion d’ion métal, qui présente une épaisseur croissante sur la longueur de la portion centrale qui constitue la longueur d’enroulement autour de l’axe ou noyau d’enroulement, la plus faible valeur de l’épaisseur étant au début de l’enroulement de l’électrode.To do this, the invention relates, in one of its aspects, and according to a first alternative, an electrode, intended to be wound by winding around a winding axis or core to form part of a bundle electrochemical of a metal-ion accumulator, the electrode comprising a substrate formed by a metal strip comprising a lateral strip, called the edge, devoid of active insertion material, and a central portion supporting, on at least one of its faces main, a layer of active metal ion insertion material, which has an increasing thickness over the length of the central portion which constitutes the winding length around the winding axis or core, the lowest value of the thickness being at the start of the winding of the electrode.

Selon une deuxième alternative, l’invention concerne une électrode, destinée à être enroulée par bobinage autour d’un axe ou noyau d’enroulement pour former une partie d’un faisceau électrochimique d’un accumulateur métal-ion, l’électrode comprenant un substrat formé d’un feuillard métallique comprenant une bande latérale, dite rive, dépourvue de matériau actif d’insertion, et une portion centrale supportant, sur au moins une de ses faces principales, une couche de matériau actif d’insertion d’ion métal, qui présente un gradient d’épaisseur sur la hauteur de la portion centrale, la hauteur étant la dimension considérée parallèlement à l’axe ou noyau d’enroulement, le gradient étant tel que l’épaisseur est décroissante depuis chaque zone d’extrémité latérale de la portion centrale jusqu’à une zone médiane dans laquelle l’épaisseur est sensiblement constante.According to a second alternative, the invention relates to an electrode, intended to be wound by winding around a winding axis or core to form part of an electrochemical bundle of a metal-ion accumulator, the electrode comprising a substrate formed by a metal strip comprising a lateral strip, called a bank, devoid of active insertion material, and a central portion supporting, on at least one of its main faces, a layer of active metal ion insertion material , which has a thickness gradient over the height of the central portion, the height being the dimension considered parallel to the winding axis or core, the gradient being such that the thickness is decreasing from each lateral end zone from the central portion to a median zone in which the thickness is substantially constant.

Selon une troisième alternative, l’invention concerne une électrode selon la combinaison des première et deuxième alternatives, c’est-à-dire une électrode destinée à être enroulée par bobinage autour d’un axe ou noyau d’enroulement pour former une partie d’un faisceau électrochimique d’un accumulateur métal-ion, l’électrode comprenant un substrat formé d’un feuillard métallique comprenant une bande latérale, dite rive, dépourvue de matériau actif d’insertion, et une portion centrale supportant, sur au moins une de ses faces principales, une couche de matériau actif d’insertion d’ion métal, qui présente à la fois :According to a third alternative, the invention relates to an electrode according to the combination of the first and second alternatives, that is to say an electrode intended to be wound by winding around a winding axis or core to form a part d '' an electrochemical bundle of a metal-ion accumulator, the electrode comprising a substrate formed by a metal strip comprising a lateral strip, called the edge, devoid of active insertion material, and a central portion supporting, on at least one from its main faces, a layer of active metal ion insertion material, which has both:

- une épaisseur croissante sur la longueur de la portion centrale qui constitue la longueur d’enroulement autour de l’axe ou noyau d’enroulement, la plus faible valeur de l’épaisseur étant au début de l’enroulement de l’électrode,an increasing thickness over the length of the central portion which constitutes the length of winding around the winding axis or core, the smallest value of the thickness being at the start of the winding of the electrode,

- un gradient d’épaisseur sur la hauteur de la portion centrale, la hauteur étant la dimension considérée parallèlement à l’axe ou noyau d’enroulement, le gradient étant tel que l’épaisseur est décroissante depuis chaque zone d’extrémité latérale de la portion centrale jusqu’à une zone médiane dans laquelle l’épaisseur est sensiblement constante.a thickness gradient over the height of the central portion, the height being the dimension considered parallel to the winding axis or core, the gradient being such that the thickness is decreasing from each lateral end zone of the central portion to a median zone in which the thickness is substantially constant.

On a synthétisé dans le tableau suivant les gammes préférées, ainsi que des exemples des dimensions des accumulateurs auxquelles les différentes alternatives selon l’invention qui viennent d’être décrites, s’appliquent préférentiellement.The preferred ranges have been synthesized in the following table, as well as examples of the dimensions of the accumulators to which the different alternatives according to the invention which have just been described, are preferably applied.

On précise que :It is specified that:

- pour une géométrie d’accumulateur cylindrique, la valeur H indiquée correspond à la hauteur du faisceau électrochimique, tandis que la valeur D correspond à son diamètre ;- for a geometry of a cylindrical accumulator, the value H indicated corresponds to the height of the electrochemical beam, while the value D corresponds to its diameter;

- pour une géométrie d’accumulateur prismatique, la valeur H indiquée correspond à la hauteur du faisceau électrochimique, la valeur W correspond à la largeur tandis que la valeur T correspond à son épaisseur.- for a prismatic accumulator geometry, the value H indicated corresponds to the height of the electrochemical beam, the value W corresponds to the width while the value T corresponds to its thickness.

Géométrie d’accumulateur Battery geometry Première alternative selon l’invention First alternative according to the invention Deuxième alternative selon l’invention Second alternative according to the invention Troisième alternative selon l’invention Third alternative according to the invention Format cylindrique Format cylindrical Typologie Typology Fort diamètre Large diameter Grande hauteur Great height Fort diamètre et grande hauteur Large diameter and great height Gamme préférée Range favorite H < 2D avec D > 20mm H <2D with D> 20mm H > 4D avec D > 20mm H> 4D with D> 20mm 2 D < H < 4D avec D > 20 mm 2 D <H <4D with D> 20 mm Exemple 1 Example 1 H = 70 mm D = 50 mm H = 70 mm D = 50 mm H = 166 mm D = 40 mm H = 166 mm D = 40 mm H = 160 mm D = 50 mm H = 160 mm D = 50 mm Exemple 2 Example 2 H = 90 mm D = 60 mm H = 90 mm D = 60 mm H = 222 mm D = 54 mm H = 222 mm D = 54 mm H = 230 mm D = 65mm H = 230 mm D = 65mm Exemple 3 Example 3 H = 380 mm D = 55 mm H = 380 mm D = 55 mm - - Format prismatique Format prismatic Typologie Typology Grande épaisseur (T) et grande largeur (W) Large thickness (T) and large width (W) Grande hauteur (H) Great height (H) Grande épaisseur (T) et grande hauteur (H) Large thickness (T) and great height (H) Gamme préférée Range favorite T > 1/3 H W>H avec T > 10mm T> 1/3 H W> H with T> 10mm T < 1/5 H H>2 W avec T > 10mm T <1/5 H H> 2 W with T> 10mm T > 1/3 H H>2 W (avec T > 10mm) T> 1/3 H H> 2 W (with T> 10mm) Exemple 1 Example 1 T = 25 mm W = 80 mm H = 60 mm T = 25 mm W = 80 mm H = 60 mm T = 25 mm W = 70 mm H = 185 mm T = 25 mm W = 70 mm H = 185 mm T = 55 mm W = 70 mm H = 150 mm T = 55 mm W = 70 mm H = 150 mm Exemple 2 Example 2 T = 40 mm W = 120 mm H = 100 mm T = 40 mm W = 120 mm H = 100 mm T = 40 mm W = 80 mm H = 220 mm T = 40 mm W = 80 mm H = 220 mm T = 70 mm W = 96 mm H = 200 mm T = 70 mm W = 96 mm H = 200 mm

Selon une variante de réalisation, l’épaisseur croissante est une épaisseur croissante linéaire continue sur toute la longueur de la portion centrale. De préférence, la variation d’épaisseur (e2-el) entre le début et la fin de la portion centrale est comprise entre 10 pm et 150pm.According to an alternative embodiment, the increasing thickness is a continuous linear increasing thickness over the entire length of the central portion. Preferably, the thickness variation (e2-el) between the start and the end of the central portion is between 10 pm and 150 pm.

