RU2012145527A - Добавки для улучшения работы анодов из неупорядоченного углерода - Google Patents

Добавки для улучшения работы анодов из неупорядоченного углерода Download PDF

Info

Publication number
RU2012145527A
RU2012145527A RU2012145527/07A RU2012145527A RU2012145527A RU 2012145527 A RU2012145527 A RU 2012145527A RU 2012145527/07 A RU2012145527/07 A RU 2012145527/07A RU 2012145527 A RU2012145527 A RU 2012145527A RU 2012145527 A RU2012145527 A RU 2012145527A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
anode
carbon material
discharge capacity
flame retardant
disordered carbon
Prior art date
Application number
RU2012145527/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Мэри Л. ПАТТЕРСОН
Марк А. БАЛИКИ
Мохамед ТАГГОУГУИ
Original Assignee
Энердел, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Энердел, Инк. filed Critical Энердел, Инк.
Publication of RU2012145527A publication Critical patent/RU2012145527A/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0438—Processes of manufacture in general by electrochemical processing
    • H01M4/044—Activating, forming or electrochemical attack of the supporting material
    • H01M4/0445—Forming after manufacture of the electrode, e.g. first charge, cycling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1393—Processes of manufacture of electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

1. Гальванический элемент на основе лития, содержащий:анод, содержащий неупорядоченный углеродный материал, причем анод имеет зарядную емкость и разрядную емкость;катод;электролит, сообщающийся с анодом и катодом; иогнезащитную добавку, которая улучшает работу анода посредством увеличения по меньшей мере одной из зарядной емкости и разрядной емкости.2. Гальванический элемент по п.1, при этом неупорядоченный углеродный материал анода состаривался перед помещением в сообщении с электролитом, а огнезащитная добавка обновляет состарившийся неупорядоченный углеродный материал анода для улучшения работы анода.3. Гальванический элемент по п.2, при этом неупорядоченный углеродный материал анода состаривался по меньшей мере примерно 1 месяц перед помещением в сообщении с электролитом.4. Гальванический элемент по п.2, при этом неупорядоченный углеродный материал анода состаривался по меньшей мере 3 месяца перед помещением в сообщении с электролитом.5. Гальванический элемент по п.1, при этом разрядная емкость анода измеряется во время формирования в полуэлементе, а огнезащитная добавка увеличивает разрядную емкость анода, содержащего неупорядоченный углеродный материал, больше, чем упорядоченного углеродного материала.6. Гальванический элемент по п.5, при этом огнезащитная добавка увеличивает разрядную емкость анода в полуэлементе на по меньшей мере примерно 3%.7. Гальванический элемент по п.5, при этом неупорядоченный углеродный материал анода содержит гиперплотный углерод, а огнезащитная добавка увеличивает разрядную емкость анода в полуэлементе на по меньшей мере примерно 10%.8. Гальванический элемент по п.5, при �

Claims (23)

1. Гальванический элемент на основе лития, содержащий:
анод, содержащий неупорядоченный углеродный материал, причем анод имеет зарядную емкость и разрядную емкость;
катод;
электролит, сообщающийся с анодом и катодом; и
огнезащитную добавку, которая улучшает работу анода посредством увеличения по меньшей мере одной из зарядной емкости и разрядной емкости.
2. Гальванический элемент по п.1, при этом неупорядоченный углеродный материал анода состаривался перед помещением в сообщении с электролитом, а огнезащитная добавка обновляет состарившийся неупорядоченный углеродный материал анода для улучшения работы анода.
3. Гальванический элемент по п.2, при этом неупорядоченный углеродный материал анода состаривался по меньшей мере примерно 1 месяц перед помещением в сообщении с электролитом.
4. Гальванический элемент по п.2, при этом неупорядоченный углеродный материал анода состаривался по меньшей мере 3 месяца перед помещением в сообщении с электролитом.
5. Гальванический элемент по п.1, при этом разрядная емкость анода измеряется во время формирования в полуэлементе, а огнезащитная добавка увеличивает разрядную емкость анода, содержащего неупорядоченный углеродный материал, больше, чем упорядоченного углеродного материала.
6. Гальванический элемент по п.5, при этом огнезащитная добавка увеличивает разрядную емкость анода в полуэлементе на по меньшей мере примерно 3%.
7. Гальванический элемент по п.5, при этом неупорядоченный углеродный материал анода содержит гиперплотный углерод, а огнезащитная добавка увеличивает разрядную емкость анода в полуэлементе на по меньшей мере примерно 10%.
8. Гальванический элемент по п.5, при этом неупорядоченный углеродный материал анода содержит гиперплотный углерод, а огнезащитная добавка увеличивает разрядную емкость анода в полуэлементе на примерно 30 мА∙ч/г или более.
9. Гальванический элемент по п.5, при этом неупорядоченный углеродный материал анода содержит мягкий углерод, а огнезащитная добавка увеличивает разрядную емкость анода в полуэлементе на по меньшей мере примерно 5%.
10. Гальванический элемент по п.5, при этом неупорядоченный углеродный материал анода содержит мягкий углерод, а огнезащитная добавка увеличивает разрядную емкость анода в полуэлементе на примерно 5 мА∙ч/г или более.
11. Гальванический элемент по п.1, при этом огнезащитная добавка включает в себя фосфорсодержащую составляющую.
12. Гальванический элемент по п.11, при этом фосфорсодержащая составляющая представляет собой фосфазен.
13. Гальванический элемент по п.1, при этом огнезащитная добавка присутствует в электролите с концентрацией, которая меньше, чем необходимая для получения огнезащитного эффекта.
14. Гальванический элемент по п.13, при этом концентрация огнезащитной добавки в электролите меньше, чем примерно 5 вес.%.
15. Способ изготовления гальванического элемента на основе лития с анодом, катодом и электролитом, содержащий этапы:
снабжения анода активным материалом, причем активный материал содержит неупорядоченный углеродный материал, а анод имеет зарядную емкость и разрядную емкость; и
введения огнезащитной добавки в гальванический элемент, чтобы улучшить по меньшей мере одну из зарядной емкости и разрядной емкости анода.
16. Способ по п.15, при этом этап снабжения содержит нанесение неупорядоченного углеродного материала на проводящий материал, а способ дополнительно включает в себя этап старения анода перед помещением анода в сообщении с электролитом, причем этап введения содержит обновление состарившегося анода.
17. Способ по п.15, при этом разрядная емкость анода измеряется во время формирования в полуэлементе и при этом этап введения содержит увеличение разрядной емкости анода, содержащего неупорядоченного углеродного материала, больше, чем упорядоченного углеродного материала.
18. Способ по п.15, при этом этап введения содержит увеличение разрядной емкости анода в течение первоначального циклирования.
19. Способ по п.15, при этом этап введения содержит увеличение разрядной емкости анода в течение раннего циклирования.
20. Способ по п.19, при этом этап введения содержит увеличение разрядной емкости анода в течение последующего циклирования после раннего циклирования.
21. Способ по п.15, при этом этап введения содержит увеличение абсорбции электролита неупорядоченным углеродным материалом анода.
22. Способ по п.15, при этом этап введения содержит добавление огнезащитной добавки к электролиту.
23. Способ по п. 15, при этом огнезащитная добавка включает в себя фосфорсодержащую составляющую.
RU2012145527/07A 2011-10-28 2012-10-25 Добавки для улучшения работы анодов из неупорядоченного углерода RU2012145527A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161552620P 2011-10-28 2011-10-28
US61/552,620 2011-10-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2012145527A true RU2012145527A (ru) 2014-04-27

