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    重庆时时彩官方网站是什么: 制造电极的方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201280008671.1

    申请日:

    2012.01.26

    公开号:

    CN103370826A

    公开日:

    2013.10.23

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H01M 10/0525申请公布日:20131023|||实质审查的生效IPC(主分类):H01M 10/0525申请日:20120126|||公开
    IPC分类号: H01M10/0525(2010.01)I; H01M4/04; H01M4/64; H01M4/139(2010.01)I; H01G11/28(2013.01)I; H01G11/68(2013.01)I; H01G11/86(2013.01)I 主分类号: H01M10/0525
    申请人: 锂电池科技有限公司
    发明人: 冈特·艾兴格; 蒂姆·谢弗
    地址: 德国卡门茨
    优先权: 2011.02.14 DE 102011011155.7
    专利代理机构: 北京安信方达知识产权代理有限公司 11262 代理人: 周靖;郑霞
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201280008671.1

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.05.04|||2014.03.19|||2013.10.23

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种制造电化学单元的电极特别是负电极的方法,所述方法包括以下步骤:预处理,特别是清洗,金属基体;干燥被预处理的金属基体和/或活性物质;将活性物质应用到被预处理的金属基体上,其中对金属基体的表面的预处理使用有机酸来实现。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种制造电化学单元的电极特别是负电极的方法,所述方法包括以下步骤:
    ·预处理,特别是清洗,金属基体;
    ·干燥被预处理的金属基体和/或活性物质;
    ·将所述活性物质应用到所述被预处理的金属基体上;
    其特征在于,对所述金属基体的表面的所述预处理使用有机酸来实现。

    2.  如权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述金属基体的所述预处理,特别是所述清洗,使用草酸来实现。

    3.  如前述权利要求中至少一项所述的方法,其特征在于,对所述金属基体的所述预处理,最好是所述清洗,额外地使用UV辐射来实现。

    4.  如前述权利要求中至少一项所述的方法,其特征在于,所述金属基体具有铜箔或铜薄带。

    5.  如前述权利要求中至少一项所述的方法,其特征在于,所述金属基体,特别是所述金属基体的表面,在使用活性物质进行涂覆时具有25℃至60℃的温度。

    6.  如前述权利要求中至少一项所述的方法,其特征在于,所述活性物质具有至少一种电化学活性材料和至少一种溶剂和至少一种接合剂。

    7.  如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述活性物质额外具有导电添加剂。

    8.  如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述接合剂是聚偏氟乙烯(PVDF)。

    9.  如前述权利要求中至少一项所述的方法,其特征在于,所述活性物质最好被设计为阳极活性物质和/或具有小于100ppm,最好是30至10 ppm的水。

    10.  如前述权利要求中至少一项所述的方法,其特征在于,使用活性物质对所述金属基体的表面进行的涂覆是在使用有机酸对所述金属基体进行所述预处理,特别是进行所述清洗之后30至40分钟时完成的。

