用于电池组单元的经涂覆的阴极活性材料制造技术

描述了用于电池组单元(2)的阴极活性材料(42)，其中在阴极活性材料(42)上至少部分地施加保护层(52)，且其中保护层(52)由锂离子传导性固体电解质构成，所述固体电解质包含下列化合物中至少一种：a)LiTiCoO4；b)LiPON（锂磷氧氮化合物）或Li3PO4（磷酸锂）；c)LiFePO4（磷酸锂铁）；d)Li4Ti5O12（钛酸锂）；e)主要立方晶体结构的通式LiyA3B2O12的石榴石，其中A选自至少一种来自La、K、Mg、Ca、Sr和Ba的元素，B选自至少一种来自Zr、Hf、Nb、Ta、W、In、Sn、Sb、Bi和Te的元素，且3<y<7；f)通式Li3xLa2/3‑xTiO3的钙钛矿，其中2/3≥x≥0；g)NASICON型的化合物，其通过通式Li1+xRxM2‑x(PO4)3表示，其中M选自至少一种来自Ti、Ge和Hf的元素，R选自至少一种来自Al、B、Sn和Ge的元素，且0≤x<2；h)通式x(Li2S)·y(P2S5)·z(MnSm)的锂离子传导性硫化物玻璃，其中MnSm具有含义SnS2、GeS2、B2S3或SiS2，且x、y和z各自彼此独立地可以为0至100的值，条件是x+y+z=100；i)式Li6PS5X的硫银锗矿，其中X可以选自Cl、Br和I；j)基于聚环氧乙烷（PEO）的聚合物电解质。

Coated cathode active materials for battery pack cells

A cathodic active material (42) for a battery unit (2) is described, in which a protective layer (52) is applied at least partially on the cathode active material (42), and a protective layer (52) consists of a lithium ion conductive solid electrolyte, and the solid electrolyte contains at least one of the following compounds: a) LiTiCoO4; b) LiPON (lithium phosphorus oxitation) Or Li3PO4 (lithium phosphate); c) LiFePO4 (lithium iron phosphate); d) Li4Ti5O12 (lithium titanate); E) the main cubic crystal structure of the general formula of the garnet of LiyA3B2O12, in which A is selected from at least one of the elements from La, K, Mg, Ca, wasting, etc. Elements, and 3< y< 7; F) perovskite of the general type Li3xLa2/3 xTiO3, in which 2/3 > x > 0; g) NASICON type compounds, which are expressed through the general Li1+xRxM2 x (PO4) 3. P2S5). Z (MnSm) lithium ion conductive sulfide glass in which MnSm has a meaning SnS2, GeS2, B2S3, or SiS2, and X, y, and Z separately can be 0 to 100 independently of each other. .

