專利情報-硅包合物、圓柱電池、壓縮抗性隔膜、阻燃電解液
專利情報第6期
01 硅包合物-豐田
02 圓柱電池-三星
03 壓縮抗性隔膜-LG新能源
04 阻燃電解液-華為
01
豐田-CN111048768B-活性物質(zhì)的制造方法、活性物質(zhì)和電池
申請日:2019-09-20
公開(公告)日:2023-04-18
技術(shù)問題:Si粒子的理論容量大,對電池的高能量密度化是有效的。另一方面,Si粒子在充放電時的體積變化大。
技術(shù)手段:提供一種活性物質(zhì)的制造方法,上述活性物質(zhì)具有由NaxMySi46(M是Na以外的金屬元素,x和y滿足0<x、0≤y、y≤x、0<x+y<8)表示的組成,且具有i型硅包合物的晶相,上述活性物質(zhì)的制造方法包括準備工序和液體處理工序,在上述準備工序中,準備具有上述i型硅包合物的晶相的前體化合物,在上述液體處理工序中,通過使上述前體化合物接觸極性液體,使na元素從上述前體化合物脫離,由此得到上述活性物質(zhì)。< span="">
根據(jù)本公開,通過進行對具有I型硅包合物的晶相的前體化合物使用極性液體的液體處理,由此能夠得到充放電造成的體積變化小的活性物質(zhì)。特別是通過進行液體處理,能夠在維持I型硅包合物晶體結(jié)構(gòu)的同時使Na元素有效地脫離。實施例1:負極活性物質(zhì)的合成:將Si粒子(純度:99.999%)和金屬Na(純度:99.5%)按Si粒子:金屬Na=1:1.1的摩爾比稱量,投入氮化硼制坩堝中,在Ar氣氛下進行密閉。其后,在700℃、20小時的條件下進行熱處理。由此,得到NaSi化合物(具有津特耳相的化合物)。將得到的NaSi化合物粉碎,在真空下(約0.1Pa)以升溫速度15℃/分鐘的條件進行加熱。到達400℃后,進行5小時熱處理,使Na脫離。使得到的前體化合物在乙醇中浸滲24小時。24小時后,確認負極活性物質(zhì)粒子A、B沉淀,采用傾析除去上層澄清液,干燥沉淀粉末。用研缽粉碎干燥了的粉末。其后,通過分級調(diào)整粒徑,得到了負極活性物質(zhì)粒子A(平均二次粒徑=5μm)和負極活性物質(zhì)粒子B(平均二次粒徑=3μm)。
技術(shù)效果:硅包合物通過液體處理,能夠在維持I型硅包合物晶體結(jié)構(gòu)的同時使Na元素有效地脫離。與之相伴地,束縛壓增加量也能夠大大下降。同時,即使在x值小的情況下,I型硅包合物晶體的比例也多,金剛石型Si晶相的比例少。因此,推測能夠使束縛壓增加量大大下降。
另外,由于負極層含有上述的活性物質(zhì)(硅包合物化合物),所以能夠形成充放電造成的體積變化小的電池。因此,可得到容量等的電池特性良好的電池。
02
三星-CN109997244B-二次電池
申請日:2017-09-28
公開(公告)日:2023-04-11
技術(shù)問題:為了最大化設(shè)計和空間利用效率,將正電極接線片被焊接到上蓋(cap-up)上,負電極接線片被焊接到殼體的頂端,從而從二次電池的頂端引出正電極接線片和負電極接線片兩者。然而,在形成殼體的過程中,在殼體的頂端形成用于利用墊圈固定電極組件的倒圓卷邊(beading)部分。因此,難以將電極接線片焊接到倒圓卷邊部分。
技術(shù)手段:二次電池包括:電極組件;用于容納電極組件的殼體;蓋組件,聯(lián)接到殼體的上部從而密封殼體,并具有端子部分;導電蓋,其聯(lián)接到殼體的上部并被固定到殼體的側(cè)板上。導電蓋包括:平坦部分,覆蓋殼體的上部并且平坦地形成;從平坦部分向下延伸的延伸部分;以及聯(lián)接部分,從延伸部分向內(nèi)突出并與殼體的側(cè)板接觸。將端子部分暴露到外部的孔可以形成在平坦部分中??拙哂斜榷俗硬糠执蟮闹睆健B?lián)接部分包括:第一區(qū)域,接觸殼體的側(cè)板;第二區(qū)域,位于第一區(qū)域的相對側(cè),并將第一區(qū)域連接到延伸部分。導電蓋還包括通過切割平坦部分的一部分并彎曲切割部分而形成的電極接線片。導電蓋還包括通過切割延伸部分的一部分并彎曲切割部分而形成的電極接線片。電極組件可以包括第一電極、第二電極和插置在第一電極與第二電極之間的隔板,其中端子部分電連接到第一電極,導電蓋電連接到第二電極。二次電池還包括絕緣構(gòu)件,該絕緣構(gòu)件位于殼體與平坦部分之間并具有暴露端子部分的孔。絕緣構(gòu)件包括絕緣膠帶。
技術(shù)效果:根據(jù)本發(fā)明一實施方式的二次電池中,電連接到殼體并具有平坦部分的導電蓋形成在殼體的頂端,從而便于將電極接線片焊接到平坦部分。根據(jù)本發(fā)明,由于分別電連接到圓柱形二次電池中的第一電極和第二電極的電極接線片都被引出到一側(cè),所以可以最大化空間利用率。
