КАТОД ДЛЯ АККУМУЛЯТОРА ЛИТИЙ-ИОННОЙ БАТАРЕИ, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СОДЕРЖАЩАЯ ЕГО БАТАРЕЯ

1. Катод, применимый в аккумуляторе литий-ионной батареи, содержащей электролит на основе соли лития и неводного растворителя электролита, причем катод выполнен на основе полимерной композиции, полученной обработкой расплава и без испарения растворителя, то есть представляет собой продукт реакции горячего компаундирования между активным материалом и добавками, включающими полимерное связующее и электропроводный наполнитель, отличающийся тем, что упомянутое связующее выполнено на основе по меньшей мере одного сшитого эластомера, и тем, что упомянутые добавки дополнительно включают по меньшей мере одно нелетучее органическое соединение, используемое в упомянутом растворителе электролита, причем композиция содержит упомянутый активный материал в массовой доле, большей или равной 90%.
4
2. Катод по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый активный материал содержит по меньшей мере одно литиированное полианионное соединение или комплексное соединение, имеющее рабочее напряжение ниже 4 В и предпочтительно покрытое углеродом, такое как литиированный фосфат металла М формулы LiMPO, где М представляет собой, например, атом железа.
3. Катод по п. 1 или 2, отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один эластомер представляет собой сшитый пероксидом диеновый эластомер, предпочтительно, гидрированный нитрильный каучук (HNBR).
4. Катод по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один эластомер присутствует в упомянутой композиции в массовой доле между 1% и 5%.
5. Катод по п. 1, отличающийся тем, что упомянутое по меньшей мере одно органическое соединение содержит карбонат, предпочтительно, карбонат по меньшей мере одного олефина, такого как этилен.
6. Катод по п. 1, отличающийся тем, что упомянутое по меньшей мере одно органическое соединение присутствует в упомянутой композиции в массовой доле между 0,1% и 5%.
7. Катод по п. 1, отличающийся тем, что упомянутые добавки дополнительно включают сшивающую систему, которая присутствует в упомянутой композиции в массовой доле между 0,05% и 0,20% и которая предпочтительно содержит органический пероксид и вспомогательный сшивающий реагент в том случае, когда упомянутый по меньшей мере один эластомер представляет собой диеновый эластомер, такой как гидрированный нитрильный каучук (HNBR).
8. Катод по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый электропроводный наполнитель выбран из группы, состоящей из технического углерода, графита, расширенного графита, углеродных волокон, углеродных нанотрубок, графена и их смесей, и присутствует в упомянутой композиции в массовой доле между 1% и 5%.
9. Способ изготовления катода по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что он включает в себя:
4
а) расплавное компаундирование, без испарения растворителя, в закрытом смесителе или экструдере упомянутого активного материала и упомянутых добавок, включающих упомянутое связующее и упомянутое органическое соединение в твердом состоянии, для получения упомянутой композиции в сшиваемом состоянии, причем этот активный материал предпочтительно содержит по меньшей мере одно литиированное полианионное соединение или комплексное соединение, такое как покрытый углеродом литиированный фосфат железа формулы C-LiFePO; и
b) сшивание и необязательно горячее формование этой композиции для получения упомянутой сшитой композиции.
10. Способ изготовления по п. 9, отличающийся тем, что стадию а) осуществляют компаундированием упомянутого связующего в предварительную порошковую смесь других ингредиентов композиции, например, при температуре между 60°С и 80°С в закрытом смесителе.
11. Способ изготовления по п. 9 или 10, отличающийся тем, что стадию b) осуществляют горячим прессованием упомянутой сшиваемой композиции.
12. Способ изготовления по п. 9, отличающийся тем, что он также включает в себя стадию с) прокатки упомянутой сшитой композиции так, чтобы нанести ее на металлический токоотвод, которым снабжают упомянутый катод.
13. Литий-ионная батарея, включающая в себя по меньшей мере один аккумулятор, содержащий анод, например анод на основе графита, катод и электролит на основе соли лития и неводного растворителя, отличающаяся тем, что упомянутый катод выполнен по одному из пп. 1-8.
14. Литий-ионная батарея по п. 13, отличающаяся тем, что упомянутый растворитель электролита содержит упомянутое по меньшей мере одно нелетучее органическое соединение катода.
15. Литий-ионная батарея по п. 13 или 14, отличающаяся тем, что упомянутый катод содержит металлический токоотвод, образующий контакт с по меньшей мере одной пленкой из упомянутой полимерной композиции.