RS67451B1 - Uređaj za skladištenje energije i postupak za njegovu proizvodnju - Google Patents

Uređaj za skladištenje energije i postupak za njegovu proizvodnju

Info

Publication number
RS67451B1
RS67451B1 RS20251069A RSP20251069A RS67451B1 RS 67451 B1 RS67451 B1 RS 67451B1 RS 20251069 A RS20251069 A RS 20251069A RS P20251069 A RSP20251069 A RS P20251069A RS 67451 B1 RS67451 B1 RS 67451B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
energy storage
storage device
borophene
layer
substrate
Prior art date
Application number
RS20251069A
Other languages
English (en)
Inventor
Saban Akyildiz
Original Assignee
Pow Stor Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pow Stor Inc filed Critical Pow Stor Inc
Publication of RS67451B1 publication Critical patent/RS67451B1/sr

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
    • 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
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • 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
    • H01M10/049—Processes for forming or storing electrodes in the battery container
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0563—Liquid materials, e.g. for Li-SOCl2 cells
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0419—Methods of deposition of the material involving spraying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/364—Composites as mixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/663—Selection of materials containing carbon or carbonaceous materials as conductive part, e.g. graphite, carbon fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
    • 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
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • 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
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/152—Lids or covers characterised by their shape for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
    • H01M50/157—Inorganic material
    • H01M50/159—Metals
    • 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
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • 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
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Description

[0001] Opis
[0003] Pozivanje na povezane patentne prijave
[0005] Ova prijava zahteva pravo prvenstva i korist od privremene SAD patentne prijave br.
[0006] 63/297,160, podnete 6. januara 2022. godine pod nazivom „ENERGY STORAGE DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF“.
[0008] OSNOV PRONALASKA
[0010] Budući da ekološki prihvatljivi izvori energije, posebno u oblasti električnih vozila, postaju sve prisutniji, potrebe za uređajima za skladištenje energije visokih performansi nastavljaju da rastu. Iako trenutno litijum-jonske baterije prednjače na tržištu, potreba i želja za novim uređajima za skladištenje energije ili novim materijalima za poboljšanje njihovih performansi nastavlja da se razvija. Konkretno, u centru pažnje su nedavno razvijeni materijali za elektrode, jer mogu da obezbede visoke performanse uređaja za skladištenje energije u smislu velikog kapaciteta, brzog punjenja, visoke izlazne snage, dugotrajnosti itd.
[0011] Dvodimenzionalni (2D) nanostrukturirani materijali poput grafena bili su predmet opsežnih naučnih studija za nove kandidate za materijale za elektrode zbog svojih jedinstvenih svojstava. U skorije vreme, borofen, monosloj atoma bora koji formiraju različite kristalne strukture, privlači pažnju kao „supermaterijal“ zbog svojih odličnih električnih svojstava i moguće primene u različitim oblastima, uključujući skladištenje energije, mikroelektroniku itd. Konkretno, borofen može da se koristi kao materijal za elektrode u uređaju za skladištenje energije zbog svog visokog kapaciteta i odlične provodljivosti.
[0013] IZLAGANJE SUŠTINE PRONALASKA
[0015] Predmetno otkriće obezbeđuje uređaj za skladištenje energije koji uključuje elektrodu na bazi borofena i pojednostavljeni postupak za njegovu proizvodnju.
[0016] [0005] Konkretnije, ovo otkriće se odnosi na uređaj za skladištenje energije koji sadrži: pozitivni konektor;
[0017] negativni konektor;
[0018] sklop elektrode koji uključuje jednu ili više elektroda između prvog zaštitnog sloja i drugog zaštitnog sloja; i
[0019] kućište u koje je smešten sklop elektrode,
[0020] pri čemu elektroda uključuje sloj borofena i podlogu, gde sloj borofena sadrži čestice borofena i jonsku tečnost,
[0021] pri čemu su pozitivni konektor i negativni konektor pričvršćeni za spoljašnju površinu kućišta.
