用于向电化学装置施加力的方法、系统和装置制造方法及图纸

总体上描述了用于向电化学装置施加力的方法、系统和装置。在一些情况下，方法包括经由固体表面向电化学装置施加力，该固体表面在没有施加的力的情况下具有相对于电化学装置的侧面是凸形的至少一部分。某些实施方式涉及用于向电化学电池施加力的系统和装置，其中，系统和装置中的一些系统和装置例如采用具有某些形状(例如，在没有施加的力的情况下具有凸形形状)的固体制品和/或本发明专利技术的联接器。形形状)的固体制品和/或本发明专利技术的联接器。形形状)的固体制品和/或本发明专利技术的联接器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于向电化学装置施加力的方法、系统和装置
[0001]相关申请
[0002]本申请根据35 U.S.C.
§
119(e)要求于2019年6月21日提交的题为“Methods,Systems,and Devices for Applying Forces to Electrochemical Devices(用于向电化学装置施加力的方法、系统和装置)”的美国临时申请No.62/864,831的优先权，该美国临时申请的全部内容出于所有目的通过参引并入本文。


[0003]总体上描述了用于向电化学装置施加力的方法、系统和装置。

技术介绍

[0004]电化学电池通常包括电极，所述电极包括参与电化学反应以产生电流的电极活性材料。向电化学电池的至少一部分施加力(例如，在电池的循环期间)可以改善电化学电池的性能。本公开的某些实施方式涉及与向电化学电池施加力有关的创造性方法、系统和装置。

技术实现思路

[0005]总体上描述了用于向电化学装置施加力的方法、系统和装置。在一些情况下，该方法包括经由固体表面向电化学装置施加力，在没有施加的力的情况下，该固体表面具有相对于电化学装置的侧面是凸形的至少一部分。某些实施方式涉及用于向电化学电池施加力的系统和装置，其中，系统和装置中的一些系统和装置采用例如具有某些形状(例如，在没有施加的力的情况下为凸形形状)的固体制品和/或创造性联接器。在一些情况下，本专利技术的主题涉及相关产品、特定问题的替代性解决方案和/或一个或更多个系统和/或制品的多种不同的用途。
[0006]在一个方面中，描述了方法。在一些实施方式中，该方法包括经由固体表面向电化学装置的侧面施加力。在一些实施方式中，固体表面的至少一部分在没有施加的力的情况下相对于电化学装置的侧面是凸形的。在一些实施方式中，施加导致固体表面变形成使得固体表面变得较不那么凸。
[0007]在一些实施方式中，该方法包括向靠近电化学装置的固体制品施加力，使得固体制品的固体表面变形。在一些实施方式中，施加通过联接器来执行，该联接器包括与和固体表面相反的外表面接触的表面部分。在一些实施方式中，变形导致外表面的轮廓与联接器的表面部分的轮廓之间的相对旋转运动，联接器的表面部分的轮廓与外表面的轮廓接合。
[0008]在一些实施方式中，该方法包括向靠近电化学装置的第一固体制品施加力，使得第一固体制品的固体表面变形。在一些实施方式中，该施加通过联接器来执行，该联接器包括与和固体表面相反的外表面接触的表面部分以及与联接器的表面部分接合的紧固件。在一些实施方式中，外表面的轮廓与联接器的表面部分的轮廓接合，使得当施加力时，紧固件经历的弯矩小于紧固件在外表面和联接器的表面部分是平坦的但其他方面条件相同的情
况下将经历的弯矩。
[0009]在一些实施方式中，该方法包括经由固体表面向电化学装置施加力。在一些实施方式中，固体表面定形状成使得向电化学电池施加的力导致电化学装置中的电极活性材料在循环期间的利用相对于使用平坦固体表面但在其他方面条件相同的情况下实现的电极活性材料的利用而言更加均匀。
[0010]在另一方面，提供了系统。在一些实施方式中，该系统包括电化学装置，该电化学装置包括第一侧面和与第一侧面相反的第二侧面。在一些实施方式中，该系统包括构造成向电化学装置施加力的装置。在一些情况下，该装置包括靠近电化学装置的第一侧面的固体表面，并且该固体表面在没有施加的力的情况下相对于电化学电池的第一侧面是凸形的。
[0011]在另一方面，提供了一种装置。在一些实施方式中，该装置包括第一固体制品、第二固体制品和将第一固体制品连接至第二固体制品的联接器。在一些实施方式中，联接器包括具有与第一固体制品的轮廓表面接合的轮廓的表面部分。
[0012]在一些实施方式中，该装置包括第一固体制品和第二固体制品，第一固体制品包括第一固体表面，第二固体制品包括第二固体表面。在一些实施方式中，第一固体表面具有第一形状，该第一形状在没有施加的力的情况下相对于第二固体表面是凸形的。在一些实施方式中，在至少一个量值的施加的力的作用下，第一固体表面相对于第二固体表面具有与第一形状相比较不那么凸的第二形状。
