PT2421081T - Método para fabricar células de ião de lítio de formato grande - Google Patents
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Description
DESCRIÇÃO
MÉTODO PARA FABRICAR CÉLULAS DE IÃO DE LÍTIO DE FORMATO
GRANDE A presente revelação refere-se a baterias e células eletroquímicas que contêm ião de lítio recarregáveis e a um método de fabrico das mesmas. Em particular, a presente revelação refere-se a um eletrólito para uma célula eletroquímica de formato grande e a um método para introduzir o eletrólito no interior da célula eletroquímica utilizada em baterias que contêm ião de lítio recarregáveis.
As baterias recarregáveis que contêm ião de lítio, também chamadas de baterias secundárias de ião de lítio ou baterias de ião de lítio, são vantajosos devido às duas grandes capacidades, suas vidas úteis estendidas, a ausência de um efeito de memória e foram amplamente utilizadas para aplicações de tamanho pequeno. As baterias recarregáveis que contêm lítio são amplamente utilizadas para muitas aplicações, e mostraram ser particularmente úteis em telefones móveis, computadores móveis e outros dispositivos eletrónicos. A utilização das baterias recarregáveis que contêm ião de lítio, no entanto, é limitada atualmente a células menores com capacidades limitadas. Apenas algumas baterias de células grande foram apresentadas no mercado até ao momento, embora exista uma necessidade crescente por baterias de lítio de alta capacidade e escala grande, por exemplo, para a utilização em veículos elétricos ou como armazenamentos ou armazenamentos temporários de energia em usinas de energias ecológicas, como parques solares ou parques eólicos. 0 armazenamento de quantidades grandes de eletricidade está a tornar-se uma necessidade crescente para soluções de energia futuras.
No entanto, o fabrico de baterias que contêm lítio de formato grande não foi possível de modo que permita produção em massa com boa relação custo-benefício das células de lítio de formato grande. Os presentes processos de produção são muito demorados principalmente devido à introdução demorada do eletrólito no interior da célula e não permite uma produção com boa relação custo-benefício de baterias ou células eletroquímicas que contêm lítio de formato grande. 0 documento WO 02/091497 descreve tensioativos não iónicos como aditivos para o eletrólito em baterias de ião de lítio. Esses aditivos são principalmente utilizados para aprimorar as propriedades de impedância da bateria. 0 documento não se refere a acelerar a introdução de eletrólito no interior de uma célula eletroquímica. 0 documento WO 2010/004012 refere-se à mobilidade de ião em eletrólitos de líquido iónico. Esse documento sugere a utilização de sulfatos de alquil como tensioativos aniónicos nos líquidos de eletrólito iónico para aprimorar a mobilidade de catião. É um objetivo da presente invenção aprimorar o fabrico de células eletroquímicas.
Sumário da Invenção A invenção refere-se a um método para fabricar uma célula eletroquímica que contém ião de lítio recarregável de formato grande. 0 método compreende fornecer pelo menos um ânodo, pelo menos um cátodo e pelo menos um separador entre o pelo menos um ânodo e o pelo menos um cátodo, em que o pelo menos um cátodo, o pelo menos um ânodo e o pelo menos um separador têm pelo menos uma dimensão de 100 mm ou mais e introduzir um eletrólito entre o ânodo e o cátodo numa única etapa de preenchimento, em que o eletrólito compreende pelo menos um sal condutivo que compreende iões de lítio, pelo menos um solvente e pelo menos um agente molhante selecionado a partir do grupo que compreende fluoropolímeros ou fluortensioativos, em que a concentração do pelo menos um agente molhante no eletrólito é 5 ppm a 5.000 ppm, em que introduzir o eletrólito entre o ânodo e o cátodo é realizado sob vácuo numa pressão de 10 a 500 mbar abs. A utilização do agente molhante no eletrólito permite o preenchimento mais rápido da célula eletroquímica. A utilização do agente molhante no eletrólito permite o preenchimento das células eletroquímicas de formato grande, até mesmo com distâncias pequenas entre o ânodo e o cátodo. A quantidade de tempo necessária para preencher o eletrólito na célula eletroquímica entre o pelo menos um ânodo e o pelo menos um cátodo é consideravelmente reduzida. A utilização do agente molhante no eletrólito permite uma distribuição homogénea de eletrólito entre o pelo menos um ânodo e o pelo menos um cátodo, em particular sem bolhas de gás ou outras desomogeneidades.
