CN106981610B - 一种二次电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种二次电池,该二次电池包含:至少一作为正极的第一金属薄片;至少一作为负极的第二金属薄片;一位于该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片之间以分隔该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片上的正负极材料的电解隔离材料;液态电解材料;及包含RFID、WIFI、NFC、蓝牙、SRI等等的无线通讯控制集成电路,其中于第一金属薄片上和/或于该第二金属薄片上是以适当的方式形成有任何形状的天线线圈图案、电磁波和电场感应充放电线圈图案、或任何音叉天线线圈图案和音频波感应充放电线圈图案或X光和激光穿透感应充放电线圈图案在正负极之间形成充放电电源能量交换,且其中该无线通讯控制集成电路负责充放电电源能量交换的控制。
Description
技术领域
本发明是有关于一种二次电池。
背景技术
目前市面上有各式各样的二次电池它们的差异是在于使用的材料不同而有不同的容量或性能。本案发明人提出一种在容量或性能上都优于目前市面上之二次电池的二次电池。
发明内容
本发明的目的是为提供一种二次电池。
根据本发明的一个方面,提供一种二次电池,包含:至少一作为正极的第一金属薄片;至少一作为负极的第二金属薄片;一位于该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片之间以分隔该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片上的正负极材料的电解隔离材料;液态电解材料;及包含RFID、WIFI、NFC、蓝牙、SRI等等的无线通讯控制集成电路,其中,于第一金属薄片上和/或于该第二金属薄片上是以适当的方式形成有任何形状的天线线圈图案、电磁波和电场感应充放电线圈图案、或任何音叉天线线圈图案和音频波感应充放电线圈图案或X光和激光穿透感应充放电线圈图案在正负极之间形成充放电电源能量交换,且其中,该无线通讯控制集成电路负责充放电电源能量交换的控制。
根据本发明的又一个方面,提供一种二次电池,包含:至少一作为正极的第一金属薄片;至少一作为负极的第二金属薄片;分别被包含于该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片上的正负极材料内的以UV胶、PFVD胶、CMC胶、SBR胶或微脂封装包覆的颗粒状的金属或非金属导电材料的离子交联材料;及包含RFID、WIFI、NFC、蓝牙、SRI等等的无线通讯控制集成电路,其中,于第一金属薄片上和/或于该第二金属薄片上是以适当的方式形成有任何形状的天线线圈图案、电磁波和电场感应充放电线圈图案、或任何音叉天线线圈图案和音频波感应充放电线圈图案或X光和激光穿透感应充放电线圈图案在正负极之间形成充放电电源能量交换,且其中,该无线通讯控制集成电路负责充放电电源能量交换的控制。
根据本发明的又一个方面,提供一种二次电池,包含:至少一在表面上涂布有至少一正极材料层以形成1D/2D/3D等多层空间或平面的立体构造之作为正极的第一金属薄片,其中,在正极材料中是混合有以UV胶、PFVD胶、CMC胶、SBR胶或微脂封装包覆的颗粒状的金属或非金属导电材料,以致于正极材料表面面积得以增加,以增加电池电流密度;至少一在表面上涂布有至少一负极材料层以形成1D/2D/3D等多层空间或平面的立体构造之作为负极的第二金属薄片,其中,在负极材料中是混合有以UV胶、PFVD胶或微脂封装包覆的颗粒状的金属或非金属导电材料,以致于负极材料表面面积得以增加,以增加电池电流密度;一位于该数个第一金属薄片与该数个第二金属薄片之间以分隔该数个第一金属薄片与该数个第二金属薄片上的正负极材料的电解隔离材料;及液态电解材料,藉此1D/2D/3D立体构造,由于C=ε(A2/d),在ε=d=1之下,C=A2,故正负极材料表面面积增加能增加电流密度,改善电池能量密度。
