TW571457B - Bipolar electrochemical battery of stacked wafer cells - Google Patents

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TW571457B
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TW091115341A
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Martin G Klein
Paula Ralston
Robert Plivelich
Original Assignee
Electro Energy Inc
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Description

571457 A7
政府參與聲明 本發明係在美國國家航空暨太空總署（NASA)授予之合約 NAS3-27787下，由政府支持所做。政府對本發明具確切權 利。 發明領域 本發明概與用以製作電化學單元及多單元電池之封裝方 法及製造技術有關。特定言之，本發明與可供主要及；充 電之雙極電池結構（具高儲能容量及#效率之電池性能）用之 電化學單元架構有關。更特定言之，本發明與具正負極之 電化學單元及製造可堆疊於多單元電池架構中之此類單元 之方法有關。 多早疋電池一般建構於廣範圍之電化學系統中，並常圭 裝於圓柱形或稜料殼中。各單元為料鏈路串聯製成多 單元電池。此類架構方法提供對各單元區隔之良好密封指 可靠操作。但此類架構在封裝上即佔多單元電池重量及邀 積的大部分’故並未充分利用單元之主動部件之儲編 。為於重量體積基礎上改善電池儲能容量，所搜尋之封絮 方法為可降低封裝重量及體積並據穩定電池性能與低内售 阻者。 這些目的導致雙極架構之進行，其中以電氣傳導雙極層 充作相鄰單元間即單元間分隔物之電氣連接。在此型㈣ =電流經過整個單元區垂直流動於單元間，因而能力大 幅提升。但為成功利用雙極架構，雙極層應具充分傳導性 -5- )/1457 五、發明説明 ==送於單元間、單元環境中的化學穩定、可製作 密氣接點，並可於單元邊界電氣絕緣及 合力·…“液於早兀中。欲於可充電電池(因充電電位 極層麵及驗性電池（因電解液之㈣ 徵尤為困難。經證明欲實現這些特徵之適當組: 二作之便’欲於密封組態中操作可充電電池。作 十一般採用平坦電極及堆疊單元架構，就結構 =，=利於容納現存或於單元操作期間產生之氣體。在 、于單兀木構中’於充電期間產生之氣體需與單元化人 ，俾利穩定操作。為將用以容納氣體壓力之結構重量最： ，電池應於相當低壓下操作。壓力容納需求對穩定雙極配 置之設計挑起另一挑戰。 _ 再者’對移除電池正常操作期間產生之熱量需求，可能 因架構之緊密本質而造成雙極架構中的限制設計因素。故 最理想的雙極設計於操作期間應具備熱移除能力。 。在美國專利第5,393,617號中，揭示適於主要及電氣可充 私電化干片單元之電極結構。依本專利中提出之具體實施 例，平坦片單元包含傳導性碳填充聚合外層，充作電極接 點與容納單元之用。特別揭示專門規劃與片單元架構相容 之電極與處理技術，供鎳金屬氫化物電池手統之用。‘ 6 i 7 專利揭示之單元設計與電極規劃可供出口或密封單元個別 操作及/或在外電池罩内之堆疊陣列中之單元操作。 已證明前述‘6 17專利之架構方法優點在於對相異容量、 -6 - 本紙張尺度適财® a家標準(CNS) Α4·^(21()Χ297公复)- -- A7
