电连接，而不电连接隔板/阳极组件。
[0022]图5示出隔板/阴极组件和隔板/阳极组件的交替层的剖视图，其中一部分隔板/阳极组件不接触隔板/阴极组件。
[0023]图6示出具有导电性销的器件的剖视图，其在一部分隔板/阳极组件之间产生电连接，而不电连接隔板/阴极组件。
[0024]图7示出交替层的自上向下视图，其中图4中所示的第一器件电接触图1中所示的隔板/阴极组件的部分、和隔板/阴极组件的另外一个或多个下面部分，以及其中图6中所示的第二器件电接触图5中所示的隔板/阳极组件的部分、和隔板/阳极组件的另外一个或多个下面部分。
[0025]图8示出在分层以除去基板的步骤之前涂覆在基板上的隔板/阴极组件的剖视图。
[0026]图9示出在分层以除去基板的步骤之前涂覆在基板上的隔板/阳极组件的剖视图。
【具体实施方式】
[0027]本发明的锂电池和制备锂电池的方法提供灵活和有效的方案，从而提供具有更高能量和功率密度以及更低的生产和资金设备成本的锂电池。
[0028]本发明的一个方面涉及一种锂电池，包括:(a)隔板/阴极组件，其中隔板/阴极组件包括夹置在第一阴极层和第二阴极层之间的阴极集流器层、和在第一阴极层与阴极集流器层相对的一侧上的多孔隔板层，并且其中第一阴极层直接涂覆在隔板层上，(b)隔板/阳极组件，其中隔板/阳极组件包括夹置在第一阳极层和第二阳极层之间的阳极集流器层、和在第一阳极层与阳极集流器层相对的一侧上的多孔隔板层，并且其中第一阳极层直接涂覆在隔板层上，以及(C)电解质，其中电池包括隔板/阴极组件和隔板/阳极组件的交替层。在一个实施方式中，隔板/阴极组件的一部分不接触隔板/阳极组件。
[0029]如本文使用的，单词“电池”是指单个电流产生电池和合并在外壳或包装中的多个电流产生电池。如本文使用的，术语“锂电池”是指本领域已知的所有类型的锂电池，包括但不限于可再充电的或二次锂离子电池、不-可再充电的或一次锂电池、和诸如锂-硫电池的其它类型电池。
[0030]如本文使用的，术语“集流器层”是指邻近电极层的一个或多个集流层。这包括但不限于，单个导电金属层或基板和具有诸如炭黑-基聚合物涂层的覆盖导电涂层的单个导电金属层或基板。作为集流器的导电金属基板的实例是:包括铝的金属基板，其通常用作用于正极或阴极层的集流器层和基板；以及包括铜的金属基板，其通常用作用于负极或阳极层的集流器层和基板。隔板/阴极组件和隔板/阳极组件的集流器层都可包括导电性材料，该导电性材料选自:包括金属颜料或颗粒的导电性金属；导电性碳，包括炭黑和石墨颜料；以及导电性聚合物。这些导电性材料可结合用于增加机械强度和挠性的有机聚合物，以形成集流器层。
[0031]如本文使用的，术语“电极层”是指包括电活性材料的电池的层。在一次锂电池的情况下或在可再充电的锂电池的情况下，电极层中存在锂时，锂在电池的充电期间形成，并且在电池放电期间氧化成锂离子，电极层称为阳极或负极层。具有相反极性的其它电极被称为阴极或正极层。用于锂电池的任何电活性材料可用在本发明的锂电池的电极层中。实例包括但不限于:作为阴极层中的电活性材料的锂钴氧化物、锂锰氧化物、磷酸锂铁和硫；和作为阳极层中的电活性材料的钛酸锂、嵌锂石墨、嵌锂碳、和金属锂。
[0032]如本文使用的，单词“电解质”是指可用于锂电池的任何电解质。合适电解质包括但不限于液体电解质、凝胶聚合物电解质和固体聚合物电解质。合适的液体电解质包括但不限于，诸如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸乙基甲基酯的混合物的有机溶剂混合物中的LiPF6溶液。
[0033]图1示出隔板/阴极组件10和隔板/阳极组件20的交替层的剖视图(不成比例)的实施例，其中隔板/阴极组件10的部分12不接触隔板/阳极组件20。具有一部分隔板/阴极组件不接触隔板/阳极组件、例如不具有隔板/阳极组件的上层或下层的隔板/阴极组件的部分的一个目的是提供隔板/阴极组件的区域，其中单独阴极集流器层可以直接彼此电连接以更有效地操作锂电池。
[0034]图2示出本发明的隔板/阴极组件10的剖视图(不成比例)的例子，其包括夹置在第一阴极层16和第二阴极层17之间的阴极集流器层14、和在第一阴极层16的一侧上的隔板层18。图3示出本发明的隔板/阳极组件20的剖视图(不成比例)的例子，其包括夹置在第一阳极层26和第二阳极层27之间的阳极集流器层24、和在第一阳极层26的一侧上的隔板层28。
