CN102496750B - 电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池。该电池包括：检测装置，位于电池内部，并且位于所述电池的正极或负极侧，用于检测所述电池内的电势；导线，与所述检测装置电连接，并且与所述电池的正极和负极相绝缘，用于引出所述检测装置测量的电势值。本发明实施例的电池，其内部具有检测装置，使用与其电连接的导线与电池正极或负极一同引出。这样的设计实现了对单个电极电势的准确稳定地测量。

Description

电池
技术领域
本发明涉及终端领域，尤其涉及一种电池。
背景技术
可充电二次电池或电池组在手机、笔记本电脑、电动工具、电动汽车(包括混合、插电式混合以及全电动汽车)、后备电源系统以及其他储能系统中有着越来越广泛的应用。在这些应用中，电池的运行通常不在整个SOC范围内运行，因此准确了解电池的荷电状态(state of charge，SOC)是很重要的。而通过检测电池电压判定电池的SOC往往有失准确，比如对于锂离子电池，在约50％SOC为中心的范围内存在一个平台电压，在该平台电压范围内，电池的电压随SOC的变化很小。此外，电池的电压并不能反映电极各自的电势(即电极的SOC)，而在电池工作过程中，当电极电势向某一方向发生偏移时，电池安全性降低，但电池电压并不发生改变或改变很小。因此，需要通过检测电极的电势来准确判断电池的SOC。
为检测电池正负极各自的电极电势，必须引入第三极，即参比电极，使其与电池正负极一同构成电化学三电极电池体系。在电化学三电极体系中，参比电极本身的电位要求始终恒定，否则将失去参比作用。参比电极的大小和位置对于电极电势的测定是很重要的，如果参比电极的位置与所测量的电极之间存在很大的极化电势，那么通过参比电极测定的电极电势准确性将受极化影响，因此如何引入参比电极以及参比电极放置的位置是关键的技术问题。如图1所示为一种现有技术的电池结构示意图。该电池将参比电极1设置在负极端并紧靠负极盖板，其引出端子2位于负极3附近。参比电极1的材料采用锂金属或锂合金以及其他诸如锂钛氧等锂过渡金属氧化物等，并且采用多孔材料对参比电极1进行封装，以实现与正负极之间电绝缘。该技术方案设计的电池结构成本低，但是未能完全解决极化对电极电势造成影响的问题，因为参比电极1虽紧靠负极端盖板，但仍然相对负极有一定距离，是由独立的端口2引出，测得的电势并不是电池其中一个电极的电势，所以该方案无法准确地、可靠地测定正负极任一电极的电势。此外，该方案还由于增加了额外的电极引出端口，导致制造工艺复杂化和电池漏液风险增加。
出于电池安全性的考虑，电池在工作过程中的温度以及内部压力也是技术人员经常关注的对象。目前在锂离子电池领域，通常采用的方法是在外部的电池管理系统中增加热敏元件(如正温度系数热敏电阻，PTC)，以防止电路中电流过大导致的热失控；或者在电池外壳上设置防爆阀，以防止因为内部压力过大而爆炸。
发明内容
本发明实施例提供了一种电池，以实现实时全面地检测单体电池正负极电势，为电池或电池组的安全管理带来便利。
本发明实施例提供了一种电池。所述电池包括：
检测装置，位于电池内部，并且位于所述电池的正极或负极侧，用于检测所述电池内的电势；
导线，与所述检测装置电连接，并且与所述电池的正极和负极相绝缘，用于引出所述检测装置测量的电势值。
本发明实施例的电池，其内部具有检测装置，使用与其电连接的导线与电池正极或负极一同引出。这样的设计实现了对单个电极电势的准确稳定地测量。
附图说明
图1为一种现有的电池结构示意图；
图2A-B为本发明实施例中的电池结构的主视图和俯视图；
图3为本发明实施例中的检测装置及其与导线连接的示意图；
图4为本发明实施例中的电池的组装图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明实施例在不增加电池制作工艺复杂性的前提下，采用将参比电极或含参比电极的检测装置植入电池内部，并与电池正极或负极采用电绝缘连接引出的方法，可以准确检测电极电势，又可以避免因引出端子的增加而导致漏液风险的增加。
如图2A-B为本发明实施例中的电池结构的主视图和俯视图。图2A中所示电池包括检测装置200和导线300。其中，检测装置200位于电池内部负极侧的一端，并具有多孔绝缘材料或其他绝缘但可被电解液浸透并与其接触的材料的封装层，用于使检测装置200与电池正负极之间实现电绝缘，从而避免了检测装置200内的检测端子与其相互接触而影响检测结果的稳定性。该封装层使用的多孔绝缘材料是微孔聚乙烯、绝缘陶瓷微粒、TiO2或具有PVDF的Al2O3的粘接剂或其他聚合物粘接剂的混合物，或通常用于电池隔离物的其他材料。优选地，本发明实施例中，检测装置200的封装层采用微孔聚乙烯材料。导线300与检测装置200电连接，用于引出检测装装置200的检测结果。