    11.  如前述权利要求中至少一项所述的方法,其特征在于,使用活性物质对所述金属基体的表面进行的涂覆是通过泥浆法、或染料涂层法、或粘帖挤压、或喷射来实现的。

    说明书

    说明书制造电极的方法
    特此通过引用将在先申请DE102011011155.7的全部内容作为本申请的组成部分。
    本发明涉及一种制造用于电化学单元的电极特别是负电极的方法。电化学单元最好能够被用于使用电动机(最好是混合驱动和/或“插入式”工作)的交通工具的驱动。
    电化学单元,特别是锂二次电池,由于其高能量密度和高容量而作为能量存储器被用于移动信息装置(例如移动电话)、工具、或者电动汽车以及使用混合动力的汽车中。在电化学单元的这些不同的应用领域中,特别是对用于驱动汽车的单元而言,电化学单元必须要满足很高的要求:即在重量尽可能小的情况下有尽可能高的电容量和能量密度,而该电容量和能量密度能够在大量的充电和放电循环中保持稳定。
    电化学单元的寿命通常恰恰是依赖于电极的老化,特别是负电极的老化。在老化过程中,电化学单元会损失容量和性能。该过程或多或少地在很大程度上发生在最常用的电化学单元中,并且强烈依赖于使用场合(温度、存放条件、充电状态、等等),而同时还依赖于在电化学单元的制造过程中材料的质量和加工。因此,对非常纯的材料的高品质加工能使得电化学单元有很长的寿命(即其在较长的时间段上仅很少地老化),还使得其损失很少的容量和性能。
    因为所使用的材料的纯度通常有物理上的或化学上的限制,例如由于合成工艺所导致的限制,所以电池制造商的首要目的在于,通过优化电极的制造工艺得到越来越高品质的并由此寿命越来越长的电化学单元,例如如在出版物EP2006942中所描述的。
    根据现有技术,本发明的根本任务在于,提出一种制造用于长寿命的电化学单元的电极特别是负电极的改进的方法。
    根据本发明,该任务将通过独立权利要求的教导来实现。而对本发明的优选改进方式是从属权利要求的主题。
    为解决该任务,如以下详细描述的,提出了一种制造用于电化学单元的电极特别是负电极(阳极)的方法,该方法包括以下步骤:
    ·预处理(特别是至少部分地清洗)金属基体,最好是预处理集电器箔,更进一步最好是预处理包含铜金属的集电器;
    ·干燥被预处理的金属基体和/或干燥活性物质,特别是干燥负电极的阳极活性物质;
    ·将所述活性物质,特别是包含接合剂的活性物质应用到被预处理的金属基体上。
    预处理(特别是至少部分地清洗)金属基体的表面最好是使用有机酸(最好是使用草酸)实现的,特别是在到将活性物质,特别是将负电极的阳极活性物质(最好使用连接剂)应用到金属基体上的时间间隔内实现的。
    通过根据本发明的方法步骤的组合特别实现的优点在于,以阳极活性物质实现了对金属基体有被改善的好的粘合性的涂覆,由此实现了被减少的阳极老化并由此实现了被减少的电化学单元老化。以这种方式能够改善电化学单元的性能稳定性,特别是容量的稳定性。
    关于“电化学单元”,其被理解为任何用于电存储能量的装置。因此,该术语特别定义了一次或二次类型的电化学单元,以及其他形式的能量存储器,例如电容器。在本发明的范畴中,关于电化学单元最好被理解为能够是电池的组成部分的锂离子电池单元。
    术语“负电极”意味着,当连接到用电器,例如电动机上时,该电极给出电子。因此根据该习惯,负电极是阳极。相应地,术语“正电极”意味着,当连接到用电器,例如电动机上时,该电极接受电子。因此根据该习惯,正电极是阴极。
    电极,即通过根据本发明的方法制造的正电极和/或负电极,具有至少一个金属基体和至少一个电化学活性物质。
    在一个实施方式中,除了该金属基体和电化学活性物质(最好是阳极活性物质)之外,通过根据本发明的方法制造的电极具有至少一个其他的添加物,最好是用于提高导电性的添加物,其例如是在碳基底上(例如炭黑上)和/或氧化还原活性的添加物,其在电化学单元过载时,降低了、最好是最小化了、最好是避免了电化学活性材料的破坏。
    术语“金属基体”最好指示如上所述的被称作“电极载体”或者“集电器”的电极组件。金属基体事实上适合于应用活性物质,并且基本上是金属性质的,最好是完全金属性质的。
