制作用于电化学单池的电极的方法与流程

本公开涉及制造用于电化学单池的电极的方法。

背景技术：

1、高能量密度电化学单池，诸如锂离子电池，可用于各种消费产品和车辆，诸如混合动力车或电动车。随着电池功率和寿命方面继续进行技术进步，电池供电的车辆显示出作为运输选择的前景。电池可包括由固体电极材料形成或包括固体电极材料的部件。

技术实现思路

1、本部分提供本公开的一般概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。

2、在各个方面，本公开提供一种制造用于电化学单池的电极的方法。方法包括在界面处接触固体电极材料和基板。方法另外包括通过将固体电极材料的至少一部分加热至第一温度，在界面处制备液体电极材料。第一温度高于或等于固体电极材料的熔点。方法另外包括通过使固体电极材料和基板中的至少一个相对于固体电极材料和基板中的另一个移动，在基板上产生液体电极材料的层。方法另外包括通过将液体电极材料冷却至第二温度来形成电极。第二温度低于或等于熔点。

3、在一个方面，固体电极材料包括锂。

4、在一个方面，固体电极材料为锂金属电极。

5、在一个方面，方法另外包括在接触之前，提供固体电极材料。

6、在一个方面，提供包括从卷中展开固体电极材料、挤出固体电极材料、提供包括固体电极材料的粉末或其组合。

7、在一个方面，提供包括通过组合第一前体和第二前体来制备固体电极材料。

8、在一个方面，加热包括直接加热固体电极材料。

9、在一个方面，加热包括在接触之前或期间直接加热基板。

10、在一个方面，产生包括经由一对辊相对于固体电极材料平移基板。

11、在一个方面，方法另外包括将电极的至少一部分与基板分离。

12、在一个方面，基板包括被配置成集电器的导电材料或被配置成固态电解质的电绝缘材料。

13、在一个方面，基板包括电活性材料，并且形成产生用于电活性材料的预锂化的前体。

14、在一个方面，接触包括在第一界面处接触第一电极材料和基板，以及在第二界面处接触第二电极材料和基板。基板至少部分地设置在第一电极材料和第二电极材料之间。

15、在一个方面，方法另外包括在形成之后，在电极的表面上设置夹层。

16、在一个方面，电极具有大于或等于约10微米至小于或等于约30微米的平均厚度。

17、在一个方面，第一温度高于或等于约240℃。第二温度高于或等于约25℃至低于或等于约180℃。

18、在一个方面，加热包括热轧、红外（ir）辐射、提供热氩气、激光照射、电阻加热或其组合。

19、在一个方面，方法另外包括，在接触之前，处理基板。处理包括清洁、激光烧蚀、提供气体、酸洗、热处理、沉积润湿材料或其组合。

20、在一个方面，方法另外包括，在形成之后，处理电极的表面。处理包括提供保护气体、激光处理、轧制或其组合。

21、在各个方面，本公开提供一种制造锂金属电极的方法。方法包括在界面处接触固体电极材料和基板。方法另外包括通过将固体电极材料的至少一部分加热至第一温度，在界面处制备液体电极材料。第一温度高于或等于固体电极材料的熔点。方法另外包括通过使固体电极材料和基板中的至少一个相对于固体电极材料和基板中的另一个移动，在基板上产生液体电极材料的层。方法另外包括通过将液体电极材料冷却至第二温度来形成电极。第二温度低于或等于熔点。

22、本发明具有以下方案。

23、方案1. 一种制造用于电化学单池的电极的方法，所述方法包含：

24、在界面处接触固体电极材料和基板；

25、通过将所述固体电极材料的至少一部分加热至高于或等于所述固体电极材料的熔点的第一温度，在所述界面处制备液体电极材料；

26、通过使所述固体电极材料和所述基板中的至少一个相对于所述固体电极材料和所述基板中的另一个移动，在所述基板上产生所述液体电极材料的层；和

27、通过将所述液体电极材料冷却至低于或等于所述熔点的第二温度来形成所述电极。

28、方案2. 如方案1所述的方法，其中所述固体电极材料包括锂。

29、方案3. 如方案2所述的方法，其中所述固体电极材料为锂金属电极。

30、方案4. 如方案1所述的方法，其另外包含在所述接触之前提供所述固体电极材料。

31、方案5. 如方案4所述的方法，其中所述提供包括从卷中展开所述固体电极材料、挤出所述固体电极材料、提供包含所述固体电极材料的粉末或其组合。

32、方案6. 如方案4所述的方法，其中所述提供包括通过组合第一前体和第二前体来制备所述固体电极材料。

33、方案7. 如方案1所述的方法，其中所述加热包括直接加热所述固体电极材料。

34、方案8. 如方案1所述的方法，其中所述加热包括在所述接触之前或期间直接加热所述基板。

35、方案9. 如方案1所述的方法，其中所述产生包括经由一对辊相对于所述固体电极材料平移所述基板。

36、方案10. 如方案1所述的方法，其另外包含将所述电极的至少一部分与所述基板分离。

37、方案11. 如方案1所述的方法，其中所述基板包含被配置成集电器的导电材料或被配置成固态电解质的电绝缘材料。

38、方案12. 如方案1所述的方法，其中所述基板包含电活性材料，并且所述形成产生用于所述电活性材料的预锂化的前体。

39、方案13. 如方案1所述的方法，其中所述接触包括在第一界面处接触第一电极材料和所述基板，以及在第二界面处接触第二电极材料和所述基板，所述基板至少部分地设置在所述第一电极材料和所述第二电极材料之间。

40、方案14. 如方案1所述的方法，其另外包含在所述形成之后，在所述电极的表面上设置夹层。

41、方案15. 如方案1所述的方法，其中所述电极具有大于或等于约10微米至小于或等于约30微米的平均厚度。

42、方案16. 如方案1所述的方法，其中

43、所述第一温度高于或等于约240℃，并且

44、所述第二温度高于或等于约25℃至低于或等于约180℃。

45、方案17. 如方案1所述的方法，其中所述加热包括热轧、红外（ir）辐射、提供热氩气、激光照射、电阻加热或其组合。

46、方案18. 如方案1所述的方法，其另外包含，在所述接触之前处理所述基板，所述处理包括清洁、激光烧蚀、提供气体、酸洗、热处理、沉积润湿材料或其组合。

47、方案19. 如方案1所述的方法，所述方法另外包含，在所述形成之后处理所述电极的表面，所述处理包括提供保护气体、激光处理、轧制或其组合。

48、方案20. 一种制造锂金属电极的方法，所述方法包含：

49、在界面处接触固体电极材料和基板；

50、通过将所述固体电极材料的至少一部分加热至高于或等于所述固体电极材料的熔点的第一温度，在所述界面处制备液体电极材料；

51、通过使所述固体电极材料和所述基板中的至少一个相对于所述固体电极材料和所述基板中的另一个移动，在所述基板上产生所述液体电极材料的层；和

52、通过将所述液体电极材料冷却至低于或等于所述熔点的第二温度来形成所述电极。