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1. (WO2004008559) METHOD FOR THE PRODUCTION OF DEVICES FOR STORING ELECTRIC POWER BASED ON RECHARGEABLE LITHIUM POLYMER CELLS
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2004/008559    International Application No.:    PCT/EP2003/007517
Publication Date: 22.01.2004 International Filing Date: 10.07.2003
Chapter 2 Demand Filed:    09.02.2004    
IPC:
H01M 10/02 (2006.01), H01M 10/04 (2006.01), H01M 10/36 (2010.01), H01M 4/36 (2006.01), H01M 4/62 (2006.01), H01M 6/18 (2006.01), H01M 10/42 (2006.01), H01M 4/50 (2010.01), H01M 4/52 (2010.01), H01M 4/66 (2006.01), H01M 6/16 (2006.01)
Applicants: DILO TRADING AG [CH/CH]; Gubelstrasse 19, CH-6300 Zug (CH) (For All Designated States Except US).
NAARMANN, Herbert [DE/DE]; (DE).
KRUGER, Franz, Josef [DE/DE]; (DE) (For US Only)
Inventors: NAARMANN, Herbert; (DE).
KRUGER, Franz, Josef; (DE)
Agent: BÖCKELEN, Rainer; TBK-Patent, Bavariaring 4-6, 80336 München (DE)
Priority Data:
102 31 319.9 11.07.2002 DE
Title (DE) VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON SPEICHERN FÜR ELEKTRISCHE ENERGIE AUF BASIS VON WIEDERAUFLADBAREN LITHIUM-POLYMER-ZELLEN
(EN) METHOD FOR THE PRODUCTION OF DEVICES FOR STORING ELECTRIC POWER BASED ON RECHARGEABLE LITHIUM POLYMER CELLS
(FR) PROCEDE DE FABRICATION D'ACCUMULATEURS POUR DE L'ENERGIE ELECTRIQUE A BASE DE CELLULES LITHIUM-POLYMERE RECHARGEABLES
Abstract: front page image
(DE)Speicher für elektrische Energie sind vorzugsweise Li-Polymer-Batterien, die nach einem speziellen Verfahren und neuen Konzepten sowie mit neuen Komponenten hergestellt werden. Lithium-Polymer Batterien bestehen aus Anode, Kathode und einem Polymerelektrolyten als Separator, wobei die aktiven Massen entgast werden und die verwendeten Graphite für die Anodenmassen vorzugsweise durch Reaktion mit Metallalkylen modifiziert werden z. B. mit Li-n-Butyl. Das erfindungsgemässe Verfahren beruht auf der Beschichtungs- bzw. Extrusionstechnologie bei der alle erforderlichen Komponenten für die jeweiligen Elektroden bzw. auch für den Separator als streichfähige, beschichtungsfähige bzw. extrusionsfähige Gemische mit Lösungsmittel, Leitsalz, Additiven und den Aktivkomponenten (Li-interkalierbaren Kohlenstoffen bzw. Li-interkalierbaren Schwermetalloxiden) vorliegen und in einem kontinuierlichen, vorzugsweise einstufigem Prozess verarbeitet werden, wobei die Monomeren polymerisieren und sich verfestigen. Die Gemische sind Dispersionen bzw. streichfähige Pasten, die bei Raumtemperatur auf die geprimerten Ableiter aufgetragen werden, z. B. Cu-Folie geprimert - wird mit der Anodenmasse beschichtet (15-40 µm stark), dann mit dem Separator die Kathodenmasse aufgetragen (15-40 µm stark) und zum Abschluss der Kathodenableiter (Al-Folie geprimert mit Dyneon THV/Ruß) aufgelegt. Das entstandene Verbindungssystem wird laminiert und gewickelt, eingehaust, gepolt usw. Zu verkaufsfähigen, wiederaufladbaren Li-Batterien verarbeitet.Der Herstellprozess kann auch so gestaltet werden, dass eine doppelseitige Beschichtung erfolgen kann bzw., dass parallel Anoden- bzw. Kathodenableiter beschichtet werden und dann der Separator als isolierende Zwischenschicht - als Folie getränkt mit Leitsalz und Lösungsmittel oder als Beschichtungslaminat in den Verbund integriert wird. Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens liegt auch in der Verwendung geringer Mengen von Vermiculit, der beim Laminieren unter erhöhten Temperaturen aufbläht und so für zusätzliche porige Struktur- mit verbesserten Migrationsbedingungen für die 'elektrischen' Transportvorgänge sorgt.
