并且没有检测到铝腐蚀的 证据。电极表面是光滑的。电极负荷是16. lg/cm2。将电极通过辊压压实以实现约3.2g/cm3的 电极密度。电极用于制备如前所述的软包电池型全电池。
[0139] 全电池测试的结果
[0140] 表1.2至1.7列出了全电池测试的详细结果。图1.1-表1.6以图示出表的数据。表 1.2示出在25°C下测试的可逆容量和倍率性能的结果。可逆容量按照处理样品的重量来定， 包括水基粘结剂组分的重量，源自匪P基涂层的碳添加剂和PVDF的重量当然排除。图1.1汇 总表1.2的结果。
[0141] 表1.3示出在-20°C至60°C范围内的温度特性表现。表中的数据以在将完全充电 (在25°C下）电池浸没到温度室中以及在温度平衡后在0.5C倍率下测量放电容量之后获得 的容量的百分比（％)来表示。图1.2汇总表1.3的结果。
[0142] 表1.4示出膨胀测试的结果。将完全充电电池插入到90°C下的预热烘箱中并且在 90°C下保持4小时，在此之后，测量厚度并且与初始电池厚度相比。
[0143] 表1.5示出DCR(DCR = DC电阻KDC电阻根据用于脉冲测试的USABC程序来计算。脉 冲为1C倍率持续10秒。图1.3和图1.4汇总表1.5的数据。
[0144] 表1.6和表1.7示出在60°C下储存3个月的结果。表1.6示出恢复容量。表1.7给出保 留容量。将两个完全充电电池插入在60°C下加热的室中。在1个月后，取出电池，并且在25°C 下使电池放电(递送保留容量），然后再充电和放电，第2次放电产生恢复的容量。充电/放电 循环在1C/1C倍率下进行。在此之后，将电池再次充电，并且继续储存，并且在第2个月之后 测量恢复数据和保持数据。在3个月之后进行同样的重复。图1.5和图1.6汇总所获得的数 据。
[0145] 最终，图1.7和图1.8显示在25°C下或在45°C下的循环稳定性。所述图示出在1C/1C 充电/放电循环下的循环期间的放电容量比（与在1C放电倍率下的初始放电容量相比），每 次第50个循环在较低倍率(1C/0.2C充电/放电）下。
[0146] 显然，用于水基涂覆中的水暴露和化学品添加改变电池性能。在大多数情况下，性 能劣化。然而，令人惊奇的是，具有包含水基涂覆所需的所有化学品的阴极的电池（1%CMC+ 1 % FAP，水暴露）显示出良好的整体性能:容量和倍率性能大致类似于参考，DCR和储存特性 相比不错，并且循环稳定性是相似的或者只是略差，甚至膨胀都是大致相似的。实例1允许 断定水基涂覆是可能的，而且用于水基涂覆的化学品可与全电池相容，并且最后，所需的水 暴露不会导致急剧的电池劣化。
[0147] 表1.2:水基粘结剂涂覆的NMC532的容量和倍率性能结果(NMP基粘结剂全电池) [01481
[0149] 表1.3:水基粘结剂涂覆的NMC532的温度特性结果(NMP基粘结剂全电池)
[0150]
[0151] 表1.4:水基粘结剂涂覆的NMC532的膨胀结果(NMP基粘结剂全电池) 「nml
[0153] 表1.5:水基粘结剂涂覆的NMC532的DCR、DCR增加(NMP基粘结剂全电池)
[0154]
[0155] 表1.6:水基粘结剂涂覆的NMC532的恢复容量(NMP基粘结剂全电池)
[0156]
[0157] 表1.7:水基粘结剂涂覆的NMC532的保留容量(NMP基粘结剂全电池)
[0158]
[0159] 实例2
