[发明专利]电池

说明书

本发明涉及包含至少正极集电体(8)、正极(2)、隔片(6)、电解质、负极(4)和负极集电体(10)的电池(1)，正极(2)置于正极集电体(8)与隔片(6)之间，且负极(4)置于隔片(6)与负极集电体(10)之间，电池(1)进一步包含置于正极(2)、负极(4)和隔片(6)的周边并且将正极集电体(8)的内部边缘与负极集电体(10)的内部边缘连接的密封垫(12)。所述密封垫(12)至少部分地由粘弹性弹性体材料制成。

发明领域

本发明涉及电池，所述电池包含至少正极(cathode)集电体、正极、隔片、电解质、负极(anode)和负极集电体，正极置于正极集电体与隔片之间，且负极置于隔片与负极集电体之间，电池进一步包含置于正极、负极和隔片的周边上并将正极集电体的内部边缘与负极集电体的内部边缘连接的密封垫。

发明背景

这类电池例如公开于专利EP 1202372中。它们优选呈薄膜的形式。为了在赋予明显机械应力的环境，例如手表手链、织物等中使用这些电池，需要开发非常挠性的电池。市场上可得到的电池不是足够挠性的，使得其在赋予明显机械应力的环境中的使用快速导致电池元件中的一个破裂。实际上，裂纹出现在包封材料中，例如在弯曲几次以后，导致电池的劣化。还开发了其中通常在电池末端找到的集电体用于包封的电池。因此，它是经受最高弯曲应力，即曲面的最大(外部)半径处的拉伸应力和在曲面的最小内部半径处的压缩应力的元件。因此，在小于约1.5cm的曲率半径处弯曲约100次以后，在集电体中出现裂纹。这些裂纹随着提高的弯曲而变得更加明显，并且形成折痕，其损害电池内部的活性层。这导致容量的降低变得日益明显并且最终破坏电池。

另外，除挠性外，电池还必须具有优异的气体屏障性能。实际上，锂离子电池的电活性材料例如对湿气非常敏感。

发明概述

本发明的目的是克服已知显示出不足挠性的电池的各种缺点。

更具体而言，本发明的目的是提供容许用于赋予明显机械应力的环境中的电池。

本发明的另一目的是提供提供其挠性与其气体屏障性能之间的折衷的电池。

为此，本发明涉及一种电池，所述电池包含至少正极集电体、正极、隔片、电解质、负极和负极集电体，正极置于正极集电体与隔片之间，且负极置于隔片与负极集电体之间，电池进一步包含置于正极、负极和隔片的周边并将正极集电体的内部边缘与负极集电体的内部边缘连接的密封垫。

根据本发明，所述密封垫至少部分地由粘弹性弹性体材料制成。优选，该粘弹性弹性体材料具有500Pa至100kPa的杨氏模量和250Pa至100kPa的剪切模量。

优选，电解质可以呈在水溶液中的盐的形式，使得电池的操作基于含水化学。

本发明电池显示出非常高的挠性，高于商业电池的挠性，又对气体，尤其是对空气湿气不敏感。

附图简述

本发明的其它特性和优点在阅读简单地通过说明性和非限定性实例给出的本发明一个实施方案的以下描述和附图时更清楚地显现，其中：

图1为本发明电池的截面图；

图2表示作为至多40个循环的循环数目的函数得到的电池容量，和

图3表示作为至多140个循环的循环数目的函数得到的电池容量。

优选实施方案详述

参考图1，显示本发明电池1。电池可以为可再充电或不可再充电的。本说明书中所用术语“电池”意指电池产品，以及电池单元或蓄电池。