用于电容器辅助电池组的非对称混合电极制造技术

用于电容器辅助电池组的非对称混合电极包括集流体和第一与第二电活性部分。该第一电活性部分在该集流体的第一表面上。该第一电活性部分包括第一电池组层。该第一电池组层包含第一电池组电活性材料和第一粘合剂。该第二电活性部分在该集流体的与第一表面相对的第二表面上。该第二电活性部分包括第二电池组层和电容层。该第二电池组层包含第二电池组电活性材料和第二粘合剂。该电容层包含电容电活性材料和第三粘合剂。该第一和第二电活性部分是非对称的。该第一和第二电池组电活性材料均为正极电活性材料或均为负极电活性材料。该非对称混合电极具有0.01%

【技术实现步骤摘要】
用于电容器辅助电池组的非对称混合电极

技术介绍

[0001]本章节提供与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。
[0002]本公开涉及具有非对称涂层的混合电极，其可以是正极或负极。本公开还提供了包括该非对称混合电极的电容器辅助电池组和制造该非对称混合电极的方法。
[0003]高能量密度电化学电池，如锂离子电池组，可用于多种消费产品和车辆，如电池组或混合动力电动车。随着电池组功率和使用寿命不断取得技术进步，电池组供电车辆有望成为一种运输选择。

