具有改进的气体与湿气渗透率比的电池制造技术

本公开的一些实施方式涉及一种包括外壳的电池。在一些实施方式中，外壳包括开口。在一些实施方式中，电池包括至少一个含氟聚合物膜。在一些实施方式中，至少一个含氟聚合物膜覆盖外壳的开口。在一些实施方式中，至少一个含氟聚合物膜具有85％至100％的结晶度。在一些实施方式中，至少一个含氟聚合物膜的密度为2.0g/cm3至2.2g/cm3。在一些实施方式中，至少一个含氟聚合物膜具有大于0.5的CO2渗透率与湿气渗透率之比。用于电子部件的聚四氟乙烯薄膜，其特征在于，该聚四氟乙烯薄膜可以具有1.40g/cm3或更高的密度以及3000秒或更高的空气渗透率。气渗透率。气渗透率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的气体与湿气渗透率比的电池


[0001]本公开涉及具有改进的气体渗透率与湿气渗透率之比的电池。

技术介绍

[0002]电池，如锂离子电池，用于为包括汽车和手机在内的各种电子设备供电。尽管在过去的几十年中，电池的性能已经取得了巨大的进步，但仍然需要对电池性能的几个方面(例如，电池寿命、电池输出等)进行改进。

技术实现思路

[0003]涵盖的实施方式是由权利要求书而非该
技术实现思路
所限定。该
技术实现思路
是各个方面的高度综述，并介绍了下面详细说明部分中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
并不旨在鉴定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在单独使用以确定所要求保护的主题的范围。应通过参考整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及各权利要求来理解主题。
[0004]本公开的一些实施方式涉及一种包括外壳的电池。在一些实施方式中，外壳包括开口。
[0005]在一些实施方式中，电池还包括至少一个含氟聚合物膜。在一些实施方式中，至少一个含氟聚合物膜覆盖外壳的开口。在一些实施方式中，至少一个含氟聚合物膜包括以下中的至少一种：聚四氟乙烯(PTFE)、致密化PTFE(dPTFE)、膨胀PTFE(ePTFE)、全氟烷氧基烷烃(PFA)、氟化乙烯
‑
丙烯(FEP)、聚乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚乙烯氯三氟乙烯(ECTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)或其任意组合。在一些实施方式中，至少一个含氟聚合物膜具有85％至100％的结晶度。在一些实施方式中，至少一个含氟聚合物膜的密度为2.0g/cm3至2.2g/cm3。在一些实施方式中，至少一个含氟聚合物膜具有大于0.5的二氧化碳(CO2)渗透率与湿气渗透率之比。在一些实施方式中，至少一个含氟聚合物膜具有大于0.5且小于1.5的CO2渗透率与湿气渗透率之比。
[0006]在一些实施方式中，电池还包括正极。在一些实施方式中，正极至少部分地设置在外壳内。在一些实施方式中，正极选自：锂镍锰钴氧化物(“NMC”)、锂镍钴铝氧化物(“NCA”)、锂锰氧化物(“LMO”)、锂铁磷酸盐(“LFP”)、锂钴氧化物(“LCO”)或其任何组合。
[0007]在一些实施方式中，电池还包括负极。在一些实施方式中，负极至少部分地设置在外壳内。在一些实施方式中，负极选自：锂、石墨、钛酸锂(“LTO”)、锡
‑
钴合金或其任何组合。
[0008]在一些实施方式中，电池还包括电解质。在一些实施方式中，电解质设置在正极和负极之间。在一些实施方式中，电解质被配置为在电池运行期间释放至少一种气体。在一些实施方式中，所述至少一种气体选自CO2、H2、CO或其任意组合；和至少一个含氟聚合物膜。在一些实施方式中，电解质是电解溶液的形式。在一些实施方式中，电解溶液包含至少一种溶剂和至少一种电解盐。在一些实施方式中，电解溶液的至少一种溶剂包括至少一种有机溶剂。在一些实施方式中，电解质的至少一种有机溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)或它们的混合物。在一些实施方式中，电解质包含至少一种添
加剂。在一些实施方式中，所述至少一种添加剂被配置为在电池运行期间释放至少一种选自CO2、H2、CO或其任何组合的气体。在一些实施方式中，电解质浸渍在至少一个分隔件内。在一些实施方式中，至少一个分隔件包括至少一种选自以下的材料：聚丙烯、聚乙烯、至少一种四氟乙烯(TFE)聚合物或共聚物、至少一种偏二氟乙烯均聚物、至少一种六氟丙烯(HFP)
‑
偏二氟乙烯共聚物，或其任意组合。
[0009]在一些实施方式中，电池是二次电池。在一些实施方式中，二次电池是锂离子电池。
附图说明