Selon une autre variante de réalisation, l’épaisseur décroissante est une épaisseur décroissante linéaire continue jusqu’à la zone médiane. De préférence, la variation d’épaisseur (e5-el) entre chaque zone d’extrémité et la zone médiane est comprise entre 10 pm et lOOpm.According to another alternative embodiment, the decreasing thickness is a continuous linear decreasing thickness up to the middle zone. Preferably, the variation in thickness (e5-el) between each end zone and the middle zone is between 10 μm and 100 μm.

La portion centrale peut comprendre une couche de matériau actif sur une seule de ses faces principales,The central portion may comprise a layer of active material on only one of its main faces,

De préférence, la partie continue de la couche de matériau actif présente une épaisseur (e2) supérieure à 160 pm dans une zone en fin d’enroulement de l’électrode.Preferably, the continuous part of the layer of active material has a thickness (e2) greater than 160 μm in an area at the end of winding of the electrode.

De préférence encore le feuillard peut présenter une épaisseur comprise entre 10 et 20 pm.More preferably, the strip can have a thickness of between 10 and 20 μm.

Le feuillard d’électrode peut être en en aluminium ou en cuivre.The electrode strip can be made of aluminum or copper.

Ainsi, l’invention consiste essentiellement à réaliser une électrode dont la couche de matériau actif d’insertion présente selon un ou plusieurs gradients d’épaisseur qui permettent d’adapter localement la dissipation thermique dont a besoin l’accumulateur afin de baisser la température dans les zones usuellement les plus contraintes thermiquement.Thus, the invention essentially consists in producing an electrode, the layer of active insertion material of which has one or more thickness gradients which make it possible to locally adapt the heat dissipation required by the accumulator in order to lower the temperature in usually the most thermally stressed areas.

Autrement dit, on diminue localement l’épaisseur de la matière active d’insertion dans les zones susceptibles d’être soumises à des conditions thermiques importantes, lors de la durée de vie de l’accumulateur. Ces zones n’étant plus soumises à ces conditions thermiques importantes, ne vont plus se dégrader rapidement et donc ne vont pas générer un vieillissement prématuré contrairement aux électrodes selon l’état de l’art.In other words, the thickness of the active insertion material is locally reduced in the areas likely to be subjected to significant thermal conditions, during the lifetime of the accumulator. These areas are no longer subject to these important thermal conditions, will no longer degrade quickly and therefore will not generate premature aging unlike electrodes according to the state of the art.

On peut ainsi réaliser des formats d’accumulateurs usuellement dédiés à des fortes capacités sans risque de voir des échauffements localisés trop importants qui dégraderaient la durée de vie.It is thus possible to produce accumulator formats usually dedicated to high capacities without the risk of seeing excessive localized heating which would degrade the service life.

Pour un format d’accumulateur de type de grand diamètre, comme montré en figure 12C, on privilégie la première alternative de l’invention, à savoir une faible épaisseur d’électrode au cœur du faisceau électrochimique et une augmentation de l’épaisseur selon la longueur de l’électrode.For a large diameter type accumulator format, as shown in FIG. 12C, the first alternative of the invention is preferred, namely a small thickness of electrode at the heart of the electrochemical bundle and an increase in thickness depending on the length of the electrode.

Pour un format d’accumulateur de type de grande hauteur, comme montré en figure 12B, on privilégie la deuxième alternative de l’invention, à savoir une plus forte épaisseur d’électrode aux extrémités longitudinales du faisceau électrochimique et une diminution de l’épaisseur vers le centre du faisceau.For a format of accumulator of great height type, as shown in FIG. 12B, the second alternative of the invention is preferred, namely a greater thickness of electrode at the longitudinal ends of the electrochemical bundle and a reduction in thickness towards the center of the beam.

Enfin pour un format d’accumulateur à la fois de grand diamètre et de grande hauteur, on combine les deux alternatives de l’invention.Finally, for an accumulator format which is both large in diameter and large in height, the two alternatives of the invention are combined.

L’invention concerne également sous un autre aspect, et selon une première alternative, un procédé de réalisation d’un faisceau électrochimique d’un accumulateur métalion tel qu’un accumulateur Li-ion, en vue de son raccordement électrique aux bornes de sortie de l’accumulateur, comportant les étapes suivantes :The invention also relates in another aspect, and according to a first alternative, to a method of producing an electrochemical bundle of a metalion accumulator such as a Li-ion accumulator, with a view to its electrical connection to the output terminals of the accumulator, comprising the following stages:

a/ fourniture d’au moins une cellule électrochimique constituée d’une cathode et d’une anode de part et d’autre d’un séparateur adapté pour être imprégné d’un électrolyte, la cathode et/ou l’anode étant comme décrit précédemment.a / supply of at least one electrochemical cell consisting of a cathode and an anode on either side of a separator adapted to be impregnated with an electrolyte, the cathode and / or the anode being as described previously.

b/ enroulement sur elle-même par bobinage de la cellule électrochimique de sorte à constituer un faisceau électrochimique, de forme allongée selon un axe longitudinal, avec à l’une de ses extrémités latérales, la bande latérale de l’anode et à l’autre de ses extrémités latérales la bande latérale de la cathode.b / winding on itself by winding the electrochemical cell so as to constitute an electrochemical bundle, of elongated shape along a longitudinal axis, with at one of its lateral ends, the lateral strip of the anode and at the other of its lateral ends the lateral strip of the cathode.

L’étape b/ peut être réalisée soit autour d’un axe d’enroulement de sorte à obtenir un faisceau à géométrie cylindrique, soit autour d’un axe d’enroulement de sorte à obtenir un faisceau à géométrie prismatique.Step b / can be performed either around a winding axis so as to obtain a beam with cylindrical geometry, or around a winding axis so as to obtain a beam with prismatic geometry.

De préférence, après l’étape b/, il est prévu une étape de tassage axial selon l’axe longitudinal du faisceau électrochimique bobiné, d’au moins l’une des bandes latérales; le tassage axial étant réalisé en une ou plusieurs reprises de sorte à obtenir, sur au moins une extrémité latérale du faisceau, une zone d’extrémité tassée formant un socle sensiblement plan et continu, destiné à être soudé à un collecteur de courant.Preferably, after step b /, there is an axial packing step along the longitudinal axis of the wound electrochemical bundle, of at least one of the side bands; the axial packing being carried out in one or more occasions so as to obtain, on at least one lateral end of the bundle, a packed end zone forming a substantially flat and continuous base, intended to be welded to a current collector.

L’invention concerne également sous un autre de ses aspects, un procédé de réalisation d’une partie de raccordement électrique entre un faisceau électrochimique (F) d’un accumulateur (A) métal-ion et l’une des bornes de sortie de l’accumulateur, comportant les étapes suivantes :The invention also relates in another of its aspects, to a method of producing an electrical connection part between an electrochemical bundle (F) of a metal-ion accumulator (A) and one of the output terminals of the 'accumulator, comprising the following stages:

- réalisation d’un faisceau électrochimique (F) conformément au procédé qui vient d’être décrit;- Production of an electrochemical bundle (F) in accordance with the process which has just been described;

- soudage du socle obtenu à un collecteur de courant lui-même destiné à être lié ou connecté électriquement à une borne de sortie de l’accumulateur.- welding of the base obtained to a current collector itself intended to be linked or electrically connected to an output terminal of the accumulator.

L’invention concerne enfin une batterie ou accumulateur métal-ion, tel qu’un accumulateur au lithium (Li-ion) ou un supercondensateur comportant un boitier comportant :The invention finally relates to a metal-ion battery or accumulator, such as a lithium (Li-ion) accumulator or a supercapacitor comprising a case comprising:

- un fond auquel est soudé un des collecteurs de courant soudé au faisceau électrochimique conformément au procédé décrit précédemment ; et- a bottom to which is welded one of the current collectors welded to the electrochemical bundle in accordance with the method described above; and

- un couvercle avec une traversée formant une borne de sortie à laquelle est soudée l’autre des collecteurs de courant soudé au faisceau électrochimique conformément au procédé décrit précédemment.- a cover with a bushing forming an output terminal to which the other of the current collectors is welded welded to the electrochemical bundle in accordance with the method described above.