门，包括一笛一向人 聚合外層，該第一聚合外 弟一円歲屬層及一第一 曰中至少百—~t\ , ., ~ 金屬層，該第一電氣傳導薄 ’、 俾路出第一内 (e) -第二電氣傳導薄片、負極之外面重氣接觸；及 聚合外層，該第二聚合外層中至+ =内義屬層及一第二 金屬層，該第二電氣傳導镇 "孔俾露出第二内 .^ 卜 ’寻片與正極之外面雷气拔總·廿 中第一及第二薄片週邊相互贫 包乳接觸，其 與電解液之封罩。 、形成包合電極、隔離片 池有關，其包括 本發明進一步與電化學片電 (a) —負極； (b) —正極； ⑷一位於電極間之隔離片’其中隔離片包含一電解液. ⑷一第-電氣傳導薄片，包括-第-内金屬層及第 =外層’該第一聚合外層中至少具-孔，俾露出第一内 -屬層”傳導薄片與負極之外面電氣接觸；及 ⑷-弟二電氣傳導薄片’包括一第二内金屬層及一第二 聚合外層’該第二聚合外層中至少具一孔，俾露出第二内 金屬層’該第二電氣傳導薄片與正極之外面電氣接觸；其 中第-及第二薄片週邊相互密封，形成包含電極、隔離片 與電解液之封罩。 本發明進一步與用以容納片單元内含物之總成，包括： U)—第一電氣傳導薄片，包括一第一内鲞屬層及一第一 聚合外層，該第一聚合外層中至少具一孔，俾露出第一内 金屬層，該第一電氣傳導薄片可與負極電氣接觸；及 • 8 - 571457 發明說明 —第二電氣傳導薄 聚合外層，”………-…層及-第 八 聚合外層中至少具一孔，俾露出第二 至s ，該第二電氣傳導薄片與正極之外面電氣 中第一及m —。 电軋接觸， .ώ 溽片週邊可相互密封，形成包含片單元内 物之總成。 门早兀内- 本"發"日月ρ 乃之另一優點與經單元及/或相鄰單元之傳導提弁； 〃'口：電流可經過由孔暴露之薄片金屬層而易於流動。 '月之進-步優點對熟悉此技藝者而言，自下列揭7 :亟包化學電池與用以產生雙極電化學電池之方法及』 中採用之片單元細部敘述即顯而易見。 圖式簡述 圖1顯示本發明之片單元具體實施例概略圖。 圖2A顯示本發明之片單^體實施例側視圖，圖2晴示 本發明之片單元具體實施例剖面圖。 圖3顯示依本發明之片單元之多單元堆疊。 圖4顯示依本發明之外電池罩内含之片單元之多單元堆疊 圖5顯示於不同放電電流下，依本發明之單元電壓。 圖6顯示於不同放電電流下，為與本發明做比較之單元電 壓。 圖7顯示於不同速率下，為與本發明做比較之單元電壓 圖8顯示依本發明之單元電壓對時間（壽年韌試）圖。 圖9顯示於不同放電速率下，依本發明之單元電壓圖。 圖10顯示依本發明之單元堆疊之充放電電壓。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公爱) 6 五、發明説明（ 本發明之細部描述 雖然下列本發明之呈與^^ 技藝者可實現本發明欲提供致使熟悉此 隨後提供之特定產品或方法Λ發明之料不揭限於 首先本發明之雙極雷 關。圖1及圖2Β概略：::：也二電:學片單元1之製備有 解具體實施例。電極間為 匕5貞極2與正極3)之圖 含於分別與負、正極避免直接實際接觸’並包 薄…第二電氣:二:::广 )間。如圖1及圖2Β所示，本發 月之，、體只施例包括電化學單元i，其中電極2與3、電極間 ^隔離^與兩外薄片5與6均實質平坦，並與相鄰部件緊密 實接。藉此可達成薄片單元架構之優點。 么月中採用之負極2可為已知技藝中任何負穿電電極。 例如.負極2可由選自鎘、鐵、氫、辞、銀、金屬氫化物、 :、鉛、鋰碳材料(例如含鋰之氫材料)，及其混合物之材料 製得。電極2之另—材料可包含錄氫化物、鐵氫化物、鐘氮 化物、銅氫化物及其混合物。在本發明之另一具體實施例 中’負極2係可電化學與可逆儲氫之鍵結金屬氫化物合金粉 末。此類適當電極包含美國專利第4,487,817、4,728,586、 5,552,243、5,698,342及5,393,617號所揭之電極材料，但不 以之為限。