CN110767873A - 电池封包 - Google Patents

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Abstract

一种电池封包,包含:一负极;一第一正极;一第二正极;一二极管,具有一个电气连接至该第一正极的阳极和一个电气连接至该第二正极的阴极;一电池结构,具有一第一电极和一第二电极,该第一电极耦接该第一正极,该第二电极耦接该负极;以及一电容器,具有一第三电极和一第四电极,该第三电极耦接该第一正极,该第四电极耦接该负极;其中,当该电池封包被充电时,是藉由使该负极、该第一正极和该第二正极与一充电装置的负极、正极电气连接,而使该电容器与该电池结构被同时充电,且当该充电装置在经一段时间被移除后,该电容器能够继续对该电池结构充电。

Description

电池封包
本申请是发明专利申请201510046111.0的分案,发明专利申请201510046111.0的申请日为:2015.01.29,发明名称为:电池封包。
技术领域
本发明涉及一种电池封包。
背景技术
目前市面上的电池封包大多是铅酸电池或者铁铁电池,然而,它们需要的充电时间都相当长,因此使用者经常在电池尚未充电完成便取下使用,以致于电池的可供电时间缩短,造成使用上不便。
发明内容
本发明的目的是为提供一种充电时间较快的电池封包。
根据本发明的一特征,一种电池封包含第一电极;第二电极;位于第一与第二电极之间的介电层及电解材料。
附图说明
图1是本发明的第一优选实施例的电池封包的示意图;
图2是显示本发明的第二优选实施例的电池封包的示意结构图;
图3是显示使用数个如在图2中所示的电池封包1的供电系统的示意图;
图4是显示使用数个如在图2中所示的电池封包1的另一供电系统的示意图;
图5是显示使用数个如在图1中所示的电池封包1的供电系统的示意图;
图6是显示本发明的第二优选实施例的电池封包1a的示意结构图;
图7是正负极的制作的流程图;
图8是电容和电池同体形成串联或并联同体电池的示意图。
[附图标记说明]
2 电池封包
120 第一电极
121 第二电极
22 介电膜
23 电解材料
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电池封包2的示意图。如在图1中所示,该电池封包2包括由Cu形成的第一电极20与由Al形成的第二电极21。在第一电极20和第二电极21之间设有用于进行离子交换作用的介电层或介电膜22。该电池封包2还可注入液固态电解材料23以进行离子交换或空穴、电子位移等。
该电极20和21与介电层22的形成是藉由把金属粉(Al、Cu、C、Ag…等等)混合泥胶印刷而成。介电层(离子交换层)22是以纳米或微米粉泥胶印在正负极之间形成。
第一和第二电极20和21与介电层22形成多层电池体后可以注入电解液。当然,不注入电解液也是可行的。
在第一和第二电极20和21与中间层22形成多层体(MLCC),经高温排胶形成多孔第一和第二电极20和21与中间层电池体后注入或不注入电解液形成完全充放电电池。
应要注意的是,在图1中所示的结构是单层结构,然而,本实施例的电池封包2是可以包含数个迭置的单层结构。即,数个如在图1中所示的单层结构是被电气地串联或并联或串并联连接在一起。
图2是显示本发明的第二优选实施例的电池封包的示意结构图。
如在图2中所示,本实施例的电池封包1除了包括电池结构12(如图1中所示的电池结构)之外,还包括电容器10和二极管11,且电池封包1具有一負極13、一第一正極14和一第二正極15。
该电池结构12具有第一电极120和第二电极121。该电容器10具有一个电气连接至该第二电极121的第三电极100和一个经二极管11耦接至该第一电极120的第四电极101,其中,第三电极100和第二电极121耦接负极13,第四电极101耦接第一正极14,且第一电极120耦接第二正极15。
该二极管11具有一个电气连接至该电容器10的第四电极101的阳极110和一个电气连接至该第一电极120的阴极111。
当该电池封包1被充电时,藉由使负极13、第一正极14和第二正极15与充电装置(图中未示出)的负极、正极电气连接,电池封包1的电容器10与电池结构12乃可被同时充电。由于电容器10能够被迅速充电完成,例如,10分钟,该充电装置在电容器10充电完成之后即可与该电池封包1断接,藉此,该电容器10开始放电俾可继续对该电池结构12充电。如是,电池封包1即可被移动,增加使用便利性。
该电极20、21可以是由铜或铝箔或纳米、微米金属粉混合胶泥印刷形成并经高温烧结,其厚度为10nm到10mm。应要注意的是,正负极除了可以由铜、铝或其它金属材料制成之外,也可以由非金属导电材料制成,且可以被制成卷带式(roll to roll)以利多层折迭,其制作流程如在图7中所示。
或者,冲压第一和第二电极块后经层叠形成电池体或卷第一和第二电极材料成圆桶状后注入电解液。
或者,使金属粉和多孔非金属粉形成多孔导电第一和第二电极板。
或者,在多孔电极板涂布碳、石墨烯或正极材料。
正负极亦可涂布正极材料或负极材料。电极板金属为铝、铜或其它金属或非金属导电材料,例如碳、石墨、石墨烯等等。
正负极之间加PFVD或离子交换膜,或正负极板上印刷上离子交换膜或混合泥胶印刷在正负铜铝银…等等金属电极板上。
该离子交换膜将正负极上正负离子正负空穴电子做离子交换或空穴和电子位移在正负极端重复充电或放电周期循环功能。
图3是为显示使用数个如在图2中所示的电池封包1的供电系统的示意图。
如在图3中所示,该电池封包1并联地连接俾可得到高电流输出。
图4是显示使用数个如在图2中所示的电池封包1的另一供电系统的示意图。
如在图4中所示,该电池封包1串联地连接俾可得到高电压输出。
图5是显示使用数个如在图1中所示的电池封包1的供电系统的示意图。
如在图5中所示,该电池封包1并联与串联地连接俾可得到高电压与高电流输出。
图6是为显示本发明的第二优选实施例的电池封包1a的示意结构图。
如在图6中所示,与在图2中所示的实施例不同的地方是在于该电池封包1a并不包含二极管。
图8指出电容和电池同体形成串联或并联同体电池。锂电池中可加电容电池形成同体串联或并联。
多孔正负极的形成是如下:
在多孔陶瓷正负极板上,可CVD或涂布或电镀Al、Cu、Carbon等金属或非金属导电材料。
中间离子交换膜的形成如下:
介电材料+PFVD或离子交换膜或胶泥印刷方式涂布在正或负极板上结合做离子交换膜。
在多孔电极板泡在液体浮悬中,其电解液可以导电和离子化液,协助正负离子交换或空穴或电子位移交换
在多孔多层印刷层叠(一层到一万层以上,如正极、介电层、PFVD、负极、正极…),三层重复层叠一层到十万层皆可,在层叠后于50℃至1000℃的高温排胶是把三层及层叠中胶泥排出,留下正负极导材料及中间层介电材料形成更薄的电池结构。
依上述的说明可知,由于本发明在所述电池结构旁设置能够提供离线接续充电电源的电容器,而相较于电池结构,电容器的电能容量小但具有快充电、快放电的特性,因此,在一充电电源对所述电池封包进行一快速充电程序的期间,所述电容器能够比所述电池结构先被充满电,以致于在所述充电电源被移除后,所述电容器能够对所述电池结构继续充电而为使用者省下很多充电时间。

