[发明专利]涂布导电基底的方法和相关的可电沉积组合物

说明书

发明领域

本发明涉及通过电沉积固体颗粒与树脂的重量比高的组合物，涂布导电基底的方法。本发明还涉及固体颗粒与树脂的重量比高的可电沉积组合物，其中固体颗粒包括含锂颗粒。

背景技术

作为涂层施加方法的电沉积包括在所施加电位影响下，将组合物沉积到导电基底上。当在组合物内浸没基底时，沉积涂层，基底在浸没于组合物内的电极和反电极的电路中用作电极，当电流在该电极之间通过时，将涂层施加到基底上。

通常在电沉积工艺中所使用的组合物包括在含水介质中分散的树脂相。尽管基底于其内浸没的组合物可包括提供颜色的颜料和其他填料与添加剂，但历史上由电沉积涂层寻求的性能，例如突出的抗腐蚀性主要由沉积连续树脂膜而产生。因此，基底在其内浸没的组合物中的树脂含量相对于颜料和其他填料含量相对高。例如，相对于1重量份树脂相，这种组合物通常含有0.02-1重量份颜料。

锂离子电池由阴极，阳极，隔板和电解质组成。阴极是具有在其上沉积的含锂活性材料，例如LiFePO₄的金属(通常铝)箔基底。借助槽模涂布器或辊涂器，在基底上由含有含锂活性材料，导电碳和粘合剂(例如聚二氟偏乙烯)在有机溶剂(例如，n-甲基-2-吡咯烷酮)的浆液沉积含锂活性材料。在这些浆液中，含锂活性材料和导电碳的含量之和相对于粘合剂含量较高，典型地为至少9重量份对1重量份。然而，使用这种溶剂性浆液在环境上是非所需的。

结果，期望将含锂组合物沉积在金属箔上的备选组合物与方法。本发明鉴于上述情况作出。

发明概述

在某些方面中，本发明涉及包括在可电沉积组合物内浸没导电基底的方法，该基底在包含浸没于该组合物中的电极与反电极的电路中用作电极，当电流在该电极之间通过时，将涂层施加到基底的至少一部分上或者施加到基底的至少一部分上方。在这些方法中所使用的可电沉积组合物包括(a)含水介质；(b)离子树脂；和(c)固体颗粒，且固体颗粒与离子树脂的重量比为至少4:1。

在其他方面中，本发明涉及包括在可电沉积组合物内浸没导电基底的方法，该基底在包含浸没于该组合物中的电极与反电极的电路中用作电极，当电流在该电极之间通过时，将涂层施加到基底的至少一部分上或者施加到基底的至少一部分上方。在这些方法中所使用的可电沉积组合物包括(a)含水介质；(b)离子树脂；和(iii)包括含锂颗粒的固体颗粒。

在仍然其他方面中，本发明涉及可电沉积组合物，它包括(a)含水介质；(b)离子树脂；和(c)含(A)含锂颗粒，和(B)导电颗粒的固体颗粒，其中该组合物具有至少4:1的固体颗粒与离子树脂的重量比。

本发明还尤其涉及相关的涂布的基底。

详细说明

出于下述详细说明的目的，要理解，本发明可采取各种替代的变化和步骤顺序，其中明确与所规定的相反的情况除外。而且，除了在任何操作例或者其中另有说明的情况以外，在说明书和权利要求中所使用的例如表达各成分的用量的所有数值要理解为在所有情况下用术语约修饰。因此，除非相反地说明，否则以下说明书和所附权利要求中列出的数值参数为可取决于本发明要获得的所需性能而变化的近似值。最起码，且并非试图限制申请专利范围的等效项原则的应用，每一数值参数均应当至少根据所报道有效位的数量且通过使用普通舍入技术来解释。

尽管阐述本发明宽范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实施例中所阐述的数值应当尽可能准确地报告。然而，任一数值固有地含有必然由其各别测试测量中存在的标准偏差引起的某些误差。

此外，还应当理解，本文中引证的任何数值范围拟包括在其中所包含的所有子范围。例如，范围1-10拟包括介于(且包括)在所引证的最小值1和所引证的最大值10之间的所有子范围，也就是说，最小值大于或等于1和最大值等于或小于10。

在本申请中，除非另外明确说明，否则使用单数包括复数，和复数涵盖单数。另外，在本申请中，除非另外明确说明，否则使用或是指和/或，即使在某些情形下可明确使用和/或。