具有板形分立元件的电存储系统、板形分立元件、其制造方法及其应用技术方案

本发明专利技术涉及一种厚度小于2mm的电存储系统，其包括至少一个板形分立元件，其中，所述板形分立元件具有高的对碱金属或碱金属的离子、尤其锂的侵蚀的耐受性，其中，所述板形分立元件具有较低的TiO2含量，其中，优选小于2重量％的TiO2含量、优选小于0.5重量％的TiO2含量、以及优选无TiO2。

An electrical storage system with a plate discrete element, a plate discrete element, its manufacturing method and its application

The invention relates to a power storage system with thickness less than 2mm, which comprises at least one discrete element, shaped plate which the shape with discrete components of the alkali metal or alkali metal ions, especially high resistance, erosion of lithium which the shape of discrete elements with TiO2 content, compared with the low, preferably less than 2 wt.% TiO2 content, preferably less than 0.5 wt.% TiO2 content, and preferably without TiO2.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有板形分立元件的电存储系统、板形分立元件、其制造方法及其应用
本专利技术涉及具有板形分立元件的电存储系统、板形分立元件、其制造方法及其应用。
技术介绍
长久以来，电存储系统是已知的，其尤其包括电池，但是也包括具有高能量密度的电容器，其也称为超级电容器。尤其所谓的锂离子电池由于借助其能够实现高的能量密度，因此讨论过其在例如电动汽车这样的新兴领域中的应用，但是近年来也有将其应用在例如智能电话或笔记本电脑这样的便携式设备中的讨论。对此，这种传统的可重复充电的锂离子电池的主要特征尤其是，使用有机的基于溶剂的液态电解质。但是该液态电解质可燃，并且因此在无限制地使用所述锂离子电池时造成安全隐患。一种可能性是，用固态电解质取代有机电解质。但是，这种固态电解质的传导性通常明显低于相应的液态电解质，即，比相应的液态电解质低多个数量级。然而为了能够获得可接受的传导性并且能够利用可重复充电的锂离子电池的优点，目前这种固态电池尤其制造成所谓的薄膜电池(TFB)或薄膜存储元件形式。其尤其应用在移动领域，例如所谓的智能卡、医疗技术和传感技术以及智能电话和要求智慧型的、小型化的、甚至挠性能源的其他移动式应用。U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厚度小于2mm的电存储系统，其包括至少一个板形分立元件，其中，所述板形分立元件具有高的对碱金属或碱金属的离子、尤其锂的侵蚀的耐受性，其中，所述板形分立元件具有下述组成，所述组成的特征在于包含最高2重量％的TiO2含量、优选最高0.5重量％的TiO2含量、以及非常特别优选无TiO2。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.01 DE 102014117633.2;2015.03.16 DE 10201511.一种厚度小于2mm的电存储系统，其包括至少一个板形分立元件，其中，所述板形分立元件具有高的对碱金属或碱金属的离子、尤其锂的侵蚀的耐受性，其中，所述板形分立元件具有下述组成，所述组成的特征在于包含最高2重量％的TiO2含量、优选最高0.5重量％的TiO2含量、以及非常特别优选无TiO2。2.尤其根据权利要求1所述的厚度小于2mm的电存储系统，其包括至少一个板形分立元件，其中，所述板形分立元件具有高的对碱金属或碱金属的离子、尤其锂的侵蚀的耐受性，其中，所述至少一个板形分立元件包含或包括锂。3.尤其根据权利要求1或2所述的厚度小于2mm的电存储系统，其包括至少一个板形分立元件，其中，所述板形分立元件具有高的对碱金属或碱金属的离子、尤其锂的侵蚀的耐受性，其中，所述至少一个板形分立元件的Li2O含量为7.0重量％或以下、优选为5.2重量％或以下、特别优选为2.5重量％或以下、非常特别优选为0.5重量％或以下、最优选为0.2重量％或以下，其中，Li2O含量至少为0.1重量％，以及其中，锂浓度能在所述板形分立元件的横截面上变化。