KR20070021143A - 전기화학 장치의 제조 방법 - Google Patents
전기화학 장치의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20070021143A KR20070021143A KR1020067018199A KR20067018199A KR20070021143A KR 20070021143 A KR20070021143 A KR 20070021143A KR 1020067018199 A KR1020067018199 A KR 1020067018199A KR 20067018199 A KR20067018199 A KR 20067018199A KR 20070021143 A KR20070021143 A KR 20070021143A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- film
- polyether
- forming
- copolymers
- electrolyte
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 38
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims abstract 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 27
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 24
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 16
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 15
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- -1 vinyl benzyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 8
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 8
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-dinitroanilino)-4-methylpentanoic acid Chemical group CC(C)CC(C(O)=O)NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N Dimethyl phthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OC NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910014689 LiMnO Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 4
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 4
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 claims description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 4
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims description 4
- NVBFHJWHLNUMCV-UHFFFAOYSA-N sulfamide Chemical class NS(N)(=O)=O NVBFHJWHLNUMCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 3
- MIZLGWKEZAPEFJ-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-trifluoroethene Chemical compound FC=C(F)F MIZLGWKEZAPEFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229910017482 Cu 6 Sn 5 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910015015 LiAsF 6 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910013372 LiC 4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910013528 LiN(SO2 CF3)2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N Methylacrylonitrile Chemical compound CC(=C)C#N GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910020900 Sn-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910019314 Sn—Fe Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 2
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 claims description 2
- FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N dimethyl phthalate Natural products CC(=O)OC1=CC=CC=C1OC(C)=O FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960001826 dimethylphthalate Drugs 0.000 claims description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 2
- 229910000398 iron phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- DDSZSJDMRGXEKQ-UHFFFAOYSA-N iron(3+);borate Chemical compound [Fe+3].[O-]B([O-])[O-] DDSZSJDMRGXEKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 2
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 125000006353 oxyethylene group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 2
- 125000005498 phthalate group Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920002627 poly(phosphazenes) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 2
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(II) oxide Inorganic materials [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003473 lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 150000008054 sulfonate salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 125000005287 vanadyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910010199 LiAl Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015645 LiMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 description 1
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Chemical class 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011970 polystyrene sulfonate Chemical class 0.000 description 1
- 229960002796 polystyrene sulfonate Drugs 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003797 telogen phase Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0085—Immobilising or gelification of electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49108—Electric battery cell making
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
본 발명은 각각 캐소드(cathode) 및 애노드(anode)를 형성하는 두 필름 사이에 폴리에테르/리튬염 전해질 필름을 포함하는 전기화학 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 전류 집진 지지체, 캐소드 형성 필름, 전해질 형성 폴리에테르 필름 및 애노드 형성 필름으로 구성된 다층 구조를 조립하는 것으로 구성된다. 캐소드 및/또는 애노드 필름은 리튬염을 포함하는 복합 물질로 구성된다. 폴리에테르 필름은 리튬염을 포함하지 않는다. 본 발명의 조립된 장치는 캐소드 및/또는 애노드에 있는 리튬염이 중합체 필름으로 확산하기에 충분한 시간 동안 그대로 방치된다.
전기화학 장치, 캐소드(cathode), 애노드(anode), 폴리에테르, 리튬염, 중합체 필름
Description
본 발명은 고체 중합체 전해질을 포함하거나 또는 교질화된(gelled) 전해질을 포함하는 전기화학 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
에너지 저장을 위한 전기화학 장치, 예를 들어 높은 전지 전압으로 작동하는 배터리 또는 슈퍼커패시터(supercapacitor)는 안정성 범위가 넓은 전해질을 필요로 한다. 이러한 전해질은 하나 이상의 이온성 화합물을 극성 액체 용매, 용매화(solvating) 중합체 또는 그 혼합물에 용해시킴으로써 얻어진다. 전해질이 리튬염 및 폴리에테르 형태의 중합체 용매를 포함하는 전기화학 장치는 특히 바람직하다. 애노드(anode) 및 캐소드(cathode) 사이에서 전해질을 통한 리튬 이온의 순환에 의해 작동하는 이러한 장치는 필름 형태인 두 전극으로 구성될 수 있고, 그 두 전극 사이에는 전해질이 역시 필름 형태로 존재하며, 따라서 다층 조립체는 둥글게 말려져서 형성된다. 그러나, 이러한 장치의 제조에는 문제가 있다. 첫째로, 리튬염은 일반적으로 습기를 흡수하므로 폴리에테르 물질/리튬염의 제조는 무수(無水) 대 기에서 실행되어야 한다. 다음으로, 폴리에테르는 리튬염과 혼합되어 점착성 물질을 구성하는 복합체를 형성하는 약간의 결정질 중합체이다. 이러한 이유로 인해, 압출 성형으로 폴리에테르 물질/리튬염 필름을 제조하는 것은 어렵다. 이러한 단점을 극복하기 위하여, 폴리에테르/리튬염 필름이 서로에게 접착하는 것을 방지할 목적으로 배킹(backing) 필름을 사용하는 것이 제안되었다. 그러나, 그 배킹 필름을 제거하고자 할 때, 배킹 필름과 전해질 필름 사이의 강한 접착으로 인해 전해질을 더 이상 사용할 수 없게 하는 찢어짐을 유발한다.