Uma célula eletroquímica de formato grande pode ter pelo menos uma dimensão de cerca de 100 mm ou mais. Por exemplo, pelo menos um de entre um cátodo, um ânodo e um separador entre o ânodo e o cátodo pode ter pelo menos uma dimensão de cerca de 100 mm ou mais, por exemplo, uma área de superfície de cerca de 0,01 m2 ou mais. A presente invenção torna o fabrico de células eletroquímicas muito maiores possível. 0 pelo menos um ânodo e o pelo menos um cátodo da célula eletroquímica podem ser dispostos numa distância de cerca de 1 mm ou menos, em particular 0,5 mm ou menos. 0 pelo menos um ânodo e/ou o pelo menos um cátodo podem ter uma espessura de cerca de 100 mm ou menos, por exemplo, 50 mm ou menos, permitindo, assim, o fabrico de células eletroquímicas com espaço e material reduzidos com altas capacidades. 0 sal condutivo que compreende iões de lítio pode ser ou pode compreender pelo menos um de entre LiPF6, LÍC104,
LiBF4, LiAsF6 e LiPF3(CF2CF3), eletrólitos à base de bis [1,2- oxalato(2-)-0,0']borato de lítio (LiBOB), tris(pentafluoroetil)trifluorofosfato de lítio Li [ (C2F5) 3PF3] LiFAP curto, LÍF4C2O4, LiFOP, L1PF4 (C204) , LiF40P, L1CF3 S03, L1C4F9SO3, Li (CF3S02) 2N, Li (C2F5S02) 2N, LiSCN e LiSbF6, Lítio-trifluormetansulfonato ("Li-Triflat"), Lítioimida (Lítio-bis(perfluoralquilsulfonil)-imida) assim como Lítiometido (Lítio-tris(perfluoralquilsulfonil)metido), Li-Im(BF3)2, LiTDI de alta tensão, LiPDI e LiHDI (sais de lítio de 2-perfluoroalquilo-4,5-dicianoimidazol), LiA104, LiAlCl4, LiCl e Lil e similares. 0 pelo menos um agente molhante pode ser ou pode compreender um fluoropolímero. Exemplos possíveis para fluoropolímeros compreendem etoxilatos de alquil perfluorado comercialmente disponíveis como Zonyl SFO, Zonyl SFN e Zonyl SF300 (E.I. DuPont). Lítio-3-[(1H,1H,2H,2H-fluoralquil)tio]-propionato, Zonyl FSA ®, Du Pont). Outros fluoropolímeros que podem ser utilizados com a presente revelação compreendem polímero de acril semi-fluorado EGC- 1700, Fluorometacrilato, perfluoroacrilatos de cadeia longa, tetrafluoretileno, hexafluoropropileno, agente acoplador de silano com perfluoropoliéter (PFPE-S), polímeros acrílicos que contêm metacrilato de (perfluoroalquil)etil, acrilato de butil metacrilato-coper fluoroalquil , copolímero de dibloco de fluorocarbono semifluorado poli( acrilato de butil metacrilato-coper fluoroalquil) , n-perfluorononano, perfluoropropileno-óxido, politetrafluoroetileno, poli(tetrafluoroetileno-co-hexafluoropropileno), perfluorobutil (PFB), perfluorometil, perfluoroetil ou uma combinação dos mesmos. 0 pelo menos um agente molhante pode ser ou compreender um tensioativo iónico, em particular, um tensioativo aniónico, como um fluorotensioativo. Os exemplos comercialmente disponíveis de fluorotensioativos que podem ser utilizados com a presente revelação compreendem, sem limitação, fluorotensioativos distribuídos pela DuPont sob o nome de produto Zonyl SFK, Zonyl SF-62 ou distribuídos pela 3M Company sob o nome de produto FLURAD FC 170, FC 123, ou L-18699A. A utilização de um tensioativo não iónico tem a vantagem de excelente controlo de eletrólito de fluxo, molhagem, nivelamento numa variedade de solventes orgânicos. Os tensioativos não iónicos reduzem drasticamente a tensão de superfície e aprimoram a molhagem de elétrodo em termos de redução de tensão de superfície em concentrações excessivamente baixas. Num sistema bifásico, por exemplo, líquido-líquido ou sólido-líquido, um tensioativo tende a estar localizado na interface das duas fases, em que introduz um grau de continuidade entre os dois materiais diferentes.
