[發明專利]具有集成陶瓷分隔體的電化學電池

有效

• 申請號: 202011196824.2
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112751142B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 艾德里安·姚;喬納森·黃;馬尤雷什·凱斯卡;雷蒙多·羅格
• 申請（專利權）人: 美商映能量公司
• 主分類號: H01M50/46
• 分類號: H01M50/46;H01M50/411;H01M50/434;H01M10/04
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 關越

一種電化學電池，包括正極(例如，陰極)和負極(例如，陽極)，其中所述正極和所述負極中的至少一個包括集成陶瓷分隔體。集成陶瓷分隔體可包括多個陶瓷顆粒。在一些示例中，集成陶瓷分隔層和相應的電極層之間可設置互聯區域，所述區域包括所述兩層之間的非平面邊界。在一些示例中，所述電化學電池包括設置在正極和負極之間的聚烯烴分隔體。在一些示例中，正極和負極均包括集成陶瓷分隔體。在這些示例中，正極和負極可被壓延在一起，以使得這些集成分隔層融合并變得彼此不可區分。

技術領域

本公開涉及用于電化學電池的系統和方法。更具體地，所公開的實施方案涉及具有分隔體的電化學電池。

背景技術

隨著越來越不期望對化石燃料的依賴，環境友好的能源變得越來越重要。諸如太陽能、風能等的大多數非化石燃料能源都需要某種儲能部件以最大限度地發揮作用。因此，電池技術已經成為未來能量生產和分配的重要方面。與本公開最相關的是，對二次(即，可充電)電池的需求已在增加。在這些類型的電池中使用了電極材料和電解質的各種組合，例如鉛酸、鎳鎘(nickel?cadmium，NiCad)、鎳金屬氫化物(nickel?metal?hydride，NiMH)、鋰離子(Li-ion)和鋰離子聚合物(Li-ion聚合物)。

發明內容

本公開提供了與具有陶瓷分隔體的電化學電池有關的系統、裝置和方法。

在一些實施方案中，具有陶瓷分隔體的電化學電池可包括第一電極、第二電極和聚烯烴分隔體。所述第一電極包括：第一集流體襯底；第一活性材料層，所述第一活性材料層層鋪在所述第一集流體襯底上，所述第一活性材料層包括多個第一活性材料顆粒；第一集成分隔層，所述第一集成分隔層層鋪在所述第一活性材料層上，所述第一集成分隔層包括多個第一陶瓷分隔顆粒；以及，第一互聯區域(interlocking?region)，所述第一互聯區域設置在所述第一活性材料層和所述第一集成分隔層之間，并將所述第一活性材料層聯接至所述第一集成分隔層；其中，所述第一互聯區域包括所述第一活性材料層的第一指狀物和所述第一集成分隔層的第二指狀物的非平面互穿部。所述聚烯烴分隔體設置在所述第一集成分隔層和所述第二電極之間。

在一些實施方案中，具有陶瓷分隔體的電化學電池可包括第一電極、第二電極和聚烯烴分隔體。所述第一電極包括：第一集流體襯底；第一活性材料層，所述第一活性材料層層鋪在所述第一集流體襯底上，所述第一活性材料層包括多個第一活性材料顆粒；第一集成分隔層，所述第一集成分隔層層鋪在所述第一活性材料層上，所述第一集成分隔層包括多個第一陶瓷分隔顆粒；第一互聯區域，所述第一互聯區域設置在所述第一活性材料層和所述第一集成分隔層之間，并將所述第一活性材料層聯接至所述第一集成分隔層；其中，所述第一互聯區域包括所述第一活性材料層的第一指狀物和所述第一集成分隔層的第二指狀物的非平面互穿部。所述第二電極包括：第二集流體襯底；第二活性材料層，所述第二活性材料層層鋪在所述第二集流體襯底上，所述第二活性材料層包括多個第二活性材料顆粒；第二集成分隔層，所述第二集成分隔層層鋪在所述第二活性材料層上，所述第二集成分隔層包括多個第二陶瓷分隔顆粒；以及，第二互聯區域，所述第二互聯區域設置在所述第二活性材料層和所述第二集成分隔層之間，并將所述第二活性材料層聯接至所述第二集成分隔層；其中，所述第二互聯區域包括所述第二活性材料層的第三指狀物和所述第二集成分隔層的第四指狀物的非平面互穿部。所述聚烯烴分隔體設置在所述第一集成分隔層和所述第二集成分隔層之間。