知識(shí)產(chǎn)權(quán)導(dǎo)航
電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)專(zhuān)利導(dǎo)航 | 電池封裝材料、電極組件、負(fù)極活性物質(zhì)、離子液體
專(zhuān)利情報(bào)第10期
01 電池封裝材料-華為
02 電極組件-寧德時(shí)代
03 負(fù)極活性物質(zhì)-豐田
04 離子液體-SK
01
華為-CN115939609A-電池封裝材料、鋰電池及其封裝袋、電子設(shè)備
申請(qǐng)日:2021-09-22
公開(kāi)(公告)日:2023-04-07
技術(shù)問(wèn)題:現(xiàn)有的無(wú)極耳軟包電池,鋁塑膜內(nèi)層與電芯箔材之間容易出現(xiàn)間隙或者發(fā)生剝離,使電池本體凹凸不平,且充放電時(shí)接觸點(diǎn)的位置容易因此而發(fā)生接觸不良。
技術(shù)手段:一種電池封裝材料,包括依次層疊的絕緣層、基體層及改性熱封層;所述改性熱封層的組分包括無(wú)規(guī)共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯及馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯。
改性熱封層具有三層結(jié)構(gòu),分別為依次層疊的第一改性層、中間層及第二改性層,其中,第一改性層位于基體層一側(cè),用于與基體層熱封貼合;第二改性層位于封裝材料膜結(jié)構(gòu)的最外側(cè),用于與電芯熱封貼合;中間層則位于第一改性層與第二改性層之間,為第一改性層和第二改性層提供結(jié)構(gòu)支撐作用。
第一改性層和第二改性層的組分均包括無(wú)規(guī)共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯和馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯,上述中間層的組分包括無(wú)規(guī)共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯,即中間層可以不包括馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯。
原理:由于馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯可以增進(jìn)極性材料與非極性材料之間的粘接性和相容性,因此通過(guò)引入馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯改性封裝材料的熱封層,一方面,使得該改性熱封層可與基體層之間實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的熱封強(qiáng)度,從而提高電池封裝材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;另一方面使得該封裝材料可與電芯箔材及封裝材料本身之間實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的熱封強(qiáng)度,從而提高電芯的機(jī)械穩(wěn)定性,提高電池表面及封裝袋封口處的平整度,防止封裝材料與電芯箔材之間出現(xiàn)間隙或者發(fā)生剝離,防止封裝袋封口處裂縫。另外,無(wú)規(guī)共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯均因具有較強(qiáng)的抗沖擊性能和機(jī)械強(qiáng)度,而為封裝材料優(yōu)異的強(qiáng)度性能提供基礎(chǔ)。并且,由于無(wú)規(guī)共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯經(jīng)過(guò)高溫混合之后,規(guī)整的高分子鏈段會(huì)被打亂,冷卻后的聚合物結(jié)晶度降低,使得二者的混合物熔點(diǎn)降低,因此使該電池封裝材料具有較低的熱封溫度,即,能在較低的溫度條件下實(shí)現(xiàn)封裝材料與封裝材料之間、及封裝材料與電芯之間的有效熱封封裝,提高封裝效率。