본 발명자는 놀랍게도 염(salt)을 포함하지 않는 폴리에테르 필름이 종래 방법으로 제조될 수 있고 최종 사용 전에 배킹(backing) 필름으로 보호될 수 있으며, 그 배킹 필름은 폴리에테르와의 낮은 접착력으로 인해 폴리에테르에 손상을 입히지 않고 그 폴리에테르 필름으로부터 분리될 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명의 목적은 폴리에테르/리튬염 전해질을 포함하는 전기화학 장치의 간단한 제조 방법을 제공하는 것이다.
각각 양극 및 음극을 구성하는 두 필름 사이의 폴리에테르/리튬염 전해질 필름으로 구성된 전기화학 장치의 제조를 위한 본 발명에 따른 방법은 전류 집진 지지체, 양극을 형성하기 위한 필름, 폴리에테르 필름(이하에서는 "최초 폴리에테르 필름"이라 함) 및 음극을 형성하기 위한 필름를 포함하는 다층 구조를 조립하는 것으로 구성된다. 본 발명의 제조 방법은:
- 양극을 형성하기 위한 필름 및/또는 음극을 형성하기 위한 필름이 리튬염을 포함하는 복합 물질로 구성되고;
- 최초 폴리에테르 필름은 리튬염을 포함하지 않으며;
- 조립된 장치는 양극의 물질 및/또는 음극의 물질에 존재하는 리튬염이 최초 폴리에테르 필름으로 확산하기에 충분한 시간 동안 그대로 방치되는 것을 특징으로 한다.
이러한 형태의 전기화학 장치에서, 각각 음극, 양극 및 전해질을 구성하는 필름은 10㎛ 내지 150㎛의 두께를 가진다. 이러한 필름들은 매우 얇기 때문에, 리튬 이온의 폴리에테르 필름으로의 확산은 이러한 필름에서 염의 농도 경사를 방지하기에 충분하다. 확산 단계는 주위 온도에서 실행될 수 있다. 그 확산은 온도를 증가시킴으로써 가속화될 수 있다.
본 발명의 내용에서 전해질을 형성하기 위한 필름으로 사용될 수 있는 폴리에테르의 예로서, 에틸렌옥사이드 및 적어도 하나의 치환된 옥시란(oxirane)으로부터 획득되고 에틸렌옥사이드에서 유도된 -CH2-CH2O- 반복 유닛을 적어도 70% 포함하는 공중합체를 언급할 수 있다.
치환된 옥시란에서 유도된 반복 유닛은 (옥시란 
에서 유도된) -O-CH2-CHR- 유닛일 수 있으며, R은 바람직하게는 1 내지 16개의 탄소 원자를 가진 알킬 라디칼, 더 바람직하게는 1 내지 8개의 탄소 원자를 가진 알킬 라디칼로부터 선택된 알킬 라디칼이다.
치환된 옥시란에서 유도된 반복 유닛은 또한 (옥시란 
에서 유도된) -O-CH2-CHR'- 유닛일 수 있으며, R'은 라디칼 경로(radical route)에 의해 중합화할 수 있는 작용기이다. 이러한 작용기는 이중 결합을 포함하는 작용기, 예를 들어 비닐기, 알릴기, 비닐벤질기 또는 아크릴로일(acryloyl)기에서 선택될 수 있다. 이러한 작용기의 예로서, 1≤q≤6 및 p=0 또는 1인 화학식 CH2=CH-(CH2)q-(O-CH2)p, 또는 0≤x+y≤5 및 p=0 또는 1인 화학식 CH3-(CH2)y-CH=CH-(CH2)x-(OCH2)p에 해당하는 작용기를 언급할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 폴리에테르는 여러 치환된 옥시란에서 유도된 반복 유닛을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따라 사용되는 폴리에테르는 치환체가 중합화할 수 있는 작용기를 포함하는 적어도 하나의 치환된 옥시란으로부터 유도된 반복 유닛을 포함한다. 일 예로서 알릴 글리시딜 에테르(allyl glycidyl ether)를 언급할 수 있다.
리튬염은 특히 LiPF6, LiAsF6, LiClO4, LiBF4, LiC4BO8, Li(C2F5SO2)2N, Li[(C2F5)3PF3], LiCF3SO3, LiCH3SO3 및 LiN(SO2CF3)2에서 선택될 수 있다.
