流和活性電極體電容密度高于lOF/cc。測試數(shù)據(jù)也表明了提高的溫度范圍性能，包括在高溫下半額定電壓無退化和保持使用壽命和相對性高溫(例如105 °C )。
[0100]盡管本公開的主題通過其特別的實施例被詳盡描述，但是對于本領域的普通技術人員是可以理解的，通過得到前述的理解可能很容易適應本公開主題實施例的替代物、或者附加物、變形和/或等價物。由此而來，本公開的實例僅為舉例并非為限制權利的范圍，并且本公開主題的實例不排除本公開的主題的修正、變體和/或附加物，對于本領域的普通技術人員是可以理解的。
【主權項】
1.一種超薄電化學能量存儲器件，包括: 一對獨立的具有電解質的內(nèi)電極； 隔離層，位于所述獨立的內(nèi)電極之間； 一對獨立的集流體，所述集流體的每一個分別位于每個所述電極之外；以及 殼，圍繞所述集流體，并且具有一對獨立的端子分別與所述集流體連接； 其中所述殼的厚度低于0.5_。2.根據(jù)權利要求1所述的超薄電化學能量存儲器件，其中所述殼的含濕量不超過約10ppmo3.根據(jù)權利要求1所述的超薄電化學能量存儲器件，其中所述電解質包含有機電解質。4.根據(jù)權利要求1所述的超薄電化學能量存儲器件，其中所述電解質至少包含一些碳酸丙烯酯。5.根據(jù)權利要求1所述的超薄電化學能量存儲器件，其中: 所述殼的含濕量不超過lOppm，并且 所述器件的電極區(qū)域電阻率不超過1.5Ω.cm2，并且工作溫度范圍在-40°C到70°C。6.根據(jù)權利要求1所述的超薄電化學能量存儲器件，還包括多個所述器件，該多個所述器件通過串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合構成的多種堆疊方式而排列成多個電池。7.根據(jù)權利要求1所述的超薄電化學能量存儲器件，其中: 所述器件包括被所述殼圍繞的多個內(nèi)電極對、隔離層和集流體對；并且 所述殼的厚度為0.5mm到5.0mm。8.根據(jù)權利要求1所述的超薄電化學能量存儲器件，其中: 所述電解質包括有機電解質；并且 所述器件包括電化學雙層(ECDL)電容器，其活性電極體的電容密度至少為約10Farads/cc。9.根據(jù)權利要求8所述的超薄電化學能量存儲器件，其中: 所述電解質的沸點大于200°C ; 所述殼進一步包含熱穩(wěn)定密封材料；并且 所述電容器的半額定電壓工作溫度范圍上限達到90°C。10.根據(jù)權利要求8所述的超薄電化學能量存儲器件，其中: 所述有機電解質至少包含一些碳酸丙烯酯；并且 所述殼的大小約為50mm長，40mm寬，0.5mm厚，并且在高達105°C的存儲溫度下保持尺寸穩(wěn)定，同時保持低至150mΩ的ESR。11.一種超薄、超低ESR的超級電容器，包括: 一對獨立的具有有機電解質的內(nèi)電極； 超薄隔離層，位于所述獨立的內(nèi)電極之間； 一對獨立的多層集流體，每個所述集流體分別位于每個所述電極之外；以及 殼，圍繞所述集流體，并且具有一對獨立的端子分別與所述集流體連接； 其中所述殼的厚度低于0.5mm，含濕量不超過lOppm，并且 所述超級電容器的電極區(qū)域電阻率不超過1.5Ω.cm2，活性電極體電容密度至少為約10 Farads/cc，并且工作溫度范圍在-40°c到70°C。12.根據(jù)權利要求11所述的超級電容器，其中所述超級電容器包括碳碳雙層電容器，額定電壓為4.2V，半額定電壓工作溫度范圍為-40°C至90 °C。13.根據(jù)權利要求11所述的超級電容器，其中所述有機電解質至少包含一些碳酸丙烯酯。14.根據(jù)權利要求11所述的超級電容器，還包括多個所述超級電容器，通過多重堆疊方式排列成多個電池。15.根據(jù)權利要求14所述的超級電容器，其中所述多個電池的堆疊方式是串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合中的一種。16.根據(jù)權利要求11所述的超級電容器，其中: 所述器件包含被所述殼圍繞的多個內(nèi)電極對、隔離層和集流體對；并且 所述殼的厚度為0.5mm到5.0mm。17.根據(jù)權利要求11所述的超級電容器，其中: 所述電解質的沸點大于200°C ; 所述殼進一步包含熱穩(wěn)定密封材料；并且， 所述超級電容器的半額定電壓工作溫度范圍上限達到90°C。18.根據(jù)權利要求13所述的超級電容器，其中所述殼的大小約為50mm長，40mm寬，0.5mm厚，并且可以在高達105°C的存儲溫度下保持尺寸穩(wěn)定性，同時保持低至150πιΩ的ESR。19.一種制造超薄電化學能量存儲器件的方法，包括: 提供一對獨立的具有有機電解質的內(nèi)電極，并且在獨立的內(nèi)電極之間有隔離層； 提供一對獨立的集流體，所述集流體的每一個分別位于每一電極外；并且 用殼圍繞所述集流體，該殼具有一對獨立端子分別與所述集流體連接； 其中所述殼的厚度低于0.5_。20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中所述方法在含濕量不超過lOppm的可控環(huán)境下進行。