特別言之’適當之合金規劃可包含例如一般稱 之為鈽混金（Mischmetal)氫化物合金者，其可由氫化物形成 之金屬合金組成，諸如Mn Nl3 5C〇Q7A1q83，Ab5型或ab2組 成0 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210x 297公釐） -10- 五、發明説明（7 ) 正極3亦可為已知技藝中任何適當之正 般稱之為鎳型電極者，或更簡言之，鎳電極〃’广含-錄電極之主動部件，錄電極之-實例揭示於;系 5,3_虎、德國專利第紙例號 ::國專利弟 。例如：電極3可為燒結之可塑接合二:弟917,291號 。或者，iL # m 次站貼泡沫材料鎳電極 ^者正極3可由鎳氧化物或氣氧化物 此處引’用之專利所揭。 卜材枓衣付，如 、鐘、銅n 之材料可包含氧、錄、鐘 、 银、結氧化物或氫氧化物、柏於 氧化物m物或氫氧化物 ^化物或氫 氧化物或氫氧化物、㈣化物或二::=二 ，負極2盘正枉^ 。在本發明之—具體實施例中 ，、正極3平坦且係依美 5,552,242號之教導所製。 和第5,393,617或 極電=L包含用以攜載電流於相鄰單⑽之_ 短且相鄰單：門屬必要’因相鄰電極間之電流徑相當 積夠大所致70:實際及電氣接點面積相對於相鄰部件總面 用〜。外’電機一般傳導性均足以供單元操作之 热而增加早元重量與複雜度之電流汲極。 相與亩3可藉由延伸超越電極2與3邊緣之隔離片4避免 =成Γ實際接觸，如圖1與2B所示。隔離片4-般 離二成Μ脂纖維製得’諸如聚㈣或聚丙。隔 無機層之材料或其它此技藝中熟知之適合 製得，但不以之為限。在本發明之一呈體實 Μ中，隔離片4平坦且具用以吸附與容納軍 10X297 公釐） 11 - 571457 五、發明説明（ 液之多孔結構。 /般對驗性化學物而言’電解液包含—或多種驗金属氫 乳化物水溶液’諸如氫氧化鐘、氫氧化納與 在 本發明之一具體實施例中，隔離 鉀在 (P〇ly〇ll叫，電解液則包括驗性片容；括兩層非織狀聚條煙 双性，合液。在鎳金屬氫化物系 統之另-具體實施例中，驗性溶液係氫氧 氫氧化.物。 U里之扣。 電極2與3及電解液4可為第—電氣傳導薄〇 傳導薄片ό納於片1内，申請 ”罘一冤虱 之優點。第一薄片吟；= …具凌駕先前技藝 *寻専片6㈣且相對配置，示如圖】 ，、2B之具體實施例。第—薄片5包括第_内金屬層孩第一 聚合外層8。第一聚合外層8内具至少一孔9或開孔，示如圖 2A之具體實施例’俾露出第一内金屬層?並提供經單元# 傳導用之接點。類似地，第二薄片6包括第二内金屬層Μ :二，合外層8a。第二聚合外層8a内亦具至少—孔％，俾 露出第二内金屬層7a並提供經單元丨供傳導用之接點。孔9 與9a可相互對齊，俾提供單元間之最佳傳導，示如圖3之呈 體實施例。 / 薄片之金屬層7與7a可由任何外型尺寸相異之金屬化材 料製成。例如··薄金屬箱製成之金屬層7與以大小分別和 負極2與正極3相同，並與各電極對齊，示如圖丨、2^與3 之具體實施例。亦可採用數層。適於金屬層7與化之材料 包含銅、鋁、鋼、銀、鎳及其混合物（包含熟悉此技藝者 熟知之鍍金材料），但不以之為限。箔厚度可薄如實際狀 -12- 國國家標準(CNS)】4規格(21GX297公釐) 9 五、發明説明（ 況，例如介於約〇._3英忖與約〇〇〇5英时間，視 範及其需求而定。 又°見 為強化電氣接點，可將熟悉此技藝者熟知之傳 貼 或膠結材料（諸如傳導性環氧化物或其它適#材p 屬層及其接觸之各電極間。厚〇刪…朗英 = 膠結材料薄層可達此目的。 、V1 之二與第二聚合外雜a可由任何適當之聚合材 成，包含尼龍聚丙稀、聚乙烤、p〇lys〇f〇n、聚氯乙稀 及其混合物。聚合外層8與㈣料無需具電氣傳導性。此特 性之-優點在於對聚合外層之材料選擇因而不以此一需: 為限。在—具體實施例中，各層8與〜係-層聚丙烯膜而 約0.001至約0.003英吋。夂女π 央才各層8與8a亦可於單元環境下為 熱密封與化學穩定。 