CN104716377A

CN104716377A - 可交流充电和/或放电的电池

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Publication number: CN104716377A
Application number: CN201310692547.8A
Authority: CN
Inventors: 水泽厚志; 陈瑞; 赵彦彪
Original assignee: Envision Energy Jiangsu Co Ltd
Current assignee: Envision Energy Co Ltd
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2033-12-17
Also published as: CN104716377B

Abstract

本发明涉及一种可交流充电和/或放电的电池，其具备包括正极活性物质和正极集电体的正极、包括负极活性物质和负极集电体的负极，还具备包括中间极活性物质和中间极集电体的中间极。

Description

可交流充电和/或放电的电池

技术领域

本发明涉及电池，通过使用三种电极实现交流电的电能与化学能之间的转化的、可交流充电和/或放电的电池。

背景技术

电池按可否重复使用(充电)分为一次电池和二次电池。一次电池无法重复使用，例如有碳锌电池、碱性电池、汞电池、锂电池等。二次电池可充电重复使用，例如有：镍镉二次电池、镍氢二次电池、锂离子二次电池、铅酸电池、太阳能电池等。

一般而言，传统的电池具有正极和负极这两种电极，其通过将直流电的电能或光能转换为化学能，来进行蓄电。与此相对，作为用于充电的供给电源，除了太阳能电池板以外，均是以交流的形式提供电能。

另一方面，在放电时，伴随着正负极之间发生的离子移动、以及各电极上发生的化学反应，由二次电池产生直流电压和直流电流。与此相对，一些用电设备使用交流电。

也就是说，存在的问题是：几乎全部的发电机均是交流电发生装置，且相当一部分用电设备需要使用交流电，但是，传统的二次电池却只能以直流进行充电-放电。

为了解决交流-直流之间的转换问题，需要使用整流器(rectifier，将交流电转换为直流电)和逆变器(inverter，将直流电转换为交流电)。现有的二次电池只能以直流进行操作，因而，通过使用整流器将发电机产生的交流电转换为直流来对二次电池进行充电，并且，在二次电池以直流放电时，使用逆变器转换为交流。

然而，整流器、逆变器的制造成本高，且一次交流-直流转换的转换效率仅为约80%，存在较大的能量损失。

发明内容

本发明有鉴于上述现有技术中长期存在的技术问题，其目的在于提供一种新型电池，其本身可以以交流电压或交流电流进行充电和/或放电。

本发明人为解决上述技术问题进行了深入研究，结果发现：通过在传统的具备正极和负极的电池中配置电极电势位于两者之间的中间极，可以使电池本身以交流电压或交流电流进行充电和/或放电，从而完成了本发明。

即，本发明包括：

1.一种可交流充电和/或放电的电池，其具备正极和负极，其特征在于，还具备中间极。

2.根据项1所述的电池，其中，所述中间极包括中间极活性物质和中间极集电体。

3.根据项1或2所述的电池，其中，所述正极包括正极活性物质和正极集电体，和/或所述负极包括负极活性物质和负极集电体。

4.根据项1～3中任一项所述的电池，其中，所述正极的电极电势Ep>所述中间极的电极电势Em>所述负极的电极电势En。

5.根据项1～4中任一项所述的电池，其中，所述正极集电体、负极集电体、中间极集电体中的至少一个是多孔集电体。

6.根据项1～5中的任一项所述的电池，其中，所述中间极集电体是多孔集电体。

7.根据项5或6所述的电池，其中，所述多孔集电体是网状、海绵状、无纺布状或贯通孔状。

8.根据项5～7中任一项所述的电池，其中，所述多孔集电体由选自金属材料、导电性有机材料和半导体材料中的至少一种材料制成。

9.根据项1～8中任一项所述的电池，其中，所述中间极配置在所述正极与所述负极之间。

10.根据项1～9中任一项所述的电池，其中，至少在所述中间极与所述正极、和/或所述中间极与所述负极之间设置有隔膜。

11.根据项1～10中任一项所述的电池，其中，所述中间极的电阻在0.001欧姆～1000欧姆的范围内。

12.根据项1～11中任一项所述的电池，其为二次电池。

13.根据项12所述的电池，其中，所述二次电池为镍氢二次电池、镍镉二次电池、铅酸电池、锂离子二次电池或钠离子二次电池。

14.根据项1～13中任一项所述的电池，其中，所述电池是锂离子二次电池。

15.根据项14所述的电池，其中，充放电过程中，所述正极的电极电势在0.5～2V（相对于氢标准电极）的范围内变化。

16.根据项14所述的电池，其中，充放电过程中，所述中间极的电极电势在-1.75～0.75V（相对于氢标准电极）的范围内变化。

17.根据项14所述的电池，其中，充放电过程中，所述负极的电极电势在-3.04～0.5V（相对于氢标准电极）的范围内变化。

18.根据项1～13中任一项所述的电池，其中，所述电池是镍氢二次电池或镍镉二次电池，且充放电过程中，所述中间极的电极电势在-0.34～0.08V（相对于氢标准电极）的范围内变化。

19.根据项1～13中任一项所述的电池，其中，所述电池是铅酸电池，且充放电过程中，所述中间极的电极电势在0.56～0.74V（相对于氢标准电极）的范围内变化。

20.一种电池模块(module)，其包含项1～19中任一项所述的电池、以及开关元件。

21.根据项20所述的电池模块，其中，所述电池与所述开关元件电连接。

22.根据项20或21所述的电池模块，其中，所述开关元件为双极性晶体管(bipolar transistor)。

23.根据项20～22中任一项所述的电池模块，其中，该电池模块中不包含整流器(rectifier)或逆变器(inverter)。

24.一种电路，其包含用电器，且包含项1～19中任一项所述的电池或项20～23中任一项所述的电池模块作为电源。

25.根据项24所述的电路，其中，该电路中不包含整流器(rectifier)或逆变器(inverter)。

26.一种用电设备，其包含项24或25所述的电路。

根据本发明的电池，其本身可以以交流进行充电和/或放电，而无需借助整流器或逆变器，能够降低供电成本以及因交流-直流的转换造成的能量损失。

附图说明

图1是对用三种电极产生交流电的过程进行说明的图。

图2为显示本发明的具有三种电极的可交流充放电的电池的结构的一个例子的模式图。

图3使用铜多孔箔作为中间极集电体时获得的三电极二次电池的交流电压波形的一个例子。

图4使用铜多孔箔作为中间极集电体时获得的三电极二次电池的交流电流波形的一个例子。符号说明

(1)负极片

(2)负极极耳

(3)隔膜

(4)中间极

(5)中间极极耳

(6)隔膜

(7)正极片

(8)正极极耳

具体实施方式

为了更加清楚地显现本发明的目的、技术方案和技术效果，下面将结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。应当理解的是，所描述的实施方式仅是本发明的部分而非全部实施方式。