    金属基体最好被至少部分地设计为箔或网状结构或织物,最好具有铜或者具有含铜的合金,特别是作为轧制铜材,特别是作为铜带,所述金属基体特别借助于根据本发明的方法被连续地或者分步地处理。
    在另一个实施方式中,金属基体具有铝。
    在一个实施方式中,金属基体能够被设计为箔、网状结构或织物,其最好至少部分地具有合成材料(Kunststoffe)。
    根据本发明的方法最好具有以下步骤,即在到应用活性物质的时间间隔内,将金属基体(特别是金属基体的表面)使用有机酸进行预处理,特别是至少部分地清洗,最好是完全地清洗。
    关于术语“在时间间隔内”被理解为,在使用有机酸处理(特别是至少部分地清洗)金属基体(特别是金属基体表面)和将活性物质应用到被预处理的金属基体上之间要经过时间差dt>0。使用有机酸处理(特别是至少部分地清洗)金属基体是在将活性物质应用到被预处理的金属基体上之前实现。在使用有机酸处理(特别是至少部分地清洗)金属基体和将活性物质应用到被预处理(特别是被至少部分地清洗)的集电器上之间的时间差dt为,最好达到dt=3小时、最好达到2小时、最好达到1小时。
    在一个优选的实施方式中,在使用有机酸预处理(特别是至少部分地清洗)金属基体(特别是金属基体表面)和将活性物质应用到被预处理(特 别是被至少部分地清洗)的金属基体之间的时间差为,在30分钟到40分钟之间,最好为35分钟(+/-2分钟)。
    在使用有机酸处理(特别是至少部分地清洗)金属基体(特别是金属基体表面)和将电化学活性物质应用到被预处理(特别是被至少部分地清洗)的金属基体之间的时间间隔所具有的优点在于,有可能进行特别有效的清洗,其中在金属基体上(特别是在其表面上)最好50%的污染,并且特别优选100%的污染被去除。
    关于术语“有机酸”,其被理解为一种化合物,其具有化学酸性基团O=X-OH,即具有中心原子(X),在该中心原子上通过在中心原子X和OH基团的氧原子O之间的单键连接有OH基团以及通过在中心原子X上的双键连接有另一个氧原子。中心原子X能够从化学元素周期表(PSE)的非金属族或半金属族中选出,其有可能通过形成双键与一个氧原子连接并同时通过形成单键与OH基团中的氧原子O连接。中心原子X最好从碳、硫、磷、硅的组中选出,其中碳是特别优选的。
    此外,中心原子X还额外连接到另一个原子(最好是碳原子),其为化学取代基(Substituenten)的组成部分,所述化学取代基从烷基取代基或芳基取代基选出,其除了碳和氢原子之外还能够具有另一个杂原子,最好是氮、氧、硫或磷。以单数形式使用的术语“有机酸”并不排除其可能涉及由不同的有机酸所组成的混合物。如果有机酸形成为“固态”酸,即在标准温度(25℃)下作为固体存在的酸时,优选的是,其在使用前溶解在适当的溶剂中。有机酸和/或溶剂最好具有小于20%、最好小于10%、最好小于5%、最好小于2%、并且特别优选1%或更少的含水量。
    在一个实施方式中,有机酸是从乙酸、琥珀酸、富马酸、柠檬酸、马来酸、草酸、乳酸、丙酮酸、甲酸、草酰琥珀酸草酰乙酸、草酸或其混合物中选出的。
    在一个优选的实施方式中,有机酸(除了在可能的情况下含有其他组成部分之外)含有草酸(也称为乙二酸)。
    在一个特别优选的实施方式中,有机酸被设计为“无水”草酸,其以 CAS号144-62-7在市场上出售。此外,“无水”意味着草酸的含水量为1%或更少。
    使用有机酸,特别是使用草酸所具有的优势在于,该有机酸能够通过例如加热或UV辐射分解。如此得到的有机酸的分解产物基本上是CO2和水,并且能够以简单的方式被清除或去除。此外,与使用例如铬硫酸(如在冠状腐蚀时所使用的铬硫酸)的环境相比,使用有机酸的环境实质上更加简单并且危险性较小。这特别在目前的相关应用中,对用于电化学单元的抗老化的集电器箔是有用的。
    在另一个特别优选的实施方式中,有机酸被设计为“无水”草酸,并且至少部分地溶解在NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)中,其最好具有小于100ppm(=百万分之一)、最好小于60ppm、最好小于30ppm、最好小于10ppm的含水量,并且以所谓的“电池质量(Battery Quality)”设计,即基本上无胺类污染。
