[发明专利]用于锂离子电池组生产的溶剂系统

说明书

在生产锂离子电池组的过程中，在由活性材料(例如氧化钴锂)、导电剂(例如炭黑)和粘合剂聚合物(例如聚偏二氟乙烯)形成浆料的步骤中，将一种或多种式1、2、3或4的化合物(例如N,N‑二甲基丙酰胺)用作溶剂。

技术领域

本公开涉及可用于制造可再充电电池组，也称为二次电池组，例如锂离子电池组的生态友好型溶剂(“生态溶剂”)。

背景技术

电动汽车和便携式电子设备的显著增长导致对可再充电电池组，尤其是各种类型的锂离子电池组的需求增加。小尺寸和轻量化的现代趋势要求这些可再充电电池组不仅具有高能量密度，而且还对环境友好。对生态友好的要求不仅适用于电池组产品本身，还适用于其生产过程。

N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)是目前用于生产锂离子电池组的首选溶剂。NMP用于由活性材料(例如氧化钴锂)、导电剂(例如炭黑)和粘合剂聚合物(例如聚偏二氟乙烯(PVDF))制成浆料的工艺步骤中。NMP溶解PVDF，并且所得溶液用于将活性材料和导电剂制成浆料。NMP易于溶解PVDF，并且具有低挥发性和闪点、热稳定性、高极性以及非质子性、无腐蚀性的特性。然而，除了毒性问题之外，NMP还具有高沸点，并且这导致一旦将浆料涂覆至阴极或阳极箔上，就需要相对较高的温度通过蒸发将其从浆料中完全去除。如果将电池组用于诸如电动汽车或手机之类的消费类装置中，即使电池组少量的NMP残留物留在最终电池组产品中也可能导致安全问题。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种制造锂离子电池组阴极或阳极的方法，所述方法包含形成活性材料、导电剂、粘合剂聚合物和溶剂的浆料的步骤，所述溶剂基本上由以下组成：一种或多种式1的第一化合物

其中R₁和R₂是氢或C1-4直链或支链烷基或烷氧基，并且R₃是C1-10直链或支链烷基或烷氧基，其条件为R₁和R₂不都是氢；或者

一种或多种式2的第二化合物

其中R₂'是2-9个环碳原子，每个环碳原子可具有C1-2烷基或烷氧基支链，并且R₁'是C2-8直链或支链烷基或烷氧基；或者

一种或多种式3的第三化合物

其中R₁″和R₂″是氢或C1-2烷基或烷氧基；R₃″是2-4个环碳，每个环碳可具有C1-2烷基或烷氧基支链；并且R₄″是氢或为C1-3直链或支链烷基或烷氧基，或者

一种或多种式4的第四化合物

其中R₁″′是5-9个环碳，每个环碳可具有C1-2烷基或烷氧基支链；并且R₂″′是氢或C1-3直链或支链烷基或烷氧基。

附图说明

图是描述制造锂离子电池组的常规生产工艺的方框流程图，其中NMP作为溶剂用于由活性材料、导电剂和粘合剂形成阴极和阳极浆料。

具体实施方式

定义

出于美国专利实践的目的，任何提及的专利、专利申请或公开的内容都以全文引用的方式并入(或其等效美国版以引用的方式如此并入)，尤其是关于本领域中的定义(在不会与本公开具体提供的任何定义不一致的情况下)和常识的公开内容。

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