De préférence, pour une batterie ou accumulateur li-ion : le boîtier est à base d’aluminium ;Preferably, for a li-ion battery or accumulator: the housing is based on aluminum;

- le feuillard métallique d’électrode(s) négative(s) est en cuivre ;- the metal strip of negative electrode (s) is made of copper;

- le matériau actif d’insertion d’électrode(s) négative(s) est choisi dans le groupe comportant le graphite, le lithium, l’oxyde de titanate Li^iOsOn; ou à base de silicium ou à base de lithium, ou à base d’étain et de leurs alliages ;- the active material for inserting negative electrode (s) is chosen from the group comprising graphite, lithium, titanate oxide Li ^ iOsOn; or based on silicon or based on lithium, or based on tin and their alloys;

- le feuillard métallique d’électrode(s) positive(s) est en aluminium;- the metal strip of positive electrode (s) is made of aluminum;

- le matériau actif d’insertion d’électrode(s) positive(s) est choisi dans le groupe comportant le phosphate de fer lithié LiFePCri, l’oxyde de cobalt lithié LiCoCh, l’oxyde manganèse lithié, éventuellement substitué, LiMmCh ou un matériau à base de LiNixMnyCozCh avec x+y+z = 1, tel que LiNio.33Mno.33Coo.33O2, ou un matériau à base de LîNixCoyAlzO2 avec x+y+z = 1, LiMmCri, LiNiMnCoO2 ou l’oxyde de nickel cobalt aluminium lithié LiNiCoAlO2.the active material for inserting a positive electrode (s) is chosen from the group comprising lithium iron phosphate LiFePCri, lithium cobalt oxide LiCoCh, lithium manganese oxide, optionally substituted, LiMmCh or a material based on LiNixMnyCozCh with x + y + z = 1, such as LiNio.33Mno.33Coo.33O2, or a material based on LîNixCo y Al z O2 with x + y + z = 1, LiMmCri, LiNiMnCoO2 or l ' cobalt nickel oxide lithium aluminum LiNiCoAlO2.

Description détailléedetailed description

D’autres avantages et caractéristiques de l’invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée d’exemples de mise en œuvre de l’invention faite à titre illustratif et non limitatif en référence aux figures suivantes parmi lesquelles :Other advantages and characteristics of the invention will emerge more clearly on reading the detailed description of examples of implementation of the invention made by way of illustration and not limitation, with reference to the following figures among which:

- la figure 1 est une vue schématique en perspective éclatée montrant les différents éléments d’un accumulateur lithium-ion,- Figure 1 is a schematic exploded perspective view showing the different elements of a lithium-ion battery,

- la figure 2 est une vue de face montrant un accumulateur lithium-ion avec son emballage souple selon l’état de l’art,FIG. 2 is a front view showing a lithium-ion accumulator with its flexible packaging according to the state of the art,

- la figure 3 est une vue en perspective d’un accumulateur lithium-ion selon l’état de l’art avec son emballage souple ;- Figure 3 is a perspective view of a lithium-ion battery according to the state of the art with its flexible packaging;

- la figure 4 est une vue en perspective d’un accumulateur lithium-ion selon l’état de l’art avec son emballage rigide constitué d’un boîtier à géométrie cylindrique ;- Figure 4 is a perspective view of a lithium-ion battery according to the state of the art with its rigid packaging consisting of a housing with cylindrical geometry;

- la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d’un accumulateur lithium-ion selon l’état de l’art, montrant le faisceau électrochimique constitué d’une seule cellule électrochimique enroulée sur elle-même par bobinage selon une géométrie cylindrique à l’intérieur du boîtier;- Figure 5 is a longitudinal sectional view of a lithium-ion battery according to the state of the art, showing the electrochemical bundle consisting of a single electrochemical cell wound on itself by winding according to a cylindrical geometry at l inside the housing;

- la figure 6 est une vue en coupe transversale d’un faisceau électrochimique bobiné selon une géométrie cylindrique, destiné à être logé à l’intérieur d’un boitier comme montré en figure 5;- Figure 6 is a cross-sectional view of an electrochemical bundle wound in a cylindrical geometry, intended to be housed inside a housing as shown in Figure 5;

- la figure 7 est une vue en perspective d’un accumulateur lithium-ion selon l’état de l’art avec son emballage rigide constitué d’un boitier à géométrie prismatique ;- Figure 7 is a perspective view of a lithium-ion battery according to the state of the art with its rigid packaging consisting of a housing with prismatic geometry;

- la figure 8 est une vue en coupe longitudinale d’un accumulateur lithium-ion selon l’état de l’art, montrant le faisceau électrochimique constitué d’une seule cellule électrochimique enroulée sur elle-même par bobinage selon une géométrie prismatique à l’intérieur du boitier;- Figure 8 is a longitudinal sectional view of a lithium-ion battery according to the state of the art, showing the electrochemical bundle consisting of a single electrochemical cell wound on itself by winding according to a prismatic geometry at l 'inside the case;

- la figure 9 est une vue en coupe transversale d’un faisceau électrochimique bobiné selon une géométrie prismatique, destiné à être logé à l’intérieur d’un boitier comme montré en figure 8;- Figure 9 is a cross-sectional view of an electrochemical bundle wound in a prismatic geometry, intended to be housed inside a box as shown in Figure 8;

- les figures 10A et 10B sont des vues respectivement de côté et de dessus d’une électrode positive du faisceau électrochimique selon l’état de l’art ;- Figures 10A and 10B are respectively side and top views of a positive electrode of the electrochemical beam according to the state of the art;

- les figures 11A et 11B sont des vues respectivement de côté et de dessus d’une électrode négative du faisceau électrochimique selon l’état de l’art;- Figures 11A and 11B are respectively side and top views of a negative electrode of the electrochemical beam according to the state of the art;

- les figures 12A à 12C sont des vues en perspective d’un faisceau électrochimique bobiné selon une géométrie cylindrique respectivement de dimensions nominales, de grande hauteur, et de grand diamètre ;- Figures 12A to 12C are perspective views of an electrochemical bundle wound in a cylindrical geometry respectively of nominal dimensions, of great height, and of large diameter;

- les figures 13 et 13 A sont des vues respectivement de dessus et en coupe selon A-A d’un premier exemple d’électrode négative d’un faisceau électrochimique selon l’invention;- Figures 13 and 13 A are views respectively from above and in section along A-A of a first example of a negative electrode of an electrochemical bundle according to the invention;

- la figure 14 est une vue schématique en perspective d’un accumulateur cylindrique de grand diamètre qui intègre un faisceau électrochimique enroulé, constitué d’électrodes négative et positive selon le premier exemple de l’invention ;- Figure 14 is a schematic perspective view of a large diameter cylindrical accumulator which incorporates a wound electrochemical bundle, consisting of negative and positive electrodes according to the first example of the invention;

- les figures 14A à 14C sont des vues en coupe respectivement selon les axes A, B, et C de l’électrode négative du faisceau électrochimique selon la figure 14;- Figures 14A to 14C are sectional views respectively along the axes A, B, and C of the negative electrode of the electrochemical bundle according to Figure 14;

- les figures 15 et 15A sont des vues respectivement de dessus et en coupe selon A-A d’un deuxième exemple d’électrode négative d’un faisceau électrochimique selon l’invention;- Figures 15 and 15A are views respectively from above and in section along A-A of a second example of a negative electrode of an electrochemical bundle according to the invention;

- la figure 16 est une vue schématique en perspective d’un accumulateur cylindrique de grande hauteur qui intègre un faisceau électrochimique enroulé, constitué d’électrodes négative et positive selon le deuxième exemple de l’invention ;- Figure 16 is a schematic perspective view of a cylindrical accumulator of great height which incorporates a wound electrochemical bundle, consisting of negative and positive electrodes according to the second example of the invention;

- les figures 16A à 16C sont des vues en coupe respectivement selon les axes A, B, et C de l’électrode négative du faisceau électrochimique selon la figure 16;- Figures 16A to 16C are sectional views respectively along the axes A, B, and C of the negative electrode of the electrochemical beam according to Figure 16;

- les figures 17, 17A et 17B sont des vues respectivement de dessus, en coupe selon A-A et selon B-B d’un troisième exemple d’électrode négative d’un faisceau électrochimique selon l’invention;- Figures 17, 17A and 17B are views respectively from above, in section along A-A and according to B-B of a third example of a negative electrode of an electrochemical beam according to the invention;