Outros produtos comercialmente disponíveis que podem ser utilizados como fluorotensioativo compreendem produtos da empresa 3M distribuídos sob o nome de produto Novec F-C4300, 3M FC-4430, 3M FC-4432 ou 3M FC-4434. 0 pelo menos um agente molhante pode ser fornecido no eletrólito numa concentração final de cerca de 5.000 ppm (partes por milhão) ou menos, em particular numa concentração de cerca de 500 ppm ou menos para limitar a formação de espuma. Pelo menos um agente molhante pode ser fornecido no eletrólito numa concentração final de cerca de 5 ppm ou mais, em particular de cerca de 50 ppm ou mais. Observou-se que essas concentrações geram resultados satisfatórios em relação ao preenchimento rápido e homogéneo do eletrólito numa célula pré-montada. 0 solvente pode ser um solvente não aquoso. O solvente não aquoso pode compreender qualquer combinação de líquidos iónicos. 0 solvente não aquoso pode compreender pelo menos um dentre um carbonato cíclico, um éster cíclico, um carbonato linear, éter ou uma combinação dos mesmos. 0 solvente não aquoso pode ser um solvente orgânico que compreende pelo menos um solvente selecionado a partir do grupo que consiste em carbonato de propileno (PC) , carbonato de etileno (EC), carbonato de dietil (DEC), carbonato de dimetil (DMC), carbonato de dipropil (DPC), sulfóxido de dimetil, acetonitrilo, dimetoxietano, dimetoxietano, tetra-hidrofurano, N-metil-2-pirrolidona (NMP), carbonato de etilmetil(EMC), carbonato de metilpropil (MPC), fluorocarbonato de etileno (FEC), γ-butirolactona (GBL), formato de metil, formato de etil, formato de propil, acetato de metil, acetato de etil, acetato de propil, acetato de pentil, propionato de metil, propionato de etil, proprionato de propil, proprionato de butil, carbonato de 1,2-butileno, carbonato de 2,3-butileno, carbonato de 1,2-pentileno e carbonato de 2,3-pentileno ou uma combinação dos mesmos.
Breve Descrição das Figuras A seguinte descrição proporciona exemplos de formas de realização da presente revelação e é feita em relação às figuras anexas de modo puramente exemplificador e não limitante, em que:
As Figuras la e lb mostram um exemplo de uma célula eletroquímica; A Figura 2a mostra um segundo exemplo de uma célula eletroquímica e a Figura 2b mostra quantas células eletroquímicas podem ser empilhadas para formar uma bateria; A Figura 3 mostra o preenchimento de uma bateria que compreende uma pluralidade de células eletroquímicas empilhadas com eletrólito; A Figura 4 mostra a bateria preenchida.
