CH711942A2 - Battery with seal made of an elastomeric material. - Google Patents
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Abstract
L’invention se rapporte à une batterie (1) comprenant au moins un collecteur de courant cathodique (8), une cathode (2), un séparateur (6), un électrolyte, une anode (4) et un collecteur de courant anodique (10), la cathode (2) étant disposée entre le collecteur de courant cathodique (8) et le séparateur (6), et l’anode (4) étant disposée entre le séparateur (6) et le collecteur de courant anodique (10), la batterie (1) comprenant en outre un joint d’étanchéité (12) disposé sur le pourtour de la cathode (2), de l’anode (4) et du séparateur (6) et reliant le bord périphérique intérieur du collecteur de courant cathodique (8) au bord périphérique intérieur du collecteur de courant anodique (10). Ledit joint d’étanchéité (12) est réalisé au moins en partie en un matériau élastomère viscoélastique.The invention relates to a battery (1) comprising at least one cathode current collector (8), a cathode (2), a separator (6), an electrolyte, an anode (4) and an anode current collector ( 10), the cathode (2) being disposed between the cathode current collector (8) and the separator (6), and the anode (4) being disposed between the separator (6) and the anodic current collector (10). the battery (1) further comprising a seal (12) disposed around the periphery of the cathode (2), the anode (4) and the separator (6) and connecting the inner peripheral edge of the collector cathode current (8) at the inner peripheral edge of the anode current collector (10). Said seal (12) is made at least partly of a viscoelastic elastomeric material.
Description
DescriptionDescription
Domaine de l’invention [0001] L’invention concerne une batterie comprenant au moins un collecteur de courant cathodique, une cathode, un séparateur, un électrolyte, une anode et un collecteur de courant anodique, la cathode étant disposée entre le collecteur de courant cathodique et le séparateur, et l’anode étant disposée entre le séparateur et le collecteur de courant anodique, la batterie comprenant en outre un joint d’étanchéité disposé sur le pourtour de la cathode, de l’anode et du séparateur et reliant le bord périphérique intérieur du collecteur de courant cathodique au bord périphérique intérieur du collecteur de courant anodique.Field of the Invention [0001] The invention relates to a battery comprising at least one cathode current collector, a cathode, a separator, an electrolyte, an anode and an anode current collector, the cathode being disposed between the current collector cathode and the separator, and the anode being disposed between the separator and the anode current collector, the battery further comprising a seal disposed on the periphery of the cathode, the anode and the separator and connecting the edge inner peripheral of the cathode current collector at the inner peripheral edge of the anode current collector.
Arrière-plan de l’invention [0002] De telles batteries sont par exemple décrites dans le brevet EP 1 202 372. Elles se présentent de préférence sous la forme d’un film mince. Pour pouvoir utiliser ces batteries dans des environnements imposant des contraintes mécaniques importantes, par exemple des bracelets de montre, des textiles, etc., il est nécessaire de développer des batteries très flexibles. Les batteries disponibles sur le marché ne sont pas suffisamment flexibles de sorte que leur utilisation dans des environnements imposant des contraintes mécaniques importantes entraîne rapidement la rupture de l’un des éléments de la batterie. En effet, des fissures apparaissent dans le matériau d’encapsulation par exemple après plusieurs flexions conduisant à la détérioration de la batterie. Ont été également développées des batteries dans lesquelles les collecteurs de courant se trouvant en général aux extrémités de la batterie sont utilisés pour l’encapsulation. C’est de ce fait l’élément qui subit le stress de courbure le plus élevé, c’est-à-dire un stress en traction au rayon de courbure le plus élevé (extérieur), ainsi qu’en compression au rayon de courbure le plus faible, à l’intérieur. En conséquence, des fissures apparaissent dans les collecteurs de courant après une centaine de flexions à des rayons de courbure inférieurs à environ 1.5 cm. Ces fissures s’accentuent avec un nombre croissant de flexions et forment des plis qui détériorent les couches actives à l’intérieur de la batterie. Ceci se traduit par une baisse de capacité qui s’accentue de plus en plus et se termine par la destruction de la batterie.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Such batteries are for example described in patent EP 1 202 372. They are preferably in the form of a thin film. In order to be able to use these batteries in environments imposing significant mechanical constraints, for example watchbands, textiles, etc., it is necessary to develop very flexible batteries. The batteries available on the market are not flexible enough so that their use in environments imposing significant mechanical stresses quickly causes the rupture of one of the elements of the battery. Indeed, cracks appear in the encapsulating material for example after several flexions leading to deterioration of the battery. Batteries have also been developed in which the current collectors generally at the ends of the battery are used for encapsulation. This is the element that suffers the highest bending stress, ie tensile stress at the highest radius of curvature (outside), as well as compression at the radius of curvature the weakest, inside. As a result, cracks appear in the current collectors after about 100 bends at radii of curvature less than about 1.5 cm. These cracks are accentuated with an increasing number of flexures and form folds that deteriorate the active layers inside the battery. This results in a decrease in capacity which is increasing more and ends with the destruction of the battery.
