[發明專利]用于制造用于鋰離子電池的導電顆粒膜和鋰離子電池的過程

在審

• 申請號: 201580058506.0
• 申請日: 2015-10-26
• 公開（公告）號: CN107210420A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: D.法勒斯;J.S.費蘭托
• 申請（專利權）人: 龍騰能源公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/13;H01M4/139;B05B5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 閆小龍,劉春元

1.一種用于形成導電顆粒膜的過程，包括：

將導電顆粒與粘合劑混合以形成混合物；

使混合物霧化；

將電荷施加到氣霧混合物；

將電阻熱施加到接地的襯底；和

通過空氣動力或靜電相互作用將混合物涂敷到經加熱且接地的襯底，從而形成導電顆粒膜。

2.根據權利要求1所述的過程，其中所述襯底是加熱到所述粘合劑的熔點以上的金屬箔。

3.根據權利要求1所述的過程，其中所述導電顆粒包括陽極或陰極材料。

4.根據權利要求3所述的過程，其中所述陽極或陰極材料包括碳、鈦酸鋰、鋰鈷氧化物、鋰錳氧化物、鋰鎳錳鈷氧化物、鋰鎳鈷鋁氧化物、磷酸鐵鋰或磷酸鐵鋰錳中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的過程，其中所述電荷通過電暈槍或通過摩擦帶電而施加到所述導電顆粒。

6.根據權利要求1所述的過程，其中所述粘合劑選自包括如下項的組：PVDF、PTFE和SBR。

7.根據權利要求1所述的過程，其中將導電顆粒與粘合劑混合包括共同霧化。

8.根據權利要求1所述的過程，其中將混合物涂敷到膜包括卷到卷沉積系統，其中顆粒在多個流中沉積。

9.根據權利要求1所述的過程，其中所述過程是連續過程。

10.根據權利要求1所述的過程，其中所述導電顆粒通過如下項中的至少一個而與粘合劑混合：使用轉盤式粉塵發生器或流化床分散器將作為干粉的粘合劑共同霧化；將粘合劑溶解在溶劑中，將溶解的粘合劑汽化成微滴，并與作為氣霧的顆粒混合；或使粘合劑蒸發并使蒸發的粘合劑凝結在顆粒上。

11.根據權利要求1所述的過程，其中所述顆粒混合物同時沉積在所述襯底的兩側上。

12.根據權利要求1所述的過程，其中電流通過在涂布之前或涂布之后的與所述襯底緊密接觸的兩個或更多個輥遞送到所述箔。

13.根據權利要求12所述的過程，其中電流通過所述金屬箔的未涂布部分遞送，通過所述涂布提取，并且隨后到金屬輥中。

14.根據權利要求13所述的過程，其中所述電流使用導電刷或導電軸承進入和離開所述金屬輥。

15.根據權利要求1所述的過程，還包括通過同時將所述襯底壓靠著金屬輥并使電流通過所述襯底的與所述金屬輥直接接觸的部分來壓延所述顆粒膜。

16.一種通過權利要求1的過程形成的鋰離子電池。

17.根據權利要求16所述的鋰離子電池，其中所述陽極和陰極同時形成并立即纏繞成電池。

18.根據權利要求16所述的鋰離子電池，還包括纏繞有陽極和陰極的隔板。

19.根據權利要求18所述的鋰離子電池，其中所述隔板是通過靜電粉末涂布直接涂敷到陽極或陰極的頂部的聚合物粉末或來自單獨卷的塑料片材。

20.一種用于形成導電顆粒膜的系統，包括：

混合器，其用于將導電顆粒與粘合劑組合以形成混合物；

霧化器，其用于使混合物霧化；

電氣帶電設備，其用于使氣霧混合物帶電；

電流發生器，其可耦合到襯底以提供電阻加熱設備來加熱襯底；和

接地設備，其用于使襯底接地；

其中所述膜在連續的過程中涂敷到所述襯底。

21.根據權利要求20所述的系統，其中所述襯底是加熱到所述粘合劑的熔點以上的金屬箔。

22.根據權利要求20所述的系統，其中所述導電顆粒包括陽極或陰極材料。

23.根據權利要求22所述的系統，其中所述陽極或陰極材料包括碳、鈦酸鋰、鋰鈷氧化物、鋰錳氧化物、鋰鎳錳鈷氧化物、鋰鎳鈷鋁氧化物、磷酸鐵鋰或磷酸鐵鋰錳中的至少一種。

24.根據權利要求20所述的系統，其中所述電氣帶電設備是電暈槍或通過摩擦帶電中的至少一種。

25.根據權利要求20所述的系統，其中所述粘合劑選自包括如下項的組：PVDF、PTFE和SBR。