Descrição Detalhada A Figura 1 mostra um exemplo de uma célula eletroquímica 2 que pode ser utilizada com a presente revelação. A célula eletroquímica 2 compreende dois elétrodos, um ânodo 10 e um cátodo 20. 0 ânodo 10 e o cátodo 20 são separados por um separador 30. 0 ânodo 10 e o cátodo 20 podem ser produzidos a partir de qualquer material conhecido na técnica de células eletroquímicas. Por exemplo, o ânodo 10 pode compreender um coletor e um óxido de titanato de lítio ou revestimento de grafite ou carbono ou quaisquer outras ligas de metal de lítio, mas o ânodo não é limitado a esses materiais. 0 coletor pode ser produzido a partir de cobre, alumínio, aço inoxidável, titânio ou qualquer outro material conhecido na técnica. 0 cátodo 20 pode compreender um coletor de cátodo produzido a partir de alumínio, aço inoxidável, titânio ou qualquer outro material conhecido na técnica e pode compreender uma camada de óxido de metal como óxido de alumínio ou outros materiais conhecidos na técnica como óxido de lítio-cobalto ou outros óxidos de metal, sem limitação a esses materiais. 0 ânodo 10 e o cátodo 20 têm contactos elétricos 12, 22 para ligar eletricamente o respetivo elétrodo. 0 separador 30 pode ser um separador de cerâmica conforme conhecido na técnica. A invenção não é, no entanto, limitada aos materiais acima e qualquer material de separador ou elétrodo conhecido como, por exemplo, materiais à base de poliéster ou à base de poliolefina podem ser utilizados com a presente revelação. A célula eletroquímica 2a pode ser uma célula eletroquímica de formato grande. Uma célula eletroquímica pode ser chamada de célula eletroquímica de formato grande se pelo menos um dos elétrodos 10, 20 e o separador 30 entre os elétrodos tiver um comprimento A e/ou uma largura B de pelo menos cerca de 10 cm ou mais. Por exemplo, o comprimento A e a largura B dos elétrodos 10, 20 podem ser cerca de 10 a cerca de 30 cm. 0 comprimento A pode ser diferente da largura B, permitindo formatos retangulares ou qualquer outro formato desejado. 0 formato do elétrodo pode ser adaptado para a aplicação da célula eletroquímica ou bateria e pode ser adaptado para um invólucro particular.
No exemplo mostrado, a distância D entre o ânodo 10 e o cátodo 20 é menor do que 1 mm. Por exemplo, a distância entre um coletor de ânodo do ânodo 10 e um conector de cátodo do cátodo 20 pode ser cerca de 400 mm ou menos.
Cada um dos elétrodos 10, 20 do ânodo 10 e o cátodo 20 pode ser produzido a partir de um material de folha de uma espessura de cerca de menos do que 50 mm. Em particular, as folhas podem ter uma espessura de cerca de 10 a 20 mm. Por exemplo, uma folha de alumínio pode ser utilizada para o cátodo 20 e uma folha de cobre pode ser utilizada para o ânodo 10. A célula eletroquímica 2a é preenchida com um eletrólito 4 que está em contacto com o ânodo 10 e o cátodo 20 . A Figura 2a mostra uma célula eletroquímica 2b que difere da célula eletroquímica 2a em que, em ambos os lados do cátodo 20, um separador 30 e um ânodo 10 são dispostos. 0 eletrólito 4 é inserido entre cada ânodo 10 e o cátodo 20. Isso permite o empilhamento mais próximo das células eletroquímicas 2b numa bateria 1 e requer menos material de cátodo. Os contactos elétricos 12, 22 são omissos nas figuras por motivos de clareza.
Uma pluralidade das células eletroquímicas 2a conforme mostrado na Figura la e lb ou uma pluralidade de células eletroquímicas 2b conforme mostrado na Figura 2a podem ser empilhadas uma no topo da outra para formar uma bateria recarregável 1. A Figura 2b ilustra como uma pluralidade de células eletroquímicas 2b pode ser empilhada num alojamento, pacote ou saco 5. 0 número de células eletroquímicas 2 empilhadas pode ser variado de acordo com a aplicação da bateria recarregável 1. No exemplo mostrado, três células eletroquímicas 2b são mostradas para propósitos ilustrativos empilhadas para formar uma bateria recarregável 2, mas o número de células eletroquímicas 2a, 2b pode ser muito maior. Por exemplo, uma bateria 2 pode compreender até cerca de 500 células eletroquímicas 2a, 2b.