- la figure 18 est une vue schématique de côté une partie d’installation de réalisation d’une électrode selon l’invention selon une technique d’enduction dite « slotdie » ;- Figure 18 is a schematic side view of an installation part for producing an electrode according to the invention according to a coating technique called "slotdie";

- les figures 19A à 19C sont des vues en perspective d’une buse d’injection de matériau actif d’insertion sous la forme d’encre, qui est intégrée dans l’installation de la figure 18, les figures montrant respectivement la buse en configuration fermée, ouverte et ouverte avec le positionnement d’un masque conforme à l’invention à l’intérieur de la chambre de buse ;- Figures 19A to 19C are perspective views of a nozzle for injecting active insertion material in the form of ink, which is integrated into the installation of Figure 18, the figures respectively showing the nozzle in closed, open and open configuration with the positioning of a mask according to the invention inside the nozzle chamber;

- la figure 20 est une vue de côté d’un masque conforme à l’invention positionné dans la buse d’injection comme selon la figure 19C ;- Figure 20 is a side view of a mask according to the invention positioned in the injection nozzle as according to Figure 19C;

- la figure 21 est une vue schématique de rouleaux de calandrage d’une électrode selon l’invention une fois enduite de sa couche de matériau actif d’insertion ;- Figure 21 is a schematic view of calendering rollers of an electrode according to the invention once coated with its layer of active insertion material;

- la figure 22 montre sous forme de profil l’évolution que doit suivre l’entrefer des rouleaux de calandrage selon la figure 21, au défilement de la bande de l’électrode selon l’invention afin d’obtenir une porosité homogène en son sein.- Figure 22 shows in profile form the evolution that the air gap of the calendering rollers according to Figure 21 must follow, when the strip of the electrode according to the invention moves in order to obtain a homogeneous porosity within it .

Par souci de clarté, les mêmes références désignant les mêmes éléments d’un accumulateur au lithium-ion selon l’état de l’art et selon l’invention sont utilisées pour toutes les figures 1 à 21.For the sake of clarity, the same references designating the same elements of a lithium-ion battery according to the state of the art and according to the invention are used for all of the figures 1 to 21.

On précise que les différents éléments selon l’invention sont représentés uniquement par souci de clarté et qu’ils ne sont pas à l’échelle.It is specified that the various elements according to the invention are represented only for the sake of clarity and that they are not to scale.

On précise également que le terme de « longueur » et « latéral » se rapportant à une électrode est à considérer lorsqu’elle est à plat avant son bobinage.It is also specified that the term "length" and "lateral" referring to an electrode is to be considered when it is flat before its winding.

Les termes de «hauteur » et « latéral » se rapportant au faisceau électrochimique bobiné est à considérer en configuration à la verticale avec ses extrémités latérales respectivement sur le haut et sur le bas.The terms "height" and "lateral" referring to the wound electrochemical bundle is to be considered in vertical configuration with its lateral ends respectively on the top and on the bottom.

Les figures 1 à 12C ont déjà été commentées en détail en préambule. Elles ne sont donc pas décrites ci-après.Figures 1 to 12C have already been discussed in detail in the preamble. They are therefore not described below.

Comme détaillé en préambule, les inventeurs ont pu constater qu'un accumulateur Li-ion, en particulier à forte capacité, tel qu'il est actuellement réalisé avec son faisceau électrochimique à géométrie cylindrique, peut présenter une durée de vie faible.As detailed in the preamble, the inventors have found that a Li-ion battery, in particular with a high capacity, as it is currently produced with its electrochemical beam with cylindrical geometry, can have a short lifespan.

En effet, le faisceau électrochimique enroulée par bobinage subit des échauffements localisés dans certaines zones, lors du fonctionnement de l’accumulateur, avec un fort risque de dysfonctionnement électrique, et de sécurité et donc peut induire un vieillissement prématuré de l'accumulateur.Indeed, the electrochemical bundle wound by winding undergoes localized heating in certain zones, during the operation of the accumulator, with a high risk of electrical dysfunction, and of safety and therefore can induce premature aging of the accumulator.

Aussi, pour améliorer la durée de vie d’un accumulateur Li-ion, en particulier à forte capacité les inventeurs proposent une nouvelle réalisation d’électrode et un nouveau procédé de réalisation du faisceau électrochimique à partir de cette électrode.Also, to improve the lifespan of a Li-ion accumulator, in particular at high capacity, the inventors propose a new embodiment of an electrode and a new method of producing the electrochemical beam from this electrode.

Cette nouvelle réalisation d’électrode permet d’anticiper au mieux les conditions thermiques de l’accumulateur en fonctionnement, en évitant les échauffements localisés trop importants.This new embodiment of electrode makes it possible to better anticipate the thermal conditions of the accumulator in operation, avoiding excessive localized heating.

Les feuillards métalliques de section carrée ou rectangulaire supportant les matériaux actif d’insertion d’électrodes peuvent avoir une épaisseur comprise entre 5 et 50 pm. Pour un feuillard d’anode 3, il peut s’agir avantageusement d’un feuillard en cuivre d’épaisseur de l’ordre de 12 pm. Pour un feuillard de cathode 2, il peut s’agir avantageusement d’un feuillard en aluminium d’épaisseur de l’ordre de 20 pm.The metal strips of square or rectangular section supporting the active electrode insertion materials can have a thickness of between 5 and 50 μm. For an anode strip 3, it may advantageously be a copper strip with a thickness of the order of 12 μm. For a cathode strip 2, it may advantageously be an aluminum strip with a thickness of the order of 20 μm.

Une électrode positive 2 ou négative 3 selon l’invention, comprend comme usuellement une bande latérale métallique ou rive 20 ou 30 dépourvue de matériau actif d'insertion.A positive 2 or negative 3 electrode according to the invention, as usual comprises a metal lateral strip or edge 20 or 30 devoid of active insertion material.

Selon une première alternative de l'invention, on réalise une couche de matériau actif d’insertion 31, qui présente une épaisseur croissante sur la longueur de la portion centrale qui constitue la longueur d’enroulement autour de l’axe d’enroulement 10, la plus faible valeur de l’épaisseur étant au début de l’enroulement de l’électrode.According to a first alternative of the invention, a layer of active insertion material 31 is produced, which has an increasing thickness over the length of the central portion which constitutes the length of winding around the winding axis 10, the lowest value of the thickness being at the start of the winding of the electrode.

Les figures 13 et 13 A montrent un exemple de réalisation d'une électrode négative 3 réalisée conformément à cette première alternative de l'invention.Figures 13 and 13 A show an embodiment of a negative electrode 3 produced in accordance with this first alternative of the invention.

Dans cet exemple, le feuillard métallique supporte sur l'une de ses faces principales, une couche 31 déposée par une technique d’enduction comme explicité ci-après, dont l’épaisseur a une croissance linéaire continue et passe d’une valeur el au début de l’enroulement à une valeur e2 à la fm de l’enroulement.In this example, the metal strip supports on one of its main faces, a layer 31 deposited by a coating technique as explained below, the thickness of which has a continuous linear growth and goes from a value el to start of the winding at a value e2 at the end of the winding.

Ainsi, cette électrode 31 a un gradient d’épaisseur croissant du cœur du faisceau électrochimique vers sa surface extérieure.Thus, this electrode 31 has an increasing thickness gradient from the heart of the electrochemical beam to its outer surface.

Cette première alternative permet donc une dissipation thermique préférentielle au cœur du faisceau électrochimique de l’accumulateur.This first alternative therefore allows preferential heat dissipation at the heart of the electrochemical bundle of the accumulator.

Une électrode réalisée selon cette première alternative est plutôt dédiée à la réalisation d’accumulateurs de fort diamètre, comme illustré en figure 14.An electrode produced according to this first alternative is rather dedicated to the production of large diameter accumulators, as illustrated in FIG. 14.

