[發明專利]用于操控鋰金屬的工具的涂層、工具和用于制造這種工具的方法

在審

• 申請號: 201980015265.X
• 申請日: 2019-02-20
• 公開（公告）號: CN111770907A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: D.A.韋伯
• 申請（專利權）人: 大眾汽車股份公司
• 主分類號: C04B35/453
• 分類號: C04B35/453;C04B41/85;C04B41/87;C04B35/48;C04B35/495;C04B41/50;H01G11/00;C04B35/64;C04B41/00;C23C14/00;C23C14/08;C23C14/34;H01M10/052;H01M1
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 任麗榮

本發明涉及一種用于操控鋰金屬(3)的工具(1、4、5)的涂層(2)，所述涂層包含排斥鋰的材料。此外，本發明還涉及一種具有這種涂層(2)的工具(1、4、5)和用于制造這種工具(1、4、5)的方法(6、7)。

本發明涉及一種用于操控鋰金屬的工具的涂層，所述工具優選被應用于可反復充電的鋰電池以及基于鋰的超級電容器、例如混合動力車或電動車的鋰電池以及基于鋰的超級電容器的研發和生產。此外，本發明還涉及一種用于操控鋰金屬的工具以及用于制造這種工具的方法。

鑒于在汽車領域中對高效電池和超級電容器、尤其對高效高壓電池不斷提升的關注，鋰金屬的重要性也不斷提高。然而，鋰金屬無論是以顆粒還是以薄膜形式在幾乎所有材料表面上都發生粘附，甚至也粘附在傳統的涂層上，如其在文獻DE 10 2005 017 459 A1、DE 10 2010 011 185 A1和DE 10 2010 040 430 A1中所述。因此，難以進行處理，尤其例如通過軋制、壓印、沖制等完成的加工。

為了簡化對鋰金屬的處理，迄今在鋰金屬中加入添加劑或對鋰金屬本身進行化學改性、例如氟化，如在文獻US 2007/0006680 A1中所述。此外，尤其在軋制時使用潤滑劑。此外，如文獻EP 0 692 831 B1所述，可以使用由聚縮醛制成的軋制筒，在所述軋制筒上僅小程度地出現鋰的粘附。其他解決方案規定了鋰在紙質或樹脂或聚合物基材上的層壓(鍵合)，以便改進可處理性并且尤其簡化沖制。

所有迄今已知的解決方案都包含輔助材料或添加劑的使用，輔助材料或添加劑必須被繁瑣地干燥或本身首先提純到充足的純凈度。此外，有時還形成明顯數量的廢料(如在層壓情況下)，所述廢料又必須在將鋰引入電池單體結構中之后被棄除。

由于將來在下一代電池和超級電容器型號中使用極薄的鋰金屬箔，所期待的鋰金屬箔的制造和處理的方法應減少或完全克服所述技術問題。

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種用于操控(Handhabung)鋰金屬的工具的涂層、一種工具和用于制造所述工具的方法，其至少部分克服上述弊端。

所述技術問題通過根據權利要求1所述的用于操控鋰金屬的工具的涂層、根據權利要求5所述的工具和根據權利要求10所述的用于制造所述工具的方法解決。

根據第一方面，本發明涉及一種用于操控鋰金屬的工具的涂層，所述涂層包含排斥鋰的材料。

根據第二方面，本發明涉及一種用于操控鋰金屬的工具，其中，所述工具的工具表面設有根據第一方面的涂層。

根據第三方面，本發明涉及一種用于制造根據第二方面的用于操控鋰金屬的工具的方法，所述方法包括：

提供排斥鋰的材料；

將所提供的排斥鋰的材料敷設在工具的工具表面上；并且

對敷設有排斥鋰的材料的工具進行熱處理。

本發明的其他有利的設計方式由對以下借助本發明的優選實施例的描述給出。

本發明涉及一種用于操控鋰金屬的工具的涂層，所述工具優選被應用于可反復充電的鋰電池和/或基于鋰的超級電容器、例如用于混合動力車或電動車的可反復充電的鋰電池和/或基于鋰的超級電容器的研發和生產，所述鋰電池例如是鋰金屬電池、鋰離子電池、鋰硫電池、鋰氧電池、鋰空氣電池、鋰石墨烯電池、鋰碳電池、鋰碳納米管電池、固液電解質混合電池和/或固體電池。所述工具可以例如包括用于運輸、加工和/或存儲鋰金屬的工具。鋰金屬可以在操控時以箔形式、液體形式、作為粉末或以其他形式存在。

鋰金屬可以由氯化鋰獲得。鋰金屬例如可以通過由氯化鋰和氯化鉀構成的低共熔混合物的熔融電解或通過氯化鋰的電解獲得。鋰金屬在獲得之后被繼續加工，例如被加工成型為箔、液化或粉末化。