图3为本发明实施例中的检测装置200及其与导线300连接的示意图。所述检测装置200包括：参比电极端子201，用于检测电池单个电极的电势。参比电极端子201具有与上述检测装置200相同的多孔绝缘材料的封装层，使参比电极端子201只与电解液非绝缘接触，而与其他任何相接触的部件(如后面所述将要与之相连接的负极)电绝缘隔离开，从而避免了相互接触而在电池中形成混合电势，影响电极电势的稳定性，进而影响电极电势测量值的准确性。参比电极端子201的材料随所使用的二次电池的种类改变而变化，应当采用可以在空气中暴露的材料(如后面所述，由于检测装置引出线300连同负极极耳401一起焊接，因此必须考虑焊接环境)。这种材料包括在所使用电池的环境中具有稳定电势、具有热力学可逆性的电极材料，这样才能很好地实现其参比作用。比如，在锂离子电池中，参比电极端子201的材料采用在较宽范围的SOC下具有稳定的电势的此类材料，以实现较好的参比效果，比如采用锂合金(如Li-Sn、Li-Al、Li-Sb合金)、锂钛氧化物、锂过渡金属磷酸盐以及本领域技术人员已知的其他此类参比效果较好的电极材料。在其他一些实施例中，还可以使用锂金属。
所述检测装置200还包括：电池内部温度感应端子202和/或压力感应端子203。其中，温度感应端子202用于检测电池内部的温度，压力感应端子203用于检测电池内部的机械压力。通过检测电池内部温度的变化可以防止电池内部电流过大而导致热失控，通过检测电池内部机械压力的变化可以防止电池因内部压力过大而发生爆炸。温度感应端子202和压力感应端子203可具有也可不具有如上所述封装参比电极端子201时使用的多孔绝缘材料的封装层。温度感应端子202的材料采用热敏电阻、热电偶、双金属片或半导体材料等，所述热敏电阻包括正温度系数热敏电阻器(PTC)、负温度系数热敏电阻器(NTC)。压力感应端子203的材料采用硅、石英、酒石酸钠、磷酸二氢胺、压电陶瓷如钛酸钡或铌酸盐系、以及其他对压力敏感的聚酯材料。
优选地，本发明实施例中，参比电极端子201采用Li-Sn合金材料，温度感应端子202采用热敏电阻或热电偶材料，压力感应端子203采用硅或石英材料。
所述导线300包括：导线301，与参比电极端子201电连接，用于引出上述参比电极端子201的检测结果。导线300还可以包括与上述温度感应端子202电连接的导线302和/或与压力感应端子203电连接的导线303。其中，导线302用于引出上述温度检测端子202的测量结果，导线303用于引出上述压力检测端子203的检测结果。每一根导线由各个检测端子引出的起始端位于电池内部，并且分别具有无孔电绝缘涂层(如聚酯、聚氨酯、聚酯亚胺、缩醛等)以及其他可与电解液相容的电绝缘材料的独立封装层，用于使导线与电池电解液或其他电池部件隔离或电绝缘，比如避免其被电解液腐蚀，或与将要连接的电池负极接触而影响测量结果。该封装层的材料也可采用多孔绝缘材料或其他绝缘但可被电解液浸透并与其接触的材料。所有导线位于电池外的部分采用同样的电绝缘材料统一封装成一束，作为检测装置的引出线300(也即导线300)引出电池外。所述导线301-303是任何具有导电性的金属线。
优选地，本发明实施例中，导线301-303的材料采用铜金属线，封装层采用无孔绝缘材料聚氨酯独立包覆。
所述电池还包括电池负极400和固定端口500。本发明实施例中的电池引入了如上所述的检测装置200，为了不增加额外的引出端子，因此需要合理的电池设计和制造工艺。如图2A所示，该检测装置200在电池内部与电池负极400电绝缘连接，之间形成电绝缘层504，该电绝缘层504的材料采用与检测装置200的封装层同样的多孔电绝缘材料。在电池外部，导线300与电池负极极耳401电绝缘连接，形成电绝缘层505，电绝缘层505的材料采用与上述导线300相同的无孔电绝缘材料，或者相同的多孔电绝缘材料。通过上述电绝缘连接的方法，检测装置200及与之电连接的导线300均与电池负极实现了电绝缘连接，使得检测装置200内部的各个检测端子可以实现其很好的参比作用或监控作用。
又由于检测装置200是作为独立的第三极引出，该装置引出必须与正负两极是电绝缘的，因此引出端子的设计也很关键。如图2B所示，本发明实施例中，采用将检测装置引出线300的末端与负极400的引出端连接在同一固定端口500上，并进行电绝缘隔断。具体地，将检测装置引出线300的末端通过焊接固定在检测装置固定端口502上，将负极极耳401通过焊接固定在负极固定端口501上。所述负极固定端口501与检测装置固定端口502分别位于同一固定端口500上的被电绝缘层503电绝缘隔断开的两部分上。本发明实施例中，该固定端口500是一个铆钉，所述铆钉500被电绝缘隔断为两部分，所述电绝缘隔断可以通过注塑方式隔断，也可以采用环氧树脂等绝缘材料隔断。优选地，本发明实施例中，所述铆钉500是通过(注塑)方式电绝缘隔断为两部分。