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电池组单元的经涂覆的阴极活性材料本专利技术涉及用于电池组单元的包含保护层的阴极活性材料，所述保护层含有锂离子传导性固体电解质。本专利技术还涉及电池组单元，其包含至少一个由所述阴极活性材料制造的电极，以及涉及制造本专利技术电极的方法。现有技术在过去几十年中，电能的储存具有越来越大的重要性。电能可借助电池组储存。电池组将化学反应能转化为电能。在此，区分一次电池组和二次电池组。一次电池组仅能一次性工作，而也称为蓄电池的二次电池组可以再次充电。电池组在此包含一个或多个电池组单元。在蓄电池中，特别地使用所谓的锂离子电池组单元。其特征尤其在于高的能量密度和极少的自放电。锂离子电池组单元具有正电极（阴极）和负电极（阳极）。正电极和负电极各自包含集流体，在其上施加正极或负极活性材料（阴极或阳极活性材料）。该正极和负极活性材料的特征特别在于其能够可逆地嵌入和释放锂离子。用于负电极的活性材料（阳极活性材料）例如是硅，其可以与锂原子形成化合物。但是，碳，例如石墨也广泛地作为用于负电极的活性材料。在负电极的活性材料中，在充电状态下嵌入锂原子。作为用于正电极的活性材料（阴极活性材料），通常使用含锂的过渡金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于锂离子电池组的阴极(22)的阴极活性材料(42)，其中阴极活性材料(42)至少部分地配备有保护层(52)，其特征在于，保护层(52)由锂离子传导性固体电解质构成，所述固体电解质包含下列化合物中至少一种：a) LiTiCoO4（锂钛钴氧化物）；b) LiPON（锂磷氧氮化合物）或Li3PO4（磷酸锂）；c) LiFePO4（磷酸锂铁）；d) Li4Ti5O12（钛酸锂）；e) 主要立方晶体结构的通式LiyA3B2O12的石榴石，其中A选自至少一种来自La、K、Mg、Ca、Sr和Ba的元素，B选自至少一种来自Zr、Hf、Nb、Ta、W、In、Sn、Sb、Bi和Te的元素，且3 < y &...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.16 DE 102015217749.11.用于锂离子电池组的阴极(22)的阴极活性材料(42)，其中阴极活性材料(42)至少部分地配备有保护层(52)，其特征在于，保护层(52)由锂离子传导性固体电解质构成，所述固体电解质包含下列化合物中至少一种：a)LiTiCoO4（锂钛钴氧化物）；b)LiPON（锂磷氧氮化合物）或Li3PO4（磷酸锂）；c)LiFePO4（磷酸锂铁）；d)Li4Ti5O12（钛酸锂）；e)主要立方晶体结构的通式LiyA3B2O12的石榴石，其中A选自至少一种来自La、K、Mg、Ca、Sr和Ba的元素，B选自至少一种来自Zr、Hf、Nb、Ta、W、In、Sn、Sb、Bi和Te的元素，且3&lt;y&lt;7；f)通式Li3xLa2/3-xTiO3的钙钛矿，其中2/3≥x≥0；g)NASICON型的化合物，其通过通式Li1+xRxM2-x(PO4)3表示，其中M选自至少一种来自Ti、Ge和Hf的元素，R选自至少一种来自Al、B、Sn和Ge的元素，且0≤x&lt;2；h)通式x(Li2S)·y(P2S5)·z(MnSm)的锂离子传导性硫化物玻璃，其中MnSm具有含义SnS2、GeS2、B2S3或SiS2，且x、y和z各自彼此独立地可以为0至100的值，条件是x+y+z=100；i)式Li6PS5X的硫银锗矿，其中X可以选自Cl、Br和I；j)基于聚环氧乙烷（PEO）的聚合物电解质。2.根据权利要求1的阴极活性材料(42)，其中由所述锂离子传导性固体电解质制成的保护层(52)的层厚度为小于15nm。3.根据权利要求1或2的阴极活性材料(42)，其中所述阴极活性材料(42)包含式LiMO2的化合物，其中M可以选自Co、Ni、Mn或它们的混合物以及它们与Al的混合物。4.根据权利要求1至3任一项的阴极活性材料(42)，其中阴极活性材料(42)包含式nLiNi1-xM'xO2·(1-n)Li2MnO3的化合物，其中M'表示选自Co、Mn以及它们的混合物的金属离子，0&lt;n&lt;1且0&lt;x&lt;1。5.用于锂离子电池组的阴极(22)，其包含至少一种根据权利要求1至4任一项的阴极活性材料(42)。6.电池组单元(2)，其包含至少一个根据权利要求5的阴极(22)。7.制造电池组单元(2)的电极，特别是根据权利要求5的阴极(22)的方法，其中所述方法包括下列方法步骤：(i)提供阴极活性材料(42)；(ii)至少部分地用保护层(52)涂覆阴极活性材料(42)，其中保护层(52)由锂离子传导性固体电解质构成，所述固体电解质包含下列化合物a)至j)中至少一种：a)LiTiCoO4（锂钛钴氧化物）；b)LiPON（锂磷氧氮化合物）或Li3PO4（磷酸锂）；c)LiFePO4（...

【专利技术属性】
技术研发人员：J齐格勒，A马鲁斯齐克，C恩格尔，T埃克尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE