【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开的领域总体上涉及能量储存技术，如电池技术。更具体地，本公开的领域涉及用于为电池外壳提供保护的间隔件、系统以及其方法。
技术介绍
1、基于锂的二次电池由于其相对较高的能量密度、功率和储存寿命而成为理想的能源。锂二次电池的实例包含非水性电池，如锂离子电池和锂聚合物电池。
2、已知的能量储存装置，如电池、燃料电池和电化学电容器，通常具有二维层状结构，如平面或螺旋缠绕(即，果冻卷)层压结构，其中每个层压板的表面积大约等于其几何覆盖区(忽略孔隙率和表面粗糙度)。
3、与层状二次电池相比，三维二次电池可以提供增加的容量和寿命。然而，此类三维二次电池的生产提出了制造和成本挑战。
4、在一些二次电池的制造工艺期间，外壳被置于内部组件之上。在一些情况下，外壳与内部组件的边缘接触，导致外壳磨损或破裂，这可能降低电池的性能，或者在最坏的情况下导致电池故障或短路情况。因此，期望生产二次电池，同时解决现有技术中的问题。
技术实现思路
1、在一个实施例中，公开了一种用于在充电状态与放电状态之间循环的二次电池。所述电池包括约束件和安置在所述约束件内的电极组合件，其中所述电极组合件具有分别对应于三维笛卡尔坐标系的x轴、y轴和z轴的相互垂直的横轴、纵轴和竖直轴，所述电极组合件包括单位电池单元群，所述单位电池单元包括在纵向方向上在堆叠次序中的电极集电器层、电极层、隔膜层、对电极层和对电极集电器层，所述电极层包括电极活性材料，并且所述对电极层包括对电极活性材料，其中所述电极活性
2、在另一个实施例中，公开了一种制造与二次电池一起使用的电池组合件的方法。所述电池组合件具有分别对应于三维笛卡尔坐标系的x轴、y轴和z轴的相互垂直的横轴、纵轴和竖直轴。所述方法包括：通过在纵向方向上连续堆叠电极集电器层、电极层、隔膜层、对电极层和对电极集电器层来制备单位电池单元，所述电极层包括电极活性材料，并且所述对电极层包括对电极活性材料，其中所述电极活性材料和所述对电极材料中的一种为阴极活性材料，并且所述电极活性材料和所述对电极材料中的另一种为阳极活性材料；以及将延伸的间隔件成员群置于所述堆叠次序中位于所述电极集电器层与所述对电极集电器层之间，所述延伸的间隔件成员中的一个间隔件成员在y轴方向上与另一个间隔件成员间隔开，所述延伸的间隔件成员的x轴范围比所述单位电池单元的x轴范围大距离sd。
3、在又另一个实施例中，一种用于二次电池的电极组合件具有分别对应于三维笛卡尔坐标系的x轴、y轴和z轴的相互垂直的横轴、纵轴和竖直轴。所述电极组合件包括：单位电池单元，所述单位电池单元包括在纵向方向上连续的电极集电器层、电极层、隔膜层、对电极层和对电极集电器层，所述电极层包括电极活性材料，并且所述对电极层包括对电极活性材料，其中所述电极活性材料和所述对电极材料中的一种为阴极活性材料，并且所述电极活性材料和所述对电极材料中的另一种为阳极活性材料；以及延伸的间隔件成员群，所述延伸的间隔件成员群位于所述电极集电器层与所述对电极集电器层之间，所述延伸的间隔件成员中的一个间隔件成员在所述y轴方向上与另一个间隔件成员间隔开，所述延伸的间隔件成员的x轴范围比所述单位电池单元的x轴范围大距离sd。
4、在仍另一个实施例中，公开了一种制造用于二次电池的电极组合件的方法。所述电极组合件具有分别对应于三维笛卡尔坐标系的x轴、y轴和z轴的相互垂直的横轴、纵轴和竖直轴。所述方法包括：通过在纵向方向上连续堆叠电极集电器层、电极层、隔膜层、对电极层和对电极集电器层来制备单位电池单元，所述电极层包括电极活性材料，并且所述对电极层包括对电极活性材料，其中所述电极活性材料和所述对电极材料中的一种为阴极活性材料，并且所述电极活性材料和所述对电极材料中的另一种为阳极活性材料；以及将延伸的间隔件成员群置于所述电极集电器层与所述对电极集电器层之间，所述延伸的间隔件成员中的一个间隔件成员在y轴方向上与另一个间隔件成员间隔开；将所述单位电池单元置于约束件内，使得所述延伸的间隔件成员的x轴范围比所述约束件的x轴范围大距离sd。
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1.一种用于在充电状态与放电状态之间循环的二次电池，所述电池包括约束件和安置在所述约束件内的电极组合件，其中
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述距离SD为至多4mm。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员具有在所述x轴方向上延伸的长度，所述间隔件成员的所述长度等于或小于3000μm。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员安置在所述隔膜层与所述电极层之间。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员安置在所述隔膜层与所述电极集电器层之间。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员安置在隔膜与所述对电极层之间。
7.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员安置在所述隔膜层与所述对电极集电器层之间。
8.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员粘附到所述电极集电器层、所述电极层、所述隔膜层、所述对电极层和所述对电极集电器层中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其中所述
10.根据权利要求8所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员粘附到所述电极层。
11.根据权利要求8所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员粘附到所述隔膜层。
12.根据权利要求8所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员粘附到所述对电极集电器层。
13.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员包括电绝缘材料。
14.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员包括石墨或石墨烯。
15.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员包括聚合物材料。
16.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员包括均聚物、共聚物或聚合物共混物。