21.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中所述電解質包含有機電解質。22.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中所述電解質至少包含一些碳酸丙烯酯。23.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中: 所述方法在含濕量不超過lOppm的可控環(huán)境操作下執(zhí)行；并且 所述器件的電極區(qū)域電阻率不超過1.5Ω.cm2，工作溫度范圍在-40°C至70°C。24.根據(jù)權利要求19所述的方法，還包括通過串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合構成的多種堆疊方式來將多個所述器件排列成多個電池，以此選擇性實現(xiàn)預想的電容和/或電壓水平。25.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中: 所述器件包含被所述殼圍繞的多個所述內(nèi)電極對、隔離層和集流體對；并且 所述殼的厚度為0.5mm到5.0mm。26.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中: 所述電解質含有有機電解質；并且 所述器件包括電化學雙層(ECDL)電容器，其活性電極體電容密度至少為約10Farads/cc。27.根據(jù)權利要求26所述的方法，其中: 所述電解質的沸點大于200°C ; 所述殼進一步包含熱穩(wěn)定密封材料；并且 所述電容器的半額定電壓運行溫度范圍上限達到90°C。28.根據(jù)權利要求26所述的方法，其中: 所述有機電解質至少包含一些碳酸丙烯酯；并且 所述電池殼的大小為50mm長，40mm寬，0.5mm厚，并且在高達105°C的存儲溫度下保持尺寸穩(wěn)定，同時保持低至150m Ω的ESR。29.一種制造超薄、超低ESR的超級電容器的方法，包括: 提供一對獨立的具有有機電解質的內(nèi)電極，并且在獨立的內(nèi)電極之間有隔離層； 提供一對獨立的多層集流體，所述集流體的每一個分別位于每一電極外；并且 用殼圍繞所述集流體，該殼具有一對獨立端子分別與所述集流體連接， 其中所述殼的厚度小于0.5mm，并且所述方法在含濕量不超過lOppm的可控環(huán)境下進行，并且 所述超級電容器的電極區(qū)域電阻率不超過1.5Ω.cm2，活性電極體的電容密度至少為10 Farads/cc，運行溫度范圍在_40°C至70°C。30.根據(jù)權利要求29所述的方法，其中所述超級電容器包括碳碳雙層電容器，額定電壓為4.2V，半額定電壓運行溫度范圍為_40°C至90°C。31.根據(jù)權利要求29所述的方法，其中所述有機電解質至少包含一些碳酸丙烯酯。32.根據(jù)權利要求29所述的方法，還包括通過多種堆疊方式來將多個所述超級電容器排列成多個電池，以此選擇性實現(xiàn)預想的電容和/或電壓水平。33.根據(jù)權利要求32所述的方法，其中所述多個電池的堆疊可以通過串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合來設置，以實現(xiàn)一個電池或多個電池與一個電容器或多個電容器雜合封裝在單個集成產(chǎn)品中。34.根據(jù)權利要求29所述的方法，其中: 所述器件包含被所述殼圍繞的多個內(nèi)電極對、隔離層和集流體對；并且 所述電池殼的厚度為0.5mm到5.0mm之間。35.據(jù)權利要求29所述的方法，其中: 所述電解質的沸點大于200°C ; 所述殼進一步包含熱穩(wěn)定密封材料；并且 所述超級電容器的半額定電壓工作溫度范圍上限達到90°C。36.據(jù)權利要求31所述的方法，所述殼的大小為50mm長，40mm寬，0.5mm厚，并且在高達105°C的存儲溫度下保持尺寸穩(wěn)定，并且保持低至150mΩ的ESR。
【專利摘要】提供了一種超薄電化學能量存儲器件，其利用了具有多層集流體的電極材料，并且電極之間有一有機電解質。多個電池可能被排列成多層堆疊方式，并且所有的電池可能是串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合。此能量存儲器件可以被構造為厚度低于0.5mm，并且具有極低的ESR和較高的工作溫度范圍。
【IPC分類】H01G11/84, H01G11/78, H01G11/10, H01G11/54
【公開號】CN105321722
【申請?zhí)枴緾N201510502151
【發(fā)明人】B·拉沃爾, C·L·埃格丁, B·克諾普斯奈德
【申請人】阿維科斯公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年6月30日
【公告號】DE102015110497A1, US20150380175