Au figures 14A à 14C, on voit l’augmentation continue de l’épaisseur de couche de matière active puisqu’à partir d’une valeur el en début d’enroulement elle atteint une valeur e3 en fin de cette zone de début d’enroulement (figure 14A) puis e4 dans une zone intermédiaire entre le début d’enroulement et la fin d’enroulement (figure 14B) et enfin une valeur e2 dans la zone de fin d’enroulement (figure 14C), c’est-à-dire sur la surface extérieure du faisceau en contact des parois du boitier 6 d’accumulateur.In FIGS. 14A to 14C, we see the continuous increase in the thickness of the active material layer since, starting from a value el at the start of winding, it reaches a value e3 at the end of this area of start of winding. (figure 14A) then e4 in an intermediate zone between the start of winding and the end of winding (figure 14B) and finally a value e2 in the end of winding area (figure 14C), that is to say say on the outer surface of the beam in contact with the walls of the battery case 6.

Selon une deuxième alternative de l'invention, on réalise une couche de matériau actif d’insertion 31, qui présente un gradient d’épaisseur sur la hauteur de la portion centrale, la hauteur étant la dimension considérée parallèlement à l’axe ou noyau d’enroulement, le gradient étant tel que l’épaisseur est décroissante depuis chaque zone d’extrémité latérale de la portion centrale jusqu’à une zone médiane dans laquelle l’épaisseur est sensiblement constante.According to a second alternative of the invention, a layer of active insertion material 31 is produced, which has a thickness gradient over the height of the central portion, the height being the dimension considered parallel to the axis or core d winding, the gradient being such that the thickness is decreasing from each lateral end zone of the central portion to a middle zone in which the thickness is substantially constant.

Les figures 15 et 15 A montrent un exemple de réalisation d'une électrode négative 3 réalisée conformément à cette deuxième alternative de l'invention.Figures 15 and 15 A show an exemplary embodiment of a negative electrode 3 produced in accordance with this second alternative of the invention.

Dans cet exemple, le feuillard métallique supporte sur l'une de ses faces principales, une couche 31 déposée par une technique d’enduction comme explicité ci-après, dont l’épaisseur a une décroissance linéaire continue depuis chaque zone d’extrémité latérale de la portion centrale et passe d’une valeur e5 à une valeur el. Cette valeur el est constante dans la zone médiane.In this example, the metal strip supports on one of its main faces, a layer 31 deposited by a coating technique as explained below, the thickness of which has a continuous linear decrease from each lateral end zone of the central portion and goes from a value e5 to a value el. This value el is constant in the middle zone.

Ainsi, cette électrode 31 a un gradient d’épaisseur croissant du centre du faisceau électrochimique vers les extrémités latérales directement reliées aux connectiques de sortie.Thus, this electrode 31 has an increasing thickness gradient from the center of the electrochemical beam to the lateral ends directly connected to the output connectors.

Cette deuxième alternative permet donc une dissipation thermique préférentielle sur les extrémités latérales (haut et bas) du faisceau électrochimique de l’accumulateur.This second alternative therefore allows preferential heat dissipation on the lateral ends (top and bottom) of the electrochemical bundle of the accumulator.

Une électrode réalisée selon cette deuxième alternative est plutôt dédiée à la réalisation d’accumulateurs de grande hauteur, comme illustré en figure 16.An electrode produced according to this second alternative is rather dedicated to the production of tall batteries, as illustrated in FIG. 16.

Aux figures 16A à 16C, on voit la variation de l’épaisseur de couche de matière active puisqu’à partir d’une valeur e5 en bas de faisceau électrochimique elle atteint el, inférieure à e5, (figure 16A) puis reste constante dans une zone médiane (figure 16B) et revient à sa valeur initiale e5 en haut de faisceau (figure 16C).In FIGS. 16A to 16C, we see the variation in the thickness of the active material layer since from a value e5 at the bottom of the electrochemical beam it reaches el, less than e5, (FIG. 16A) then remains constant in a middle zone (FIG. 16B) and returns to its initial value e5 at the top of the beam (FIG. 16C).

Selon une troisième alternative, on combine la première et la deuxième alternative.According to a third alternative, the first and the second alternative are combined.

Les figures 17, 17A et 17B montrent un exemple de réalisation d'une électrode négative 3 réalisée conformément à cette troisième alternative de l'invention.Figures 17, 17A and 17B show an exemplary embodiment of a negative electrode 3 produced in accordance with this third alternative of the invention.

Dans cet exemple, le feuillard métallique supporte sur l'une de ses faces principales, une couche 31 déposée par une technique d'enduction comme explicité ci-après, dont l’épaisseur a une décroissance linéaire continue depuis chaque zone d’extrémité latérale de la portion centrale et passe d’une valeur e5 à une valeur constante el dans la zone médiane (figure 17B). Cette valeur est constante uniquement sur une ligne donnée puisqu’elle augmente de manière linéaire continue sur la longueur de l’électrode en passant de la valeur el en début d’enroulement à la valeur e2 en fin d’enroulement (figure 17A).In this example, the metal strip supports on one of its main faces, a layer 31 deposited by a coating technique as explained below, the thickness of which has a continuous linear decrease from each lateral end zone of the central portion and goes from a value e5 to a constant value el in the middle zone (FIG. 17B). This value is constant only on a given line since it increases in a continuous linear fashion over the length of the electrode from the value el at the start of winding to the value e2 at the end of winding (Figure 17A).

Ainsi, cette électrode 31 a un gradient d’épaisseur croissante du centre du faisceau électrochimique vers les extrémités latérales directement reliées aux connectiques de sortie.Thus, this electrode 31 has a gradient of increasing thickness from the center of the electrochemical beam to the lateral ends directly connected to the output connectors.

Cette troisième alternative permet donc une dissipation thermique préférentielle à la fois du faisceau électrochimique et sur ses extrémités latérales.This third alternative therefore allows preferential heat dissipation both of the electrochemical bundle and on its lateral ends.

On décrit maintenant en relation aux figures 18 à 22, un procédé de réalisation selon une technique d’enduction désignée en anglais sous la terminologie slot-die d’une électrode selon la troisième alternative de l’invention.A description will now be given in relation to FIGS. 18 to 22, of a method of production according to a coating technique designated in English under the slot-die terminology of an electrode according to the third alternative of the invention.

Comme montré en figure 18, on réalise l'enduction en continu d’une encre de matière active d’insertion qui s’écoule à travers depuis la cavité 12 d’une buse d’injection 11, sur un feuillard métallique 3S en défilement au moyen de rouleaux d’entraînement Re.As shown in FIG. 18, the ink of active insertion material which flows through from the cavity 12 of an injection nozzle 11 is continuously coated on a metal strip 3S while scrolling at Re drive means.

La buse d’injection 11 peut être celle usuellement utilisée, c’est-à-dire avec une surface interne 12 et une lèvre d’injection 13, comme montré dans sa position fermée en figure 19A. La buse d’injection peut être ouverte (figure 19B) pour y loger à l’intérieur de sa chambre un masque 14 adapté pour réaliser le gradient d’épaisseur sur la hauteur de l’électrode (figure 19C).The injection nozzle 11 can be that usually used, that is to say with an internal surface 12 and an injection lip 13, as shown in its closed position in FIG. 19A. The injection nozzle can be opened (FIG. 19B) to accommodate therein, inside its chamber, a mask 14 adapted to produce the thickness gradient over the height of the electrode (FIG. 19C).

Un masque conforme 14 est montré en figure 20 : ce masque a une profondeur constante el mais moins importante dans sa zone centrale que celles sur ses bords périphériques qui ont une décroissance linéaire continue jusqu’à obtenir une profondeur équivalente à e5.A conforming mask 14 is shown in FIG. 20: this mask has a constant depth el but less significant in its central zone than those on its peripheral edges which have a continuous linear decrease until obtaining a depth equivalent to e5.

Ainsi, lorsque l’encre de matière active d’insertion va enduire un feuillard 3S en défilement transversal en dessous de la buse 11, la couche 31 déposée va avoir une épaisseur avec une décroissance linéaire continue depuis chaque zone d’extrémité latérale de la portion centrale et passe d’une valeur e5 à une valeur el constante dans la zone médiane.Thus, when the ink of active insertion material will coat a 3S strip in transverse travel below the nozzle 11, the layer 31 deposited will have a thickness with a continuous linear decrease from each lateral end zone of the portion central and goes from a value e5 to a constant value el in the middle zone.

Pour obtenir une épaisseur de couche 31 qui augmente de manière linéaire continue depuis le début de sa longueur jusqu’à la fin de sa longueur, deux méthodes différentes peuvent être mise en œuvre.To obtain a layer thickness 31 which increases continuously linearly from the start of its length to the end of its length, two different methods can be used.