技术实现思路

[0004]本部分提供本公开的概括性总结，并且并非全面公开其全部范围或其所有特征。
[0005]在各种方面，本公开提供了用于电容器辅助电池组的非对称混合电极。该非对称混合电极包括集流体、第一电活性部分和第二电活性部分。该集流体包含导电材料。该第一电活性部分在该集流体的第一表面上。该第一电活性部分包括第一电池组层。该第一电池组层包含第一电池组电活性材料和第一粘合剂。该第二电活性部分在该集流体的与第一表面相对的第二表面上。该第二电活性部分包括第二电池组层和电容层。该第二电池组层包含第二电池组电活性材料和第二粘合剂。该电容层包含电容电活性材料和第三粘合剂。该第一电活性部分与该第二电活性部分是非对称的。该第一电池组电活性材料与该第二电池组电活性材料均为正极电活性材料或均为负极电活性材料。该非对称混合电极具有0.01%
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1%的电容器混合比。
[0006]在一个方面，该电容层进一步包含第三电池组电活性材料。
[0007]在一个方面，该电容层以该电容电活性材料的小于或等于大约95重量%包含该第三电池组电活性材料。
[0008]在一个方面，该电容层以该电容电活性材料的小于或等于大约20重量%包含该第三电池组电活性材料。
[0009]在一个方面，该第一电池组电活性材料、该第二电池组电活性材料与该第三电池组电活性材料是相同的。
[0010]在一个方面，该第一粘合剂、该第二粘合剂与该第三粘合剂是相同的。
[0011]在一个方面，该第一粘合剂、该第二粘合剂与该第三粘合剂包含聚偏二氟乙烯。
[0012]在一个方面，该电容器混合比小于或等于大约0.7%。
[0013]在一个方面，该第二电池组层在该电容层与该集流体之间。
[0014]在一个方面，该第一电池组层直接在该集流体的第一表面上。
[0015]该第二电池组层直接在该集流体的第二表面上。该电容层直接在该第二电池组层上。
[0016]在一个方面，该第一电池组层限定了小于 5 mm的第一厚度。该第二电池组层限定了小于 5 mm的第二厚度。
[0017]在一个方面，该第一厚度与该第二厚度基本相同。
[0018]在一个方面，该电容层限定了1
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200 μm的厚度。
[0019]在一个方面，该第一电池组电活性材料与该第二电池组电活性材料是相同的。
[0020]在一个方面，该第一电池组电活性材料与该第二电池组电活性材料是正极电活性材料。
[0021]在一个方面，该正极电活性材料包括橄榄石化合物。该电容电活性材料包括活性炭。该导电材料包括铝。
[0022]在一个方面，该第一电池组电活性材料与该第二电池组电活性材料是负极电活性材料。
[0023]在一个方面，该负极电活性材料包括碳基电池组电活性材料。该电容电活性材料包括碳基电容电极材料。该导电材料包括铜。
[0024]在各种方面，本公开提供了一种电化学电池。该电化学电池包括该非对称混合电极、电池组正极和电池组负极。
[0025]在各种方面，本公开提供了一种制造用于电化学电池的非对称混合电极的方法。该方法包括在集流体的第一表面上形成第一电池组层。该第一电池组层包含第一电池组电活性材料和第一粘合剂。该集流体包含导电材料。该方法进一步包括在该集流体的与第一表面相对的第二表面上形成第二电池组层。该第二电池组层包含第二电池组电活性材料和第二粘合剂。该方法进一步包括在该第二电池组层上形成电容层。该电容层包含电容电活性材料和第三粘合剂。该第一电池组层限定了第一电活性部分。该第二电池组层与该电容层共同限定了第二电活性部分。该第一电活性部分与该第二电活性部分是非对称的。该第一电池组电活性材料与该第二电池组电活性材料均为正极电活性材料或均为负极材料。该非对称混合电极具有大约0.01%
–
1%的电容器混合比。
[0026]由本文中提供的描述容易看出其它适用领域。概述中的描述和具体实例仅意在举例说明而无意限制本公开的范围。
附图说明
[0027]本文中描述的附图仅用于图示说明所选实施方案而非所有可能的实施方式，并且无意限制本公开的范围。
[0028]图1是用于循环锂离子的电化学电池的示意图；图2是电容电极的示意图；图3是具有电容器侧和电池组侧的双侧电极的示意图；图4是对称性双侧电极的示意图；图5是根据本公开的各种方面的非对称混合电极的示意图；图6是根据本公开的各种方面的非对称混合正极的示意图；图7是根据本公开的各种方面的非对称混合负极的示意图；图8是根据本公开的各种方面的电池组正极的示意图；图9是根据本公开的各种方面的电池组负极的示意图；图10是根据本公开的各种方面的电容器辅助电池组（“CAB”）的示意图；图11是根据本公开的各种方面的另一CAB的示意图；图12是根据本公开的各种方面的又一CAB的示意图；
图13是描绘制造图5的非对称混合电极的方法的流程图；图14是图13的方法的一部分的示意图；图15是图13的方法的另一部分的示意图；图16是图13的方法的再一部分的示意图；图17是图13的方法的再一部分的示意图；图18是图13的方法的再一部分的示意图；图19是图13的方法的再一部分的示意图。
[0029]在附图的几个视图中，相应的附图标记指示相应的部件。
具体实施方式
[0030]提供示例性实施方案以使本公开彻底并向本领域技术人员充分传达其范围。阐述了许多具体细节，例如具体组成、组分、装置和方法的实例，以提供对本公开的实施方案的充分理解。对本领域技术人员显而易见的是，不需要使用具体细节，示例性实施方案可以具体体现为许多不同的形式，它们都不应被视为限制本公开的范围。在一些示例性实施方案中，没有详细描述公知的方法、公知的装置结构和公知的技术。
[0031]本文所用的术语仅为了描述特定的示例性实施方案而无意作为限制。除非上下文清楚地另行指明，本文所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”可以旨在也包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”是包容性的，因此规定了所述特征、要素、组合物、步骤、整数、操作和/或组分的存在，但不排除一种或多种其它特征、整数、步骤、操作、要素、组分和/或其集合的存在或加入。尽管开放式术语“包括”应被理解为用于描述和要求保护本文中所述的各种实施方案的非限制性术语，但在某些方面，该术语可替代地理解为更具限制性和局限性的术语，如“由
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于电容器辅助电池组的非对称混合电极，其包括：包含导电材料的集流体；在所述集流体的第一表面上的第一电活性部分，所述第一电活性部分包括：第一电池组层，其包含，第一电池组电活性材料，和第一粘合剂；在所述集流体的与第一表面相对的第二表面上的第二电活性部分，所述第二电活性部分包括：第二电池组层，其包含，第二电池组电活性材料，和第二粘合剂；和电容层，其包含，电容电活性材料，和第三粘合剂，其中所述第一电活性部分与所述第二电活性部分是非对称的，所述第一电池组电活性材料与所述第二电池组电活性材料均为正极电活性材料或均为负极电活性材料，且所述非对称混合电极具有0.01%
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1%的电容器混合比。2.权利要求1所述的非对称混合电极，其中所述电容层进一步包含第三电池组电活性材料。3.权利要求2所述的非对称混合电极，其中所述电容层以所述电容电活性材料的小于或等于大约95重量%包含所述第三电池组电活性材料。4.权利要求2或3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德文，阙小超，吴美远，刘海晶，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：