02
寧德時(shí)代-CN115943513A-電極組件、電池單體、電池以及用電裝置
申請(qǐng)日:2021-08-05
公開(kāi)(公告)日:2023-04-07
技術(shù)問(wèn)題:析鋰是鋰離子電池一種常見(jiàn)的異?,F(xiàn)象,會(huì)影響鋰離子的充電效率以及能量密度,析鋰嚴(yán)重時(shí)還可以形成鋰結(jié)晶,而鋰結(jié)晶可以刺穿隔離膜從而導(dǎo)致內(nèi)短路熱失控,嚴(yán)重危害電池的安全。因此,如何降低或避免析鋰,提高電池安全,成為業(yè)內(nèi)的一個(gè)難題。
技術(shù)手段:提供一種電極組件,其包括正極極片和負(fù)極極片,正極極片包括正極集流體和設(shè)置于正極集流體兩個(gè)表面的正極活性物質(zhì)層,負(fù)極極片包括負(fù)極集流體和設(shè)置于負(fù)極集流體兩個(gè)表面的負(fù)極活性物質(zhì)層。正極極片和負(fù)極極片經(jīng)過(guò)卷繞后形成彎折區(qū),正極極片包括位于彎折區(qū)的第一正極彎折層,負(fù)極極片包括位于彎折區(qū)的第一負(fù)極彎折層,第一正極彎折層位于第一負(fù)極彎折層的外側(cè)并與第一負(fù)極彎折層相鄰設(shè)置。第一負(fù)極彎折層具有貫穿負(fù)極集流體的開(kāi)孔,開(kāi)孔被配置為:從第一正極彎折層的正極活性物質(zhì)層脫出的一部分離子能夠穿過(guò)開(kāi)孔并嵌入到設(shè)置于第一負(fù)極彎折層的負(fù)極集流體的內(nèi)側(cè)的負(fù)極活性物質(zhì)層。
圖1:電極組件的彎折區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖
技術(shù)效果:第一負(fù)極彎折層的負(fù)極集流體的內(nèi)側(cè)的負(fù)極活性物質(zhì)層能夠?yàn)榈谝徽龢O彎折層的正極活性物質(zhì)層提供嵌鋰空間,降低第一負(fù)極彎折層的負(fù)極集流體的外側(cè)的負(fù)極活性物質(zhì)層析鋰的風(fēng)險(xiǎn),提高電極組件的安全性能和使用壽命。
03
豐田-CN116031484A-離子液體、包含其的二次電池用電解液及包含其的二次電池
申請(qǐng)日:2019-10-18
公開(kāi)(公告)日:2023-04-14
技術(shù)問(wèn)題:在使用Si系負(fù)極活性物質(zhì)的全固體電池中,難以在提高初次充放電時(shí)的庫(kù)倫效率的同時(shí)抑制電阻上升。
技術(shù)手段:本公開(kāi)的負(fù)極活性物質(zhì)是用于全固體電池的負(fù)極活性物質(zhì),其特征在于,含有鋰-硅合金和硅單質(zhì),并且在通過(guò)使用CuKα射線的XRD測(cè)定得到的XRD光譜中,在2θ=20.2°±0.5°、23.3°±0.5°、40.5°±0.5°和46.0°±0.5°的位置具有峰。
上述負(fù)極活性物質(zhì)中的、以硅為基準(zhǔn)時(shí)的鋰的元素比可以為0.20~4.0。該負(fù)極活性物質(zhì)含有鋰-硅合金粒子和硅單質(zhì)粒子。
機(jī)理:只使用Si作為負(fù)極活性物質(zhì)的情況下,在初次充放電時(shí)產(chǎn)生不可逆的Li,產(chǎn)生不可逆容量,結(jié)果初次充放電時(shí)的庫(kù)倫效率降低。另一方面,在為了提高初次充放電時(shí)的庫(kù)倫效率,只使用難以產(chǎn)生不可逆的Li的結(jié)晶性的LiSi合金作為負(fù)極活性物質(zhì)的情況下,電池電阻增加。因此,本發(fā)明同時(shí)使用硅合金和硅單質(zhì)。
在具有結(jié)晶性的鋰-硅合金中,Li與Si有序地排列。在這樣的晶體中,在Li的移動(dòng)容易性的方面,不均較小。因此,在全固體電池中的負(fù)極與固體電解質(zhì)層的界面處,Li變得容易移動(dòng),其結(jié)果,與以往相比,初次充放電時(shí)庫(kù)倫效率提高。
