SE1350667A1 - Intrinsiskt överladdningsskydd för battericell - Google Patents

Intrinsiskt överladdningsskydd för battericell Download PDF

Info

Publication number
SE1350667A1
SE1350667A1 SE1350667A SE1350667A SE1350667A1 SE 1350667 A1 SE1350667 A1 SE 1350667A1 SE 1350667 A SE1350667 A SE 1350667A SE 1350667 A SE1350667 A SE 1350667A SE 1350667 A1 SE1350667 A1 SE 1350667A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
battery cell
ion
doped
conducting
polymer film
Prior art date
Application number
SE1350667A
Other languages
English (en)
Other versions
SE537191C2 (sv
Inventor
Pontus Svens
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1350667A priority Critical patent/SE537191C2/sv
Priority to PCT/SE2014/050602 priority patent/WO2014193291A1/en
Priority to US14/893,708 priority patent/US9666911B2/en
Priority to CN201480029607.0A priority patent/CN105283981B/zh
Priority to JP2016516479A priority patent/JP6149156B2/ja
Priority to KR1020157036476A priority patent/KR101833964B1/ko
Priority to BR112015026856-0A priority patent/BR112015026856B1/pt
Priority to EP14804024.9A priority patent/EP3005447B1/en
Publication of SE1350667A1 publication Critical patent/SE1350667A1/sv
Publication of SE537191C2 publication Critical patent/SE537191C2/sv

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

Sammandrag En battericell, ett batten i och ett forfarande for tillverkning av en battericell beskrivs. Battericellen innefattar en positiv elektrod och en negativ elektrod atskiljda av atminstone en polymerfilm. Enligt foreliggande uppfinning tillhandahalls ett intrinsiskt overladdningsskydd for battericellen, vilket skapas genom att mellan den negativa elektroden och den atminstone en polymerfilmen anordna en Pdopad och elektriskt halvledande och jonledande film och en N- dopad och elektriskt halvledande och jonledande film. Dessutom är den atminstone en polymerfilmen elektrisk ledande och har en jonledande elektrolyt distribuerad mom sig.

Description

1 INTRINSISKT oVERLADDNINGSSKYDD FOR BATTERICELL Tekniskt omnide Foreliggande uppfinning avser en battericell enligt ingressen till patentkrav 1, samt ett batten i enligt ingressen till patentkrav 16. Foreliggande uppfinning avser aven ett forfarande for tillverkning av en battericell enligt ingressen till patentkrav 18.
Bakgrund Feljande bakgrundsbeskrivning utgor en beskrivning av bakgrunden till foreliggande uppfinning, och maste saledes inte nedvandigtvis utgOra tidigare kand teknik.
Batterier utnyttjas idag i en star mangd anordningar, sasom i fordon, farkoster, och i diverse elektronikutrustning, sasom exempelvis i datorer, mobiltelefoner och leksaker. Generellt sett finns batterier i de fiesta elektriska anordningar vilka atminstone delvis ska kunna utnyttjas utan att vara anslutna till ett elektriskt nat. I denna ansakan beskrivs batterier framforallt i dess tillampning for fordon. Dock kan de sjalvklart aven utnyttjas vid andra tillampningar for farkoster och diverse annan elektronikutrustning vilka innefattar batterier.
Ett batten i innefattar en eller flera battericeller, vilka kan ha en mangd olika utformningar och innefatta en mangd olika amnen och/eller kemiska foreningar.
Sasom är val 'cant for en fackman laddas ett batteri/ackumulator ur da det anvands och/eller tappar laddning over tiden cid det inte anvands. Vid urladdning av batteriet sker vasentligen reversibla omvandlingar av kemiska foreningar mom batteriet. Exempelvis kan da de i batterierna 2 ingaende elektrodmaterialen omvandlas fran en kemisk farening till en annan.
Batteriet/ackumulatorn kan laddas upp igen genom att en yttre spanningskalla, exempelvis en generator i ett fordon eller en farkost, eller genom en batteriladdare av nAgot slag, kopplas till batteriets paler. Genom paforandet av den yttre spanningen till batteriets paler aterstalls polernas kemiska sammansattning, varvid batteriet aterigen blir uppladdat.
