[發明專利]制備包含含氟聚合物隔膜的鋰離子電池的方法

在審

• 申請號: 201380033144.0
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN104584266A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: H·魯奧;J·阿布斯密;D·格魯斯納;S·佩爾特;L·皮卡德
• 申請（專利權）人: 原子能與替代能源委員會;索爾維股份有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M4/04;H01M4/62;H01M4/13;H01M10/0525;H01M10/04;H01M10/058
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 崔佳佳;馬莉華

1.一種制備鋰離子電池的方法，所述鋰離子電池包含：

-正極；

-電極隔膜；

-負極；

所述方法包括：

-由包含至少一種活性電極材料和至少一種粘結劑的油墨來制備正極；

-由包含至少一種氟化共聚物的油墨來制備電極隔膜，所述電極隔膜具有1-20微米的厚度和低于30％的孔隙率；

-由包含至少一種活性電極材料和至少一種粘結劑的油墨來制備負極；

其特征在于，所述氟化共聚物包含：

-99.99-90摩爾％的至少一種氟化單體；

-0.01-10摩爾％的至少一種分子式為CR¹R²＝CR³-C(＝O)-O-R⁴的丙烯酸衍生物，其中各R¹、R²、R³彼此相同或不同，是獨立地為氫原子或C1-C3烴基，且R⁴為氫或包含至少一個羥基的C1-C5烴部分。

2.如權利要求1所述的制備鋰離子電池的方法，其特征在于，將所述正極和/或負極印刷或涂覆在電流集流體上。

3.如權利要求1或2所述的制備鋰離子電池的方法，其特征在于，將所述電極隔膜印刷在所述正極和/或負極上。

4.如權利要求1-3中任一所述的制備鋰離子電池的方法，其特征在于，所述電極隔膜是自支撐的聚合物膜，所述聚合物膜先被涂覆在基體上，接著被置于兩個電極之間。

5.如權利要求1-4中任一所述的制備鋰離子電池的方法，其特征在于，所述的氟化單體選自下組：偏二氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、三氟乙烯、和它們的混合物。

6.如權利要求1-5中任一所述的制備鋰離子電池的方法，其特征在于，所述的丙烯酸衍生物單體選自下組：丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥乙基己酯、和它們的混合物。

7.如權利要求1-6中任一所述的制備鋰離子電池的方法，其特征在于，用于制備正極的油墨和/或用于制備負極的油墨中的至少一個包含至少一種粘結劑，其特征在于，所述的粘結劑是氟化的共聚物，所述氟化共聚物包含：

-99.99-90摩爾％的至少一種氟化單體；

-0.01-10摩爾％的分子式為CR¹R²＝CR³-C(＝O)-O-R⁴的丙烯酸衍生物，其中各R¹、R²、R³彼此相同或不同，是獨立地為氫原子或C1-C3烴基，且R⁴為氫或包含至少一個羥基的C1-C5烴部分。

8.如權利要求7所述的制備鋰離子電池的方法，其特征在于，用于制備正極的油墨和用于制備負極的油墨的粘結劑均是如權利要求7所限定的共聚物。

9.如權利要求8所述的制備鋰離子電池的方法，其特征在于，用于制備電極隔膜的油墨的氟化共聚物與用于制備正極的油墨和/或用于制備負極的油墨的粘結劑的氟化共聚物相同。

10.如權利要求1-9中任一所述的制備鋰離子電池的方法，其特征在于，氟化的共聚物包含99.9-95摩爾％的至少一種氟化單體，和0.1-5摩爾％的至少一種丙烯酸衍生物單體。

11.如權利要求1-10中任一所述的制備鋰離子電池的方法，其特征在于，所述氟化共聚物包含99.5-97.5摩爾％的至少一種氟化單體，和0.5-2.5摩爾％的至少一種丙烯酸衍生物單體。

12.如權利要求1-11中任一所述的制備鋰離子電池的方法，其特征在于，所述電極隔膜具有2-13微米的厚度。

13.如權利要求1-12中任一所述的制備鋰離子電池的方法，其特征在于，所述電極隔膜具有2-8微米的厚度。

14.如權利要求1-13中任一所述的制備鋰離子電池的方法，其特征在于，所述電極隔膜具有低于20％的孔隙率。

15.如權利要求1-14中任一所述的制備鋰離子電池的方法，其特征在于，所述電極隔膜具有低于10％的孔隙率。