具有結(jié)晶性的鋰-硅合金在經(jīng)過(guò)充放電后也難以成為無(wú)定形。其原因在于,放電后Li脫離后,也維持Si之間的結(jié)合關(guān)系,晶體結(jié)構(gòu)難以變化。
實(shí)施例1:(1)LiSi合金的制備:將金屬Li(本城金屬會(huì)社制造)0.44g和Si(高純度化學(xué)會(huì)社制造、結(jié)晶度:100%)1.04g放入坩堝,在Ar氣氛下800℃下燒成,從而制備Li12Si7。
(2)負(fù)極活性物質(zhì)的制造:采用瑪瑙乳缽將Li12Si7 0.67g和Si(高純度化學(xué)會(huì)社制造、結(jié)晶度:100%)0.33g混合,從而制造實(shí)施例1的負(fù)極活性物質(zhì)。
技術(shù)效果:通過(guò)將本公開(kāi)的負(fù)極活性物質(zhì)用于全固體電池,從而能夠兼顧該全固體電池的初次充放電時(shí)的庫(kù)倫效率的提高和該全固體電池中的電阻上升的抑制。
04
SK-CN116031484A-離子液體、包含其的二次電池用電解液及包含其的二次電池
申請(qǐng)日:2022-10-24
公開(kāi)(公告)日:2023-04-28
技術(shù)問(wèn)題:為了提高電解液的阻燃特性,提出了添加如離子液體等阻燃化合物的方法。然而,當(dāng)為了確保阻燃特性而添加電解液組合物的20重量百分比以上的離子液體時(shí),由于作為負(fù)極活性物質(zhì)的石墨的副反應(yīng),初始不可逆容量非常大,甚至還會(huì)隨之出現(xiàn)無(wú)法驅(qū)動(dòng)二次電池單元的問(wèn)題。
技術(shù)手段:提供一種離子液體,包含:陽(yáng)離子化合物,由以下式(1)表示;以及陰離子化合物。
式(1)中,R表示含氮雜環(huán)陽(yáng)離子。上述R可以為吡啶鎓(pyridinium)、噠嗪鎓(pyridazinium)、吡咯烷鎓(pyrrolidnium)、嘧啶鎓(pyrimidinium)、吡嗪鎓(pyrazinium)、咪唑鎓(imidazolium)、吡唑鎓(pyrazolium)、噻唑鎓(thiazolium)、惡唑鎓(oxazolium)或三唑鎓(triazolium)。
上述陽(yáng)離子化合物可以為選自由以下式(2)至式(4)表示的組中的一種以上。
上述陰離子化合物可以為選自由三氟甲基磺酰亞胺(TFSI)、雙氟磺酰亞胺(FSI)、氯化物(Cl)、雙氰胺(DCA)、三氟甲磺酸酯(Otf)、醋酸鹽(Ac)、水合物(OH)、磷酸二乙酯(DEP)、硫氰酸鹽(SCN)及甲基硫酸鹽(MeSO4)組成的組中的一種以上。
上述離子液體可以包含選自由以下式(5)至式(7)表示的組中的陽(yáng)離子化合物及陰離子化合物。
電解液還可以包含負(fù)極保護(hù)膜形成劑,其可以包含選自由雙草酸硼酸鋰(lithium bisoxalatoborate,LiBOB)、二氟草酸硼酸鋰(Lithium difluoro(oxalato)borate,LiFOB)、馬來(lái)酸酐(maleic anhydride)及二氟雙草酸磷酸鋰(lithium difluorobis-(oxalato)phosphate,W2)組成的組中的一種以上。
機(jī)理:本發(fā)明的離子液體的陽(yáng)離子化合物可以包含一個(gè)以上的陽(yáng)離子附著在磷酸酯(phosphate)官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)。像這樣,通過(guò)在陽(yáng)離子化合物中包含磷酸酯官能團(tuán),可以改善電解液的阻燃性能。添加到電解液中的上述負(fù)極保護(hù)膜形成劑會(huì)在初始充放電過(guò)程中分解并在負(fù)極形成保護(hù)膜,從而可以起到抑制電解液分解的作用。
技術(shù)效果:本發(fā)明的包含離子液體的二次電池用電解液可以通過(guò)改善阻燃性來(lái)提高二次電池的安全性,而且,即使在包含負(fù)極成膜劑的情況下,也具有可降低二次電池的不可逆容量的效果。
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