[0003] Par ailleurs, parallèlement à sa flexibilité, une batterie doit également présenter d’excellentes propriétés de barrière aux gaz. En effet, les matériaux électroactifs des batteries Lithium ion par exemple sont très sensibles à l’humidité. Résumé de l’invention [0004] L’invention a notamment pour objectif de pallier les différents inconvénients des batteries connues qui présentent une flexibilité insuffisante.Moreover, parallel to its flexibility, a battery must also have excellent gas barrier properties. Indeed, electroactive materials Lithium ion batteries for example are very sensitive to moisture. SUMMARY OF THE INVENTION [0004] One of the objectives of the invention is to overcome the various drawbacks of known batteries that have insufficient flexibility.
[0005] Plus précisément, un objectif de l’invention est de fournir une batterie permettant une utilisation dans des environnements imposant des contraintes mécaniques importantes.More specifically, an object of the invention is to provide a battery for use in environments imposing significant mechanical stresses.
[0006] Un autre objectif de l’invention est de fournir une batterie permettant de trouver un compromis entre sa flexibilité et ses propriétés de barrière aux gaz.Another object of the invention is to provide a battery to find a compromise between its flexibility and its gas barrier properties.
[0007] A cet effet, la présente invention concerne une batterie comprenant au moins un collecteur de courant cathodique, une cathode, un séparateur, un électrolyte, une anode et un collecteur de courant anodique, la cathode étant disposée entre le collecteur de courant cathodique et le séparateur, et l’anode étant disposée entre le séparateur et le collecteur de courant anodique, la batterie comprenant en outre un joint d’étanchéité disposé sur le pourtour de la cathode, de l’anode et du séparateur et reliant le bord périphérique intérieur du collecteur de courant cathodique au bord périphérique intérieur du collecteur de courant anodique.For this purpose, the present invention relates to a battery comprising at least one cathode current collector, a cathode, a separator, an electrolyte, an anode and an anode current collector, the cathode being disposed between the cathode current collector. and the separator, and the anode being disposed between the separator and the anode current collector, the battery further comprising a seal disposed on the periphery of the cathode, anode and separator and connecting the peripheral edge inside the cathodic current collector at the inner peripheral edge of the anodic current collector.
[0008] Selon l’invention, ledit joint d’étanchéité est réalisé au moins en partie en un matériau élastomère viscoélastique. De préférence un tel matériau élastomère viscoélastique présente un module de Young compris entre 500 Pa et 100 kPa et un module de cisaillement compris entre 250 Pa et 100 kPa.According to the invention, said seal is made at least partly of a viscoelastic elastomeric material. Preferably, such a viscoelastic elastomer material has a Young's modulus of between 500 Pa and 100 kPa and a shear modulus of between 250 Pa and 100 kPa.
[0009] De préférence, l’électrolyte peut se présenter sous la forme d’un sel en solution aqueuse, de sorte que le fonctionnement de la batterie se base sur une chimie aqueuse.Preferably, the electrolyte may be in the form of a salt in aqueous solution, so that the operation of the battery is based on aqueous chemistry.
[0010] Une batterie selon l’invention présente une flexibilité très importante, supérieure à la flexibilité des batteries com-merciles, tout en étant peu sensible aux gaz, et plus spécialement à l’humidité de l’air.A battery according to the invention has a very important flexibility, greater flexibility of com-mercile batteries, while being insensitive to gas, especially to the humidity of the air.