如上所述，将检测装置200与负极400连接在一起的方案，就可以在给电池焊接极耳401时连同检测装置200一起焊上，这样可以简化电池制造工艺。
如图4所示为本发明实施例中的电池的组装图。所述电池还包括正极600、正极固定端口602、卷芯700、盖板800和外壳900。其中，卷芯700为叠片式或卷绕式，具有正极和负极。正极极耳601的一端与卷芯700的正极连接，另一端固定于盖板800上的正极固定端口602上。以上所述的负极固定端口501与检测装置固定端口502所在的铆钉500位于盖板800上，位置正对于负极400与检测装置200的上方。
本发明实施例中，电池的正极600使用任何现有的电池正极。例如，锂离子电池的正极可以是锂过渡金属氧化物如LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、LiFePO4、V2O5、或其他本领域技术人员已知的正极材料以及粘结剂和导电剂。适用于铅酸或镍镉电池的含有以水为电解液的电池的正极材料，包括二氧化铅、氢氧化镍以及二氧化锰等。优选地，本发明实施例中的电池正极采用锂过渡金属氧化物材料。
本发明实施例中，适用于锂离子电池的负极400的材料包括碳，合金或在Li和金属合金之间形成的化合物。金属合金包括Sn、Si、Sb、Al、Zn和Ag中的一个或多个，或者本领域技术人员已知的其他负极材料。适用于诸如铅酸或镍镉电池的含有以水为电解液的电池的负极材料，包括铅、氢氧化镉、金属氢化物合金、锌以及碳。优选地，本发明实施例中，电池负极采用碳材料。
本发明实施例中，可以植入上述检测装置200的电池可以是铅酸、Pb-A电池、碱性锰电池、镍镉、镍金属氢化物或“NiMH”电池以及锂离子或“Li-ion”电池。所述电池可以具有任何几何形状，例如卷绕结构的圆柱形电池，卷绕结构或叠片结构的方形电池等。电池的体积和容量可以或大或小。
具体地，上述包含检测装置200的电池，其检测装置200的组装入电池的过程如下所述：
首先，按照上述各种封装材料将检测装置200及其内部的各个检测端子201-203与各自电连接的导线301-303进行封装，包括将参比电极端子201使用多孔绝缘材料封装，将温度感应端子202和压力感应端子203也采用多孔绝缘材料封装或者不对其封装而采用不影响温度和压力检测的方式嵌入所述检测装置200之中便可，将导线301-303分别与三个检测端子201-203电连接并使用无孔绝缘材料对其进行分段封装，以及将检测装置200使用多孔绝缘材料整体进行封装。其次，将检测装置200与电池负极400电绝缘连接，包括使用无孔绝缘材料将导线300与电池负极极耳电绝缘粘接并植入电池内部，同时导线300由电池引出。最后将电池负极极耳401与导线300的末端一同固定连接在位于电池盖板800上的同一端口即铆钉500上。
如上所述，本发明实施例中的电池的工作过程如下所述：
首先将电池与外部设置的显示仪器相连接，利用导线将电池与安置在电池外部的显示仪器相连接，用于读取检测装置200测得的数据。然后检测电池负极的电势、电池内部温度和压力。当电池负极的电势有所变化时，由检测装置200测得其具体数据由导线300引出并传输至显示仪器。由于检测装置200与电池负极电绝缘连接为一体，所以由参比电极端子201测得的电池负极的电势不因参比电极的位置不当而受到电解液部分极化的影响，测量值为电解液部分的极化最小化时的电势值，接近真实值。根据测得的电势值便可以准确判定电池的SOC，从而对电池进行更好的充放电管理。进一步根据测得的电势值的变化判断电极电势的偏移情况，进而判定电池的安全性，及时了解到电池的使用状况。另外，用户还可以根据安置在检测装置200内的温度感应端子202和压力感应端子203测得的电池内部温度和机械压力值的变化同步监测电池的安全性，可根据其突变性及时地作出相应的维护措施，防止电池内部电流过大而导致热失控，或者因电池因内部压力过大而发生爆炸。
如上所述，本发明实施例将含参比电极端子、还可包括温度感应端子和/或压力感应端子的检测装置引入电池的技术，为监视电池的SOC及内部温度和压力带来了便利，体现出了极大的优势。第一、相对于现有技术中将参比电极与电池正负极相互分开而独立安置的方案，本发明实施例将参比电极与电池负极电绝缘连接为一体，可以测得电极电势的真实值，从而准确判断电极的SOC、判定电池的失效模式。特别在一些应用中，比如插电式混合电动车(PHEV)，电池往往不在整个SOC范围内运行，当由于循环消耗掉部分锂离子后，电极就因无法完全脱嵌锂而发生电势偏移。在这种情形下引入检测装置对单个电极SOC进行监视就体现出很大的重要性。第二、相对于现有技术中将温度感应端子和压力感应端子设置于电池外部的方案，本发明实施例可以更加及时地检测到电池内部温度和压力发生的突变，从而实现对电池的实时监控。第三、相对于现有技术，本发明实施例中将各个检测端子集成到检测装置中随负极一同引出，一方面不需要为检测端子的引出另外增加额外的工序，简化了电池制造工艺。另一方面也避免了因额外增加的引出端子使得电池漏液风险增加，提高了电池使用的安全性。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电池，其特征在于所述电池包括：
