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1. (WO2018041339) ANODES DE BATTERIES À IONS LITHIUM
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N° de publication : WO/2018/041339 N° de la demande internationale : PCT/EP2016/070405
Date de publication : 08.03.2018 Date de dépôt international : 30.08.2016
Demande présentée en vertu du Chapitre 2 : 06.04.2018
CIB :
H01M 4/134 (2010.01) ,H01M 4/38 (2006.01) ,H01M 4/62 (2006.01) ,H01M 10/052 (2010.01) ,H01M 4/02 (2006.01)
Déposants : WACKER CHEMIE AG[DE/DE]; Hanns-Seidel-Platz 4 81737 München, DE
Inventeurs : PFEIFFER, Jürgen; DE
HAUFE, Stefan; DE
Mandataire : EGE, Markus; DE
BITTERLICH, Bianca; DE
BUDCZINSKI, Angelika; DE
DEFFNER-LEHNER, Maria; DE
FRÄNKEL, Robert; DE
FRITZ, Helmut; DE
MIESKES, Klaus; DE
POTTEN, Holger; DE
RIMBÖCK, Karl-Heinz; DE
SCHUDERER, Michael; DE
Données relatives à la priorité :
Titre (EN) ANODES OF LITHIUM ION BATTERIES
(FR) ANODES DE BATTERIES À IONS LITHIUM
(DE) ANODEN VON LITHIUM-IONEN-BATTERIEN
Abrégé : front page image
(EN) The invention relates to anodes of lithium ion batteries, the anodes comprising porous anode coatings with volumetric capacities of ≥ 800 mAh/cm3 and current collectors, the porous anode coatings being based on at least one active material (AM) in the form of particles, at least one binder, optionally graphite, optionally at least one other electroconductive component and optionally at least one additive, where the particles containing active material consist of at least 90 wt. %, in relation to the total weight of the particles containing active material, of an element selected from the group comprising silicon (Si), tin (Sn) and lead (Pb), characterised in that the porous anode coatings have a porosity φ in the region of 0.9 * ΦOpt ≤ Φ φΑΜ1.3 * ΦOpt , in which ΦOpt is determined according to the following formula I ΦOpt = φΑΜ * α * K (I), where φΑΜ is the volume percent of the non-lithiated active material in relation to the total volume of the non-lithiated porous anode coating, α is the lithiation degree of the active material in the porous anode coating and can have values of 0 < α ≤ 1, and K represents the value of 3.00 for silicon, 2.44 for tin, and 2.22 for lead.
(FR) L'invention concerne des anodes de batteries à ions lithium. Les anodes comportent des revêtements anodiques poreux ayant des capacités volumétriques de ≥ 800 mAh/cm3 et des collecteurs de courant et les revêtements anodiques poreux sont à base d'au moins une matière active (AM) sous forme de particules, d'un ou plusieurs liants, éventuellement de graphite, éventuellement d'un ou de plusieurs composants électriquement conducteurs et éventuellement d'un ou de plusieurs additifs. Les particules contenant de la matière active sont constituées, à au moins 90 % en poids par rapport au poids total des particules contenant de la matière active, d'un élément choisi dans le groupe comportant le silicium (Si), l'étain (Sn) et le plomb (Pb). L'invention est caractérisée en ce que les revêtements anodiques poreux présentent une porosité φ dans la gamme de 0,9*ΦOpt≤ Φ φ ΑΜ1,3*ΦOpt dans laquelle ΦOpt est défini par la formule I ΦOptΑΜ*α*K (I) où φΑΜ représente le pourcentage en volume de matière active non lithiée par rapport au volume total du revêtement anodique poreux non lithié, α représente le degré de lithiation de la matière active dans le revêtement anodique poreux et peut prendre les valeurs 0 < α ≤ 1 et K est 3,00 pour le silicium, 2,44 pour l'étain et 2,22 pour le plomb.
(DE) Ein Gegenstand der Erfindung sind Anoden von Lithium- Ionen- Batterien, wobei die Anoden poröse Anodenbeschichtungen mit volumetrischen Kapazitäten von ≥ 800 mAh/cm3 und Stromsammler umfassen und die porösen Anodenbeschichtungen auf mindestens einem Aktivmaterial (AM) in Form von Partikeln, einem oder mehreren Bindemitteln, gegebenenfalls Graphit, gegebenenfalls einem oder mehreren weiteren elektrisch leitenden Komponenten und gegebenenfalls einem oder mehreren Additiven basieren, wobei die Aktivmaterial enthaltenden Partikel zu mindestens 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Aktivmaterial enthaltenden Partikel, aus einem Element ausgewählt aus der Gruppe umfassend Silicium (Si), Zinn (Sn) und Blei (Pb) bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die porösen Anodenbeschichtungen eine Porosität φ aufweisen, die im Bereich von 0,9 * ΦOpt ≤ Φ φΑΜ1,3 * ΦOpt liegt, in der sich ΦOpt nach folgender Formel I ΦOpt = φΑΜ * α * K (I) bestimmt, worin φΑΜ für den prozentualen Volumenanteil des unlithiierten Aktivmaterials am Gesamtvolumen der unlithiierten porösen Anodenbeschichtung steht, α den Lithiierungsgrad des Aktivmaterials in der porösen Anodenbeschichtung darstellt und Werte von 0 < α ≤ 1 annehmen kann und K für Silicium den Wert von 3,00, für Zinn den Wert von 2,44 und für Blei den Wert von 2,22 und annimmt.
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, 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, KN, KP, KR, 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 : allemand (DE)
Langue de dépôt : allemand (DE)