    使用无水有机酸,特别是无水草酸所具有的优点在于,金属基体(特别是其表面)的污染,并且特别是当金属基体被设计为铜箔时,特别有效地并且简单地至少部分(最好完全地)被去除。金属基体的表面的污染可能在存放、运输、包装、或在金属基体制造时造成。污染能够例如对金属基体的表面上的电化学活性物质的粘合性造成不良的影响,由此使得电化学单元较快“老化”,此外还妨碍金属基体的功能,即从电化学活性物质接受电子或向电化学活性物质释放电子的功能,这种妨碍例如能够表现为被提高的内阻和伴随而来的电化学单元的容量或性能损失的形式。
    在一个实施方式中,金属基体是或者包含有铜或者含铜的箔,特别是铜箔,由此,铜箔集电器的表面在其制造期间(例如在轧制过程或切割过程中)通常被含脂的和/或含油的物质,特别是被牛油或者灰尘颗粒所污染。此外,含铜的箔(特别是铜箔)的表面在与环境空气长时间接触时,通过环境空气至少部分地钝化,也就是说通过氧化形成钝化层,在一个含有铜(I)氧化物Cu2O的实施方式中,其同样能够被认为是污染。因此,有机酸(其具有有机取代基)的使用是有利的,因为同样有机的含脂的和/或含油的物质根据化学原理“相似相容(拉丁语:similia similibus solvuntur)” 至少部分地,最好全部地溶解在有机酸中,并能够由此从金属基体的表面去除。使用有机酸的另一个优势在于,钝化层,在一个含有铜(I)氧化物Cu2O的实施方式中,可以被至少部分地去除,最好被全部去除。被如此处理的(特别是至少部分地清洗的)金属基体的表面最好不再与有机酸进行进一步的反应。
    在一个特别优选的实施方式中,金属基体被设计为含铜的箔(特别是铜箔),并且其表面至少部分地以含油的和/或含脂的物质(特别是牛油),和/或至少部分地具有铜(I)氧化物Cu2O的钝化层至少部分地污染,并且使用有机酸(最好是无水草酸)至少部分地(最好完全地)处理,并且特别是至少部分地(最好完全地)免受这些污染的影响,即清洗这些污染。
    关于术语“清洗(名词)”和“清洗(动词)”被理解为金属基体的表面上的最好达到50%、最好达到70%、最好达到100%的污染被去除,分别优选地,金属基体的表面上至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、80%、85%、90%、95%的污染被去除。
    关于术语“处理(名词)”和“处理(动词)”或者“预处理(名词)”和“预处理(动词)”被理解为,最好达到50%、最好达到70%、最好达到100%的金属基体的表面与有机酸相接触,特别是被浸渍,分别优选地,至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、80%、85%、90%、95%的金属基体的表面与有机酸相接触,特别是被浸渍。
    在一个实施方式中,使用有机酸来浸渍金属基体的表面是通过向金属基体的表面喷射有机酸来实现的。
    在另一个实施方式中,使用有机酸来浸渍金属基体的表面是通过向金属基体的表面喷洒有机酸来实现的。
    在另一个实施方式中,使用有机酸来浸渍金属基体的表面是通过将金属基体浸入有机酸来实现的。
    在另一个实施方式中,使用有机酸来浸渍金属基体的表面借助一设备 (例如轧辊)来实现,所述设备的表面以有机酸浸渍,在金属基体的表面与该设备的表面接触时,有机酸至少部分地从该设备的表面转移到金属基体的表面上。
    在另一个实施方式中,使用有机酸对金属基体的表面进行处理通过在金属基体上气相沉积蒸汽来实现的,所述蒸汽具有有机酸或者由有机酸组成。这特别是使得能够特别均匀地处理表面,特别是基本上没有“使潮湿”或“去潮湿”效果。该处理最好在至少85℃、100℃、150℃的温度下实现。该处理能够提供蒸汽束,使得蒸汽以一定压力撞击待处理的表面,这导致了一种机械的清洗效果。分别优选地,该压力为至少1巴、2巴、5巴、10巴、25巴、50巴、100巴、200巴或500巴。在金属基体上的压力或环境压力也能够在1巴以下。蒸汽束的截面能够具有面积AD,其至少对应于待处理的表面的面积AO?;褂锌赡懿⑶矣叛〉氖?,该截面AD对应于面积AO的分数f(AD=f*AO),最好f最小或最大为,f=0.5;0.25;0.1;0.05。蒸汽束的截面具有,分别优选的或基本上,方形的、带状的、或线条状的轮廓。