[0023] Poželjno, jonska tečnost može da bude vodeni rastvor fosforne kiseline.
[0024] U jednom aspektu ovog otkrića, čestice borofena mogu da imaju veličinu čestica u opsegu od 0,001 do 2 µm.
[0025] Poželjno, podloga može da bude mikroporozna vulkanizovana celuloza ili aluminijumska folija. Poželjnije, podloga može da bude mikroporozna vulkanizovana celuloza.
[0026] U jednom aspektu, i prvi zaštitni sloj i drugi zaštitni sloj mogu da budu plastični sloj. Plastični sloj može da bude napravljen od plastičnog materijala koji sadrži polietilen, polipropilen, polivinilhlorid ili najlon.
[0027] Poželjno, sklop elektrode može da uključuje dve ili više elektroda i treći zaštitni sloj između dve ili više elektroda.
[0028] Poželjno, elektroda može da uključuje sloj borofena i na gornjoj i na donjoj površini podloge.
[0029] U jednom primeru izvođenja, kućište može da bude aluminijumsko kućište.
[0030] U drugom primeru izvođenja, kućište može da uključuje jedan ili više otvora za ispuštanje gasova.
[0031] U još jednom primeru izvođenja, kućište može da ima bilo koji oblik izabran od kocke, kvadra, oblika kovanice i cilindričnog oblika.
[0032] Ovo otkriće takođe obezbeđuje postupak za pripremu uređaja za skladištenje energije, pri čemu postupak sadrži:
[0034] nanošenje čestica borofena na površinu podloge;
[0035] prskanje jonske tečnosti na čestice borofena na podlozi da bi se formirao sloj osnovnog premaza;
[0036] razmazivanje sloja osnovnog premaza da bi se obrazovao sloj borofena, čime se formira jedna ili više elektroda;
[0037] laminiranje jedne ili više elektroda između prvog zaštitnog sloja i drugog zaštitnog sloja da bi se formirao sklop elektrode;
[0038] zatvaranje sklopa elektrode u kućište; i
[0039] pričvršćivanje pozitivnog konektora i negativnog konektora na spoljašnju površinu kućišta.
[0041] Poželjno, jonska tečnost može da bude vodeni rastvor fosforne kiseline.
[0042] U jednom primeru izvođenja, čestice borofena mogu da imaju veličinu čestica od 0,001 do 2 µm.
[0043] Poželjno, podloga može da bude mikroporozna vulkanizovana celuloza ili aluminijumska folija. Poželjnije, podloga može da bude mikroporozna vulkanizovana celuloza.
[0044] Poželjno, i prvi zaštitni sloj i drugi zaštitni sloj mogu da budu plastični sloj.
[0045] Plastični sloj može da bude napravljen od plastičnog materijala koji sadrži polietilen, polipropilen, polivinilhlorid ili najlon.
[0046] U jednom primeru izvođenja, sklop elektrode može da uključuje dve ili više elektroda i treći zaštitni sloj između dve ili više elektroda.
[0047] U drugom primeru izvođenja, sloj borofena može da bude formiran i na gornjoj i na donjoj površini podloge.
[0048] U jednom primeru izvođenja, kućište može da bude aluminijumsko kućište.
[0049] U drugom primeru izvođenja, kućište može da uključuje jedan ili više otvora za ispuštanje gasova.
[0050] U još jednom primeru izvođenja, kućište može da ima bilo koji oblik izabran od kocke, kvadra, oblika kovanice i cilindričnog oblika.
[0051] Ovo otkriće dalje obezbeđuje modul za skladištenje energije koji sadrži više gore opisanih uređaja za skladištenje energije.
[0052] U drugom aspektu ovog otkrića, takođe je obezbeđen baterijski paket za skladištenje energije koji sadrži više gore opisanih modula za skladištenje energije.
