RU2262779C2 - Способ изготовления перезаряжаемых литий-полимерных батарей и батарея, изготовленная этим способом - Google Patents

Способ изготовления перезаряжаемых литий-полимерных батарей и батарея, изготовленная этим способом Download PDF

Info

Publication number
RU2262779C2
RU2262779C2 RU2002131165/09A RU2002131165A RU2262779C2 RU 2262779 C2 RU2262779 C2 RU 2262779C2 RU 2002131165/09 A RU2002131165/09 A RU 2002131165/09A RU 2002131165 A RU2002131165 A RU 2002131165A RU 2262779 C2 RU2262779 C2 RU 2262779C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polymer
salt solution
electrolytic salt
electrolyte
active
Prior art date
Application number
RU2002131165/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002131165A (ru
Inventor
Франц В. ВИНТЕРБЕРГ (DE)
Франц В. ВИНТЕРБЕРГ
Райнер ЦИММЕРМАНН (DE)
Райнер ЦИММЕРМАНН
Керстин ЗИУРИ (DE)
Керстин ЗИУРИ
Original Assignee
ОГРОН Онтвиккелинг И.Б.В.
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7639746&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2262779(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by ОГРОН Онтвиккелинг И.Б.В. filed Critical ОГРОН Онтвиккелинг И.Б.В.
Publication of RU2002131165A publication Critical patent/RU2002131165A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2262779C2 publication Critical patent/RU2262779C2/ru

Links

Images

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
    • 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
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • 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
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • 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
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • 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
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • 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
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • 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
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0085—Immobilising or gelification of electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
    • H01M6/188—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/40—Printed batteries, e.g. thin film 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
    • 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

