[发明专利]用于能量存储设备的电极石墨膜和电极分配环

说明书

能量存储设备能够具有第一石墨膜(102)、第二石墨膜(104)、以及位于第一石墨膜与第二石墨膜之间的电极分配环(106)，从而形成密封外壳。能量存储设备可以与含水电解质或者非水电解质兼容。形成能量存储设备的方法可以包括提供电极分配环、第一石墨膜、以及第二石墨膜。该方法可包括将电极分配环的第一边缘压入第一石墨膜的表面，以及将电极分配环的第二相对边缘压入第二石墨膜的表面以形成密封外壳。密封外壳可具有作为第一石墨膜的表面和第二石墨膜的表面的相对表面。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月14日提交的申请号为61/785,952且发明名称为“用于能量存储设备的电极石墨膜和电极分配环(electrode divider ring)”的美国临时专利申请的权益，通过引用将其全部内容结合在此。

技术领域

本发明整体涉及一种电能存储设备，更具体地，涉及一种可提供用于封闭能量存储设备部件中的一种或者多种的密封室的能量存储设备。

背景技术

诸如超级电容器、电池、和/或电池-电容器混合体之类能量存储设备可包括多个个体能量存储单元，诸如，被封闭在共同外部壳体中的个体超级电容器单元、电池单元、和/或电池-电容器混合单元等。该多个个体能量存储单元可通过并联或者串联方式被布置成叠层配置。存在与布置有多个个体能量存储单元的能量存储设备的可制造性、可靠性、以及性能有关的挑战。因此，需要具有提高的可制造性、可靠性、以及性能的能量存储设备。

发明内容

能量存储设备可包括：第一石墨膜、第二石墨膜、以及设置在第一石墨膜与第二石墨膜之间的电极分配环，其中，第一石墨膜、第二石墨膜、以及电极分配环可形成密封外壳。能量存储设备可包括超级电容器。在一些实施方式中，能量存储设备可包括电池。能量存储设备可包括双层电容器、混合式电容器、和/或赝电容器。

在一些实施方式中，电极分配环的第一边缘的至少一部分延伸至第一石墨膜中，并且电极分配环的第二相对边缘的至少一部分延伸至第二石墨膜中。在一些实施方式中，第一边缘和第二相对边缘中的至少一个具有突起部分和凹陷部分中的至少一个。突起部分和凹陷部分中的至少一个可沿着电极分配环边缘的整体长度延伸。

在一些实施方式中，能量存储设备可包括面向电极分配环的第一石墨膜的表面上的第一电极膜，以及面向电极分配环的第二石墨膜的表面上的第二电极膜。在一些实施方式中，能量存储设备可包括在第一电极膜与第二电极膜之间的隔膜。

在一些实施方式中，能量存储设备可包括含水电解质。能量存储设备可包括非水电解质。

在一些实施方式中，第一电极膜和第二电极膜中的至少一个可包括活性碳材料、石墨烯材料、以及氧化物材料中的至少一种。

能量存储系统可包括：多个个体能量存储设备，该多个个体能量存储设备在叠层配置中一个位于下一个的上面，其中，该多个个体能量存储设备中的至少一个包括：第一石墨、第二石墨膜、以及设置在第一石墨膜与第二石墨膜之间的电极分配环，其中，第一石墨、第二石墨膜、以及电极分配环可形成密封外壳。

在一些实施方式中，该多个个体能量存储设备中的至少一个的第二石墨膜与邻近的个体能量存储设备中的第一石墨膜邻近，其中，邻近的第一石墨膜与第二石墨膜电耦接，从而与邻近的个体能量存储设备通过电串联方式耦接。邻近的第一石墨膜与第二石墨膜可彼此直接接触。

在一些实施方式中，能量存储系统可包括：在第一个体能量存储设备的第一石墨膜处耦接至多个个体能量存储设备的叠层的顶部的第一导电部件，以及在最后的个体能量存储设备的第二石墨膜处耦接至多个个体能量存储设备的叠层的底部的第二导电部件。

该多个个体能量存储设备中的至少一个可包括超级电容器。该多个个体能量存储设备中的至少一个可包括电池。该多个个体能量存储设备中的至少一个可包括双层电容器、混合式电容器、和/或赝电容器。