熱門專利組合—固態電解質專利組合

 

刊登日期:2018/3/5
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■ 大電通量電池結構設計
在市面上,不論小至炙手可熱的攜帶式電子產品,或是大至代步用的汽機車,其中均裝設有電池。因此如何能降低電池生產成本,且可提供消費者一個安全且良好的電池,一直是業界努力的目標,其中鋰電池因其擁有高功率(輸出)及高能量密度而被廣泛的應用。本專利群組提供多種大電通量電池結構設計方案,不論是極卷層疊或捲繞或者蓋板設計,如何將電極及隔離膜等容納於電池容器中,或者符合方形或圓筒形電池罐體設計本專利群組都有涵蓋。
專利組合技術特色
① 方形電池極卷集成方式的設計,適用於中大型電池。內容包括電池結構、導電方式與電池極卷集成方式之設計,以及一種相應之捲繞裝置設計要義,能以捲繞方式集成電池極卷,完成電池製作。
② 當電池應用於電動車之中時,以傳統焊接的方式耦接電池極捲的集電區與導電片將無法提供足夠的電導(即,電阻值過大),本專利提供之電池,正極導電元件以鉚接的方式耦接該正極集電區,負極導電元件以鉚接的方式耦接該負極集電區,可解決具有大電通量需求的設備。
應用領域
車用、儲電系統

■ 固態電池之無機材料
對於行動電話及可攜式電腦及電子產品而言,電池為相當重要的元件。為減少電子產品的尺寸及重量,提高電池的電容量並減少其體積被視為可改進的手段之一。然而,現有的電池元件,需將正負極浸潤於電解液中,而且電解液成分為有機可燃物,還有漏液的可能性。為解決上述問題,電池最好採用固態電解質。固態電解質的離子傳導性越高,採用其之電池效能越好。
專利組合技術特色
① 依特定比例混合聚矽氧烷接枝聚氧烷甲基丙烯酸酯高分子、鋰鹽及氧化石墨烯形成之固態電解質具有高離子傳導性。
② 新開發材料將鋰鈦氧化物顆粒進行磷摻雜處理,使鋰鈦氧化物顆粒產生鋰鈦氧化物與磷組成之組合物,用於固態電池具有較佳之導電性、快速充放電性能及優異的循環性能。
應用領域
可攜式電子產品,如數位相機、手機、筆記型電腦需要輕量化的電池

■ 固態電池之有機材料
現行液態鋰離子電池之重量能量密度偏低,循環壽命有限,導致單位蓄電成本居高不下,若僅提升電池能量密度,易加速誘發電化學電池安全問題,包含漏液、膨罐、發熱、冒煙、燃燒或爆炸,甚至限制應用範圍。本專利群組提供可用於固態電池之技術,特別是新開發的有機材料組合物及相關結構設計,可以解決上述問題,同時達到能量、壽命、成本、與安全等因素的最佳平衡。
專利組合技術特色
① 透過高分歧聚合物修飾氧化系固態無機電解質的表面,形成複合電解質使其具有電化學穩定性與機械/黏著強度,提升電極與電解質界面的相容性,有助於加速固態電解質鋰離子的傳導效率。
② 利用醯胺基和環氧基的反應化合物形成類固態電解質形成之固態電池具有難燃、不會漏液的特性之外,還可降低電池正負極間的界面阻抗,在室溫下亦具有優良的倍率充放電特性及循環壽命表現。
應用領域
可攜式電子產品,如數位相機、手機、筆記型電腦需要輕量化的電池

■ 高安全鋰電池負極材料
隨著鋰電池大量被應用在電子通訊設備,伴隨著高能量密度、長使用壽命、高安全性與低成本等特性要求越來越高。其中又以鋰金屬負極電池被視作有力候選,因為其具有低電化學電位與高理論電容值。然而在1980年代末期,因安全考量改以石墨負極鋰電池取代鋰金屬電池,也因此使得低庫侖效率及體積膨脹等問題備受重視。本次提供之高安全鋰電池負極材料專利群組提供新的負極材料及結構設計,可有效提高鋰電池之安全性,提供
鋰電池相關產業之需求。
專利組合技術特色
① 用於負極材料之儲能複合粒子,利用導電碳材及儲能顆粒組合成新穎結構,具有高電容量以及良好的體積膨脹/收縮特性。
② 具有聚偏二氟乙烯負極之電池,有效促使鋰電池在多次充放電循環後具有較佳的庫侖效率與穩定性。
③ 具有特殊單離子傳導層負極之電池,此類電池同時兼具離子傳導度及機械強度。
應用領域
筆記型電腦、行動電話、相機、攝影機、PDA、藍牙耳機和無線3C用品等

專利洽詢:材料與化工研究所智權加值推廣室
趙弘儒 電話:03-5913737 E-mail: kevin_chao@itri.org.tw
康靜怡 電話:03-5916928 E-mail: kang@itri.org.tw


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