17.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员包括：衍生自单体的含氟聚合物，所述含氟聚合物含有偏二氟乙烯、六氟丙烯、四氟丙烯；聚烯烃，如聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯；乙烯-二烯-丙烯三元共聚物；聚苯乙烯；聚甲基丙烯酸甲酯；聚乙二醇；聚乙酸乙烯酯；聚乙烯醇缩丁醛；聚缩醛和聚乙二醇二丙烯酸酯；甲基纤维素；羧甲基纤维素；苯乙烯橡胶；丁二烯橡胶；苯乙烯-丁二烯橡胶；异戊二烯橡胶；聚丙烯酰胺；聚乙烯醚；聚丙烯酸；聚甲基丙烯酸；聚丙烯腈；聚偏二氟乙烯聚丙烯腈；聚环氧乙烷；丙烯酸酯；苯乙烯；环氧树脂；硅酮；聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯；聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯；聚甲基丙烯酸甲酯；聚丙烯腈；聚乙烯吡咯烷酮；聚乙酸乙烯酯；聚乙烯-共-乙酸乙烯酯；聚环氧乙烷；乙酸纤维素；乙酸丁酸纤维素；乙酸丙酸纤维素；氰乙基支链淀粉；氰乙基聚乙烯醇；氰乙基纤维素；氰乙基蔗糖；支链淀粉；羧甲基纤维素；丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物；聚酰亚胺；聚偏二氟乙烯-六氟丙烯；聚偏二氟乙烯-三氯乙烯；聚甲基丙烯酸甲酯；聚丙烯腈；聚乙烯吡咯烷酮；聚乙酸乙烯酯；乙烯乙酸乙烯酯共聚物；聚环氧乙烷；乙酸纤维素；乙酸丁酸纤维素；乙酸丙酸纤维素；氰乙基支链淀粉、氰乙基聚乙烯醇；氰乙基纤维素；氰乙基蔗糖；支链淀粉；羧甲基纤维素；丙烯腈苯乙烯丁二烯共聚物；聚酰亚胺；聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚对苯二甲酸丁二醇酯；聚酯；聚缩醛；聚酰胺；聚醚醚酮；聚醚砜；聚苯醚；聚苯硫醚；聚乙烯萘；和/或其组合或共聚物。
18.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员包括含氟聚合物。
19.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员包括聚烯烃。
20.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员包括选自由以下组成的组的聚烯烃：聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯的均聚物、共聚物和聚合物共混物。
21.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员包括聚乙烯或聚丙烯。
22.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员的总长度大于在所述x轴方向上测量的所述电极层的总长度。
23.一种制造用于与二次电池一起使用的电池组合件的方法，所述电池组合件具有分别对应于三维笛卡尔坐标系的x轴、y轴和z轴的相互垂直的横轴、纵轴和竖直轴，所述方法包括：
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述距离SD为至多4mm。
25.根据权利要求23所述的方法，其进一步包括将所述单位电池单元置于约束件内，使得所述延伸的间隔件成员从所述约束件的边缘延伸所述距离SD。
26.一种用于二次电池的电极组合件，所述电极...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于在充电状态与放电状态之间循环的二次电池，所述电池包括约束件和安置在所述约束件内的电极组合件，其中
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述距离sd为至多4mm。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员具有在所述x轴方向上延伸的长度，所述间隔件成员的所述长度等于或小于3000μm。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员安置在所述隔膜层与所述电极层之间。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员安置在所述隔膜层与所述电极集电器层之间。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员安置在隔膜与所述对电极层之间。
7.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员安置在所述隔膜层与所述对电极集电器层之间。
8.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员粘附到所述电极集电器层、所述电极层、所述隔膜层、所述对电极层和所述对电极集电器层中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员粘附到所述电极集电器层。
10.根据权利要求8所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员粘附到所述电极层。
11.根据权利要求8所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员粘附到所述隔膜层。
12.根据权利要求8所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员粘附到所述对电极集电器层。
13.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员包括电绝缘材料。
14.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员包括石墨或石墨烯。
15.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员包括聚合物材料。
16.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员包括均聚物、共聚物或聚合物共混物。
17.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述延伸的间隔件成员包括：衍生自单体的含氟聚合物，所述含氟聚合物含有偏二氟乙烯、六氟丙烯、四氟丙烯；聚烯烃，如聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯；乙烯-二烯-丙烯三元共聚物；聚苯乙烯；聚甲基丙烯酸甲酯；聚乙二醇；聚乙酸乙烯酯；聚乙烯醇缩丁醛；聚缩醛和聚乙二醇二丙烯酸酯；甲基纤维素；羧甲基纤维素；苯乙烯橡胶；丁二烯橡胶；苯乙烯-丁二烯橡胶；异戊二烯橡胶；聚丙烯酰胺；聚乙烯醚；聚丙烯酸；聚甲基丙烯酸；聚丙烯腈；聚偏二氟乙烯聚丙烯腈；聚环氧乙烷；丙烯酸酯；苯乙烯；环氧树脂；硅酮；聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯；聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯；聚甲基丙烯酸甲酯；...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·S·布萨卡，A·曼达拉姆，J·G·布克，A·卡尔卡泰拉，K·H·李，P·S·肯德里卡尔，
申请(专利权)人：艾诺维克斯公司，
类型：发明
国别省市：
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