[發明專利]管狀電化學電池

有效

• 申請號: 200780102166.2
• 申請日: 2007-11-06
• 公開（公告）號: CN101953008A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 彥海·杜;凱納·芬納蒂
• 申請（專利權）人: 納諾CP有限責任公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;H01M8/10;H01M8/12;H01M8/24
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷;南霆

1.一種電化學電池，包括：

陽極層；

陰極層；

與所述陽極層和所述陰極層中的一者進行離子和質子傳遞中的至少一者的電解質層，其中，所述陽極層、所述電解質層和所述陰極層一同基本形成封閉的費馬螺線；

由所述陽極層限制的燃料通道；以及

由所述陰極層限制的氧化劑通道。

2.一種電化學電池，包括：

陽極層；

陰極層；以及

電解質層，

其中，所述電解質層置于所述陽極層與所述陰極層之間以形成多層構件，并且所述陽極層和所述陰極層中的一者與所述電解質層進行離子和質子傳遞中的至少一者；并且

其中，所述多層構件基本形成包括燃料通道和氧化劑通道的封閉的費馬螺線，所述燃料通道包括由所述陽極層形成的內邊界以及由所述陽極層形成的外邊界；并且所述氧化劑通道包括由所述陰極層形成的內邊界以及由所述陰極層形成的外邊界。

3.根據權利要求1或2所述的電化學電池，其中，所述陽極層還包括重整層。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的電化學電池，其中，所述陽極層、所述電解質層和所述陰極層都具有約5μm到約2000μm之間的寬度。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的電化學電池，其中，所述電化學電池是陽極支撐的電化學電池、陰極支撐的電化學電池、電解質支撐的電化學電池、金屬支撐的電化學電池或者襯底支撐的電化學電池。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的電化學電池，其中，所述燃料通道和所述氧化劑通道都具有約0.1mm到約5mm之間的寬度。

7.根據權利要求1-6中任意一項所述的電化學電池，其中，所述電解質層包括離子導體或質子導體。

8.根據權利要求1-7中任意一項所述的電化學電池，其中，所述電化學電池是固態氧化物燃料電池。

9.一種制造電化學電池的方法，包括：

將第一層基本形成為封閉的費馬螺線，其中，所述第一層具有第一側和第二側；

將第二層與所述第一層的所述第一側的至少一部分相結合；并且

將第三層與所述第二層的至少一部分相結合，其中，一個或多個層包括電極材料，并且一個層包括電解質材料。

10.根據權利要求9所述的方法，還包括對所述第一層進行預燒制。

11.根據權利要求9或10所述的方法，還包括對所述第一層和所述第二層進行燒制。

12.根據權利要求9-11中任意一項所述的方法，還包括對所述電化學電池進行燒制。

13.根據權利要求9-12中任意一項所述的方法，其中，形成所述第一層包括擠壓成型、凝膠注模成型或3-D壓印。

14.根據權利要求9-13中任意一項所述的方法，其中，形成所述第一層包括使用多孔前驅物來在所述電化學電池中制造空隙。

15.根據權利要求14所述的方法，包括移除所述多孔前驅物。

16.根據權利要求9-14中任意一項所述的方法，其中，結合所述第二層包括浸漬涂布或凝膠注模成型。

17.根據權利要求16所述的方法，其中，結合所述第二層還包括掩蓋所述第一層的所述第二側。

18.根據權利要求9-17中任意一項所述的方法，其中，結合所述第三層包括浸漬涂布或凝膠注模成型。

19.根據權利要求9-18中任意一項所述的方法，其中，所述第一層和所述第三層都包括電極材料，并且所述第二層包括電解質材料。

20.根據權利要求9-19中任意一項所述的方法，包括將重整催化劑與所述第一層的所述第二側或者所述第三層的所述暴露側相結合。

21.根據權利要求9-18中任意一項所述的方法，包括將第四層與所述第三層的至少一部分相結合，其中，所述第一層包括支撐件，所述第二層和所述第四層包括電極，并且所述第三層包括電解質。