[0053] Drugi uređaji i postupci prema primerima izvođenja ovog otkrića biće očigledni stručnjaku u ovoj oblasti nakon pregleda sledećih crteža i detaljnog opisa. Predviđeno je da svi takvi dodatni uređaji i postupci budu uključeni u ovaj opis i u obim ovog otkrića.
[0055] KRATAK OPIS SLIKA NACRTA
[0057]
[0059] Slika 1 je ilustracija koja prikazuje strukturu sklopa elektrode uređaja za skladištenje energije prema prvom primeru izvođenja ovog otkrića.
[0060] Slika 2A je ilustracija koja prikazuje strukturu uređaja za skladištenje energije prema prvom primeru izvođenja ovog otkrića.
[0061] Slika 2B je ilustracija koja prikazuje strukturu uređaja za skladištenje energije prema drugom primeru izvođenja ovog otkrića.
[0062] Slika 3 je ilustracija koja prikazuje strukturu uređaja za skladištenje energije prema trećem primeru izvođenja ovog otkrića.
[0063] Slika 4A je ilustracija koja prikazuje strukturu uređaja za skladištenje energije prema četvrtom primeru izvođenja ovog otkrića.
[0064] Slika 4B je ilustracija koja prikazuje strukturu uređaja za skladištenje energije prema petom primeru izvođenja ovog otkrića.
[0065] Slika 5 je pogled odozgo koji prikazuje strukturu modula za skladištenje energije prema jednom primeru izvođenja ovog otkrića.
[0066] Slika 6 je ilustracija koja prikazuje strukturu baterijskog paketa za skladištenje energije prema jednom primeru izvođenja ovog otkrića.
[0068] DETALJAN OPIS PRONALASKA
[0070] Sledeći detaljan opis se odnosi na uređaj za skladištenje energije koji uključuje elektrodu na bazi borofena i postupak za njegovu proizvodnju.
[0071] Slika 1 prikazuje strukturu sklopa elektrode uređaja za skladištenje energije prema prvom primeru izvođenja ovog otkrića.
[0072] [0032] Pozivajući se na sliku 1, sklop elektrode uključuje prvi zaštitni sloj 10a koji je plastični sloj, elektrodu koja uključuje sloj 12 borofena kojim je prevučena podloga koja je mikroporozna vulkanizovana celuloza ili aluminijumska folija, drugu elektrodu koja ima još jedan sloj 12 borofena i još jednu podlogu 11, i drugi zaštitni sloj 10b.
[0073] Sloj 12 borofena se formira na podlozi 11 nanošenjem čestica borofena na podlogu i prskanjem jonske tečnosti na čestice borofena.
[0074] Poželjno, sklop elektrode uređaja za skladištenje energije prema prvom primeru izvođenja se formira valjanjem gore navedenih komponenti prema gore opisanom redosledu.
[0075] Slika 2A ilustruje strukturu uređaja za skladištenje energije prema prvom primeru izvođenja ovog otkrića.
[0076] Pozivajući se na sliku 2A, pozitivni konektor 30 i negativni konektor 40 su pričvršćeni za gornju površinu aluminijumskog kućišta 20. Ovaj pozitivni i negativni konektor mogu da budu tipa zavrtnja ili da imaju otvor, i mogu da budu povezani sa kablovima ili sa kliznim konektorima.
[0077] Poželjno, u uređaju za skladištenje energije prema prvom primeru izvođenja, prvi plastični zaštitni sloj 10a pokriva elektrodu, na spoljašnjoj površini sklopa elektrode, koja uključuje podlogu 11, na primer mikroporoznu vulkanizovanu celulozu, i sloj 12 borofena. Sloj borofena se formira na podlozi 11 nanošenjem čestica borofena na podlogu 11 i prskanjem jonske tečnosti, na primer vodenog rastvora fosforne kiseline, na čestice borofena.