可藉由任何適當密封機制產生密封介面Π，將第一聚合 外層8貼附於第-内金屬層7上而構成薄片5。類似地，可： 由任何當密封機制產生密封介面lu，將第二聚合外層h 貼附於第二内金屬層7a上而構成薄片6。例如：適當的密封 機制包含瀝青、焦油、尼奥普林(_prene)、橡膠、環氧化 物、膠結材料及其混合物之接合媒介，但不以之為限。 ^本發明之一具體實施例中，可能外漏電解液之途徑係 自Γ元以第一或第二内金屬層（7、7a)及金屬層邊緣週邊之 各弟一或第二聚合外層（8、8a)間介面⑴、11a)至孔之最近 位置。為產生有效密封，可於孔邊緣周圍施加在單元電解 夜衣*兄下化予穩定之適當接點材料，如膠結材料，其厚度 297公釐） 本紙張尺度適财國时標 13- )71457 五 、發明説明（ 約0.0003至〇.〇〇1英崎、 々k、P 、 足以覆蓋介面並藉此避免彳壬彳T At 卜漏。適當的接點膠結材 可可此 橡膠、環氧化物、腰姓材社3，歷月焦油、尼奥普林、 /材枓及其組合，但不以之為限。 ….、電極2與3、電極間隔離片4及納含於密封片單 之電解液、薄片5與6之第^ 5 、山封片早兀内 大於相鄰電極之整體弟二聚合外層8與8a實際面積 在本發明之具體實施例中=極’示如圖1與2B。此外， 之第一與第二聚合外芦二：別延伸超越内金屬層7與7a 卜曰8與8a優點在於彼此貼附而 1週邊之密封。此類可沪调、嘉岸4 向"片早兀 週邊產生可塑對可塑接頭10之密封 口 I田之已知技術為之，包含熱㈣或利用接合於聚人 外層8與8a之材料之膠結材料或填充劑材料，但不以之為: 。友其優點在於造成片單元丨之密封封套。 封入之片單元1可藉由將其密封完成之或其可具-或多個 出口或釋放閥，俾釋放充電期間產生之額外壓力。由於平 坦單^架構可能並非耐壓容器之最佳實體組態，利用可於 大軋壓力下操作之氫化物合金尤具其功。如採用完全密封 組^ ’電化學受限於正極容量之設計可能亦具優點。對此 型设計而言，在充分利用氫化物電極之整體可用儲氫容量 月，在充電終了時於正極產生氧氣。於正極產生之氧氣可 月b移至負氫化物電極處並與氫化物電極中的氫氣化合，有 助於避免造成過度壓力。此處之氫氧化合稱之為氧氣合併 反應。爰於美國專利第5,393，617號之教導下，接示例如所 期甩以促進氧氣遷移至負極與用以促進氫氧於氫化物電極 表面化合之方法。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 裝 訂 線 14- 11 五、發明説明（ 熟悉此技藝者亦瞭解可於乾燥狀態下製 ::=、6之—供真空填充輸填充用之填:埠: 密封之。在此技術中，可自單元中的填充; 、兀、工氣抽真空，而壓力差將使電解帝 隔離片細孔中。或去, ’進入廷極與 可以η 早兀1上製作前述週邊密封前， 液將電極2、3與隔離片4預潮或預濕化。例如 6。至90:Γ "解液量可填充電極與隔離片細孔體積的 在本發明之-具體實施例中，第—電氣傳導薄片5與負極 外面經至少一孔9電氣接觸，示如圖1與2Β。類似地，第一 電氣傳導薄片6與正極3外面經至少-孔％電氣接觸二 =㈣。爱申請人包含孔9與％之薄片設計優點在於致 使早凡i之正負面得以電氣接觸，單元2及/或相鄰單元間亦 然。孔9與9a之大小及間隔可由為最佳化密封及電流 ，用之設計因子數決定之。例如一配置係維持孔9與㈣ V白邊緣至少為i/4央时。大小及孔間隔可由單元之電性需求 決定之。 現參閱圖3，其中顯示本發明之多單元電池堆疊μ且體實 施例，其可藉由堆疊數個片單元1為之。片單元係以電氣串 聯配置’其中各單元正面與相鄰單元負面相接。在此具體 實施例中，經過堆疊14之電氣傳導徑優點在於自電極至金 屬H ’内經箱至孔’並經孔至堆疊14中的相鄰單元。 電池堆疊之末端單元亦可具金屬羯接點，如美國專利第 5,393,6 17號所述’俾自電池堆疊傳導電流至電池端子。亦 ^^尺度適用中國國家標準 -15 571457