检测装置，位于电池内部，并且位于所述电池的正极或负极侧，用于检测所述电池内的电势；
导线，与所述检测装置电连接，并且与所述电池的正极和负极相绝缘，用于引出所述检测装置测量的电势值；
其中，所述检测装置具体包括，参比电极端子，用于检测所述电池内的电势；所述检测装置与电池负极电绝缘连接为一体，并由所述电池负极一同引出。
2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述检测装置还包括温度感应端子和/或压力感应端子，用于检测所述电池内的温度和/或机械压力；
所述导线还用于引出所述温度和/或机械压力值。
3.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述检测装置具有电绝缘的封装层。
4.如权利要求3所述的电池，其特征在于，所述电绝缘的封装层为多孔绝缘材料。
5.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述导线具有电绝缘的封装层。
6.如权利要求5所述的电池，其特征在于，所述电绝缘的封装层为无孔绝缘材料或多孔绝缘材料，无孔绝缘材料是聚酯、聚氨酯、聚酯亚胺或缩醛。
7.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述导线和电池的正极或负极利用绝缘层绝缘。
8.如权利要求7所述的电池，其特征在于，所述绝缘层的材质为无孔绝缘材料或多孔绝缘材料，无孔绝缘材料是聚酯、聚氨酯、聚酯亚胺或缩醛。
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102496750B (zh) 2011-12-20 2014-10-08 华为技术有限公司 电池
JP5955721B2 (ja) * 2012-02-14 2016-07-20 株式会社日本自動車部品総合研究所 リチウムイオン二次電池およびその製造方法
CN103018681B (zh) * 2012-12-19 2015-04-15 上海交通大学 基于任意形状电池芯的形变检测电动车电池寿命衰退及安全状态的技术
CN104969409B (zh) 2013-03-14 2018-01-19 艾里逊变速箱公司 流体槽制冷的能量存储系统
KR101794215B1 (ko) 2014-01-08 2017-11-07 주식회사 엘지화학 배터리 셀 상태 측정 시스템
JP2015191878A (ja) * 2014-03-31 2015-11-02 株式会社日立製作所 リチウムイオン二次電池システムおよびリチウムイオン二次電池の状態診断方法
US20170238651A1 (en) * 2014-12-25 2017-08-24 Chih-Hua Hsieh Insole with heat generating system
US20160183629A1 (en) * 2014-12-25 2016-06-30 Chih-Hua Hsieh Insole with heat generated by pressing system
CN104953642A (zh) 2015-03-27 2015-09-30 广东欧珀移动通信有限公司 充电电池组件和终端设备
DE102016207926A1 (de) 2016-05-09 2017-11-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Energiespeicherzelle, Batteriemodul und Fahrzeug
WO2017221378A1 (ja) * 2016-06-23 2017-12-28 本田技研工業株式会社 蓄電装置
CN106450581B (zh) * 2016-08-30 2023-11-10 深圳市天翔宇科技有限公司 一种用于圆柱形电池模组的加热系统及电池模组
US10236541B2 (en) * 2016-08-31 2019-03-19 GM Global Technology Operations LLC Battery cell testing fixture
JP6612720B2 (ja) * 2016-11-28 2019-11-27 本田技研工業株式会社 二次電池