4.优选根据权利要求1至3中任一项所述的电存储系统，其中，所述至少一个板形分立元件的至少一个表面构造成，所述至少一个表面对与该表面接触的材料是惰性的和/或具有减小的可透过性和/或是不可透过的。5.根据权利要求4所述的电存储系统，其中，所述至少一个表面构造成屏障或屏障层。6.根据权利要求5所述的电存储系统，其中，所述屏障构造成针对金属扩散的屏障。7.根据权利要求6所述的电存储系统，其中，所述屏障层构造成针对碱金属扩散的屏障。8.根据权利要求7所述的电存储系统，其中，所述屏障层通过掺杂或过掺杂有至少一种碱金属而形成。9.根据权利要求4至8中任一项所述的电存储系统，其中，所述至少一个表面的屏障作用构造为针对锂。10.根据权利要求1至9中任一项所述的电存储系统，其中，所述至少一个板形分立元件包括至少一种氧化物或包括多种氧化物的混合物或化合物。11.根据权利要求1至10中任一项所述的电存储系统，其中，所述至少一个板形分立元件包含SiO2作为氧化物。12.尤其根据权利要求1至11中任一项所述的电存储系统，其中，所述至少一个板形分立元件具有以下以重量％计的组成：其中，MgO、CaO、SrO和BaO的含量的和在8重量％至18重量％的范围中，以及其中，还可包括呈杂质或必要的与工艺相关的添加剂、例如澄清剂形式的其他组分，其中，这些组分的总和不高于2重量％。13.尤其根据权利要求1至12中任一项所述的电存储系统，其中，相对于直径在＞100mm的范围中、尤其横向尺寸为100mm·100mm的晶片或基板尺寸、优选相对于直径在＞200mm的范围中、尤其横向尺寸为200mm·200mm的晶片或基板尺寸、特别优选相对于直径在＞400mm的范围中、尤其横向尺寸为400mm·400mm时的晶片或基板尺寸，所述元件具有不大于25μm、优选不大于15μm、特别优选不大于10μm以及非常特别优选不大于5μm的厚度变化。14.根据权利要求1至13中任一项所述的电存储系统，其特征在于，所述至少一个板形分立元件的水蒸气穿透率(WVTR)为＜10-3g/(m2·d)、优选＜10-5g/(m2·d)、并且特别优选＜10-6g/(m2·d)。15.根据权利要求1至14中任一项所述的电存储系统，其中，所述至少一个板形分立元件的厚度为小于2mm、优选小于1mm、特别优选小于500μm、非常特别优选小于或者等于200μm，以及最优选不大于100μm。16.根据权利要求1至15中任一项所述的电存储系统，其中，在350℃的温度以及频率为50Hz的交流电的情况下，所述至少一个板形分立元件的比电阻为大于1.0·106Ohm·cm。17.根据权利要求1至16中任一项所述的电存储系统，其中，所述至少一个板形分立元件的最大负荷温度θMax为至少300℃、优选至少400℃、非常特别优选至少500℃。18.根据权利要求1至17中任一项所述的电存储系统，其中，所述至少一个板形分立元件的线性热膨胀系数α在2.0·10-6/K至10·10-6/K、优选2.5·10-6/K至9.5·10-6/K和特别优选3.0·10-6/K至9.5·10-6/K的范围中。19.根据权利要求1至18中任一项所述的电存储系统，其中，所述至少一个板形分立元件的最大负荷温度θMax与线性热膨胀系数α的乘积符合以下关系：600·10-6≤θMax·α≤8000·10-6，尤其优选800·10-6≤θMax·α≤5000·10-6。20.根据权利要求1至19中任一项所述的电存储系统，其中，所述至少一个板形分立元件为玻璃。21.根据权利要求20所述的电存储系统，其中，所述至少一个板形分立元件通过熔化工艺与随后的成型工艺而形成板形形状。22.根据权利要求21所述的电存储系统，其中，随后的成型工艺是拉伸法。23.一种适用于在电存储系统中使用的板形分立元件，其中，所述板形分立元件具有高的对碱金属或碱金属的离子、尤其锂的侵蚀的耐受性，其中，所述板形分立元件具有下述组成，所述组成的特征在于最高2重量％的TiO2含量、优选最高0.5重量％的TiO2含量、以及非常特别优选无TiO2。24.尤其根据权利要求23所述的适用于在电存储系统中使用的板形分立元件，其中，所述板形分立元件具有高的对碱金属或碱金属的离子、尤其锂的侵蚀的耐受性，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·孔泽，U·普切尔特，N·舒尔茨，T·达姆，C·欧特曼，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE