[發(fā)明專利]制備用于電化學(xué)電池的多孔電極的方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201980032800.2 | 申請(qǐng)日： | 2019-05-15 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112106229A | 公開（公告）日： | 2020-12-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | L·格蘭茲;C·I·烏爾姆;H·鮑爾 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 羅伯特·博世有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/04 | 分類號(hào)： | H01M4/04;H01M4/13;H01M10/058;H01M4/139;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 中國專利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人： | 章敏;李唐 |
| 地址： | 德國斯*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 制備 用于 電化學(xué) 電池 多孔 電極 方法 | ||
本發(fā)明涉及用于制備包括至少一個(gè)多孔電極（2'）的電化學(xué)電池的方法，其中，所述方法至少包括以下方法步驟：（a）提供均勻混合物形式的電極組合物，其包含（i）至少一種顆粒狀活性材料（3）；（ii）至少一種顆粒狀粘合劑（5）；（iii）至少一種顆粒狀成孔劑（4）；和（iv）任選地至少一種導(dǎo)電添加劑（6）；（b）由電極組合物形成可成型的物料；（c）將電極組合物施加到基板（1）的至少一個(gè)表面上以獲得致密電極（2）；（d）制備包括至少一個(gè)致密電極（2）的電化學(xué)電池，該致密電極包含根據(jù)方法步驟（a）的電極組合物；和（e）加熱所述至少一個(gè)致密電極（2），以使所述至少一種顆粒狀成孔劑（4）液化；和/或（f）使所述致密電極（2）與用于電化學(xué)電池的至少一種液體電解質(zhì)組合物或電解質(zhì)組合物的至少一種液體組分接觸，該液體電解質(zhì)組合物或該液體組分能夠至少部分地使所述至少一種顆粒狀成孔劑（4）溶解，以由此獲得多孔電極（2'），其中，方法步驟（a）、（b）、（c）、（d）和（e）基本上在沒有溶劑的情況下進(jìn)行。
本發(fā)明的主題是制備用于電化學(xué)電池的多孔電極的方法，其中，該方法盡可能避免使用溶劑。主題還是用該方法制備的電極以及其在電化學(xué)電池中的用途。
現(xiàn)有技術(shù)
用于電化學(xué)電池的電極，例如用于含鋰電池組電池的電極或用于燃料電池的電極通常包含至少一種顆粒狀材料（例如顆粒活性材料和/或?qū)щ娞砑觿擃w粒狀材料借助至少一種粘合劑結(jié)合形成附聚的電極組合物。在此，對(duì)于電極的品質(zhì)而言決定性的是，電極組合物的所有組分，即所有顆粒狀材料以及所有粘合劑都實(shí)現(xiàn)盡可能均勻分布。為此，在現(xiàn)有技術(shù)中描述了兩種本質(zhì)上不同的方法。使用這些方法獲得的電極首先區(qū)別于孔隙率。就電極中的電荷載體（例如鋰離子）的快速擴(kuò)散而言，高孔隙率是有利的。
在所謂的制漿法中制備活性材料漿料，在其中顆粒狀材料分散在由聚合物粘合劑和合適溶劑制成的溶液中。然后在涂覆方法中將漿料施加到集流體上。現(xiàn)在通過干燥除去溶劑，并在集流體的表面上獲得由顆粒狀材料和粘合劑制成的多孔層。
US 2015/0357626 A1和US 2010/0015327 A1描述了這樣的方法，其中，另外將成孔劑混入活性材料漿料中，該成孔劑在隨后的步驟中從電極中溶解出來。由此進(jìn)一步增加了電極的孔隙率。作為優(yōu)選的成孔劑，提到碳酸亞乙酯。
作為對(duì)此的替代方案，例如在US 2015/303481中描述了在無溶劑的情況下制備電極組合物的方法，可以將其施加到集流體的表面上或加工成獨(dú)立式電極膜。在該方法中，以可成型的物料的形式提供電極組合物，其包含至少一種電極活性材料和至少一種聚合物粘合劑以及任選地至少一種導(dǎo)電添加劑。通過引入剪切力（例如通過使用機(jī)械研磨機(jī)，例如噴射研磨機(jī)或球磨機(jī)），由粘合劑顆粒形成原纖維，其造成電極組合物的附聚。可以例如借助擠出機(jī)和/或壓延機(jī)將可成型的物料成型為穩(wěn)定的獨(dú)立式電極膜并施加到集流體上。替代地，也可以將可成型的物料直接施加到集流體上。所獲得的電極的特征在于相對(duì)低的孔隙率，其在擠出或壓延期間由于壓實(shí)過程而降低。這樣的結(jié)果是，活性材料對(duì)于電荷載體而言較難接近。另外，由于經(jīng)常使用的在升高的溫度下的壓延方法，活性材料顆粒和粘合劑的否則均勻的分布變差。這通常導(dǎo)致來自粘合劑的聚合物組分在電極表面上附聚，從而進(jìn)一步降低了電荷載體的可及性。
發(fā)明公開內(nèi)容
本發(fā)明的主題是用于制備包括至少一個(gè)多孔電極的電化學(xué)電池的方法，其中，所述方法至少包括以下方法步驟：
（a）提供均勻混合物形式的電極組合物，其包含
（i）至少一種顆粒狀活性材料；
（ii）至少一種顆粒狀粘合劑；
（iii）至少一種顆粒狀成孔劑；和
（iv）任選地至少一種導(dǎo)電添加劑；
（b）由電極組合物形成可成型的物料；
（c）將電極組合物施加到基板的至少一個(gè)表面上以獲得致密電極；
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于羅伯特·博世有限公司，未經(jīng)羅伯特·博世有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201980032800.2/2.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