    金属基体的处理(特别是其清洗)最好是使用等离子(特别是等离子流)的条件下,特别是围绕金属基体在0,05巴到1巴之间的环境压力的条件下实现的。等离子是一种气体,其部分地或完全地由自由电荷载体,比如离子或电子所组成,并且例如通过在电交变场中的气体的电处理(例如以市场上出售的等离子设备)来产生。等离子能够在使用氧气或有机酸的条件下产生。此外,温度能够随意选择,其特别为基本上等于室温。其结果是更加灵活或者经济的清洗。
    此外,还有可能并且优选的是,有机酸(特别是含有有机酸的蒸汽束)和待处理的表面相对于彼此移动,最好是以恒定的速度相对于彼此移动,以便实现特别均匀的结果,最好是通过例如将待处理的表面相对于有机酸(或者蒸汽束)移动或者有机酸(或蒸汽束)相对于待处理的表面移动的方式来实现。
    在一个实施方式中,在金属基体的表面的浸渍之后还要加上另一个方法步骤,在该另一个方法步骤中借助机械过程,比如晃动(Schütteln),使 有机酸在金属基体的表面上均匀分布。
    在一个实施方式中,使有机酸在金属基体的表面上均匀分布与使用有机酸来浸渍金属基体的表面是同时进行的。
    在一个实施方式中,该方法包括机械地清洗金属基体的表面,比如能够通过借助于刷子或者织物装置所造成的摩擦来进行清洗?;登逑吹牟街枘芄辉谑褂糜谢峤战鹗艋宓谋砻嬷?,在使用有机酸浸渍金属基体的表面期间(即同时),或在其之后进行。
    在一个优选的实施方式中,使用有机酸浸渍金属基体的表面、使有机酸在金属基体的表面上均匀分布以及机械清洗金属基体的表面的方法步骤被组合到一个方法步骤中,该步骤例如能够通过含有有机酸的蒸汽束,或者通过使用移动的刷子来进行,由填充着有机酸的贮存容器构成的刷子被有机酸不断地浸渍,并且通过与金属基体的表面的接触将有机酸给出到所述金属基体的表面上。此外,该移动的刷子实现了在金属基体的表面上的环形移动,由此使得有机酸在金属基体的表面上均匀分布。通过有选择地在金属基体的表面上施加由刷子所产生的压力,所述金属基体的表面也被同时机械清洗。
    此外,还能包括本领域技术人员所知晓的用于湿化学表面清洗,特别是清洗金属表面的其他方法。
    有机酸在金属基体的表面上的停留时间为,最好达到30秒、最好达到5分钟、最好达到30分钟、最好达到60分钟、最好达到2小时。但该停留时间也能够更长或者更短。
    当有机酸在金属基体的表面上的停留时间结束之后,最好有干燥步骤,在该干燥步骤期间,有机酸被至少部分地、最好是完全地从金属基体的表面去除。
    在本发明的一个优选的实施方式中,被处理的(特别是被至少部分地清洗的)金属基体可直接在应用活性物质(特别是阳极活性物质)之前用UV光辐射。
    在一个实施方式中,在UV辐射之前、同时或之后,实现对金属基体 的温度处理,使得金属基体的温度(最好是金属基体的表面温度)在该温度处理之后,高于在进行温度处理之前的金属基体的温度(最好是金属基体的表面温度)。金属基体的温度(最好是金属基体的表面温度)在进行了温度处理之后最好高于25℃,最好高于40℃。
    在一个优选的实施方式中,金属基体的温度(最好是金属基体的表面温度)在进行了温度处理之后高于25℃,但是不高于60℃。在该实施方式中,金属基体被设计为是含铜的,最好被设计为是含铜的箔,特别是被设计为铜箔。
    金属基体(特别是金属基体的表面)在应用活性物质(特别是阳极活性物质)期间最好具有高于25℃的,最好是高于40℃的温度。
    关于术语“在应用...期间”被理解为为了将活性物质应用到金属基体上所必需的整个时间间隔。
    因此,在金属基体(特别是金属基体的表面)的温度处理结束之后应当具有一温度,该温度足够高,以使得在结束温度处理与开始应用活性物质之间可能出现的温度损失在例如金属基体必须被运输(例如被运输到其他的工厂车间中)的情况下不会很大,从而使得金属基体的温度(特别是金属基体的表面温度)在开始应用活性物质之前为至少25℃或更高,最好是至少40℃或更高。
