RU2579747C1 - Способ изготовления литий-ионного аккумулятора - Google Patents
Способ изготовления литий-ионного аккумулятора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2579747C1 RU2579747C1 RU2015101866/07A RU2015101866A RU2579747C1 RU 2579747 C1 RU2579747 C1 RU 2579747C1 RU 2015101866/07 A RU2015101866/07 A RU 2015101866/07A RU 2015101866 A RU2015101866 A RU 2015101866A RU 2579747 C1 RU2579747 C1 RU 2579747C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lithium
- ion battery
- anode
- additional electrode
- housing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
Abstract
Изобретение относится к области электрохимии и может быть использовано при производстве литий-ионных аккумуляторов, обладающих улучшенными техническими параметрами. Способ изготовления литий-ионного аккумулятора заключается в следующем: размещают в корпусе литий-ионного аккумулятора заранее изготовленные анод, катод и дополнительный электрод из литийсодержащего материала и заполняют внутреннюю полость корпуса электролитом, осуществляют подачу постоянного напряжения на выводы анода и дополнительного электрода, обеспечивают электродиффузионное насыщение анода ионами лития, прекращают подачу постоянного напряжения на выводы анода и дополнительного электрода, убирают дополнительный электрод из корпуса литий-ионного аккумулятора, герметизируют корпус литий-ионного аккумулятора и изготавливают литий-ионный аккумулятор. Снижение расхода лития катода на образование поверхностной пленки на аноде в процессе первого цикла заряда углеродного материала литий-ионного аккумулятора, а также улучшение ресурса и удельной емкости аккумулятора является техническим результатом изобретения. 1 табл.
Description
Предлагаемое техническое решение относится к области электрохимии и может быть использовано для производства литий-ионных аккумуляторов, обладающих улучшенными техническими параметрами.
Аналогичные технические решения известны, см., например, описание изобретения к патенту РФ №2519935, в котором опубликован способ изготовления литий-ионного аккумулятора, заключающийся в следующем:
- размещают первый электрод, например, на поверхности основания;
- размещают сепаратор над поверхностью первого электрода;
- размещают второй электрод над поверхностью сепаратора;
- прессуют слои первого электрода, сепаратора и второго электрода между собой;
- размещают спрессованные слои первого электрода, сепаратора и второго электрода во внутреннюю полость корпуса литий-ионного аккумулятора;
- изготавливают литий-ионный аккумулятор.
Все вышеприведенные признаки способа изготовления литий-ионного аккумулятора являются общими с предлагаемым способом изготовления литий-ионного аккумулятора, за исключением размещения сепаратора и прессования в технологическом процессе изготовления литий-ионного аккумулятора.
Известно также аналогичное техническое решение, см. описание изобретения к патенту РФ №2404489, который выбран в качестве ближайшего аналога, прототипа, в котором охарактеризован способ изготовления литий-ионного аккумулятора, заключающийся в следующем:
- размещают заранее изготовленный анод из углеродного материала в корпусе литий-ионного аккумулятора;
- размещают заранее изготовленный катод из литийсодержащего материала в корпусе литий-ионного аккумулятора;
- заполняют внутреннюю полость литий-ионного аккумулятора электролитом;
- осуществляют подачу постоянного напряжения на выводы анода и катода;
- обеспечивают электродиффузионное насыщение анода ионами лития;
- прекращают подачу постоянного напряжения на выводы анода и катода;
- герметизируют корпус литий-ионного аккумулятора;
- изготавливают литий-ионный аккумулятор.
Общими признаками предлагаемого технического решения и способа прототипа являются следующие признаки:
- размещают заранее изготовленный анод из углеродного материала в корпусе литий-ионного аккумулятора;
- размещают заранее изготовленный катод из литийсодержащего материала в корпусе литий-ионного аккумулятора;
- заполняют внутреннюю полость корпуса литий-ионного аккумулятора электролитом;
- обеспечивают электродиффузионное насыщение анода ионами лития;
- герметизируют корпус литий-ионного аккумулятора;
- изготавливают литий-ионный аккумулятор.