양극을 형성하기 위한 필름의 복합 물질은 활성 물질, 결합제, 리튬염 및 임의적으로 전자 전도성을 제공하는 물질을 포함한다.
양극 활성 물질은 특히 Li1 +xV3O8(0<x<4), LixV2O5ㆍnH2O(0<x<3, 0<n<2), LiFePO4, 수화 또는 무수 철 인산염 및 황산염, 수화 또는 무수 바나딜(vanadyl) 인산염 및 황산염[예를 들어, VOSO4 및 LixVOPO4ㆍnH2O(0<n<3, 0<x<2)], LiMn2O4, 바람직하게는 Al, Ni 및/또는 Co에 의한 Mn의 부분 치환에 의해 LiMn2O4에서 유도된 화합물, LiMnO2, 바람직하게는 Al, Ni 및/또는 Co에 의한 Mn의 부분 치환에 의해 LiMnO2에서 유도된 화합물, LiCoO2, 바람직하게는 Al, Ti, Mg, Ni 및/또는 Mn에 의한 Li의 부분 치환에 의해 획득된 LiCoO2에서 유도된 화합물[예를 들어, LiAlxNiyCo(1-x-y)O2(x<0.5, y<1)], LiNiO2 및 바람직하게는 Al, Ti, Mg 및/또는 Mn에 의한 Ni의 부분 치환에 의해 획득된 LiNiO2로부터 유도된 화합물에서 선택될 수 있다.
양극의 결합제는 Li에 대하여 4V의 전위까지 전기화학적으로 안정할 수 있는 유기 결합제이다. 그 결합제는 비용매화(nonsolvating) 중합체 및 적어도 하나의 극성 비양성자성 화합물, 또는 용매화(solvating) 중합체로 구성될 수 있다.
극성 비양성자성 화합물은 선형 또는 환형 탄산염, 선형 또는 환형 에테르, 선형 또는 환형 에스테르, 선형 또는 환형 술폰, 설퍼아미드(sulfamide) 및 니트릴(nitriles)에서 선택될 수 있다.
비용매화(nonsolvating) 중합체는:
- 불화비닐리덴(vinylidene fluoride) 단독 중합체 및 공중합체,
- 에틸렌, 프로필렌 및 디엔의 공중합체,
- 테트라플루오로에틸렌 단독 중합체 및 공중합체,
- N-비닐피롤리돈(N-vinylpyrrolidone) 단독 중합체 및 공중합체,
- 아크릴로니트릴 단독 중합체 및 공중합체,
- 메트아크릴로니트릴 단독 중합체 및 공중합체에서 선택될 수 있다.
비용매화(nonsolvating) 중합체는 이온성 작용기를 수반할 수 있다. 이러한 중합체의 예로서 상표명 Nafion®으로 상업적으로 이용할 수 있는 폴리퍼플루오로에테르 설포네이트 염(polyperfluoroether sulfonate salts), 및 폴리스티렌 설포네이트 염을 언급할 수 있다.
결합제가 용매화(solvating) 중합체일 때, 그 중합체는 물질에 이온 전도 특성 및 더 나은 기계적 강도를 제공한다. 용매화 중합체의 예로서, 폴리(에틸렌 옥사이드)에 기초하는 망상 조직을 형성하거나 그렇지 않는 선형, 빗(comb) 또는 블럭 구조의 폴리에테르; 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드 또는 알릴 글리시딜 에테르 단위를 포함하는 공중합체; 폴리포스파진(phosphazenes); 이소시아네이트에 의해 가교 결합된 폴리에틸렌 글리콜에 기초한 가교 결합된 망상 조직; 옥시에틸렌 및 에피클로로히드린(epichlorohydrin)의 공중합체; 및 가교 결합될 수 있는 작용기의 혼합을 가능하게 하는 작용기를 수반하는 중축합반응(polycondensation)에 의해 획득된 망상 조직을 언급할 수 있다. 에틸렌 옥사이드 및 가교 결합할 수 있는 공단량체(comonomer)의 공중합체는 특히 이온 전도성 및 기계적인 특성을 제공하는 양극의 복합 물질의 결합제로서 바람직하다.
