电池隔板制造技术

本发明专利技术是涉及包括聚合物与多价金属的反应产物的电池隔板。本发明专利技术还提供了一种形成电池隔板的方法，包括施加诸如丙烯酸聚合物等聚合物，使得其与电池部件层中的多价金属反应而形成隔板。在某些实施例中，通过印刷技术来执行施加。此外，本发明专利技术涉及包括本发明专利技术的隔板的电池及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电池隔板。此外，本专利技术涉及可印刷电池隔板及其在 印刷电池中的使用。
技术介绍
在本领域中存在可以使用印刷技术来制造的薄的柔性电池。薄的 柔性电池需要有分隔装置，诸如将两个电池极分隔开以便防止短路的 隔板。用于薄的柔性电池的隔板的 一 个示例是可以施加于电池的各极之间的滤纸。然而，在诸如电池单元(cell)的巻到巻印刷生产那样 的批量生产的方法中，施加隔板的步骤不准确且緩慢，导致更昂贵的 电池。有利的是具有诸如通过印刷隔板来克服这些问题的改进方法。 然而，印刷的技术使用液体油墨，并且由于隔板通常是固体或半固体， 所以此类隔板元件的印刷成问题。因此，期望具有容易、自然产生且便宜的形成隔板的方法。此外， 期望具有可以结合到电池的批量生产中的印刷隔板的方法。本专利技术提 供了此类隔板和包括该隔^反的电池。附图说明现在详细地参考附图，应强调的是所示的细节是举例说明并仅用 于本专利技术优选实施例的说明性讨论的目的，并且是为了提供被认为是 本专利技术的原理和概念方面的最有用且容易理解的说明而提出的。在这 点上，并不试图比基本理解本专利技术所需更详细地示出本专利技术的结构细 节，与附图 一起采用的说明使得可以如何在实践中体现本专利技术的若干 形式对于本领域的技术人员来说显而易见。图la示出根据本专利技术 一个实施例的包括隔板的电池的示意图； 图lb示出根据本专利技术一个实施例的包括隔板的电池的示意图； 图lc示出根据本专利技术一个实施例的包括隔板的共面取向的电池 的示意图ld示出根据本专利技术一个实施例的包括隔板的共面取向的电池6的示意图2示出根据本专利技术一个实施例的制造印刷隔板的方法的流程图3示出根据本专利技术一个实施例的制造隔板的方法的流程图 图4示出根据本专利技术一个实施例的形成隔板的方法的流程图 图5示出根据本专利技术一个实施例的制造包括隔板的电池的方法的 流程图6示出根据本专利技术一个实施例的制造包括隔板的电池的方法的 流程图7示出根据本专利技术一个实施例的制造包括隔板的电池的方法的 流程图8示出根据本专利技术一个实施例的制造包括隔板的共面电池的方 法的流程流程图；以及图10示出对于具有根据本专利技术实施例的印刷隔板的电池和具有 纸隔板的电池比较随时间推移的容量的图表。具体实施例方式本专利技术涉及电池隔板及其制造方法。此外，本专利技术涉及包括印刷电 池隔板的电池及其制造方法。在一个实施例中，本专利技术提供一种电池隔板,该电池隔板包括非电 解质聚合物层与多价金属离子的反应产物，该非电解质聚合物包括离子 交联官能团。在进一步的实施例中，本专利技术提供一种就地形成电池隔板的方法， 该方法包括施加包括聚合物的非电解质层，使得聚合物与多价金属离子 反应而形成包括聚合物金属离子产物的隔板，并且其中，多价金属离子 是电池成分层的一部分。在另外的实施例中，本专利技术提供一种电池，其包括至少第一极材料 层；极性与第一极材料相反的至少第二极材料层；设置在第一极材料与 第二极材料之间的至少电解质层；以及至少一个隔板，其中，直接在第 一极材料上或在其附近就地形成该隔板，使得隔板在第 一极与第二极之间是非等距离的。在另一实施例中，本专利技术提供一种电池，其包括第一极材料；极性与第一极材料相反的第二极材料；其中，第一极材料与第二极材料以关 于彼此间隔开的方式共面；与第一极和第二极接触的电解质；以及覆盖 或部分地覆盖第一极材料，但基本不覆盖或部分地覆盖第二极材料的隔板。