[0160] 该实例将比较包含通过水基涂覆工艺制备的正电极的全电池(实例2B)与源自NMP +PVDF基涂覆工艺的常规电极(实例2A)的性能。如实例1中所述，匪C532(具有金属组成M = Ni〇. 5Mn〇. 3C〇Q. 2的MIC)用作阴极材料，实例2A的材料与实例1A中相同，实例2B中的材料使用 的粉末是相同的MP级并且实际上与样品1A相同。常规电极如实例1中所述来制备。
[0161] 对于水基浆料制备和电极涂覆，浆料通过将96重量％的匪C532粉末、作为导电剂 的1.5重量％的Super-P和1重量％的石墨、作为水基粘结剂的0.7重量％的羧甲基纤维素 (CMC)和1重量％氟丙烯酸酯聚合物(FAP)混合成混合物来制备。该混合程序被分成两个步 骤：第一步骤是使用行星式混合机进行慢速混合约2.5小时。第一混合步骤的速度为约 lOOrpm。第二步骤是使用分散混合机进行高速混合约1小时。第二混合步骤的速度为约 4000rpm〇
[0162] 将制备的浆料在涂覆机中涂覆在铝箱上。电极以固定的负荷重量、长度和宽度制 造。涂覆温度为60°C(在机器中）。在涂覆之后，用压机按压电极，从而获得3.2g/cm 3的电极 密度。将制备的电极在85°C下在真空烘箱中干燥8小时。
[0163] 电化学测试:表2.1-表2.4汇总电化学电池特性的结果。图2.1-图2.7示出表的数 据。
[0164] 表2.1和图2.1示出在25°C下测试的可逆容量和倍率性能的结果。匪C532在NMP基 粘结剂系统和水基粘结剂系统中具有相似的容量。
[0165] 表2.2示出DCR(DCR = DC电阻KDC电阻根据用于脉冲测试的USABC程序来计算。脉 冲为1C倍率持续10秒。图2.2和图2.3汇总表2的数据。
[0166] 表2.3和表2.4示出在60°C下储存3个月的结果。表2.3示出恢复容量，表2.4给出保 留容量。测试方案与实例1中相同。
[0167] 在高温储存测试期间，水基粘结剂系统中的匪C532的DCR和DCR增加比有机NMP基 粘结剂系统中的WC532的DCR和DCR增加更好。对于保留容量和恢复容量，水基粘结剂系统 中的NMC532样品具有可与NMP基粘结剂系统中的NMC532可比的结果。
[0168] 最终，图2.6和图2.7分别显示在25°C下和在45°C下的循环稳定性。所述图示出在 1C/1C充放电循环下的循环期间的放电容量比（与在1C放电倍率下的初始放电容量相比）， 每次第50个循环在较低倍率（1C/0.2C充电/放电）下。具有水基电极的电池在室温下的循环 稳定性与NMP基粘结剂系统相比略好。在高温(45°C)下，具有水基涂覆电极的电池显示出明 显更好的结果。
[0169] 可以总结出，水基涂覆技术可应用于用于汽车应用的匪C化合物。对于匪C532产 物，水基粘结剂系统具有略低、但仍然可接受的倍率性能。对于高温储存测试(DCR，DCR增 加)和循环稳定性，水基涂层显示出优于常规涂层的优点，特别是在45°C的高温下。
[0170] 表2.1 :NMP基粘结剂系统和水基粘结剂系统中的NMC532的容量和倍率性能
[0171]
[0172] 表2.2: NMP基粘结剂系统和水基粘结剂系统中的NMC532的DCR、DCR增加
[0173]
[0174] 表2.3: NMP基粘结剂系统和水基粘结剂系统中的NMC532的保留容量
[0175]
[0176] 表2.4: NMP基粘结剂系统和水基粘结剂系统中的NMC532的恢复容量
[0177]
[0178] 实例3
[0179] 在该实例中，重复实例2B( = 3B1)的水基制备以检查再现性。该实例比较3B2的第 二全电池批次与3B1的第二全电池批次的结果。该实例表明实例2的结果是可再现的。测量 如膨胀或低温性能之类的附加特性。表3.1-表3.6汇总测试的结果。图3.1-图3.8示出表的 数据。对于图3.1-图3.7,使用以下参考：