전자 전도성을 제공하는 화합물은 바람직하게는 높은 전위에서 전해질의 산화를 촉진하지 않는 카본 블랙(carbon black)이다. 상업적으로 판매되는 많은 카본 블랙은 이러한 조건을 충족시킨다. 케메탈(Chemetals)사로부터 판매되는 Ensagri Super S®을 특히 언급할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 전기화학 장치의 음극을 형성하기 위한 필름은 리튬 필름으로 구성될 수 있다. 그 필름은 또한 음극 활성 물질, 리튬염, 결합제 및 임의적으로 전자 전도성을 제공하는 화합물을 포함하는 복합 물질로 구성될 수 있다. 그 활성 물질은 특히:
- 탄소 화합물(천연 또는 합성 흑연, 무질서한 탄소(disordered carbons) 및 이와 유사한 것),
- LixM 형태의 리튬 합금(SnO, SnO2, Sn, Sn-Fe(-C) 화합물, Si 화합물, Sb 화합물로부터 얻어진)(M=Sn, Sb, Si 및 이와 유사한 것), 또는
- LixCu6Sn5(0<x<13) 화합물, 철 붕산염, 프닉타이드(pnictides)(예를 들어, Li3-x-yCoyN, Li3 -x- yFeyN, LixMnP4, LixFeP2, LixFeSb2 및 이와 유사한 것), 가역적 분해성을 보유한 간단한 산화물(예를 들어, CoO, Co2O3, Fe2O3 및 이와 유사한 것) 및 티탄산염(예를 들어, TiO2 또는 Li4Ti5O12), MoO3 또는 WO3와 같은 삽입(insertion) 산화물로부터 선택된다.
음극의 복합 물질의 결합제는 양극을 위해 상기에서 기술한 결합제로부터 선택될 수 있다. 또한, 음극에 전자 전도성을 부여하는 화합물은 양극을 위해 한정된 화합물에서 선택될 수 있다.
하나의 전극 및/또는 다른 전극을 형성하기 위한 물질은 부가적으로 비휘발성 액체 유기 용매를 포함할 수 있다. 이러한 특정의 경우에, 그 액체 용매는 제조 공정의 휴지(休止) 단계 동안 폴리에테르 필름으로 이동한다. 전기화학 장치에서 최종적으로 존재하는 전해질 필름은 교질화된(gelled) 필름이다. 이러한 특정의 경우에, 폴리에테르는 바람직하게는 가교 결합 후 액체 용매가 존재할 때 만족스러운 기계적 강도를 보유하는 가교 결합할 수 있는 단위를 포함하는 공중합체이다. 상기 액체 용매는 특히:
- 선형 또는 환형 탄산염, 선형 또는 환형 에테르, 선형 또는 환형 에스테르, 선형 또는 환형 술폰, 설퍼아미드(sulfamides) 및 니트릴(nitriles)과 같은 극성 비양성자성 화합물,
- 디옥틸 프탈레이트, 디부틸 프탈레이트 및 디메틸 프탈레이트와 같은 프탈레이트(phthalates),
- 저분자량의 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리(에틸렌 글리콜) 디메틸 에테르에서 선택될 수 있다.
전해질을 형성하기 위한 필름의 폴리에테르가 가교 결합할 수 있는 단위를 포함하는 공중합체일 때, 복합 물질로 구성되는 전극(들)은 부가적으로 그 폴리에테르를 위한 가교 결합제를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제조 공정의 휴지(休止) 단계 동안, 상기 가교 결합제는 폴리에테르 필름으로 이동하고, 그 필름의 기계적 강도를 향상시키는 가교 결합을 유발한다.
이하에서는 본 발명의 비제한적인 실시예를 참조하여 본 발명을 설명한다.
실시예
1
고체 중합체 전해질 배터리의 제조
리튬 배터리의 애노드(anode)가 리튬 시트로 구성되는 배터리의 전해질을 형성하기 위한 필름 및 양극을 형성하기 위한 필름을 개별적으로 제조하였다.
전해질을 형성하기 위한 필름은 두께가 20㎛이고 각각의 반복 단위의 수의 비율이 94/4/2인 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 및 알릴 글리시딜 에테르(AGE)의 공중합체로 구성된다. 양극을 형성하기 위한 필름은 활성 물질로서 LiV3O8, 전자 전도성을 부여하는 물질로서 탄소, 결합제로서 폴리(불화비닐리덴/헥사플루오로프로필렌)(PVDF/HFP) 혼합물(중량비가 85/15), 리튬염으로서 LiTFSI 및 항산화제로서 시바 가이기(Ciba-Geigy)사에서 판매되는 Irganox®를 포함하는 복합 물질로 구성된다.
여러 성분의 양을 달리하면서 여러 테스트를 실행하였다. 이하의 표의 첫 번째 여섯 컬럼은 양극의 구성 성분의 중량 백분율을 나타낸다. "O/Li 캐소드"는 양극에서 O/Li 원자 비율을 나타내고, ThC+은 양극을 구성하는 필름의 두께를 나타내 며, 전체 O/Li는 배터리에서 O/Li 원자 비율을 나타낸다(양극+확산 후의 전해질).
각각의 테스트를 위하여, 캐소드 필름, POE 필름 및 리튬 필름을 전류 집전기에 그 순서대로 포개고 45℃에서 3 바(bar)의 압력을 가함으로써 조립된다.
이렇게 형성된 각각의 배터리는 방전 전류가 0.7㎃/㎠이고 충전 전류가 0.35㎃/㎠인 2 내지 3.3V 사이의 전압하에 순환시킴으로써 시험되었다.