[0035]在本发明的锂电池的一个实施方式中，不接触隔板/阳极组件的隔板/阴极组件的部分与不接触隔板/阳极组件的隔板/阴极组件的另外一个或多个部分接触。在一个实施方式中，具有导电性销的设备电接触隔板/阴极组件的部分和隔板/阴极组件的另外一个或多个部分，并且不电接触隔板/阳极组件。
[0036]如本文使用的，术语“具有导电性销的器件”和“导电性销”是指任何机械构造，该构造可以电连接隔板/阴极组件的两个或多个部分或隔板/阳极组件的两个或多个部分。实例包括但不限于金属销、金属棒、具有或不具有金属凸出以透过多个层的金属夹和金属螺丝、以及结合外壳的任何部件的这些金属部件，该外壳具有设计或开口以使这些金属边缘连接和外部电连接材料定位和固定。金属可以是镍或任何其它导电性金属或非金属材料，其与特定电极层、集流器层和电解质是相容和稳定的)。
[0037]图4示出具有导电性销32的器件30的剖视图(不成比例)的实施例，导电性销3在隔板/阴极组件10的一个或多个部分12之间产生电连接，而不电连接隔板/阳极组件20。导电性销32通过器件30中的开口或孔优选地定位、插过和保持在适当位置。不是导电性销的器件30的部件可以是不导电的塑料材料，其任选地集成到电池的外壳中，或可选地可以是导电性材料，例如塑料材料中的金属或金属颗粒，其可用于使电池电连接外部电路。
[0038]在本发明的锂电池的一个实施方式中，一部分隔板/阳极组件不接触隔板/阴极组件。图5示出隔板/阴极组件10和隔板/阳极组件20的交替层的剖视图(不成比例)的实施例，其中隔板/阳极组件20的部分22不接触隔板/阴极组件10。类似于上面对于隔板/阴极组件的描述，具有一部分隔板/阳极组件不接触隔板/阴极组件、例如不具有隔板/阴极组件的上层或下层的隔板/阳极组件的部分的的一个目的是提供隔板/阳极组件的区域，其中单独集流器层可以直接彼此电连接以更有效地操作锂电池。在一个实施方式中，不接触隔板/阴极组件的隔板/阳极组件的部分与不接触隔板/阴极组件的隔板/阳极组件的一个或多个部分接触。在一个实施方式中，具有导电性销的器件电接触隔板/阳极组件的部分和隔板/阳极组件的另外一个或多个部分，并且不电接触隔板/阴极组件。图6示出具有导电性销42的器件40的剖视图(不成比例)的实施例，导电性销42在隔板/阳极组件20的部分22之间产生电连接，而不电连接隔板/阴极组件10。导电性销42优选地通过器件40中的开口或孔定位、插过和保持在适当位置。不是导电性销的器件40的部件可以是可以是非导电性塑料材料，其任选地集成到电池的外壳中，或可选地是导电性材料，例如塑料材料中的金属或金属颗粒，其可用于使电池电连接外部电路。在一个实施方式中，不接触隔板/阳极组件的一部分隔板/阴极组件与不接触隔板/阳极组件的隔板/阴极组件的另外一个或多个部分接触。在一个实施方式中，具有导电性销的器件电接触隔板/阴极组件的部分和隔板/阴极组件的另外一个或多个部分，并且不电接触隔板/阳极组件。图7示出交替层的自上向下视图(不成比例)的例子，其中如图4所示的器件30电接触如图1所示的隔板/阴极组件10的部分12、隔板/阴极组件10的另外一个或多个下面部分12，以及其中图6中所示的器件40电接触图5中所示的隔板/阳极组件20的部分22、隔板/阳极组件20的另外一个或多个下面部分22。
[0039]在本发明的锂电池的一个实施方式中，阴极集流器层直接涂覆在第一阴极层上。在一个实施方式中，第二阴极层直接涂覆在第一阴极集流器层上。在一个实施方式中，第一阴极层邻近隔板层的表面轮廓与隔板层邻近所述第一阴极层的表面的轮廓匹配，并且隔板层的表面的轮廓和在将第一阴极层涂覆在隔板层上之前一样。在一个实施方式中，第一阴极层包括选自电活性颗粒和导电性颗粒的电极颗粒，并且电极颗粒不存在于邻近第一阴极层的隔板层中。在一个实施方式中，隔板/阴极组件的隔板层包括隔板颗粒，并且隔板颗粒不存在于邻近隔板层的第一阴极层中。在一个实施方式中，隔板/阴极组件的阴极集流器层包括铝层。在一个实施方式中，铝层的厚度小于3微米。
[0040]在本发明的锂电池的一个实施方式中，阳极集流器层直接涂覆在第一阳极层上。在一个实施方式中，第二阳极层直接涂覆在阳极集流器层上。在一个实施方式中，第一阳极层邻近隔板层的表面的轮廓与隔板层邻近第一阳极层的表面的轮廓匹配，并且隔板层的表面的轮廓和在将第一阳极层涂覆在隔板层上之前一样。在一个实施方式中，第一阳极层包括选自电活性颗粒和导电性颗粒的电极颗粒，并且电