[发明专利]交替堆叠或卷绕的锂离子电池组及电容器电极的混合电池设计

摘要

电极通过将颗粒状电极材料的多孔层粘结至兼容的金属集流器的两个主要侧面中的每一个上来形成。在一个实施例中，相对电极在集流器的两侧上形成有相同的锂离子电池组阳极材料或相同的阴极材料或电容器材料。在另一个实施例中，电池组电极材料应用到集流器的一个侧面上且电容器材料应用到另一个侧面上。通常，通过将合适组的电容器层与不相等数目的阳极和阴极电池组层组合来形成电极。一对或多对相对电极被组装为在混合电化学电池中提供电池组及电容器能量和功率特性的组合。电池可以通过堆叠或卷绕具有插置的隔离物的相对电极的卷来形成。

主权项

一种电化学电池，其包括至少一对堆叠的或卷绕的面对、相对的电荷电极卷的组件，每个电极由在两侧上涂覆有电极材料颗粒的多孔层的两侧集流器条带组成，每层电极材料为选自由以下组成的组中的一个：(i)用于锂离子电池组的锂离子嵌入/解嵌入阳极材料，(ii)用于锂离子电池组的锂离子嵌入/解嵌入阴极材料，(iii)锂离子吸附/脱附电容器材料，每个电极的所述多孔层通过共同延伸的多孔隔离物层与电极的面对层分隔开；在每个两侧集流器条带上涂覆的所述两个多孔层选自由以下组成的组：(i)在所述集流器两侧上的锂离子电池组阳极材料层，(ii)在所述集流器两侧上的锂离子电池组阴极材料层，(iii)在所述集流器两侧上的电容器材料层，(iv)在所述集流器一个侧面上的锂离子电池组阳极材料层和在所述集流器的相对侧面上的电容器材料层，以及(v)在所述集流器一个侧面上的锂离子电池组阴极材料层和在所述集流器的相对侧面上的电容器材料层；以及所述至少一对相对的电荷电极包括至少一个电容器材料的电极涂覆层以及不相等数目的阳极材料和阴极材料的电极涂覆层，在所述至少一对相对的电极上的所述涂覆层被选择为获得所述电化学电池的能量密度(Wh/kg)和功率密度(W/kg)的预定组合。