[0078] Uređaj za skladištenje energije prema prvom primeru izvođenja uključuje dodatnu elektrodu koja uključuje podlogu i sloj borofena dobijen istim postupkom kao što je gore opisano, i drugi plastični zaštitni sloj neposredno do nje. Kada je uređaj cilindričnog oblika i potrebno ga je proizvesti tako da ima manji ili veći prečnik, slojevi borofena mogu da se uklone ili dodaju u zavisnosti od željene veličine uređaja. Slično tome, zaštitni slojevi mogu da se uklone ili dodaju u zavisnosti od željene veličine uređaja.
[0079] Slika 2B prikazuje strukturu uređaja za skladištenje energije prema drugom primeru izvođenja ovog otkrića.
[0080] Pozivajući se na sliku 2B, uređaj za skladištenje energije prema drugom primeru izvođenja ovog otkrića razlikuje se od prvog primera izvođenja samo po tome što su negativni konektor i pozitivni konektor smešteni na suprotnim krajevima jedan od drugog. Sklop elektrode koji uključuje plastični zaštitni sloj 10 i elektrodu koja ima podlogu 11 i sloj 12 borofena, nalazi se u unutrašnjem delu 13 aluminijumskog kućišta 20.
[0081] Slika 3 je ilustracija koja prikazuje strukturu uređaja za skladištenje energije prema trećem primeru izvođenja ovog otkrića.
[0082] Pozivajući se na sliku 3, uređaj za skladištenje energije prema trećem primeru izvođenja uključuje prvi plastični zaštitni sloj 10a, dve elektrode 21 koje uključuju sloj 12 borofena i na gornjoj i na donjoj površini podloge 11, formirane istim postupkom kao što je gore opisano, treći plastični zaštitni sloj 10c između dve elektrode 21 koji takođe može da funkcioniše kao separator ili pregrada, i drugi plastični zaštitni sloj 10b na unutrašnjoj površini sklopa elektrode, zatvorene u aluminijumskom kućištu 20 koje ima oblik cilindra.
[0083] Slika 4A je ilustracija koja prikazuje strukturu uređaja za skladištenje energije prema četvrtom primeru izvođenja ovog otkrića.
[0084] Pozivajući se na sliku 4A, uređaj za skladištenje energije prema četvrtom primeru izvođenja uključuje aluminijumsko kućište 50 koje ima oblik kvadra i na koje su pričvršćeni pozitivni konektor 30 i negativni konektor 40. Aluminijumsko kućište 50 dodatno uključuje otvore 51 za ispuštanje gasova za ventilaciju.
[0085] Slika 4B je ilustracija koja prikazuje strukturu uređaja za skladištenje energije prema petom primeru izvođenja ovog otkrića.
[0086] Pozivajući se na sliku 4B, uređaj za skladištenje energije prema petom primeru izvođenja uključuje pozitivni konektor 30 i negativni konektor 40 koji se nalaze na suprotnim krajevima jedan od drugog i pružaju se ka spolja iz aluminijumskog kućišta 50, a svaka od elektroda 60 uključuje sloj borofena formiran na podlozi, na primer mikroporoznoj vulkanizovanoj celulozi, a plastični zaštitni sloj se pruža duž pravca od pozitivnog konektora do negativnog konektora unutar kućišta 50.
[0087] Slika 5 je pogled odozgo koji prikazuje strukturu modula za skladištenje energije prema jednom primeru izvođenja ovog otkrića.
[0088] Pozivajući se na sliku 5, modul za skladištenje energije prema jednom primeru izvođenja ovog otkrića uključuje šesnaest (16) pojedinačnih uređaja 70 za skladištenje energije povezanih serijski, pri čemu se pozitivni priključni kraj 31 i negativni priključni kraj 41 nalaze na suprotnim krajevima jedan od drugog.
