HK40007434B - Electrode assemblies - Google Patents

Claims (14)

1. Elektrodenanordnung für eine Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyten, umfassend wenigstens eine Anode, wenigstens eine Kathode und wenigstens einen Separator, der zwischen der wenigstens einen Anode und wenigstens einen Kathode eingefügt ist, wobei der Wassergehalt der Elektrodenanordnung, wie festgelegt durch das in der Beschreibung definierte Verfahren, weniger als 20 Gew.-ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht der Elektrodenanordnung, beträgt; wobei der Separator einen Schmelzpunkt von 180 °C oder höher aufweist; und wobei sowohl der Kathoden- als auch der Anodenstromkollektor die Form einer Folie aufweisen.
2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Dichte jeder der Kathoden- und Anodenelektrodenschicht unabhängig voneinander von 1,0 g/cm³ bis 6,5 g/cm³ oder von 1,0 g/cm³ bis 3,0 g/cm³ beträgt.
3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Dicke jeder der Kathoden- und Anodenelektrodenschicht unabhängig voneinander von 1,0 µm bis 40 µm oder von 1,0 µm bis 25 µm beträgt.
4. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Separator aus Polymerfasern hergestellt ist, ausgewählt aus der Gruppe gebildet aus Polyacetal, Polyamid, Polycarbonat, Polyimid, Polyetheretherketon, Polysulfone, Polyphenylenoxid, Polyphenylensulfid, Polyacrylnitril, Polyvinylidenfluorid, Polyoxymethylen, Polyvinylpyrrolidon, Polyester, Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylennaphthalin, Polybutylennaphthalat und Kombinationen davon.
5. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Dicke des Separators von 1,0 µm bis 40 µm oder von 1,0 µm bis 25 µm beträgt.
6. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, wobei jedes der Bindermaterialien in der Kathoden- und Anodenelektrodenschicht unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe gebildet aus Styrol-Butadien-Kautschuk, acryliertem Styrol-Butadien-Kautschuk, Acrylnitril-Copolymer, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Nitril-Butadien-Kautschuk, Acrylnitril-Styrol-Butadien Copolymer, Acrylkautschuk, Butylkautschuk, Polytetrafluorethylen, Polyethylen, Polypropylen, Ethylen / Propylen-Copolymere, Polybutadien, Polyethylenoxid, chlorsulfoniertem Polyethylen, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylpyridin, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyepichlorhydrin, Polyphosphazen, Polyacrylnitril, Polystyrol, Acrylharze, Phenolharze, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat, Celluloseacetatpropionat, Cyanoethylcellulose, Cyanoethylsaccharose, Polyacrylsäure, Polyacrylat, Polymethacrylsäure, Polymethacrylat, Polyacrylamid, einem Salz der Alginsäure, Polyvinylidenfluorid, Poly(vinylidenfluorid)-Hexafluorpropen und Kombinationen davon, und wobei jedes der Bindermaterialien in der Kathoden- und Anodenelektrodenschicht unabhängig voneinander in einer Menge von 2 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kathodenelektrodenschicht oder Anodenelektrodenschicht, vorhanden ist.
7. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, wobei jedes der Bindermaterialien in der Kathoden- und Anodenelektrodenschicht unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe gebildet aus Fluor-Kautschuk, Latex, Epoxidharzen, Polyester, Polyamid, Polyether, Polyimid, Polycarboxylat, Polycarbonsäure, Polyurethan, fluoriertem Polymer, chloriertem Polymer und Kombinationen davon.
8. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, wobei jedes der leitfähigen Mittel in der Kathoden- und Anodenelektrodenschicht unabhängig voneinander ausgewählt ist aus der Gruppe gebildet aus Kohlenstoff, Ruß, Graphit, expandiertem Graphit, Graphen, Graphen-Nanoplättchen, Kohlenstofffasern, Kohlenstoffnanofasern, graphitisierten Kohlenstoffflocken, Kohlenstoffröhren, Kohlenstoffnanoröhren, aktiviertem Kohlenstoff, mesoporösem Kohlenstoff und Kombinationen davon, und wobei jedes der leitfähigen Mittel in der Kathoden- und Anodenelektrodenschicht unabhängig voneinander in einer Menge von 2 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kathodenelektrodenschicht oder Anodenelektrodenschicht, vorhanden ist.
9. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, wobei das Anodenmaterial ausgewählt ist aus der Gruppe gebildet aus natürlichen Graphitpartikeln, synthetischen Graphitpartikeln, Sn-Partikeln, Li₄Ti₅O₁₂-Partikeln, Si-Partikeln, Si-C-Verbundpartikeln und Kombinationen davon.
10. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, wobei jeder der Stromkollektoren der wenigstens einen Kathode und Anode unabhängig voneinander Edelstahl, Titan, Nickel, Aluminium, Kupfer oder elektrisch leitfähiges Harz ist.
11. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, wobei der Stromkollektor der wenigstens einen Kathode ein Aluminiumdünnfilm ist und wobei der Stromkollektor der wenigstens einen Anode ein Kupferdünnfilm ist.
12. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Anode und die Kathode in der Elektrodenanordnung einen Wassergehalt von weniger als 20 Gew.-ppm, wie festgelegt durch das in der Beschreibung definierte Verfahren, aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Anode und Kathode.
13. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, wobei der Separator in der Elektrodenanordnung einen Wassergehalt von weniger als 20 Gew.-ppm, wie festgelegt durch das in der Beschreibung definierte Verfahren, aufweist, bezogen auf das Gesamtgewicht des Separators.
14. Lithiumbatterie, umfassend die Elektrodenanordnung nach Anspruch 1.