Kortfattad beskrivning av uppfinningen Batterier vilka innefattar organiska elektrolyter, sasom elektrolyter innefattande zinkjoner, natriumjoner och/eller litiumjoner, är kansliga for hoga temperaturer och hoga cellspanningar, vilka ger accelererad aldring av batterierna. Dessutom är elektrolyten brandfarlig. Exempelvis kan temperaturer overstigande cirka 5° C och/eller cellspanningar overstigande cirka 4.2 V accelerera Aldrandet for ett litiumjonbatteri. Vid hogre cellspanningar finns aven en risk for gasutveckling, nedbrytning av battericellerna och/eller brand i battericellerna.
Tidigare kand teknik har forsokt Lisa dessa problem genom introduktion av elektrolyter i fast fas i batterierna, sAsom exempelvis ett litiumsalt 15st i polyetylenoxid, och/eller genom utnyttjande av en eller flera yttre stodfunktioner, sasom spannings6vervakning av cellspanningen vid laddning.
Trots att fastfaselektrolyter generellt sett inte dr sarskilt brandfarliga finns har arida en risk fbr Eiverhettning av battericeller, eftersom de saknar intrinsiska overladdningsskydd. DarfEir kravs robusta stodfunktioner vid laddning dl denna tidigare kanda losning utnyttjas.
Utnyttjandet av stodfunktioner, sasom elektronisk overvakning vid uppladdning av batterierna, vilket tidigare alltsa har 3 kravts for att undvika det accelererade aldrandet och/eller fbrstbrelsen av batterierna, bidrar till en bkande komplexitet och en Okad tillverkningskostnad fOr den anordning, exempelvis ett fordon, som batterierna utnyttjas i.
Tidigare kand teknik har forsokt lbsa problemet med den bkande komplexiteten for bverladdningsskydden genom att utnyttja elektrokemiskt aktiva material mellan batteriernas positiva och negativa elektroder. Dessa elektrokemiskt aktiva material tar dock upp och/eller avger joner nar bverladdningsskyddet aktiveras, vilket medfor att materialet farandras, varvid funktionen fbrsamras over tid. De tidigare kanda overladdningsskydden som utnyttjar dessa elektrokemiska material blir langsammare efter att ha verkat som overladdningsskydd en tid. Harigenom Okar med tiden risken att batteriet skadas pa grund av bverladdning.
Tidigare kand teknik har aven forsokt lbsa problemet med overladdning genom att implementera diskreta partiklar och/eller diskreta komponenter i battericellen vilka ska agera som Overladdningsskydd. Dock gor utnyttjandet av dessa diskreta partiklar och/eller komponenter att strbmflbdet koncentreras vid dessa diskreta partiklar och/eller komponenter. Sadana koncentrationer av stromflbdet, exempelvis for positioner vid respektive partikel eller vid inkopplingen av en diskret bverladdningskomponent till battericellen, skapar varme vid dessa koncentrationer.
Det är darfbr ett syfte med foreliggande uppfinning att tillhandahalla en battericell, ett batten i och ett fbrfarande far tillverkning av en battericell vilka atminstone delvis loser dessa problem.
Detta syfte uppnas genom den ovan namnda battericellen enligt den kannetecknande delen av patentkrav 1 och genom ovan namnda batten i enligt den kannetecknande delen till patentkrav 16. 4 Syftet uppnas aven genom ovan namnda forfarande for tillverkning av en battericell enligt kannetecknande delen av patentkrav 18.
Battericellen enligt foreliggande uppfinning innefattar en positiv och en negativ elektrod atskiljda av atminstone en elektrisk ledande polymerfilm, vilken har en jonledande elektrolyt distribuerad mom sig, en P-dopad och elektriskt halvledande och jonledande film och en N-dopad och elektriskt halvledande och jonledande film.
Enligt foreliggande uppfinning tillhandahalls genom battericellens utformning ett intrinsiskt/kemiskt overladdningsskydd fOr battericellen, vilket forhindrar att for stora laddspdnningar pafors battericellen.
