[發明專利]固態儲能裝置

在審

• 申請號: 201680018272.1
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN107408721A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 安.瑪麗.沙斯特里;張香春;汪家偉;陳彥宏;金賢哲;鄭明途
• 申請（專利權）人: SAKTI3有限公司
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 陳钘

1.一種多層固態電池設備，包括：

等效電路，編號為1到N，分別與編號為1到N的多個固態蓄電池相關聯，每個固態蓄電池包括：

第一集電器，其覆蓋基底構件；

陰極器件，其覆蓋第一集電器；

電解質器件，其覆蓋陰極；

陽極器件，其覆蓋電解質器件；以及

第二集電器，其覆蓋陽極器件；

多個固態蓄電池的每個固態蓄電池可在下限到上限之間的荷電狀態下操作；

多個固態蓄電池具有大于50瓦小時每升和更大的能量密度；以及

所述陰極器件的每個包括多個平行柱形物結構，所述多個平行柱形物結構的每個包括無定形的陰極材料。

2.根據權利要求1所述的設備，其中荷電狀態下限在0.5％到75％的范圍內，且荷電狀態上限在25％到99.5％的范圍內。

3.根據權利要求1所述的設備，其中所述陰極器件包括無定形或晶體結構。

4.根據權利要求1所述的設備，其中所述陽極器件包括金屬膜。

5.根據權利要求1所述的設備，其中所述陰極器件具有從0.05到200微米范圍的厚度，且所述陽極具有從0.02到200微米范圍的厚度。

6.根據權利要求1所述的設備，其中多個蓄電池是纏繞或堆疊的。

7.根據權利要求1所述的設備，還包括基底，其由以下組中的至少一個制成：玻璃結構，傳導結構，金屬結構，陶瓷結構，塑料或聚合物結構或半導體結構，或一個或多個活性層可包括基底層。

8.根據權利要求1所述的設備，其中所述陰極器件的區域包括從約0.05到約200微米范圍的厚度。

9.根據權利要求1所述的設備，其中所述區域是大體無定形的。

10.根據權利要求1所述的設備，還包括終端，該終端被配置為使用自終止或后終止連接器配置方式以并聯布置或串聯布置配置。

11.根據權利要求1所述的設備，還包括作為陰極器件的區域的特性的局部導電率和作為陰極器件的特性的體導電率。

12.根據權利要求1所述的設備，其中所述陰極器件由選自以下組的材料制成：鋰化或非鋰化的過渡金屬氧化物和鋰化的過渡金屬磷酸鹽，其中所述金屬在周期表的組3至12中，包括但不限于鋰錳氧化物，鋰鎳氧化物，鋰鈷氧化物，鋰鎳-鈷-錳氧化物，鋰鎳-鈷-鋁氧化物，鋰銅-錳氧化物，鋰鐵-錳氧化物，鋰鎳-錳氧化物，鋰鈷-錳氧化物，鋰鎳-錳氧化物，鋰鋁-鈷氧化物，磷酸鐵鋰，磷酸錳鋰，磷酸鎳鋰，磷酸鈷鋰，氧化釩，氧化鎂，氧化鈉，硫磺，金屬(Mg，La)摻雜鋰金屬氧化物，比如鎂摻雜鋰鎳氧化物，鑭摻雜鋰錳氧化物，鑭摻雜鋰鈷氧化物。

13.根據權利要求1所述的設備，其中所述陽極器件由選自以下組的材料制成：鋰化或非鋰化的過渡金屬氧化物，包括但不限制于鋰鈦氧化物，鍺氧化物，或石墨，鋰，硅，銻，鉍，銦，氮化錫，或鋰合金，包括但不限制于鋰鎂合金，鋰鋁合金，鋰錫合金，鋰錫鋁合金。

14.根據權利要求1所述的設備，其中所述電解質器件選自以下組：鋰磷氧氮(LIPON)，聚環氧乙烷(PEO)，鋰鑭鋯氧化物，鋰鑭鈦氧化物，鋰鈉鈮氧化物，鋰鋁硅氧化物，磷酸鋰，硫化磷酸鋰，磷酸鋰鋁鍺，磷酸鋰鋁鈦，LISICON(鋰超離子導體，通常通過Li_xM_1-yM′_yO₄(M＝Si,Ge,and M′＝P,Al,Zn,Ga,Sb)描述),硫化-LISICON(鋰超離子導體，通常通過Li_xM_1-yM′_yS₄(M＝Si,Ge,and M′＝P,Al,Zn,Ga,Sb)描述)，鋰離子傳導硫銀鍺礦(Li₆PS₅X(X＝Cl,Br,I)),具有10^-5至10^-1s/m的離子電導率范圍。

15.根據權利要求1所述的設備，其中多個固態蓄電池的每對固態蓄電池包括在其間的綁定材料。