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電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)專利導(dǎo)航 | 隔膜涂層組合物、核殼結(jié)構(gòu)負(fù)極材料、粘合劑、圓柱形電池殼體
專利情報(bào)第18期
01 隔膜涂層組合物-寧德時(shí)代
02 核殼結(jié)構(gòu)負(fù)極材料-寧德時(shí)代
03 粘合劑-SK
04 圓柱形電池殼體-三星
01、寧德時(shí)代-CN116333554A-用于隔離膜的涂層組合物、復(fù)合隔離膜、電池單體、電池和用電設(shè)備
申請日:2023-05-29
公開(公告)日:2023-06-27
技術(shù)問題:電池單體具有工作性能可靠,以及無污染、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),因而被廣泛應(yīng)用。例如,隨著環(huán)境保護(hù)問題日益受到重視,新能源汽車日益普及,動力型電池單體的需求將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。隨著電池應(yīng)用范圍越來越廣泛,對電池安全性的要求越來越高。但是,電池單體中隔離膜的耐熱性較差,導(dǎo)致安全性變差,需要對隔離膜的耐熱性進(jìn)行改善。
技術(shù)手段:一種用于隔離膜的涂層組合物,包括:多孔酚醛樹脂微球和粘結(jié)劑,其中,所述粘結(jié)劑和所述多孔酚醛樹脂微球的質(zhì)量比為1:1至1:20。
原理:通過使用該涂層組合物可在基膜表面制備涂層以得到復(fù)合隔離膜,該涂層中主要以多孔酚醛樹脂微球作為骨架,其具有良好的耐熱性能,能夠有效降低基膜的熱收縮率,從而用于電池中可以防止電池在高溫條件下隔離膜收縮導(dǎo)致的正負(fù)極接觸引起的短路,提高電池單體的安全性。另外,其特殊的多孔結(jié)構(gòu),相較于一般涂層,對基膜的透氣性無顯著影響,由此得到的復(fù)合隔離膜具有良好的離子電導(dǎo)率,從而使電池單體在具有良好安全性的同時(shí),具有較高的容量保持率。
實(shí)施例1:(1)復(fù)合隔離膜的制備:采用市售的厚度為7μm、平均孔徑為80nm的PE聚合物微孔薄膜(來自卓高電子科技公司)作為基材。將聚丙烯酸粘結(jié)劑和多孔酚醛樹脂微球按照質(zhì)量比為1:10,共計(jì)150g,加入850g去離子水,攪拌混合均勻,得到漿料。將漿料涂布在基材上,經(jīng)過烘箱進(jìn)行干燥,粘結(jié)劑和多孔酚醛樹脂微球在基材上的涂布密度為2g/m2,然后收卷,最后得到復(fù)合隔離膜。
(2)正極極片的制備:將聚偏二氟乙烯(PVDF)、磷酸鐵鋰(LFP)、導(dǎo)電劑碳黑、N-甲基吡咯烷酮(NMP)按質(zhì)量比為1.2:58.38:0.42:40,充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝笾苽涑烧龢O漿料。將該正極漿料以200g/m2的負(fù)載量均勻涂覆在正極集流體鋁箔上,之后經(jīng)過烘干、冷壓、分切,得到正極極片。
技術(shù)效果:本申請通過提供一種涂層組合物,該涂層組合物可在基膜表面制備涂層以得到復(fù)合隔離膜,該復(fù)合隔離膜具有良好的耐熱性和透氣性,由此可得到具有良好安全性和較高容量保持率的電池單體。
02、寧德時(shí)代-CN116364877A-負(fù)極活性材料及二次電池
申請日:2019-07-29
公開(公告)日:2023-06-30
技術(shù)問題:錫基材料及硅基材料的克容量均高于碳材料,因而受到重視。尤其是硅基材料具有很高的理論克容量,為石墨的數(shù)倍。但是錫基材料及硅基材料的主要問題是存在嚴(yán)重的體積效應(yīng),充電過程中會產(chǎn)生巨大的體積膨脹,由此在充放電過程中,負(fù)極活性材料極易發(fā)生破碎粉化,表面難以形成穩(wěn)定的SEI膜,從而導(dǎo)致電池的容量衰減太快,循環(huán)性能很差。
技術(shù)手段:一種負(fù)極活性材料,所述負(fù)極活性材料包括核結(jié)構(gòu)以及包覆于所述核結(jié)構(gòu)至少一部分外表面的聚合物改性包覆層,所述核結(jié)構(gòu)包括硅基材料及錫基材料中的一種或幾種;所述負(fù)極活性材料在紅外光譜分析中,在波數(shù)1450cm-1~1690cm-1位置處具有紅外吸收峰,且所述紅外吸收峰的透過率T滿足80%≤T≤99%,可選地,85%≤T≤98.5%。