Description sommaire des dessins [0011] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation de l’invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des figures annexées, parmi lesquelles: la fig. 1 représente une vue en coupe d’une batterie selon l’invention, la fig. 2 représente la capacité de la batterie obtenue en fonction du nombre de cycles jusqu’à 40 cycles, et la fig. 3 représente la capacité de la batterie obtenue en fonction du nombre de cycles jusqu’à 140 cycles. Description détaillée d’un mode de réalisation préféré [0012] En référence à la fig. 1, il est représenté une batterie 1 selon l’invention. Cette batterie peut être rechargeable ou non rechargeable. Le terme «batterie» utilisé dans la présente description désigne aussi bien une batterie qu’une pile ou un accumulateur.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [0011] Other features and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description of an embodiment of the invention, given as a simple illustrative and non-limiting example, and annexed figures, among which: FIG. 1 represents a sectional view of a battery according to the invention, FIG. 2 represents the capacity of the battery obtained as a function of the number of cycles up to 40 cycles, and FIG. 3 represents the capacity of the battery obtained as a function of the number of cycles up to 140 cycles. Detailed Description of a Preferred Embodiment [0012] Referring to FIG. 1, there is shown a battery 1 according to the invention. This battery can be rechargeable or non-rechargeable. The term "battery" used in this description refers to both a battery and a battery or accumulator.
[0013] La batterie 1 comprend une cathode 2 et une anode 4 séparées entre elles par un séparateur 6. La batterie 1 comprend en outre deux collecteurs de courant, à savoir un collecteur de courant cathodique 8 et un collecteur de courant anodique 10. La cathode 2 est disposée entre le collecteur de courant cathodique 8 et le séparateur 6, et l’anode 4 est disposée entre le séparateur 6 et le collecteur de courant anodique 10.The battery 1 comprises a cathode 2 and anode 4 separated from each other by a separator 6. The battery 1 further comprises two current collectors, namely a cathode current collector 8 and an anode current collector 10. cathode 2 is disposed between the cathode current collector 8 and the separator 6, and the anode 4 is disposed between the separator 6 and the anodic current collector 10.
[0014] Le séparateur 6 est généralement réalisé en polymères ou composites.The separator 6 is generally made of polymers or composites.
[0015] Les collecteurs de courant cathodique 8 et anodique 10 peuvent être réalisés en acier inoxydable par exemple ou en un matériau métallique au moins partiellement amorphe, lorsqu’une flexibilité extrême est requise. De tels collecteurs de courant en métal amorphe sont décrits par exemple dans le brevet EP 2 795 702.Cathodic current collectors 8 and anodic 10 may be made of stainless steel for example or a metal material at least partially amorphous, when extreme flexibility is required. Such amorphous metal current collectors are described, for example, in patent EP 2 795 702.
[0016] La batterie 1 comprend en outre un électrolyte pour l’échange d’ions entre la cathode 2 et l’anode 4.The battery 1 further comprises an electrolyte for the exchange of ions between the cathode 2 and the anode 4.
[0017] En outre, la batterie comprend un joint d’étanchéité 12, non électroconducteur, et disposé sur le pourtour de la cathode 2, de l’anode 4 et du séparateur 6 pour former un cadre autour de ces éléments. Le joint d’étanchéité 12 est disposé entre le collecteur de courant cathodique 8 et le collecteur de courant anodique 10 de manière à relier le bord périphérique intérieur du collecteur de courant cathodique 8 au bord périphérique intérieur du collecteur de courant anodique 10. Ainsi, le joint d’étanchéité 12 et les collecteurs de courant 8 et 10 forment le dispositif d’encapsulation de la batterie 1.In addition, the battery comprises a seal 12, not electrically conductive, and disposed on the periphery of the cathode 2, the anode 4 and the separator 6 to form a frame around these elements. The seal 12 is disposed between the cathode current collector 8 and the anode current collector 10 so as to connect the inner peripheral edge of the cathode current collector 8 to the inner peripheral edge of the anode current collector 10. Thus, the seal 12 and the current collectors 8 and 10 form the encapsulation device of the battery 1.