[0089] Pojedinačni uređaj 70 za skladištenje energije ima prečnik od ¾ inča i dužinu L od 2¼ inča, i napon od 2,7 V. Ovaj relativno mali modul može imati napon od 43,2 V.
[0090] Slika 6 je ilustracija koja prikazuje strukturu baterijskog paketa za skladištenje energije prema jednom primeru izvođenja ovog otkrića.
[0091] Pozivajući se na sliku 6, baterijski paket za skladištenje energije prema jednom primeru izvođenja ovog otkrića uključuje gornji poklopac 80 i donju plastičnu osnovu 90 gde je smešteno mnoštvo modula 100 za skladištenje energije.
[0092] Gornji poklopac 80 može da bude proizveden korišćenjem bilo kog materijala kao što je lagani aluminijumski čelik, ali nije ograničen na to. Baterijski paket za skladištenje energije takođe uključuje električne konektore 110 za povezivanje modula 100 za skladištenje energije. Moduli za skladištenje energije mogu da imaju međusobno različite oblike, a konfiguracija baterijskog paketa za skladištenje energije može da bude dizajnirana u skladu sa željenim naponom ili strujom.
[0094] PRIMER
[0096] Cilindrični uređaj za skladištenje energije dimenzija ¾ inča i dužine 2¼ inča je pripremljen kao što je gore opisano u trećem primeru izvođenja ovog otkrića. Dve elektrode su pripremljene formiranjem sloja borofena nanošenjem čestica borofena veličine čestica od 0,001 do 2 µm na gornju i donju površinu mikroporozne vulkanizovane celuloze (GC Electronics, 560 Fibroid Fish Paper), prskanjem vodenog rastvora fosforne kiseline na čestice borofena da bi se formirao sloj osnovnog premaza, a zatim razmazivanjem sloja osnovnog premaza četkom da bi se rasporedio po površini mikroporoznog filma elektrolita.
[0097] Kao što je prikazano na slici 3, pripremljen je sklop elektrode, koji uključuje prvi plastični zaštitni sloj 10a, koji je plastični film, sklop elektrode pripremljen kao gore i koji uključuje treći plastični zaštitni sloj 10c koji je isti plastični film kao i prvi zaštitni sloj između dve elektrode 21, i drugi plastični zaštitni sloj 10b koji je takođe isti plastični film kao i prvi plastični film, i zatvoren u aluminijumsko kućište 20 koje ima oblik cilindra.
[0098] Uređaj za skladištenje energije pripremljen kao što je gore navedeno obezbeđuje električni napon od 2,7 V visokih performansi.
[0099] [0056] Kao što je gore opisano, postupak ovog otkrića pruža znatno pojednostavljen postupak proizvodnje i uređaj za skladištenje energije visokih performansi sa 60% manjom težinom od konvencionalnih baterija, bez ograničenog vremena skladištenja, sa očekivanim vekom trajanja od 70 do 80 godina, minimalnim brojem ciklusa punjenja od 45000 do 50 000 ciklusa, 60% bržim punjenjem od litijum-jonskih baterija i 60% većim kapacitetom od litijum-jonskih baterija.
[0100] Zbog gore opisanih jedinstvenih svojstava, uređaj za skladištenje energije ovog otkrića može da se koristi za različite primene kao što su odbrambeni dronovi, brodovi, čamci, avioni, vozovi, roboti, laserske primene, motocikli, električna vozila i elektrane.