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к перезаряжаемой литий-полимерной батарее. Согласно изобретению батарея имеет следующую структуру: коллекторную пленку, активное вещество катода, содержащее в качестве активного компонента интеркалированный переходный металлоксид, проводящую добавку и полимер, набухший с образованием геля в электролитическом растворе соли; полимерный гелеобразный электролит, содержащий полимер, набухший с образованием геля в электролитическом растворе соли; активное вещество анода, содержащее в качестве активного компонента интеркалированный материал и полимер, набухший с образованием геля в электролитическом растворе соли; и коллекторную пленку. Техническим результатом изобретения является снижение затрат на изготовление. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к способу изготовления перезаряжаемых литий-полимерных батарей, которые состоят из композиционного анода, полимерного гелеобразного электролита и композиционного катода, при этом активные материалы электродов состоят из интеркалированного графита (анод) и переходного металлоксида лития (катод), а также к батарее, изготовленной этим способом. Батареи этого типа представляют большой интерес для потребителя благодаря своим электрическим параметрам и более высокой удельной энергии, а также большей надежности по сравнению с батареями, содержащими литий-металл.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Перезаряжаемая литиевая батарея состоит по существу из двух электродов внедрения, между которыми через электролит перемещается ион лития. При этом для катодов используются в первую очередь переходные металлоксиды, такие как LiCoO2, LiNiO2 или LiMn2O4. Для анодов в основном используется интеркалированный графит. Электролит состоит из апротонных органических растворителей, таких как этиленкарбонат (ЭК), пропиленкарбонат (ПК), диметилкарбонат (ДМК) или диэтилкарбонат (ДЭК), и электролитической соли, такой как LiCIO4, LiPF6, LiBF4 или LiCF3SO3.
В известных способах активные материалы электродов наносят слоями на соответствующие несущие или коллекторные пленки или с использованием технологических растворителей. После удаления технологических растворителей покрытые коллекторные пленки сворачивают для формирования батареи с разделением с помощью пористой разделительной или сепараторной пленки. Пористая разделительная пленка состоит, например, из полиэтилена или полипропилена и при эксплуатации служит для приема жидкого электролита, который устанавливает ионный контакт между электродами.
Известно также получение твердых электролитов из полимера, например, полиэтиленоксида и электролитической соли. Однако твердые электролиты имеют тот недостаток, что они достигают приемлемой проводимости только при температурах выше 60°С. Для расширения температурного режима работы батарей необходимо модифицировать полимерный электролит, например, посредством использования пластифицирующих растворителей, таких как ЭК, ПК, ДЭК или ДМК.
Известно также использование поли[винилидендифторид-гексафторпропилена] (сополимер ВДФ-ГФП) в качестве полимерной матрицы в полимерных гелеобразных электролитах для систем Li/CuS, - см. Feuillade, Perch, J. Appl. Electrochem., 5, 63-69, 1975. Недостаток описанного в документе способа заключается в том, что полимерную матрицу для электролита, а также положительные электроды необходимо вначале подготавливать с помощью технологических растворителей, и только после удаления технологических растворителей на заключительном этапе можно производить пропитку раствором NH4ClO4 в ПК.
В патентах США А-5192629, А-5296318, А-5456000 компании Bell Communications Research, Inc. этот принцип развит далее и модифицирован для системы С/электролит/LiMn2O4, дающей в результате так называемую батарею PLion™. Способ также основан на нанесении покрытия с помощью технологических растворителей и, после удаления технологических растворителей, заключительной пропитке электролитическим раствором соли.
В патентном документе Германии №3485832 Т2 (Cook и др.) (аналоги - Европейский патент 0145498 В1 и патент США А-4818643) описан способ приготовления полимерного гелеобразного электролита и катода без использования технологических растворителей. Оба компонента формуют в виде пленки посредством экструзии из выпускной насадки. Недостатки этого способа заключаются в использовании полиэтиленоксида, который не обладает достаточной механической устойчивостью в качестве полимерной матрицы для получения полимерного гелеобразного электролита. Соответственно, способ требует дополнительных этапов с использованием электролитического раствора соли в качестве пластификатора.
Из патентного документа США А-5725822 известен также способ непрерывного получения материалов электродов. Однако здесь имеются в виду системы с полимерным электролитом, в которых в качестве полимерной матрицы используются чистые полимеры, такие как полиакрилонитрил (ПАН), поливинилиденфторид (ПВДФ) или поливинилпирролидон (ПВП).
Способы получения полимерных электролитов и их нанесения на предварительно подготовленный анод описаны в патентных документах США А-5348824 и 5593462. Однако здесь речь идет не о полимерных гелеобразных электролитах, а о классическом полимерном электролите, который кроме полимерной матрицы содержит только электролитическую соль и не содержит никаких пластификаторов.
Описанное в патентном документе Японии №10172573 изобретение относится к способу изготовления анода с интеркалированным графитом. В качестве связующего вещества служит смесь полимеров, состоящая из поливинилиденфторида (ПВДФ) и полиметилметакрилата (ПММА). Здесь полимерная матрица служит исключительно в качестве связующего средства для активного материала отрицательных электродов, и эти электроды пропитывают жидким апротонным электролитом. Таким образом здесь идет речь не о литий-полимерной батарее с полимерным гелеобразным электролитом, а об обычной литий-ионной батарее с жидким электролитом.
В известных способах с использованием технологических растворителей после получения активных слоев или пленок эти технологические растворители удаляют. До эксплуатации готовую намотанную или свернутую батарею держат в неактивном состоянии. Для активации ее погружают в раствор электролита, при этом образовавшиеся при удалении технологического растворителя полости заполняются жидким электролитом. После этого батарея готова к употреблению.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в устранении недостатков известных способов.
В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет того, что полностью устраняется использование технологических растворителей, при этом для получения полимерного гелеобразного электролита используется полимер, который способен набухать с образованием геля в растворителе электролитического раствора соли. Кроме того, в соответствии с изобретением перезаряжаемую литий-полимерную батарею изготавливают таким образом, что во всех ее компонентах присутствует гелеобразующий полимер, так что для готовности к эксплуатации батарея не требует последующей пропитки электролитом, как это имеет место в известных способах.
Таким образом, объектом изобретения является способ изготовления перезаряжаемых литий-полимерных батарей без использования технологических растворителей, отличающийся тем, что
посредством смешивания соответствующих компонентов отдельно приготавливают:
- активную массу катода, содержащую в качестве активного компонента интеркалированный переходный металлоксид, электролитический раствор соли, проводящую добавку и полимер, способный к гелеобразованию в электролитическом растворе соли,
- активную массу анода, содержащую в качестве активного компонента интеркалированный материал, электролитический раствор соли и полимер, способный к гелеобразованию в электролитическом растворе соли, и
- полимерный гелеобразный электролит, содержащий электролитический раствор соли и полимер, способный к гелеобразованию в электролитическом растворе соли,
после чего
- соединяют три слоя массы анода, катода и полимерного гелеобразного электролита и
- слои анода, полимерного гелеобразного электролита и катода наносят послойно на коллекторные пленки.
Предметом изобретения является также перезаряжаемая литий-полимерная батарея, отличающаяся тем, что она содержит следующую структуру:
- коллекторную пленку,
- активную массу катода, содержащую в качестве активного компонента интеркалированный переходный металлоксид, проводящую добавку и полимер, способный к гелеобразованию в электролитическом растворе соли,
- полимерный гелеобразный электролит из полимера, образующего гель в электролитическом растворе соли,
- активную массу анода, содержащую в качестве активного компонента интеркалированный материал и полимер, образующий гель в электролитическом растворе соли, и