As células eletroquímicas 2a conforme mostrado na Figura IA e 1B podem simplesmente ser empilhadas uma no topo da outra e os elétrodos 10, 20 podem ser separados um dos outros com a utilização de um material separador.
No entanto, outros métodos de empilhamento também são aplicáveis e possíveis com a presente invenção. As Figuras 2 a 4 mostram células eletroquímicas 2b na configuração de bicélula. A célula também pode ser implantada em configuração de monocélula, configuração bipolar, como célula empilhada Z ou enrolada. As massas ativas ou materiais ativos podem ser revestidos de um lado ou dois lados ao coletor. Outros métodos de empilhamento também podem ser aplicados, como empilhamento alternado de ânodos e cátodos, cada um com um material separador entre os mesmos. Ao fazer isso, é possível utilizar ambas as superfícies do ânodo e do cátodo. A Figura 2b mostra uma pluralidade de células eletroquímicas 2b empilhadas num pacote ou saco 5 na configuração de bicélula, antes de introduzir o eletrólito no interior das células eletroquímicas 2b. A Figura 3 mostra como o eletrólito 4 pode ser inserido nas células eletroquímicas 2a, 2b. As células eletroquímicas 2a, 2b podem ser embaladas num saco 5 que é fechado em todos os lados exceto o lado superior 6 com a utilização de um aparelho de dosagem 8 como uma agulha ou similares. A Figura 3 mostra uma configuração de bicélula de três pares de células eletroquímicas 2b, em que os contactos 12, 22 são omissos por motivos de clareza. 0 aparelho de dosagem 8 permite a inserção de uma quantidade predeterminada de eletrólito 4 no interior das células eletroquímicas 2a,2b. A inserção do eletrólito 4 nas células eletroquímicas 2a, 2b empacotadas no saco 5 pode ser realizada sob condições de vácuo, por exemplo, numa pressão de cerca de 10 a 500 mbar abs. 0 eletrólito 4 pode ser injetado a partir de apenas um lado, substancialmente simplificando o procedimento de injeção. É importante ter uma distribuição muito homogénea de eletrólito 4 entre o ânodo 10 e o cátodo 20, em particular, nenhuma bolha ou outros erros estarão presentes entre o ânodo 10 e o cátodo 20, já que isso levará a defeitos indesejados e menos capacidades de bateria. 0 eletrólito 4 utilizado em baterias que contêm lítio 1 pode compreender um solvente não aquoso como, por exemplo, um carbonato cíclico, um éster cíclico, um carbonato linear, um éter ou uma combinação dos mesmos. Outros solventes orgânicos podem ser utilizados.
0 eletrólito 4 para baterias de ião de lítio 1 também compreende sais de lítio condutivos como, por exemplo, LÍC104, LÍPF6, LÍBF4, LiAsF6 e LÍPF3(CF2CF3), eletrólitos à base de bis[1,2-oxalato(2-)-0,0']borato de lítio (LiBOB), LiF4C204, LiFOP, LíPF4 (C204) , LiF40P, LiCF3 S03, LiC4F9S03, Li ÍCF3SO2) 2N, Li (C2F5SO2) 2N, LiSCN e LiSbFg, L1AIO4, LíA1C14, LiCl e Lil ou uma combinação dos mesmos. Outros sais de lítio conhecidos também podem ser utilizados. A
concentração de sal no eletrólito não aquoso pode estar na faixa de cerca de 0,5 a 2,0 mol/L 0 eletrólito 4 compreende um agente molhante. 0 agente molhante é utilizado para molhar de modo homogéneo as superfícies dos ânodos 10, dos cátodos 20 e do separador 30 e para obter uma distribuição homogénea de eletrólito 4 dentro das células eletroquímicas 2a, 2b. 0 agente molhante também serve para um preenchimento rápido da célula. 0 agente molhante também permite um preenchimento unidirecional a partir de um lado. Uma única etapa de preenchimento é suficiente para molhar as superfícies inteiras do separador e dos elétrodos até mesmo em células eletroquímicas de formato grande que tem um comprimento A e/ou uma largura B de pelo menos cerca de 10 cm ou mais.