[0010]本文仅通过示例的方式，参考附图描述了本公开的一些实施方式。现在具体地参考附图，要强调的是，示出的实施方式是作为示例并且出于对本公开的实施方式的说明性讨论的目的。就这一点而言，结合附图进行的描述对于本领域技术人员而言显而易见的是可以如何实践本公开的实施方式。
[0011]图1
‑
3描绘了根据本公开的电池的示例性非限制性实施方式。
[0012]图4描绘了用于测量CO2渗透率的示例性测试设备。
[0013]图5描绘了用于测量湿气渗透率的示例性测试设备。
具体实施方式
[0014]在已经公开的那些益处和改进中，根据结合附图进行的以下描述，本公开的其他目的和优点将变得显而易见。本文公开了本公开的具体实施方式；但是，应当理解，所公开的实施方式仅是可以以各种形式体现的本公开的示例。另外，关于本公开的各种实施方式给出的每个实例旨在是说明性的而非限制性的。
[0015]在整个说明书和权利要求书中，除非上下文另外明确指出，否则以下术语具有本文明确关联的含义。尽管这里使用的短语“在一个实施方式中”，“在一种实施方式中”和“在一些实施方式中”可以指相同的实施方式，但不一定是指相同的实施方式。此外，本文使用的短语“在另一个/种实施方式中”和“在一些其他实施方式中”虽然可以指不同的实施方式，但是不一定是指代不同的实施方式。本公开的所有实施方式旨在是可组合的，而不脱离本公开的范围或精神。
[0016]如本文所使用的，术语“基于”不是排他的，并且允许基于未描述的其他因素，除非上下文另外明确指出。另外，在整个说明书中，“一个”、“一种”和“该”的含义包括复数指代。“在
……
中”的含义包括“在
……
中”和“在
……
上”。
[0017]本文引用的所有现有专利、出版物和测试方法都通过引用全文纳入本文。
[0018]如本文所用，术语“外壳”被定义为包围电池组件的壳体。
[0019]如本文所用，“电解质”定义为被配置为在负极和正极之间携带带电粒子的任何介质。电解质可以采取多种形式，包括但不限于：溶液、酸、碱、凝胶、聚电解质、陶瓷等，或它们的任何组合。
[0020]如本文所用，“结晶度”定义为固体的结构有序程度。结晶度以百分比为单位测量。结晶度为0％的固体是完全无定形的，而结晶度为100％的固体是完全结晶的。本文所述的膜的结晶度使用X射线衍射(“XRD”)测量。根据一些非限制性实施方式在此描述的某些膜的
结晶度也可以基于Satokawa等人在《塑料课程
‑
含氟聚合物(Plastic course
‑
Fluoropolymer)》，工业新闻报(Nikkan Kogyo Shimbun)版本3，第18页，(1978)中阐述的程序计算，该文献通过引用全部并入本文。
[0021]如本文所用，“湿气”定义为包含水和空气的混合物。
[0022]如本文所用，二氧化碳(CO2)渗透率使用JIS K7126
‑
1中阐述的“差压”方法并通过使用本文实施例部分中描述的程序和测试设置来测量。CO2渗透率的单位为cm3·
cm/(cm2·
s
·
cmHg)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池，其包括：外壳，其中，外壳包括开口；正极，其中，正极至少部分地设置在外壳内；负极，其中，负极至少部分地设置在外壳内；电解质，其中，电解质设置在正极和负极之间，其中，电解质被配置为在电池运行期间释放至少一种气体，其中，所述至少一种气体选自二氧化碳(“CO
2”)、氢气(H2)、一氧化碳(CO)或其任意组合；和至少一种含氟聚合物膜，其中，所述至少一个含氟聚合物膜覆盖外壳的开口，其中，所述至少一个含氟聚合物膜具有85％至100％的结晶度；其中，所述至少一个含氟聚合物膜的密度为2.0g/cm3至2.2g/cm3；其中，所述至少一个含氟聚合物膜具有大于0.5的CO2渗透率与湿气渗透率之比。2.如权利要求1所述的电池，其中，所述电池是二次电池。3.如权利要求2所述的电池，其中，所述二次电池是锂离子电池。4.如前述权利要求中任一项所述的电池，其中，所述正极选自：锂镍锰钴氧化物(“NMC”)、锂镍钴铝氧化物(“NCA”)、锂锰氧化物(“LMO”)、锂铁磷酸盐(“LFP”)、锂钴氧化物(“LCO”)或它们的任何组合。5.如前述权利要求中任一项所述的电池，其中，所述负极选自：锂、石墨、钛酸锂(“LTO”)、锡
‑
钴合金或它们的任何组合。6.如权利要求1所述的电池，其中，所述电解质为电解溶液的形式，其中所述电解溶液包含至少一种溶剂和至少一种电解盐。7.如前述权利要求中任一项所述的电池，其中，电解溶液的至少一种溶剂包括至少一种有机溶剂。8.如权利要求7所述的电池，其中，电解质的至少一种有机溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(D...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林康太郎，
申请(专利权)人：日本戈尔合同会社，
类型：发明
国别省市：