1.电池

在本发明的一个方面中，提供一种电池(本发明的电池)，其能够以交流电压和/或交流电流进行充电和/或放电。本发明的电池包括正极和负极。所述正极可以包括正极活性物质和正极集电体，所述负极可以包括负极活性物质和负极集电体。本发明的电池还包括中间极，该中间极可以包括中间极活性物质和中间极集电体。而且，本发明的电池中，在将所述正极的电极电势表示为Ep、所述中间极的电极电势表示为Em、所述负极的电极电势表示为En的情况下，满足Ep>Em>En。

这里，电极电势表示电极得失电子能力的相对强弱，可以用字母E来表示。电极电势的大小主要取决于电极的本性，并受温度、介质和离子浓度等因素的影响。各种电极的电极电势的值，可以通过以某种电极的电极电势作标准与其它各待测电极组成电池，并测定该电池的电动势来确定。电极的电极电势可以是例如标准电极电势。例如，可以采用标准氢电极作为标准电极，使其与待测电极在标准状态下组成电池，测定该电池的电动势值，并利用直流电压表确定电池的正负极，即可根据E_电池=E_正极-E_负极计算各种电极的标准电极电势的相对数值。两个电极的电极电势的比较是本领域的常规技术，可以通过例如，用这两个电极组成电池，并利用直流电压表确定电池的正负极来进行。本领域技术人员可以通过依常规对电极材料(主要是对电极活性物质的选择)、温度、介质和离子浓度等因素进行选择，来实现Ep>Em>En。

对于本发明的电池的类型没有特殊限制，但优选其为二次电池，例如为镍氢二次电池、镍镉二次电池、铅酸电池、锂离子二次电池或钠离子二次电池。

1-1.电极活性物质

所称的“活性物质”是指在二次电池内部接受-释放阳离子（正离子，例如锂离子等）、同时从（向）外部电路接受-释放电子的材料。对于所述正极活性物质和所述负极活性物质并无特殊限制，可以使用本技术领域通常使用的正极活性物质和负极活性物质。对于选定的正极活性物质和负极活性物质，中间极活性物质只要使用电极电势介于上述两者之间的物质即可，并无特殊限制，本领域技术人员可以根据需要具体选择合适的中间极活性物质。优选中间极活性物质的电极电势接近选定的正极活性物质和负极活性物质的中值。这里，“接近中值”是指：Em在En+0.2(更优选0.3、更优选0.4、更优选0.45)*(Ep-En)～Ep-0.2(更优选0.3、更优选0.4、更优选0.45)*(Ep-En)的范围内。

例如，在本发明的电池为锂离子二次电池的情况下：

作为正极活性物质，只要是能够电化学地吸留和放出锂离子的物质则没有特殊限制，可以是例如含有锂和至少一种过渡金属的物质。作为具体例，可列举锂过渡金属复合氧化物、含锂过渡金属磷酸化合物。作为锂过渡金属复合氧化物的过渡金属，优选V、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等，作为具体例，可列举LiCoO₂等锂-钴复合氧化物、LiNiO₂等锂-镍复合氧化物、LiMnO₂、LiMn₂O₄、Li₂MnO₄等锂-锰复合氧化物、这些锂过渡金属复合氧化物中作为主体的过渡金属原子的一部分被Na、K、B、F、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si、Nb、Mo、Sn、W等其它元素置换而得到的复合氧化物等。作为经置换而得到的复合氧化物的具体例，可列举例如：LiNi_0.5Mn_0.5O₂、LiNi_0.85Co_0.10Al_0.05O₂、LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂、LiNi_0.45Co_0.10Al_0.45O₂、LiMn_1.8Al_0.2O₄、LiMn_1.5Ni_0.5O₄等。作为含锂过渡金属磷酸化合物的过渡金属，可列举V、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等，作为具体例，可列举例如：LiFePO₄、Li₃Fe₂(PO₄)₃、LiFeP₂O₇等磷酸铁类、LiCoPO₄等磷酸钴类、这些锂过渡金属磷酸化合物中作为主体的过渡金属原子的一部分被Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Nb、Si等其它元素置换而得到的化合物等。这些正极活性物质可以仅单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。

作为负极活性物质，例如可以使用能够可逆地吸留和放出锂的传统公知的负极活性物质。作为这样的负极活性物质，可以列举出例如：作为高结晶性碳的石墨(天然石墨、人造石墨等)、低结晶性碳(软碳、硬碳)、炭黑(KetjenBlack(注册商标)、乙炔黑、槽法炭黑、灯黑、油炉法炭黑、热裂炭黑等)、富勒烯、碳纳米管、碳纳米纤维、碳纳米突、碳纤丝等碳材料。此外，作为负极活性物质，还可以列举出Si、Ge、Sn、Pb、Al、In、Zn、H、Ca、Sr、Ba、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Ag、Au、Cd、Hg、Ga、Tl、C、N、Sb、Bi、O、S、Se、Te、Cl等与锂发生合金化的元素的单质、包含这些元素的氧化物及碳化物等。作为这样的氧化物，可以列举出一氧化硅(SiO)、SiO_x(0<x<2)、二氧化锡(SnO₂)、SnO_x(0<x<2)、SnSiO₃等，作为碳化物，可以列举出碳化硅(SiC)等。此外，作为负极活性物质，还可以列举出锂金属等金属材料、锂-钛复合氧化物(例如钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂)等锂-过渡金属复合氧化物。但并不限定于这些材料，可以使用可被用作锂离子二次电池用负极活性物质的传统公知的材料。这些负极活性物质可以仅单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。

在选定了正极活性物质和负极活性物质的情况下，可以选择电极电势介于上述两者之间的那些物质作为中间极活性物质。具体例如可以是选自作为正极活性物质和负极活性物质列举出那些物质中的一种或两种以上。

对于锂离子二次电池而言，充放电过程中，正极的电极电势优选在0.5～2V（相对于氢标准电极）的范围内变化；中间极的电极电势优选在-1.75～0.75V（相对于氢标准电极）的范围内变化；所述负极的电极电势优选在-0.5～2V（相对于氢标准电极）的范围内变化。对于镍氢二次电池或镍镉二次电池而言，充放电过程中，中间极的电极电势优选在-0.34～0.08V（相对于氢标准电极）的范围内变化。对于所述电池是铅酸电池，充放电过程中，中间极的电极电势优选在0.56～0.74V（相对于氢标准电极）的范围内变化。

在本发明的电池为镍氢二次电池的情况下：

作为正极活性物质，可以采用本技术领域中通常用作镍氢二次电池的正极活性物质的那些，例如氧化氢氧化镍、氢氧化镍。作为负极活性物质，可以采用本技术领域中通常用作镍氢二次电池的负极活性物质的那些，例如吸氢合金、金属氢氧化物。作为中间极活性物质，可以由本领域技术人员根据选定的正极活性物质和负极活性物质来选择，条件是所述中间极活性物质的电极电势介于所述正极活性物质的电极电势和负极活性物质的电极电势之间，优选接近所述正极活性物质的电极电势和负极活性物质的电极电势的中值。例如，镍氢二次电池的正极活性物质的标准电极电势一般为约0.48V，负极活性物质的标准电极电势一般为约-0.83V，因此，所述中间极活性物质的标准电极电势应介于以上两者之间，优选在-0.175V左右。作为具有这样的标准电极电势的中间极活性物质，可以列举出例如，银、氰化银、碘化银、钴、钴氧化物类、钴氢氧化物类、磷酸钴类、硅酸钴类、铜、氧化铜、氢氧化铜、氨合铜、镓、镓氧化物类、镓氢氧化物类、磷酸镓类、硅酸镓类、铟、铟氧化物类、铟氢氧化物类、磷酸铟类、硅酸铟类、钼、钼氧化物类、钼氢氧化物类、磷酸钼类、钼硅酸物类、铅、铅氧化物类、铅氢氧化物类、铅磷酸化物类、铅硅酸物类、锡、锡氧化物类、锡氢氧化物类、锡磷酸化物类、锡硅酸物类、铊、铊氧化物类、铊氢氧化物类、磷酸铊类、硅酸铊类、钒、钒氧化物类、钒氢氧化物类、磷酸钒类、硅酸钒类，但不限于此。

在本发明的电池为镍镉二次电池的情况下：

作为正极活性物质，可以采用本技术领域中通常用作镍镉二次电池的正极活性物质的那些，例如氧化氢氧化镍、氢氧化镍。作为负极活性物质，可以采用本技术领域中通常用作镍镉二次电池的负极活性物质的那些，例如镉、氢氧化镉。作为中间极活性物质，可以由本领域技术人员根据选定的正极活性物质和负极活性物质来选择，条件是所述中间极活性物质的电极电势介于所述正极活性物质的电极电势和负极活性物质的电极电势之间，优选接近所述正极活性物质的电极电势和负极活性物质的电极电势的中值。例如，镍镉二次电池的正极活性物质的标准电极电势一般为约0.48V，负极活性物质的标准电极电势一般为约-0.81V，因此，所述中间极活性物质的标准电极电势应介于以上两者之间，优选在-0.165V左右。作为具有这样的标准电极电势的中间极活性物质，可以列举出与作为镍氢二次电池的中间极活性物质列举的相同的那些，但不限于此。

在本发明的电池为铅酸电池的情况下：

作为正极活性物质，可以采用本技术领域中通常用作铅酸的正极活性物质的那些，例如PbO₂。作为负极活性物质，可以采用本技术领域中通常用作铅酸的负极活性物质的那些，例如PbSO₄。作为中间极活性物质，可以由本领域技术人员根据选定的正极活性物质和负极活性物质来选择，条件是所述中间极活性物质的电极电势介于所述正极活性物质的电极电势和负极活性物质的电极电势之间，优选接近所述正极活性物质的电极电势和负极活性物质的电极电势的中值。例如，铅酸的正极活性物质的标准电极电势一般为约1.69V，负极活性物质的标准电极电势一般为约-0.36V，因此，所述中间极活性物质的标准电极电势应介于以上两者之间，优选在0.67V左右。作为具有这样的标准电极电势的中间极活性物质，可以列举出例如，银、硫酸银、汞、磷酸汞类、硫酸汞、锰氧化物类、铑、铑氧化物类、铑氢氧化物类、磷酸铑类、硅酸铑类、硫氧化物类、亚硫酸、锑氧化物类、硒、硒氧化物类、铊、铊氧化物类、铊氢氧化物类、磷酸铊类、硅酸铊类、铀氧化物类、铀氢氧化物类、磷酸铀类、硅酸铀类，但不限于此。

