CH719599A1 - Structure multicouche flexible pour fabriquer une batterie. - Google Patents
Structure multicouche flexible pour fabriquer une batterie. Download PDFInfo
- Publication number
- CH719599A1 CH719599A1 CH000431/2022A CH4312022A CH719599A1 CH 719599 A1 CH719599 A1 CH 719599A1 CH 000431/2022 A CH000431/2022 A CH 000431/2022A CH 4312022 A CH4312022 A CH 4312022A CH 719599 A1 CH719599 A1 CH 719599A1
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- layer
- polyamide
- graphene
- substrate
- passivation
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 11
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 11
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 10
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 8
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 8
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 claims description 4
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 claims description 4
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 4
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000305 Nylon 6,10 Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229920006018 co-polyamide Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 63
- 239000013047 polymeric layer Substances 0.000 abstract 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
- B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B9/045—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/131—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
- H01M50/136—Flexibility or foldability
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/24—All layers being polymeric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/10—Coating on the layer surface on synthetic resin layer or on natural or synthetic rubber layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/20—Inorganic coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/20—Inorganic coating
- B32B2255/205—Metallic coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/28—Multiple coating on one surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
- B32B2264/10—Inorganic particles
- B32B2264/107—Ceramic
- B32B2264/108—Carbon, e.g. graphite particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
- B32B2264/30—Particles characterised by physical dimension
- B32B2264/301—Average diameter smaller than 100 nm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2266/00—Composition of foam
- B32B2266/12—Gel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
- B32B2307/206—Insulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2457/00—Electrical equipment
- B32B2457/10—Batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/155—Lids or covers characterised by the material
- H01M50/164—Lids or covers characterised by the material having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
L'invention concerne une structure multicouche flexible (100) pour fabriquer une batterie rechargeable. La structure (100) comporte un socle et un chapeau, comportant chacun au moins une couche polymérique (112, 116), une couche de graphène (131, 132) et une couche métallique (142, 144). Le socle et le chapeau sont reliés par une couche intermédiaire (150).
Description
DOMAINE TECHNIQUE
[0001] La présente invention porte sur des films multicouches flexibles utilisables pour faire une batterie.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
[0002] On connaît les batteries rechargeables dit „Lithium-ion“. Il est désirable d'avoir accès à des batteries rechargeables qui soient plus légères, qui stock plus de charge et qui peuvent être rechargées plus rapidement que les batteries rechargeables connues.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
[0003] Une structure multicouche flexible est proposée. La structure peut être utilisée pour fabriquer une batterie rechargeable. La structure comporte un socle et un chapeau : le socle comportant : au moins une couche polymérique de substrat ; une première couche contenant du graphène ; et une première couche métallique ; le chapeau comportant : au moins une couche polymérique de passivation ; une deuxième couche contenant du graphène ; et une deuxième couche métallique ; le socle et le chapeau étant reliés par l'intermédiaire d'une couche intermédiaire.
[0004] Selon un premier mode de réalisation, la couche intermédiaire est une couche d'isolant. La première couche métallique forme un collecteur qui peut être relié à une borne faisant office d'une première électrode de la batterie et la deuxième couche métallique forme un deuxième collecteur qui peut être relié à une deuxième borne faisant office d'une deuxième électrode de la batterie. La structure peut être immergée dans un électrolyte pour faire la batterie rechargeable.
[0005] Selon un autre mode de réalisation, la couche intermédiaire est un électrolyte solide et la structure peut être utilisée comme la batterie rechargeable.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS
[0006] Les caractéristiques de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description de plusieurs formes d'exécution données uniquement à titre d'exemple, nullement limitative en se référant aux figures schématiques, dans lesquelles : – La FIG. 1 montre les différentes couches présentes dans une structure multicouche flexible selon un mode de réalisation de l'invention ; – La FIG. 2 illustre d'une structure multicouche flexible selon un autre mode de réalisation de la présente invention.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
[0007] La présente invention concerne une structure multicouche flexible qui peut être utilisée pour fabriquer une batterie pour emmagasiner et délivrer de l'énergie électrique.
[0008] Selon un mode de réalisation de l'invention, une structure multicouche flexible est proposée. La structure comporte une pluralité de couches d'encre conductrice, une pluralité de couches d'isolant et peut comporter un électrolytique. Selon un premier mode de réalisation, l'électrolyte est formé par une ou plusieurs couches d'électrolyte sec, les couches électrolyte formant partie de la structure multicouche. Selon un deuxième mode de réalisation, l'électrolyte est un électrolyte gel, liquide ou autrement humide, dans lequel baigne la structure multicouche.
[0009] La production de structures multicouches flexibles, selon un mode de réalisation de l'invention, peut se faire par des techniques d'imprimerie pour déposer les encres conductrices sur du matière polymère flexible. La production des batteries peut faire partie d'un procédé de production d'un film chauffant ou un procédé de production de circuits électroniques flexibles, par exemple. Dans ces derniers cas, il est possible de produire une batterie intégrée sur un film chauffant, par exemple, ou une batterie intégrée sur un film comportant des micro-chips RFID, par exemple.
[0010] La figure 1 montre un exemple d'une structure multicouches selon un mode de réalisation de l'invention. La structure comporte un empilement de couches avec une couche de substrat 112 en bas et une couche de passivation 116 en haut. Ces couches sont des couches électriquement isolantes et peuvent être faites en un matériau polymérique organique, par exemple en polyéthylène téréphtalate (PET). D'autres matériaux peuvent être utilisé, par exemple le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polychlorure de vinyle (PVC), le PVC souple (PVC-P), le polystyrène (PS), le polycarbonate (PC), le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polyoxyméthylène (POM), le polytéréphtalate d'éthylène (PET), le polyester, le co-polyester, la polyétheréthercétone (PEEK), le polyamide, notamment le polyamide 6 (PA6), le polyamide 12 (PA12), le polyamide 10, le polyamide 610, le polyamide 66, le polyamide à base de constituants aliphatiques et cycloaliphatiques tels que notamment MACM12 ou le co-polyamide amorphe, de préférence à base de PA12, ou des copolymères ou mélanges de ceux-ci.
[0011] Selon un mode de réalisation, pour apporter plus de protection mécanique et pour donner une meilleure isolation électrique, la couche de substrat peut être doublée en épaisseur en collant deux couches polymérique de substrat ensemble. Similairement, la couche de passivation peut aussi être doublée en épaisseur en collant deux couches polymérique de passivation l'une sur l'autre.
[0012] Une couche de graphène 131 peut être déposée sur la couche de substrat 112. Cette couche de graphène 131 peut être réalisé en déposant, par sérigraphie, de l'encre comportant du graphène, par exemple par un procédé de slot dies. Le substrat 112 peut être préalablement traité par un plasma pour améliorer l'adhésion de la couche de graphène sur le substrat. L'encre de graphène peut être préparée en mélangeant du graphène avec des résines et / ou des solvants.
[0013] La couche d'encre de graphène est ensuite séchée, préférablement par un procédé de séchage au rayons infrarouges proches (NIR) (ondes courtes), ce qui favorise un séchage rapide de l'encre sans endommager le polymère. Selon un mode de réalisation, le séchage se fait par impulsions. Les encres sèchent à 120° C pendant environ 10 minutes, ce qui est beaucoup plus rapide que les autres techniques sans rayons infrarouges, qui peuvent avoir des vitesses autour de 6 m/mn pour un tunnel de séchage de 60m à 125 dégrées par exemple. Avec les rayons infrarouges le séchage peut prendre autour des une à deux sec sur une distance de 0.5m ou 1 m.
[0014] Une couche de métal 142 peut être déposée sur la couche de graphène pour servir d'électrode de la batterie. La couche de métal peut être de l'aluminium, du cuivre ou de l'argent par exemple. Selon un autre mode de réalisation, la couche de métal 142 est déposée sur le substrat et la couche de graphène 131 par-dessus la couche de métal 142.
[0015] Une couche isolante 150 vient par-dessus de la couche de métal. La couche isolante peut être de la même matière que le substrat. Une deuxième couche de graphène 132 vient après la couche isolante et ensuite, après séchage de l'encre de graphène par rayons infrarouge, une deuxième couche de métal 144 est déposée pour faire la deuxième électrode de la batterie. Cette structure, une fois immergée dans un électrolyte, fonctionnera comme une batterie rechargeable. Selon un autre mode de réalisation, la deuxième couche de métal 144 vient avant la deuxième couche de graphène 132.
[0016] Selon les modes de réalisation de la présente invention, le graphène peux avoir une structure moléculaire qui est hexagonale et en deux dimensions, avec une seule couche d'atomes de carbone. Autrement, l'encre de graphène peut contenir des microparticules, voire de nanoparticules, de graphène. Les nanoparticules de graphène peuvent avoir une taille de l'ordre de 1nm à 100nm. Selon un mode de réalisation la forme moléculaire des nanoparticules peut être des nanotubes, des nano-sphères ou des nano-fils de graphène, par exemple.
[0017] La figure 2 montre une structure multicouches flexible selon un autre mode de réalisation de l'invention. La structure comporte déjà l'électrolyte dans un format sec et peut être utilisé directement comme une batterie rechargeable. La structure comporte une couche polymérique de substrat 112, une couche de métal 142, une couche de graphène 131, une couche électrolyte sec 150, une deuxième couche de graphène 132, une deuxième couche de métal 144 et la couche polymérique de passivation. Les couches de passivation et / ou substrat peuvent être doublées. Les couches de métal peuvent être connecté à deux bornes pour faire les terminaux de la batterie rechargeable.
[0018] La structure peut être utilisée à plat pour faire la batterie ou elle peut être enroulée ou pliée sur elle-même.
[0019] Selon un mode de réalisation, plusieurs structures multicouches peuvent être connectées en parallèle pour faire la batterie rechargeable.
[0020] Une structure selon un premier mode de réalisation de l'invention peut être fabriquée en préparant : un socle comportant le substrat 112, la première couche de graphène at la première couche de métal 142 ; et un chapeau : comportant la deuxième couche de graphène, la deuxième couche de métal 144 et la passivation 116. Le socle et le chapeau peuvent ensuite être reliés par l'intermédiaire de la couche isolante 150. Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, le chapeau est relié avec le socle par l'intermédiaire de la couche d'électrolyte sec 250.
[0021] Le chapeau et le socle peuvent être collées en utilisant des colles liquide ou par un adhésif sensible à la pression.
Claims (5)
1. Structure multicouche flexible (100, 200) pour fabriquer une batterie rechargeable, la structure comportant un socle et un chapeau :
le socle comportant :
au moins une couche polymérique de substrat (112, 212) ;
une première couche contenant du graphène (131, 231) ; et
une première couche métallique (142, 242) ;
le chapeau comportant :
au moins une couche polymérique de passivation (116, 216) ;
une deuxième couche contenant du graphène (132, 232) ; et
une deuxième couche métallique (144, 244) ;
le socle et le chapeau étant reliés par l'intermédiaire d'une couche intermédiaire (150, 250).
2. Structure selon la revendication 1, dans laquelle la couche intermédiaire (150) est une couche isolante.
3. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle la couche intermédiaire (250) est un électrolyte.
4. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le substrat (112, 212) comporte deux couches polymériques de substrat et / ou la passivation (116, 216) comporte deux couches polymériques de passivation.
5. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le substrat, la passivation et / ou l'isolant est : en polyéthylène téréphtalate (PET) (polyéthylène (PE), en polypropylène (PP), en polychlorure de vinyle (PVC), en PVC souple (PVC-P), en polystyrène (PS), en polycarbonate (PC), en polyméthacrylate en méthyle (PMMA), en polyoxyméthylène (POM), en polytéréphtalate d'éthylène (PET), en polyester, en co-polyester, en polyétheréthercétone (PEEK), en polyamide, notamment le polyamide 6 (PA6), en polyamide 12 (PA12), en polyamide 10, en polyamide 610, en polyamide 66, en polyamide à base de constituants aliphatiques et cycloaliphatiques tels que notamment MACM12 ou en co-polyamide amorphe, de préférence à base de PA12, ou des copolymères ou mélanges de ceux-ci.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH000431/2022A CH719599A1 (fr) | 2022-04-12 | 2022-04-12 | Structure multicouche flexible pour fabriquer une batterie. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH000431/2022A CH719599A1 (fr) | 2022-04-12 | 2022-04-12 | Structure multicouche flexible pour fabriquer une batterie. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH719599A1 true CH719599A1 (fr) | 2023-10-31 |
Family
ID=88510743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH000431/2022A CH719599A1 (fr) | 2022-04-12 | 2022-04-12 | Structure multicouche flexible pour fabriquer une batterie. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH719599A1 (fr) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150109719A1 (en) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method of forming graphene electrode and capacitor including the same |
US20150235778A1 (en) * | 2014-02-17 | 2015-08-20 | Korea Institute Of Energy Research | Sealing material, method of manufacturing flexible thin-film type super-capacitor device using the same, and super-capacitor device manufactured by the method |
KR20160031638A (ko) * | 2014-09-12 | 2016-03-23 | 주식회사 아모그린텍 | 플렉서블 배터리용 파우치, 이를 이용한 플렉서블 배터리 및 그의 제조 방법 |
CN104779402B (zh) * | 2015-04-24 | 2018-04-17 | 惠州市豪鹏科技有限公司 | 一种新型超薄电池及其制备方法 |
US20190252690A1 (en) * | 2016-09-14 | 2019-08-15 | Dst Innovations Limited | Flexible Battery |
-
2022
- 2022-04-12 CH CH000431/2022A patent/CH719599A1/fr unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150109719A1 (en) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method of forming graphene electrode and capacitor including the same |
US20150235778A1 (en) * | 2014-02-17 | 2015-08-20 | Korea Institute Of Energy Research | Sealing material, method of manufacturing flexible thin-film type super-capacitor device using the same, and super-capacitor device manufactured by the method |
KR20160031638A (ko) * | 2014-09-12 | 2016-03-23 | 주식회사 아모그린텍 | 플렉서블 배터리용 파우치, 이를 이용한 플렉서블 배터리 및 그의 제조 방법 |
CN104779402B (zh) * | 2015-04-24 | 2018-04-17 | 惠州市豪鹏科技有限公司 | 一种新型超薄电池及其制备方法 |
US20190252690A1 (en) * | 2016-09-14 | 2019-08-15 | Dst Innovations Limited | Flexible Battery |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI291256B (en) | Films for electrochemical components and method for producing the same | |
US6828065B2 (en) | Ionically conductive polymer electrolytes | |
CN1251347C (zh) | 固体聚合物电解质 | |
US8951675B2 (en) | Graphene current collectors in batteries for portable electronic devices | |
EP0657951B1 (fr) | Procédé de fabrication d'un ensemble électrochimique multicouche comprenant un électrolyte entre deux électrodes et ensemble ainsi réalisé | |
Wu et al. | Effects of current collectors on power performance of Li4Ti5O12 anode for Li-ion battery | |
US11127540B2 (en) | Energy storage device | |
US20130305525A1 (en) | Method for making current collector | |
FR2646966A1 (fr) | Procede de chauffage rapide et uniforme d'un ensemble multicouche comportant au moins une couche mince a base d'un materiau macromoleculaire a conduction ionique intercalee entre deux structures a conduction electronique elevee | |
JP2003523060A (ja) | 重畳電気化学セル | |
CN1186357A (zh) | 锂离子电池 | |
FR2616971A1 (fr) | Ensemble intermediaire pour la realisation sous la forme de films minces d'un accumulateur au lithium, procede de realisation de cet ensemble et procede de realisation de l'accumulateur | |
US20130309565A1 (en) | Current collector, electrochemical cell electrode and electrochemical cell | |
FR2867302A1 (fr) | Condensateur a electrode metallique soudee par la face avant pour montage en surface | |
US9887048B2 (en) | Stretchable supercapacitor and method of manufacturing the same | |
WO2009011371A1 (fr) | Elément conducteur, son procédé de fabrication et dispositif de stockage d'électricité électrolytique non-aqueux | |
FR3044169A1 (fr) | Batterie bipolaire lithium-ion | |
Yun et al. | Low resistance flexible current collector for lithium secondary battery | |
FR2648277A1 (fr) | Batterie d'accumulateurs au plomb etanche, a electrodes bipolaires | |
EP2051316A1 (fr) | Procédé de fabrication de bicellules adhésives à électrodes | |
CH719599A1 (fr) | Structure multicouche flexible pour fabriquer une batterie. | |
Yilmaz et al. | Micropatterned arrays of vertically-aligned CNTs grown on aluminum as a new cathode platform for LiFePO 4 integration in lithium-ion batteries | |
JP6211796B2 (ja) | 蓄電素子電極用二軸延伸ポリエステルフィルム | |
Ombaba et al. | Seamless integration of an elastomer with electrode matrix and its in‐situ conversion into a solid state electrolyte for robust Li‐ion batteries | |
FR2650532A1 (fr) | Complexe d'isolation et de protection |