    在一个实施方式中,这通过被调节温度的传送带来实现。
    在一个优选的实施方式中,金属基体(特别是金属基体的表面)在应用活性物质(特别是应用阳极活性物质)期间具有高于25℃,但是不高于60℃的温度。在该实施方式中,金属基体被设计为是含铜的,最好被设计为是含铜的箔,特别是被设计为铜箔。
    对金属基体(特别是金属基体的表面)进行温度调节达到最好25℃至60℃的温度所具有的优点在于,使得在金属基体的表面上的电化学活性物质的粘合性有所提高。将该温度调节以协作的方式与根据本发明的预处理相结合是特别有利的。
    应用活性物质(特别是阳极活性物质)的优选方法是粘帖挤压法、“染 料涂层”法、喷射法或者“泥浆”法。
    在应用活性物质(特别是阳极活性物质)之后,金属基体的整个表面上最好达到30%、最好达到50%、最好达到70%、最好达到100%的部分上都具有活性物质(特别是阳极活性物质)。
    活性物质(特别是阳极活性物质)最好至少部分地,最好完全地以材料决定的方式(stoffschlüssig)与金属基体的表面连接。
    在将活性物质应用到金属基体上之前,该活性物质最好以分离的方法步骤制造或者完成。
    此外,该方法最好具有以下步骤:
    ·提供电化学活性材料;
    ·干燥所提供的电化学活性材料;
    ·将被干燥的电化学活性材料与溶剂混合,所述溶剂能够至少部分地(或基本上完全地)溶解其他的添加物;而不是电化学活性材料本身;
    ·添加其他的添加物(可选的);
    ·干燥预制的活性物质(Preaktivmasse),
    ·添加接合剂,该接合剂可溶解在所使用的溶剂中,并且与预制的活性物质相混合;
    ·提供由此得到的活性物质,以便应用到金属基体上。
    以上所述的方法步骤最好根据实施方式在一个设备中执行。
    在另一个实施方式中,以上所述的方法步骤在不同的设备中实现。
    用于实现上述用于制造活性物质的方法步骤的优选设备是混合器和干燥器,特别是真空混合器和真空干燥器,其在一个实施方式中,具有水平的定向(即垂直于重力作用),而在另一个实施方式中,具有竖直的定向(即平行于重力作用)。此类设备例如由Eirich、Master或Coatema公司所出售,并且已知名称为Drais turbo。
    关于“电化学活性材料”,其被理解为一种适于存入和放出氧化还原成分,特别是锂离子的材料。
    在一个实施方式中,电化学活性材料是阴极活性材料。
    在一个优选的实施方式中,电化学材料是阳极活性材料。该阳极活性材料最好是含碳的。
    在一个实施方式中,电化学活性材料被干燥。
    在一个实施方式中,在干燥之后,电化学活性材料具有小于200ppm的、最好小于100ppm的、最好小于50ppm的含水量。
    在一个实施方式中,除了电化学活性材料之外,在干燥之前添加至少一种添加物。
    在干燥电化学活性材料或电化学活性材料和至少一种添加物之后,最好添加一种溶剂,该溶剂能够溶解接合剂或者溶解接合剂和至少一种添加物,而不是电化学活性材料。溶剂最好是至少部分无水的,最好是完全无水的。
    在一个实施方式中,溶剂包含或者是N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。
    在一个特别优选的实施方式中,溶剂被设计为N-甲基-2-吡咯烷酮,其基本上无污染(比如胺类污染)。这样一种质量等级,被专业人员称作“电池质量”。此外优选的是,NMP是基本上无水的,或者最好具有在150ppm以下、最好在100ppm以下、最好在50ppm以下的含水量。
    在一个实施方式中,溶剂(其最好具有NMP或者基本上由NMP所组成)被添加一种添加物(最好是导电添加剂),并且随后注入被干燥的电化学材料,并由此产生预制的活性物质,其特征在于,具有至少一种电化学活性材料(最好是阳极活性材料)、至少一种溶剂(最好是NMP)、以及可选的至少一种添加物(最好是导电添加剂),而不具有接合剂(即例如不具有PVDF)。此外优选的是,预制的活性物质以适用于在之后执行(例如通过粘贴挤压)的应用步骤中被使用的粘稠度存在。
