H - Electricity – 01 – M
Patent
H - Electricity
01
M
H01M 10/24 (2006.01) H01M 4/40 (2006.01) H01M 4/38 (2006.01) H01M 6/40 (2006.01) H01M 10/40 (2006.01)
Patent
CA 2191019
Rechargeable generator comprising an alkaline metal or ductile alkaline alloy anode of at least one alkaline cation conducting electrolyte polymer acting as a separator and at least one cathode, reversible in respect of the alkaline metal cations and its current collector. The anode comprises thin metal strapping (less than 100 micrometres thick) with an SEI passive film on the surface, capable of limiting the reaction between the metal and the polymer electrolyte and the lithium ion exchanger during successive discharge and charge cycles. The polymer electrolyte comprises a homogeneous separator that is resistant to mechanical distortions and capable of transmitting pressure to the anode and resisting the dendritic thrust of the anode metal, while suffering a distortion rate of less than 35% of its thickness. The separator's polymer electrolyte and, if necessary, when a composite cathode is used, contains a maximum threshold of lithium-reactive species which may occur concurrently at the surface of the anode making it possible to preserve the quality of ion exchanges at the anode/polymer electrolyte interface and, finally, the combination of the alkaline metal, electrolyte separator, cathode and collector is maintained under sufficient mechanical stress for the separator to keep the anode strapping in place and preserve the integrity of the lithium-electrolyte interface during successive dissolution/plating cycles. The advantage of such a system is that it is possible to considerably increase the number of cycles obtained during the normal life of the generator.
Générateur rechargeable constitué d'une anode d'un métal alcalin, ou alliage alcalin ductile, d'au moins un électrolyte polymère conducteur des cations alcalins agissant comme séparateur ainsi que d'au moins une cathode, réversible aux cations du métal alcalin et de son collecteur de courant. L'anode comprend un feuillard métallique mince, de moins de 100 micromètres d'épaisseur, qui comporte en surface un film de passivation SEI, capable de limiter la réaction entre le métal et l'électrolyte polymère et d'échanger des ions lithium lors des cycles successifs de décharge et de charge. L'électrolyte polymère comprend un séparateur homogène, résistant aux déformations mécaniques, et capable de transmettre une pression sur l'anode et de résister à la poussée dendritique du métal de l'anode, en subissant un taux de déformation inférieur à 35% de son épaisseur. L'électrolyte polymère du séparateur et le cas échéant, lorsqu'on utilise une cathode composite, contient un seuil maximum d'espèces réactives au lithium cumulables à la surface de l'anode permettant de préserver la qualité des échanges ioniques à l'interface anode/électrolyte polymère et enfin, l'ensemble anode du métal alcalin, électrolyte séparateur, cathode et collecteur est maintenu sous une contrainte mécanique suffisante de façon à ce que le séparateur puisse confiner le feuillard de l'anode en place et préserver l'intégrité de l'interface lithium-électrolyte lors de cyclessuccessifs de dissolution/placage. L'avantage d'un tel système c'est qu'il est possible d'augmenter sensiblement le nombre de cycles obtenus durant la vie normale du générateur.
Belanger Andre
Gauthier Michel
Vallee Alain
Bathium Canada Inc.
Belanger Andre
Gauthier Michel
Norton Rose Or S.e.n.c.r.l. S.r.l./llp
Vallee Alain
LandOfFree
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