[0018] L’épaisseur du joint d’étanchéité 12 correspond à l’épaisseur de la cathode, du séparateur et de l’anode. Typiquement, la batterie 1 présente une épaisseur totale d’environ 0.4 mm, les collecteurs de courant 8 et 10 ayant une épaisseur pouvant varier de 1 pm à 50 pm. Préférentiellement, l’épaisseur sera comprise entre 5 pm et 30 pm.The thickness of the seal 12 corresponds to the thickness of the cathode, the separator and the anode. Typically, the battery 1 has a total thickness of about 0.4 mm, the current collectors 8 and 10 having a thickness ranging from 1 pm to 50 pm. Preferably, the thickness will be between 5 μm and 30 μm.
[0019] Selon l’invention, le joint d’étanchéité 12 est réalisé au moins en partie en un matériau élastomère viscoélastique. Avantageusement, un tel matériau élastomère viscoélastique n’est pas vulcanisé ou réticulé selon un autre procédé aux effets comparables. Notamment, il n’a pas subi de vulcanisation au soufre. De préférence, un tel matériau élastomère viscoélastique présente un module de Young compris entre 500 Pa et 100 kPa et un module de cisaillement compris entre 250 Pa et 100 kPa. De préférence, l’ensemble du joint d’étanchéité est réalisé dans ce matériau élastomère viscoélastique.According to the invention, the seal 12 is made at least partly of a viscoelastic elastomeric material. Advantageously, such a viscoelastic elastomeric material is not vulcanized or crosslinked by another process with comparable effects. In particular, it has not undergone vulcanization with sulfur. Preferably, such a viscoelastic elastomer material has a Young's modulus of between 500 Pa and 100 kPa and a shear modulus of between 250 Pa and 100 kPa. Preferably, the entire seal is made of this viscoelastic elastomeric material.
[0020] Du fait de la viscoélasticité du matériau utilisé dans l’invention, ces valeurs sont mesurées pour le module de Young et le module de cisaillement en début de contrainte, à 0-2% et 0-1% respectivement, et en traction à 10 mm/min et 2 mm/min respectivement.Because of the viscoelasticity of the material used in the invention, these values are measured for the Young's modulus and the shear modulus at the beginning of stress, at 0-2% and 0-1% respectively, and in tension. at 10 mm / min and 2 mm / min respectively.
[0021] De préférence, le matériau élastomère viscoélastique utilisé dans l’invention présente une résistance à la traction supérieure à 50 N/cm2 (ASTM D-897, après 72 h, 50 mm/min, 6.45 cm2,25 °C) et une résistance au cisaillement dynamique supérieure à 50 N/cm2 (ASTM D-1002, après 72h, 12.7 mm/min, 6.45 cm2, 25 °C).[0021] Preferably, the viscoelastic elastomer material used in the invention has a tensile strength greater than 50 N / cm 2 (ASTM D-897, after 72 h, 50 mm / min, 6.45 cm 2, 25 ° C) and dynamic shear strength greater than 50 N / cm 2 (ASTM D-1002, after 72 h, 12.7 mm / min, 6.45 cm 2, 25 ° C).
[0022] Les valeurs du module de Young et du module de cisaillement seront adaptées à l’application recherchée. Notamment, on choisira les valeurs basses des intervalles indiqués pour des applications nécessitant une très grande flexibilité, telle que les bracelets de montre. Dans ce cas, le matériau élastomère peut présenter un module de Young compris entre 500 Pa et 3 kPa et un module de cisaillement compris entre 250 Pa et 3 kPa. Des valeurs hautes des intervalles indiqués peuvent être utilisées dans des applications nécessitant une plus faible flexibilité, telles que les cartes de crédit.The values of the Young's modulus and the shear modulus will be adapted to the desired application. In particular, the low values of the ranges indicated will be chosen for applications requiring a great deal of flexibility, such as watchbands. In this case, the elastomer material may have a Young's modulus of between 500 Pa and 3 kPa and a shear modulus of between 250 Pa and 3 kPa. High values at the indicated intervals can be used in applications requiring lower flexibility, such as credit cards.