- коллекторную пленку.
Известные литий-ионные батареи отличаются тем, что электроды получают посредством нанесения слоев с использованием технологических растворителей. Ионная проводимость обеспечивается за счет того, что при последующем смачивании электролитическим раствором соли полости, образованные технологическими растворителями, заполняются этим электролитическим раствором соли. В электронном отношении оба электрода разделены между собой пористым разделителем или сепаратором, который состоит из неспособных к гелеобразованию полимеров, таких как полиэтилен или полипропилен.
Литий-полимерные батареи, изготовленные согласно способу компании Bell Communications Research, Inc., также содержат электроды, которые получены описанным выше способом с использованием технологических растворителей. В качестве разделителя служит полимер, который вначале смешивают с пластификатором, так что после растворения пластификатора созданная за счет этого пористая структура также заполняется электролитическим раствором соли.
В противоположность этому в батарее согласно изобретению электролитический раствор соли удерживается в гелеобразном полимере. Различие ясно видно, если вскрыть батарею. В известных литиевых батареях электролитический раствор соли может выделяться, и влажные электроды могут быть отделены от разделителя, так как между электродами и разделителем отсутствует внутреннее соединение. В батареях, изготовленных в соответствии с изобретением, электроды остаются связанными полимерным гелеобразным электролитом и вследствие того, что электролитический раствор соли закреплен в полимере посредством гелеобразования, раствор не выступает из батареи.
В соответствии с изобретением в полимерном гелеобразном электролите и в активных массах электродов используются полимеры, способные к гелеобразованию в электролитическом растворе соли. При этом в трех компонентах батареи могут использоваться как различные, так и одни и те же полимеры.
Способность полимеров к образованию геля в электролитическом растворе соли служит для того, чтобы связать электролитический раствор соли набухающим полимером. В широких пределах массовое соотношение набухших полимеров к электролитическому раствору соли составляет 10-90 к 90-10, предпочтительно 30-85 к 70-15 и в особенности предпочтительно 50-80 к 50-20. При переходе нижнего предела содержания электролитического раствора соли ионная проводимость полимерного электролита при комнатной температуре будет слишком низкой (например, меньше 1 мСм/см), так что батарея будет иметь ограниченную функциональную способность. Выше верхнего предела содержания электролитического раствора соли снижается механическая устойчивость полимерного электролита и ухудшается его разделительная способность.
Тип используемого полимера не имеет каких-либо особенных ограничений при наличии его гелеобразующей способности. Поэтому выбор полимера определяется дополнительными критериями, например, его способностью обеспечивать достаточное сцепление активных масс электродов с коллекторной пленкой и компонентов батареи. Так, например, вместо полимеров или сополимеров (например, сополимер поливинилпирролидона с винилацетатом) может использоваться также смесь полимеров. Примерами подходящих смесей являются смесь поливинилиденфторида (ПВДФ) с полиакрилонитрилом (ПАН) и поливинилиденфторид-гексафторпропилен (ПВДФ-ГФП) с полиметилметакрилатом (ПММА). На практике особенно применимы фторсодержащие гомополимеры, сополимеры или смеси полимеров. Примерами могут служить поливинилиденфторид (ПВДФ), сополимеры поливинилиденфторида с гексафторпропиленом (сополимер ПВДФ с ГФП, реализуемый под маркой Kynar 2801), полимерные смеси из сополимеров ВДФ с ГФП и полиакрилонитрила (ПАН), например, в соотношении ПВДФ-ГФП: ПАН, равном 85: 15 мас.%, а также полимерные смеси из сополимеров ВДФ с ГФП и полиметилметакрилата (ПММА).
Последние показали себя особенно подходящими, так как обеспечивают хорошую адгезионную способность. При этом предпочтительно используется полимерная смесь с содержанием ПВДФ-ГФП от 40 до 95 мас.% и содержанием ПММА от 60 до 5 мас.%, а особенно предпочтительное соотношение содержания в смеси составляет для ПВДФ-ГФП от 60 до 85 мас.% и для ПММА от 40 до 15 мас.%.
В соответствии с изобретением обработку активных масс электродов и полимерного гелеобразного электролита производят при температуре, при которой эти компоненты батареи обладают термопластичностью для формования. При этом оптимальная температура формования зависит от типа используемых полимеров. Приготовление (смешивание) трех компонентов батареи может производиться в известных смесительных агрегатах, таких как смесители и экструдеры. Использование экструдеров предпочтительно, так как они обеспечивают возможность непрерывного производственного процесса. Смесительные агрегаты в общем случае содержат приемную, смесительную и выпускную зоны, которые при необходимости обеспечиваются независимым нагревом. В зависимости от места загрузки исходных материалов их смешивание происходит уже в первой или следующей за ней приемной зоне, или в следующих за ними смесительных зонах. В общем случае для термопластичного формования применяют температуры от 95 до 165°С. Предпочтительная температурная область зависит от типа способного к гелеобразованию полимера и от электролитического раствора соли. Предпочтительно в смесительных зонах применяют температуры от 100 до 150°С, а в выходной зоне - температуры от 95 до 110°С, чтобы не допустить испарения растворителя электролитического раствора соли. Активные массы электродов выводят из смесительного агрегата через выходную насадку. Для последующей обработки существует множество возможностей. Одна из них состоит в том, что слои электродов вначале по отдельности наносят послойно на металлические пленки (коллекторы тока), а полимерный гелеобразный электролит наносят на коллекторную пленку. Во время процесса сворачивания или намотки сводят друг с другом или соединяют электродные слои на металлической пленке и полимерный гелеобразный электролит. Однако предпочтительным является использование насадки совместной экструзии, как это показано на фиг.1. При этом электродные слои сразу же сводятся и соединяются с полимерным гелеобразным электролитом. В этом соединении участвует также металлическая пленка.
Используемые в трех компонентах батареи гелеобразующие полимеры не обязательно должны быть одинаковыми. Во многих случаях может быть выгодным специальный подбор состава активных масс электродов по критерию адгезии на коллекторах тока. Однако компоненты электролитического раствора соли в трех компонентах предпочтительно должны быть одинаковыми, чтобы предотвратить процессы диффузии, которые могут накладываться на электрохимические процессы.
Подходящими растворителями для электролитического раствора соли являются этиленкарбонат (ЭК), пропиленкарбонат (ПК), диметилкарбонат (ДМК), диэтилкарбонат (ДЭК), N-метилпирролидон (N-МП) или γ-бутиролактон (γ-БЛ) и их смеси.
Подходящими солями лития для электролитического раствора соли являются LiClO4, LiPF6, LiBF4 и LiCF3SO3. По экономическим соображениям предпочтительной является соль LiClO4.
Другие свойства подходящих растворителей и солей описаны в справочнике "Lithium Batteries - New Materials, Developments and Perspectives" (Литиевые батареи - новые материалы, разработки и перспективы), под ред. G.Pistoia, Industrial Chemistry Library, Vol.5, Elsevier Science, Amsterdam, 1994.
В качестве интеркалированных материалов активных масс анодов могут служить, например, нефтяной кокс, природный или синтетический графит или их смеси. Предпочтительным является интеркалированный графит.
Для достижения особенно хороших электрохимических свойств активных масс анодов здесь приводится соотношение расхода интеркалированного графита к электролитическому раствору соли. Предпочтительно расход электролитического раствора соли составляет от 20 до 250 мг на 1 м2 интеркалированного графита.
Под интеркалированными переходными металлоксидами активных масс катодов имеются в виду, например, LiCoO2, LiNiO2 или LiMn2O4. При этом по экономическим и экологическим соображениям предпочтительной является литиево-марганцевая шпинель. Другие свойства подходящих интеркалированных переходных металлоксидов и солей описаны в справочнике "Lithium Batteries - New Materials, Developments and Perspectives" (Литиевые батареи - новые материалы, разработки и перспективы), под ред. G.Pistoia, Industrial Chemistry Library, Vol. 5, Elsevier Science, Amsterdam, 1994.
В качестве электронной проводящей добавки предпочтительно используется проводящая угольная сажа: подходящие вещества указаны в справочнике.