在更进 一 步的实施例中，本专利技术提供 一 种制造薄的柔性电池的方 法，该方法包括向第一衬底上施加第一极材料层；向第一极层上施加 至少一个电解质层；向第二衬底上施加第二极材料层；以及(a)向第 二极层上施加隔板形成聚合物的非电解质层，其中，第二极包括多价金 属，该多价金属与隔板形成聚合物反应而形成包括多价金属与聚合物的 反应产物的隔板层；或者(b) (i)向第二极层上施加电解质层；其中， 电解质层中的至少 一个包括与非电解质隔板形成聚合物反应而形成隔 板的多价金属；以及(ii)向一个电解质层上施加非电解质隔板形成聚 合物层以形成包括多价金属与聚合物的反应产物的隔板；以及接触第一 衬底并将其层压到第二衬底，使得隔板的层被设置在第一极层与第二极 层之间。在替代实施例中，本专利技术提供一种形成电池的方法，该方法包括 向基层衬底上施加第一极材料；在第一极材料上施加隔板；在将隔板施 加在第 一极材料上之后在同一平面中且以关于第 一极材料间隔开的方 式在基层衬底上施加极性与第 一极材料相反的第二极材料；以及施加电 解质；其中，隔板不覆盖或部分地覆盖第二极材料。参考附图可以更透彻地理解根据本专利技术的隔板和包括该隔板的电 池原理和操作。附图示出了本专利技术的非限制性实施例。隔板在一个实施例中，本专利技术提供一种电池隔板，其可以包括聚合物产 物，诸如但不限于适当聚合物与多价金属的络合物，该络合物可以称为 聚合物反应产物或聚合物金属离子产物。在某些实施例中，适当的聚合 物是非电解质聚合物，使得聚合物或包括聚合物的组成物或层在与多价 金属反应之前将不会被本领域的技术人员视为电解质。在某些实施例 中，聚合物反应产物具有至少 一种隔板形成聚合物阴离子或盐和至少一种多价金属阳离子。在一个非限制性示例中，反应产物具有至少一种丙 烯酸聚合物阴离子或盐和至少 一种过渡金属阳离子。在替代实施例中， 本专利技术提供一种至少 一种隔板形成阳离子和至少 一种多价金属阴离子 的聚合物反应产物。在此类实施例中，适当的多价金属阴离子是形成聚 合物产物的多价金属阴离子，其不溶于电池电解质，并且是交联多价金 属阴离子。带电的聚合物官能团可以是侧基或端基。本文所用的术语"隔板"包括但不限于用于防止电池的极之间的物 理和/或电接触的装置或元件。隔板可以是多孔隙的以促进离子的运动， 且可以是不导电的。在某些电池中，隔板可以是多孔隙的以促进水的运 动。本文所用术语"聚合物"或"适当聚合物"或"隔板形成聚合物"电解质接触时稳定的任何适当聚合物。通常，电荷是负的。可选地，聚 合物可以带正电。该术语包括任何适当形式的聚合物，诸如为溶液、乳 液或分散体形式。该术语还包括聚合物，其在化学上与稳定剂关联/粘结 /络合，并且其中，聚合物可以不带电，但稳定剂带电。适当隔板形成聚合物的非限制性示例包括丙烯酸聚合物或乙烯基 聚合物。进一步的示例包括聚氨酯和丙烯酰胺。适当丙烯酸聚合物的非限制性示例包括但不限于Joncryl 661和Joncryl FLX 5000。乙烯基聚合 物的非限制性示例包括乙烯醇的酯的聚合物，诸如曱酸乙烯酯、丙酸乙 烯酯、醋酸乙烯酯和丁酸乙烯。在某些实施例中，聚合物包括至少一个 交联官能团，其中，所述至少一个交联官能团可以处于电离状态。在某 些实施例中，聚合物可以与水相容和/或溶于水且可以是水基乳液。聚合 物可以是酸性官能聚合物。隔板形成聚合物可以处于酸性或碱性环境下以促进官能团的电离 和阴离子形成。可选地，环境可以是中性的。隔板形成聚合物可以是诸 如例如还可以包括至少 一种添加剂的油墨等混合物的 一 部分。添加剂的 非限制性示例包括消泡剂、表面活性剂、干燥增强剂、增粘剂、流变剂、 均化剂、聚结剂、润湿剂、增塑剂、溶剂及其组合。可以使用本领域中 已知的任何适当消泡剂、表面活性剂、干燥增强剂、增粘剂、流变剂、 均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池隔板，包括非电解质聚合物层与多价金属离子的反应产物，所述非电解质聚合物包括离子交联官能团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B尼灿，S列维，
申请(专利权)人：纸型电池有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]