CN105226230A - 通用电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通用电池，由正电端、第一导体、二极管电路，正电导电片、螺旋状电极、负电导电片、负电端和电池盒所组成，本发明利用二极管电路的电性特征使得各该通用电池可并联连接，而且各该通用电池在闲置、充电或放电时不产生环流损耗。

Description

通用电池

技术领域

本发明涉及一种通用电池，其包括有：二极管电路、螺旋状电极、正电端、负电端与电池盒，电池(Cell)为由化学能转换为电能，本发明的通用电池，为利用二极管电路的特性，将复数通用电池并联连接，让各该通用电池不论在闲置、充电或放电时皆能消除电池环流产生。

背景技术

传统电池的结构，可参考图1所示。该图1为美国专利号5,609,972(下称’972专利)，发明名称为装有脆弱导电片切断机构的电池帽组件(Cellcapassemblyhavingfrangibletabdisconnectmechanism)的电池剖面图。

参照’972专利说明书的说明，锂离子电池(lithiumioncell)50包括有:电池帽组件2(cellcapsubassembly)、正电端4(positiveterminal)、正电导电片30(electrodetab)、绝缘体52(insulator)、螺旋状电极54(electrodespiral)、负电导电片56(negativeterminaltab)、负电端58(negativeterminal)与电池盒60(cellcan)等组成，说明一正电导电片30(electrodetab)连接一正电端4(positiveterminal)的连接方式。再者，也可同时地参考其他如美国专利号3,219,488、美国专利号3,617,386、美国专利号4,722,874和美国专利号5,464,705等。

然而，各该美国专利存在以下的缺点：

1)在复数电池并联的架构下，若对各该电池进行充电，则会因为电位的高低，导致各该电池之间形成一环流损耗。

2)若维持1)的架构，当各该电池进行放电时，同样地存在该环流损耗。

3)若维持1)的架构，当各该电池未进行充电/放电的情况下，各该电池之间也会因为彼此电位的高低，而在各该电池之间产生该环流损耗，直到各该电池储存的电能被完全地耗尽。

不管是上述1)至3)的任一情况，都会造成充电/放电的效率降低，更甚至使用上的不便。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种通用电池，在复数电池并联时，利用设置在每一该等电池内二极管的顺向电压降或二极管的顺向障碍电压，以消除各该电池并联时的环流损耗。

本发明的另一目的在于提供一种通用电池，将该二极管电路放置于电池盒内，以轻易地携带与更换。

本发明的又一目的在于提供一种通用电池，能够应用于一交通载具、一电力储存装置或一可携式通讯装置等的电力装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种通用电池，供并联连接而无环流损耗，该通用电池包括：