Преимущества изобретения заключаются в том, что компоненты литий-полимерных батарей, а именно электроды (катоды и аноды), а также полимерный гелеобразный электролит, могут быть получены без использования технологических растворителей. Отказ от экологически опасных растворителей, таких как диметилформамид, диметилацетамид, N-метилпирролидон или тетрагидрофуран, также значительно снижает затраты на изготовление литий-полимерных батарей. Кроме того, отпадает необходимость в дорогостоящих установках для вторичной обработки и очистки растворителей. Дополнительным существенным экономическим преимуществом способа изготовления литий-полимерных батарей в соответствии с изобретением является возможность использования известного оборудования для обработки синтетических материалов, такого как экструдеры или смесители.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Пример осуществления настоящего изобретения будет подробнее описан ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 изображает схему способа по изобретению,
Фиг.2 схематично изображает перезаряжаемую литий-полимерную батарею, изготовленную в соответствии с изобретением.
На Фиг.1 цифрами обозначено следующее:
1 - интеркалированный графит;
2 - электролитический раствор соли;
3 - полимер;
4 - переходный металлоксид и проводящая добавка;
5 - выпускная насадка;
6 - ламинирующие вальцы;
7 - литий-полимерный элемент;
8 - коллектор тока;
9 - коллектор тока;
10 - смеситель для активной массы анода;
11 - активная масса анода;
12 - смеситель для активной массы полимерного гелеобразного электролита;
13 - полимерный гелеобразный электролит;
14 - смеситель для активной массы катода;
15 - активная масса катода;
16 - первая приемная зона для активной массы анода;
17 - вторая приемная зона для активной массы катода;
18 - первая приемная зона для полимерного гелеобразного электролита;
19 - первая приемная зона для активной массы катода;
20 - первая приемная зона для активной массы катода.
Смешивание отдельных компонентов масс электродов производят в установках непрерывного действия для обработки синтетических веществ.
Получение активной массы 11 анода обеспечивают одновременной подачей электролитического раствора соли 2 и интеркалированного графита 1 в первую приемную зону 16 смесителя 10 непрерывного действия для активной массы анода. Дозированная подача полимера 3 может производиться частично или полностью либо в первой приемной зоне 16, либо, также частично или полностью, во второй приемной зоне 17, в которой уже находится предварительная смесь компонентов, смешанных в первой приемной зоне 16.
Получение полимерного гелеобразного электролита 13 обеспечивается посредством совместной дозированной подачи электролитического раствора соли 2 и полимера 3 в первую приемную зону 18 смесителя 12 непрерывного действия для полимерного гелеобразного электролита. Электролитический раствор соли 2 для полимерного гелеобразного электролита 13 идентичен раствору, который используется для получения активных масс 11 и 15 соответственно анода и катода. В качестве полимеров могут использоваться, например, смеси из ПВДФ-ГФП и ПММА, при этом для получения активных масс электродов и полимерного гелеобразного электролита 13 могут использоваться различные соотношения компонентов смеси.
Для получения активной массы 15 катода производят совместную дозированную подачу электролитического раствора соли 2, а также смеси из литиево-марганцевой шпинели (интеркалированного переходного металлоксида) и проводящей добавки 4 в первую приемную зону 19 смесителя 14 непрерывного действия для активной массы катода. Добавление полимера 3 может производиться частично или полностью либо в первой приемной зоне 19, либо, также частично или полностью, во второй приемной зоне 20, в которой уже находится смесь компонентов, смешанных в первой приемной зоне 19.
Отдельные компоненты батареи, а именно активная масса 11 анода, полимерный гелеобразный электролит 13 и активная масса 15 катода, проводятся через выпускную насадку 5 в соответствующем виде по ширине и толщине слоя. На заключительном этапе способа выходящие из выпускной насадки 5, наносят ламинированием на коллекторы 8, 9 тока с помощью ламинирующих вальцов 6. Под коллекторами тока имеются в виду медная фольга или медная сетка 8 или алюминиевая фольга или сетка 9. В заключение производят намотку литий-полимерного элемента 7.
На фиг.2 позициями обозначены следующие компоненты:
1 - коллектор тока (алюминиевая фольга);
2 - положительный электрод, содержащий:
- переходный металлоксид (Li-Mn шпинель),
- проводящую электроны добавку (проводящая угольная сажа),
- полимер, образующий гель с электролитическим раствором соли;
3 - полимерный гелеобразный электролит;
4 - отрицательный электрод, содержащий:
- интеркалированный графит,
- полимер/полимерную смесь, образующую гель с электролитическим раствором соли;
5 - коллектор тока (медная фольга).
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее изобретение будет пояснено на примерах.
Пример 1.
Пример 1 иллюстрирует получение активных масс электродов и полимерного гелеобразного электролита с использованием смесителей непрерывного действия одной конструкции. Композиции компонентов приведены ниже. Для получения всех трех компонентов батареи использовали смеситель непрерывного действия марки "CONTERNA" фирмы IKA, оснащенный шестеренным насосом и выпускной насадкой (с независимым нагревом). Под готовым продуктом марки Купаг 2801 имеется в виду сополимер ВДФ-ГФП, а под готовым продуктом марки Plex 6770 - ПММА.
Анод Мас.% Электролит Мас.% Катод Мас.%
Графит 53     LiMn2O4 65
        Угольная сажа 6,5
Kynar 2801 6,5 Kynar 2801 21 Kynar 2801 4
Plex 6770 10 Plex 6770 14 Plex 6770 6
LiClO4 2,5 LiClO4 5,4 LiClO4 1,5
ЭК 14 ЭК 29,8 ЭК 8,5
γ-БЛ 14 γ-БЛ 29,8 γ-БЛ 8,5
Активную массу анода получали путем совместной подачи электролитического раствора соли 2, интеркалированного графита 1 и полимерной смеси 3 в приемную зону 16 смесителя 10 непрерывного действия.
Полимерный гелеобразный электролит получали путем совместной дозированной подачи электролитического раствора соли 2 и полимеров 3 в приемную зону 18 смесителя 12 непрерывного действия.
Активную массу катода получали путем совместной дозированной подачи электролитического раствора соли 2, смеси литиево-марганцевой шпинели с электронной проводящей добавкой 4 и полимеров 3 в приемную зону 19 смесителя 14 непрерывного действия.
С помощью шестеренных насосов активные массы электродов и полимерный гелеобразный электролит подавали к выпускной насадке и затем к коллекторам 8, 9 тока, производили ламинирование слоев с помощью ламинирующих вальцов 6 и наматывание с образованием электрохимического элемента 7.
Пример 2.
В соответствии с композиционными составами по примеру 1 получали активные массы электродов с использованием взаимодействующих смесителей фирмы BUSS, а для получения полимерного гелеобразного электролита использовали экструдер с двумя валами фирмы Collin.
Активную массу анода получали путем совместной подачи электролитического раствора соли 2, интеркалированного графита 1 и полимеров 3 в приемную зону 16 смесителя 10 фирмы BUSS.
Полимерный гелеобразный электролит получали путем совместной дозированной подачи электролитического раствора соли 2 и полимеров 3 в приемную зону 18 смесителя 12 с двумя валами,
Активную массу катода получали путем совместной дозированной подачи электролитического раствора соли 2, смеси литиево-марганцевой шпинели с электронной проводящей добавкой 4 и ПММА 3 в приемную зону 19 смесителя 14 фирмы BUSS. Добавку ПВДФ-ГФП 3 производили в приемной зоне 20 в том месте, где уже находилась предварительная смесь компонентов, поданных в приемной зоне 19.
Далее был изготовлен электрохимический элемент таким же способом, как и в примере 1.
В примерах 1 и 2 описано изготовление литий-полимерных элементов. Эти свернутые или намотанные в рулоны элементы приводили в электрический контакт на торцах рулонов и заваривали в корпус из нержавеющей стали. Электрохимические испытания проводили с помощью аппарата для испытаний батарей фирмы Digatron. Вначале элементы заряжали гальваностатическим способом током 0,15 мА/см2 до напряжения 4,3 В и затем в течение 2-х часов проводили дальнейшую зарядку потенциостатическим зарядом при этом напряжении. Разрядку элементов поводили током 0,15 мА/см2 до достижения запирающего напряжения 3,5 В.
Элемент по примеру 1 имел номинальную емкость 15 А·ч, закрытую активную площадь 0,75 м2 и при ширине покрытия величиной 15 см диаметр 4,7 см. Первая разрядная емкость составила 14,4 А·ч, что соответствует 96% номинальной емкости.
Элемент по примеру 2 имел номинальную емкость 30 А·ч, закрытую активную площадь 1,5 м2 и при ширине покрытия величиной 15 см диаметр 6,6 см. Первая разрядная емкость составила 29,2 А·ч, что соответствует 97% номинальной емкости.

