【技术实现步骤摘要】
本公开涉及电池电极，并且更特别地，涉及用于改善电池性能和更高效制造的电池电极的结构。
技术介绍
1、本部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
2、在电池电极或燃料电池的制造期间，电极结构内的残留水(无论是来自最初的涂覆和干燥过程还是来自环境的湿气吸附)都在组装前的真空干燥过程或另外的长对流干燥期间被移除。此干燥过程独立于上游和下游的电池组装过程，并且也相对较慢(约6至24小时)，并且能量密集。缓慢的干燥速率由电极内从液体到蒸气的相变的扩散传输机制控制。因此，在电池组装过程中，制造电池电极是耗时且相对低效的。
3、本公开解决了制造电池电极的这些问题。
技术实现思路
1、本部分提供了对本公开的总体概述并且不是对其全部范围或其所有特征的全面公开。
2、在一种形式中，制造电池电极的方法包括由包括电极颗粒、粘合剂和溶剂的浆料浇铸固体电池电极，其中在浇铸后遗留残留溶剂并且粘合剂保持至少部分弹性。接下来，固体电池电极经历闪冻，使得残留溶剂形成具有图案的树枝状冰。随后，从固体电池电极移除树枝状冰，从而将电极颗粒和粘合剂重新布置成表示树枝状冰的图案的几何负像的微结构。
3、在此方法的变体中(其可以单独地或以任意组合实现)：通过干燥移除树枝状冰；调整所述闪冻和所述干燥期间的温度和压力以修改所述微结构；通过真空干燥移除树枝状冰；所述闪冻和真空干燥在惰性气体环境中进行；电极颗粒包括石墨；所述粘合剂选自由以下项组成的组：氟代丙烯酸聚
4、在本公开的另一种形式中，制造电极的方法包括由包括电极颗粒、粘合剂和溶剂的浆料浇铸固体电池电极，其中在浇铸后遗留残留溶剂并且粘合剂保持至少部分弹性。固体电池电极然后在真空中在惰性气体环境中经历闪冻，使得电极中的残留溶剂形成具有图案的树枝状冰。随后，通过真空干燥从固体电池电极上移除树枝状冰，从而将电极颗粒和粘合剂重新布置成表示树枝状冰的图案的几何负像的微结构。
5、在此方法的变型中(其可以单独实现或以任意组合实现)：在所述真空干燥期间控制温度和压力的增加以将所述树枝状冰保持在蒸气状态；电极颗粒包括石墨；所述粘合剂选自由以下项组成的组：氟代丙烯酸聚合物、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯酸酯、脂肪族聚合物、芳香族聚合物、寡糖和多糖壳聚糖、藻酸盐、果胶、直链淀粉、淀粉、树胶、木质素和蛋白质；所述溶剂选自由以下项组成的组：h2o(水)、nmp(n-甲基-2-吡咯烷酮)、dmf(二甲基甲酰胺)、dmac(二甲基乙酰胺)和dmso(二甲基亚砜)；以及调整冷冻和干燥的温度和压力以修改电极的微结构。
6、在本公开的又一形式中，通过以下方法制造电池电极，所述方法包括：由包括电极颗粒、粘合剂和溶剂的浆料浇铸固体电池电极，其中在浇铸后遗留残留溶剂并且粘合剂保持至少部分弹性；闪冻固体电池电极，使得电极中的残留溶剂形成具有图案的树枝状冰；以及从固体电池电极上移除树枝状冰，从而将电极颗粒和粘合剂重新布置成表示树枝状冰的图案的几何负像的微结构。
7、在此电池电极的变型中(可以单独或以任意组合的方式实现)：通过干燥移除树枝状冰；调整冷冻和干燥的温度和压力以修改电池电极的微结构；通过真空干燥移除树枝状冰；闪冻和真空干燥在惰性气体环境中执行；并且电极颗粒包括石墨。
8、根据本文提供的描述，另外的适用领域将变得显而易见。应理解，描述和具体示例仅意图用于说明目的，而不意在限制本公开的范围。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种制造电池电极的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过干燥移除所述树枝状冰。
3.根据权利要求2所述的方法，其中调整所述闪冻和所述干燥期间的温度和压力以修改所述微结构。
4.根据权利要求1所述的方法，其中通过真空干燥移除所述树枝状冰。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述闪冻和所述真空干燥在惰性气体环境中执行。
6.根据权利要求4所述的方法，其中在所述真空干燥期间控制温度和压力的增加以将所述树枝状冰保持在蒸气状态。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述电极颗粒包括石墨。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘合剂选自由以下项组成的组：氟代丙烯酸聚合物、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯酸酯、脂肪族聚合物、芳香族聚合物、寡糖和多糖壳聚糖、藻酸盐、果胶、直链淀粉、淀粉、树胶、木质素和蛋白质。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶剂选自由以下项组成的组：H2O(水)、NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)、DMF(二甲基甲酰胺)、DMAC(二甲基乙酰胺)和DMS
10.一种电池电极，其通过根据权利要求1所述的方法制造。
11.根据权利要求10所述的电池电极，其中所述电极颗粒包括石墨。
12.根据权利要求10所述的电池电极，其中所述粘合剂选自由以下项组成的组：氟代丙烯酸聚合物、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯酸酯、脂肪族聚合物、芳香族聚合物、寡糖和多糖壳聚糖、藻酸盐、果胶、直链淀粉、淀粉、树胶、木质素和蛋白质。
13.根据权利要求10所述的电池电极，其中通过干燥移除所述树枝状冰。
14.根据权利要求13所述的电池电极，其中调整所述闪冻和所述干燥期间的温度和压力以修改所述微结构。
15.根据权利要求10所述的电池电极，其中通过真空干燥移除所述树枝状冰。
...【技术特征摘要】
1.一种制造电池电极的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过干燥移除所述树枝状冰。
3.根据权利要求2所述的方法，其中调整所述闪冻和所述干燥期间的温度和压力以修改所述微结构。
4.根据权利要求1所述的方法，其中通过真空干燥移除所述树枝状冰。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述闪冻和所述真空干燥在惰性气体环境中执行。
6.根据权利要求4所述的方法，其中在所述真空干燥期间控制温度和压力的增加以将所述树枝状冰保持在蒸气状态。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述电极颗粒包括石墨。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘合剂选自由以下项组成的组：氟代丙烯酸聚合物、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯酸酯、脂肪族聚合物、芳香族聚合物、寡糖和多糖壳聚糖、藻酸盐、果胶、直链淀粉、淀粉、树胶、木质素和蛋白质。
9.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·博亚诺夫斯基，G·T·马丁尼，
申请(专利权)人：福特汽车公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。