[0013]在一些实施方式中，该装置包括第一固体制品和第二固体制品，第一固体制品包括第一固体表面，第二固体制品包括第二固体表面。在一些实施方式中，在没有施加的力的情况下，第一固体表面基本上不平行于第二固体表面。在一些实施方式中，在至少一个量值的施加力的作用下，第一固体制品和/或第二固体制品变形，使得第一固体制品变得基本上平行于第二表面。
[0014]当结合附图考虑时，根据本专利技术的各种非限制性实施方式的以下详细描述，本专利技术的其他优点和新颖特征将变得明显。在本说明书和通过引用并入的文件包括冲突和/或不一致的公开内容的情况下，应以本说明书为准。
附图说明
[0015]将参照附图通过示例的方式来描述本专利技术的非限制性实施方式，附图是示意性的并且不旨在按比例绘制。在附图中，示出的每个相同或几乎相同的部件通常由单一数字表示。为了清楚起见，在不需要图示以使本领域普通技术人员理解本专利技术的地方，没有在每个附图中标记每个部件，也未示出本专利技术的每个实施方式的每个部件。在附图中：
[0016]图1A示出了根据某些实施方式的示例性电化学装置和在没有施加的力的情况下的固体表面的正视图的示意图；
[0017]图1B示出了根据某些实施方式的示例性电化学装置和在施加有的力的情况下的固体表面的正视图的示意图；
[0018]图1C至图1D示出了根据某些实施方式的示例性固体表面的正视图的示意图，其中，图1D中的示例性固体表面相比于图1C中的固体表面较不那么凸并且具有更大的平坦度；
[0019]图2示出了根据某些实施方式的电化学装置的示意性横截面图；
[0020]图3示出了根据某些实施方式的用于向电化学装置施加力的示例性装置的正视图的示意图；
[0021]图4A示出了根据某些实施方式的示例性系统在没有施加的力的情况下的正视图的示意图，该示例性系统包括电化学装置和用于向电化学装置施加力的装置；
[0022]图4B示出了根据某些实施方式的示例性系统在施加有力的情况下的的正视图的示意图，该示例性系统包括电化学装置和用于向电化学装置施加力的装置；
[0023]图5A示出了根据某些实施方式的示例性电化学装置、包括固体表面的固体制品和远端固体制品在没有施加的力的情况下的正视图的示意图；
[0024]图5B示出了根据某些实施方式的示例性电化学装置、包括固体表面的固体制品和远端固体制品在施加有力的情况下的正视图的示意图；
[0025]图5C示出了根据某些实施方式的示例性电化学装置、包括固体表面的固体制品和远端固体制品在没有施加的力的情况下的正视图的示意图，该远端固体制品具有大于固体表面的面积的最大侧向几何面积；
[0026]图5D示出了根据某些实施方式的示例性电化学装置、包括固体表面的固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：经由固体表面向电化学装置的侧面施加力，其中，所述固体表面的至少一部分在没有施加的力的情况下相对于所述电化学装置的所述侧面是凸形的，并且其中，所述施加导致所述固体表面变形成使得所述固体表面变得较不那么凸。2.一种方法，包括：向靠近电化学装置的固体制品施加力，使得所述固体制品的固体表面变形，其中，所述施加通过联接器来执行，所述联接器包括与和所述固体表面相反的外表面接触的表面部分，并且所述变形导致所述外表面的轮廓与所述联接器的所述表面部分的轮廓之间的相对旋转运动，所述联接器的所述表面部分的所述轮廓与所述外表面的所述轮廓接合。3.一种方法，包括：向靠近电化学装置的第一固体制品施加力，使得所述第一固体制品的固体表面变形，其中，所述施加通过联接器来执行，所述联接器包括：与和所述固体表面相反的外表面接触的表面部分；以及与所述联接器的所述表面部分接合的紧固件；其中，所述外表面的轮廓与所述联接器的所述表面部分的轮廓接合，使得在所述力被施加时，所述紧固件经历的弯矩小于所述紧固件在所述外表面和所述联接器的所述表面部分是平坦的但在其他方面条件相同的情况下将经历的弯矩。4.一种方法，包括：经由固体表面向电化学装置施加力，其中，所述固体表面定形状成使得施加至所述电化学装置的所述力导致所述电化学装置中的电极活性材料在循环期间的利用相对于使用平坦固体表面但在其他方面条件相同的情况下将实现的所述电极活性材料的利用而言更均匀。5.根据权利要求2至4中的任一项所述的方法，其中，所述固体表面的至少一部分相对于所述电化学装置的侧面是凸形的，并且其中，所述施加导致所述固体表面变形成使得所述固体表面变得较不那么凸。