根据本发明的又一个方面,提供一种二次电池,包含:至少一在表面上涂布有至少一正极材料层以形成1D/2D/3D等多层空间或平面的立体构造之作为正极的涂布有正极材料的第一金属薄片,其中,在正极材料中是混合有以UV胶、PFVD胶、CMC胶、SBR胶或微脂封装包覆的颗粒状的金属或非金属导电材料,以致于正极材料表面面积得以增加,以增加电池电流密度;至少一在表面上涂布有至少一正极材料层以形成1D/2D/3D等多层空间或平面的立体构造之作为负极的涂布有负极材料的第二金属薄片,其中,在负极材料中是混合有以UV胶、PFVD胶或微脂封装包覆的颗粒状的金属或非金属导电材料,以致于负极材料表面面积得以增加,以增加电池电流密度;及分别被包含于该第一金属薄片与该第二金属薄片上的正负极材料内的以UV胶、PFVD胶、CMC胶、SBR胶或微脂封装包覆的颗粒状的金属或非金属导电材料的离子交联材料;藉此1D/2D/3D立体构造,由于C=ε(A2/d),在ε=d=1之下,C=A2,故正负极材料表面面积增加能增加电流密度,改善电池能量密度。
根据本发明的又一个方面,提供一种二次电池,包含:至少一作为正极的涂布有正极材料的第一金属薄片,该至少一第一金属薄片具有N个电极接片;至少一作为负极的涂布有负极材料的第二金属薄片;一位于该数个第一金属薄片与该第二金属薄片之间以分隔该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片上的正负极材料的电解隔离材料;液态电解材料;一并联连接该N个电极接片中的N-1个电极接片的第一二极体,该第一二极体具有一连接到该N-1个电极接片的N极和一作为输入端的P极以致于输入电流Iin=I1+I2+I3+…+In;及一第二二极体,该第二二极体具有一连接至该第一二极体之P极的N极与一连接至该第N个电极接片的P极以致于输出电流Iout=I1=I2=I3=……=In,藉此,达成并联充电,串联放电的目的。
根据本发明的又一个方面,提供一种二次电池,包含:至少一作为正极的涂布有正极材料的第一金属薄片,该至少一第一金属薄片具有N个电极接片;至少一作为负极的涂布有负极材料的第二金属薄片;分别被包含于该第一金属薄片与该第二金属薄片上的正负极材料内的以UV胶、PFVD胶、CMC胶、SBR胶或微脂封装包覆的颗粒状的金属或非金属导电材料的离子交联材料;一并联连接该N个电极接片中的N-1个电极接片的第一二极体,该第一二极体具有一连接到该N-1个电极接片的N极和一作为输入端的P极以致于输入电流Iin=I1+I2+I3+…+In;及一第二二极体,该第二二极体具有一连接至该第一二极体之P极的N极与一连接至该第N个电极接片的P极以致于输出电流Iout=I1=I2=I3=……=In,藉此,达成并联充电,串联放电的目的。
根据本发明的又一个方面,提供一种二次电池,包含:至少一作为正极的第一金属薄片;至少一作为负极的第二金属薄片;一位于该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片之间以分隔该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片上的正负极材料的电解隔离材料;液态电解材料;及一飞轮发电机,该飞轮发电机包含多组线圈和电磁极以致于该飞轮发电机能在内部充电时被启动或由电磁外部飞轮感应被启动从而供应该至少一个第一金属薄片充电电力。
根据本发明的又一个方面,提供一种二次电池,包含:至少一作为正极的第一金属薄片;至少一作为负极的第二金属薄片;分别被包含于该第一金属薄片与该第二金属薄片上的正负极材料内的以UV胶、PFVD胶、CMC胶、SBR胶或微脂封装包覆的颗粒状的金属或非金属导电材料的离子交联材料;及一飞轮发电机,该飞轮发电机包含多组线圈和电磁极以致于该飞轮发电机能在内部充电时被启动或由电磁外部飞轮感应被启动从而供应该至少一个第一金属薄片充电电力。
根据本发明的又一个方面,提供一种二次电池,包含:至少一作为正极的第一金属薄片;至少一作为负极的第二金属薄片;一位于该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片之间以分隔该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片上的正负极材料的电解隔离材料;液态电解材料;及一特斯拉线圈,该特斯拉线圈被电磁或电场感应从而供应该至少一个第一金属薄片充电电力。
根据本发明的又一个方面,提供一种二次电池,包含:至少一作为正极的第一金属薄片;至少一作为负极的第二金属薄片;分别被包含于该第一金属薄片与该第二金属薄片上的正负极材料内的以UV胶、PFVD胶、CMC胶、SBR胶或微脂封装包覆的颗粒状的金属或非金属导电材料的离子交联材料;及一特斯拉线圈,该特斯拉线圈被电磁或电场感应从而供应该至少一个第一金属薄片充电电力。
