[发明专利]具有隔膜密封件的电化学电池及其制造方法

说明书

本文描述的实施例涉及具有带隔膜密封件的隔膜的电化学电池。在一些实施例中，电化学电池包括部署在阳极集流体上的阳极、部署在阴极集流体上的阴极、部署在阳极和阴极之间的隔膜，以及耦合到隔膜的隔膜密封件。隔膜密封件对穿过其中的电活性物质的移动是不可渗透的。在一些实施例中，隔膜密封件可以包括胶带和/或粘合剂。在一些实施例中，隔膜密封件可以包括渗透到隔膜的一部分的孔中的材料。在一些实施例中，隔膜密封件可以热结合到隔膜。在一些实施例中，电化学电池可以包括袋。在一些实施例中，隔膜可以耦合到袋。在一些实施例中，隔膜密封件可以耦合到袋。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年11月1日提交的标题为“DUAL ELECTROLYTEELECTROCHEMICAL CELLS，SYSTEMS，AND METHODS OF MANUFACTURING THE SAME”的美国临时申请No.62/929,408和于2020年7月1日提交的标题为“ELECTROCHEMICAL CELLS WITHSPARATOR SEALS，and METHODS OF MANUFACTURING THE SAME”的美国临时申请No.63/046,758的优先权和权益，每个专利的公开内容都通过引用整体并入本文。

背景技术

本文描述的实施例涉及具有带隔膜密封件的隔膜的电化学电池。电化学电池通常被设计有维度与阴极维度不同的阳极。阳极和阴极不仅可以在厚度上不同，而且可以在长度和宽度上不同。通常在电化学电池设计中，阳极和阴极的长度和宽度维度应彼此尽可能接近，以最大限度地提高电池效率和电活性物质的使用。但是，如果阴极横向偏移，那么阴极的边缘会延伸到阳极的边缘之外，并且阴极材料的电镀会在阳极的边缘周围发生。将阳极设计为具有比阴极稍大的长度和宽度维度可以防止阴极材料电镀在阳极的外边缘周围。但是，将阳极的长度和宽度维度设计为稍大于阴极的长度和宽度维度会导致阳极材料电镀在阴极边缘周围。在放电期间，正离子从阳极通过隔膜迁移到阴极。如果阳极比阴极更长且更宽，那么一些正离子会从阳极的延伸超出阴极边缘的部分迁移。换句话说，正离子可以从阳极的不与阴极对齐的部分迁移。这会导致阳极材料在隔膜的阴极侧堆积。如果在阴极侧堆积了足够的阳极材料，那么阴极可以直接接触阳极材料，从而导致部分或全部短路。

在电化学电池中可能发生的另一个电镀问题与涂层质量有关。在电化学电池中，电极材料可以涂覆在集流体上，并且靠近边缘的涂层质量通常比靠近电极中间的差。在一些情况下，电极在边缘处可以具有稍低的材料负载量，从而为来自反电极的材料到电极边缘附近的电镀留下空间。这也可能导致部分或全部短路。部分阻断电极边缘附近的阳极或阴极材料的流动可以有助于防止此类短路事件。

发明内容

本文所述的实施例涉及具有带隔膜密封件的隔膜的电化学电池。

在一些实施例中，电化学电池包括部署在阳极集流体上的阳极、部署在阴极集流体上的阴极、部署在阳极和阴极之间的隔膜，以及耦合到隔膜的隔膜密封件。隔膜密封件对穿过其中的电活性物质的移动是不可渗透的。在一些实施例中，隔膜密封件可以包括胶带和/或粘合剂。在一些实施例中，隔膜密封件可以包括渗透到隔膜的一部分的孔中的材料。在一些实施例中，隔膜密封件可以热结合到隔膜。在一些实施例中，电化学电池可以包括袋。在一些实施例中，隔膜可以耦合到袋。在一些实施例中，隔膜密封件可以耦合到袋。

附图说明

图1示出了由于阳极材料的沉积而发生短路的电化学电池。

图2是根据实施例的具有带隔膜密封件的隔膜的电化学电池的示意图。

图3A和3B示出了根据实施例的具有隔膜密封件的电化学电池。

图4A和4B示出了根据实施例的具有隔膜密封件的电化学电池。

图5A和5B示出了根据实施例的具有隔膜密封件的电化学电池。

图6A和6B示出了根据实施例的具有隔膜密封件的电化学电池。