(EN)Disclosed are devices for storing electric power, preferably Li-polymer batteries which are produced according to a special method, novel concepts, and with the aid of novel components. Said lithium polymer batteries comprise an anode, a cathode, and a polymer electrolyte as a separator. The active materials are degassed while the graphites used for the anode materials are preferably modified by reacting said anode materials with metal alkyls, e.g. Li n-butyl. The inventive method is based on coating or extrusion technology, in which all required components for the respective electrodes and the separator are provided as spreadable, coatable, or extrudable mixtures containing a solvent, a conducting salt, additives, and the active components (carbons or heavy metal oxides that can be intercalated with lithium) and are processed in a continuous, preferably single-step process, the monomers polymerizing and solidifying. Said mixtures represent dispersions or spreadable pastes which are applied to the primed arresters at room temperature, e.g. a primed Cu film is coated with the anode material (15-40 µm thick), whereupon the cathode material is applied (15-40 µm thick) with the separator, and the cathode arrester (Al film primed with Dyneon THV/carbon black) is finally put on. The resulting compound system is laminated and coiled, placed in a housing, polarized, etc. and processed to commercial, rechargeable Li batteries. Alternatively, the production process can be designed such that the coating is done on two sides or parallel anode or cathode arresters are coated, whereupon the separator is integrated into the compound system as an intermediate insulating layer in the form of a film that is impregnated with a conducting salt and a solvent or as a coating laminate. A further substantial advantage of the inventive method lies in the fact that small amounts of vermiculite are used, which swells during lamination at increased temperatures so as to create an additional porous structure providing improved migration conditions for the electrical transport processes.
(FR)Les accumulateurs d'énergie électrique sont de préférence des batteries lithium-polymère qui sont fabriquées selon un procédé spécial et de nouveaux concepts, ainsi qu'avec de nouveaux composants. Les batteries lithium-polymère sont constituées d'une anode, d'une cathode et d'un polymère électrolytique en tant que séparateur, les masses actives étant dégazées et les graphites utilisés pour les masses d'anode étant de préférence modifiées par réaction avec des alkyles métalliques, par ex. avec du Li-n-butyle. Le procédé selon la présente invention repose sur la technologie de l'application de revêtements ou de l'extrusion dans laquelle tous les composants nécessaires pour les électrodes et également pour le séparateur se présentent sous forme de mélanges pouvant être brossés, appliqués comme revêtements ou extrudés, avec des solvants, un sel conducteur, des additifs et les composants actifs (carbones pouvant être intercalés dans Li ou oxydes de métaux lourds pouvant être intercalés dans Li), et sont traités dans un processus continu, de préférence en une seule étape, les monomères polymérisant et se solidifiant. Les mélanges sont des dispersions ou des pâtes pouvant être brossées, qui sont appliquées à température ambiante sur les limiteurs de surtension portant une couche primaire, par exemple la feuille de Cu portant une couche primaire est couverte avec la masse d'anode (15-40 $g(m)m d'épaisseur), ensuite la masse de cathode (15-40 $g(m)m d'épaisseur) est appliquée avec le séparateur et enfin, le limiteur de surtension de cathode est appliqué (feuille de Al portant une couche primaire de Dyneon THV/noir de carbone). Le système composite ainsi obtenu est laminé et enroulé, mis sous boîtier, polarisé etc. pour obtenir des batteries au lithium rechargeables pouvant être vendues dans le commerce. Le processus de fabrication peut aussi être organisé de manière telle qu'un revêtement à deux couches peut être appliqué, que des limiteurs de surtension d'anode et de cathode peuvent être recouverts en parallèle et que le séparateur peut ensuite être intégré dans le composite en tant que couche intermédiaire isolante, en tant que feuille imprégnée de sel conducteur et de solvant ou en tant que couche laminée de revêtement. L'un des avantages essentiels de ce procédé réside également dans l'utilisation de quantités minimes de vermiculite qui se boursoufle lors du laminage à des températures élevées et garantit ainsi une structure poreuse supplémentaire, avec des conditions améliorées de migration pour les processus de transport « électriques ».
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Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)