La première méthode consiste à adapter la vitesse de défilement du feuillard métallique formant le collecteur de courant 3 S, en dessous de la buse. Ainsi, avec une vitesse faible de défilement, l’épaisseur d’encre de matière active d’insertion déposée sur le feuillard sera plus importante qu’avec une vitesse élevée. On peut ainsi diminuer de manière linéaire la vitesse de défilement du feuillard métallique depuis le début de l’injection correspondant au début de la longueur de l’électrode jusqu’à la fin de la longueur pour obtenir le gradient d’épaisseur souhaité.The first method consists in adapting the running speed of the metal strip forming the 3 S current collector, below the nozzle. Thus, with a low speed of movement, the thickness of ink of active insertion material deposited on the strip will be greater than with a high speed. It is thus possible to linearly decrease the speed of travel of the metal strip from the start of the injection corresponding to the start of the length of the electrode until the end of the length to obtain the desired thickness gradient.

La deuxième méthode consiste à adapter la pression d’injection de l’encre à travers la chambre de la buse d’injection. Ainsi, plus la pression d’injection de l’encre est importante via la buse, plus l’épaisseur déposée est grande.The second method is to adjust the ink injection pressure through the chamber of the injection nozzle. Thus, the higher the injection pressure of the ink via the nozzle, the greater the thickness deposited.

Les gradients d’épaisseur de couche de matière active d’insertion ne doivent pas générer une inhomogénéité de porosité dans la couche déposée sur le feuillard métallique.The thickness gradients of the layer of active insertion material must not generate an inhomogeneity of porosity in the layer deposited on the metal strip.

Aussi, les inventeurs proposent de modifier l’étape usuelle de calandrage des électrodes afin d’obtenir une porosité homogène, quel que soit le gradient d’épaisseur de couche de matière active que l’on cherche à obtenir.Also, the inventors propose to modify the usual step of calendering the electrodes in order to obtain a homogeneous porosity, whatever the thickness gradient of layer of active material that one seeks to obtain.

Pour ce faire, on peut réaliser un pilotage adéquat de l’écartement e des rouleaux de calandrage Re du dispositif de calandre au cours du défilement en continu de la bande d’électrode 3 (figure 21).To do this, it is possible to provide adequate control of the spacing e of the calendering rollers Re of the calender device during the continuous running of the electrode strip 3 (FIG. 21).

La figure 22 illustre sous forme de courbe le cycle d’écartement que l’on fait subir aux rouleaux de calandrage Rc pour obtenir une porosité homogène sur la longueur d’électrode 3. Selon un pas de longueur égale à la longueur d’une électrode, on rapproche les deux rouleaux de calandrage Rc l’un vers l’autre d’une valeur e2 correspondant à l’épaisseur la plus importante à une valeur el correspondant à l’épaisseur la moins importante. Puis, on réitère le processus en continu pour obtenir une multitude d’électrodes selon l’invention à porosité homogène.FIG. 22 illustrates in the form of a curve the spacing cycle which is subjected to the calendering rollers Rc in order to obtain a homogeneous porosity over the length of electrode 3. According to a pitch of length equal to the length of an electrode , the two calendering rollers Rc are brought towards each other from a value e2 corresponding to the greatest thickness to a value el corresponding to the least thickness. Then, the process is repeated continuously to obtain a multitude of electrodes according to the invention with homogeneous porosity.

On décrit maintenant les différentes étapes d’un procédé de réalisation d’un faisceau et d’un accumulateur selon l’invention, intégrant un tel faisceau.We will now describe the different stages of a process for producing a beam and an accumulator according to the invention, integrating such a beam.

On fournit et on enroule par bobinage l’anode 3, la cathode 2 et au moins un film de séparateur 4 de la cellule électrochimique C autour d’un support non représenté, tel qu’un axe d’enroulement 10 pour une géométrie cylindrique ou d’un noyau rectangulaire pour une géométrie prismatique. L’anode 3 et/ou la cathode 2 est (sont) réalisée(s) conformément à l’invention.Anode 3, cathode 2 and at least one separator film 4 of the electrochemical cell C are supplied and wound by winding around a support not shown, such as a winding axis 10 for a cylindrical geometry or of a rectangular core for a prismatic geometry. Anode 3 and / or cathode 2 is (are) made in accordance with the invention.

Le faisceau obtenu a donc une forme cylindrique ou une forme prismatique allongée selon un axe longitudinal avec à Tune de ses extrémités latérales, une bande 30 d’anode 3 non revêtue et, à l’autre de ses extrémités latérales, une bande 20 de cathode 2 non revêtue.The beam obtained therefore has a cylindrical shape or a prismatic shape elongated along a longitudinal axis with at one of its lateral ends an anode strip 3 of uncoated and, at the other of its lateral ends, a strip 20 of cathode 2 not coated.

On effectue alors un tassage axial selon Taxe longitudinal des bandes 20, 30 du faisceau électrochimique, sur toute la surface des extrémités latérales.An axial packing is then carried out along the longitudinal axis of the strips 20, 30 of the electrochemical bundle, over the entire surface of the lateral ends.

Le tassage axial consiste en une compression par un outil plan ou structuré de surface d’appui sensiblement égale à la surface de chacune des extrémités latérales des bandes 20 ou 30.The axial compaction consists of compression by a flat or structured tool with a support surface substantially equal to the surface of each of the lateral ends of the strips 20 or 30.

Lorsque la géométrie recherchée de l’accumulateur est cylindrique, l’outil et le faisceau électrochimique sont disposés de manière coaxiale lors du tassage axial.When the desired geometry of the accumulator is cylindrical, the tool and the electrochemical bundle are arranged coaxially during axial compaction.

Le tassage axial est réalisé à une ou plusieurs reprises. Il peut consister en une compression suivant un ou plusieurs mouvements relatifs de va et vient, i.e. au moins un allerretour selon Taxe du faisceau, et ce jusqu’à atteindre soit une dimension voulue de faisceau suivant Taxe, soit un effort maximal de compression dont la valeur est prédéterminée au préalable.The axial packing is carried out one or more times. It can consist of compression according to one or more relative movements back and forth, ie at least one return trip according to Tax of the beam, and this until reaching either a desired dimension of beam according to Tax, or a maximum compression force whose value is predetermined beforehand.

On obtient ainsi sur la partie de surface tassée et non rabattue de chaque extrémité latérale, un socle sensiblement plan.There is thus obtained on the packed surface portion and not folded down of each lateral end, a substantially flat base.

On soude alors à Tune des extrémités latérales du faisceau, le socle formé par la partie tassée de la cathode (rives positives) avec un collecteur de courant usuel sous la forme d’un disque plein, lui-même destiné à être soudé par la suite avec le fond 8 du boitier 6 d’accumulateur de forme cylindrique ou prismatique.The base formed by the packed part of the cathode (positive edges) is then welded to one of the lateral ends of the bundle with a usual current collector in the form of a solid disc, itself intended to be welded subsequently. with the bottom 8 of the case 6 of accumulator of cylindrical or prismatic shape.

On procède de la même manière à l’autre des extrémités latérales du faisceau, le socle formé par la partie tassée de l’anode (rives négatives) avec une partie de collecteur de courant usuel sous la forme d’un disque plein percé en son centre et d’une languette faisant saillie latéralement du disque.One proceeds in the same way to the other of the lateral ends of the bundle, the base formed by the packed part of the anode (negative edges) with a part of usual current collector in the form of a solid disc pierced with sound. center and a tongue projecting laterally from the disc.

Pour finaliser la réalisation définitive de l’accumulateur, on procède comme usuellement.To finalize the final realization of the accumulator, we proceed as usual.

Ainsi, bien que non représenté, on introduit le faisceau avec le collecteur dans un récipient rigide en aluminium formant uniquement l’enveloppe latérale du boitier 6. On veille en particulier lors de cette étape à ce que la languette ne gêne pas l’introduction. Pour ce faire, on replie celle-ci avantageusement vers le haut.Thus, although not shown, the beam is introduced with the collector in a rigid aluminum container forming only the side envelope of the housing 6. In particular, during this step, care is taken to ensure that the tongue does not interfere with the introduction. To do this, it is folded advantageously upwards.

