[發明專利]電極前體的制造方法和電極前體以及電極漿料的制造方法

在審

• 申請號: 201911064601.8
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN111180658A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: A.比勒費爾德;D.A.韋伯
• 申請（專利權）人: 大眾汽車有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/139
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 李萌

本發明涉及用于制造電極前體(11,12)的方法，包括至少以下步驟：·混合或獲得電極漿料(20)和·對電極漿料(20)進行熱處理(S12,S14,S22,S24)以獲得電極前體(11,12)，其特征在于將成孔顆粒(60)在熱處理(S12,S14,S22,S24)之前提供到電極漿料(20)中，通過熱處理(S12,S14,S22,S24)將成孔顆粒脫氣和/或燃燒。

技術領域

本發明涉及根據本發明的用于制造電極前體的方法以及根據本發明的電極前體。此外，本發明涉及根據本發明的用于制造電極漿料的方法。

背景技術

鋰離子電池在娛樂業和電動車輛中經常用作能源。特別地，固態電池在這種情況下具有高的安全性、壽命和能量密度。固態電池電極通常由活性材料、固體電解質、粘合劑和導電添加劑制成，它們首先在電極漿料(也稱為“料漿”)中混合，然后被涂覆在導體箔上，接著被進一步加工成成品電極。然而，它們的性能目前仍是有限的。這尤其歸因于在迄今為止已知的制造方法中出現在固態電池電極中的高孔隙率。這尤其導致固體電解質和活性材料之間的高界面電阻以及導致電極中存在的活性材料和固體電解質的減少，而該事實尤其導致成品電池的負載能力和能量密度降低。

如例如在文獻US 2015 056 520 A1中公開的，現有技術當前著重于優化電極漿料中活性材料對固體電解質的比率，以改善固態電池的特性。

從文獻DE 10 2016 220 675 A1中還已知，將活性物質引入電池電極前體中的空隙中。

發明內容

本發明的目的是至少部分地克服現有技術的缺點。

該目的根據本發明通過具有根據本發明的特征的方法以及根據本發明的電極前體來實現。本發明的有利的擴展在本發明申請中表征。可以以技術上有意義的方式組合權利要求中單獨列出的特征，并且可以通過由附圖的描述和/或細節闡明的事實進行補充，在附圖中示出了本發明的其他實施方式。

根據本發明的方法涉及用于制造電極前體的方法，包括至少以下步驟：

·混合或獲得電極漿料，并且

·對電極漿料進行熱處理以獲得電極前體。

該方法的特征在于，將成孔顆粒在熱處理之前提供到電極漿料中，通過熱處理將成孔顆粒脫氣和/或燃燒。

在當前情況下，電極前體應理解為是指處于制造中的電池電極。根據本發明，電池電極的制造在將電池電極安裝到電池單元中之前不久或伴隨將電池電極安裝到電池單元中完成。但是也可想到，在安裝之前的某個時間完全完成制造。在本發明的意義上，電極前體特別地應理解為電極制造過程的中間產物，在所述中間產物中已將電極漿料施加到導體箔例如銅或鋁上。優選地，它是電極制造過程的還已經經歷干燥過程的中間產物，特別優選地是電池電極制造過程的在即將安裝進電池單元中的中間產物。

在當前情況下，成孔顆粒應理解為是指如下的顆粒，其例如具有規定的直徑和/或其形狀以其他方式規定，使得所述顆粒在燃燒和/或脫氣時在電極前體中留下規定的空間。使用顆粒產生多孔性具有如下的優點，即可以在制造過程的范疇內主動設定(調節)孔隙率。

在本發明的意義上，將成孔顆粒提供到電極漿料中可意指，獲得和/或選擇和/或主動混合其中存在成孔顆粒的電極漿料。

熱處理后或通過熱處理脫氣和/或燃燒的顆粒在電極前體中留下規定的孔。通過稍后可能的顆粒懸浮液的滲透，這些孔可在特別合適的空間利用下被填充。因此，在選擇成孔顆粒時，可特別地考慮顆粒懸浮液的性質，尤其是所含顆粒的尺寸和/或形狀。

在根據本發明的方法的一種實施方式中，電極漿料包含活性材料顆粒，并且其特征在于，制造方法還包括以下步驟：

·固體電解質材料顆粒懸浮液的滲透。