Технический результат, который невозможно достичь ни одним из вышеохарактеризованных аналогичных технических решений, заключается в снижении расхода лития катода на образование поверхностной пленки на аноде, в процессе первого цикла заряда углеродного материала литий-ионного аккумулятора.
Причиной невозможного достижения вышеуказанного технического результата является то, что вопросам, связанным с расходом лития катода на образование поверхностной пленки на аноде, должного внимания не уделялось.
Учитывая характеристику и анализ известных технических решений, можно сделать вывод, что задача создания литий-ионных аккумуляторов, обладающих улучшенными техническими параметрами (ресурс, удельная емкость и т.п.), является актуальной на сегодняшний день.
Технический результат, указанный выше, достигается тем, что в способе изготовления литий-ионного аккумулятора, заключающийся в том, что размещают заранее изготовленный анод из углеродного материала в корпусе литий-ионного аккумулятора, размещают заранее изготовленный катод из литийсодержащего материала в корпусе литий-ионного аккумулятора, заполняют свободную внутреннюю полость корпуса литий-ионного аккумулятора электролитом, обеспечивают электродиффузионное насыщение анода ионами лития, герметизируют корпус литий-ионного аккумулятора и изготавливают, таким образом, литий-ионный аккумулятор, при этом, после заполнения внутренней полости корпуса литий-ионного аккумулятора электролитом, размещают дополнительный заранее изготовленный электрод из литийсодержащего материала, в корпусе литий-ионного аккумулятора, осуществляют подачу постоянного напряжения на выводы анода и дополнительного электрода, прекращают подачу постоянного напряжения на выводы анода и дополнительного электрода и убирают из корпуса литий-ионного аккумулятора дополнительный электрод.
Размещение дополнительного электрода в корпусе литий-ионного аккумулятора, как указано выше, подача постоянного напряжения на выводы анода и дополнительного электрода, прекращение подачи постоянного напряжения на выводы анода и дополнительного электрода и извлечение из корпуса литий-ионного аккумулятора дополнительного электрода позволяют после размещения анода, катода и дополнительного электрода и заполнения электролитом внутренней полости корпуса литий-ионного аккумулятора, при кратковременной (заранее заданной) подаче постоянного напряжения на выводы анода и дополнительного электрода, осуществить проведение физико-химических реакций между анодом и дополнительным электродом и осуществить электродиффузионное насыщение анода ионами лития, содержащегося в дополнительном электроде и образование поверхностной литийсодержащей пленке на поверхности анода, а убрав дополнительный анод из корпуса литий-ионного аккумулятора и проведя герметизацию корпуса литий-ионного аккумулятора, получить практически готовый литий-ионный аккумулятор, при этом при эксплуатации которого расход лития в катоде резко снижается, а время эксплуатации литий-ионного аккумулятора значительно возрастает. В чем и проявляется достижение технического результата, указанного выше.
Проведенный анализ известных технических решений показал, что ни одно из них не содержит как всей совокупности существенных признаков, так и отличительных признаков предлагаемого технического решения, что позволило сделать вывод о наличии «новизны» и «изобретательского уровня» предлагаемого способа изготовления литий-ионного аккумулятора.
Техническая сущность предлагаемого способа изготовления литий-ионного аккумулятора заключается в следующем:
- размещают заранее изготовленный анод из углеродного материала в корпусе литий-ионного аккумулятора;
- размещают заранее изготовленный катод из литийсодержащего материала в корпусе литий-ионного аккумулятора;
- размещают заранее изготовленный дополнительный электрод из литийсодержащего материала в корпусе литий-ионного аккумулятора;
- заполняют внутреннюю полость корпуса литий-ионного аккумулятора электролитом;
- осуществляют подачу постоянного напряжения на выводы анода и дополнительного электрода;
- обеспечивают электродиффузионное насыщение анода ионами лития;
- прекращают подачу постоянного напряжения на выводы анода и дополнительного электрода;
- убирают дополнительный электрод из корпуса литий-ионного аккумулятора;
- герметизируют корпус литий-ионного аккумулятора;
- изготавливают литий-ионный аккумулятор.