Claims (10)

1. Способ изготовления перезаряжаемых литий-полимерных батарей без использования технологических растворителей, отличающийся тем, что посредством смешивания соответствующих компонентов отдельно приготавливают активную массу катода, содержащую в качестве активного компонента интеркалированный переходный металлоксид, электролитический раствор соли, проводящую добавку и полимер, способный к гелеобразованию в электролитическом растворе соли, активную массу анода, содержащую в качестве активного компонента интеркалированный материал, электролитический раствор соли и полимер, способный к гелеобразованию в электролитическом растворе соли, и полимерный гелеобразный электролит, содержащий электролитический раствор соли и полимер, способный к гелеобразованию в электролитическом растворе соли, после чего соединяют три слоя массы анода, катода и полимерного гелеобразного электролита и наносят коллекторные пленки на соединенные слои анода, полимерного гелеобразного электролита и катода.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полимерный гелеобразный электролит содержит 20-60 мас.% полимера и 80-40 мас.% электролитического раствора соли.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в активных массах электродов и в полимерном гелеобразном электролите содержится один и тот же полимер.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что полимер представляет собой полимерную смесь, состоящую из поливинилиденфторид-гексафторпропилена (ПВДФ-ГФП) в количестве 40-95 мас.% и полиметилметакрилата (ПММА) в количестве 60-5 мас.%.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что полимерная смесь содержит 60-85 мас.% ПВДФ-ГФП и 40-15 мас.% ПММА.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в качестве растворителя для электролитического раствора соли служит этиленкарбонат, пропиленкарбонат диметилкарбонат, диэтилкарбонат, N-метилпирролидон или γ-бутиролактон или их двухкомпонентная или трехкомпонентная смесь.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в качестве электролитической соли для электролитического раствора соли служит литиевая соль из группы, содержащей LiClO4, LiPF6, и LiCF3SO3.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что в качестве интеркалированного материала активной массы анода служит природный или синтетический графит или их смесь.
9. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что в качестве интеркалированного переходного металлоксида активной массы катода служит LiCoO2, LiNiO2 или LiMn2O4.
10. Перезаряжаемая литий-полимерная батарея, содержащая коллекторную пленку, активную массу катода, полимерный гелеобразный электролит, активную массу анода и коллекторную пленку, отличающаяся тем что батарея изготовлена способом по одному из пп.1-9.
RU2002131165/09A 2000-04-22 2001-04-20 Способ изготовления перезаряжаемых литий-полимерных батарей и батарея, изготовленная этим способом RU2262779C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10020031A DE10020031C2 (de) 2000-04-22 2000-04-22 Verfahren zur Herstellung von wiederaufladbaren Lithium-Polymer-Batterien
DE10020031.1 2000-04-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002131165A RU2002131165A (ru) 2004-03-27
RU2262779C2 true RU2262779C2 (ru) 2005-10-20

