[发明专利]电极载体

说明书

本发明涉及在电化学电池中用作容纳电极的固体电解质材料的横向压缩包封;进行这种包封的方法和按照该方法制成的这种包封;和在上述包封中包括一个电极的电化学电池。

根据本发明的一个目的是提供一个具有在电化学电池中用作容纳电极的固体电解质材料的横向压缩包封，该包封具有一对呈相对波纹状的主面，该主面由沿着它们的边缘相互连接的一对固体电解质材料片所提供以便于为包封提供周界边缘，主面相互排列成一行以使它们的波纹沿着相互平行的包封纵长地延伸，并使至少一个空间确定在这些面之间以容纳电极材料，在片相互连接处的包封端部每个主面的波纹面对面地套入另一主面的波纹中。

主面可以排列成一行以使每个主面的波纹在包封长度的至少一部分上，在垂直于其波纹长度的方向上同另一主面的波纹至少部分地存在不同相位即，至少部分地相对交错。

每个主面的波纹在包封长度的主要部分上，同另一主面的波纹相位相差180°，以使这些片在其间在包封长度的上述主要部分上确定出许多平行地并排地延伸的管状空间。

另外，每个主面的波纹可以（在包封长度的次要部分上）同另一主面的波纹相差180°的相位以在这些片之间确定出许多并排地平行的管状空间，管状空间位于或邻接于包封的一端，并且每个主面在上述管状空间和在包封相对端处的片间的连接点之间在包封长度的主要部分上与另一主面的波纹同相位并套入其中。沿着包封长度的上述主要部分，这些片被相互隔开。

而且，每个主面的波纹可以在包封端部的片间连接点之间的他们的全部长度上同另一主面的波纹同相位并套入其中，沿着所述波纹的套入部分这些片被相互隔开。

包封可以具有进入其内部的一个开口以便于在包封用作为电极载体期间允许材料由其中流过。

间隔装置可以在包封的内部位于片之间以将这些片隔开，并促进包封内部的所有部分之间的导通和液态流动。间隔装置可以是这种形式：位于包封主面之间的波纹状多孔隔板片，隔板片具有波纹，其节距和幅值小于主面的波纹。

传统上包封完全由经烧结的氧化铝形成，至少具有包封主面的这些片是β-氧化铝。

根据本发明的另一目的是提供制成在电化学电池中用作容纳电极的固体电解质材料的横向压缩包封的方法，该方法包括下列步骤：

形成一种混合物，该混合物包括所述固体电解质或一个产物母体以颗粒的形式同既有热塑性又有热固性性质的粘合剂在一起;

把混合物制成波纹状片材;

把该片材的两个波纹状片形成具有一对由上述片材构成的相反波纹主面的横向压缩包封，这些片沿着包封的周边边缘相互连接，并被布置成使在这些片之间确定至少一空间，用于容纳电极材料;

对包封进行处理以固化粘合剂成份;

在固化之后加热包封以使粘合剂成份挥发;和

在挥发之后烧结包封以把包封转变成为一种烧结过的耐熔固体电解质制品，

在包封由波纹状片形成期间包封的主面相互排列成一行，以使他们的波纹沿着相互平行的包封纵长地延伸，并使每个主面的波纹在这些片相互连接处的包封端部与另一主面的波纹同相位并套入其中。

把混合物形成波纹状片材可以用将其由波纹滚子间通过来完成，片的边缘通过将他们夹在一起而连接在一起，在粘合剂成份呈现热塑性软化下的一个升高的温度下，借助于至少一个滚子而将他们夹在一起。

该方法可以包括在包封形成期间在波纹状片材的这些片之间安置间隔装置的步骤。这样，以波纹状隔板这种形式的间隔装置可以在沿包封边缘的周边连接点上，通过使它的周边边缘在片间形成多层，而安置在上述片之间。该方法包括以由所述固体电解质材料或一个产物母体和既有热塑性又有热固性性质的粘合剂成份组成的颗粒混合物形成隔板，选择混合物的成份以使隔板在上述烧结期间成为多孔的。

该方法可以包括下列步骤：由包覆片材而提供一个通入包封内部的开孔，由一种陶瓷材料或产物母体和既有热塑性也有热固性性质的一种粘合剂成份的颗粒混合物形成，环绕一个模板而形成一个颈，在固化前和在颈中的粘合剂成份和片是塑性时的一个温度下通过加压而将颈的一端同包封的上述片相连接，然后从颈上移开模板，这样在烧结之后该颈同包封结合在一起并形成一个通入包封的开孔。

本发明扩展到在电化学电池中用作电极载体的固体电解质材料的横向压缩包封，及根据所述方法来制造。

本发明也扩展到由所述包封组成的一种电化学电池，电池具有一个容纳在包封里的电极和一个在包封外边的电极，在电极处形成固体电解质的包封电化学地相互耦合。