在本发明的电池为钠离子二次电池的情况下：

作为正极活性物质，可以采用本技术领域中通常用作钠离子二次的正极活性物质的那些。例如，从容量、输出特性的观点来看，优选含钠化合物。作为含钠化合物，可以列举出例如：作为层状氧化物类材料的钠铁复合氧化物(NaFeO₂)、钠钴复合氧化物(NaCoO₂)、钠铬复合氧化物(NaCrO₂)、钠锰复合氧化物(NaMnO₂)、钠镍复合氧化物(NaNiO₂)、钠镍钛复合氧化物(NaNi_1/2Ti_1/2O₂)、钠镍锰复合氧化物(NaNi_1/2Mn_1/2O₂)、钠铁锰复合氧化物(Na_2/3Fe_1/3Mn_2/3O₂)、钠镍钴锰复合氧化物(NaNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂)、它们的固溶体、非化学计量组成的化合物等。此外，作为含钠化合物，还可以列举出钠锰复合氧化物(NaMn₂O₄)、钠镍锰复合氧化物(NaNi_1/2Mn_3/2O₂)等。此外，作为含钠化合物，还可以列举出例如作为橄榄石类材料的钠铁磷酸化合物(NaFePO₄)、钠锰磷酸化合物(NaMnPO₄)、钠钴磷酸化合物(NaCoPO₄)等。此外，作为含钠化合物，还可以列举出例如作为氟化橄榄石类材料的Na₂FePO₄F、Na₂MnPO₄F、Na₂CoPO₄F等。此外，还可以列举出在有机自由基电池中已知的高分子自由基化合物、π共轭系高分子等有机活性物质等。此外，还可以列举出：固体硫、硫-碳复合材料等与钠形成化合物的元素。但并不限定于此，只要能够吸留和放出钠即可，也可以使用其他的含钠过渡金属氧化物、含钠过渡金属硫化物、含钠过渡金属氟化物等传统公知的材料。

作为负极活性物质，可以采用本技术领域中通常用作钠离子二次的负极活性物质的那些。可以列举出例如，石墨等高结晶性碳、软碳等低结晶性碳、硬碳、炭黑(Ketjen Black(科琴黑)、乙炔黑、槽法炭黑、灯黑、油炉法炭黑、热裂炭黑等)、富勒烯、碳纳米管、碳纳米纤维、碳纳米突、碳纤丝、多并苯等碳材料。此外，作为其他负极活性物质，还可以列举出例如Si、Ge、Sn、Pb、In、Zn、H、Ca、Sr、Ba、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Ag、Au、Cd、Hg、Ga、Tl、C、N、Sb、Bi、O、S、Se、Te、Cl等与钠发生合金化的元素的单质、含这些元素的氧化物(一氧化硅(SiO)、SiOx(0<x<2)、二氧化锡(SnO₂)、SnO_x(0<x<2)、SnSiO₃等)以及碳化物(SiC等)等。此外，作为其他负极活性物质，还可以列举出例如钠金属等金属材料、钠-钛复合氧化物(钛酸钠：Na₄Ti₅O₁₂)等钠-过渡金属复合氧化物。但并不限定于这些材料，可以使用可被用作钠离子二次电池用负极活性物质的传统公知的材料。这些负极活性物质可以仅单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。

作为中间极活性物质，可以由本领域技术人员根据选定的正极活性物质和负极活性物质来选择，条件是所述中间极活性物质的电极电势介于所述正极活性物质的电极电势和负极活性物质的电极电势之间，优选接近所述正极活性物质的电极电势和负极活性物质的电极电势的中值。作为具有这样的标准电极电势的中间极活性物质，可以列举出例如Na₂Ti₃O₇、TiO₂等，但不限于此。

1-2.集电体

正极集电体、负极集电体和中间极集电体由导电性材料构成。集电体的大小可根据电池的使用用途来确定。例如，如果在要求高能量密度的大型电池中使用，则可以使用面积大的集电体。对集电体的厚度没有特殊限制。集电体的厚度通常为1～100μm左右。对于集电体的形状没有特别地限定。对构成集电体的材料没有特殊限制。例如，可以采用金属、导电性高分子材料或在非导电性高分子材料中添加导电性填料而得到的树脂。具体地，作为金属，可以列举出铝、镍、铁、不锈钢、钛及铜等。除此之外，优选使用镍与铝的包层材料(clad material)、铜与铝的包层材料、或者这些金属的组合的镀覆材料等。此外，还可以是金属表面包覆铝而成的箔。这其中，从电子传导性、电池工作电压、采用溅射法时负极活性物质相对于集电体的密合性等观点出发，优选铝、不锈钢、铜及镍。

此外，作为导电性高分子材料，可以列举出例如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、聚对苯撑(polyparaphenylene)、聚苯乙炔、聚丙烯腈、聚二唑等。这样的导电性高分子材料即使不添加导电性填料也具有充分的导电性，因此在制造工序的容易化或集电体的轻质化方面是有利的。

作为非导电性高分子材料，可以列举出例如聚乙烯(PE；高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)等)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚腈(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚酰胺(PA)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯腈(PAN)、聚丙烯酸甲酯(PMA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氟乙烯(PVdF)、聚苯乙烯(PS)等。这样的非导电性高分子材料可以具有优异的耐电压性或耐溶剂性。

根据需要，可以在上述的导电性高分子材料或非导电性高分子材料中添加导电性填料。特别是，在作为集电体的基体材料的树脂仅由非导电性高分子构成的情况下，为了赋予树脂以导电性，必然需要导电性填料。导电性填料只要是具有导电性的物质即可无特殊限制地使用。例如，作为导电性、耐电压性或锂离子阻断性优异的材料，可以列举出金属、导电性碳等。作为金属，没有特殊限制，优选包含选自Ni、Ti、Al、Cu、Pt、Fe、Cr、Sn、Zn、In、Sb及K中的至少1种金属或含这些金属的合金或金属氧化物。此外，作为导电性碳，没有特殊限制，优选包含选自乙炔黑、Vulcan(注册商标)、Black Pearl(注册商标)、碳纳米纤维、Ketjen Black(注册商标)、碳纳米管、碳纳米突(Carbon Nanohorn)、碳纳米球(Carbon Nanoballoon)及富勒烯中的至少1种。作为导电性填料的添加量，只要能够对集电体赋予充分的导电性的量即可，没有特殊限制。一般为集电体整体的5～35质量%左右。