JP2018129136A (ja) * 2017-02-06 2018-08-16 リチウム エナジー アンド パワー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフッング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフトＬｉｔｈｉｕｍ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ 蓄電システム及び充電方法
KR102288121B1 (ko) * 2017-09-07 2021-08-11 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치 형 이차 전지
CN108428954B (zh) * 2018-03-31 2020-07-24 重庆市紫建电子股份有限公司 一种能快速研究锂离子电池电化学行为的装置
KR102455848B1 (ko) * 2018-12-03 2022-10-18 주식회사 엘지에너지솔루션 원통형 전지셀의 내압측정 지그
CN109786880B (zh) * 2019-01-23 2023-11-10 成都市银隆新能源产业技术研究有限公司 一种测试电池内部温度的方法
KR102480959B1 (ko) * 2019-04-17 2022-12-23 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 및 그 이차전지를 포함하는 전지모듈
US11322806B2 (en) * 2019-09-13 2022-05-03 Hutchinson Technology Incorporated Sensored battery electrode
US11791521B2 (en) 2019-09-13 2023-10-17 Hutchinson Technology Incorporated Electrode tabs and methods of forming
KR20210097525A (ko) * 2020-01-30 2021-08-09 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 및 이차전지의 제조 방법
KR20210143603A (ko) * 2020-05-20 2021-11-29 주식회사 엘지에너지솔루션 내부 압력을 측정하는 압력 감지장치를 포함하는 파우치형 이차전지
CN111913115B (zh) * 2020-07-30 2023-06-30 广州小鹏汽车科技有限公司 电池的热失控触发方法和电池测试系统
KR20220093841A (ko) * 2020-12-28 2022-07-05 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치 셀 내압 측정용 연성인쇄회로기판 및 파우치 셀의 내부 압력 측정 방법
CN112786833A (zh) * 2021-01-28 2021-05-11 湖南立方新能源科技有限责任公司 一种参比电极、三电极电池及其制备方法
CN214505584U (zh) * 2021-04-02 2021-10-26 泰科电子(上海)有限公司 电池包温度采集模块和系统
CN113285133A (zh) * 2021-05-24 2021-08-20 中南大学 一种原位测试锂离子电池电势分布装置及其测试方法
CN115621673A (zh) * 2021-07-16 2023-01-17 华为技术有限公司 极耳组件、电路板、电芯、电池、电子设备及移动装置
CN115642325A (zh) * 2021-07-20 2023-01-24 Oppo广东移动通信有限公司 电池充电方法及电路、多电芯电池、终端设备与电子设备
CN115548496A (zh) * 2022-11-30 2022-12-30 中创新航科技股份有限公司 锂离子电池及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2599767Y (zh) * 2003-01-24 2004-01-14 东莞新能源电子科技有限公司 安全型聚合物二次锂离子电池
CN101855773A (zh) * 2007-09-14 2010-10-06 A123系统公司 具有用于健康状态监视的参考电极的锂可再充电电池

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3151469A1 (de) * 1981-12-24 1983-07-07 Diehl GmbH & Co, 8500 Nürnberg "aufladbare elektrische zelle"