에너지, 전력 및 주기(cycling)에 관하여 획득된 결과는 리튬염이 조립 전에 삽입된 POE 필름으로부터 획득된 같은 구조를 가진 배터리에서 획득한 결과와 비슷하다.
실시예
2
교질화된
(gelled) 전해질 배터리의 제조
리튬 배터리의 애노드(anode)가 리튬 시트로 구성되는 배터리의 전해질을 형성하기 위한 필름 및 양극을 형성하기 위한 필름을 개별적으로 제조하였다.
전해질을 형성하기 위한 필름은 두께가 20㎛이고, 실시예 1에서 사용된 것과 유사한 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 및 AGE의 공중합체 99 중량% 및 시바 가이기(Ciba-Geigy)사에서 판매되는 Irgacure® 가교 결합제 1 중량%의 혼합물을 압출 성형함으로써 획득되었다.
양극(CG)을 형성하기 위한 필름은 두께가 80㎛이고 다음의 조성물:
- LiV3O8 : 45 중량%
- 탄소 : 12 중량%
- PVDF/HFP : 15 중량%
- EC/PC(1/1) 혼합물의 LiTFSI 1M 용액 : 28 중량%
,을 가진 물질로 구성된다.
다음의 형상: Li/POE/CG/전류 집전기를 가진 배터리를 획득하기 위하여 전류 집전기에 세 가지 필름을 적용하였다.
1시간의 휴지(休止) 시간 후, 배터리는 주위 온도에서 작동하며, 이는 양극의 출발 물질에 존재하는 TFSI 용액이 교질화된 전해질이 된 POE 필름을 포화시켰다는 것을 의미한다.
임피던스 측정에 의해 결정되는 이러한 배터리의 전해질의 주위 온도에서 고유 저항은 10 Ω.㎠이다. 이러한 결과는 액체 전해질이 중합체 막으로 확산되었고 그 막을 교질화 하였음을 확인시켜 준다.
Claims (23)
- 각각 양극 및 음극을 구성하는 두 필름 사이의 폴리에테르/리튬염 전해질 필름으로 구성된 전기화학 장치의 제조 방법으로서, 전류 집진 지지체, 양극을 형성하기 위한 필름, 전해질을 형성하기 위한 폴리에테르 필름 및 음극을 형성하기 위한 필름를 포함하는 다층 구조를 조립하는 것으로 구성되는 제조 방법에 있어서,- 상기 양극을 형성하기 위한 필름 및/또는 음극을 형성하기 위한 필름은 리튬염을 포함하는 복합 물질로 구성되고;- 상기 전해질을 형성하기 위한 폴리에테르 필름은 리튬염을 포함하지 않으며;- 상기 조립된 전기화학 장치는 양극의 물질 및/또는 음극의 물질에 존재하는 리튬염이 중합체 필름으로 확산되기에 충분한 시간 동안 방치되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 음극, 양극 및 전해질을 구성하는 필름은 10㎛ 내지 150㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 폴리에테르는, 에틸렌옥사이드 및 적어도 하나의 치환된 옥시 란(oxirane)으로부터 획득되고 에틸렌옥사이드에서 유도된 -CH2-CH2O- 반복 유닛을 적어도 70% 포함하는 공중합체에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제3항에 있어서,상기 폴리에테르는 (옥시란에서 유도된) -O-CH2-CHR- 유닛(R은 알킬 라디칼)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제4항에 있어서,상기 R은 1 내지 16개의 탄소 원자를 가진 알킬 라디칼인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제3항에 있어서,상기 폴리에테르는 (옥시란에서 유도된) -O-CH2-CHR'- 유닛(R'는 라디칼 경로(radical route)에 의해 중합화할 수 있는 작용기)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제6항에 있어서,상기 라디칼 경로(radical route)에 의해 중합화할 수 있는 작용기는 비닐 기, 알릴기, 비닐벤질기 또는 아크릴로일(acryloyl)기에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제3항에 있어서,상기 폴리에테르는 여러 치환된 옥시란에서 유도된 반복 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 양극을 형성하기 위한 필름의 복합 물질은 활성 물질, 결합제, 전자 전도성을 제공하는 물질 및 리튬염을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서,상기 양극 활성 물질은, Li1 +xV3O8(0<x<4), LixV2O5ㆍnH2O(0<x<3, 0<n<2), LiFePO4, 수화 또는 무수 철 인산염 및 황산염, 수화 또는 무수 바나딜(vanadyl) 인산염 및 황산염, LiMn2O4, Al, Ni 및/또는 Co에 의한 Mn의 부분 치환에 의해 획득된 LiMn2O4에서 유도된 화합물, LiMnO2, Al, Ni 및/또는 Co에 의한 Mn의 부분 치환에 의해 획득된 LiMnO2에서 유도된 화합물, LiCoO2, Al, Ti, Mg, Ni 및/또는 Mn에 의한 Li의 부분 치환에 의해 획득된 LiCoO2에서 유도된 화합물, LiNiO2 및 Al, Ti, Mg 및 /또는 Mn에 의한 Ni의 부분 치환에 의해 획득된 LiNiO2에서 유도된 화합물에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 음극을 형성하기 위한 필름은 리튬 필름인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 음극을 형성하기 위한 필름은 활성 물질, 결합제, 전자 전도성을 제공하는 물질 및 리튬염을 포함하는 복합 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제12항에 있어서,상기 활성 물질은:- 탄소 화합물,- LixM 형태의 리튬 합금(SnO, SnO2, Sn, Sn-Fe(-C) 화합물, Si 화합물, Sb 화합물로부터 얻어진)(M=Sn, Sb, Si), 또는- LixCu6Sn5(0<x<13) 화합물, 철 붕산염, 프닉타이드(pnictides), 가역적 분해성을 보유한 간단한 산화물 및 티탄산염, MoO3 또는 WO3와 같은 삽입(insertion) 산화물에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항, 제9항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,상기 리튬염은, LiPF6, LiAsF6, LiClO4, LiBF4, LiC4BO8, Li(C2F5SO2)2N, Li[(C2F5)3PF3], LiCF3SO3, LiCH3SO3 및 LiN(SO2CF3)2에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제9항 또는 제12항에 있어서,상기 결합제는 비용매화(nonsolvating) 중합체 및 적어도 하나의 극성 비양성자성 화합물, 또는 용매화(solvating) 중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제15항에 있어서,상기 극성 비양성자성 화합물은, 선형 또는 환형 탄산염, 