此外，作为正极集电体，可以使用任何被用作正极集电体的已知材料；作为负极集电体，可以使用任何被用作负极集电体的已知材料；作为中间极集电体，可以使用任何被用作正极或负极集电体的已知材料。

在本发明中，从减小电池的内部电阻的角度考虑，优选所述正极集电体、负极集电体、中间极集电体中的至少一个是多孔集电体。更优选至少所述中间极集电体是多孔集电体。所述多孔集电体可以是网状、海绵状、无纺布状或贯通孔状。

1-3.电极

可以采用传统公知的方法在所述集电体(正极集电体、负极集电体或中间极集电体)上形成所述活性物质(正极活性物质、负极活性物质或中间极活性物质)的层来制备所述电极(正极、负极或中间极)，但不限于此。本领域技术人员可以根据所要制造的电池的类型，来选择合适的方法制造电极。例如，作为铅酸电池的负极，可以直接使用铅板。

使用电极活性物质的电极的制造可利用常规方法进行。即，可以将电极活性物质和粘合剂、以及根据需要而使用的导电材料及增稠剂等进行干式混合并制成片状，再将该片状材料压合在电极集电体上，或将这些材料溶解或分散在液体介质中制成浆料，将该浆料涂布于电极集电体上并进行干燥，由此在集电体上形成电极活性物质层，从而获得电极。

电极活性物质在电极活性物质层中的含量优选为80质量%以上、更优选为82质量%以上、特别优选为84质量%以上。另外，其上限优选为95质量%以下、更优选为93质量%以下。

为了提高经过涂布、干燥而得到的电极活性物质层中电极活性物质的填充密度，优选通过手动压机、辊压机等进行压实化。就电极活性物质层的密度而言，其下限优选为1.5g/cm³以上、更优选为2g/cm³、进一步优选为2.2g/cm³以上，其上限优选为3.5g/cm³以下、更优选为3g/cm³以下、进一步优选为2.8g/cm³以下的范围。

作为导电材料，可任意使用公知的导电材料。作为其具体例，可列举铜、镍等金属材料；天然石墨、人造石墨等石墨(graphite)；乙炔黑等炭黑；针状焦等无定形碳等碳材料等。需要说明的是，这些导电材料可以单独使用一种，也可以以任意组合及比例将两种以上组合使用。所使用的导电材料在电极活性物质层中的含量通常为0.01质量%以上、优选为0.1质量%以上、更优选为1质量%以上，且其上限通常为50质量%以下、优选为30质量%以下、更优选为15质量%以下。

作为用于制造电极活性物质层的粘合剂，并无特殊限制，采用涂布法的情况下，只要是可溶解或分散于制造电极时所使用的液体介质中的材料即可，作为其具体例，可列举：聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、芳香族聚酰胺、纤维素、硝基纤维素等树脂类高分子；SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)、NBR(丁腈橡胶)、氟橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、乙丙橡胶等橡胶状高分子；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或其加氢产物、EPDM(乙烯-丙烯-二烯三元共聚物)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物或其加氢产物等热塑性弹性体状高分子；间规立构1，2-聚丁二烯、聚乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物等软质树脂状高分子；聚偏氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯、氟化聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯-乙烯共聚物等氟类高分子；具有碱金属离子(特别是锂离子)的离子传导性的高分子组合物等。需要说明的是，这些物质可以单独使用一种，也可以以任意组合及比例将两种以上组合使用。

电极活性物质层中粘合剂的比例通常为0.1质量%以上、优选为1质量%以上、进一步优选为3质量%以上，其上限通常为80质量%以下、优选为60质量%以下、进一步优选为40质量%以下、最优选为10质量%以下。

作为用于形成浆料的溶剂，只要是可以溶解或分散电极活性物质、导电材料、粘合剂、以及根据需要而使用的增稠剂的溶剂即可，对其种类没有特殊限制，可以使用水性溶剂和有机类溶剂中的任意溶剂。作为水性介质，可列举例如水、醇与水的混合介质等。作为有机类介质，可列举例如：己烷等脂肪族烃类；苯、甲苯、二甲苯、甲基萘等芳香族烃类；喹啉、吡啶等杂环化合物；丙酮、甲乙酮、环己酮等酮类；乙酸甲酯、丙烯酸甲酯等酯类；二亚乙基三胺、N，N-二甲基氨基丙胺等胺类；乙醚、环氧丙烷、四氢呋喃(THF)等醚类；N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺类；六甲基磷酰胺、二甲亚砜等极性非质子溶剂等。特别是，使用水性介质的情况下，优选使用增稠剂和苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等胶乳进行浆料化。增稠剂通常可用于调节浆料的粘度。作为增稠剂，并无特殊限制，具体可列举：羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟甲基纤维素、乙基纤维素、聚乙烯醇、氧化淀粉、磷酸化淀粉、酪蛋白及它们的盐等。这些增稠剂可以单独使用一种，也可以以任意组合及比例组合使用两种以上。此外，添加增稠剂的情况下，增稠剂相对于活性物质的比例为0.1质量%以上、优选为0.5质量%以上、更优选为0.6质量%以上，另外，其上限为5质量%以下、优选为3质量%以下、更优选为2质量%以下的范围。

本发明的电池中，所述中间极需要允许电流通过。因此，所述中间极的电阻优选在0.001欧姆～1000欧姆(例如0.01欧姆～800欧姆、1欧姆～500欧姆、5欧姆～100欧姆、10欧姆～50欧姆)的范围内。此外，所述正极、所述负极的电阻也优选在0.001欧姆～1000欧姆(例如0.01欧姆～800欧姆、1欧姆～500欧姆、5欧姆～100欧姆、10欧姆～50欧姆)的范围内。

1-4.电池的其它构造

所述正极集电体、负极集电体或中间极集电体上可以设置正极极耳、负极极耳或中间极极耳。

所述中间极配置优选在所述正极与所述负极之间。所述中间极与所述正极之间、以及所述中间极与所述负极之间优选具有大的相对面积，例如一个电极在另一个电极上的投影的面积与该电极的面积之比为10%以上，优选20%以上，更优选30%以上，更优选40%以上，更优选50%以上，更优选60%以上，更优选70%以上，更优选80%以上，更优选90%以上，更优选25%以上，更优选99%以上，最优选100%。