6.根据权利要求1和3至5中的任一项所述的方法，其中，所述施加通过联接器来执行，所述联接器包括与和所述固体表面相反的外表面接触的表面部分，并且所述变形导致所述外表面的轮廓与所述联接器的所述表面部分的轮廓之间的相对旋转运动，所述联接器的所述表面部分的所述轮廓联接至所述外表面的所述轮廓。7.根据权利要求1至2和4至6中的任一项所述的方法，其中，所述施加通过联接器来执行，所述联接器包括：与和所述固体表面相反的外表面接触的表面部分；以及与所述联接器的所述表面部分接合的紧固件；其中，所述外表面的轮廓与所述联接器的所述表面部分的轮廓接合，使得在所述力被施加时，所述紧固件经历的弯矩小于所述紧固件在所述外表面和所述联接器的所述表面部分是平坦的但在其他方面条件相同的情况下将经历的弯矩。8.根据权利要求1至3和5至7中的任一项所述的方法，其中，所述固体表面定形状成使得施加至所述电化学装置的所述力导致所述电化学装置内的电极活性材料在循环期间的
利用相对于使用平坦固体表面但在其他方面条件相同的情况下将实现的所述电极活性材料的利用而言更均匀。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，其中，所述施加导致所述固体表面的平坦度相对于在没有所施加的力的情况下的所述固体表面的平坦度增加。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述固体表面的平坦度公差相对于在没有所施加的力的情况下的所述固体表面的所述平坦度降低至少1.5倍。11.根据权利要求9至10中的任一项所述的方法，其中，所述固体表面的所述平坦度公差相对于在没有所施加的力的情况下的所述固体表面的所述平坦度降低10倍。12.根据权利要求1至11中的任一项所述的方法，其中，所施加的力的与所述电化学装置的至少一个电极的活性表面正交的分量限定至少49牛顿每平方厘米的压力。13.根据权利要求1至12中的任一项所述的方法，其中，所施加的所述力的与所述电化学装置的至少一个电极的所述活性表面正交的分量限定小于或等于250牛顿每平方厘米的压力。14.根据权利要求1至13中的任一项所述的方法，其中，所述电化学装置的所述侧面是第一侧面，所述固体表面是第一固体制品的一部分，所述电化学装置包括第二侧面，并且第二固体制品的与所述电化学装置的所述第二侧面靠近的第二固体表面的至少一部分在所施加的力被去除时具有比所述第二固体制品的所述第二固体表面的凸度小的凸度。15.根据权利要求2和6至14中的任一项所述的方法，其中，所述联接器的所述表面部分的所述轮廓的至少一部分与所述外表面的所述轮廓互补。16.根据权利要求2和6至15中的任一项所述的方法，其中，所述联接器的所述表面部分的所述轮廓具有凸部，并且所述外表面的所述轮廓具有与所述联接器的所述表面部分的所述轮廓的所述凸部接合的凹部。17.根据权利要求3和7至16中的任一项所述的方法，其中，所述紧固件包括从所述第一固体制品跨越至所述第二固体制品的杆。18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述凹部沿着两个轴线是凹形的。19.根据权利要求16至17中的任一项所述的方法，其中，所述凹部沿着单个轴线是凹形的。20.根据权利要求1至19中的任一项所述的方法，其中，所述电化学装置包括作为阳极活性材料的锂金属和/或锂金属合金。21.根据权利要求1至20中的任一项所述的方法，还包括在施加所述力的步骤期间对所述电化学装置进行充电和/或放电。22.根据权利要求2至3和6至21中的任一项所述的方法，其中，所述固体制品是第一固体板或包括第一固体板。23.根据权利要求14至22中的任一项所述的方法，其中，所述第二固体制品是第二固体板或包括第二固体板。24.根据权利要求2至3和5至23中的任一项所述的方法，其中，与所述固体表面相反的所述外表面是所述固体制品的一部分。25.根据权利要求1至23中的任一项所述的方法，其中，远端固体制品与所述固体制品的和所述固体表面相反的侧面相邻。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述外表面是所述远端固体制品的一部分。27.根据权利要求25至26中的任一项所述的方法，其中，所述固体制品和/或所述远端固体制品包括金属、金属合金、复合材料或其组合。28.根据权利要求25至27中的任一项所述的方法，其中，所述固体制品包括聚合物材料。29.根据权利要求25至28中的任一项所述的方法，其中，所述远端固体制品包括固体板。30.