Family

ID=7639746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002131165/09A RU2262779C2 (ru) 2000-04-22 2001-04-20 Способ изготовления перезаряжаемых литий-полимерных батарей и батарея, изготовленная этим способом

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20040029008A1 (ru)
EP (1) EP1277250B1 (ru)
CN (1) CN1436379A (ru)
AU (1) AU2001256316A1 (ru)
CA (1) CA2410097A1 (ru)
DE (1) DE10020031C2 (ru)
DK (1) DK1277250T3 (ru)
RU (1) RU2262779C2 (ru)
WO (1) WO2001082403A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459319C1 (ru) * 2011-07-08 2012-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Высокие технологии" Способ получения наноструктурированного многослойного трехмерного композитного материала для отрицательного электрода литий-ионной батареи, композитный материал, отрицательный электрод и литий-ионная батарея
RU2475895C1 (ru) * 2011-08-08 2013-02-20 Открытое акционерное общество "Завод автономных источников тока" Способ изготовления активной массы для оксидно-никелевого волокнового электрода щелочного аккумулятора
RU2763581C1 (ru) * 2020-04-13 2021-12-30 Пролоджиум Текнолоджи Ко., Лтд. Композитный разделительный слой

Families Citing this family (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10118639B4 (de) * 2001-04-12 2007-06-14 Dilo Trading Ag Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Trilaminaten für Polymer-Lithium Batterien
DE10134057B4 (de) * 2001-07-13 2006-01-26 Dilo Trading Ag Verfahren zur Herstellung einer Lithium-Polymer-Batterie
US7442471B1 (en) * 2001-11-27 2008-10-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Solvent systems comprising a mixture of lactams and esters for non-aqueous electrolytes and non-aqueous electrolyte cells comprising the same
DE10216677B4 (de) * 2002-04-16 2005-04-28 Dilo Trading Ag Zug Verfahren zum Herstellen von Lithium-Polymer-Zellen aus mindestens einer als Folienband vorgefertigten Anoden- und Kathodenmasse
DE10231319B4 (de) 2002-07-11 2013-08-14 Dilo Trading Ag Verfahren zur Herstellung von Speichern für elektrische Energie auf Basis von wiederaufladbaren Lithium-Polymer-Zellen
DE10231949B4 (de) * 2002-07-15 2007-05-16 Dilo Trading Ag Lithium-Polymer Batterie und Verfahren zur Herstellung von Lithium-Polymer Batterien
DE10237870B4 (de) * 2002-08-19 2013-06-27 Dilo Trading Ag Verfahren zur Herstellung von Batterieelektroden und die Verwendung dieser Batterieelektroden zum Herstellen von Sekundär-Lithium-Batterien sowie Batterieelektroden
DE10251238B4 (de) * 2002-11-04 2006-12-28 Dilo Trading Ag Verfahren zur Herstellung eines Lithium-Polymer-Batterievorläufers, Verwendung des Verfahrens und Lithum-Polymer-Batterievorläufer
DE10252305B4 (de) * 2002-11-11 2007-04-12 Dilo Trading Ag Aktivierte Kathodenmasse, Kathode und Verfahren zur Herstellung einer Kathode
AU2003291890A1 (en) * 2002-12-02 2004-06-23 Avestor Limited Partnership Co-extrusion manufacturing process of thin film electrochemical cell for lithium polymer batteries and apparatus therefor
DE10314826B4 (de) * 2003-04-01 2007-01-25 Dilo Trading Ag Verfahren zur Herstellung von Elektroden, Elektroden und Verwendung der Elektroden
US20050062023A1 (en) * 2003-08-01 2005-03-24 Alexander Korzhenko PVDF-based PTC paints and their applications for self-regulated heating systems
WO2005013394A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-10 Avestor Limited Partnership Cathode material for polymer batteries and method of preparing same
EP1505117A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-09 Arkema PVDF-based PTC paints and their applications for self-regulated heating systems
EP1505118A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-09 Arkema PTC compositions based on PVDF and their applications for self-regulated heating systems
US20050035334A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-17 Alexander Korzhenko PTC compositions based on PVDF and their applications for self-regulated heating systems
DE102004013044A1 (de) * 2004-03-09 2005-09-29 Varta Microbattery Gmbh Galvanisches Element
US20060179643A1 (en) * 2005-02-15 2006-08-17 Herbert Naarmann Rechargeable lithium polymer cell and process for the production of rechargeable lithium polymer batteries
DE102006049746A1 (de) * 2006-10-21 2008-04-24 Dilo Trading Ag Separator für Lithium-Polymer Batterien und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102006035468A1 (de) * 2006-11-29 2008-06-05 Dilo Trading Ag Modifizierte Elektroden für elektrische Energiespeicher
DE202007018823U1 (de) 2007-04-26 2009-06-10 Dilo Trading Ag Separatoren für Lithium-Batterien
DE102007034178A1 (de) 2007-07-23 2009-01-29 Dilo Trading Ag Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Zellen und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102007000718A1 (de) 2007-09-10 2009-03-19 Dilo Trading Ag Strukturierte Polymerabmischungen, Herstellung und Verwendung
DE102007000858A1 (de) 2007-10-12 2009-04-16 Dilo Trading Ag Elektrodenmasse zur Verwendung in einer Lithium-Polymer-Zelle und Verwendung der Polymerzellen
DE102008000113A1 (de) 2008-01-21 2009-07-23 Dilo Trading Ag Anoden- und Kathodenmassen zur Verwendung in einer Lithium-Ionen-Polymer-Zelle und Verwendung der Zellen
DE102008000947A1 (de) 2008-04-02 2009-10-08 Dilo Trading Ag Elektroden und Verwenden der Elektroden für Lithium-Ionen-Polymerzellen
DE102008001191B4 (de) 2008-04-15 2012-10-18 Dilo Trading Ag Strukturmodifizierter Separator für Lithium-Ionen-Zellen, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
DE102008001292A1 (de) 2008-04-21 2009-10-22 Dilo Trading Ag Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Zellen mit geschichteten Elektrodenmassen und modifizierten Deckschichten und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102008040941A1 (de) 2008-08-01 2010-02-18 Dilo Trading Ag Lithium-Ionen-Zellen mit aktiviertem Elektrolyt
DE102008041319B4 (de) 2008-08-18 2013-01-03 Dilo Trading Ag Verfahren zum Herstellen von Lithium-Ionen-Zellen und Lithium-Ionen-Zelle
DE102008043625A1 (de) 2008-11-10 2010-05-20 Dilo Trading Ag Lithium-Ionen-Zellen mit speziellen Ableitern und modifziertem Separator
JP2012509855A (ja) * 2008-11-24 2012-04-26 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 改良された色調を有するｎ−アルキルラクタムの製造方法
WO2010084089A1 (en) 2009-01-22 2010-07-29 Basf Se Mixtures of pvdf, n-alkyllactams and organic carbonate and their applications
US8153226B2 (en) * 2009-03-31 2012-04-10 The Procter & Gamble Company Capped tufted laminate web
DE102009018804A1 (de) 2009-04-24 2010-10-28 Li-Tec Battery Gmbh Elektrochemische Zelle mit Lithiumtitanat
DE102009021230A1 (de) 2009-05-14 2010-12-16 Li-Tec Battery Gmbh Elektrochemische Zelle mit Separator
DE102009049326A1 (de) 2009-10-14 2011-04-21 Li-Tec Battery Gmbh Kathodische Elektrode und elektrochemische Zelle hierzu
DE102010020647A1 (de) 2009-11-19 2011-05-26 Naarmann, Herbert, Dr.rer.nat. Lithium-Polymer-Hochleistungsbatterien mit Titanaten und Fe/V-Phosphaten als elektrochemisch wirksames Elektrodenmaterial auf neuartigen modifizierten Ableitern.
DE102010011414A1 (de) 2010-03-15 2011-09-15 Li-Tec Battery Gmbh Lithiumionenzelle mit intrinsischem Schutz gegen thermisches Durchgehen