可以在所述中间极与所述正极之间、所述中间极与所述负极之间、所述正极与所述负极之间配置隔膜。优选地，可以在中间极与所述正极之间和/或所述中间极与所述负极之间配置隔膜。隔膜的材料及形状没有特殊限制，可任意采用公知的隔膜。例如，可使用由树脂、玻璃纤维、无机物等，优选使用保液性优异的多孔片或无纺布状形态的材料等。

作为树脂、玻璃纤维隔膜的材料，可使用例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、芳香族聚酰胺、聚四氟乙烯、聚醚砜、玻璃过滤器等。其中，优选玻璃过滤器、聚烯烃，进一步优选聚烯烃。上述材料可单独使用一种，也可以以任意组合及比例将两种以上组合使用。隔膜可以为任意厚度，例如可以是1μm以上、优选为5μm以上、更优选为8μm以上，且通常为50μm以下、优选为40μm以下、更优选为30μm以下。使用多孔片、无纺布等多孔材料作为隔膜的情况下，隔膜的空隙率是任意的，例如可以是20%以上、优选为35%以上、更优选为45%以上，且通常为90%以下、优选为85%以下、更优选为75%以下。隔膜的平均孔径也是任意的，例如可以是0.5μm以下、优选为0.2μm以下，且通常为0.05μm以上。另一方面，作为无机物的材料，可使用氧化铝、二氧化硅等氧化物、氮化铝、氮化硅等氮化物、硫酸钡、硫酸钙等硫酸盐，可使用粒子形状或纤维形状的无机物材料。作为隔膜的形态，可采用无纺布、织布、微多孔膜等薄膜形状。在薄膜形状中，优选使用孔径为0.01～1μm、厚度为5～50μm的薄膜。除了上述独立的薄膜形状以外，还可以使用下述隔膜：使用树脂制粘合剂在正极、中间极和/或负极的表层形成含有上述无机物粒子的复合多孔层而得到的隔膜。例如，可列举如下：使用氟树脂作为粘合剂，使90%粒径小于1μm的氧化铝粒子在正极的两面形成多孔层。

可以在上述中的任意两个电极之间填充电解质。优选地，可以在所述中间极与所述正极之间、所述中间极与所述负极之间和/或所述正极与所述负极之间分别填充电解质。所述电解质可以是水性电解质，也可以是非水电解质。此外，所述电解质可以是电解液、高分子凝胶电解质、固体高分子电解质。

作为锂离子二次电池用电解液，例如具有在有机溶剂中溶解支持盐(锂盐)而得到的构成。作为锂盐，可以列举出例如：选自LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆、LiTaF₆、LiAlCl₄、Li₂B₁₀Cl₁₀等无机酸阴离子盐、LiCF₃SO₃、Li(CF₃SO₂)₂N、Li(C₂F₅SO₂)₂N等有机酸阴离子盐中的至少1种锂盐等。此外，作为有机溶剂，可以使用例如：选自碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)等环状碳酸酯类；碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)等链状碳酸酯类；四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1，4-二氧杂环己烷、1，2-二甲氧基乙烷、1，2-二丁氧基乙烷等醚类；γ-丁内酯等内酯类；乙腈等腈类；丙酸甲酯等酯类；二甲基甲酰胺等酰胺类；乙酸甲酯、甲酸甲酯中的至少1种或2种以上混合而成的、使用了非质子性溶剂等有机溶剂的溶剂等。

作为钠离子二次电池用电解液，具体地，可以在作为有机溶剂的非水溶剂中溶解钠盐及上述添加剂来构成。对添加剂的配合比例没有特殊限制，优选在非水电解液中以0.5～10体积%的比例包含，更优选以0.5～5体积%的比例包含，进一步优选以0.5～2体积%的比例包含。通过在上述范围内，能够得到对提高电池的耐久性而言合适的被膜生成量。作为钠盐，可以列举出例如选自NaPF₆、NaBF₄、NaClO₄、NaAsF₆、NaTaF₆、NaAlCl₄、Na₂B₁₀Cl₁₀等无机酸阴离子盐、NaCF₃SO₃、Na(CF₃SO₂)₂N、Na(C₂F₅SO₂)₂N等有机酸阴离子盐中的至少1种钠盐等。此外，作为非水溶剂，可以适用例如由饱和环状碳酸酯构成的非水溶剂、由饱和环状碳酸酯及链状碳酸酯构成的非水溶剂。作为饱和环状碳酸酯，可以列举出碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)等。此外，作为链状碳酸酯，可以列举出碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)等。此外，还可以包含其他非水溶剂，例如，还可以使用选自下组中的1种或2种以上混合而成的溶剂：四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1，4-二氧杂环己烷、1，2-二甲氧基乙烷、1，2-二丁氧基乙烷等醚类；γ-丁内酯等内酯类；乙腈等腈类；丙酸甲酯等酯类；二甲基甲酰胺等酰胺类；乙酸甲酯、甲酸甲酯。

作为镍氢/镍镉电池的电解液，可以列举出例如包含氢氧化钾的水溶液。

作为铅酸电解液，可以列举出例如稀硫酸。

所述电解液可以含浸在所述隔膜中。

作为高分子凝胶电解质，可以列举出以传统公知的比例含有构成高分子凝胶电解质的聚合物和电解液的高分子凝胶电解质。从离子电导率等观点来看，高分子凝胶电解质中聚合物的含量优选为例如：数质量%～98质量%左右。