On soude le collecteur avec le fond 8 du boitier 6.The collector is welded with the bottom 8 of the case 6.

On soude le collecteur à un pôle négatif 50 formant une traversée d’un couvercle 9 de boitier 6.The collector is welded to a negative pole 50 forming a crossing of a cover 9 of case 6.

On soude alors le couvercle 9 au récipient rigide métallique 7.The cover 9 is then welded to the rigid metal container 7.

Puis on effectue une étape de remplissage du boitier 6 à l’aide d’un électrolyte, au travers d’une ouverture débouchante non représentée qui est pratiquée dans le couvercle 9.Then a step of filling the case 6 is carried out using an electrolyte, through a through opening, not shown, which is made in the cover 9.

La réalisation de l’accumulateur Li-ion selon l’invention prend fin par le bouchage de l’ouverture de remplissage.The production of the Li-ion accumulator according to the invention ends by plugging the filling opening.

D’autres variantes et améliorations peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l’invention.Other variants and improvements can be made without departing from the scope of the invention.

Une électrode selon l’invention peut être réalisée quels que soient le matériau actif et les composants de l’électrode (collecteur, liants, conducteurs électroniques, additifs).An electrode according to the invention can be produced whatever the active material and the components of the electrode (collector, binders, electronic conductors, additives).

Bien que le boitier 6 dans les modes de réalisation illustrés qui viennent d’être détaillés soit en aluminium, il peut également être en acier, ou en acier nickelé. Dans une telle variante, un boitier en acier ou en acier nickelé constitue le potentiel négatif, la traversée constituant alors le pôle positif.Although the case 6 in the illustrated embodiments which have just been detailed is made of aluminum, it can also be made of steel, or of nickel-plated steel. In such a variant, a steel or nickel-plated steel case constitutes the negative potential, the crossing then constituting the positive pole.

Dans tous les exemples illustrés, on réalise les gradients d’épaisseur de matériaux d’insertion pour une seule face des électrodes. Il va de soi que l’invention s’applique également pour les deux faces d’une même électrode, c’est-à-dire avec des gradients d’épaisseur de façon symétrique sur les deux faces.In all the examples illustrated, the thickness gradients of the insertion materials are produced for a single face of the electrodes. It goes without saying that the invention also applies to the two faces of the same electrode, that is to say with thickness gradients symmetrically on the two faces.

Egalement, l’invention s’applique pour un accumulateur dont les deux électrodes superposées lors de l’enroulement, i.e. anode et cathode, présentent un gradient d’épaisseur de matériau d’insertion, mais également à une configuration dans laquelle une seule des deux électrodes présente un gradient d’épaisseur et l’autre est réalisée comme usuellement avec une forte épaisseur constante. En particulier, dans un accumulateur Li-ion avec les électrochimies connues, l’électrode positive peut présenter un gradient d’épaisseur de matériau d’insertion actif conforme à l’invention tandis que l’électrode négative, en vis-à-vis de l’électrode positive, présente une épaisseur constante élevée.The invention also applies to an accumulator whose two electrodes superimposed during winding, ie anode and cathode, have a thickness gradient of insertion material, but also to a configuration in which only one of the two electrodes has a thickness gradient and the other is produced as usual with a constant large thickness. In particular, in a Li-ion accumulator with known electrochemistry, the positive electrode may have a thickness gradient of active insertion material in accordance with the invention while the negative electrode, opposite the positive electrode has a high constant thickness.

Par ailleurs, tous les exemples illustrés concernent des accumulateurs bobinés à géométrie cylindrique. L’invention s’applique aussi aux géométries prismatiques bobinées.Furthermore, all the examples illustrated relate to coiled accumulators with cylindrical geometry. The invention also applies to wound prismatic geometries.

L’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits ; on peut notamment combiner entre elles des caractéristiques des exemples illustrés au sein de variantes non illustrées.The invention is not limited to the examples which have just been described; one can in particular combine together characteristics of the examples illustrated within variants not illustrated.

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[5] : «Analysis of Heat Dissipation in Li-ion Cells & Modules for Modeling of Thermal Runaway », 3rd International Symposium on Large Lithium Ion Battery Technology and Application, Gi-Heon Kim, 2007 California.[5]: "Analysis of Heat Dissipation in Li-ion Cells & Modules for Modeling of Thermal Runaway", 3rd International Symposium on Large Lithium Ion Battery Technology and Application, Gi-Heon Kim, 2007 California.

Claims (18)

