[发明专利]用于锂-电池和/或锂-电池组的具有改善的接触性的保护层

说明书

本发明涉及用于锂‑电池和/或锂‑电池组的具有改善的接触性的保护层。具体地，本发明涉及用于锂‑电池和/或‑电池组（1），尤其用于锂‑金属‑电池和/或‑电池组的隔膜（4）。为了改善配备其的电池和/或电池组的使用寿命，隔膜（4）包括至少一个保护层（4a）和至少一个接触层（4b、4b'）。此外，本发明涉及这类电极以及电池和/或电池组（1）及其制造方法。

技术领域

本发明涉及用于锂-电池和/或-电池组的隔膜和电极以及配备其的锂-电池和/或-电池组和其制造方法。

背景技术

锂离子电池和/或-电池组可以具有非常高的比能量。因此，锂离子电池和/或-电池组目前在许多电器中用作能量源以及用于汽车（例如电动汽车）的电气化。在汽车的电气化方面，它们作为能量储存器起着至关重要的作用。

然而，为了实现电动汽车的最大可能范围，具有更高比能量的电池是所希望的。

具有金属锂阳极的锂金属电池和/或-电池组具有比具有石墨基阳极的常规锂离子电池和/或-电池组更高的比能量。

然而，当使用金属锂阳极时，在循环过程中会发生金属锂在阳极处的不均匀沉积，并因此可能在阳极处形成锂枝晶。这些锂枝晶可以在阴极的方向上生长，并且可能穿透隔膜，甚至在与阴极接触的情况下可能导致短路。

文献US 2013/0017432 A1描述了用于电化学系统的隔膜系统。

文件US 2015/0188108 A1涉及一种用于电能储存器的隔膜。

文献EP 2 648 265 A1描述了用于锂离子电池组的多层电解质结构。

文件US 2013/0149616 A1涉及具有保护层的锂-氧化钛-阳极。

文献DE 10 2013 220 785 A1描述了一种锂电极。

文献US 5,925,483涉及用于电化学装置的多层聚合物电解质。

发明内容

本发明涉及用于锂-电池和/或-电池组，尤其用于锂-金属-电池和/或-电池组的隔膜。

所述隔膜在此特别包括至少一个保护层和至少一个接触层。

所述至少一个保护层在此特别包含至少一种单独传导锂离子的（einzellithiumionenleitend）聚电解质和/或至少一种传导锂离子的或能够传导锂离子的嵌段共聚物。

所述至少一个接触层在此特别包含至少一种单独传导锂离子的聚电解质和/或由至少一种能够传导锂离子的聚合物和至少一种锂-导电盐构成的至少一种聚合物电解质，例如至少一种能够传导锂离子的聚合物和至少一种锂-导电盐的组合，例如至少一种能够传导锂离子的聚合物和至少一种锂-导电盐的混合物。

在此，所述至少一个接触层比所述至少一个保护层更软。特别地，所述至少一个接触层的至少一种单独传导锂离子的聚电解质和/或至少一种聚合物电解质，尤其所述至少一个接触层的至少一种聚合物电解质的至少一种能够传导锂离子的聚合物可以比所述至少一个保护层的至少一种单独传导锂离子的聚电解质和/或至少一种传导锂离子的或能够传导锂离子的嵌段共聚物更软。例如，所述至少一个接触层，尤其所述至少一个接触层的至少一种单独传导锂离子的聚电解质和/或至少一种聚合物电解质，例如至少一种能够传导锂离子的聚合物具有比所述至少一个保护层，尤其比所述至少一个保护层的至少一种单独传导锂离子的聚电解质和/或至少一种传导锂离子的或能够传导锂离子的嵌段共聚物更低的剪切模量。

锂-金属-电池和/或-电池组特别可以是指这样的锂-电池和/或-电池组，其具有包含金属锂的阳极，例如由金属锂或锂合金构成的阳极，例如金属锂阳极。