實(shí)施例1:負(fù)極活性材料的制備:將氧化亞硅(SiO)的塊體進(jìn)行粉碎處理,得到具有一定粒徑分布的核結(jié)構(gòu)。
將1g聚丙烯腈(PAN)分散到1000mL二甲基甲酰胺(DMF)溶劑中,攪拌至聚丙烯腈完全溶解,得到溶液。向溶液中加入100g核結(jié)構(gòu),攪拌至混合均勻,得到混合漿料。
將混合漿料轉(zhuǎn)移到噴霧干燥機(jī)中,通入氬氣,在190℃下進(jìn)行噴霧干燥,得到固體粉料。
技術(shù)效果:本申請?zhí)峁┑呢?fù)極活性材料,在包含硅基材料和/或錫基材料的核結(jié)構(gòu)至少一部分外表面包覆有聚合物改性包覆層,且包覆層后的負(fù)極活性材料滿足特定的條件,更能適應(yīng)硅基材料、錫基材料在電池充放電過程中的膨脹和收縮,保證在負(fù)極活性材料表面形成更穩(wěn)定的SEI膜,從而避免SEI膜不斷破碎以及修復(fù)而消耗大量的活性離子;另外還能保證在電池充放電過程中SEI膜能始終隔絕負(fù)極活性材料與電解液的直接接觸,減少負(fù)極活性材料表面副反應(yīng)的發(fā)生并減少電解液侵蝕對負(fù)極活性材料表面結(jié)構(gòu)的破壞,從而使得二次電池的首次庫倫效率及循環(huán)性能均得到大幅度提高。
03、SK-CN116314781A-二次電池用粘合劑、包含該粘合劑的二次電池用負(fù)極及包括該負(fù)極的鋰二次電池
申請日:2022-11-30
公開(公告)日:2023-06-23
技術(shù)問題:需要開發(fā)鋰二次電池的隔板即使其包括具有納米尺度的平均顆粒直徑的無機(jī)顆粒也示出改善的無機(jī)顆粒的可分散性并且可防止無機(jī)顆粒的分離。
技術(shù)手段:需要開發(fā)一種新型負(fù)極活性物質(zhì)用粘合劑,所述粘合劑抑制隨著進(jìn)行充放電而發(fā)生的電極的體積變化,并保持充分的粘合力以防止活性物質(zhì)的剝離或脫落引起的電池性能的降低,而且不會發(fā)生劣化。
實(shí)施例1:<共聚物和粘合劑組合物的制備>:在氮?dú)鈿夥盏膱A底燒瓶中加入90g的水、0.8g的十二烷基苯磺酸鈉、0.1g的碳酸氫鈉并進(jìn)行攪拌,然后在65℃下加入在2g的水中溶解0.04g的過硫酸鉀的水溶液,緊接著將30.0g的乙酸乙烯酯、8.6g的丙烯酸甲酯和1.0g的正丁基乙烯基醚加入3小時(shí),在65℃下進(jìn)一步攪拌2小時(shí)并終止聚合反應(yīng)。在所述聚合液中加入450g的飽和氯化鈉水溶液以使共聚物凝聚,然后進(jìn)行過濾和干燥,從而獲得38g的乙酸乙烯酯/丙烯酸甲酯/正丁基乙烯基醚共聚物。將獲得的共聚物溶解在四氫呋喃中,然后用過濾器進(jìn)行過濾,通過分子量測量裝置(GPC,RI檢測器)測得的重均分子量為772kDa。
技術(shù)效果:本發(fā)明可以提供一種具有提高的機(jī)械特性和粘合特性的二次電池用粘合劑、包含該粘合劑的二次電池用負(fù)極漿料組合物、利用該負(fù)極漿料組合物制備的負(fù)極及包括所述負(fù)極的二次電池。
04、三星-CN116325308A-圓柱形二次電池
技術(shù)問題:圓柱形二次電池包括圓柱形電極組件、容納電極組件和電解質(zhì)的圓柱形罐以及結(jié)合到罐的上開口以密封罐并允許在電極組件中產(chǎn)生的電流流到外部裝置的蓋組件。
技術(shù)手段:圓柱形二次電池包括:圓柱形罐;電極組件,容納在圓柱形罐中;以及蓋組件,被構(gòu)造為覆蓋圓柱形罐以密封電極組件,其中,蓋組件包括上蓋、在上蓋下方的下蓋以及在上蓋與下蓋之間的安全排氣孔,其中,安全排氣孔與下蓋之間的相互接觸比可以在60%至100%的范圍內(nèi)。
安全排氣孔可以包括:排氣孔接觸部,與上蓋接觸;排氣孔傾斜部,從排氣孔接觸部向下傾斜;排氣孔底部,從排氣孔傾斜部平行延伸;以及排氣孔凸起,從排氣孔底部凸出以與下蓋接觸。
排氣孔凸起的直徑可以為排氣孔底部的直徑的60%至100%。
下蓋可以包括穿過下蓋的下蓋通孔,并且排氣孔凸起可以覆蓋下蓋通孔的一部分。
排氣孔凸起可以焊接到下蓋。排氣孔底部還可以包括形成在其面對排氣孔凸起的頂表面中的線形的排氣孔凹槽。
下蓋還可以包括形成在其底表面中的平坦的下蓋凹槽部,并且排氣孔凸起的直徑可以大于平坦的下蓋凹槽部的直徑。
技術(shù)效果:本發(fā)明的實(shí)施例可以提供能夠防止在制造工藝期間或在使用期間組件變形的圓柱形二次電池。安全排氣孔與下蓋之間的互連面積是安全排氣孔的底部的面積的近似40%至近似100%,以防止在制造工藝期間或在使用期間諸如蓋組件的組件的變形,從而提供其中密封性能不劣化并且其整體高度不改變的二次電池。
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