REVENDICATIONS 1. Electrode (2, 3), destinée à être enroulée par bobinage autour d’un axe ou noyau d’enroulement pour former une partie d’un faisceau électrochimique (F) d’un accumulateur métal-ion, l’électrode comprenant un substrat (2S, 3S) formé d’un feuillard métallique comprenant au moins une bande latérale, dite rive (20, 30), dépourvue de matériau actif d’insertion, et une portion centrale (22, 32) supportant, sur au moins une de ses faces principales, une couche de matériau actif d’insertion d’ion métal, qui présente une épaisseur croissante sur la longueur de la portion centrale qui constitue la longueur d’enroulement autour de l’axe ou noyau d’enroulement, la plus faible valeur de l’épaisseur étant au début de l’enroulement de l’électrode.1. Electrode (2, 3), intended to be wound by winding around a winding axis or core to form part of an electrochemical bundle (F) of a metal-ion accumulator, the electrode comprising a substrate (2S, 3S) formed of a metal strip comprising at least one lateral strip, called the edge (20, 30), devoid of active insertion material, and a central portion (22, 32) supporting, on at least one from its main faces, a layer of active metal ion insertion material, which has an increasing thickness over the length of the central portion which constitutes the length of winding around the winding axis or core, the most low value of the thickness being at the beginning of the winding of the electrode. 2. Electrode (2, 3), destinée à être enroulée par bobinage autour d’un axe ou noyau d’enroulement pour former une partie d’un faisceau électrochimique (F) d’un accumulateur métal-ion, l’électrode comprenant un substrat (2S, 3S) formé d’un feuillard métallique comprenant au moins une bande latérale, dite rive (20, 30), dépourvue de matériau actif d’insertion, et une portion centrale (22, 32) supportant, sur au moins une de ses faces principales, une couche de matériau actif d’insertion d’ion métal, qui présente un gradient d’épaisseur sur la hauteur de la portion centrale, la hauteur étant la dimension considérée parallèlement à l’axe ou noyau d’enroulement, le gradient étant tel que l’épaisseur est décroissante depuis chaque zone d’extrémité latérale de la portion centrale jusqu’à une zone médiane dans laquelle l’épaisseur est sensiblement constante.2. Electrode (2, 3), intended to be wound by winding around a winding axis or core to form part of an electrochemical bundle (F) of a metal-ion accumulator, the electrode comprising a substrate (2S, 3S) formed of a metal strip comprising at least one lateral strip, called the edge (20, 30), devoid of active insertion material, and a central portion (22, 32) supporting, on at least one from its main faces, a layer of active metal ion insertion material, which has a thickness gradient over the height of the central portion, the height being the dimension considered parallel to the winding axis or core, the gradient being such that the thickness is decreasing from each lateral end zone of the central portion to a median zone in which the thickness is substantially constant. 3. Electrode (2, 3) selon la revendication 1 en combinaison avec la revendication3. Electrode (2, 3) according to claim 1 in combination with the claim 2.2. 4. Electrode (2, 3) selon l’une des revendications 1 ou 3, l’épaisseur croissante étant une épaisseur croissante linéaire continue sur toute la longueur de la portion centrale.4. Electrode (2, 3) according to one of claims 1 or 3, the increasing thickness being a continuous linear increasing thickness over the entire length of the central portion. 5. Electrode (2, 3) selon la revendication 4, la variation d’épaisseur (e2-el) entre le début et la fin de la portion centrale étant comprise entre 10 et 150 pm.5. Electrode (2, 3) according to claim 4, the variation in thickness (e2-el) between the start and the end of the central portion being between 10 and 150 µm. 6. Electrode (2, 3) selon l’une des revendications 2 ou 3, l’épaisseur décroissante étant une épaisseur décroissante linéaire continue jusqu’à la zone médiane.6. Electrode (2, 3) according to one of claims 2 or 3, the decreasing thickness being a continuous linear decreasing thickness up to the middle zone. 7. Electrode (2, 3) selon la revendication 6, la variation d’épaisseur (e5-el) entre chaque zone d’extrémité et la zone médiane étant comprise entre 10 et 100 pm.7. The electrode (2, 3) according to claim 6, the variation in thickness (e5-el) between each end zone and the central zone being between 10 and 100 μm. 8. Electrode (2, 3) selon l’une des revendications précédentes, la portion centrale comprenant, sur une seule de ses faces principales, une couche de matériau actif.8. Electrode (2, 3) according to one of the preceding claims, the central portion comprising, on one of its main faces, a layer of active material. 9. Electrode (2, 3) selon l’une des revendications précédentes, la couche de matériau actif présentant une épaisseur (e2) supérieure à 160 pm dans une zone en fin d’enroulement de l’électrode.9. Electrode (2, 3) according to one of the preceding claims, the layer of active material having a thickness (e2) greater than 160 μm in an area at the end of winding of the electrode. 10. Electrode (2, 3) selon l’une des revendications précédentes, le feuillard présentant une épaisseur comprise entre 10 et 20 pm.10. Electrode (2, 3) according to one of the preceding claims, the strip having a thickness of between 10 and 20 μm. 11. Electrode (2, 3) selon l’une des revendications précédentes, le feuillard étant en aluminium ou en cuivre.11. Electrode (2, 3) according to one of the preceding claims, the strip being made of aluminum or copper. 12. Procédé de réalisation d’un faisceau électrochimique (F) d’un accumulateur (A) métal-ion tel qu’un accumulateur Li-ion, en vue de son raccordement électrique aux bornes de sortie de l’accumulateur, comportant les étapes suivantes :12. Method for producing an electrochemical bundle (F) of a metal-ion accumulator (A) such as a Li-ion accumulator, with a view to its electrical connection to the output terminals of the accumulator, comprising the steps following: aJ fourniture d’au moins une cellule électrochimique (C) constituée d’une cathode (2) et d’une anode (3) de part et d’autre d’un séparateur (4) adapté pour être imprégné d’un électrolyte, la cathode (2) et/ou l’anode étant selon l’une des revendications précédentes, b/ enroulement sur elle-même par bobinage de la cellule électrochimique (C) de sorte à constituer un faisceau électrochimique (F), de forme allongée selon un axe longitudinal, avec à l’une de ses extrémités latérales, la bande latérale (30) de l’anode et à l’autre de ses extrémités latérales la bande latérale (20) de la cathode.aJ supply of at least one electrochemical cell (C) consisting of a cathode (2) and an anode (3) on either side of a separator (4) adapted to be impregnated with an electrolyte, the cathode (2) and / or the anode being according to one of the preceding claims, b / winding on itself by winding the electrochemical cell (C) so as to constitute an electrochemical bundle (F), of elongated shape along a longitudinal axis, with at one of its lateral ends, the lateral strip (30) of the anode and at the other of its lateral ends the lateral strip (20) of the cathode. 13. Procédé de réalisation d’un faisceau électrochimique selon la revendication 12, l’étape b/ étant réalisée, soit autour d’un axe d’enroulement de sorte à obtenir un faisceau à géométrie cylindrique, soit autour d’un axe d’enroulement de sorte à obtenir un faisceau à géométrie prismatique.13. A method of producing an electrochemical beam according to claim 12, step b / being carried out, either around a winding axis so as to obtain a beam with cylindrical geometry, or around an axis of winding so as to obtain a beam with prismatic geometry. 14. Procédé de réalisation d’un faisceau électrochimique selon l’une des revendications 12 ou 13, comprenant après l’étape b/, une étape de tassage axial selon l’axe longitudinal du faisceau électrochimique bobiné, d’au moins l’une des bandes latérales (20, 30); le tassage axial étant réalisé en une ou plusieurs reprises de sorte à obtenir, sur au moins une extrémité latérale du faisceau, une zone d’extrémité tassée formant un socle sensiblement plan et continu, destiné à être soudé à un collecteur de courant.14. Method for producing an electrochemical bundle according to one of claims 12 or 13, comprising after step b /, a step of axial packing along the longitudinal axis of the wound electrochemical bundle, of at least one side bands (20, 30); the axial packing being carried out in one or more occasions so as to obtain, on at least one lateral end of the bundle, a packed end zone forming a substantially flat and continuous base, intended to be welded to a current collector. 15. Procédé de réalisation d’une partie de raccordement électrique entre un faisceau électrochimique (F) d’un accumulateur (A) métal-ion et l’une des bornes de sortie de l’accumulateur, comportant les étapes suivantes :15. Method for producing an electrical connection part between an electrochemical bundle (F) of a metal-ion accumulator (A) and one of the output terminals of the accumulator, comprising the following steps: - réalisation d’un faisceau électrochimique (F) conformément au procédé selon la revendication 14;- production of an electrochemical bundle (F) in accordance with the method according to claim 14; - soudage du socle obtenu à un collecteur de courant sous la forme d’une plaque, elle-même destinée à être liée ou connectée électriquement à une borne de sortie (40, 50) de l’accumulateur.- welding of the base obtained to a current collector in the form of a plate, itself intended to be linked or electrically connected to an output terminal (40, 50) of the accumulator. 16. Batterie ou accumulateur au métal-ion, tel qu’un accumulateur lithium-ion 5 (Li-ion) comportant un boitier (6) comportant :16. Metal-ion battery or accumulator, such as a lithium-ion 5 (Li-ion) accumulator comprising a case (6) comprising: - un fond (8) auquel est soudé un des collecteurs de courant soudé au faisceau électrochimique conformément au procédé selon la revendication 15; et- a bottom (8) to which is welded one of the current collectors welded to the electrochemical bundle in accordance with the method according to claim 15; and - un couvercle (9) avec une traversée formant une borne de sortie à laquelle est soudée l’autre des collecteurs de courant soudé au faisceau électrochimique conformément au- a cover (9) with a bushing forming an output terminal to which the other of the current collectors is welded welded to the electrochemical bundle in accordance with 10 procédé selon la revendication 15.10 method according to claim 15. 17. Batterie ou accumulateur Li-ion selon la revendication 16, dans laquelle :17. Li-ion battery or accumulator according to claim 16, in which: - le boitier est à base d’aluminium ;- the case is made from aluminum; - le feuillard métallique d’électrode(s) négative(s) est en cuivre ;- the metal strip of negative electrode (s) is made of copper; le matériau actif d’insertion d’électrode(s) négative(s) est choisi dans le 15 groupe comportant le graphite, le lithium, l’oxyde de titanate LuTiOsOii; ou à base de silicium ou à base de lithium, ou à base d’étain et de leurs alliages ;the active material for insertion of negative electrode (s) is chosen from the group comprising graphite, lithium, titanate oxide LuTiOsOii; or based on silicon or based on lithium, or based on tin and their alloys; - le feuillard métallique d’électrode(s) positive(s) est en aluminium;- the metal strip of positive electrode (s) is made of aluminum; - le matériau actif d’insertion d’électrode(s) positive(s) est choisi dans le groupe comportant le phosphate de fer lithié LiFePCL, l’oxyde de cobalt lithié LiCoCh, l’oxyde- the active material for inserting a positive electrode (s) is chosen from the group comprising lithium iron phosphate LiFePCL, lithium cobalt oxide LiCoCh, oxide 20 manganèse lithié, éventuellement substitué, LiA/huCU ou un matériau à base de LiNixMnyCozCh avec x+y+z = 1, tel que LiNio 33Mno 33C00 33Ο2, ou un matériau à base de LiNixCoyAlzCh avec x+y+z = 1, LiMmCU, LiNiMnCoCh ou l’oxyde de nickel cobalt aluminium lithié LiNiCoAICh20 lithiated manganese, optionally substituted, LiA / huCU or a material based on LiNixMnyCozCh with x + y + z = 1, such as LiNio 33Mno 33C00 33Ο2, or a material based on LiNixCoyAlzCh with x + y + z = 1, LiMmCU , LiNiMnCoCh or lithium cobalt aluminum oxide lithium LiNiCoAICh 1/81/8 2/82/8
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