[發(fā)明專利]不含金屬的含水電解質(zhì)能量存儲(chǔ)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610179405.5
• 申請(qǐng)日: 2012-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN105761941B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杰·懷特奎;唐·漢弗萊斯;楊文卓;愛德華·林奇-貝爾;亞歷克斯·穆罕默德;埃里克·韋伯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 亞奎尼能源公司
• 主分類號(hào): H01G11/06
• 分類號(hào): H01G11/06;H01G11/12;H01G11/66;H01M2/02;H01M2/06;H01M2/22;H01M2/26;H01M4/50;H01M4/66;H01M12/00
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

1.一種電化學(xué)裝置，其包括：

外殼；

在所述外殼中的電化學(xué)電池的堆疊，每一電化學(xué)電池包括：

陽(yáng)極電極；

陰極電極；

隔板，其位于所述陽(yáng)極電極與所述陰極電極之間；以及

電解質(zhì)；

多個(gè)碳陰極和陽(yáng)極集電器，其交替地位于相鄰電化學(xué)電池之間；

第一多個(gè)突片，其操作性地連接到所述多個(gè)碳陰極集電器以及第二多個(gè)突片，其操作性地連接到所述多個(gè)碳陽(yáng)極集電器；

其中，

第一電化學(xué)電池的陰極電極電接觸第一陰極集電器；

第二電化學(xué)電池的陰極電極電接觸所述第一陰極集電器，所述第二電化學(xué)電池的位置相鄰于所述堆疊中的第一電化學(xué)電池的第一側(cè)；

所述第一電化學(xué)電池的陽(yáng)極電極電接觸第二陽(yáng)極集電器；

第三電化學(xué)電池的陽(yáng)極電極電接觸所述第二陽(yáng)極集電器，所述第三電化學(xué)電池的位置相鄰于所述堆疊中的所述第一電化學(xué)電池的第二側(cè)；

所述陽(yáng)極電極包含由陽(yáng)極邊界區(qū)域分隔的離散陽(yáng)極部件；

所述陰極電極包含由陰極邊界區(qū)域分隔的離散陰極部件；

所述隔板延伸至所述陽(yáng)極邊界區(qū)域和所述陰極邊界區(qū)域的上方或下方；以及

所述電解質(zhì)位于所述隔板中以及位于陽(yáng)極電極邊界區(qū)域與陰極電極邊界區(qū)域中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置，其中所述第一多個(gè)突片經(jīng)配置以彼此連接，以及所述第二多個(gè)突片經(jīng)配置以彼此連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置，其中所述電化學(xué)裝置為混合含水電解質(zhì)能量存儲(chǔ)裝置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電化學(xué)裝置，其中所述陰極包括堿性離子嵌入材料，且所述陽(yáng)極為在相對(duì)NHE小于-1.3V下電化學(xué)穩(wěn)定的贗電容性或電化學(xué)雙層電容性材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電化學(xué)裝置，其中所述陰極電極包括摻雜或未摻雜的立方尖晶石λ-MnO₂類型材料或NaMn₉O₁₈隧道構(gòu)造斜方晶材料，所述陽(yáng)極電極包括活性碳、二氧化鈦材料或磷橄欖石材料，所述電解液包含鈉離子，且所述集電器包括碳纖維紙、涂有碳材料的惰性襯底或具有密度大于0.6g/cm³的膨脹石墨。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電化學(xué)裝置，其中所述電解質(zhì)為含有溶解的堿性離子的水溶液，所述堿性離子能夠與陽(yáng)極和陰極兩者相互作用而使得可經(jīng)由所述陰極電極處的嵌入以及通過(guò)所述陽(yáng)極電極處的贗電容性非法拉第表面反應(yīng)而存儲(chǔ)電荷。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置，其中所述外殼包含與外界隔絕密封的、電化學(xué)惰性的聚合物外殼，且在電化學(xué)電池的堆疊中的所述電化學(xué)電池以棱柱配置來(lái)堆疊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置，其中：

所述陽(yáng)極電極和陰極電極的厚度在0.05cm與1cm之間；

所述陽(yáng)極電極包含壓制的粒狀陽(yáng)極電極；以及

所述陰極電極包含壓制的粒狀陰極電極。