根据本发明的又一个方面,提供一种二次电池,包含:至少一作为正极的第一金属薄片;至少一作为负极的第二金属薄片;一位于该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片之间以分隔该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片上的正负极材料的电解隔离材料;液态电解材料;一可与外部电路电气连接的正极接片;一可与外部电路电气连接的负极接片;及分别把该正极接片与该负极接片电气连接到该第一金属薄片与该第二金属薄片的温度熔丝,其中,该温度熔丝是为一掺杂有高导电性金属粒子和胶质材料的温度熔丝,当温度高于一预设界限值以致于胶质材料的膨胀系数大于金属粒子的膨胀系数时该温度熔丝会因胶质材料的膨胀程度比金属粒子大而使该正极接片与该第一金属薄片的电气连接断开以及使该负极接片与该第二金属薄片的电气连接断开,而当温度降回该预设界限值之下时胶质材料与金属粒子会回到原有状态而使该正极接片与该第一金属薄片的电气连接恢复以及使该负极接片与该第二金属薄片的电气连接恢复。
根据本发明的又一个方面,提供一种二次电池,包含:至少一作为正极的第一金属薄片;至少一作为负极的第二金属薄片;分别被包含于该第一金属薄片与该第二金属薄片上的正负极材料内的以UV胶、PFVD胶、CMC胶、SBR胶或微脂封装包覆的颗粒状的金属或非金属导电材料的离子交联材料;一可与外部电路电气连接的正极接片;一可与外部电路电气连接的负极接片;及分别把该正极接片与该负极接片导电连接到该第一金属薄片与该第二金属薄片的温度熔丝,其中,该温度熔丝是为一掺杂有高导电性金属粒子和胶质材料的温度熔丝,当温度高于一预设界限值以致于胶质材料的膨胀系数大于金属粒子的膨胀系数时该温度熔丝会因胶质材料的膨胀程度比金属粒子大而使该正极接片与该第一金属薄片的导电连接断开以及使该负极接片与该第二金属薄片的导电连接断开,而当温度降回该预设界限值之下时胶质材料与金属粒子会回到原有状态而使该正极接片与该第一金属薄片的导电连接恢复以及使该负极接片与该第二金属薄片的导电连接恢复。
根据本发明的又一个方面,提供一种二次电池,包含:至少一作为正极的第一金属薄片;至少一作为负极的第二金属薄片;一位于该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片之间以分隔该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片上的正负极材料的电解隔离材料;液态电解材料;一可与外部电路电气连接的正极接片;一可与外部电路电气连接的负极接片;及分别把该正极接片与该负极接片电气连接到该第一金属薄片与该第二金属薄片的温度熔丝,其中,该温度熔丝包含两片具有不同膨胀系数的金属靠接导电,当温度达到一预设界限值时该两片金属因膨胀程度不同而开路不导电,而当温度降回该预设界限值之下时该两片金属恢复连接导电。
根据本发明的又一个方面,提供一种二次电池,包含:至少一作为正极的第一金属薄片;至少一作为负极的第二金属薄片;分别被包含于该第一金属薄片与该第二金属薄片上的正负极材料内的以UV胶、PFVD胶、CMC胶、SBR胶或微脂封装包覆的颗粒状的金属或非金属导电材料的离子交联材料;一可与外部电路电气连接的正极接片;一可与外部电路电气连接的负极接片;及分别把该正极接片与该负极接片导电连接到该第一金属薄片与该第二金属薄片的温度熔丝,其中,该温度熔丝包含两片具有不同膨胀系数的金属靠接导电,当温度达到一预设界限值时该两片金属因膨胀程度不同而开路不导电,而当温度降回该预设界限值之下时该两片金属恢复连接导电。
附图说明
图1是为显示本发明的第一优选实施例的二次电池的部份放大示意图;
图2是为显示本发明的二次电池的金属薄片和线圈图案的示意图;
图3是为显示本发明的二次电池的金属薄片和线圈图案的另一示意图;
图4是为显示本发明的二次电池的金属薄片和特斯拉线圈的示意图;
图5(a)和图5(b)分别是为显示本发明的二次电池没有电解隔离材料与具有电解隔离材料的态样的示意图;
图6(a)、6(b)和6(c)分别是为显示本发明的第一金属薄片与第二金属薄片的1D/2D/3D立体构造的示意结构图;
图7是为显示本发明的并联充电串联放电结构的示意图;