作为固体高分子电解质，可以列举出例如：具有在聚氧乙烯(PEO)、聚氧丙烯(PPO)等中溶解上述电解质盐而成的构成、且不含有有机溶剂的电解质。

此外，所述电池部件可以安置在外装体中。作为外装体，可以根据电池的类型，选择通常使用的外装体。例如，从小型化、轻质化的观点来看，外装体优选由膜状的外装材料形成，但不限于此，也可以使用例如金属罐壳体。从高输出化、冷却性能优异、能够适用于电动汽车、混合电动汽车的大型设备用电池这样的观点来看，可以使用例如热传导性优异的高分子-金属复合层压片。更具体地，可以使用由按照PP、铝、尼龙的顺序依次叠层而成的3层结构的层压膜等外装材料形成的外装体。

需要说明的是，对于选定类型的电池，可以在传统公知的电池结构的基础上，通过配置所述中间极来实现本发明的电池。

1-5.电池的充放电

本发明的电池可以交流电压和/或交流电流的形式进行充放电。例如，可以这样实现，但不限于此。

如图1所述，通过用加载有用电器的外部电路交替地电连通正极与中间极或者中间极与负极，可以实现交流形式的放电。即，如果电连通负极和中间极，则在电池内部，阳离子从负极向中间极移动，而电子经由外部电路从负极向中间极移动。此时，所述中间极作为“正极”，所述负极作为“负极”。如果电连通中间极和正极，则在电池内部，阳离子从中间极向正极移动，而电子经由外部电路从中间极向正极移动。此时，所述中间极作为“负极”，所述正极作为“正极”。电连通负极和中间极的过程A与电连通中间极和正极的过程B，不是同时发生的过程，而是交替发生的两个过程。在用电器使用交流电的情况下，交替地电连通正极与中间极或者中间极与负极的频率优选与该用电器能够使用的交流电的频率一致，常用的例如为50Hz或60Hz。

同理，通过用加载有供给电源的外部电路交替地电连通正极与中间极或者中间极与负极，可以实现交流形式的充电。供给电源可以是直流电，也可以是交流电。在供给电源是交流电的情况下，交替地电连通正极与中间极或者中间极与负极的频率优选与该交流电的频率一致，常用的例如为50Hz或60Hz。

交替地电连通正极与中间极或者中间极与负极例如可以通过开关电路来实现。设置开关电路的方法是本技术领域已知的，例如可以通过在电路中设置下述的开关元件来实现，但不限于此。

2.电池模块

在本发明的另一方面中，提供一种电池模块(module)，其包含本发明的电池、以及开关元件。

对所述开关元件没有特殊限制，只要能够交替地电连通正极与中间极或者中间极与负极例即可，例如可以使用双极性晶体管(bipolar transistor)。所述开关元件交替地电连通正极与中间极或者中间极与负极例的频率优选与用电器能够使用的交流电的频率或者供给电源能够产生的交流电的频率一致，常用的例如为50Hz或60Hz。在本发明的电池模块中，优选所述电池与所述开关元件电连接。或者，优选所述电池与所述开关元件以可电连接的方式配置。例如，所述开关元件具有可与所述电池电连接的插头，而所述电池具有可与所述开关元件电连接的插孔；或者所述开关元件具有可与所述电池电连接的插孔，而所述电池具有可与所述开关元件电连接的插头；再或者所述电池模块中还包括用于电连接所述开关元件与所述电池的导线。

此外，由于本发明的电池无需借助整流器(rectifier)或逆变器(inverter)进行充放电，因此，上述电池模块中可以不包含整流器(rectifier)和/或逆变器(inverter)。

3.电路

在本发明的另一方面中，提供一种电路，其包含用电器，且包含本发明的电池或本发明的电池模块作为电源。用电器是指连接在电路中的电源两端的电元件，用电器把电能转变为其他形式的能。用电器可以是例如电阻和电容。

由于本发明的电池无需借助整流器(rectifier)或逆变器(inverter)进行充放电，因此，上述电池模块中可以不包含整流器(rectifier)和/或逆变器(inverter)。

3.用电设备

在本发明的另一个方面中，提供一种用电设备，其包含上述本发明的电路。作为用电设备，可以列举出将电能转换为机械能的电动机、将电能转换为热能的电热器、电能转换为光能的电光源等，但不限于此。此外，作为用电设备的具体例子，可以列举出例如冰箱、冷饮机、空调器、电扇、换气扇、冷热风器、空气去湿器、洗衣机、干衣机、电熨斗、吸尘器、地板打蜡机、微波炉、电磁灶、电烤箱、电饭锅、洗碟机、电热水器、电热毯、电热被、电热服、空间加热器、电动剃须刀、电吹风、整发器、超声波洗面器、电动按摩器、微型投影仪、电视机、收音机、录音机、录像机、摄像机、组合音响、烟火报警器、电铃、电灯、电脑、汽车、火车、飞机、轮船等。

实施例

以下通过实施例对本发明进行更具体的说明，但本发明不受这些实施例的限定。

如无特殊提及，下文中的“份”均是指“重量份”，“%”均指“重量%”。

实施例1

[负极浆料的调制]

将天然石墨(Natural Graphite)(BTR)94重量份、乙炔黑(电化学工业)3重量份、PVDF粘合剂(吴羽工业)3重量份混合，作为浆料。

将上述三种材料加入到N―吡咯烷酮(NMP)中，使得固体成分为40.8%。

为了制备浆料，用混炼机(IKA)搅拌了1小时。此时混炼机的转数为3600RMP。

[负极片的涂布]

将该浆料使用狭缝口模涂布器(弗安企业)涂布于电解铜箔(UnitedCopper Foils(Huizhou)、厚10μm)上，使得宽100mm、厚50μm(干燥时)。

将这样制作的电极片剪切为50mmx34mm，超声焊接机(NEWPOWER)在其上焊接镀镍的铜箔作为极耳(Geyuan Electronics Technology)。

[中间极浆料的调制]

将钛酸锂(=Li₄Ti₅O₁₂)(BTR)82重量份、乙炔黑(电化学工业)15重量份、PVDF粘合剂(吴羽工业)3重量份，作为浆料。

将上述三种材料加入到N―吡咯烷酮(NMP)中，使得固体成分为39.2%。

为了制备浆料，用混炼机(IKA)搅拌了1小时。此时混炼机的转数为4200RMP。

[中间极片的涂布]