Det intrinsiska/kemiska overladdningsskyddet ger ett battericellsinternt och automatiskt skydd utan behov av externa spanningsovervakningsanordningar. Detta gor att en degradering av battericellens kapacitet motverkas utan tillskott i komplexitet och/eller tillverkningskostnad for anordningen, exempelvis ett fordon, i vilket batteriet utnyttjas. Dessutom degraderas inte battericellens funktion av att overladdningsskyddet aktiveras, eftersom overladdningsskyddet är elektriskt aktivt, och inte elektrokemiskt aktivt.
Genom att redan vid tillverkningen av batterier integrera ett overspanningsskydd i de en eller flera battericellerna kan alltsa en minskning has komplexiteten for overvakningselektronik i batteriladdare och/eller andra batteriovervakningssystem, exempelvis i atminstone delvis elektrifierade fordon, sasom elfordon eller hybridfordon, astadkommas. Detta ger Oven totalt sett en lagre kostnad for batterisystemet.
Konceptet med atminstone tre lager, det vill saga den atminstone en polymerfilmen samt de P-dopade och den N-dopade filmerna anordnade i skikt invid varandra, har en fOrdel i att de P-dopade och den N-dopade filmerna kan tiiiatas ha en samre jonledande formaga an den jonledande fOrmagan has den atminstone en polymerfiimen. Sa iange den atminstone en polymerfilmen har en tillracklig tjocklek for att skydda battericellen fran interna kortslutningar under battericellens livstid kan dl de P-dopade och den N-dopade filmerna geras sa tunna att de inte namnvart paverkar battericeilens interna resistans.
Genom foreliggande uppfinning blir Oven exempelvis ett litiumjonbatteri ett enklare och ett lika sakert alternativ som de tidigare vanligen anvanda laddningsbara nickel- hydridbatterier.
Battericellen enligt foreliggande uppfinning kan med fordel utnyttjas vid hogtemperaturtillampningar, exempelvis vid temperaturer kring cirka 90° C - 100° C, men har Oven god prestanda vid lagre temperaturer, exempelvis vid rumstemperatur.
I ett batten i dar flera battericeller seriekopplas till en modul, vilket Oven ger en hogre spanning, kan overladdningsskyddet enligt foreliggande uppfinning Oven tillhandahalla en intrinsisk aktiv balanseringsfunktion mellan battericellerna i batteriet vid uppladdning. Detta mojliggor en forenkling av balanseringselektronik exempelvis for hybridfordon och el-fordon.
Overladdningsskyddet har enligt en utfOringsform av uppfinningen en karakteristik motsvarande en Zener-diod. Detta gOr att det intrinsiska Overladdningsskyddet mycket snabbt kan 6 aktiveras far skydda battericellen Oven vid snabba spanningsforlopp och spanningstransienter.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning är det intrinsiska overladdningsskyddet homogent integrerat i battericellen, det viii saga att den atminstone en polymerfilmen har en homogen fordelning av elektriskt ledande material och att de P-dopade och N-dopade filmerna har en homogen fordelning av elektrisk halvledande material. Harigenom skapas en battericell med en jamn stromfordelning vid kortslutningen dl spanningen U over battericellen Or storre an absolutbeloppet for den skapade Zener-diodens genombrottsspanning lUzl; U> luzl. Da kortslutningsstrommen fordelas Over hela volymen kan stora kortslutningsstrommar hanteras av battericellen utan att skadlig varmebildning uppstar.
Genom foreliggande uppfinning tillhandahalls en mycket kompakt battericell, vilken innefattar ett tillforlitligt overladdningsskydd, och vilken Or enkel att tillverka, aven i stora antal.
