[发明专利]层叠的锂硫电池

权利要求书

1.一种包含层叠体的锂硫电化学电池，所述层叠体包括：

锂阳极，所述锂阳极包括锂金属箔或锂金属合金箔的层；

阴极，所述阴极包括活性硫材料；

多孔隔膜，所述多孔隔膜设置在所述锂阳极和所述阴极之间；和

电解质；

其中：

所述层叠体被折叠成锯齿状结构；并且

其中，所述阴极在所述层叠体中在垂直于所述层叠体的纵轴线的方向上相对于所述锂阳极偏离，使得所述阴极能从所述层叠体的一侧接触，而所述锂阳极能从所述层叠体的相对侧接触。

2.根据权利要求1所述的电池，其中，在折叠的层叠体的端部没有所述锂金属箔或锂合金箔的层。

3.根据权利要求1或2所述的电池，其中，所述阴极包括含有沉积在集流体上的活性硫材料和导电材料的混合物的层。

4.根据权利要求3所述的电池，其中，所述集流体由金属箔形成。

5.根据权利要求1或2所述的电池，所述电池还包括其它锂阳极和其它多孔隔膜，其中，

所述阴极设置在锂阳极之间，并且，多孔隔膜设置在所述阴极和各锂阳极之间，并且

所述锂阳极被设置成两个锂阳极能从折叠的层叠体的相对侧或端部接触。

6.一种制造锂硫电池的方法，所述方法包括：

形成以下元件的层叠体：i)锂阳极，所述锂阳极包括锂金属箔或锂金属合金箔的层；ⅱ)多孔隔膜；iii)电解质；和iv)阴极，所述阴极包括活性硫材料，其中，所述隔膜设置在所述锂阳极和所述阴极之间，并且，其中，所述阴极在所述层叠体中在垂直于所述层叠体的纵轴线的方向上相对于所述锂阳极偏离，使得所述阴极能从所述层叠体的一侧接触，并且，所述锂阳极能从所述层叠体的相对侧接触；以及

将所述层叠体折叠成锯齿状结构。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述层叠体还包括其它锂阳极和含有电解质的其它多孔隔膜，其中，

所述阴极设置在锂阳极之间，并且，多孔隔膜设置在所述阴极和各锂阳极之间，并且

所述锂阳极被设置成两个锂阳极能从所述层叠体的相对侧接触。

8.根据权利要求6或7所述的方法，所述方法包括：

随着卷带材料的流动，提供包含活性硫材料的所述阴极；

将电解质涂覆到所述阴极；

随着卷带材料的流动，将所述多孔隔膜层压到所述阴极上；并且

随着卷带材料的流动，将所述锂阳极层压到所述隔膜上，从而随着卷带材料的流动，形成所述层叠体，其中，所述锂阳极材料的卷带和所述阴极材料的卷带在垂直于流动的方向上相对于彼此偏离；

其中，在将所述多孔隔膜层压到所述阴极上之前或之后，将所述电解质涂覆到所述阴极。

9.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括：将层叠体材料的卷带折叠成锯齿状结构，并且，将所述层叠体材料切割成预定长度。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述阳极的卷带材料包括锂金属箔或锂合金箔的不连续的层，并且其中，所述层叠体沿所述层的间断部分进行切割。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述锂阳极最初被设置成阳极前体，所述阳极前体包括在衬底上得到支撑的锂金属箔或锂合金箔的层，并且其中，所述前体被设置成材料的卷带，并且，沿着卷带材料的长度，以有规律的间隔从所述衬底上除去锂金属箔或锂合金箔的层的部分。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在将所述锂阳极层压到所述隔膜上之前，除去所述部分。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，通过使所述前体在一对辊之间穿过来除去所述部分，所述一对辊中的一个辊设置有切割器，所述切割器被配置用于从所述衬底上切割或刮除所述锂金属或锂合金的层的部分。

14.根据权利要求11或12所述的方法，所述方法还包括：从所述层叠体除去所述阳极前体的衬底。