可利用諸如傳導黏貼、膠結材料或金屬化填充劑碟強化單 元對單元接觸或在孔點之末端單元與箱間接觸。可維持緊 密堆疊總成之壓縮，俾確保相鄰單元間與各單元内各層間 之均句實體接觸。藉由具外繫桿（纏繞於堆疊週邊）之剛體 而板，或藉由具穿透各電化學單元中之密封孔之内繫桿 可實現堆疊壓縮，述如美國專利第5,393,6 17號。可將孔密 封以避免繫#與單元之電氣傳導性部件間之洩漏及電氣接 觸。 或者，可將堆疊納於外電池殼12，如圖4所示。為允電極 ^堆疊内膨脹並具不規則性，可利用海綿狀橡膠層維持堆 宜緊縮於金屬箔接點及外殼之末端板間。亦可以彈簧或充 氣壓縮墊13或氣囊取代海綿狀橡膠。類似地，可將電池納 於具蜂巢板（供單元堆疊之質輕隆起封鎖用）之外殼中。例如 •為降低末端板重量，質輕結構設計可採用熟悉此技藝者 所周知之肋狀設計或蜂巢片。再者，如單元堆疊係納於封 圍之外殼内，則外殼可用以提供堆疊壓縮且外殼可為密封 或具出口。 多單元可各具小型出口埠且可將單元納於充做電池外殼 之密封容器内。如單元具出口，則電池外殼可具習知壓力 測量裝置。此一裝置可為壓力計、變換器及/或壓力開關。 壓力測量裝置可用以監視電池壓力，及於充電期間調整充 電電流大小及期程。此類充電電流調整於此稱之為充電控 制。堆疊亦可具内繫桿，俾確保單元整體平面之均勻壓縮 與接觸。密封容器可進一步具釋壓閥以排放内部氣體。個 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 五 、發明說明（ 13 單凡1可依此處敘述製得， ^ ^ 應源得之。利用熟悉此技藝者熟知之已知方法或自供 元門或；f轉移’可如所期將一或多層附加金屬箔置於單 期性置於其間。或者，可延伸單元邊緣，俾改： 至電池咸側壁之熱介 ° ^ ^ 例如·為疋熱操作之故，庫脾 电池操、作期間產生的埶量自 心將 韓蔣，B ”、、s自t也週邊移除。為改善内部熱 …、°所期將附加金屬箱層置於堆疊t，例如與金屬 層極/或聚合層相鄭。 /、、/ 辟相 ，可延伸單元邊緣與電池外殼側 土相接，俾確保至側壁之熱接觸。 :列實例細部描述本發明，其中顯示如何製作其特定代 實施例’應瞭解做為實例之材料、裝置及處理步 驟僅供閑釋之用。特別言之，本發明不以此處特述之方法 、材料、條件、處理參數、裝置等為限。 ，銳此申晴案’已參考多項專利。這些專利之教導與參 考完整以引用的方式I人士 幵入本文，例如，更充分描述本發明 之相關現行技藝。 瞭解並期許此處所揭之發明原理可為熟悉此技藝者做各. 式變化’並欲使此類改良包含於本發明之範嘴内。 發明實例 實例1 ‘ 製造包含正鎳電極與負金屬氫化物電極之單一片單元， 其配置示如圖i。該等電極係依美國專利第5,393,6 17號所 揭私序衣it #別s之’藉由混合45克鈽混金氫化物合金 571457 五 、發明説明（ 16 所明比:並顯現本發明之優異結果，建構如實例1 方开異.處為將實例1之兩片2密爾3X3英叶正 方形鎳泊增加為3 ΐ/4 χ 3 1/英吁 吋正方形夕+昆 于方形，且未採用3V4 X 3V4英 Π兩層3密爾聚丙稀膜。接著將錄落片直接環氧化 口於早兀週邊。此邊緣密封係 測試下可允許電解液㈣。…収“ ’但在耐久 之：：=本發明之主題’因其並未採用此處申請人 6。但在實例1所述條件下對此單元組態之 顯申請人目前設計之優點。特別言之，測試 之發明（所含聚合膜内具=斤过申。月人 夫考ΐΓη。:6顯示此單元相異速率之單元電麼。比較圖5( 多考声、例1)與6顯示類似電壓特性。 實例3 進一步與本發明對比’組合並 在於=外層係由名義上厚4密爾之 聚合材料而形成邊缘㈣^封於^之非傳導性 …“封述如美國專利第5,393,617號。 犮未採用申請人之金屬化羯/穿孔聚合層薄片。 ^請人具優勢薄片之發明相較，此實例顯現碳填充傳 =外膜之有效高速率電流能力較差。特別言之，圖7顯干 SI二=電流特性。比較圖5(參考實例”與7顯示本發 明具較咼速率能力。 實例4 本紙張尺度適财ϋ B家鮮(CNS) 20