Kortfattad figurforteckning Uppfinningen kommer att belysas narmare nedan med ledning av de bifogade ritningarna, dar lika hanvisningsbeteckningar anvands far lika delar, och van: Figur 1 visar ett exempelfordon i vilket foreliggande uppfinning kan implementeras, Figur 2 visar en battericell enligt foreliggande uppfinning, Figur 3 visar en diodkarakteristik, vilken utnyttjas av en battericell enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning. 7 Beskrivning av foredragna utforings former Figur 1 visar schematiskt ett exempelfordon 100, vilken kan innefatta foreliggande uppfinning. Fordonet 100, vilket kan vara en personbil, en lastbil, en buss, eller ett annat fordon, innefattar en drivlina, vilken formedlar kraft till drivhjul 110, 111 i fordonet 100. Drivlinan innefattar en motor 101, vilken pa ett sedvanligt satt, via en pa motorn 101 utgaende axel 102, är forbunden med en vaxellada 103 via en koppling 106. Motorn 101 kan exempelvis vara en elmotor, en hybridmotor eller en forbranningsmotor. Fordonets drivlina kan vara anordnad pa en stor mangd satt, sasom innefattande en konventionell manuell vaxellada eller en automatvaxellada, och kan vara en hybriddrivlina, etc.
Fordonet innefattar atminstone ett batten i 120. Om motorn 101 är en elmotor utnyttjas batteriet 120 for att atminstone delvis driva motorn 101. Om motorn 101 är en ren forbranningsmotorn som drivs av bransle utnyttjas batteriet 120 bland annat for att driva en startmotor i motorn 101 och for att tillhandahalla strom till motorns tandsystem.
Batteriet 120 tillhandahaller aven strom for att driva elektrisk utrustning 130 i fordonet. Denna elektriska utrustning 130, vilken illustreras schematiskt i figur 1, kan innefatta bland annat stralkastare och annan belysning, diverse instrument, vindrutetorkare, satesvarmare, stereoutrustning, videoutrustning, cigarettandaruttag och uttag for extern utrustning kopplad till fordonet.
En frAn vaxellddan 103 utgaende axel 107 driver drivhjulen 110, 111 via en slutvaxel 108, sasom t.ex. en sedvanlig differential, och drivaxlar 104, 105 fOrbundna med namnda slutvaxel 108. 8 Enligt en aspekt av foreliggande uppfinning tillhandahalls en battericell 200, vilken schematiskt visas i figur 2.
Battericellen 200 innefattar en positiv elektrod 201 och en negativ elektrod 202 atskiljda av atminstone en polymerfilm 203. Enligt foreliggande uppfinning tillhandahalls ett intrinsiskt/kemiskt overladdningsskydd for battericellen, vilket forhindrar att det ovan beskrivna accelererade aldrandet sker pa grund av overladdning av battericellen.
Det intrinsiska overladdningsskyddet skapas enligt uppfinningen genom att mellan den negativa elektroden 202 och den atminstone en polymerfilmen 203 anordna en P-dopad och elektriskt halvledande och jonledande film 204, och en N-dopad och elektriskt halvledande och jonledande film 205. Dessutom Or den atminstone en polymerfilmen 203 elektrisk ledande och har en jonledande elektrolyt distribuerad mom sig.
Alltsa har battericellen 200 enligt fOreliggande uppfinning foljande skikt i foljande ordning, dar skikten skapar det intrinsiska overladdningsskyddet: den positiva elektroden 201; foljd av - den atminstone en polymerfilmen 203; foljd av den N-dopade och elektriskt halvledande och jonledande filmen 205; foljd av den P-dopade och elektriskt halvledande och jonledande filmen 204; foljd av - den negativa elektroden 202.
Dessutom innefattar battericellen en strOmtilledare 206, vilken kan utgoras av en mangd material, exempelvis aluminium.
En eller flera battericeller 200 enligt fereliggande uppfinning kan innefattas i ett batten i 120 enligt fereliggande uppfinning, dar antalet celler i batteriet 1 9 beror av den spanning och/eller strom batteriet 120 ska tillhandahalla.