Claims (9)

1.一种电池封包,包含:
一负极;
一第一正极;
一第二正极;
一二极管,具有一个电气连接至该第一正极的阳极和一个电气连接至该第二正极的阴极;
一电池结构,具有一第一电极和一第二电极,该第一电极耦接该第一正极,该第二电极耦接该负极;以及
一电容器,具有一第三电极和一第四电极,该第三电极耦接该第一正极,该第四电极耦接该负极;
其中,当该电池封包被充电时,是藉由使该负极、该第一正极和该第二正极与一充电装置的负极、正极电气连接,而使该电容器与该电池结构被同时充电,且当该充电装置在经一段时间被移除后,该电容器能够继续对该电池结构充电。
2.一种电池封包,包含:
一负极;
一正极;
一电池结构,具有一第一电极和一第二电极,该第一电极耦接该正极,该第二电极耦接该负极;以及
一电容器,具有一第三电极和一第四电极,该第三电极耦接该正极,该第四电极耦接该负极;
其中,当该电池封包被充电时,是藉由使该负极和该正极与一充电装置的负极、正极电气连接,而使该电容器与该电池结构被同时充电,且当该充电装置在经一段时间被移除后,该电容器能够继续对该电池结构充电。
3.如权利要求1或2所述的电池封包,其中,所述第一电极和所述第二电极是通过把金属薄片或金属粉混合一泥胶印刷而成。
4.如权利要求1或2所述的电池封包,其中,所述第一电极和所述第二电极是通过铜或铝箔或纳米、微米金属粉混合一胶泥印刷并经高温烧结而成,其厚度为10nm到1mm。
5.如权利要求1或2所述的电池封包,其中,所述第一电极和所述第二电极是由碳纳米管、石墨、石墨烯和碳粉所组成的群组中选择的一种或多种非金属导电材料制成。
6.如权利要求1或2所述的电池封包,其为可挠的电池封包。
7.如权利要求1或2所述的电池封包,其中,所述第一电极和所述第二电极为金属导电材料或者为非金属导电材料。
8.如权利要求1或2所述的电池封包,其中,所述第一电极和所述第二电极都是由金属粉和多孔非金属粉所形成的多孔电极板。
9.如权利要求8所述的电池封包,其中,所述多孔电极板上涂布有碳、石墨烯或正极材料。
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