[0101] OPIS REFERENTNIH BROJEVA I SIMBOLA
[0103]
[0105] 10a: Prvi zaštitni sloj 50: Kućište (oblik kvadra)
[0106] 10b: Drugi zaštitni sloj 51: Otvor za ispuštanje gasova
[0107] 10c: Treći zaštitni sloj 60: Elektroda
[0108] 70: Pojedinačni uređaj za skladištenje energije
[0109] 11: Podloga 80: Gornji poklopac baterijskog paketa za skladištenje energije
[0110] 12: Sloj borofena 90: Donja osnova baterijskog paketa za skladištenje energije
[0111] 13: Unutrašnjost kućišta 100: Modul za skladištenje energije
[0112] 20: Kućište 110: Električni konektor
[0113] 21: Elektroda L: Dužina pojedinačnog uređaja za skladištenje energije
[0114] 30: Pozitivni konektor
[0115] 31: Pozitivni priključni kraj
[0116] 40: Negativni konektor
[0117] 41: Negativni priključni kraj

Claims (18)

1. Patentni zahtevi
1. Uređaj za skladištenje energije koji sadrži:
pozitivni konektor;
negativni konektor;
sklop elektrode koji uključuje jednu ili više elektroda između prvog zaštitnog sloja i drugog zaštitnog sloja; i
kućište u koje je smešten sklop elektrode,
naznačen time što elektroda uključuje sloj borofena i podlogu, pri čemu sloj borofena sadrži čestice borofena i jonsku tečnost, i
pri čemu su pozitivni konektor i negativni konektor pričvršćeni za spoljašnju površinu kućišta.
2. Uređaj za skladištenje energije prema zahtevu 1, naznačen time što je jonska tečnost vodeni rastvor fosforne kiseline.
3. Uređaj za skladištenje energije prema zahtevu 1, naznačen time što je veličina čestica borofena u opsegu od 0,001 do 2 µm.
4. Uređaj za skladištenje energije prema zahtevu 1, naznačen time što je podloga mikroporozna vulkanizovana celuloza ili aluminijumska folija.
5. Uređaj za skladištenje energije prema zahtevu 1, naznačen time što je i prvi i drugi zaštitni sloj plastični sloj formiran od plastičnog materijala koji sadrži polietilen, polipropilen, polivinilhlorid ili najlon.
6. Uređaj za skladištenje energije prema zahtevu 1, naznačen time što sklop elektrode uključuje dve ili više elektroda i treći zaštitni sloj između dve ili više elektroda.
7. Uređaj za skladištenje energije prema zahtevu 1, naznačen time što elektroda uključuje sloj borofena i na gornjoj i na donjoj površini podloge.
8. Uređaj za skladištenje energije prema zahtevu 1, naznačen time što je kućište baterije aluminijumsko kućište.
9. Uređaj za skladištenje energije prema zahtevu 1, naznačen time što kućište baterije uključuje jedan ili više otvora za ispuštanje gasova.
10. Postupak za pripremu uređaja za skladištenje energije, gde postupak sadrži:
nanošenje čestica borofena na površinu podloge;
prskanje jonske tečnosti na čestice borofena na podlozi da bi se formirao sloj osnovnog premaza;
razmazivanje sloja osnovnog premaza da bi se obrazovao sloj borofena, čime se formira jedna ili više elektroda;
laminiranje jedne ili više elektroda između prvog zaštitnog sloja i drugog zaštitnog sloja da bi se formirao sklop elektrode;
zatvaranje sklopa elektrode u kućište; i
pričvršćivanje pozitivnog konektora i negativnog konektora na spoljašnju površinu kućišta.
11. Postupak prema zahtevu 10, naznačen time što je jonska tečnost vodeni rastvor fosforne kiseline.
12. Postupak prema zahtevu 10, naznačen time što je veličina čestica borofena u opsegu od 0,001 do 2 µm.
13. Postupak prema zahtevu 10, naznačen time što je podloga mikroporozna vulkanizovana celuloza ili aluminijumska folija.
14. Postupak prema zahtevu 10, naznačen time što je i prvi i drugi zaštitni sloj plastični sloj formiran od plastičnog materijala koji sadrži polietilen, polipropilen, polivinilhlorid ili najlon.
15. Postupak prema zahtevu 10, naznačen time što sklop elektrode uključuje dve ili više elektroda i treći zaštitni sloj između dve ili više elektroda.
