【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及在li离子型的可充电蓄电池(battery)中存储电能的领域。更具体地，本专利技术涉及用于锂离子电池的阴极组合物。本专利技术还涉及用于制造这样的阴极组合物的方法以及包含这样的阴极的li离子蓄电池。
技术介绍
1、锂蓄电池可作为电源用于各种电子设备，其范围从移动电话、笔记本电脑和小型家用电子设备到车辆和到大容量能量存储设备等，并且对锂蓄电池的需求正在不断增长。
2、对于电动车辆的大规模发展，降低电池的制造成本至关重要，并且设想的选项之一是使用无钴低成本活性物质。进一步地，提高电动车辆电池的重量能量密度仍是大规模采用这种技术的重大挑战。增加电极厚度和减小活性物质的颗粒尺寸会使得可在成本和能量密度方面实现这些目标。
3、增加电极厚度涉及改进电极/收集器(collector)的粘附性。减小颗粒尺寸涉及增加墨的粘度，这妨碍了其在用于电极制备的常规的沉积工艺中使用。
4、由m.singh等人在journal of the electrochemical society第162(7)期a1196-a1201(2015)中的出版物已表明，锂离子单元电池(cell)的较厚的电极的层(320μm)展示出以以单位电池的体积计的有利的电极/集流器比例，并使得可降低单元电池的制造成本。然而，虽然这种厚电极方法可能对于某些固定式能量存储应用是足够的，但它对于电动车辆的制造而言并不会是合适的。
5、目前用于阴极涂层(包覆层)的工业设备对于待沉积在集流器上的墨的粘度设定了可加工性的窗口。这是因
6、进一步地，在电池行业中，墨在其储存期间的流变稳定性是优化生产率的关键参数。这是因为墨必须保持其上述流变特性储存最高达72小时。
7、进一步地，用于电极的工业生产的卷对卷(roll-to-roll)工艺涉及在集流器上沉积的干物质的粘附性的最小值。为了电极的良好的机械强度，通过180°剥离(peel)测试获得的这种粘附性值必须大于20n/m。
8、仍然需要开发用于阴极的粘合剂组合物，其使得可增加用于电动车辆中的应用的li离子电池中的重量能量密度，同时保持良好的机械和粘附性质。
9、令人惊奇地，专利技术人已发现阴极制造中使用的聚合物粘合剂的物理参数对所得阴极的流变和机械性能质量的重要性。这是因为，在包覆(涂覆)有碳的阴极活性材料上，本专利技术表明，在45和390ntu之间的含氟聚合物粘合剂的初始雾度使得可实现最终电极的可加工性和机械强度的最佳状态。
技术实现思路
1、本专利技术提出的技术方案是提供用于电池的阴极组合物，所述组合物包含含氟聚合物粘合剂、电极活性物质和传导材料。
2、特征性地，所述含氟聚合物粘合剂展示出45至390ntu之间、优选100至300ntu之间的聚合物粘合剂的初始雾度。
3、特征性地，所述电极活性物质包覆有碳层。
4、本专利技术还旨在提供制造阴极组合物的工艺，所述组合物采用包覆有碳的活性材料，以及在nmp中7％浓度下展示出45至390ntu之间的初始雾度的含氟聚合物粘合剂。
5、本专利技术的另一主题是包含负极、正极和(液体或固体)电解质的li离子蓄电池，其中阴极如上所述。
6、本专利技术使得可克服现有技术的缺点。其提供了用于电池的阴极组合物，所述组合物使得可满足制造和获得针对机械性质和对集流器的粘附性质的高性能的阴极所需的所有特定特征，无论所用的含氟聚合物粘合剂的性质如何，只要在nmp中7％浓度下其雾度介于45和390ntu之间都是此种情况。
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1.用于电池的阴极组合物，所述组合物包含：
2.根据权利要求1所述的阴极组合物，其中包覆有碳的所述活性物质包含覆盖有5nm至1μm范围的石墨层的无机锂插入化合物。
3.根据权利要求1和2任一项所述的阴极组合物，其中包覆有碳的所述活性物质由具有100nm至5μm之间的尺寸的基础粒子形成，所述尺寸是通过激光颗粒尺寸分析测量的。
4.根据权利要求1至3任一项所述的阴极组合物，其中所述活性物质选自二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化镍、锂/锰复合氧化物、锂/镍复合氧化物、锂/钴复合氧化物、锂/镍/钴复合氧化物、锂/镍/钴/锰复合氧化物、富锂的锂/镍/钴/锰复合氧化物、锂/过渡金属复合氧化物、尖晶石结构的锂/锰/镍复合氧化物、高电位镍/锰复合氧化物、钒氧化物、S8型的硫的氧化物及其混合物。
5.根据权利要求1至3任一项所述的阴极组合物，其中所述活性物质选自LiFePO4、LiMnPO4、LiFexMnyPO4、LiFePO4F、LiMnPO4F和LiFexMnyPO4F，其中x+y＝1。
6.根据权利要求1至5任一项所述的阴极组合物，其
7.根据权利要求6所述的阴极组合物，其中PVDF包含携带以下官能团中的至少一个的单体单元：羧酸、羧酸酐、羧酸酯、环氧(诸如缩水甘油基)、酰胺、羟基、羰基、巯基、硫醚、噁唑啉、酚类、酯、醚、硅氧烷、磺酸类、硫酸类、磷酸类的或膦酸类基团。
8.根据权利要求1至7任一项所述的阴极组合物，其中组分C选自碳黑、天然或合成的石墨、碳纤维、碳纳米管、金属纤维和粉末，以及传导金属氧化物。
9.根据权利要求1至8任一项所述的阴极组合物，其按重量计具有以下组成：
10.用于制造根据权利要求1至9任一项所述的阴极组合物的工艺，所述工艺采用包覆有碳的活性材料(组分B)、传导材料(组分C)和含氟聚合物粘合剂(组分A)，所述工艺包含以下阶段：
11.Li离子蓄电池，其包含阳极、根据权利要求1至9任一项所述的阴极和电解质。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于电池的阴极组合物，所述组合物包含：
2.根据权利要求1所述的阴极组合物，其中包覆有碳的所述活性物质包含覆盖有5nm至1μm范围的石墨层的无机锂插入化合物。
3.根据权利要求1和2任一项所述的阴极组合物，其中包覆有碳的所述活性物质由具有100nm至5μm之间的尺寸的基础粒子形成，所述尺寸是通过激光颗粒尺寸分析测量的。
4.根据权利要求1至3任一项所述的阴极组合物，其中所述活性物质选自二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化镍、锂/锰复合氧化物、锂/镍复合氧化物、锂/钴复合氧化物、锂/镍/钴复合氧化物、锂/镍/钴/锰复合氧化物、富锂的锂/镍/钴/锰复合氧化物、锂/过渡金属复合氧化物、尖晶石结构的锂/锰/镍复合氧化物、高电位镍/锰复合氧化物、钒氧化物、s8型的硫的氧化物及其混合物。
5.根据权利要求1至3任一项所述的阴极组合物，其中所述活性物质选自lifepo4、limnpo4、lifexmnypo4、lifepo4f、limnpo4f和lifexmnypo4f，其中x+y＝1。
6.根据权利要求1至5任一项所述的阴极组合物，其中所述组分a选自聚(偏氟乙烯)均聚物和偏二氟乙烯与至少一种共聚单体的共聚物，...
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