电化学储能产业专利导航 | 电池封装材料、电极组件、负极活性物质、离子液体

申请日：2021-09-22

公开(公告)日：2023-04-07

技术问题：现有的无极耳软包电池，铝塑膜内层与电芯箔材之间容易出现间隙或者发生剥离，使电池本体凹凸不平，且充放电时接触点的位置容易因此而发生接触不良。

技术手段：一种电池封装材料，包括依次层叠的绝缘层、基体层及改性热封层；所述改性热封层的组分包括无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯及马来酸酐接枝聚丙烯。

改性热封层具有三层结构，分别为依次层叠的第一改性层、中间层及第二改性层，其中，第一改性层位于基体层一侧，用于与基体层热封贴合；第二改性层位于封装材料膜结构的最外侧，用于与电芯热封贴合；中间层则位于第一改性层与第二改性层之间，为第一改性层和第二改性层提供结构支撑作用。

第一改性层和第二改性层的组分均包括无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯和马来酸酐接枝聚丙烯，上述中间层的组分包括无规共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯，即中间层可以不包括马来酸酐接枝聚丙烯。

原理：由于马来酸酐接枝聚丙烯可以增进极性材料与非极性材料之间的粘接性和相容性，因此通过引入马来酸酐接枝聚丙烯改性封装材料的热封层，一方面，使得该改性热封层可与基体层之间实现较强的热封强度，从而提高电池封装材料的结构稳定性；另一方面使得该封装材料可与电芯箔材及封装材料本身之间实现较强的热封强度，从而提高电芯的机械稳定性，提高电池表面及封装袋封口处的平整度，防止封装材料与电芯箔材之间出现间隙或者发生剥离，防止封装袋封口处裂缝。另外，无规共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯均因具有较强的抗冲击性能和机械强度，而为封装材料优异的强度性能提供基础。并且，由于无规共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯经过高温混合之后，规整的高分子链段会被打乱，冷却后的聚合物结晶度降低，使得二者的混合物熔点降低，因此使该电池封装材料具有较低的热封温度，即，能在较低的温度条件下实现封装材料与封装材料之间、及封装材料与电芯之间的有效热封封装，提高封装效率。

申请日：2021-08-05

公开(公告)日：2023-04-07

技术问题：析锂是锂离子电池一种常见的异常现象，会影响锂离子的充电效率以及能量密度，析锂严重时还可以形成锂结晶，而锂结晶可以刺穿隔离膜从而导致内短路热失控，严重危害电池的安全。因此，如何降低或避免析锂，提高电池安全，成为业内的一个难题。

技术手段：提供一种电极组件，其包括正极极片和负极极片，正极极片包括正极集流体和设置于正极集流体两个表面的正极活性物质层，负极极片包括负极集流体和设置于负极集流体两个表面的负极活性物质层。正极极片和负极极片经过卷绕后形成弯折区，正极极片包括位于弯折区的第一正极弯折层，负极极片包括位于弯折区的第一负极弯折层，第一正极弯折层位于第一负极弯折层的外侧并与第一负极弯折层相邻设置。第一负极弯折层具有贯穿负极集流体的开孔，开孔被配置为：从第一正极弯折层的正极活性物质层脱出的一部分离子能够穿过开孔并嵌入到设置于第一负极弯折层的负极集流体的内侧的负极活性物质层。

申请日：2019-10-18

公开(公告)日：2023-04-14

技术问题：在使用Si系负极活性物质的全固体电池中，难以在提高初次充放电时的库伦效率的同时抑制电阻上升。

技术手段：本公开的负极活性物质是用于全固体电池的负极活性物质，其特征在于，含有锂-硅合金和硅单质，并且在通过使用CuKα射线的XRD测定得到的XRD光谱中，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。

上述负极活性物质中的、以硅为基准时的锂的元素比可以为0.20～4.0。该负极活性物质含有锂-硅合金粒子和硅单质粒子。

机理：只使用Si作为负极活性物质的情况下，在初次充放电时产生不可逆的Li，产生不可逆容量，结果初次充放电时的库伦效率降低。另一方面，在为了提高初次充放电时的库伦效率，只使用难以产生不可逆的Li的结晶性的LiSi合金作为负极活性物质的情况下，电池电阻增加。因此，本发明同时使用硅合金和硅单质。

在具有结晶性的锂-硅合金中，Li与Si有序地排列。在这样的晶体中，在Li的移动容易性的方面，不均较小。因此，在全固体电池中的负极与固体电解质层的界面处，Li变得容易移动，其结果，与以往相比，初次充放电时库伦效率提高。

具有结晶性的锂-硅合金在经过充放电后也难以成为无定形。其原因在于，放电后Li脱离后，也维持Si之间的结合关系，晶体结构难以变化。

实施例1：（1）LiSi合金的制备：将金属Li(本城金属会社制造)0.44g和Si(高纯度化学会社制造、结晶度：100％)1.04g放入坩埚，在Ar气氛下800℃下烧成，从而制备Li12Si7。

（2）负极活性物质的制造：采用玛瑙乳钵将Li12Si7 0.67g和Si(高纯度化学会社制造、结晶度：100％)0.33g混合，从而制造实施例1的负极活性物质。

技术效果：通过将本公开的负极活性物质用于全固体电池，从而能够兼顾该全固体电池的初次充放电时的库伦效率的提高和该全固体电池中的电阻上升的抑制。

申请日：2022-10-24

公开(公告)日：2023-04-28

技术问题：为了提高电解液的阻燃特性，提出了添加如离子液体等阻燃化合物的方法。然而，当为了确保阻燃特性而添加电解液组合物的20重量百分比以上的离子液体时，由于作为负极活性物质的石墨的副反应，初始不可逆容量非常大，甚至还会随之出现无法驱动二次电池单元的问题。

技术手段：提供一种离子液体，包含：阳离子化合物，由以下式(1)表示；以及阴离子化合物。

式(1)中，R表示含氮杂环阳离子。上述R可以为吡啶鎓(pyridinium)、哒嗪鎓(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)、恶唑鎓(oxazolium)或三唑鎓(triazolium)。

上述阳离子化合物可以为选自由以下式(2)至式(4)表示的组中的一种以上。