熱密封外聚合^構=例1類似之單^ ’其相異處在於取代 材料射入單:1 >成週邊外㈣’藉由將環氧化物膠結 並療理約縫Λ而沿單元週邊之邊界填充之， 成期後，n由8·5小時充電、3.5小時放電形 體自單元射 之充電而使任何自由液 接著將愿“自早兀汲出過夏電解液。在此步驟後， 單-肉 十固接於外可塑丙稀酸板之填充埠中，俾穷封 安：：:隔：於外部環境外。接著單元分別歷經。她.1 壽；^。’ 55分鐘充電期之蝴深度放電及叫鐘放電之 圖8顯示測試5,000期程間 此圖可見穩定性能之實現， 性。 ，此單元之電壓性能特性。自 爰顯現密封材料與設計之穩定 實例5 不f本發明’建構與實例1組態類似之單元，其相異處在於 =極各為6x6英叶正方形。薄片亦各具利用焦油與！密爾6 、、正方形金屬落接合之6V4 X 6%英时聚丙稀膜 :含自孔對孔〗英忖中心之乂英，直徑孔圖樣，俾使= 土本上可充作丨乂丨英吋面積正方形電極。 圖9顯示在不同放電速率下，此單元之電逐電流特性，並 顯示本發明之高速率能力及密封設計之有效性。 實例6 元之堆疊，其配置 除各單元之填充部 示 依本發明之另一實例，組成五密封單 如圖3，俾製造名義上的6伏特電池。 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

1.申請專利範圍 種雙極電化學電池，包括·· 至少兩電化學單元之堆疊， ^ 早凡正面與相鄰單元負 面相接呈串聯電氣配置，发中早_凡正召 -負極,· ’、各單元包括 一正極； 一位於電極間之隔離片， ； 其中隔離片包含一電解 一第一電氣傳導薄片，包括一# 聚合外層，該第-聚合外層中至:二金屬層及-第 内金屬層，該第一電氣傳導笔夕具一孔，俾露出第 ;及 ⑽傳一與負極之外面電氣接 一第二電氣傳導薄片，包括— 聚合外層，該第二聚合外層中至：：心屬層及-第 内金屬層，該第二電氣傳導薄：具一孔’俾露出第 ，其中弟-及第二薄片週邊相互電虱接 隔離片與電解液之封罩。 山、$成包含電極 如申請專利範圍第1項之雙極電 彳匕车笔池，盆φ 該隔離片及該第一與第二薄w ^肀该電極 寸/1啕貫質平坦。 如申請專利範圍第1項之雙極電化學電池一 第二内金屬層均係金屬箔。 4·如申請專利範圍第1項之雙極電化學電、、也 度介於約0.0003英吋與約0·005英时間％: 5 ·如申請專利範圍第1項之雙極電化學带、也 層之金屬係選自銅、銘、鋼、魏、轉 液 觸 觸 2. 3. 其中該第一 其中金屬層 及 其中製成金 鑛金材料及其 O:\79\79435-921027.doc 571457 A8 B8
申請專利範圍 含鋰之碳、氫，及其 含之材料係選自鎘、鐵、鋅 混合物。 14·如申請專利範圍第丨項之雙極 + 一金屬氳化物電極。 子％ / ，其中該負極係 15·如申請專利範圍第“項之雙極 化物電極係選自由鎳氫化物電極、=，也，其中金屬氫 化物電極、鐵氫化物及其混合物組成之"^巾物私極、鐘乱 16. ;T"利範圍第1項之雙極電化學電池，其中隔離片具 其中第一及第 其中一傳導黏 17. 如申請專利範圍第！項之雙極電化學電池 二聚合外層彼此密封形成封罩。 18. 如申請專利範圍第1項之雙極電化學電池，其中… 貼或膠結材料存在於至少一 傳¥黏 極間。 β“屬層及與其相接之該電 19·如申請專利範圍第1項之雙極電化學電池，1中至„、 化學單元之該堆疊係含於電池外殼内。”至夕兩電 其中該密封 其中各電化 其中該單元 20.如申請專利範圍第19項之雙極電^學電池 電池外殼中包含一壓力測量裝置。 21·如申請專利範圍第19項之雙極電化學電池 學單元均完全密封。 