DE102010011413A1 (de) 2010-03-15 2011-09-15 Li-Tec Battery Gmbh Kathodische Elektrode und elektrochemische Zelle für dynamische Einsätze
RU2457587C1 (ru) * 2011-01-11 2012-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) Гель-полимерный электролит для литий-ионного аккумулятора
DE102011075063A1 (de) 2011-05-02 2012-11-08 Volkswagen Varta Microbattery Forschungsgesellschaft Mbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Elektrodenwickeln
DE102011075202B4 (de) * 2011-05-04 2021-09-02 Robert Bosch Gmbh Schichtanordnung
WO2013036802A1 (en) 2011-09-07 2013-03-14 24M Technologies, Inc. Stationary semi-solid battery module and method of manufacture
US20130101893A1 (en) * 2011-10-25 2013-04-25 Apple Inc. High-voltage lithium-polymer batteries for portable electronic devices
KR20130099706A (ko) * 2012-02-29 2013-09-06 삼성전자주식회사 전해질 및 이를 포함하는 리튬공기전지
KR101488829B1 (ko) 2012-04-20 2015-02-04 주식회사 엘지화학 세퍼레이터의 제조방법, 이로부터 형성된 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자
US11050121B2 (en) 2012-05-16 2021-06-29 Eskra Technical Products, Inc. System and method for fabricating an electrode with separator
US11011737B2 (en) * 2012-05-16 2021-05-18 Eskra Technical Products, Inc. System and method of fabricating an electrochemical device
US9401501B2 (en) 2012-05-18 2016-07-26 24M Technologies, Inc. Electrochemical cells and methods of manufacturing the same
EP2973802B1 (en) 2013-03-12 2023-08-30 Apple Inc. High voltage, high volumetric energy density li-ion battery using advanced cathode materials
DE102014210249A1 (de) 2014-05-28 2015-12-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen einer Kathode, Kathode, Lithium-Schwefel-Batterie
RU2564201C1 (ru) * 2014-07-08 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) Литий-полимерный аккумулятор и способ его изготовления
US9716265B2 (en) 2014-08-01 2017-07-25 Apple Inc. High-density precursor for manufacture of composite metal oxide cathodes for Li-ion batteries
EP4300666A3 (en) 2014-11-05 2024-02-21 24m Technologies, Inc. Electrochemical cells having semi-solid electrodes and methods of manufacturing the same
US10115970B2 (en) 2015-04-14 2018-10-30 24M Technologies, Inc. Semi-solid electrodes with porous current collectors and methods of manufacture
CA2969135A1 (en) 2015-06-18 2016-12-22 24M Technologies, Inc. Single pouch battery cells and methods of manufacture
WO2017058650A1 (en) 2015-09-30 2017-04-06 Hongli Dai Cathode-active materials, their precursors, and methods of preparation
JP6829941B2 (ja) * 2016-03-10 2021-02-17 株式会社クレハ ゲル状電解質およびその調製方法
CN115395008A (zh) 2016-03-14 2022-11-25 苹果公司 用于锂离子电池的阴极活性材料
WO2018057584A1 (en) 2016-09-20 2018-03-29 Apple Inc. Cathode active materials having improved particle morphologies
KR102223565B1 (ko) 2016-09-21 2021-03-04 애플 인크. 리튬 이온 배터리용 표면 안정화된 캐소드 재료 및 이의 합성 방법
CN108270032A (zh) * 2016-12-30 2018-07-10 香港科技大学深圳研究院 介于可再充电电池的电极之间的电解质及可再充电电池
US20190067732A1 (en) * 2017-08-28 2019-02-28 Nanotek Instruments, Inc. Continuous Process for Producing Electrochemical Cells
DE102017216570A1 (de) * 2017-09-19 2019-03-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Elektrodenanordnung
DE102018202929A1 (de) * 2018-02-27 2019-08-29 Robert Bosch Gmbh Hybridsuperkondensator und Verfahren zur Herstellung eines Hybridsuperkondensators
DE102018209937A1 (de) * 2018-06-20 2019-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Polymerverbundwerkstoffs für eine elektrochemische Zelle mittels eines gequollenen Polymers
US11695108B2 (en) 2018-08-02 2023-07-04 Apple Inc. Oxide mixture and complex oxide coatings for cathode materials
US11749799B2 (en) 2018-08-17 2023-09-05 Apple Inc. Coatings for cathode active materials
DE102018215613A1 (de) 2018-09-13 2020-03-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Polymerfolie
US11757096B2 (en) 2019-08-21 2023-09-12 Apple Inc. Aluminum-doped lithium cobalt manganese oxide batteries
US11742525B2 (en) 2020-02-07 2023-08-29 24M Technologies, Inc. Divided energy electrochemical cell systems and methods of producing the same
GB2602265A (en) * 2020-12-17 2022-06-29 Dyson Technology Ltd Apparatus for making an electrode-electrolyte structure
DE102021124120A1 (de) 2021-09-17 2023-03-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung einer Elektrode einer Festkörper-Batteriezelle
CN114388804A (zh) * 2021-12-29 2022-04-22 东莞新能源科技有限公司 一种电化学装置和电子装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8333388D0 (en) * 1983-12-15 1984-01-25 Raychem Ltd Materials for electrical devices
JP3318999B2 (ja) * 1992-04-09 2002-08-26 株式会社デンソー コンプレッサ液圧縮検出装置およびコンプレッサ制御装置
US5192629A (en) * 1992-04-21 1993-03-09 Bell Communications Research, Inc. High-voltage-stable electrolytes for Li1+x Mn2 O4 /carbon secondary batteries
US5296318A (en) * 1993-03-05 1994-03-22 Bell Communications Research, Inc. Rechargeable lithium intercalation battery with hybrid polymeric electrolyte
US5460904A (en) * 1993-08-23 1995-10-24 Bell Communications Research, Inc. Electrolyte activatable lithium-ion rechargeable battery cell
IT1270656B (it) * 1994-10-13 1997-05-07 Euron Spa Composizione di carburante
DE69700162T2 (de) * 1996-01-31 1999-09-02 Aea Technology Plc Gegraftetes Polyvinylidenfluorid als fester Polymerelektrolyt für eine elektrochemische Zelle, und elektrochemische Zelle, die diesen Elektrolyten enthält
US5725822A (en) * 1996-05-24 1998-03-10 W. R. Grace & Co.-Conn. Extrusion of electrode material by liquid injection into extruder barrel
US5631103A (en) * 1996-09-27 1997-05-20 Motorola, Inc. Highly filled solid polymer electrolyte
JPH10172573A (ja) * 1996-12-13 1998-06-26 Furukawa Electric Co Ltd:The リチウム二次電池用負極とその製造方法及びこれを用いた二次電池
KR100306870B1 (ko) * 1997-01-20 2001-10-19 모리시타 요이찌 폴리머전해질및이것을사용한리튬-폴리머전지
DE19839217C2 (de) * 1998-08-28 2001-02-08 Fraunhofer Ges Forschung Pastöse Massen, Schichten und Schichtverbände, Zellen und Verfahren zur Herstellung
KR20000019372A (ko) * 1998-09-10 2000-04-06 박호군 균질상의 고체고분자합금 전해질 및 그 제조방법과, 그 전해질을 이용한 복합전극, 리튬고분자전지, 리튬이온고분자전지 및그 제조방법
JP2000133271A (ja) * 1998-10-27 2000-05-12 Mitsubishi Rayon Co Ltd 電極活物質結着用バインダー
JP3900507B2 (ja) * 1998-11-30 2007-04-04 ソニー株式会社 非水電解質電池
IT1307756B1 (it) * 1999-02-05 2001-11-19 Ausimont Spa Polimeri elettroliti per batterie ricaricabili al litio.
US6403266B1 (en) * 2000-01-18 2002-06-11 Ness Energy Co., Ltd. Polymer electrolyte composition, method for preparing the same and lithium secondary battery employing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459319C1 (ru) * 2011-07-08 2012-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Высокие технологии" Способ получения наноструктурированного многослойного трехмерного композитного материала для отрицательного электрода литий-ионной батареи, композитный материал, отрицательный электрод и литий-ионная батарея
RU2475895C1 (ru) * 2011-08-08 2013-02-20 Открытое акционерное общество "Завод автономных источников тока" Способ изготовления активной массы для оксидно-никелевого волокнового электрода щелочного аккумулятора
RU2763581C1 (ru) * 2020-04-13 2021-12-30 Пролоджиум Текнолоджи Ко., Лтд. Композитный разделительный слой