一正电端；

一第一导体，具有二端，该第一导体的一端电性连接该正电端；

一二极管电路，具有二端，该二极管电路的一端电性连接该第一导体的另一端；

一正电导电片，具有二端，该正电导电片的一端电性连接该二极管电路的另一端；

一螺旋状电极，具有二端，该螺旋状电极的一端电性连接该正电导电片的另一端；

一负电导电片，具有二端，该负电导电片的一端电性连接该螺旋状电极的另一端；

一负电端，具有二端，该负电端的一端电性连接该负电导电片的另一端；

一电池盒，形成一容置空间，该容置空间容置该二极管电路、该正电导电片、该螺旋状电极与该负电导电片；以及

通过一绝缘体固定该正电端。

作为优选方案，该二极管电路包括：

第一二极管，具有一第一阳极端与一第一阴极端；以及

第二二极管，具有一第二阳极端与一第二阴极端，该第二阳极端电性连接该第一阴极端，以及该第二阴极端电性连接该第一阳极端；

其中该第一阳极端与该第二阴极端形成该二极管电路的该一端；以及该第一阴极端与该第二阳极端形成该二极管电路的另一端。

作为优选方案，该第一二极管为PN型二极管、肖特基二极管、齐纳二极管、变容二极管、隧道二极管与瞬间电压保护二极管的其中之一。

作为优选方案，该第二二极管为PN型二极管、肖特基二极管、齐纳二极管、变容二极管、隧道二极管与瞬间电压保护二极管的其中之一。

作为优选方案，该二极管电路包括：

第二二极管，具有一第二阳极端与一第二阴极端，该第二阴极端形成该二极管电路的一端；以及该第二阳极端形成该二极管电路的另一端。

本发明提供的另一种技术方案：

一种通用电池，供并联连接而无环流损耗，该通用电池包括：

一正电端；

一正电导电片，具有二端，该正电导电片的一端电性连接该正电端；

一螺旋状电极，具有二端，该螺旋状电极的一端电性连接该正电导电片的另一端；

一负电导电片，具有二端，该负电导电片的一端电性连接该螺旋状电极的另一端；

一二极管电路，具有二端，该二极管电路的一端电性连接该负电导电片的另一端；

一第二导体，具有二端，该第二导体的一端电性连接该二极管电路的另一端；

一负电端，具有二端，该负电端的一端电性连接该第二导体的另一端；

一电池盒，形成一容置空间，该容置空间容置该正电导电片、该螺旋状电极、该负电导电片与该二极管电路；以及

通过一绝缘体固定该正电端。

作为优选方案，该二极管电路包括：

第一二极管，具有一第一阳极端与一第一阴极端；以及

第二二极管，具有一第二阳极端与一第二阴极端，该第二阳极端电性连接该第一阴极端，以及该第二阴极端电性连接该第一阳极端；

其中该第一阳极端与该第二阴极端形成该二极管电路的一端；以及该第一阴极端与该第二阳极端形成该二极管电路的另一端。

作为优选方案，该第一二极管为PN型二极管、肖特基二极管、齐纳二极管、变容二极管、隧道二极管与瞬间电压保护二极管的其中之一。

作为优选方案，该第二二极管为PN型二极管、肖特基二极管、齐纳二极管、变容二极管、隧道二极管和瞬间电压保护二极管的其中之一。

作为优选方案，该二极管电路包括：

第二二极管，具有一第二阳极端与一第二阴极端，该第二阴极端形成该二极管电路的一端；以及该第二阳极端形成该二极管电路的另一端。

本发明达到的技术效果如下：

本发明将一二极管电路的一第一二极管与一第二二极管反接并联连接，并将该二极管电路放置于电池盒内一螺旋状电极的一正电导电片和一正电端之间，以消除各该电池并联所形成的环流损失。

本发明将一二极管电路的一第一二极管与一第二二极管反接并联连接，并将该二极管电路放置于电池盒内一螺旋状电极的一负电导电片和一负电端之间，以消除各该电池并联所形成的环流损失。

本发明通用电池为二次电池。当复数个二次电池并联连接时，不管各该二次电池在闲置、进行充电或放电，各该二次电池彼此之间并不会形成环流损耗。

本发明通用电池所指的电池也可为一次电池（PrimaryCells）。当复数一次电池并联连接时，不管各该一次电池在闲置或放电，各该一次电池彼此之间并不会形成环流损耗。

本发明通用电池提供一电池盒，可将该二极管电路放置于电池盒内，便于携带和更换，可应用于一交通载具、一电力储存装置或一可携式通讯装置等中的电力装置，使用范围广。

附图说明

图1为装有脆弱导电片切断机构的电池帽组件的电池剖面图。

图2为本发明通用电池的剖面示意图第1实施例。

图3为本发明通用电池的二极管电路实施例。

图4为本发明通用电池的剖面示意图第2实施例。

【符号说明】

10通用电池

11正电导电片

12二极管电路

13第一导体

14正电端

15绝缘体

16电池盒

17螺旋状电极

18负电导电片

19负电端

20第二导体

T1二极管电路的一端

T2二极管电路的另一端

50锂离子电池

52绝缘体

54螺旋状电极

56负电导电片

58负电端

60电池盒

2电池帽组件

4正电端

30正电导电片。

具体实施方式

为充分了解本发明的目的、特征及功效，现通过下述具体的实施例，并配合所附的图式，对本发明做一详细说明，说明如后：

参考图2所示，为本发明的第一实施例的通用电池的剖面示意图。在图2中，该通用电池10包含一正电端14(positiveterminal)、一第一导体13(conductor)、一二极管电路12、一正电导电片11(positivetab)、一螺旋状电极17(electrodespiral)、一负电导电片18(negativetab)、一负电端19(negativeterminal)与一电池盒16(cellcan)。