22.如申請專利範圍第19項之雙極電化學電池 間存在一傳導黏貼或膠結材料。 〜又似电化學電池，复中置— 該堆疊之至少一末端單元盥全属 > 八早疋· 〃、至屬泊接點相接，其中讀 23·如申請專利範圍第19項之雙極電化學電池 O:\79\79435-921027.doc 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 其中單元之 其中該電化 其中複數個 其中單元為 其中金屬ϋ 其中一單 屬荡接點電氣連結至—電池端子。 如申請專利範圍第19項之雙 + 該堆疊保持壓縮。 包化子电池 =申請專利範” 19項 學單元包含出口埠。 也化子兒池 如申請專利範圍第 單元保持壓縮。又極電化學電池 =請專利範圍㈣項之雙極電化學電池 氣體填充氣囊保持壓縮。 :申請ί列範圍第19項之雙極電化學電池 g位於單元間供熱傳導用。 t申請專利範圍第19項之雙極電化學電池 邊緣延伸，俾改善對電池外殼壁之孰接觸。 如申請專利範圍第19項之雙極電化學電池，其中電、; 係納於具蜂巢板之外殼中以供單元堆疊之質輕隆起〗 鎖用。 女申明專利範圍第3〇項之雙極電化學電池，其中第一 1 金屬層及第—聚合夕卜層為焦油、環氧化物或揮發性樹I 膠水接合，且第二内金屬層及第：聚合外層為焦油、3 氧化物或揮發性樹膠膠水接合。 一種電化學片單元，包括： 一負極； 一正極； 一位於電極間之隔離片，其中隔離片包含一電解液； O:\79\79435-921027.doc 571457 A BCD 々、申請專利範圍 一第一電氣傳導薄片，包括一第一内金屬層及一第一 聚合外層，該第一聚合外層中至少具一孔，俾露出第一 内金屬層，該第一電氣傳導薄片與負極之外面電氣接觸 :及 一第二電氣傳導薄片，包括一第二内金屬層及一第二 聚合外層，該第二聚合外層中至少具一孔，俾露出第二 内金屬層，該第二電氣傳導薄片與正極之外面電氣接觸 ;其中第一及第二薄片週邊相互密封，形成包含電極、 隔離片與電解液之封罩。 33. 如申請專利範圍第32項之電化學片單元，其中該單元具 延伸邊緣。 34. —種用以容納片單元之内含物之總成，包括： 一第一電氣傳導薄片，包括一第一内金屬層及一第一 聚合外層，該第一聚合外層中至少具一孔，俾露出第一 内金屬層，該第一電氣傳導薄片可與負極電氣接觸；及 一第二電氣傳導薄片，包括一第二内金屬層及一第二 聚合外層，該第二聚合外層中至少具一孔，俾露出第二 内金屬層，該第二電氣傳導薄片與正極之外面電氣接 觸；其中第一及第二薄片週邊可相互密封，形成包含 片單元之内含物之總成。 3 5. —種製造雙極電化學電池之方法，包括步驟： 製備至少兩電化學單元之堆疊，各單元正面與相鄰單 元負面相接呈串聯電氣配置，其中各單元包括： 一負極； O:\79\79435-921027.doc - 5 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 571457 A BCD 六、申請專利範圍 一正極； 一位於電極間之隔離片，其中隔離片包含一電解液； 一第一電氣傳導薄片，包括一第一内金屬層及一第一 聚合外層，該第一聚合外層中至少具一孔，俾露出第一 内金屬層，該第一電氣傳導薄片與負極之外面電氣接觸 :及 一第二電氣傳導薄片，包括一第二内金屬層及一第二 聚合外層，該第二聚合外層中至少具一孔，俾露出第二 内金屬層，該第二電氣傳導薄片與正極之外面電氣接觸 :及 相互密封第一及第二薄片週邊，形成包含電極、隔離 片與電解液之封罩。 O:\79\79435-921027.doc - 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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