Lυ'ι B I」 衣;i . 1不出仕2b 1；测试的P」迚谷重和怡準?生酡的结朱。囹;i . r/UB衣1的结朱。头例 3B2示出与实例3B1相似的容量。
[0182] 表3.2和表3.3比较包含通过水基涂覆工艺制备的正电极的全电池(实例3B2)与包 含源自NMP+PVDF基涂覆工艺的常规电极的全电池(实例3A，其为与实例1A相同的材料）。表 3.2示出在-20°C至60°C范围内的温度特性表现。表中的数据以在将完全充电（在25°C下）电 池浸没到温度室中以及在温度平衡后在0.5C倍率下测量放电容量之后获得的容量的百分 比（％ )来表示。图3.2汇总表3.2的结果。显然，具有水基阴极的电池不能匹配具有NMP基粘 结剂系统的电池的低温特性，即使结果是并非不可接受的。表3.3示出膨胀测试的结果。将 完全充电电池插入到90°C下的预热烘箱中，在90°C下保持4小时，在此时测量厚度并且与初 始电池厚度相比。水基粘结剂系统中的匪C532的膨胀特性(实例3B2)比NMP基粘结剂系统中 的NMC532的膨胀特性(实例3A)更差。
[0183] 表3.4示出DCR(DCR = DC电阻KDC电阻根据用于脉冲测试的USABC程序来计算。脉 冲为1C倍率持续10秒。图3.3和图3.4汇总表3.4的数据。
[0184] 表3.5和表3.6示出在60°C下储存3个月的结果。表3.5示出保留容量，表3.6给出恢 复容量。图3.5和图3.6汇总所获得的数据。实例3B2给出与实例3B1相比类似或略微改善的 结果。最终，图3.7和图3.8显示在25°C下或在45°C下的循环稳定性。方案与实例2中相同，并 且结果是可再现的。
[0185]可以总结出，水基涂覆技术可被应用并且得出可再现的结果。实例3B2证实实例 3B1的结果。具体地讲，实例3B2证实水基涂层显示出较低DCR、良好储存特性和良好的循环 寿命，但是倍率性能较差。还可以得出结论，为了应用水基涂覆，特别是膨胀、倍率性能以及 低温性能仍然应该改善。
[0186] 表3.1 :NMP基粘结剂系统和水基粘结剂系统中的NMC532的容量和倍率性能
[0187]
[0188] 表3.2: NMP基粘结剂系统和水基粘结剂系统中的NMC532的温度特性 [01891
[0190] 表3.3: NMP基粘结剂系统和水基粘结剂系统中的NMC532的膨胀特性
[01<511
[0192] 表3.4: NMP基粘结剂系统和水基粘结剂系统中的NMC532的DCR、DCR增加
[0193]
[0194] 表3.5: NMP基粘结剂系统和水基粘结剂系统中的NMC532的保留容量
[0WI
[0196] 表3.6 :NMP基粘结剂系统和水基粘结剂系统中的NMC532的恢复容量
[0197]
[0198] 实例4
[0199] 该实例公开了双壳涂覆匪C的制备，如W02011/054440中所述。双壳涂覆匪C具有由 LiF组成的内壳。LiF是氟化聚合物与存在于未涂覆材料表面上的可溶性碱反应的产物。由 于该表面碱的消耗，总碱含量(如通过pH滴定所测量)降低。较低碱含量应造成比未涂覆NMC 更低的膨胀。外壳是疏水性聚合物。在水基浆料制造期间，聚合物外壳保护NMC表面的至少 部分以免水暴露。在电池组装之后，疏水性聚合物在电解质中溶胀，并且表面变得离子导 电。
[0200] 该实例中的双壳NMC532通过以下主要步骤制备：（a)将锂镍锰钴氧化物与含氟聚 合物前体共混；以及(b)在氧化气氛中焙烧。每个步骤的详细解释如下：