该正电端14供电性连接于外部的一第一电路(图未示)。

该第一导体13包含二端。该第一导体13的一端电性连接该正电端14，以及该第一导体13的另一端电性连接该二极管电路12的一端。

该二极管电路12包含二端。该二极管电路的一端T1电性连接该第一导体13的另一端，以及该二极管电路的另一端T2电性连接该正电导电片11的一端。该二极管电路12的详细结构图，可一并参考图3所示，图3说明本发明图2之通用电池的二极管电路实施例。

在图3中，该二极管电路12包括一第一二极管D1与一第二二极管D2。该第一二极管D1与该第二二极管D2可分别为PN型二极管、肖特基二极管、齐纳二极管、变容二极管、隧道二极管与瞬间电压保护二极管的其中之一。该第一二极管D1包含一第一阳极端与一第一阴极端。该第二二极管D2包含一第二阳极端与一第二阴极端。该第二阳极端电性连接该第一阴极端，以及该第二阴极端电性连接该第一阳极端。其中，该第一阳极端与该第二阴极端形成该二极管电路的一端T1，以及该第一阴极端与该第二阳极端形成该二极管电路的另一端T2。

通过该二极管电路12，当进行充电时(即电流方向由T1往T2)，该充电电流使该第一二极管D1导通，以及让该第二二极管D2截止；反之，当进行放电时(即电流方向由T2往T1)，该充电电流让该第一二极管D1截止，以及让该第二二极管D2导通。

回到图2，该正电导电片11包含二端。该正电导电片11的一端电性连接该二极管电路12的另一端T2，以及该正电导电片11的另一端电性连接该螺旋状电极17的一端。

该螺旋状电极17包含二端。该螺旋状电极17的一端电性连接该正电导电片11的另一端，以及该螺旋状电极17的另一端电性连接该负电导电片18的一端。

该负电导电片18包含二端。该负电导电片18的一端电性连接该螺旋状电极17的另一端；以及该负电导电片18的另一端电性连接该负电端19。

该负电端19包含二端。该负电端19的一端电性连接该负电导电片18的另一端，以及该负电端19的另一端电性连接于外部的一第二电路(图未示)。

该电池盒16形成一容置空间。该容置空间容置该二极管电路12、该正电导电片11、该螺旋状电极17与该负电导电片18。

值得注意的是，该通用电池10更包含一绝缘体15(insulator)，该绝缘体15固定该正电端14。

该通用电池10的该正电端14和该负电端19两端的主要功能，主要包含二个部分，其一在放电或充电时，作为与外部电路(例如一电源电路或一负载电路)连接的电性连接端；其二供与另一通用电池10进行串联/并联连接。

该通用电池10由于包含该二极管电路12。因此，当复数通用电池10进行串联/并联连接时，在各该通用电池10之间并不会形成环流损耗。

参考图4所示，为本发明的第二实施例的通用电池的剖面示意图。在图4中，该通用电池10包含一正电端14(positiveterminal)、一正电导电片11(positivetab)、一螺旋状电极17(electrodespiral)、一负电导电片18(negativetab)、一二极管电路12、一负电端19(negativeterminal)、一第二导体20与一电池盒16(cellcan)。

该正电端14供电性连接于外部的一第一电路(图未示)。

该正电导电片11包含二端。该正电导电片11的一端电性连接该正电端14，以及该正电导电片11的另一端连接该螺旋状电极17。

该螺旋状电极17包含二端。该螺旋状电极17的一端电性连接该正电导电片11的另一端，以及该螺旋状电极17的另一端连接该负电导电片18的一端。

该负电导电片18包含二端。该负电导电片18的一端电性连接该螺旋状电极17的另一端，以及该负电导电片18的一端电性连接该二极管电路12的一端T1。

该二极管电路12包含二端。该二极管电路12的一端T1电性连接该负电导电片18的另一端，以及该二极管电路12的另一端T2电性连接该第二导体20的一端。

该第二导体20包含二端，该第二导体20的一端电性连接该二极管电路12的另一端T2，该第二导体20的另一端电性连接该负电端19的一端。

该负电端19包含二端。该负电端19的一端电性连接该第二导体20的另一端，以及该负电端19的另一端电性连接外部的第二电路(图未示)。

该电池盒16形成一容置空间。该容置空间容置该正电导电片11、该螺旋状电极17、该负电导电片18、该第二导体20与该二极管电路12，并且可以做为负电端19。

参考图2及图4所示，该通用电池10更包含一绝缘体15(insulator)为应用该电池盒16固定该正电端14。

值得注意的是，在图3的该二极管电路12中包含有第一二极管D1和第二二极管D2，可用于进行充电或放电，也即该二极管电路12适用于二次电池。

若在一次电池的应用中，有于仅进行放电，故可仅使用单一个第二二极管D2。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种通用电池，供并联连接而无环流损耗，其特征在于，该通用电池包括：