Genom placeringen av ovan namnda skikt i ovan namnda ordning i battericellen astadkoms ett intrinsiskt/kemiskt overladdningsskydd i battericellen, vilket beskrivs mer i detalj nedan. Detta intrinsiska/kemiska overladdningsskydd i battericellen gor att battericellen, och dinned batteriet i vilket battericellen ingar, har ett internt overladdningsskydd, vilket automatiskt och utan inblandning av komplexitetsskapande spanningsovervakningsanordningar istadkommer att skadligt hoga cellspanningar inte forekommer. Harigenom motverkas accelererad aldring och/eller forstorelse av battericellen och batteriet utan tillskott i komplexitet och/eller tillverkningskostnad for anordningen, exempelvis ett fordon, i vilket batteriet utnyttjas.
Den positiva elektroden 201 hos en battericell bestar typiskt av en ports struktur av metalloxid eller metallfosfat omgivet av en jonledande elektrolyt antingen i flytande form, i gel-form, eller i fast form, det viii saga bestir av en elektrolyt i jonledande fast fas eller i jonledande vatskefas.
Den dtminstone en tunna polymerfilmen 203 kan utgora en sa kallad separator, vilken skiljer den positiva elektroden 201 frin den negativa 202, och som exempelvis kan bestd av en tunn folie litiummetall eller av en ports grafitstruktur.
PN-overgingen mellan de P-dopade 204 och N-dopade 205 filmerna fungerar enligt en utfOringsform som en diod, det viii saga att PN-overgingen har funktionen att ingen elektrisk strom I kan flyta i diodens backriktning, frin N 205 till P 204, mom batteriets normala arbetsomrade. Alltsd kan ingen elektrisk strom I flyta frin den positiva elektroden 201 och till den negativ elektroden 202 mom batteriets normala arbetsomride.
Overladdningsskyddet i battericellen 200 enligt fareliggande uppfinning tillhandahaller alltsa enligt en utforingsform en diodkarakteristik over de P-dopade 204 och N-dopade 205 filmerna, som Or anordnade mellan den negativa elektroden 202 och den atminstone en polymerfilmen 203. Detta illustreras till vOnster i figur 2 genom ett schematiskt elektriskt schema motsvarande overladdningsskyddet i battericellen 200 som en diod 210 anordnad mellan den positiva elektroden/stremtilledaren 211 och den negativa elektroden/stromtilledaren 212.
Dioden 210 kan ha en diodkarakteristik innefattande en Zenerfunktion, vilken kan skapas genom optimering av de P-dopade 204 och N-dopade 205 filmerna, varvid alltsa en storlek for genombrottsspanningen Uz has Zener-funktionen bestOms genom val av en eller flera egenskaper for den P-dopade 204 och den N- dopade 205 filmen.
Figur 3 visar ett exempel pa en strOmkarakteristik I for en Zener-diod som funktion av spanningen U Over dioden. Sasom framgar i exempelkarakteristiken i figur 3 flyter vdsentligen ingen elektrisk strom I igenom dioden 210 for spanningar mellan 0 volt och Zener-diodens genombrottsspOnning Uz, vilken i figur 3 Or cirka -4.2 V (Volt). Eftersom Zener-dioden 210 Or backspOnd Over battericellen 200 innebdr detta att vOsentligen ingen elektrisk strom kommer att flyta genom overspOnningsskyddet inom battericellens normala arbetsomrade, vilket exempelvis kan vara i intervallet cirka 2 V till cirka 4 V, motsvarande cirka -2 V till cirka -4 V i figur 3 eftersom dioden 210 Or backspOnd. Alltsa kommer vOsentligen ingen strom I att flyta genom PN-overgangen mellan de P-dopade 204 och N- dopade 205 filmerna inom det spOnningsintervall dOr battericellen 200 normalt arbetar. 11 Istallet leds vid normal anvandning elektrisk strain I internt mom battericellen 200 medelst joner cid spanningen U over battericellen 200 Or mindre an absolutbeloppet far genombrottsspOnningen lUz I for Zener- funktionen/karakteristiken; U< Om, a andra sidan, battericellsspOnningen U passerar absolutbeloppet for genombrottsspanningen lUzl hos Zenerfunktionen/karakteristiken; U>lUzI; blir PN-overgangen mellan de P-dopade 204 och N-dopade 205 filmerna elektriskt ledande.