선형 또는 환형 에테르, 선형 또는 환형 에스테르, 선형 또는 환형 술폰, 설퍼아미드(sulfamide) 및 니트릴(nitriles)에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제15항에 있어서,상기 비용매화(nonsolvating) 중합체는:- 불화비닐리덴(vinylidene fluoride) 단독 중합체 및 공중합체,- 에틸렌, 프로필렌 및 디엔의 공중합체,- 테트라플루오로에틸렌 단독 중합체 및 공중합체,- N-비닐피롤리돈(N-vinylpyrrolidone) 단독 중합체 및 공중합체,- 아크릴로니트릴 단독 중합체 및 공중합체,- 메트아크릴로니트릴 단독 중합체 및 공중합체에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제15항에 있어서,상기 비용매화(nonsolvating) 중합체는 이온성 작용기를 수반하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제15항에 있어서,상기 결합제는, 폴리(에틸렌 옥사이드)에 기초하는 망상 조직을 형성하거나 그렇지 않는 선형, 빗(comb) 또는 블럭 구조의 폴리에테르; 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드 또는 알릴 글리시딜 에테르 단위를 포함하는 공중합체; 폴리포스파진(phosphazenes); 이소시아네이트에 의해 가교 결합된 폴리에틸렌 글리콜에 기초한 가교 결합된 망상 조직; 옥시에틸렌 및 에피클로로히드린(epichlorohydrin)의 공중합체; 및 가교 결합될 수 있는 작용기의 혼합을 가능하게 하는 작용기를 수반하는 중축합반응(polycondensation)에 의해 획득된 망상 조직에서 선택되는 용매화(solvating) 중합체인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제9항 또는 제12항에 있어서,상기 전자 전도성을 제공하는 화합물은 바람직하게는 높은 전위에서 전해질의 산화를 촉진하지 않는 카본 블랙(carbon black)인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제9항 또는 제12항에 있어서,상기 복합 물질은 부가적으로 비휘발성 액체 유기 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제21항에 있어서,상기 액체 용매는:- 선형 또는 환형 탄산염, 선형 또는 환형 에테르, 선형 또는 환형 에스테르, 선형 또는 환형 술폰, 설퍼아미드(sulfamides) 및 니트릴(nitriles)과 같은 극성 비양성자성 화합물;- 디옥틸 프탈레이트, 디부틸 프탈레이트 및 디메틸 프탈레이트와 같은 프탈레이트(phthalates);- 저분자량의 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리(에틸렌 글리콜) 디메틸 에테르;에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 전해질을 형성하기 위한 필름의 폴리에테르는 가교 결합할 수 있는 단 위를 포함하는 공중합체이고, 적어도 하나의 전극은 부가적으로 상기 폴리에테르를 위한 가교 결합제를 포함하는 복합 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0401285 | 2004-02-10 | ||
| FR0401285A FR2866154B1 (fr) | 2004-02-10 | 2004-02-10 | Procede d'elaboration d'un dispositif electrochimique. |
| PCT/FR2005/000289 WO2005078827A2 (fr) | 2004-02-10 | 2005-02-09 | Procede d'elaboration d'un dispositif electrochimique. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20070021143A true KR20070021143A (ko) | 2007-02-22 |
| KR101218288B1 KR101218288B1 (ko) | 2013-01-04 |
Family
ID=34778639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020067018199A Expired - Fee Related KR101218288B1 (ko) | 2004-02-10 | 2005-02-09 | 전기화학 장치의 제조 방법 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8852814B2 (ko) |
| EP (1) | EP1714335B1 (ko) |
| JP (1) | JP5048341B2 (ko) |
| KR (1) | KR101218288B1 (ko) |
| CN (1) | CN100541871C (ko) |
| CA (1) | CA2553201C (ko) |
| ES (1) | ES2671165T3 (ko) |
| FR (1) | FR2866154B1 (ko) |
| WO (1) | WO2005078827A2 (ko) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2872349B1 (fr) * | 2004-06-28 | 2006-10-06 | Batscap Sa | Materiau a conduction ionique contenant un oligoether sulfate |
| FR2872825B1 (fr) | 2004-07-12 | 2007-04-27 | Industeel Creusot | Acier inoxydable martensitique pour moules et carcasses de moules d'injection |
| JP2007128767A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Sony Corp | 活物質の製造方法および電池 |
| KR101095350B1 (ko) | 2007-01-05 | 2011-12-16 | 주식회사 엘지화학 | 올리빈 전지의 고온 수명 특성을 개선하는 전해액 및 이를포함하는 이차 전지 |
| FR2912263B1 (fr) * | 2007-02-06 | 2009-05-15 | Batscap Sa | "module de batterie, pack de modules, chargeur pour le module" |
| FR2912265B1 (fr) * | 2007-02-06 | 2009-04-24 | Batscap Sa | Batterie a modules de cellules en serie, et vehicule equipe de celle-ci |
| FR2912264B1 (fr) * | 2007-02-06 | 2009-04-10 | Batscap Sa | Module de batterie de puissance, batterie, procede de charge du module, vehicule ayant la batterie |