[0023] D’une manière particulièrement avantageuse, le matériau élastomère utilisé dans l’invention peut être une mousse ayant une masse volumique comprise entre 500 et 900 kg/m3, et de préférence entre 600 et 800 kg/m3.In a particularly advantageous manner, the elastomeric material used in the invention may be a foam having a density of between 500 and 900 kg / m 3, and preferably between 600 and 800 kg / m 3.
[0024] Le joint d’étanchéité peut être assemblé aux bords périphériques intérieurs des collecteurs de courant cathodique 8 et anodique 10 par collage par exemple, la colle étant adaptée pour ne pas nuire à la flexibilité apportée par le matériau élastomère.The seal may be assembled to the inner peripheral edges of the cathode current collector 8 and anode 10 by gluing for example, the glue being adapted to not impair the flexibility provided by the elastomeric material.
[0025] D’une manière particulièrement avantageuse, le matériau élastomère utilisé dans l’invention est un adhésif sensible à la pression (pressure-sensitive adhesive) ou autocollant. Cela permet une encapsulation simple, sure et rapide de la batterie. Un tel matériau est également auto-cicatrisant.In a particularly advantageous manner, the elastomeric material used in the invention is a pressure-sensitive adhesive or pressure-sensitive adhesive. This allows a simple, safe and fast encapsulation of the battery. Such a material is also self-healing.
[0026] De préférence, le matériau élastomère viscoélastique utilisé dans l’invention est choisi parmi le groupe comprenant les acryliques, les caoutchoucs naturels, les caoutchoucs butyliques, les caoutchoucs silicones, les éthylène-vinyie acétates (EVA), les nitriles, les copolymères blocs de styrène (SBC), (tels que les styrène-butadiène-styrène (SBS), les styrène-éthylène/butylène-styrène (SEBS), les styrène-éthylène/propylène (SEP), et les styrène-isoprène-styrène (SIS)), et les vinyle éthers.Preferably, the viscoelastic elastomer material used in the invention is chosen from the group comprising acrylics, natural rubbers, butyl rubbers, silicone rubbers, ethylene vinyl ethers (EVA), nitriles and copolymers. blocks of styrene (SBC), (such as styrene-butadiene-styrene (SBS), styrene-ethylene / butylene-styrene (SEBS), styrene-ethylene / propylene (SEP), and styrene-isoprene-styrene ( SIS)), and vinyl ethers.
[0027] De préférence, le matériau élastomère viscoélastique utilisé dans l’invention est une mousse acrylique autocollante.Preferably, the viscoelastic elastomeric material used in the invention is a self-adhesive acrylic foam.
[0028] Par ailleurs, le matériau élastomère viscoélastique utilisé dans l’invention est choisi de telle manière que la force d’adhésion entre ledit matériau élastomère viscoélastique et les collecteurs de courant cathodique et anodique soit supérieure aux forces de cohésion dudit matériau élastomère viscoélastique.Furthermore, the viscoelastic elastomer material used in the invention is chosen such that the adhesive force between said viscoelastic elastomeric material and the cathode and anode current collectors is greater than the cohesive forces of said viscoelastic elastomeric material.
[0029] Il est également possible d’améliorer l’adhésion du matériau élastomère viscoélastique aux bords périphériques intérieurs des collecteurs de courant cathodique 8 et anodique 10 en activant la surface intérieure de l’un ou l’autre des collecteurs de courant. Les techniques connues de dégraissage, abrasion pour rendre la surface rugueuse, traitements plasma/corona, dépôts de primaires d’adhésion, peuvent être utilisées.It is also possible to improve the adhesion of the viscoelastic elastomeric material to the inner peripheral edges of the 8 and anodic cathode current collectors 10 by activating the inner surface of one or the other of the current collectors. Known techniques of degreasing, abrasion to roughen the surface, plasma / corona treatments, adhesion primary deposits, can be used.
[0030] Le matériau élastomère viscoélastique est idéalement appliqué par un procédé «roll to roll», qui permet d’aligner précisément les différents éléments, d’enlever facilement les films de protection et finalement d’appliquer la pression nécessaire à l’adhésion des couches.The viscoelastic elastomeric material is ideally applied by a "roll to roll" process, which allows to precisely align the various elements, to easily remove the protective films and finally to apply the pressure necessary for the adhesion of layers.
[0031] Le matériau élastomère viscoélastique utilisé dans l’invention permet d’absorber les contraintes en traction et en compression, de sorte que les deux collecteurs de courant cathodique et anodique peuvent cisailler. De plus, la contrainte de cisaillement est transformée en traction/compression normale, conduisant au gondolement du joint, ce qui permet de pratiquement éliminer la dépendance de cette contrainte de la longueur de la batterie. Cela permet de réaliser des batteries beaucoup plus longues que le rayon de courbure.The viscoelastic elastomeric material used in the invention makes it possible to absorb the stresses in tension and in compression, so that the two cathodic and anodic current collectors can shear. In addition, the shear stress is transformed into normal tension / compression, leading to joint buckling, which virtually eliminates the dependence of this strain on the length of the battery. This allows for batteries much longer than the radius of curvature.
[0032] Ainsi, la batterie selon l’invention permet d’atteindre au moins 5Ό00 flexions avec une rayon de courbure de 1 cm en utilisant deux collecteurs de courant en métal totalement amorphe d’une épaisseur de 25 micromètres dans une pile d’une épaisseur totale de 0.4 mm, sans endommagement de cette dernière. Parmi les piles en film disponibles sur le marché actuellement, aucune ne survit à 150 flexions avec un rayon de courbure de 1 cm.Thus, the battery according to the invention achieves at least 5Ό00 bending with a radius of curvature of 1 cm using two totally amorphous metal current collectors of a thickness of 25 micrometers in a stack of one. total thickness of 0.4 mm, without damage to the latter. Of the film stacks currently available on the market, none survive 150 bends with a radius of curvature of 1 cm.
[0033] Les éléments de la batterie de l’invention peuvent être choisis pour fonctionner avec un électrolyte en solvant non aqueux ou un électrolyte solide. De telles chimies sont traditionnellement utilisées dans les batteries et sont connues de l’homme du métier.The elements of the battery of the invention may be chosen to operate with a non-aqueous solvent electrolyte or a solid electrolyte. Such chemistries are traditionally used in batteries and are known to those skilled in the art.
[0034] Toutefois, d’une manière particulièrement préférée et avantageuse, ('électrolyte utilisé dans la batterie selon l’invention se présente sous la forme d’un sel en solution aqueuse, de sorte que le fonctionnement de la batterie se base sur une chimie aqueuse.However, in a particularly preferred and advantageous manner, the electrolyte used in the battery according to the invention is in the form of a salt in aqueous solution, so that the operation of the battery is based on a aqueous chemistry.
[0035] Dans ce cas, l’anode et la cathode comprennent avantageusement un matériau électroactif dont la différence de potentiel se situe à l’intérieur de la fenêtre de stabilité de l’eau. Ainsi, il n’y aura ni oxydation ni réduction de l’eau pour former de l’oxygène ou de l’hydrogène, qui entraînerait une détérioration rapide de la batterie. La tension entre l’anode et la cathode se situe donc typiquement aux alentours de 1.5 V.In this case, the anode and the cathode advantageously comprise an electroactive material whose potential difference is located inside the window of stability of the water. Thus, there will be no oxidation or reduction of water to form oxygen or hydrogen, which would result in a rapid deterioration of the battery. The voltage between the anode and the cathode is therefore typically around 1.5 V.
[0036] Par exemple, les éléments de la batterie sont tels que la batterie est du type Ni-MH à électrolyte aqueux, ou du type Lithium ion en milieu aqueux, par exemple (-)LISIC0N/LiN03/LiMn204(+).For example, the elements of the battery are such that the battery is of the Ni-MH type aqueous electrolyte, or Lithium ion type in aqueous medium, for example (-) LISIC0N / LiN03 / LiMn204 (+).
[0037] L’électrolyte peut également contenir des additifs qui augmentent sa stabilité électrochimique.The electrolyte may also contain additives that increase its electrochemical stability.
[0038] D’une manière avantageuse, l’électrolyte peut être injecté à travers le joint en matériau élastomère pour mouiller tous les éléments de la batterie. Le matériau étant auto-cicatrisant, le joint se referme après l’injection.Advantageously, the electrolyte can be injected through the elastomeric material seal to wet all the elements of the battery. The material is self-healing, the seal closes after injection.
[0039] D’une manière avantageuse, la concentration en sel électrolyte est choisie de telle manière que la pression de vapeur saturante de l’électrolyte soit égale à la pression de vapeur moyenne de l’air (humidité relative) dans lequel se trouve la batterie à ±20%, de préférence ± 10% dans des conditions normales d’utilisation. Ainsi, si l’air ambiant devient plus sec que les conditions normales d’utilisation, de l’eau s’évapore de la batterie ce qui a pour effet de concentrer l’électrolyte et de déplacer l’humidité relative à l’équilibre vers une valeur inférieure. Si l’air ambiant devient plus humide que les conditions normales d’utilisation, la batterie absorbe de l’eau, ce qui a pour effet de diluer l’électrolyte et d’augmenter l’humidité relative à l’équilibre. Ces changements sont réversibles, ce qui garantit une longue durée de vie.Advantageously, the electrolyte salt concentration is chosen such that the saturating vapor pressure of the electrolyte is equal to the mean vapor pressure of the air (relative humidity) in which the battery at ± 20%, preferably ± 10% under normal conditions of use. Thus, if the ambient air becomes drier than normal conditions of use, water evaporates from the battery which has the effect of concentrating the electrolyte and displacing the relative humidity to the equilibrium. a lower value. If the ambient air becomes wetter than normal conditions of use, the battery absorbs water, diluting the electrolyte and increasing relative humidity to equilibrium. These changes are reversible, which guarantees a long life.
[0040] Ainsi, contrairement à une batterie non-aqueuse pour laquelle toute absorption d’eau est néfaste, la batterie aqueuse selon l’invention peut être optimisée en choisissant la concentration en sel électrolyte pour s’adapter aux différentes conditions de l’air ambiant. De plus, le joint élastomère utilisé dans l’invention permet, parallèlement à l’obtention d’une très grande flexibilité, d’absorber le changement de volume de la batterie, et garantit ainsi son bon fonctionnement, indépendamment des conditions d’humidité.Thus, unlike a non-aqueous battery for which any water absorption is harmful, the aqueous battery according to the invention can be optimized by choosing the electrolyte salt concentration to adapt to different air conditions. ambient. In addition, the elastomer seal used in the invention allows, parallel to obtaining a very high flexibility, to absorb the change in volume of the battery, and thus ensures its proper operation, regardless of humidity conditions.
[0041] La batterie selon l’invention peut être utilisée pour différentes applications comme par exemple une application horlogère ou une application dans une carte à puce ou dans la téléphonie.The battery according to the invention can be used for different applications such as a watch application or an application in a smart card or in telephony.
[0042] L’exemple suivant illustre la présente invention sans toutefois en limiter la portée.The following example illustrates the present invention without however limiting the scope.
[0043] Les matériaux actifs sont synthétisés d’après les publications suivantes: -Anode LiTi2(P04)3: C. Wessells et al., J. Electrochem. Soc, Vol.158 (3), p. A352 (2011) - Cathode LiMn204: W. Liu et al., J. Electrochem. Soc, Vol. 143 (3), p.879 (1996), mais en remplaçant 7.5 mol% de nitrate de manganèse(ll) par du nitrate de chrome (III).The active materials are synthesized according to the following publications: Anode LiTi 2 (PO 4) 3: C. Wessells et al., J. Electrochem. Soc. Vol.158 (3), p. A352 (2011) - LiMn204 cathode: W. Liu et al., J. Electrochem. Soc., Vol. 143 (3), p.879 (1996), but replacing 7.5 mol% of manganese nitrate (II) with chromium (III) nitrate.
Claims (11)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CH01881/15A CH711942B1 (en) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | Battery with seal in elastomeric material. |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CH01881/15A CH711942B1 (en) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | Battery with seal in elastomeric material. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| CH711942A2 true CH711942A2 (en) | 2017-06-30 |
| CH711942B1 CH711942B1 (en) | 2022-01-31 |
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ID=59096012
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CH01881/15A CH711942B1 (en) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | Battery with seal in elastomeric material. |
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| Country | Link |
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| CH (1) | CH711942B1 (en) |
-
2015
- 2015-12-21 CH CH01881/15A patent/CH711942B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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