将该浆料使用狭缝口模涂布器(弗安企业)涂布于多孔铜箔(AT-ELECTRODE、厚15μm)的两面，使得宽100mm、厚50μm(干燥时)。

将这样制作的电极片剪切成46mmx30mm，利用超声焊接机(NEWPOWER)在其上焊接镀镍的铜箔作为极耳(Geyuan ElectronicsTechnology)。

[正极浆料的调制]

将磷酸铁锂(=LiFePO₄)(Aleees)90.5重量份、乙炔黑(电化学工业)6.5重量份、PVDF粘合剂(吴羽工业)3重量份混合，作为浆料。

将上述三种材料加入到N―吡咯烷酮(NMP)中，使得固体成分为38.9%。

为了制备浆料，用混炼机(IKA)搅拌了1小时。此时混炼机的转数为4000RMP。

[正极片的涂布]

将该浆料使用狭缝口模涂布器(弗安企业)涂布于铝箔(Foshan GAOKEBase Aluminum、厚15μm)上，使得宽200mm、厚100μm(干燥时)。

将这样制作的电极片剪切成46mmx30mm，利用超声焊接机(NEWPOWER)在其上焊接镍极耳(Geyuan Electronics Technology)。

[铝层压体电池的组装]

将锂离子电池用铝层压板(昭和电工)剪切成130mmx150mm的大小，将其对折，如图2所示那样组装电极和隔膜，从而制作了三电极二次电池。使用的隔膜具有PP/PE/PP三层结构。

使用以1M的LiPF₆作为电解质的EC：DMC：EMC(1：1：1)(Novolyte)作为电解液，填充量为5mL。

[充放电实验]

使用充放电装置(5V-5mA、LAND)首先进行正极与中间极之间的充电，然后进行中间极与负极之间的充电。

然后，使用充放电装置(5V-5mA、LAND)，首先进行负极与中间极之间的放电，再进行中间极与正极之间的放电。

因此，能够确认：作为二次电池，本发明的具有三电极结构的二次电池是完全成立的。

[交流确认实验]

将测试仪(Testor)设定为电压测定模式，将地(Ground，黑)端子与充电状态的三电极二次电池的中间极连接、将工作(Work，红)端子与负极连接，则电压显示为-1.39V。1秒后，将工作(红)端子变换为与正极连接，则显示+1.83V。通过重复这样的操作，得到了图3所示的交流(1Hz)电压波形。

接下来，将测试仪设定为电流测定模式，将地(黑)端子与充电状态的三电极二次电池的中间极连接，在安装1kΩ的电阻的情况下，将工作(红)端子与负极连接，则显示-1.29mA。1秒后，将工作(红)端子变换为与正极连接，则显示+1.66mA。通过重复这样的操作，得到了图4所示的交流(1Hz)电流波形。

由图3和图4可以确认，本发明的三极二次电池的交流遵从欧姆定律。因此，可以确认，本发明的具有三电极结构的电池作为交流二次电池是成立的。

Claims

2.根据权利要求1所述的电池，其中，所述中间极包括中间极活性物质和中间极集电体。

3.根据权利要求1或2所述的电池，其中，所述正极包括正极活性物质和正极集电体，和/或所述负极包括负极活性物质和负极集电体。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池，其中，所述正极的电极电势Ep>所述中间极的电极电势Em>所述负极的电极电势En。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电池，其中，所述正极集电体、负极集电体、中间极集电体中的至少一个是多孔集电体。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的电池，其中，所述中间极集电体是多孔集电体。

7.根据权利要求5或6所述的电池，其中，所述多孔集电体是网状、海绵状、无纺布状或贯通孔状。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的电池，其中，所述多孔集电体由选自金属材料、导电性有机材料和半导体材料中的至少一种材料制成。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的电池，其中，所述中间极配置在所述正极与所述负极之间。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的电池，其中，至少在所述中间极与所述正极、和/或所述中间极与所述负极之间设置有隔膜。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的电池，其中，所述中间极的电阻在0.001欧姆～1000欧姆的范围内。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的电池，其为二次电池。

13.根据权利要求12所述的电池，其中，所述二次电池为镍氢二次电池、镍镉二次电池、铅酸电池、锂离子二次电池或钠离子二次电池。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的电池，其中，所述电池是锂离子二次电池。

15.根据权利要求14所述的电池，其中，充放电过程中，所述正极的电极电势在0.5～2V（相对于氢标准电极）的范围内变化。

16.根据权利要求14所述的电池，其中，充放电过程中，所述中间极的电极电势在-1.75～0.75V（相对于氢标准电极）的范围内变化。

17.根据权利要求14所述的电池，其中，充放电过程中，所述负极的电极电势在-3.04～0.5V（相对于氢标准电极）的范围内变化。

18.根据权利要求1～13中任一项所述的电池，其中，所述电池是镍氢二次电池或镍镉二次电池，且充放电过程中，所述中间极的电极电势在-0.34～0.08V（相对于氢标准电极）的范围内变化。

19.根据权利要求1～13中任一项所述的电池，其中，所述电池是铅酸电池，且充放电过程中，所述中间极的电极电势在0.56～0.74V（相对于氢标准电极）的范围内变化。

20.一种电池模块(module)，其包含权利要求1～19中任一项所述的电池、以及开关元件。

21.根据权利要求20所述的电池模块，其中，所述电池与所述开关元件电连接。

22.根据权利要求20或21所述的电池模块，其中，所述开关元件为双极性晶体管(bipolar transistor)。

23.根据权利要求20～22中任一项所述的电池模块，其中，该电池模块中不包含整流器(rectifier)或逆变器(inverter)。

24.一种电路，其包含用电器，且包含权利要求1～19中任一项所述的电池或权利要求20～23中任一项所述的电池模块作为电源。

25.根据权利要求24所述的电路，其中，该电路中不包含整流器(rectifier)或逆变器(inverter)。

26.一种用电设备，其包含权利要求24或25所述的电路。