【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于锂离子二次电池组的沸石基复合隔件及其制造方法
[0001]本专利技术总体涉及用于电化学电池如锂离子二次电池组中的复合隔件,以及生产其的制造方法。更具体地,本公开涉及锂交换沸石作为无机清除剂或添加剂的用途,其与不同的无机粒子或第二类无机粒子一起位于聚合物粘合剂中,以形成用于锂离子二次电池组中的电池隔件。
技术介绍
[0002]本部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息,可能不构成现有技术。
[0003]锂离子二次电池组通常提供高能量密度,并且由于发生的氧化还原反应的可逆性,其能够经历多次充电
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放电循环。因此,锂离子二次电池组被广泛用作许多便携式电子设备(如手机、笔记本电脑等)、电动工具、电动汽车和电网储能的能源。
[0004]锂离子二次电池组的主要组件通常包括负极(阳极)、非水电解质、隔件、正极(阴极)和用于两个电极的集流体。所有这些组件密封在箱、围隔、袋、包、圆柱壳等(通常称为电池组的“外壳”)中。在商用锂离子电池组中,石墨和Li4Ti5O
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代表通常用在负极中的最先进的活性材料。然而,由于硅和锂金属的比容量高出一个数量级,因此是可以替代石墨的有前景的材料。
[0005]锂离子电池组中的隔件通常是聚烯烃膜,其具有由例如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的这类材料形成的微米级的孔。隔件防止正极和负极之间的物理接触,但允许锂离子来回传输。注入电池组包或电池中的是非水电解质,其通常是锂盐溶液,例如在有机载液中的六氟磷酸锂(LiPF6)、双草酸硼酸锂(LiBOB ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电化学电池的复合隔件,所述复合隔件包括:多种第一无机粒子,所述第一无机粒子是锂交换沸石类型,基于所述锂交换沸石的总重量,具有0.1重量%至20重量%范围的锂(Li)浓度和低于5重量%的钠(Na)浓度;一种或多种第二无机粒子,其中所述第二无机粒子的组成不同于所述第一无机粒子;所述第二无机粒子具有0.005重量%至1.0重量%范围的钠(Na)浓度;和聚合物粘合剂;其中所述第一无机粒子与所述第二无机粒子的重量比为1:99至99:1的范围,并且组合的第一无机粒子和第二无机粒子与所述聚合物粘合剂的重量比为50:50至99:1的范围。2.根据权利要求1所述的复合隔件,其中所述聚合物粘合剂是聚丙烯酸(PAA)、聚酰胺
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酰亚胺(PAI)、聚丙烯腈(PAN)、聚苯胺(PANI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙二醇(PEG)、聚氧化乙烯(PEO)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)、聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、或其组合。3.根据权利要求1或2中任一项所述的复合隔件,其中所述电化学电池包括正极、负极、非水电解质和所述复合隔件。4.根据权利要求3所述的复合隔件,其中所述锂交换沸石配置为清除所述非水电解质中出现的水分(H2O)、氢氟酸(HF)和/或游离过渡金属离子。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的复合隔件,其中所述锂交换沸石具有选自ABW、AFG、BEA、BHP、CAS、CHA、CHI、DAC、DOH、EDI、ESV、FAU、FER、FRA、GIS、GOO、GON、HEU、KFI、LAU、LTA、LTN、MEI、MER、MOR、MSO、NAT、NES、PAR、PAU、PHI、RHO、RTE、SOD、STI、TER、THO、VET、YUG和ZSM的框架。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的复合隔件,其中所述锂交换沸石具有1至100的SiO2/Al2O3比率和0.01μm至2μm范围的平均粒径(D50)。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的复合隔件,其中所述锂交换沸石具有在10
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1000m2/g范围的表面积和0.1cc/g至2.0cc/g范围的孔隙体积。8.根据权利要求1
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7中任一项所述的复合隔件,其中所述第二无机粒子选自由以下组成的组:二氧化硅、α
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氧化铝、β
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氧化铝、γ
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氧化铝、θ
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氧化铝、κ
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氧化铝、χ
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氧化铝、氧化镁、二氧化钛、氧化锆、硅酸铝、硅酸钙、硅酸镁、碳酸钙、薄水铝石、拟薄水铝石、高岭土、氢氧化铝、氢氧化镁和钙钛矿。9.根据权利要求8所述的复合隔件,其中所述一种或多种第二无机粒子被选择为α
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氧化铝、β
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氧化铝、γ
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氧化铝、θ
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氧化铝、薄水铝石、拟薄水铝石和氢氧化铝。10.根据权利要求1
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