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002131165A (ru) 2004-03-27
DK1277250T3 (da) 2004-04-13
CA2410097A1 (en) 2002-11-21
WO2001082403A1 (de) 2001-11-01
US20040029008A1 (en) 2004-02-12
AU2001256316A1 (en) 2001-11-07
DE10020031A1 (de) 2001-11-22
EP1277250A1 (de) 2003-01-22
EP1277250B1 (de) 2003-12-10
DE10020031C2 (de) 2002-05-29
CN1436379A (zh) 2003-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2262779C2 (ru) Способ изготовления перезаряжаемых литий-полимерных батарей и батарея, изготовленная этим способом
KR102140122B1 (ko) 다중 보호층을 포함하는 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US10714743B2 (en) Method for manufacturing electrode including polymer electrolyte and electrode obtained thereby
US6413676B1 (en) Lithium ion polymer electrolytes
JP3692965B2 (ja) リチウム二次電池およびその正極の製造方法
JP2003086162A (ja) 非水系二次電池用セパレータ及び非水系二次電池
KR100477885B1 (ko) 리튬이온 고분자 전해질 및 이를 포함하는 전지의 제조방법
JP2002542574A (ja) 導電性自立マイクロポーラスポリマーシート
JP2000090728A (ja) 均質状の固体ポリマ―アロイ電解質及びその製造方法、それを利用した複合電極、並びにリチウム高分子電池及びリチウムイオン高分子電池並びにそれらの製造方法
US7462420B2 (en) Electrode with a phase-separated binder that includes a vinylidene fluoride binder polymer and a polyether polar polymer with a lithium salt
US11764358B2 (en) Method for manufacturing all solid-state battery comprising polymeric solid electrolyte and all solid-state battery obtained thereby
US20210344044A1 (en) Method for Fabricating All-Solid-State Battery
WO2002061872A1 (en) A multi-layered polymer electrolyte and lithium secondary battery comprising the same
CN116995235A (zh) 一种负极粘接剂、负极极片、锂离子电池及其制备方法
EP4071876A1 (en) Solid-liquid hybrid electrolyte membrane and manufacturing method therefor
EP3907810A1 (en) Lithium secondary battery and method for manufacturing lithium secondary battery
US11811043B2 (en) Electrode for all-solid-state battery and method for manufacturing electrode assembly comprising the same
EP3758107A1 (en) Method for manufacturing electrode comprising polymeric solid electrolyte, and electrode manufactured using same
WO2001089023A1 (en) A lithium secondary battery comprising a super fine fibrous polymer electrolyte and its fabrication method
KR20030019425A (ko) 다공성 멤브레인을 포함하는 전지
KR20000055681A (ko) 고분자 블렌드 전해질과 이를 이용한 전기화학 전지
JP3516133B2 (ja) 非水電解質二次電池の製造方法
EP4092797A1 (en) Lithium secondary battery and method of manufacturing same
JP2003151631A (ja) リチウムイオンポリマー電池の製造方法、およびそれで得られたリチウムイオンポリマー電池
KR20150039728A (ko) 전극의 제조방법, 이로부터 형성된 전극 및 이를 구비한 전기화학 소자

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090421