[发明专利]极度可变形结构及由其制成的锂二次电池

说明书

本公开内容涉及包括具有嵌入式形式的基本位移单元的极度可变形结构，其中m个多边形基本单元元件被布置为彼此相邻，在m个基本单元元件中形成m个分离部，在基本单元元件之间形成有将基本单元元件彼此连接的接合部，其中所述接合部具有这样的接合部式样：其中布置在基本单元元件外部的外接合部和不与基本单元元件外部接触的内接合部依次重复，并且m个基本单元元件的相对位置根据接合部式样而改变，并因此被激活(此处，m为整数4或6)。此外，本公开内容涉及由所述极度可变形结构制成的锂二次电池。

技术领域

本公开内容涉及通过使用层次结构的具有嵌入式形式的极度可变形(extremelydeformable)结构，以及由其制成的锂二次电池。

背景技术

大多数材料具有为材料的特性和功能而优化的固有形式。然而，一些材料也会通过特定的刺激而丧失一些功能，并且其外观也会变形。

当材料的结构特性和形态特性通过特定的外部刺激如外力或温度而变形时，从常规的机械观点来看，其结构被确定为不稳定的，并因此被认为是一种失效。

反之，材料如形状记忆合金即使由于向其施加力而变形也记得其初始形状，并因此具有这样的特性：当向其添加热使得材料达到特定温度或更高温度时，材料回到初始形状。特别地，当满足了预定温度或更高温度的条件时，材料本身的形状变形，同时该材料本身具有的嵌入晶体的排列变形。从机械观点来看，形状记忆合金可被评估为在特定环境下不能保持标准形状的不稳定材料。然而，在利用这些特性时，该材料可有用地用于各个领域，如人造器官、或者医疗设备(如用于骨科的接骨板)、或者火警警报。

干细胞是能够分化成各种躯体组织的未分化细胞。此外，干细胞具有所谓的全能特性，即当满足预定条件时，所述细胞可以生长成人体内的任何器官。

同时，在反复开发各种电子装置如计算机、移动电话和电视机时，用于电子产品的装置如显示装置或能量装置在性能上得到改善并且变薄。此外，最近不断地进行努力以不但制造出仅仅是薄且具有高性能的装置，而且实现使用常规装置难以实现的特性，如延展性、柔韧性、拉伸性和可折皱性。

发明内容

本公开内容的一个目的是提供这样的结构，其外观和构造如延展性、柔韧性、拉伸性和可折皱性可通过如上所述的外部刺激而无限制地发生二维和三维变形。

本公开内容的另一个目的是提供由以下结构制成的锂二次电池，所述结构的外观和构造可通过外部刺激而无限制地发生三维变形。

在本公开内容中，术语“极度可变形结构”可以与术语“形状转换结构”互换使用，并且也可以用于指“可以二维和三维方式极度变形的结构”。此外，作为“极度可变形结构”的特性，在该结构发生极度折皱之前和之后保持工作性能而无任何变化，并且术语“可逆地可折皱”也可用于指该结构自由地回到初始状态。

下文中，除非特别提及，否则其中单元元件(unit cell)之间的距离变大使得该结构具有用于嵌入的形式的情况被描述为活跃态，并且其中单元元件之间的距离最小的情况被描述为潜伏态。

此外，除非在本公开内容中特别提及，否则所谓的位移或变形不仅包括结构的二维变化，还包括结构的三维变化。

下文中，为了表现在层次结构中构成相同维度的组件(分离结构、单元元件、位移单元等)，将同时使用术语如基本和(一级)至(n)级。此外，当涉及所有的维度彼此不同的组件时，或者描述组件的一般特性时，仅使用各组件的名称。

此外，术语“包括”、“具有”或“包含”旨在表明存在说明书中所描述的特性、数目、步骤、操作、组件、部分或其任意组合，并且应当理解不预先排除存在或添加一个或更多个其他特性或数目、步骤、操作、组件、部分或其任意组合的可能性。

术语“单电池单元(cell unit)”或“部分单元”用于指为便于描述而概念性地涵盖说明书中所描述的锂二次电池的具体组件，并且应当理解为与锂二次电池运行中的单元无关。