| JP5423495B2 (ja) * | 2010-03-15 | 2014-02-19 | 株式会社Ｇｓユアサ | 非水電解質二次電池 |
| CN102074705B (zh) * | 2010-12-29 | 2012-09-05 | 珠海市赛纬电子材料有限公司 | 一种负极添加剂、负极和锂离子电池 |
| JP6179372B2 (ja) | 2013-01-17 | 2017-08-16 | ソニー株式会社 | リチウムイオン二次電池用活物質、リチウムイオン二次電池用電極、リチウムイオン二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器 |
| CN107834105B (zh) * | 2017-12-14 | 2021-04-06 | 清陶（昆山）能源发展有限公司 | 一种新型高安全锂离子电池及其制备工艺 |
| CN113036215A (zh) * | 2019-12-24 | 2021-06-25 | 广州汽车集团股份有限公司 | 电解质浆料、复合正极极片及制备方法、锂离子电芯、锂离子电池包及应用 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6855788B2 (en) * | 1993-12-09 | 2005-02-15 | Hydro-Quebec | Copolymer of ethylene oxide and at least one substituted oxirane carrying a cross-linkable function, process for preparation thereof, and use thereof for producing ionically conductive materials |
| US5486435A (en) * | 1994-01-25 | 1996-01-23 | Hydro-Quebec | Additives for extruding polymer electrolytes |
| US5552239A (en) * | 1994-08-29 | 1996-09-03 | Bell Communications Research, Inc. | Rechargeable battery structure and method of making same |
| JPH08298136A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | 非水二次電池 |
| US5972055A (en) * | 1996-07-15 | 1999-10-26 | Valence Technology, Inc. | Binary solvent method for battery |
| US5888672A (en) * | 1997-02-12 | 1999-03-30 | Gustafson; Scott D. | Polyimide battery |
| JP4054925B2 (ja) * | 1998-09-28 | 2008-03-05 | 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション | リチウム電池 |
| US6686095B2 (en) * | 1999-12-28 | 2004-02-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Gel electrolyte precursor and chemical battery |
| JP2002110243A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-12 | Pionics Co Ltd | リチウム二次電池 |
| JP2002256093A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Nitto Denko Corp | 多孔質フィルムとその製造方法とその利用 |
| JP4266533B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2009-05-20 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質電池及びその製造方法 |
| US6878226B2 (en) * | 2002-01-08 | 2005-04-12 | Wei-Ching Yu | Continuous methods of making microporous battery separators |
| US7008722B2 (en) * | 2002-04-10 | 2006-03-07 | Sui-Yang Huang | Polymer-gel lithium ion battery |
| US6770176B2 (en) * | 2002-08-02 | 2004-08-03 | Itn Energy Systems. Inc. | Apparatus and method for fracture absorption layer |
| US7087343B2 (en) * | 2003-07-15 | 2006-08-08 | Celgard, Inc. | High melt integrity battery separator for lithium ion batteries |
| JP2005085675A (ja) * | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Nissan Motor Co Ltd | ポリマー二次電池、組電池、およびこれを用いた自動車 |
-
2004
- 2004-02-10 FR FR0401285A patent/FR2866154B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-02-09 KR KR1020067018199A patent/KR101218288B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-09 CN CNB2005800076777A patent/CN100541871C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-09 EP EP05717590.3A patent/EP1714335B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2005-02-09 JP JP2006551890A patent/JP5048341B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-09 US US10/588,976 patent/US8852814B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-09 CA CA2553201A patent/CA2553201C/fr not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-09 ES ES05717590.3T patent/ES2671165T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2005-02-09 WO PCT/FR2005/000289 patent/WO2005078827A2/fr active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1930705A (zh) | 2007-03-14 |
| CA2553201A1 (fr) | 2005-08-25 |