03
LG新能源-CN115917863A-用于制造隔板的方法和由其獲得的隔板
申請日:2021-06-18
公開(公告)日:2023-04-04
技術(shù)問題:
隔板被插置在電極之間并在施加壓力下進行層壓以便獲得包括正極和負極的電極組件。在此,隔板中的孔結(jié)構(gòu)可被施加至隔板的壓力變形。除此之外,當使用硅基負極以實現(xiàn)高能量密度時,負極活性材料可能經(jīng)歷體積膨脹而導致隔板中的孔結(jié)構(gòu)的變形。
技術(shù)手段:一種制造用于鋰二次電池的隔板的方法,包括以下步驟:制備用于形成多孔涂層的漿料,其包括分散在不對稱線性酮溶劑中的無機顆粒和溶解在其中的粘合劑聚合物,粘合劑聚合物包括第一粘合劑聚合物和第二粘合劑聚合物;將用于形成多孔涂層的漿料施加至具有多個孔的多孔聚合物基板上,接著進行干燥,其中第一粘合劑聚合物是包括具有多元醇衍生的重復單元的軟質(zhì)片段(softsegment)和具有氨基甲酸酯結(jié)合結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)片段(hard segment)的熱塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane),第二粘合劑聚合物是具有25℃至125℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的丙烯酸酯基聚合物,并且第一粘合劑聚合物以基于100重量份的粘合劑聚合物的總含量的大于10重量份的量引入。
根據(jù)本公開內(nèi)容實施方式的隔板可具有60gf/25mm至300gf/25mm的對電極的粘附性(層壓強度,Lami Strength),并且在層壓之后可示出0%至7%的多孔聚合物基板的壓縮比。
實施例1:首先,第一粘合劑聚合物的熱塑性聚氨酯(AM160,Sun Yang Global Co.)和第二粘合劑聚合物的聚甲基丙烯酸酯(重均分子量150,000,Tg 80℃)以90∶10的重量比被引入至作為溶劑的甲基乙基酮中,并在50℃下溶解在其中約4小時以制備粘合劑聚合物溶液。接下來,作為無機顆粒的氫氧化鋁(Al(OH)3)(顆粒尺寸:800nm)被引入至粘合劑聚合物溶液中。然后,作為分散劑的異丙基三油醇基鈦酸酯(Isopropyl trioleyl titanate)被引入至其中。在此,無機顆粒:分散劑:粘合劑聚合物的重量比被控制為73∶2∶25以制備用于形成多孔涂層的漿料(重量比中的粘合劑聚合物是指第一粘合劑聚合物和第二粘合劑聚合物的總含量)。
用于形成多孔涂層的漿料在40%的相對濕度下于23℃通過浸涂工藝被施加至厚度為9μm的聚乙烯多孔膜(孔隙率45%)的兩個表面,使得總負載量可以為9g/m2,接著進行干燥,以獲得具有多孔涂層的隔板。
技術(shù)效果:熱塑性聚氨酯與丙烯酸酯基粘合劑聚合物示出高混溶性。除此之外,當使用甲基乙基酮作為溶劑時,就壓縮、對電極的粘附性、和空氣滲透性而言,可獲得改善的效果。
以本發(fā)明的方式,可改善對電極的粘附性(層壓強度,Lami Strength)并增加隔板的壓縮抗性。
04
華為-CN116031482A-二次電池電解液及其制備方法、二次電池和電子設(shè)備
申請日:2021-10-27
公開(公告)日:2023-04-28
技術(shù)問題:提升二次電池電解液安全性的主流策略是向常規(guī)電解液中添加阻燃添加劑,目前報道的阻燃添加劑雖然有很多種,如磷酸酯類化合物、鹵代化合物等,但是它們大多數(shù)與正負極材料的兼容性較差。而即使采用與正負極材料兼容性良好的磷腈阻燃劑,為了保證高能量密度電池的安全性,仍然需要在相當高的添加量下才能實現(xiàn)良好的阻燃效果,但這會損害電池的倍率性能、低溫循環(huán)性能等電化學性能。
技術(shù)手段:
本發(fā)明提供一種二次電池電解液,包括鋰鹽、有機溶劑和阻燃劑,所述阻燃劑包括五氟環(huán)三磷腈、四氟環(huán)三磷腈和三氟環(huán)三磷腈。所述五氟環(huán)三磷腈的化學結(jié)構(gòu)式如式(I)所示,所述四氟環(huán)三磷腈的化學結(jié)構(gòu)式如式(Ⅱ)所示,所述三氟環(huán)三磷腈的化學結(jié)構(gòu)式如式(Ⅲ)所示:
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6獨立地選自烷氧基、鹵代烷氧基、芳氧基、鹵代芳氧基、烷基、鹵代烷基、烯基、鹵代烯基、烯氧基、鹵代烯氧基、芳基、鹵代芳基、環(huán)氧基、鹵代環(huán)氧基、磷酸酯基、取代磷酸酯基、碳酸酯基、取代碳酸酯基、磺酸酯基、取代磺酸酯基、烷基酮基、鹵代烷基酮基、烷氧基硅氧基、鹵代烷氧基硅氧基、取代酰亞胺基、取代磺酰亞胺基、腈基中的任意一種。所述五氟環(huán)三磷腈、四氟環(huán)三磷腈和三氟環(huán)三磷腈在所述電解液中的總質(zhì)量百分含量為0.1%-20%。這些阻燃劑的總加入量較低,在不明顯影響電解液的離子電導性和粘度的情況下,還能有效提高電解液的阻燃性能。所述阻燃劑的平均氟取代度DS滿足以下關(guān)系式:DS=5×ω1+4×ω2+3×ω3,其中,ω1、ω2、ω3分別代表五氟環(huán)三磷腈、四氟環(huán)三磷腈和三氟環(huán)三磷腈在所述阻燃劑中的摩爾百分數(shù);其中,所述DS的取值范圍是:3<ds<5。此時,電解液中同時含有適量比例的五氟環(huán)三磷腈、四氟環(huán)三磷腈和三氟環(huán)三磷腈。< span="">所述ω3小于或者等于50%。此時,三氟環(huán)三磷腈在阻燃劑中的摩爾占比不會過高而明顯增大電解液的粘度,且能保證上述阻燃劑在電解液溶劑揮發(fā)階段就可及時起到良好的阻燃效果。實施例1:電解液的制備:在填充干燥氬氣的手套箱中,將碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)按照質(zhì)量比1:1:1混合均勻,形成有機溶劑,向上述有機溶劑中加入添加劑,充分攪拌后,再向其中加入充分干燥的鋰鹽LiPF6,混合均勻制得鋰二次電池電解液。其中,LiPF6在該電解液中的濃度為1mol/L,上述添加劑包含在電解液中具有如下質(zhì)量百分含量的各組分:3wt%的甲氧基五氟環(huán)三磷腈、2wt%的二甲氧基四氟環(huán)三磷腈、5wt%的三甲氧基三氟環(huán)三磷腈、1wt%的碳酸亞乙酯(VC)、5wt%的氟代碳酸乙烯酯(FEC)和2wt%的己烷三腈(HTCN)。<ds<5。此時,電解液中同時含有適量比例的五氟環(huán)三磷腈、四氟環(huán)三磷腈和三氟環(huán)三磷腈。< span="">
技術(shù)效果:通過向電解液中同時添加五氟環(huán)三磷腈、四氟環(huán)三磷腈和三氟環(huán)三磷腈三種阻燃劑,在三種阻燃劑的協(xié)同作用下,可賦予電解液在電解液揮發(fā)區(qū)間以及易燃氣體生成區(qū)間均具有阻燃能力,且它們的少量添加就使電解液具有優(yōu)異的阻燃效果,且避免了大量添加磷腈阻燃劑帶來的電池電化學性能變差的問題,可使電池兼具較高的安全性能和良好的電化學性能。

-
上一篇
專利情報 | 固態(tài)電池正極材料表面處理、正極活性材料、正極組合物、電極合劑的制造
專利情報第5期01固態(tài)電池正極材料表面處理-LG新能源02正極活性材料-三洋電機、貝特瑞03正極組合物-寧德時代04電極合劑的制造-豐田01LG新能源-US115...
-
下一篇
新型低成本鐵基液流電池儲能技術(shù)獲突破
近日,從中國科學院金屬研究所獲悉,該所李瑛研究員與唐奡研究員團隊,在新型低成本鐵基液流電池儲能技術(shù)研究領(lǐng)域取得新進展。研究人員以鐵負極氧化還原反應可逆性為切入點,通過電極界面缺陷設(shè)計和極性溶劑調(diào)控,成功實現(xiàn)了充放電過程中鐵單質(zhì)在電極纖維表面的均勻沉積和溶解。
相關(guān)文章
- 鋰源科技四川園區(qū)第二期項目開工儀式隆重舉行
- 2021年12月動力電池產(chǎn)量共計31.6GWh,全年累計219.7GWh
- “中國鋰電第一城”不是寧德,也不是新余,而是它!
- 磷酸鐵鋰電池項目不再要求180Wh/kg!鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件(2021年本)發(fā)布
- 總投資70億元 欣旺達、川恒股份與貴州省甕安縣人民政府簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議
- 北交所開市:900億 市值一哥“貝特瑞”
- 10個方面31項具體舉措!《為“專精特新”中小企業(yè)辦實事清單》正式印發(fā)
- 吉陽智能“電池制造工藝與裝備院士工作站”正式掛牌
- 吉陽智能承辦"數(shù)字化車間集成國家標準啟動會"成功召開
- 工信部:引導鋰離子電池企業(yè)減少單純擴大產(chǎn)能的制造項目,鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件(2021 年本)開始征求意見!