根据权利要求1至29中的任一项所述的方法，其中，所述固体表面具有比所述远端固体制品的最大侧向几何面积小的几何面积。31.一种系统，包括：电化学装置，所述电化学装置包括第一侧面和与所述第一侧面相反的第二侧面；以及构造成向所述电化学装置施加力的装置，所述装置包括固体表面，所述固体表面靠近所述电化学装置的所述第一侧面，并且所述固体表面在没有施加的力的情况下相对于所述电化学装置的所述第一侧面是凸形的。32.根据权利要求31所述的系统，其中，在至少一个量值的施加力的作用下，所述固体表面变得较不那么凸。33.根据权利要求31至32中的任一项所述的系统，其中，在没有施加的力的情况下，所述固体表面具有第一平坦度，并且在至少一个量值的施加力的作用下，所述固体表面具有比所述第一平坦度大的第二平坦度。34.根据权利要求31至33中的任一项所述的系统，其中，所述固体表面是固体制品的一部分。35.根据权利要求34所述的系统，其中，所述固体制品是固体板或包括固体板。36.根据权利要求31至35中的任一项所述的系统，其中，所述固体表面是第一固体表面，并且所述装置还包括第二固体表面，所述第二固体表面靠近所述电化学装置的所述第二侧面，并且所述第二固体表面在没有施加的力的情况下相对于所述电化学装置的所述第二侧面是凸形的。37.根据权利要求36所述的系统，其中，在至少一个量值的施加力的作用下，所述第二固体表面变得较不那么凸。38.根据权利要求36至37中的任一项所述的系统，其中，在没有施加的力的情况下，所述第二固体表面具有第一平坦度，并且在至少一个量值的施加力的作用下，所述固体表面具有比所述第一平坦度大的第二平坦度。39.根据权利要求33至38中的任一项所述的系统，其中，所述固体表面的第二平坦度公差比所述固体表面的第一平坦度公差小至少1.5倍。40.根据权利要求33至39中的任一项所述的系统，其中，所述固体表面的所述第二平坦度公差比所述固体表面的所述第一平坦度公差小高达10倍。41.根据权利要求32至40中的任一项所述的系统，其中，所施加的力的与所述电化学装置的至少一个电极的活性表面正交的分量限定至少4.9牛顿每平方厘米的压力。42.根据权利要求32至41中的任一项所述的系统，其中，所施加的力的与所述电化学装置的至少一个电极的活性表面正交的分量限定小于或等于250牛顿每平方厘米的压力。
43.根据权利要求36至42中的任一项所述的系统，其中，所述第一固体表面是第一固体制品的一部分，并且所述第二固体表面是第二固体制品的一部分。44.根据权利要求43所述的系统，其中，所述第二固体制品是第二固体板或包括第二固体板。45.根据权利要求34至43中的任一项所述的系统，其中，所述固体制品包括金属、金属合金、复合材料或其组合。46.根据权利要求43至44中的任一项所述的系统，其中，所述第一固体制品和/或所述第二固体制品包括金属、金属合金、复合材料或其组合。47.根据权利要求45至46中的任一项所述的系统，其中，所述金属、金属合金或复合材料包括铝。48.根据权利要求43至47中的任一项所述的系统，其中，所述装置包括将所述第一固体制品连接至所述第二固体制品的联接器，其中，所述联接器包括具有轮廓的表面部分，所述表面部分联接至与所述第一固体制品的所述固体表面相反的带轮廓表面。49.根据权利要求43至48中的任一项所述的系统，其中，所述装置构造成使得所述第一固体制品在至少一个量值的施加力的作用下变形，其中，所述第一固体制品的所述变形导致和所述固体表面相反的所述带轮廓表面与所述联接器的所述表面部分的所述轮廓之间的相对旋转运动。50.根据权利要求48至49中的任一项所述的系统，其中，所述联接器的所述表面部分的所述轮廓的至少一部分与和所述固体表面相反的所述带轮廓表面互补。51.根据权利要求48至50中的任一项所述的系统，其中，所述联接器的所述表面部分的所述轮廓具有凸部，并且与所述固体制品相反的所述带轮廓表面具有与所述联接器的所述表面部分的所述轮廓的所述凸部接合的凹部。52.根据权利要求51所述的系统，其中，所述凹部沿着至少两个轴线是凹形的。53.根据权利要求51所述的系统，其中，所述凹部沿单个轴线是凹形的。54.根据权利要求48至53中的任一项所述的系统，其中，所述联接器还包括与所述联接器的所述表面部分接合的紧固件，其中，与所述固体表面相反的所述带轮廓表面与所述紧固件的表面部分的轮廓接合，使得在至少一个量值的施加力的作用下，所述紧固件经历的弯矩小于所述紧固件在所述第一固体制品的所述外表面和所述联接器的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
申请(专利权)人：赛昂能源有限公司，
类型：发明
国别省市：