16. Postupak prema zahtevu 10, naznačen time što se sloj borofena formira i na gornjoj i na donjoj površini podloge.
17. Modul za skladištenje energije koji sadrži više uređaja za skladištenje energije prema zahtevu 1.
18. Baterijski paket za skladištenje energije koji sadrži više modula za skladištenje energije prema zahtevu 17.
RS20251069A 2022-01-06 2023-01-05 Uređaj za skladištenje energije i postupak za njegovu proizvodnju RS67451B1 (sr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202263297160P 2022-01-06 2022-01-06
EP23703945.8A EP4460853B1 (en) 2022-01-06 2023-01-05 Energy storage device and method of manufacturing thereof
PCT/US2023/010227 WO2023133216A1 (en) 2022-01-06 2023-01-05 Energy storage device and method of manufacturing thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS67451B1 true RS67451B1 (sr) 2025-12-31

Family

ID=85199146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20251069A RS67451B1 (sr) 2022-01-06 2023-01-05 Uređaj za skladištenje energije i postupak za njegovu proizvodnju

Country Status (19)

Country Link
US (2) US20240421297A1 (sr)
EP (1) EP4460853B1 (sr)
JP (1) JP2025502106A (sr)
KR (1) KR20240134937A (sr)
CN (1) CN118843946A (sr)
AU (1) AU2023205556A1 (sr)
CA (1) CA3242813A1 (sr)
DK (1) DK4460853T3 (sr)
ES (1) ES3048832T3 (sr)
FI (1) FI4460853T3 (sr)
HR (1) HRP20251335T1 (sr)
LT (1) LT4460853T (sr)
MX (1) MX2024008338A (sr)
PL (1) PL4460853T3 (sr)
PT (1) PT4460853T (sr)
RS (1) RS67451B1 (sr)
SI (1) SI4460853T1 (sr)
SM (1) SMT202500419T1 (sr)
WO (1) WO2023133216A1 (sr)

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010232574A (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 Fuji Heavy Ind Ltd 蓄電デバイスおよびその製造方法
JP5458898B2 (ja) * 2010-01-12 2014-04-02 トヨタ自動車株式会社 固体電池スタック
US9384904B2 (en) * 2012-04-06 2016-07-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Negative electrode for power storage device, method for forming the same, and power storage device
CN103787310A (zh) * 2012-10-31 2014-05-14 海洋王照明科技股份有限公司 硼掺杂石墨烯复合薄膜电极材料及其制备方法、电化学电容器及其制备方法
US9843080B2 (en) * 2014-04-11 2017-12-12 Alliance For Sustainable Energy, Llc Magnesium-based methods, systems, and devices
US11603321B2 (en) * 2015-10-08 2023-03-14 Everon24, Inc. Rechargeable aluminum ion battery
EP3484818B1 (en) * 2016-07-15 2021-05-05 SABIC Global Technologies B.V. Multi-atomic layered materials
CN106601960B (zh) * 2016-12-30 2023-10-13 重庆市紫建电子有限公司 一种纽扣电池及其制造方法
US10480729B2 (en) * 2017-05-31 2019-11-19 At&T Intellectual Property I, L.P. Self-powered squeezed-light temperature regulation device
KR102246154B1 (ko) * 2018-08-24 2021-04-29 한국과학기술원 유연성 포켓 복합 구조체, 이의 제조방법, 이를 포함하는 전극 및 상기 전극을 포함하는 에너지 저장 디바이스
US11971383B1 (en) * 2018-11-20 2024-04-30 Iowa State University Research Foundation, Inc. Enhanced 3D porous architectured electroactive devices via impregnated porogens