| US20070169338A1 (en) | 2007-07-26 |
| WO2005078827A3 (fr) | 2006-06-01 |
| FR2866154B1 (fr) | 2014-02-21 |
| FR2866154A1 (fr) | 2005-08-12 |
| ES2671165T3 (es) | 2018-06-05 |
| EP1714335A2 (fr) | 2006-10-25 |
| KR101218288B1 (ko) | 2013-01-04 |
| WO2005078827A2 (fr) | 2005-08-25 |
| CA2553201C (fr) | 2012-09-25 |
| CN100541871C (zh) | 2009-09-16 |
| US8852814B2 (en) | 2014-10-07 |
| JP5048341B2 (ja) | 2012-10-17 |
| EP1714335B1 (fr) | 2018-04-11 |
| JP2007522616A (ja) | 2007-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6469879B2 (ja) | ゲル高分子電解質、その製造方法およびゲル高分子電解質を含む電気化学素子 | |
| KR102279093B1 (ko) | 고-에너지 배터리들을 위한 애노드 | |
| KR101312541B1 (ko) | 리튬 전지용 전해질 이중층 | |
| JP3571032B2 (ja) | ゲル状高分子電解質およびこれを用いたリチウム電池 | |
| EP3518333B1 (en) | Hybrid solid electrolyte for secondary battery | |
| US20190067702A1 (en) | Lithium secondary battery having lithium metal formed on cathode and manufacturing method therefor | |
| JP2018525774A (ja) | リチウムイオンゲル電池 | |
| KR20010112443A (ko) | 재충전 가능한 하이브리드 배터리/수퍼캐패시터 시스템 | |
| US11417907B2 (en) | Composite polymer electrolyte (CPE) membranes for secondary solid state li-metal cells and process for the production thereof | |
| KR100528933B1 (ko) | 유기전해액 및 이를 채용한 리튬 전지 | |
| EP2736094A1 (en) | Positive active material layer for rechargeable lithium battery, separator for rechargeable lithium battery, and rechargeable lithium battery including at least one of the same | |
| KR20210049114A (ko) | 재충전가능 리튬 배터리들용 고체 중합체 매트릭스 전해질 (pme), 및 그를 사용하여 제조된 배터리들 | |
| KR101218288B1 (ko) | 전기화학 장치의 제조 방법 | |
| DE102020134460A1 (de) | Elektrolyt für graphithaltige batterie mit hoher energiedichte | |
| EP2621001A1 (en) | Positive electrode, method of manufacturing the same, and lithium battery comprising the positive electrode | |
| KR102658513B1 (ko) | 겔 전해질, 경질 겔 전해질, 및 전기 화학 디바이스 | |
| KR20030007659A (ko) | 미세 다공성 고체 무기전해질 및 그의 제조방법 | |
| KR100407485B1 (ko) | 겔형의 고분자 전해질 및 이를 채용한 리튬 전지 | |
| KR20010092193A (ko) | 리튬 고분자 이차전지 제조방법 | |
| KR100327487B1 (ko) | 리튬 고분자 이차전지 제조방법 | |
| US20230335739A1 (en) | Binder solution for all-solid-state battery and all-solid-state battery having the same and having uniform binder distribution | |
| KR20250020042A (ko) | 고분자 고체 전해질 및 이를 포함하는 전고체 전지 | |
| KR20160129579A (ko) | 분리막 및 이를 포함하는 전기 화학 전지 | |
| KR20000003091A (ko) | 다성분계 고체고분자 전해질, 이의 제조방법, 이를 이용한 복합전극 및 리튬고분자 전지 | |
| DE102023122225A1 (de) | Elektrolytkompatible lithiumionenbatterie-anode |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0105 | International application |
Patent event date: 20060906 Patent event code: PA01051R01D Comment text: International Patent Application |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20100107 Comment text: Request for Examination of Application |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20110817 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20120409 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20121025 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20121227 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20121228 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151217 Year of fee payment: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20151217 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181213 Year of fee payment: 7 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20181213 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
| PC1903 | Unpaid annual fee |
Termination category: Default of registration fee Termination date: 20211007 |