[發明專利]用于電池的陰極

無效

• 申請號: 200680048247.4
• 申請日: 2006-12-20
• 公開（公告）號: CN101341613A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: M·史迪瓦諾維克
• 申請（專利權）人: 吉萊特公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/50;H01M4/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張欽

技術領域

本發明涉及用于電池的陰極。

發明背景

電池或電化學是電池是通常使用的電能來源。電池包含通常稱作陽極的負極和通常稱作陰極的正極。陽極包含可被氧化的活性材料；陰極包含或消耗可被還原的活性材料。陽極活性材料能夠還原陰極活性材料。

當在裝置中使用電池作為電能來源時，與陽極和與陰極實現電接觸，使電子流過裝置，發生各自的氧化和還原反應以提供電能。與陽極和陰極相接觸的電解質包含流過電極之間隔板的離子，以在放電過程中保持電池整體的電荷平衡。

發明概述

本發明涉及電池、電池陰極、以及制造所述電池和電池陰極的方法。

在一個方面，本發明的特征在于一種包括陰極材料的陰極，所述陰極材料包括活性材料和粘合劑。該粘合劑包括第一聚合材料與第二材料的共混物。在優選的實施例中，第二材料軟于第一聚合材料以增塑第一聚合材料或換句話講改善第一聚合材料的機械性能，例如增大其斷裂伸長率。

在一些實施例中，第二材料為第二聚合材料，并且第二聚合材料具有小于第一聚合材料的數均分子量的數均分子量。第二材料可為液體例如單體液體、或具有小于約2,000的數均分子量的低聚物。

陰極材料可設置在集電器的一個或兩個側面上。集電器可呈例如箔片形式。

在一些實施例中，陰極具有小于約0.76mm(30密耳)，例如，小于0.64mm(25密耳)，小于0.51mm(20密耳)，小于0.38mm(15密耳)或甚至小于0.31mm(12密耳)的總厚度。在此類實施例中，陰極通常具有大于0.20mm(8密耳)的厚度。

活性材料可包括例如二氧化錳。在一些實施例中，陰極材料包括按重量計介于約85％和約92％之間的活性材料和按重量計介于約0.1％和約5％之間的粘合劑。

在另一方面，本發明的特征在于一種電池，所述電池包括本文所述的陰極和陽極。

在另一方面，本發明的特征在于一種制造包括陰極材料的陰極的方法，所述陰極材料包括活性陰極材料和粘合劑，所述粘合劑包括第一聚合材料與第二材料的共混物。該方法包括：組合溶劑、活性陰極材料、第一聚合材料和第二材料以提供漿料；將該漿料涂敷到集電器的第一側面上以提供帶涂層的集電器；以及移除該溶劑。在一些實施例中，活性陰極材料基本上不溶解于溶劑，例如僅具有按重量計小于0.1％的溶解度。

該方法還可包括壓縮帶涂層的集電器以減小其厚度，例如減小其厚度使得壓縮后的厚度小于壓縮前的厚度約15％至約35％。在一些實施例中，壓縮過程在限定在一對共轉輥之間的輥隙中完成。該方法還可包括將漿料涂敷到集電器的與第一側面相對的第二側面上。

在一些實施例中，移除溶劑包括基本上蒸發掉所有溶劑，例如在標稱大氣壓下且在小于約130℃的溫度下蒸發。

漿料可通過如下方式涂敷到集電器的第一側面上：例如使集電器穿過一對轉輥，所述輥中的至少一個攜帶有漿料。這些輥可構造成例如能夠分離開，以便以預定方式終止將漿料涂敷到集電器上。漿料可具有介于約5,000mPas和約25,000mPas之間，例如介于8,000mPas和20,000mPas之間或介于約10,000mPas和20,000mPas之間的粘度。

各方面和/或各具體實施可具有下列任何一個或多個優點。陰極材料可具有高含量的活性材料例如二氧化錳，從而允許包括陰極材料的陰極具有高加載量的活性材料。例如，當陰極包括其每個側面均涂布有陰極材料的集電器時，對于每平方厘米的集電器該集電器的每個側面均可具有例如大于50mg的陰極材料。包括這種陰極材料的陰極可提供具有較高容量的電池構造。此類高容量電池可用于例如醫療裝置中，例如用于心臟去纖顫器中。陰極材料可具有良好的柔韌性、良好的粘合強度，并且可具有減小的從基底斷裂和脫層的傾向，即使在具有低粘合劑含量，例如按重量計小于7.5％的粘合劑時也是如此。構成陰極材料中的粘合劑和活性材料的材料較易于分散在溶劑例如芳族溶劑中，并且顯示出對它們被涂敷到其上的基底具有良好的粘合強度。用來將陰極材料涂敷到基底上的方法常常可產生均勻且具有低缺陷數目的涂層。

本發明的其它方面、特征和優點在附圖、說明和權利要求中。

附圖概述

圖1為包括設置在箔片集電器上的陰極材料的陰極的頂視圖。

圖1A為沿線1A-1A截取的圖1的陰極的橫截面圖。

圖2為包括圖1的陰極的非水電化學電池的剖解透視圖。