图8是为显示本发明的二次电池的示意图;
图9是为显示本发明的二次电池的示意图;
图10是为显示本发明的二次电池的示意图;
图11是为显示其中一种使用本发明的二次电池的装置的分解立体图;及
图12是为一示意地显示本发明的二次电池的另一实施例的示意图。
具体实施方式
在后面的本发明的优选实施例的详细说明中,相同或类似的元件是由相同的标号标示,而且它们的详细描述将会被省略。此外,为了清楚揭示本发明的特征,于附图中的元件并非按实际比例描绘。
图1是为本发明的第一优选实施例的二次电池2的示意图。如在图1中所示,该二次电池2包括至少一个作为正极的第一金属薄片20、至少一个作为负极的第二金属薄片21、及一位于该至少一个第一金属薄片20与该至少一个第二金属薄片21之间以分隔分别被涂布于该至少一个第一金属薄片20与该至少一个第二金属薄片21的表面上的正负极材料层200、210的电解隔离材料22。应要注意的是,该二次电池2是如在图7中所示更包括一容置经过摺折的该第一金属薄片20、该第二金属薄片21及该电解隔离材料22的外壳(由虚线表示)。
在本实施例中,请配合参阅图2、3和8所示,该二次电池2更包括置于该外壳体内的液态电解材料23和一包含RFID、WIFI、NFC、蓝牙、SRI等等的无线通讯控制集成电路24。此外,在本实施例中,于第一金属薄片20和/或于第二金属薄片21上是以适当方式形成有任何形状的与该集成电路24连接的天线线圈图案25、电磁波和电场感应充放电线圈图案25、或任何音叉天线线圈图案25和音频波感应充放电线圈图案25或X光和激光穿透感应充放电线圈图案25,从而在正负极之间形成充放电电源能量交换。该集成电路24负责充放电电源能量交换的控制。应要注意的是,图2和8与图3是分别举例显示形状不同的线圈图案。
请参阅图4和9所示,与图2和3不同,于第一金属薄片20和/或于第二金属薄片21上是以适当方式形成有一特斯拉线圈25而且该集成电路24是被省略。该特斯拉线圈是被电磁或电场感应从而供应该第一金属薄片20充电电力。
请参阅图5(a)所示,与第一优选实施例不同的是,电解隔离材料和液态电解材料是被省略,取而代之的是在该第一金属薄片20与该第二金属薄片21上的正负极材料层200与210内包含离子交联材料26。然而,请参阅图5(b)所示,在电解隔离材料和液态电解材料存在的情况下,在该第一金属薄片20与该第二金属薄片21上的正负极材料层200与210内也可包含离子交联材料26。
图6(a)至图6(c)分别显示本发明的二次电池的第一和第二金属薄片20、21的变化实施例。在该等附图中,分别显示在金属薄片20、21的两相对表面上分别涂布一正(负)极材料层200、210(见图6(a))、两正(负)极材料层200、210(见图6(b))、和三正(负)极材料层200、210(见图6(c)),如此,分别形成1D/2D/3D立体构造。藉此1D/2D/3D立体构造,由于C=ε(A2/d),在ε=d=1之下,C=A2,故正负极材料表面面积增加能增加电流密度,改善电池能量密度。此外,该等离子交联材料26是为以UV胶、PFVD胶、CMC胶、SBR胶或微脂封装包覆的颗粒状的金属或非金属导电材料,以致于正负极材料表面面积得以增加,以增加电池电流密度。
图7是为显示本发明的二次电池的另一实施例的示意图。在图7中,经过摺折的第一金属薄片20和第二金属薄片21是置于一外壳(以虚线表示)内。与前述的实施例不同,在本实施例中,该二次电池的第一金属薄片20包含四个电极接片200且更包括一第一二极体27和一第二二极体28。该第一二极体27具有一连接到其中三个电极接片200的N极和一作为输入端的P极以致于输入电流Iin=I1+I2+I3。该第二二极体28具有一连接至该等第一二极体27之P极的N极和一连接到余下的电极接片200的P极以致于输出电流Iout=I1=I2=I3。藉此,达成并联充电,串联放电的目的。
图10是为一显示本发明的二次电池的又另一实施例的示意图。与图8和9不同,本实施例的二次电池是包括一飞轮发电机30。该飞轮发电机30是以任何适当方式形成于第一金属薄片20和/或于第二金属薄片21上,而且包含多组线圈300和电磁极301以致于该飞轮发电机能在内部充电时被启动或由电磁外部飞轮感应被启动从而供应该第一金属薄片充电电力。
