[发明专利]抗湿储能设备及相关方法

说明书

相关申请的交叉引用

本文要求提交日期为2012年6月18日的、题目为WATER RESISTANT BATTERIES AND ASSOCIATED METHODS的美国临时专利申请61/660,827的优先权(“’827临时申请”)。该’827临时申请通过引用的方式全文并入本文。

技术领域

本公开内容一般地涉及储能设备，例如，可再充电电池、燃料电池、超级电容器、超电容、电化学电容器、电池/电容器混合设备、锌空气电池等，并且更特别地涉及具有包括(但不限于)抗湿涂层在内的保护涂层的储能设备。

发明内容

本公开内容的教导一般地涉及用于制造抗湿的用于存储电能的设备的方法，以及涉及用于存储电能的抗湿设备。虽然以上描述特别地涉及可再充电电池以及可再充电电池的各种构件，但是本公开内容的教导同样可应用于用于存储电能的其他类型的设备(例如，燃料电池、超级电容器、超电容、电化学电容器、电池/电容器混合设备、锌空气电池等)。这样的设备在此称为“储能设备”和“电池”；在本文使用的这两个术语包含常规的电池，以及用于存储电能的所有其他类型的设备。

体现了本公开内容的教导的方法和储能设备可以包含一个或多个保护涂层，包括(但不限于)抗湿涂层。如同本文所使用的，术语“保护涂层”包括抗湿涂层或膜，以及用于保护电子组装件的各个部分免受湿气影响和/或其他外部影响的其他涂层或膜。虽然术语“抗湿涂层”在本公开内容中通篇使用，但是在许多(若非所有)环境下，抗湿涂层可以包括用于保护带涂层的构件和/或特征免受其他外部影响的保护涂层或者以其来替代。

术语“抗湿”指的是涂层的防止带涂层的元件或特征暴露于湿气的能力。抗湿涂层可以抵御一个或多个类型的湿气的浸润或渗透，或者它可以是不渗透或基本上不渗透一个或多个类型的湿气。抗湿涂层可以抵御一个或多个类型的湿气。在某些实施例中，抗湿涂层可以不渗透或基本上不渗透或者抵御水、水溶液(例如，盐溶液、酸性溶液、碱性溶液、饮料等)或水蒸汽，或者其他含水材料(例如，湿气、浓雾、薄雾等)，潮湿等)。使用术语“抗湿”来修饰术语“涂层”不应当被理解为限制涂层保护电子设备的一个或多个构件免受其影响的材料的范围。术语“抗湿”还可以指的是涂层的限制有机液体或蒸汽(例如，有机熔剂、液体或蒸汽形式的其他有机材料等)的渗入或者抵御它们的能力，以及可能对电子设备或其构件造成威胁的各种其他物质或条件。本文公开了有关掩模在保护涂层的应用中的使用的各个方面。

根据储能设备的一种实施例，可再充电电池包含原电池(cell)。原电池可以是裸露的或者包裹的、有涂层的或者以其它形式被覆盖着的。除了原电池外，可再充电电池还可以包含至少一个电端子以及与该至少一个电端子电耦接的电路板(例如，用于电泳保护、监测、控制等)。可再充电电池还可以包含在电路板的表面和/或由电路板承载的构件中的至少一项的至少一部分之上的抗湿涂层，用于防止湿气接触每个有涂层的特征。可任选地，抗湿涂层可以覆盖原电池的至少一个表面的至少一部分。

储能设备的另一种实施例可以包含可再充电电池的原电池。原电池可以包含形成第一表面的盖板(cap plate)。盖板可以由阳极或阴极的相同材料或者不同材料制成。原电池还可以包含经由盖板的第一表面露出的且被配置为与保护性电路板电耦接的电端子。而且，原电池可以包含在盖板的第一表面的至少一部分上的抗湿涂层。

在另一个方面中，储能设备的保护性电路板可以包含具有被配置用于与原电池电耦接的裸露的电端子的第一表面。保护性电路板还可以包含在第一表面的至少一部分上的抗湿涂层。涂层可以具有相对低的介电常数，并且可以不大量存储或保留的电荷。

在某些实施例中，特征的组合，以及甚至是电耦接的组装件的组合可以涂布以一个或多个保护涂层。例如，电池组装件可以包含原电池和电路板，该原电池和电路板中的一个或两者可以至少部分涂布有抗湿涂层。在某些实施例中，抗湿涂层或其一部分可以位于原电池与电路板之间。不管该一个或多个抗湿涂层位于何处，电路板都可以与原电池的至少一个电端子电联通。