[发明专利]可充电电池中的枝晶生长预防

说明书

提供了可充电电池和相应的方法，其中通过防止锌酸根阴离子扩散出隔室之外而将锌枝晶生长限制于可充电电池的基于锌的负极和隔板之间的隔室。限制枝晶生长的隔板可以包括离子选择性膜，其构造成可渗透碱性电解质的电荷传递阳离子而不可渗透水合锌酸根阴离子。该膜可以增强和/或支撑具有缺乏锌酸根离子的电解质的内部隔室。更一般而言，提供了隔板，其可渗透电荷传递离子而不可渗透金属离子，并且将后者限制于负极隔室，其中金属离子可以以不形成可能危及电池单元的结构和功能完整性的枝晶的方式沉积。

技术领域

本发明涉及电池领域，并且更具体而言，涉及限制或防止枝晶(dentrite)生长的系统和方法。

背景技术

具有基于金属的负极的可充电电池在充电时经常遭受枝晶生长的困扰，这带来了阻止其广泛使用的性能和安全问题。

发明内容

以下是提供对本发明的初步理解的简要内容。该内容不一定标识关键要素，也不限制本发明的范围，而是仅用作对以下描述的介绍。

本发明的一个方面提供了一种可充电电池，其包括至少一个基于金属的负极(anode)、至少一个正极(cathode)、碱性电解质和将所述至少一个负极与所述至少一个正极分隔开的至少一个隔板，其中该隔板包括可渗透碱性电解质的电荷传递阳离子而不可渗透金属离子的离子选择性膜。

在另一方面，本发明是一种可充电电池，其包括基于锌的负极、正极、碱性电解质和将所述基于锌的负极与所述正极分隔开的隔板，其中所述隔板包括配置成可渗透碱性电解质的电荷传递阳离子而不可渗透水合锌酸根阴离子的离子选择性膜。

在另一方面中，本发明是一种用于限制可充电电池中锌枝晶生长的方法，所述可充电电池具有基于锌的负极、正极和碱性电解质，其中该方法包括提供包含可渗透可充电电池的碱性电解质的电荷传递阳离子而不可渗透水合锌酸根阴离子的离子选择性膜的隔板，并且在碱性电解质中与隔板一起在所述基于锌的负极和所述正极之间形成隔室。

本发明的这些、附加的和/或其他方面和/或优点在以下详细描述中进行阐述；可能从详细描述中推断出来；和/或能够通过本发明的实践中进行领会。

附图说明

为了更好理解本发明的实施方式并展示如何实施本发明，仅作为示例，现在将参考附图，其中相同的数字始终表示相应的元件或部分.

在附图中：

图1是根据本发明的一些实施方式的可充电电池的高水平示意图。

图2是图示说明根据本发明的一些实施方式的方法的高水平流程图。

具体实施方式

在以下描述中，描述了本发明的各个方面。出于解释的目的，阐述了具体构造和细节以提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以在这里没有呈现具体细节的情况下进行实施。此外，众所周知的特征可能已被省略或简化，以免混淆本发明。具体参考附图，强调所显示的细节仅作为举例说明并且仅用于本发明的说明性讨论的目的，并且在提供被认为是最有用和最容易理解的内容的原因中呈现本发明的原理和概念方面的描述。在这点上，没有试图显示比基本理解本发明所必需的更详细的本发明结构细节，结合附图进行的描述使本领域技术人员对本发明的多种形式如何可以在实践中实现变得显而易见。

在详细诠释本发明的至少一个实施方式之前，应当理解的是，本发明不应该在其应用限制于以下描述中阐述或在附图中图示说明的组件的构造和排布的细节。本发明适用于可以以各种方式实践或实施的其他实施方式以及公开的实施方式的组合。此外，应当理解的是，本文所采用的措辞和术语是为了描述的目的而不应视为是限制性的。