图11是为一示意地显示本发明的二次电池的其中一种使用型态的分解立体图。在图11中,本发明的二次电池2是被显示使用于一行动电话的保护壳内以致于当行动电话被安装于该保护壳内时即可与本发明的二次电池2电气连接并且在有需要时被启动以供应该行动电话电力。应要注意的是,图11只是显示本发明的二次电池2的其中一种使用型态,本发明的二次电池2是能够被使用于任何需要二次电池的装置上,包括但不限于,电动车、电动摩托车、笔记本电脑、平板电脑、行动电话、机器人等等。
图12是为一示意地显示本发明的二次电池的另一实施例的示意图。在本实施例中,该二次电池2更包括一延伸到该外壳(以虚线表示)外部从而可与外部电路(图中未示)电气连接的正极接片40、一延伸到该外壳外部从而可与外部电路(图中未示)电气连接的负极接片41、及分别把该正极接片40与该负极接片41导电连接到该第一金属薄片20与该第二金属薄片21的温度熔丝42。该温度熔丝42是为一掺杂有高导电性金属粒子和胶质材料的温度熔丝。当温度高于一预设界限值以致于胶质材料的膨胀系数大于金属粒子的膨胀系数时该温度熔丝42会因胶质材料的膨胀程度比金属粒子大而使该正极接片40与该第一金属薄片20的导电连接断开以及使该负极接片41与该第二金属薄片21的导电连接断开,而当温度降回该预设界限值之下时胶质材料与金属粒子会回到原有状态而使该正极接片40与该第一金属薄片20的导电连接恢复以及使该负极接片41与该第二金属薄片21的导电连接恢复。在本实施例中,该预设界限值可以是被设定在20℃与200℃之间的任一温度值。
应要注意的是,该温度熔丝42也可以是包含两片具有不同膨胀系数的金属靠接导电,当温度达到一预设界限值时该两片金属因膨胀程度不同而开路不导电,而当温度降回该预设界限值之下时该两片金属恢复连接导电。
综上所述,本发明的“一种二次电池”,确能借助上述所揭露的构造、装置,达到预期的目的与功效,且申请前未见于刊物也未公开使用,符合发明专利的新颖性、创造性等要件。
然而上述所揭的附图及说明,仅为本发明的实施例而已,非为限定本发明的实施例;只要本领域技术人员依据本发明的特征范畴所作的其他等效变化或修改,都应涵盖在以下本案的权利要求范围内。
附图标记说明
2 二次电池
20 第一金属薄片
21 第二金属薄片
22 电解隔离材料
23 液态电解材料
24 集成电路
25 图案
26 离子交联材料
27 第一二极体
28 第二二极体
30 飞轮发电机
40 正极接片
41 负极接片
42 温度熔丝
200 正极材料层/电极接片
210 负极材料层
300 线圈
301 电磁极
Claims (2)
1.一种二次电池,包含:
与一正极连接的至少一第一金属薄片;
与一负极连接的至少一第二金属薄片;
一位于该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片之间以分隔该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片上的正负极材料的电解隔离材料;
液态电解材料;
包含RFID、WIFI、NFC、蓝牙、SRI的无线通讯控制集成电路,以及
容置该第一金属薄片、该第二金属薄片以及该无线通讯控制集成电路的外壳;
其中,于第一金属薄片的一表面上和/或于该第二金属薄片的一表面上以适当的方式形成有任何形状的天线线圈图案、电磁波和电场感应充放电线圈图案、或任何音叉天线线圈图案和音频波感应充放电线圈图案或X光和激光穿透感应充放电线圈图案在正负极之间形成充放电电源能量交换,且其中,该无线通讯控制集成电路负责充放电电源能量交换的控制。
2.一种二次电池,包含:
与一正极连接的至少一第一金属薄片;
与一负极连接的至少一第二金属薄片;
分别被包含于该至少一第一金属薄片与该至少一第二金属薄片上的正负极材料内的以UV胶、PFVD胶、CMC胶、SBR胶或微脂封装包覆的颗粒状的金属或非金属导电材料的离子交联材料;
包含RFID、WIFI、NFC、蓝牙、SRI的无线通讯控制集成电路;以及
容置该第一金属薄片、该第二金属薄片以及该无线通讯控制集成电路的外壳;
其中,于第一金属薄片的一表面上和/或于该第二金属薄片的一表面上是以适当的方式形成有任何形状的天线线圈图案、电磁波和电场感应充放电线圈图案、或任何音叉天线线圈图案和音频波感应充放电线圈图案或X光和激光穿透感应充放电线圈图案在正负极之间形成充放电电源能量交换,且其中,该无线通讯控制集成电路负责充放电电源能量交换的控制。
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