    预制的活性物质最好具有低于100ppm的、最好低于50ppm的、最 好在10到30ppm之间的含水量。特别地,如果该含水量本来高于100ppm,则最好安排对预制的活性物质进行干燥,通过该干燥导致低于100ppm的、最好低于50ppm的、最好在10到30ppm之间的含水量。
    在一个实施方式中,预制的活性物质(具有最好低于100ppm的、最好低于50ppm的、最好在10到30ppm之间的含水量;此外具有至少一种电化学活性材料(最好是阳极活性材料)、至少一种溶剂(最好是NMP)以及可选的至少一种添加物(最好是导电添加剂))被加入接合剂,由此能够得到活性物质(最好是阳极活性物质)。
    接合剂最好能够改善粘合性,特别是在活性物质与金属基体的表面之间的粘合性。这样一种接合剂最好具有一种聚合物,最好是氟化聚合物,最好是聚偏氟乙烯(PVDF),其以商品名或被出售。此外,优选的是使用具有高分子PVDF的共聚体,例如已知商品名为Kureha的共聚体。
    由此得到的活性物质(特别是阳极活性物质)被提供以便应用到被预处理的金属基体上,所述活性物质具有最好低于100ppm的、最好低于50ppm的、最好在10到30ppm之间的含水量,此外具有至少一种电化学活性材料(最好是阳极活性材料)、至少一种溶剂(最好是NMP)、至少一种接合剂(最好是PVDF)、以及可选的至少一种添加物(最好是导电添加剂)。
    在将活性物质(特别是阳极活性物质)应用到金属基体(特别是铜金属集电器)上之后,还有干燥步骤,以及可选的使用UV-光的处理。
    在一个实施方式中,根据本发明的电化学单元具有至少一个电极,其通过根据本发明的方法制造,其中电极(最好是负电极)具有金属基体,该金属基体最好被设计为是含铜的并且被设计为箔,并且其总表面积中最好达到30%、最好达到50%、最好达到70%、最好达到100%的部分以活性物质所涂覆(最好是以材料决定的方式来涂覆),其中所得的电化学活性材料是含碳的(最好是从晶质石墨或不定形石墨或其混合物中选出的),并且额外还包含有接合剂,该接合剂能够改善在活性物质和金属基体之间的粘合性。这样一种接合剂最好具有聚合物,最好是氟化聚合物,最好是 聚偏氟乙烯。
    根据本发明的电池最好具有至少一个此类根据本发明制造的电化学单元。
    图1示出了容量相对于时间的示图,其关于根据本发明构成的电池单元和常规的电池单元得到,其中根据本发明的电池单元具有使用根据本发明的方法制造的阳极。
    实施例:
    在根据本发明的方法的实施例中,使用铜箔,即铜薄带,来制造锂离子电池单元的电极堆栈的多个阳极。所述箔使用溶解在NMP中的有机酸(此处使用草酸)预处理。在使用有机酸进行预处理之后,特别是出于至少部分地清洗特别是铜箔的表面的目的,使用UV辐射处理铜箔,并且对其进行温度调节达到25℃至60℃的温度。在该表面温度下,铜箔的表面以阳极活性物质涂覆。该活性物质以如下方式制造:电化学阳极活性材料被提供在碳基底上并且被干燥。随后,将NMP输入(此处是注入)被干燥的电化学活性材料。此外,在该实施例中,被注入的NMP具有导电添加剂。在注入具有导电添加剂的NMP之后,使得由此得到的预制的活性物质具有30-10ppm的含水量(即被干燥)。在此之后,输入作为接合剂的PFDV,并由此制成活性物质。该活性物质随后被应用到铜箔的表面上。
    通过根据本发明的方法步骤的组合特别实现的优点在于,以阳极活性物质实现了对金属基体有特别好的粘合性的涂覆,由此减少了阳极老化并由此减少了电化学单元老化。以这种方式能够改善电化学单元的性能稳定性,特别是容量的稳定性。在根据本发明的方法的实施例中,制造了具有阳极的电池单元,其容量(如在图1中以上方曲线所示)在80天的时间内在所模拟的具有强负载条件下虽然有所下降,但是该容量相比于以传统方式制造的市售的电池单元(下方曲线;负载相同)而言,在80天之后高出14%(38Ah相对于32Ah)。

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