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1. (WO2017168330) PILE AU LITHIUM-ION
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N° de publication : WO/2017/168330 N° de la demande internationale : PCT/IB2017/051777
Date de publication : 05.10.2017 Date de dépôt international : 28.03.2017
CIB :
H01M 4/13 (2010.01) ,H01M 4/505 (2010.01) ,H01M 10/0525 (2010.01) ,H01M 10/0562 (2010.01) ,H01M 4/131 (2010.01) ,H01M 4/02 (2006.01)
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
M
PROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
4
Electrodes
02
Electrodes composées d'un ou comprenant un matériau actif
13
Électrodes pour accumulateurs à électrolyte non aqueux, p.ex. pour accumulateurs au lithium; Leurs procédés de fabrication
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
M
PROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
4
Electrodes
02
Electrodes composées d'un ou comprenant un matériau actif
36
Emploi de substances spécifiées comme matériaux actifs, masses actives, liquides actifs
48
d'oxydes ou d'hydroxydes inorganiques
50
de manganèse
505
d'oxydes ou d'hydroxydes mixtes contenant du manganèse pour insérer ou intercaler des métaux légers, p.ex. LiMn2O4 ou LiMn2OxFy
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
M
PROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
10
Eléments secondaires; Leur fabrication
05
Accumulateurs à électrolyte non aqueux
052
Accumulateurs au lithium
0525
Batteries du type "rocking chair" ou "fauteuil à bascule", p.ex. batteries à insertion ou intercalation de lithium dans les deux électrodes; Batteries à l'ion lithium
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
M
PROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
10
Eléments secondaires; Leur fabrication
05
Accumulateurs à électrolyte non aqueux
056
caractérisés par les matériaux utilisés comme électrolytes, p.ex. électrolytes mixtes inorganiques/organiques
0561
l'électrolyte étant constitué uniquement de matériaux inorganiques
0562
Matériaux solides
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
M
PROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
4
Electrodes
02
Electrodes composées d'un ou comprenant un matériau actif
13
Électrodes pour accumulateurs à électrolyte non aqueux, p.ex. pour accumulateurs au lithium; Leurs procédés de fabrication
131
Électrodes à base d'oxydes ou d'hydroxydes mixtes, ou de mélanges d'oxydes ou d'hydroxydes, p.ex. LiCoOx
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
M
PROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
4
Electrodes
02
Electrodes composées d'un ou comprenant un matériau actif
Déposants :
UNIWERSYTET WARSZAWSKI [PL/PL]; ul. Krakowskie Przedmieście 26/28 00-927 Warszawa, PL
INSTYTUT TECHNOLOGII MATERIAŁÓW ELEKTRONICZNYCH [PL/PL]; ul. Wólczyńska 133 01-919 Warszawa, PL
INSTYTUT CHEMII PRZEMYSŁOWEJ [PL/PL]; ul. Rydygiera 8 01-793 Warszawa, PL
Inventeurs :
HAMANKIEWICZ, Bartosz; PL
CZERWIŃSKI, Andrzej; PL
KRAJEWSKI, Michał; PL
MICHALSKA, Monika; PL
LIPIŃSKA, Ludwika; PL
KOZAKIEWICZ, Janusz; PL
PRZYBYLSKI, Jarosław; PL
SYLWESTRZAK, Krystyna; PL
SARNA, Witold; PL
Mandataire :
DARGIEWICZ, Joanna; PL
Données relatives à la priorité :
PL41670431.03.2016PL
Titre (EN) LITHIUM-ION CELL
(FR) PILE AU LITHIUM-ION
Abrégé :
(EN) A lithium-ion cell comprising a negative electrode applied to an aluminium current collector, a positive electrode applied to an aluminium current collector, a polymer separator serving the function of a solid electrolyte, a seal, a housing, a contact fluid, an ion charge carrier and a charge collector stabiliser is characterised in that the negative electrode (1 ) applied to an aluminium current collector (5) is made of lithium titanium oxide (LTO), the positive electrode (2) applied to an aluminium current collector (5) is made of lithium manganese oxide (LMO), the polymer separator (3) serving the function of a solid electrolyte is made of silicone-urethane prepolymer, and the contact fluid (4) constitutes a solution in dimethyl carbonate. The contact fluid (4) comprises a charge carrier in the form of LiTFSI and a current collector stabiliser in the form of LiBOB. The contact fluid (4) content of the cell amounts to below 10 μl/cm2 in relation to the surfaces of the electrodes. The lithium-ion cell according to the invention is characterised by a specific energy of approx. 120 Wh/kg calculated per electrode masses and a cyclic resistance of approx. 55% after 50 cycles of deep charging/discharging. The lithium-ion cell according to the invention exhibits an increased safety level due to the extremely small amount of fluidic substances and due to the use of stable and non-reactive substances serving the function of a charge carrier and a current collector stabiliser.
(FR) L'invention concerne une pile au lithium-ion comprenant une électrode négative appliquée à un collecteur de courant en aluminium, une électrode positive appliquée à un collecteur de courant en aluminium, un séparateur de polymère ayant la fonction d'un électrolyte solide, un joint d'étanchéité, un boîtier, un fluide de contact, un porteur de charge d'ions et un stabilisateur de collecteur de charge, qui est caractérisée en ce que l'électrode négative (1) appliquée à un collecteur de courant en aluminium (5) est constituée d'oxyde de lithium et de titane (LTO), l'électrode positive (2) appliquée à un collecteur de courant en aluminium (5) est constituée d'oxyde de lithium et de manganèse (LMO), le séparateur de polymère (3) ayant la fonction d'un électrolyte solide est constitué de prépolymère de silicone-uréthane, et le fluide de contact (4) constitue une solution dans du carbonate de diméthyle. Le fluide de contact (4) comprend un porteur de charge sous forme de LiTFSI et un stabilisateur de collecteur de courant sous la forme de LiBOB. La teneur en fluide de contact (4) de la pile s'élève à une valeur inférieure à 1 0 μl/cm2 par rapport aux surfaces des électrodes. La pile au lithium-ion selon l'invention est caractérisée par une énergie spécifique d'approximativement 120 Wh/kg calculée par masses d'électrode et une résistance cyclique d'approximativement 55 % après 50 cycles de charge/décharge profonde. La pile au lithium-ion selon l'invention présente un niveau de sécurité accru dû à la quantité extrêmement faible de substances fluidiques et due à l'utilisation de substances stables et non réactives servant de porteur de charge et de stabilisateur de collecteur de courant.
États désignés : AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
Organisation régionale africaine de la propriété intellectuelle (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Office eurasien des brevets (OEAB) (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Office européen des brevets (OEB (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
Organisation africaine de la propriété intellectuelle (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Langue de publication : anglais (EN)
Langue de dépôt : polonais (PL)