As células do estado da técnica são geralmente temperadas em temperaturas de cerca de 50 a 60 °C por mais de 12 horas. Constatou-se que os tempos de têmpera podem ser reduzidos para menos do que cerca de 6 horas, se o agente molhante for aplicado. 0 agente molhante pode ser ou pode compreender um fluoropolímero, em particular um fluorotensioativo. Exemplos possíveis para fluoropolímeros compreendem etoxilatos de alquil perfluorado comercialmente disponíveis como Zonyl SFO, Zonyl SFN e Zonyl SF300 (E.I. DuPont). Lítio-3-[(1H,1H,2H,2H-fluoralquil)tio]-propionato, Zonyl FSA ®, Du Pont).
Os exemplos comercialmente disponíveis de fluorotensioativos que podem ser utilizados com a presente revelação compreendem, sem limitação, fluorotensioativos distribuídos pela DuPont sob o nome de produto Zonyl SFK, Zonyl SF-62 ou distribuídos pela 3M Company sob o nome de produto FLURAD FC 170, FC 123, OU L-18699A. Outros produtos comercialmente disponíveis que podem ser utilizados como fluorotensioativo compreendem produtos da empresa 3M distribuídos sob o nome de produto Novec F-C4300, 3M FC-4430, 3M FC-4432 ou 3M FC-4434.
Outros agentes molhantes que podem ser utilizados com a presente revelação compreendem polímero de acril semi-fluorado EGC-1700, Fluorometacrilato, perfluoroacrilatos de cadeia longa, tetrafluoretileno, hexafluoropropileno, agente acoplador de silano com perfluoropoliéter (PFPE-S), polímeros acrílicos que contêm metacrilato de (perfluoroalquil)etil, acrilato de butil metacrilato-co-perfluoroalquil, copolímero de dibloco de fluorocarbono semifluorado poli( acrilato de butil metacrilato-co-perfluoroalquil), n-perfluorononano, perfluoropropileno-óxido, politetrafluoroetileno, poli(tetrafluoroetileno-co-hexafluoropropileno), perfluorobutil (PFB), perfluorometil, perfluoroetil ou uma combinação dos mesmos.
Um ou mais dos agentes molhantes acima podem ser utilizados sozinhos ou em combinação. Uma combinação de fluorotensioativos não iónicos e aniónicos pode ser aplicada ou fluorotensioativo não iónico pode ser utilizado sozinho.
Os agentes molhantes, fluoropolímeros ou fluortensioativos podem ser utilizados numa concentração de cerca de 5 ppm (partes por milhão) a cerca de 5.000 ppm. Observou-se que essas concentrações geram resultados satisfatórios em relação ao preenchimento rápido e homogéneo do eletrólito numa célula pré-montada. Constatou-se que uma concentração do agente molhante de mais de 0,05% em peso de eletrólito aumenta a formação de espuma, o que reduz a molhabi1idade. A utilização do agente molhante no eletrólito resulta numa distribuição proporcional e homogénea do eletrólito 4 na célula eletroquímica 2a, 2b. A utilização do agente molhante permite a redução dos tempos de preenchimento consideravelmente e permite o fabrico de baterias de ião de lítio de formato grande em escalas de tempo aceitáveis adequadas para produção em massa. A Figura 4 mostra um pacote de bateria vedado 1, em que a abertura 6 do saco 5 foi fechada após o preenchimento do pacote de bateria 1 com eletrólito 4 ter sido completado. É óbvio para um perito na especialidade que existem outras possibilidades além dos sacos 5 para embalar as células eletroquímicas 2a, 2b. Por exemplo, um alojamento de bateria de materiais plásticos conhecidos pode ser utilizado. É óbvio para um perito na especialidade que uma pluralidade de conjuntos de baterias 1 podem ser combinados para aumentar a capacidade e/ou tensão da bateria. 0 eletrólito da presente revelação pode ser utilizado com qualquer tipo de células eletroquímicas e um perito na especialidade pode adaptar as propriedades do eletrólito para aplicações diferentes, isto é, para o tamanho e material das células eletroquímicas utilizadas.
REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO
Esta lista de referências citadas pelo requerente serve apenas para a conveniência do leitor. Não faz parte o documento de patente europeia. Embora tenha sido aplicado um cuidado extremo ao compilar as referências, não foi possível excluir erros ou omissões e ο IEP exime qualquer responsabilidade a este respeito.
Documentos de patente citados na descrição • WO 02091497 A [0005] • WO 2010004012 A [0006]
Claims (4)
- REIVINDICAÇÕES1. Método para fabricar uma célula eletroquímica que contém ião de lítio recarregável de formato grande (2a, 2b), sendo que o método compreende as etapas de: a. fornecer pelo menos um ânodo (10), pelo menos um cátodo (20) e pelo menos um separador (30) entre o pelo menos um ânodo (10) e o pelo menos um cátodo (20) , em que o pelo menos um cátodo, o pelo menos um ânodo e o pelo menos um separador têm pelo menos uma dimensão de 100 mm ou mais; e b. introduzir um eletrólito (4) entre o ânodo (10) e o cátodo (20) numa única etapa de preenchimento, sendo que o eletrólito compreende: i. pelo menos um sal condutivo que compreende iões de lítio, ii. pelo menos um solvente e iii. pelo menos um agente molhante selecionado a partir do grupo que compreende fluoropolímeros ou fluortensioativos, em que a concentração do pelo menos um agente molhante no eletrólito é de 5 ppm a 5.000 ppm, em que introduzir o eletrólito entre o ânodo e o cátodo é realizado sob vácuo numa pressão de 10 a 500 mbar abs.
- 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a etapa de introduzir o eletrólito (4) entre o ânodo (10) e o cátodo (20) compreende injetar o eletrólito (4) a partir de um lado do pelo menos um ânodo (10) , do pelo menos um cátodo (20) e do pelo menos um separador (30).
- 3. Método, de acordo com a reivindicação 2, em que compreende adicionalmente colocar o pelo menos um ânodo (10) , o pelo menos um cátodo (20) e o pelo menos um separador (30) num saco (5) com um lado aberto e em que injetar o eletrólito (4) compreende a injeção do eletrólito (4) através do lado aberto do saco (5).
- 4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que a etapa de fornecer o pelo menos um ânodo, o pelo menos um cátodo e o pelo menos um separador compreende laminar o pelo menos um ânodo, o pelo menos um cátodo e o pelo menos um separador entre si.
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| US9236634B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-01-12 | Wildcat Discorvery Technologies, Inc. | Electrolyte solutions for high cathode materials and methods for use |
| US9882243B2 (en) | 2013-09-26 | 2018-01-30 | Eaglepicher Technologies, Llc | Lithium-sulfur battery and methods of reducing insoluble solid lithium-polysulfide depositions |
| US9455447B2 (en) | 2013-09-26 | 2016-09-27 | Eaglepicher Technologies, Llc | Lithium-sulfur battery and methods of preventing insoluble solid lithium-polysulfide deposition |
| US9991493B2 (en) | 2013-10-15 | 2018-06-05 | Eaglepicher Technologies, Llc | High energy density non-aqueous electrochemical cell with extended operating temperature window |
| JP6210329B2 (ja) * | 2014-12-23 | 2017-10-11 | トヨタ自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池の製造方法 |
