[发明专利]干式储能装置电极及其制造方法

说明书

本申请提供干式储能装置电极及其制造方法。一种储能装置可以包括正极和负极，其中，正极和负极中的至少一个由聚四氟乙烯(PTFE)复合粘合剂材料制造，该复合粘合剂材料包含PTFE，以及聚偏二氟乙烯(PVDF)、PVDF共聚物和聚(环氧乙烷)(PEO)中的至少一种。储能装置可以是锂离子电池、锂离子电容器和/或任何其他锂基储能装置。PTFE复合粘合剂材料可以具有约1:1的PTFE与非PTFE组分，如PVDF、PVDF共聚物和/或PEO的比率。

本申请是申请日为2015年4月17日的题为“干式储能装置电极及其制造方法”的中国专利申请No.201580032935.0的分案申请。

相关申请的引证

本申请要求享有2014年4月18日提交的标题为“干式储能装置电极及其制造方法(DRY ENERGY STORAGE DEVICE ELECTRODE AND METHODS OF MAKING THE SAME)”的美国临时专利申请号61/981,602的权益，其公开内容通过引证以其整体结合于本文。

任何优先权申请的引证结合

与本申请一起提交的，在申请数据表中确定了其国外或国内优先权权利要求的任何和所有申请，根据37C.FR 1.57通过引证结合于本文。

技术领域

本公开总体涉及干式储能装置电极(能量储存装置电极，energy storage deviceelectrode)、实施这种电极的储能装置及相关方法。

背景技术

许多常规的储能装置和相关方法是已知的。通常，将粘合剂材料(bindermaterial)与活性电极材料和其它添加剂组合，并以形成电极膜的方式进行加工处理。电极膜通常应用于一层或多层其它材料层以形成电极。通常，形成负电极(负极)和正电极(正极)，以及在它们之间的隔板，并将它们插入到具有电解质的壳体中以形成各种类型的储能装置。

储能装置电极中使用的电极膜可以使用湿式或干式方法(wet or dry process)形成。例如，在需要大量后续干燥技术的湿式涂布方法中，活性电极材料可以与粘合剂材料、溶剂和其它添加剂进行组合以制造电极膜。

已经开发的干式电极方法(dry electrode process)可以降低上述湿式方法的耗时且昂贵的干燥过程。例如，电极方法(电极处理，electrode process)可以包括将聚四氟乙烯(PTFE)粘合剂与活性电极材料组合，并压延以形成电极膜。然而，包含由PTFE粘合剂所制造的电极的储能装置可以表现出并非期望的装置性能，如提高了氧化还原过程期间的不可逆容量损失。

发明内容

实施方式包括具有正极、负极和正极和负极之间的隔板的储能装置，其中正极和负极的至少一个包含聚四氟乙烯(PTFE)复合粘合剂材料(composite binder material)。PTFE复合粘合剂材料可以包括PTFE，以及聚偏二氟乙烯(PVDF)、PVDF共聚物和聚(环氧乙烷)(PEO)中的至少一种。

在一些实施方式中，锂基储能装置可以包括锂基储能装置。锂基储能装置可以是锂离子电池或锂离子电容器。

在一些实施方式中，PTFE复合粘合剂材料可以包括最高达约50重量％的PTFE。PTFE复合粘合剂材料可以包括PTFE，以及所述PVDF、PVDF共聚物或PEO中的一种，其中PTFE复合粘合剂材料可以包含质量比为约1:3至约3:1的PTFE/PVDF，或PTFE/PVDF共聚物，或PTFE/PEO。在一些实施方式中，正极或负极可以包括具有高达约20重量％的PTFE复合粘合剂材料的电极膜。