Практический способ изготовления литий-ионного аккумулятора заключается в следующем:
- размещают заранее изготовленный анод из углеродного материала (выпускаемый, например, фирмой «Targay Corporation), в корпусе литий-ионного аккумулятора;
- размещают заранее изготовленный катод из литийсодержащего материла (выпускаемый, например, фирмой Phostech Lithium Inc.), в корпусе литий-ионного аккумулятора;
- размещают заранее изготовленный дополнительный электрод из литийсодержащего материала в корпусе литий-ионного аккумулятора;
- заполняют внутреннюю полость корпуса литий-ионного аккумулятора электролитом (например, соль лития LiPF6 в органическом растворителе);
- осуществляют подачу постоянного напряжения, например, не более 3,6 В на выводы анода и дополнительного электрода;
- обеспечивают электродиффузионное насыщение анода ионами лития из дополнительного электрода, в течение заданного времени для данного типа литий-ионного аккумулятора (например, от 1 до 10 часов);
- прекращает подачу постоянного напряжения на выводы анода и дополнительного электрода;
- убирают дополнительный электрод из корпуса литий-ионного аккумулятора;
- герметизируют корпус литий-ионного аккумулятора одним из известных способов;
- изготавливают, таким образом, литий-ионный аккумулятор.
Для доказательства достижения технических параметров изготовленного литий-ионного аккумулятора перед известными литий-ионными аккумуляторами были проведены соответствующие испытания, результаты которых приведены в нижеследующей таблице №1, которые показали отсутствие потерь емкости катода, снижение массы аккумулятора и увеличение удельной емкости аккумулятора.
Таким образом, предлагаемый способ изготовления литий-ионного аккумулятора по своим техническим показателям займет достойно место среди известных объектов техники аналогичного назначения.
Claims (1)
- Способ изготовления литий-ионного аккумулятора, заключающийся в том, что размещают заранее изготовленный анод из углеродного материала в корпус литий-ионного аккумулятора; размещают заранее изготовленный катод из литийсодержащего материала в корпусе литий-ионного аккумулятора; заполняют внутреннюю полость корпуса литий-ионного аккумулятора электролитом, обеспечивают электродиффузионное насыщение анода ионами лития, герметизируют корпус литий-ионного аккумулятора и изготавливают литий-ионный аккумулятор, отличающийся тем, что после заполнения корпуса литий-ионного аккумулятора электролитом размещают дополнительный, заранее изготовленный электрод из литийсодержащего материала в корпус литий-ионного аккумулятора, осуществляют подачу постоянного напряжения на выводы анода и дополнительного электрода, прекращают подачу постоянного напряжения на выводы анода и дополнительного электрода и убирают из корпуса литий-ионного аккумулятора дополнительный электрод.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015101866/07A RU2579747C1 (ru) | 2015-01-21 | 2015-01-21 | Способ изготовления литий-ионного аккумулятора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015101866/07A RU2579747C1 (ru) | 2015-01-21 | 2015-01-21 | Способ изготовления литий-ионного аккумулятора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2579747C1 true RU2579747C1 (ru) | 2016-04-10 |
Family
ID=55793685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015101866/07A RU2579747C1 (ru) | 2015-01-21 | 2015-01-21 | Способ изготовления литий-ионного аккумулятора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2579747C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002319406A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-10-31 | Wilson Greatbatch Ltd | 電極活性混合物中にカーボネート添加剤を含む電極を有した電気化学電池 |