一正电端；

一第一导体，具有二端，该第一导体的一端电性连接该正电端；

一二极管电路，具有二端，该二极管电路的一端电性连接该第一导体的另一端；

一正电导电片，具有二端，该正电导电片的一端电性连接该二极管电路的另一端；

一螺旋状电极，具有二端，该螺旋状电极的一端电性连接该正电导电片的另一端；

一负电导电片，具有二端，该负电导电片的一端电性连接该螺旋状电极的另一端；

一负电端，具有二端，该负电端的一端电性连接该负电导电片的另一端；

一电池盒，形成一容置空间，该容置空间容置该二极管电路、该正电导电片、该螺旋状电极与该负电导电片；以及

通过一绝缘体固定该正电端。

2.如权利要求1所述的通用电池，其特征在于，该二极管电路包括：

第一二极管，具有一第一阳极端与一第一阴极端；以及

第二二极管，具有一第二阳极端与一第二阴极端，该第二阳极端电性连接该第一阴极端，以及该第二阴极端电性连接该第一阳极端；

其中该第一阳极端与该第二阴极端形成该二极管电路的一端；以及该第一阴极端与该第二阳极端形成该二极管电路的另一端。

3.如权利要求2所述的通用电池，其特征在于，该第一二极管为PN型二极管、肖特基二极管、齐纳二极管、变容二极管、隧道二极管与瞬间电压保护二极管的其中之一。

4.如权利要求2所述的通用电池，其特征在于，该第二二极管为PN型二极管、肖特基二极管、齐纳二极管、变容二极管、隧道二极管与瞬间电压保护二极管的其中之一。

5.如权利要求2所述的通用电池，其特征在于，该二极管电路包括：

第二二极管，具有一第二阳极端与一第二阴极端，该第二阴极端形成该二极管电路的一端；以及该第二阳极端形成该二极管电路的另一端。

6.一种通用电池，供并联连接而无环流损耗，其特征在于，该通用电池包括：

一正电端；

一正电导电片，具有二端，该正电导电片的一端电性连接该正电端；

一螺旋状电极，具有二端，该螺旋状电极的一端电性连接该正电导电片的另一端；

一负电导电片，具有二端，该负电导电片的一端电性连接该螺旋状电极的另一端；

一二极管电路，具有二端，该二极管电路的一端电性连接该负电导电片的另一端；

一第二导体，具有二端，该第二导体的一端电性连接该二极管电路的另一端；

一负电端，具有二端，该负电端的一端电性连接该一第二导体的另一端；

一电池盒，形成一容置空间，该容置空间容置该正电导电片、该螺旋状电极、该负电导电片与该二极管电路；以及

通过一绝缘体固定该正电端。

7.如权利要求6所述的通用电池，其特征在于，该二极管电路包括：

第一二极管，具有一第一阳极端与一第一阴极端；以及

第二二极管，具有一第二阳极端与一第二阴极端，该第二阳极端电性连接该第一阴极端，以及该第二阴极端电性连接该第一阳极端；

其中该第一阳极端与该第二阴极端形成该二极管电路的一端；以及该第一阴极端与该第二阳极端形成该二极管电路的另一端。

8.如权利要求7所述的通用电池，其特征在于，该第一二极管为PN型二极管、肖特基二极管、齐纳二极管、变容二极管、隧道二极管与瞬间电压保护二极管的其中之一。

9.如权利要求7所述的通用电池，其特征在于，该第二二极管为PN型二极管、肖特基二极管、齐纳二极管、变容二极管、隧道二极管和瞬间电压保护二极管的其中之一。

10.如权利要求7所述的通用电池，其特征在于，该二极管电路包括：

第二二极管，具有一第二阳极端与一第二阴极端，该第二阴极端形成该二极管电路的一端；以及该第二阳极端形成该二极管电路的另一端。