在绝缘外套中整体形成的电化学能源以及制造该电化学能源的方法技术

在绝缘外套中整体形成的电化学能源，包括：　　　　嵌入在所述外套内并进一步与阳极耦合的第一集电器，　　　　嵌入在所述外套内并与阴极耦合的第二集电器，和　　　　在所述阳极和所述阴极之间的电解质和隔离物，其中外套包含一部分电子设备外壳，其特征在于该电化学能源具有弯曲的、平面几何结构。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在绝缘外套中整体形成的电化学能源以及制造该电化学能源的方法本专利技术涉及一种用于在绝缘外套中整体形成的电化学能源，包括：嵌入在所述外套内并进一步与阳极耦合的第一集电器，嵌入在所述外套内并与阴极耦合的第二集电器，和在所述阳极和所述阴极之间的电解质和隔离物，其中外套包含一部分电子设备外壳。本专利技术还涉及一种制造在绝缘外套中整体形成的电化学能源的方法，其中外套包含一部分电子设备外壳，包括步骤：A)将至少一个电化学电池应用于所述外套，该电化学电池包含阳极和阴极，B)实现所述电化学电池的适当结构，C)将电解质应用于所述外套，和D)调整所述外套的方向，使得所述形成的电化学能源至少基本上被所述外套包围。在美国专利公开US 5,180,645中公开了被集成在一部分电子器具外壳中的电化学能源，例如电池组。提供(永久性地)合并在部分的器具外壳中或形成部分的器具外壳的集成电池组具有很多优点。集成电池组通常导致整体尺寸较小、整体重量较轻、以及较低的电子设备装配成本。但是，已知的与一部分电子设备外壳整体形成的电化学能源的优点被若干缺点抵消了。缺点之一是相对受限的设计自由度，因为对于所需要的形状和/或规格的选择极其受限，也就是说只能采用扁电池。因此，所述电子设备外壳的形状通常适应于适合特定设备的电池组的形状和规格。本专利技术的目的是提供了一种改进的电化学能源，其可以应用于任何形状的电子设备，而没有所述的缺点并保持了现有技术的优点。该目的由前文中所述的电化学能源实现，其特征在于该电化学能源具有弯曲的、平面几何结构。具有弯曲的、平面几何结构的电化学能源的主要优点在于可以实现所述电化学能源的任何想要的形状，因此对所述电化学能源的形状和尺寸进行选择的自由远远大于现有技术所提供的自由。与现有技术的已知技术相反，所述电化学能源的几何结构因而可适应于任何在其中使用电池组的电子器具规-->定的空间限制。因为在对电化学能源的几何结构的选择上具有了更大的自由度，现在可以在许多情况下更有效地在空间上装配电子器具；这可以导致器具的设计节省了空间并更加自由。需要注意的是，弯曲的平面几何结构导致了一种弯曲的电池组，该电池组具有可能是凹状/凸状或者波浪形的弯曲的平面形状。但是，本领域的技术人员能想到使用具有钩子形状的角形电池组。根据本专利技术的电化学能源包括例如锂或者镍氢电池组的可再充电电池组、不可再充电电池组和超电容器。所述外套可包含任何绝缘材料，但是优选地由聚合体、陶瓷、合成物、玻璃、具有绝缘层的金属、或者木材制成。所述电解质可有固态电解质形成。在该情况下，隔离物通常由固态电解质构成。优选地，在根据本专利技术的电化学能源中使用液态电解质。在本实施例中，隔离物通常用所述的液态电解质浸泡。在一个优选实施例中，电化学能源包含了所述阳极和所述阴极的迭片，其特征在于该迭片具有弯曲的形状，使得该迭片位于一个弯曲的平面。因而能以一种相对简单的方式提供较薄的并被拉伸的迭片。在另一个优选的实施例中，电化学能源包括至少一个在电学上耦合在一起的电化学电池的组件，每个电池包括所述阳极、所述第一集电器、所述阴极、所述第二集电器、所述电解质、和所述位于所述阳极和所述阴极之间的所述隔离物，以及将所述组件中的一个电池与所述组件中的另一个电池隔离的绝缘装置。在分离的外壳中封闭的电化学电池的每个组件或每个单独电化学电池被认为是电池组。例如在需要时可以事先制造每个电池或每个电池组。每个电池或每个电池组的形状是任意的。电池(或电池组)的整个组件确定电化学能量的最终形状。优选地，可以应用电学上耦合在一起的电池和/或电池组的更多的组件。在特定的优选实施例中，应用一包电池组，所述电池组在电学上耦合在一起，其中每个电池组包括至少一个电化学电池。所说包因此可具有由所述包中的电池组的方向确定的任何想要的形状。在一个优选实施例中，至少一部分所述组件或包是由传统的电池组形成的。通过这种方式，传统的电池组可用于形成根据本专利技术的电化学能源。所述传统电池组还可由特定结构的一个或多个电池形成。在特别的可替换实施例中，所述电池组包-->括特定的单个电化学电池，也称为“二重电池(bicell)”。