| RU2279148C2 (ru) * | 2001-03-19 | 2006-06-27 | Энергиеондерзоек Сентрум Недерланд | Соединение, имеющее высокую электронную проводимость, электрод для электрохимической ячейки, содержащий это соединение, способ изготовления электрода и электрохимическая ячейка |
| RU2404489C1 (ru) * | 2009-04-15 | 2010-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" | Способ изготовления литий-ионного аккумулятора |
| WO2013165767A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Envia Systems, Inc. | Battery designs with high capacity anode materials and cathode materials |
| RU2519935C2 (ru) * | 2008-09-19 | 2014-06-20 | ХЕЗДА с.р.о. | Литиевый аккумулятор и способ его изготовления |
| KR20140095980A (ko) * | 2013-01-25 | 2014-08-04 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
-
2015
- 2015-01-21 RU RU2015101866/07A patent/RU2579747C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2279148C2 (ru) * | 2001-03-19 | 2006-06-27 | Энергиеондерзоек Сентрум Недерланд | Соединение, имеющее высокую электронную проводимость, электрод для электрохимической ячейки, содержащий это соединение, способ изготовления электрода и электрохимическая ячейка |
| JP2002319406A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-10-31 | Wilson Greatbatch Ltd | 電極活性混合物中にカーボネート添加剤を含む電極を有した電気化学電池 |
| RU2519935C2 (ru) * | 2008-09-19 | 2014-06-20 | ХЕЗДА с.р.о. | Литиевый аккумулятор и способ его изготовления |
| RU2404489C1 (ru) * | 2009-04-15 | 2010-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" | Способ изготовления литий-ионного аккумулятора |
| WO2013165767A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Envia Systems, Inc. | Battery designs with high capacity anode materials and cathode materials |
| KR20140095980A (ko) * | 2013-01-25 | 2014-08-04 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106654428B (zh) | 一种锰酸锂锂离子电池化成方法 | |
| MY169874A (en) | Electrode for lithium ion secondary battery and production method therefor | |
| RU2015134845A (ru) | Биосовместимые перезаряжаемые элементы питания для биомедицинских устройств | |
| CN104037458A (zh) | 一种锂离子储能器件的制造方法 | |
| HRP20170891T1 (hr) | Postupak proizvodnje litij-ionskih članaka velikog formata | |
| CN103151565A (zh) | 一种锂离子二次电池的首次充电化成方法 | |
| JP2009533833A (ja) | リチウムイオン蓄電池 | |
| KR20150082958A (ko) | 이차전지용 전극 및 그 제조방법 | |
| WO2019217039A3 (en) | Hybrid lithium-ion battery-capacitor (h-libc) energy storage devices | |
| CN109585932A (zh) | 一种对称电池的制作方法及对称电池 | |
| KR20180084236A (ko) | Latp 함유 양극 복합재를 갖는 전고체 전지 및 이의 제조 방법 | |
| CN104200999B (zh) | 一种锂离子储能器件 | |
| WO2008007814A8 (en) | Paste electrolyte and rechargeable lithium battery containing the same | |
| CN102593430B (zh) | 电池用极板及其制造方法、具有该极板的极板组和铅蓄电池 | |
| EP3872898A4 (en) | METHOD FOR PRODUCTION OF RESIN COLLECTOR FOR NEGATIVE ELECTRODES, METHOD FOR PRODUCTION OF NEGATIVE ELECTRODE FOR LITHIUM-ION BATTERIES AND METHOD FOR PRODUCTION OF LITHIUM-ION BATTERY | |
| KR20150031018A (ko) | 각형 이차 전지 제조 방법 | |
| CN102340031A (zh) | 一种以钛酸锂为负极的电池制造的后工序处理方法 | |
| CN109818095B (zh) | 一种电池的充放电预处理方法和电池及其制备方法 | |
| RU2579747C1 (ru) | Способ изготовления литий-ионного аккумулятора | |
| CN102074765B (zh) | 一种提高铅酸电池循环寿命的充电工艺 | |
| CN101599561A (zh) | 一种提高锂离子二次电池性能的方法 | |
| CN106711390A (zh) | 一种抑制铅酸蓄电池枝晶短路方法及铅酸蓄电池灌酸流水线和设备 | |
| RU143065U1 (ru) | ПРИЗМАТИЧЕСКИЙ ЛИТИЙ-ИОННЫЙ АККУМУЛЯТОР С КАТОДОМ ИЗ ЛИТИЙ ЖЕЛЕЗО ФОСФАТА LiFePО4. | |
| US10553914B2 (en) | Rapid forming of an electrode | |
| RU143066U1 (ru) | ПРИЗМАТИЧЕСКИЙ ЛИТИЙ-ИОННЫЙ АККУМУЛЯТОР С КАТОДОМ ИЗ КОБАЛЬТАТА ЛИТИЯ LiCоО2 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180122 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210113 |