CN104253263A - 三级性电池 - Google Patents

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张军
庄宗仁
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Abstract

本发明提供一种三级性电池，包括一第一正极、一第一接地极、若干用于隔离正极与接地级的隔膜、及一外壳。该三级性电池还包括：一第二正极；一第二接地极；其中，第一接地极和第二接地极连接在一起，第一正极通过一第一端子与外界连接，第二正极通过一第二端子与外界连接，第一接地极和第二接地极通过一第三端子与外界连接。本发明的三级性电池，在原来电池正极和负极的基础上再增加一个正极，三个电极的两两配合分别产生常压、较高压和负电压，节约空间节省能源，使用十分方便。

Description

三级性电池
技术领域
本发明涉及一种电池，尤其涉及一种可产生常电压、较高电压和负电压的三级性电池。
背景技术
电路设计时，可以利用多节电池串联实现常压、较高压和负压的需要。但多节电池串联在使用中存在如下弊端：第一，每节电池都需要外壳封装和内部填充电解液，多节电池串联需要更大的空间；第二，多节电池充放电时存在均衡问题，长期使用时由于电池的性能不一致会影响电池组的使用寿命；第三，在实际使用中，高电压和负电压元器件不是主要功率器件，需求的功率较低，多节电池串联来实现浪费能量。
发明内容
本发明提供一种可产生常电压、较高电压和负电压的三级性电池。
一种三级性电池，包括一第一正极、一第一接地极、若干用于隔离正极与接地级的隔膜、及一外壳。该三级性电池还包括：一第二正极；一第二接地极；其中，第一接地极和第二接地极连接在一起，第一正极通过一第一端子与外界连接，第二正极通过一第二端子与外界连接，第一接地极和第二接地极通过一第三端子与外界连接。
本发明的三级性电池，在原来电池正极和负极的基础上再增加一个正极，三个电极的两两配合分别产生常压、较高压和负电压，节约空间节省能源，使用十分方便。
附图说明
图1是本发明较佳实施方式下的三级性电池的结构示意图。
图2是本发明较佳实施方式下的三级性电池充电时的电荷运动示意图。
图3是本发明较佳实施方式下的三级性电池放电时的电荷运动示意图。
主要元件符号说明
三级性电池 1
第一正极 10
第一接地极 20
第二正极 30
第二接地极 40
隔膜 50
外壳 60
第一端子 101
第二端子 102
第三端子 103
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，是本发明较佳实施方式下的三级性电池的结构示意图。三级性电池1包括一第一正极10、一第一接地极20、一第二正极30、一第二接地极40、若干用于隔离正极与接地级的隔膜50、及一外壳60。第一正极10、第一接地极20、第二正极30、第二接地极40、隔膜50、及外壳60可采用现有的元件结构。
三级性电池1内部填充不含水的电解液（未图示），并利用外壳60封装。第一接地极20和第二接地极40连接在一起。第一正极10通过一第一端子101与外界连接，第二正极30通过一第二端子102与外界连接，第一接地极20和第二接地极40通过一第三端子103与外界连接。
优选实施方式下，第一正极10与第一接地极20靠近的一面选用氧化钴锂（LiCo02）均匀涂在铝薄上。第一接地极20两面均用石墨均匀涂在铜薄上。第二正极30两面均选用氧化钴锂（LiCo02）均匀涂在铝薄上。第二接地极40与第二正极30靠近的一面选用石墨（C）均匀涂在铜薄上。
图2是本发明较佳实施方式下的三级性电池1充电时的电荷运动示意图。充电时，第一正极10与第二正极30连接一电源正极，第一接地极20与第二接地极40连接接负极。第一正极10与第二正极30发生分解反应，产生正电荷锂离子Li+，锂离子Li+在外加电源的作用下向经过电解液运动到第一接地极20和第二接地极40。而第一接地极20和第二接地极40的石墨（C）呈层状结构，有很多微孔，锂离子Li+最终嵌入到碳层的微孔中。嵌入的锂离子Li+越多，充电的容量越高。
由于，第二正极30的铝薄是双面都涂有氧化钴锂（LiCo02），而第一正极10是单面涂有氧化钴锂（LiCo02），第二正极30比第一正极10具有的电压更高。
图3是本发明较佳实施方式下的三级性电池放电时的电荷运动示意图。放电时，第一接地极20和第二接地极40发生分解反应，将锂离子Li+从碳层中脱离，锂离子Li+沿着电流方向又运动回第一正极10与第二正极30，回到第一正极10与第二正极30的锂离子越多，放电容量越高。
以第三端子103为负极，第一端子101为正极，可以得到常压；以第三端子103为负极，第二端子102为正极，可以得到较高电压；以第一端子101为负极，从第二端子102处可以得到正压，从第三端子103处可以得到负电压。因此，三级性电池1在原来电池正极和负极的基础上增加了一个正极，在第一端子101、第二端子102及第三端子103的两两配合分别产生常压、较高电压和负电压，十分方便。

Claims (6)

1.一种三级性电池，包括一第一正极、一第一接地极、若干用于隔离正极与接地级的隔膜、及一外壳，其特征在于，
该三级性电池还包括：
一第二正极；
一第二接地极；
其中，第一接地极和第二接地极连接在一起，第一正极通过一第一端子与外界连接，第二正极通过一第二端子与外界连接，第一接地极和第二接地极通过一第三端子与外界连接。
2.如权利要求1所述的三级性电池，其特征在于，第一正极与第一接地极靠近的一面选用氧化钴锂均匀涂在铝薄上，第一接地极两面均用石墨均匀涂在铜薄上，第二正极两面均选用氧化钴锂均匀涂在铝薄上，第二接地极与第二正极靠近的一面选用石墨均匀涂在铜薄上。
3.如权利要求2所述的三级性电池，其特征在于，在充电时，第一正极与第二正极连接一电源正极，第一接地极与第二接地极连接负极，第一正极与第二正极发生分解反应，产生正电荷锂离子，锂离子在外加电源的作用下向经过电解液运动到第一接地极和第二接地极，而第一接地极和第二接地极的石墨呈层状结构，有很多微孔，锂离子最终嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电的容量越高。
4.如权利要求2所述的三级性电池，其特征在于，在放电时，第一接地极和第二接地极发生分解反应，将锂离子从碳层中脱离，锂离子沿着电流方向又运动回第一正极与第二正极，回到第一正极与第二正极的锂离子越多，放电容量越高。
5.如权利要求2所述的三级性电池，其特征在于，第二正极具有比第一正极高的电压。
6.如权利要求4所述的三级性电池，其特征在于，以第三端子为负极，第一端子为正极，可以得到常压；以第三端子为负极，第二端子为正极，可以得到较高电压；以第一端子为负极，从第二端子处可以得到正压，从第三端子处可以得到负电压。
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