Family

ID=48172763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012145527/07A RU2012145527A (ru) 2011-10-28 2012-10-25 Добавки для улучшения работы анодов из неупорядоченного углерода

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20130108930A1 (ru)
KR (1) KR20130047626A (ru)
CN (1) CN103094608A (ru)
RU (1) RU2012145527A (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10263283B2 (en) 2014-01-30 2019-04-16 Wildcat Discovery Technologies, Inc Electrolyte formulations
WO2016160703A1 (en) 2015-03-27 2016-10-06 Harrup Mason K All-inorganic solvents for electrolytes
KR20170009289A (ko) * 2015-07-16 2017-01-25 현대자동차주식회사 리튬 이차전지용 난연성 전해액 및 이를 포함하는 리튬이차전지
US10707531B1 (en) 2016-09-27 2020-07-07 New Dominion Enterprises Inc. All-inorganic solvents for electrolytes
KR102657448B1 (ko) * 2017-07-26 2024-04-16 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 고분자 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
WO2019082846A1 (ja) * 2017-10-24 2019-05-02 株式会社Ｇｓユアサ 推定装置、推定方法及びコンピュータプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130047626A (ko) 2013-05-08
CN103094608A (zh) 2013-05-08
US20130108930A1 (en) 2013-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012145527A (ru) Добавки для улучшения работы анодов из неупорядоченного углерода
KR101873329B1 (ko) 리튬 이온 전지의 충전 방법
CN104766995B (zh) 一种电解液添加剂及其在锂离子电池中的应用
US20210399341A1 (en) Electrolyte, Additive Thereof, Secondary Cell, And Application Thereof
TW200746498A (en) Nonaqueous eletrolyte secondary battery, and manufacturing method and mounting method thereof
Zampardi et al. In-operando evaluation of the effect of vinylene carbonate on the insulating character of the solid electrolyte interphase
MY170529A (en) Positive electrode mixture paste, positive electrode, nonaqueous electrolyte secondary battery, and manufacturing method of nonaqueous electrolyte secondary battery
CN106129456B (zh) 一种电解液用功能添加剂，长循环锂离子电池电解液及锂离子电池
CN103487348A (zh) 一种电池板栅腐蚀速率测试方法
CN106785064A (zh) 一种锂离子电池的制备方法
CN109037815A (zh) 一种磷酸铁锂电池的化成方法
CN111370792A (zh) 一种锂离子电池的化成方法
CN103928707A (zh) 一种高电压锂离子电池功能电解液及制备方法与应用
CN106910934A (zh) 一种硅基负极锂离子电池电解液
CN103413968A (zh) 一种锂电池电解液及含有该电解液的锂电池
KR102017939B1 (ko) 리튬 이차전지용 전해질 조성물 및 그를 이용한 리튬 이차전지
CN114221032A (zh) 一种锂离子电池电解液及其制备方法和应用
CN102610858A (zh) 一种锂离子电池及其制备方法
CN110148774A (zh) 高镍三元正极材料体系电池用电解液及锂离子电池
CN111430810B (zh) 一种消毒机器人用锂离子电池的制备方法
CN105576291B (zh) 一种高压锂离子电池用电解液及锂离子电池
CN111554921A (zh) 一种含有亚硫酸乙烯酯的锂离子电池的存储方法
CN105990607B (zh) 一种锂离子电池电解液制备方法
CN110661031A (zh) 一种双石墨电极电池
CN104241684A (zh) 一种硅负极锂电池电解液及硅负极锂电池

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20151026