[发明专利]阴极装置和用于制造该阴极装置的方法

权利要求书

1.一种用于对锂电池（200）进行预锂化的阴极装置（100），所述阴极装置包括：

- 集流体层（104）；

- 锂基材料（105）；和

- 涂层（106），其中

所述集流体层（104）以限定敞开的空腔（103）的导体结构（102）网格状地来构造，所述锂基材料（105）布置在所述导体结构（102）中间的空腔（103）中，而且所述涂层（106）覆盖所述集流体层（104）和所述锂基材料（105），

其中所述锂基材料（105）包括氧化物、硝酸盐、氮化物和/或锂粉，

其中所述涂层（106）包括阴极活性材料。

2.根据权利要求1所述的阴极装置（100），其中所述导体结构（102）包括如下结构之一：金属板网；穿孔的、打孔的和/或开缝的金属片；焊接的金属丝装置；纺织的金属丝装置；编织的金属丝装置；金属丝稀松组织。

3.根据权利要求2所述的阴极装置（100），其中所述穿孔的、打孔的和/或开缝的金属片是穿孔的、打孔的和/或开缝的金属箔。

4.根据权利要求1至3之一所述的阴极装置（100），其中所述导体结构（102）包括金属材料。

5.根据权利要求4所述的阴极装置（100），其中所述金属材料是铝。

6.根据权利要求1至3之一所述的阴极装置（100），其中所述锂基材料（105）布置在所述导体结构（102）的空腔（103）中，使得在所述锂基材料（105）与所述导体结构（102）之间构造空着的体积（7）和/或在所述锂基材料（105）与所述涂层（106）之间构造空着的体积（7）。

7.根据权利要求1至3之一所述的阴极装置（100），其中所述涂层（106）布置在所述集流体层（104）的两侧。

8.根据权利要求1至3之一所述的阴极装置（100），其中所述阴极活性材料具有如下材料之一：

- LCO——钴酸锂（LiCoO₂）；

- NMC——镍钴锰酸锂 [Li(NiCoMn)O₂]；

- NCA——镍钴铝酸锂[Li(NiCoAl)O₂]；

- LNMO——高压尖晶石（LiNi_0.5Mn_1.5O₄）；

- 过锂化LNMO——过锂化高压尖晶石（Li_1+xNi_0.5Mn_1.5O₄）；

- LFP——磷酸铁锂（LiFePO₄）；和

- LMO——锰酸锂（LiMn₂O₄）。

9.一种锂电池组（200），所述锂电池组具有：根据权利要求1至8之一所述的阴极装置（100）、锂阳极（1）、电解质材料和隔膜（203），所述隔膜使所述锂阳极（1）与所述阴极装置（100）彼此分开。

10.一种用于制造根据权利要求1至8之一所述的阴极装置（100）的方法，所述方法具有如下步骤：

- 提供集流体层（104），所述集流体层以限定敞开的空腔（103）的导体结构（102）网格状地来构造；

- 将锂基材料（105）布置在所述导体结构（102）中间的空腔（103）中；

- 用阴极活性材料对所述集流体层（104）进行涂层。

11.根据权利要求10所述的方法，其中对所述集流体层（104）的提供包括：通过接合方法和/或机械加工方法来提供、制造和/或准备所述导体结构（102）。