| KR20240015168A (ko) * | 2015-05-08 | 2024-02-02 | 셀가드 엘엘씨 | 개선된, 코팅된 또는 처리된 마이크로다공성 전지 분리기, 재충전 가능한 리튬 전지, 시스템, 및 이와 관련된 제조 및/또는 이용 방법 |
| US10700377B2 (en) | 2017-01-17 | 2020-06-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Solid electrolyte for a negative electrode of a secondary battery including first and second solid electrolytes with different affinities for metal deposition electronchemical cell and method of manufacturing |
| KR102477644B1 (ko) * | 2017-07-03 | 2022-12-15 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전해질 첨가제 및 이를 포함하는 리튬 이차전지용 비수전해액 |
| US10840513B2 (en) | 2018-03-05 | 2020-11-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Solid electrolyte for a negative electrode of a secondary battery and methods for the manufacture of an electrochemical cell |
| JP6918036B2 (ja) * | 2018-03-23 | 2021-08-11 | 株式会社東芝 | 二次電池、電池パック、車両及び定置用電源 |
| JP7375511B2 (ja) * | 2019-12-02 | 2023-11-08 | 株式会社Ｇｓユアサ | 非水電解質、非水電解質蓄電素子及びその製造方法 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2003515251A (ja) * | 1999-11-16 | 2003-04-22 | パワーセル コーポレイション | キャパシタ |
| JP2002042891A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-08 | Toshiba Battery Co Ltd | 薄型リチウム二次電池 |
| ITMI20010008A1 (it) * | 2001-01-03 | 2002-07-03 | Ausimont Spa | Additivi per fluoropolieterei per applicazioni elettromagnetiche |
| KR100446659B1 (ko) | 2001-05-09 | 2004-09-04 | 주식회사 엘지화학 | 비이온성 계면활성제를 포함하는 전해액과 이를 이용하는리튬이온 전지 |
| JP4302366B2 (ja) * | 2001-07-10 | 2009-07-22 | 三菱化学株式会社 | 非水系電解液及びこれを用いた二次電池 |
| US20030049538A1 (en) * | 2001-08-02 | 2003-03-13 | Wolfgang Buerger | Electrochemical energy storage device |
| JP3904935B2 (ja) * | 2002-01-29 | 2007-04-11 | 三菱化学株式会社 | リチウムポリマー二次電池の製造方法 |
| JP2003346765A (ja) * | 2002-05-30 | 2003-12-05 | Japan Storage Battery Co Ltd | 複合シート及びそれを用いた非水電解質二次電池 |
| KR20060029747A (ko) * | 2004-10-01 | 2006-04-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬이온 이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬이온이차전지 |
| JP2008535154A (ja) * | 2005-03-22 | 2008-08-28 | オクシス・エナジー・リミテッド | 硫化リチウム電池およびこれを製造する方法 |
| US20070257062A1 (en) * | 2006-05-04 | 2007-11-08 | Richard Kraus | Gyrator feeder |
| JP5234000B2 (ja) * | 2007-09-12 | 2013-07-10 | ダイキン工業株式会社 | 電解液 |
| CN101267033B (zh) * | 2008-04-18 | 2010-09-15 | 江苏迪欧能源科技有限公司 | 锂离子电池注液润湿方法 |
| FR2933814B1 (fr) * | 2008-07-11 | 2011-03-25 | Commissariat Energie Atomique | Electrolytes liquides ioniques comprenant un surfactant et dispositifs electrochimiques tels que des accumulateurs les comprenant |
| US8795903B2 (en) * | 2008-08-19 | 2014-08-05 | California Institute Of Technology | Lithium-ion electrolytes containing flame retardant additives for increased safety characteristics |
| CN101667662A (zh) * | 2008-09-01 | 2010-03-10 | 北京创亚恒业新材料科技有限公司 | 一种含表面活性剂的锂离子二次电池电解液 |
| JP2012532419A (ja) * | 2009-06-29 | 2012-12-13 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | エネルギー貯蔵デバイスにおける３次元銅含有電極の固体電解質界面のためのパッシベーション膜 |
| JP2010062163A (ja) * | 2009-12-15 | 2010-03-18 | Sharp Corp | 二次電池の製造方法 |
| CN101771167B (zh) * | 2010-02-05 | 2013-09-25 | 九江天赐高新材料有限公司 | 一种高容量锂离子电解液、电池以及电池的制备方法 |
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