可以通过已知的“Bellcore”技术、“凝胶(gel)”技术、或“Lithylene”技术来制造这些二重电池或其他电池组。需要注意的是，如果应用更多的电池组，电池组可在电学上串连或并联地耦合。每个组件或电池组中的电化学电池还可以在电学上(以串连或并联)的方式耦合，耦合的方式取决于所述电子设备(的所述外壳)的需要。因此，在本专利技术的范围内，可以使用具有不同电子连接的电池和电池组的不同结构，这些不同的结构适合于具有不同要求的不同的电子设备。本专利技术还涉及根据本专利技术的这类的方法，其特征在于实现根据步骤B)的所述电化学电池的合适结构，使得所述电化学电池展示出弯曲的、平面几何结构。上面描述了弯曲的、平面几何结构的优点。可以通过各种方式在外套上提供所述阳极和阴极。提供活性电极给外套的普通方式是物理沉积技术和丝网印刷法和绘图法。还可以想到应用传统(多孔)电极。可以通过(超声)焊接、二极管(产生激光)、机械变形、热处理、或液体聚合体的聚合来实现根据步骤D)的所述外套的结构的适应性。如上所述，可以想到将传统(预先组装)的电池组，比如前述的二重电池和电池组应用到根据步骤A)的外套。可通过传统的方式实现根据步骤C)的所述电解质的应用。任选地，通过真空处理实现所述根据步骤C)的所述电解质的应用。如果所述电解质是固态电解质，所述固态电解质还将通常形成用于隔离所述阳极和所述阴极的隔离物。如果使用液体电解质，必须应用附加的隔离物。(分离的)隔离物的应用可合并到步骤A)，但是优选合并到步骤C)。所述隔离物还包括例如在锂离子和镍氢电池中使用的单个隔离物，或者包括适用于如基于Bellcore技术、聚合物凝胶技术、Lithylene技术以及“UHMW”技术的锂离子和镍氢中使用的迭片的隔离物。如果使用适用于迭片的隔离物，那么可以通过使所述形成的电池组经过热处理来在原处形成机械上稳定的电池组。在一个优选实施例中，所述电化学电池包括一个围绕所述阳极和所述阴极的不可渗透的薄片。该不可渗透的薄片可以事先在外套中应用，或者在将所述电化学电池应用于根据步骤A)的所述外套之前，该不可渗透的薄片可应用于所述电化学电池。尤其地，该不可-->渗透的薄片适用于一方面阻止液体电解质从所述电池渗漏，另一方面还阻止来自本地环境的湿气和空气侵入到所述电池内。所述不可渗透的薄片可被制造成金属和/或聚合物薄片的组件。任选地，该不可渗透的薄片在(注入)成型所述外套期间与电化学能源集成在一起。在将所述电化学电池应用到根据步骤A)的所述外套期间，将多个电化学电池应用到所述外套。电化学电池电学上耦合在一起，从而形成电池组。以这种方式，可将更多的电池组应用到所述外套，每个电池组包括更多的电化学电池。所述电池组在电学上串连或并联地耦合。优选地，在事先实现电池的耦合。如上所述，所述电池还包括预先组装的电池或者在原处完成。在最后一个优选实施例中，在将所述电解质和隔离物应用到根据步骤C)的所述外壳之前，电化学电池经过热处理。可以这种方式创建稳定的电化学电池。已经在前面提过用于形成机械上稳定的电池或电池组的可能技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.在绝缘外套中整体形成的电化学能源，包括：嵌入在所述外套内并进一步与阳极耦合的第一集电器，嵌入在所述外套内并与阴极耦合的第二集电器，和在所述阳极和所述阴极之间的电解质和隔离物，其中外套包含一部分电子设备外壳，其特征在于该电化学能源具有弯曲的、平面几何结构。2.如权利要求1所述的电化学能源，其特征在于电化学能源包含所述阳极和所述阴极的迭片，其特征在于该迭片具有弯曲的形状，使得该迭片位于一个平面中。3.根据前述任意一个权利要求所述的电化学能源，其特征在于所述电解质是液态电解质。4.根据前述任意一个权利要求所述的电化学能源，其特征在于电化学能源包括至少一个在电学上耦合在一起的电化学电池的组件，每个电池包括所述阳极、所述第一集电器、所述阴极、所述第二集电器、所述电解质、和所述位于所述阳极和所述阴极之间的所述隔离物，以及将所述组件中的一个电池与所述组件中的另一个电池隔离的绝缘装置。5.如权利要求4所述的电化学能源，其特征在于至少一个组件由传统的电池组形成。6.如权利要求4或...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·H·L·诺特坦，M·J·J·哈克，W·J·穆尔德，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：