JP6829920B1 (ja) * 2019-03-14 2021-02-17 国立大学法人東京工業大学 ホウ素シートを用いた導電性および誘電体デバイス
US11335899B2 (en) * 2019-04-29 2022-05-17 International Business Machines Corporation Lithium ion energy storage device containing a vapor deposited iodine interfacial layer
CN110136988B (zh) * 2019-06-10 2021-09-07 南京邮电大学 一种弹性凝胶超级电容器及其制备方法
JP7655618B2 (ja) * 2019-12-05 2025-04-02 エルジー エナジー ソリューション リミテッド リチウム二次電池用正極活物質、前記正極活物質の製造方法
CN111540622B (zh) * 2020-05-09 2021-06-18 贵州梅岭电源有限公司 一种3d打印柔性固态超级电容器的制备方法
JP7501110B2 (ja) * 2020-05-26 2024-06-18 株式会社Ｇｓユアサ 非水電解質蓄電素子

Also Published As

Publication number Publication date
SMT202500419T1 (it) 2026-01-12
WO2023133216A1 (en) 2023-07-13
AU2023205556A1 (en) 2024-08-22
EP4460853B1 (en) 2025-10-08
FI4460853T3 (fi) 2025-11-19
ES3048832T3 (en) 2025-12-11
LT4460853T (lt) 2026-01-26
US20240421297A1 (en) 2024-12-19
EP4460853A1 (en) 2024-11-13
KR20240134937A (ko) 2024-09-10
PT4460853T (pt) 2025-10-24
PL4460853T3 (pl) 2026-02-16
CN118843946A (zh) 2024-10-25
US12567581B2 (en) 2026-03-03
MX2024008338A (es) 2024-09-06
US20240097118A1 (en) 2024-03-21
CA3242813A1 (en) 2023-07-13
HRP20251335T1 (hr) 2026-02-13
DK4460853T3 (da) 2025-10-20
JP2025502106A (ja) 2025-01-24
SI4460853T1 (sl) 2026-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1167163C (zh) 用于再充式锂电池的复合聚合物电解质
US9484155B2 (en) Thin flexible rechargeable electrochemical energy cell and method of fabrication
EP3482819B1 (en) Process for generating electrical energy based on hydrophilic fiber membrane
CN103413904B (zh) 一种聚合物锂离子电池用隔膜的制造方法
WO2021097164A1 (en) Rechargeable battery with anion conducting polymer
US20140186719A1 (en) NASICON-Polymer Electrolyte Structure
US9099689B2 (en) Method for making current collector
Yue et al. A Nearly Packaging‐Free Design Paradigm for Light, Powerful, and Energy‐Dense Primary Microbatteries
US12548791B2 (en) Porous electrode for electrochemical cells
US20180123177A1 (en) Flexible Solid-State Multiple-Stacked Planar Lithium-Ion Battery Module
CN107464919A (zh) 一种预锂化锂离子电池负极极片的方法
KR20140084519A (ko) 리튬 이차전지 셀 구조
JP2020532840A (ja) 再充電可能な固体電気化学セル
CN109616603B (zh) 隔膜、隔膜的制备方法及应用隔膜的装置
KR20130134929A (ko) 전해액이 내장된 캡슐을 포함하는 전기화학소자
RS67451B1 (sr) Uređaj za skladištenje energije i postupak za njegovu proizvodnju
US20200212372A1 (en) Electric vehicle solid state battery cell
KR102026522B1 (ko) 알루미늄 공기전지용 폴더블 전극조립체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 알루미늄 공기전지
CN101393980A (zh) 硅负极和包括该负极的锂离子二次电池及它们的制备方法
EP4507059A1 (en) Battery module and preparation method therefor, and battery pack and electric apparatus
KR101756401B1 (ko) 리튬 일차 전지
TR2024008531T2 (tr) Enerji̇ depolama ci̇hazi ve bunun üreti̇m yöntemi̇
EA051061B1 (ru) Устройство накопления энергии и способ его изготовления
HK40118500A (zh) 能量存储装置及其制造方法
US12328852B2 (en) Contactor apparatus