JPS62190667A (ja) * 1986-02-14 1987-08-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉形鉛蓄電池
JP2911169B2 (ja) * 1990-04-06 1999-06-23 三洋電機株式会社 蓄電池システム
JPH05127335A (ja) 1991-10-14 1993-05-25 Fuji Photo Film Co Ltd 熱現像拡散転写型カラー感光材料
JP3257018B2 (ja) * 1992-03-19 2002-02-18 松下電器産業株式会社 電池の充放電方法
CA2332452C (en) * 1998-05-20 2009-09-08 Osaka Gas Company Limited Nonaqueous secondary cell and method for controlling the same
US7387851B2 (en) 2001-07-27 2008-06-17 A123 Systems, Inc. Self-organizing battery structure with electrode particles that exert a repelling force on the opposite electrode
JP4365625B2 (ja) * 2003-06-25 2009-11-18 株式会社Ｋｒｉ 電気化学セル
US7576545B2 (en) 2006-10-18 2009-08-18 Honeywell International Inc. Lithium-ion battery prognostic testing and process
US7612540B2 (en) 2006-10-24 2009-11-03 Honeywell International Inc. Lithium-ion battery diagnostic and prognostic techniques
ES2372899T3 (es) * 2008-05-07 2012-01-27 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Procedimiento de estimación del estado de carga de una batería.
JP5561916B2 (ja) 2008-07-11 2014-07-30 ミツミ電機株式会社 電池状態監視装置
JP5446195B2 (ja) * 2008-09-26 2014-03-19 日産自動車株式会社 リチウムイオン電池システムとその製造方法
US8859123B2 (en) * 2009-05-08 2014-10-14 Robert Bosch Gmbh System and method for pressure determination in a Li-ion battery
JP2011003314A (ja) * 2009-06-16 2011-01-06 Toyota Motor Corp 二次電池
CN102044699A (zh) 2010-12-16 2011-05-04 天津力神电池股份有限公司 适用于参比电极聚合物锂离子电池的制作方法
DE102011107053A1 (de) * 2011-03-30 2012-10-04 Li-Tec Battery Gmbh Elektrochemische Energiespeichereinrichtung, und Verfahren in deren Betrieb
CN102496750B (zh) * 2011-12-20 2014-10-08 华为技术有限公司 电池
US9209497B2 (en) * 2012-12-17 2015-12-08 Infineon Technologies Ag Sensor module and battery elements

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2599767Y (zh) * 2003-01-24 2004-01-14 东莞新能源电子科技有限公司 安全型聚合物二次锂离子电池
CN101855773A (zh) * 2007-09-14 2010-10-06 A123系统公司 具有用于健康状态监视的参考电极的锂可再充电电池

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2010-80299A 2010.04.08

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