Alltsa tillats en elektrisk strom I, det viii saga en strom medelst forflyttning av elektroner, att flyta internt mom battericellen 200, fran den positiva elektroden 201 till den negativa elektroden 202, dl spOnningen U Over battericellen 200 Or storre an absolutbeloppet for Zener-diodens genombrottsspOnning lUzI; U>lUzI. Det Or kant for en fackman att en strom I flytande fran den positiva elektroden 201 till den negativa elektroden 202 motsvaras av att elektroner forflyttas fran den negativa elektroden 202 till den positiva elektroden 201.
Sasom schematiskt visas i figur 3 är karakteristiken for Zener-dioden mycket brant. Detta gor att det intrinsiska overladdningsskyddet enligt foreliggande uppfinning mycket snabbt aktiveras for att skydda battericellen. Alltsa kan foreliggande uppfinning tillhandahalla ett gott skydd Oven mot snabbt varierande spanningar, sasom spOnningsspikar, spanningssteg eller andra snabba forlopp.
Med andra ord kan en elektrisk strom I flyta genom battericellen 200 via de halvledande filmerna 204, 205 nOr batterispanningen U Overstiger absolutbeloppet for Zener- diodens genombrottsspanning lUzl, exempelvis cid batterispanningen U Overstiger cirka 4.2 V for 12 diodkarakteristiken visad i figur 3. Batterispanningen U som laddar battericellen begransas harigenom utan extern inverkan till en maximal batterispanning U. motsvarande absolutbeloppet for Zener-diodens genombrottsspOnning lUzl; Uniax=lUzl. En automatisk begransning av batterispanningen U till ett varde mindre an eller lika med absolutbeloppet far Zenerdiodens genombrottsspanning lUzl; UlUzl; Astadkoms alltsa genom foreliggande uppfinning, oavsett storleken pa laddstremmen och/eller laddspanningen over battericellen 200.
Den flytande interna elektroniska strommen I medelst elektronforflyttning gor att battericellen kortsluts elektriskt med bibehallen laddning. Detta gor Oven att atminstone en kemisk och/eller elektrokemisk reaktion i battericellen avtar. De for battericellen problematiska kemiska reaktionerna kraver okande batterispanning U Over battericellen for att halla reaktionerna aktiva. NOr denna batterispanning U inte langre okar avstannar alltsa dessa kemiska reaktioner. Harigenom motverkas effektivt och tillfarlitligt ett tidigt Aldrande far battericellen 200 pa grund av overladdning.
Eftersom PN-overgangen overgangen mellan de P-dopade 204 och N-dopade 205 filmerna har en star yta blir strommen genom det intrinsiska overladdningsskyddet vid Zener-genombrottet fordelad Over en star yta, vilket resulterar i en jOmn och lag varmeutvecklig i battericellen vid overladdning.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning är det intrinsiska overladdningsskyddet homogent integrerat i en volym far den atminstone en polymerfilmen 203. Denna integrering kan vara homogen, eller atminstone vasentligen homogen, i denna volym anda ner till molekylniva. Alltsa skapas en battericell med en jamn stramfordelning, det vill 13 saga ett vasentligen jamnt fardelat stromflode, vid kortslutningen cid spanningen U over battericellen 200 är starre an absolutbeloppet far Zener-diodens genombrottsspanning lUzl; U>lUzl. Eftersom kortslutningsstrommen fardelas Over hela volymen kan stora kortslutningsstrommar hanteras av battericellen enligt uppfinningen utan att skadlig varmebildning uppstar.
Detta Or en star fordel jamfort med tidigare kanda losningar i vilka stromflodet har koncentrerats kring vissa diskreta partiklar och/eller komponenter, vilka har agerat som overladdningsskydd i battericellen, varvid relativt kraftig och atminstone delvis skadlig uppvarmning har kunnat uppsta vid dessa koncentrationer av stromfardelningen.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning utgors den jonledande elektrolyten vilken Or distribuerad i den atminstone en elektriskt ledande polymerfilmen 203 i det intrinsiska overladdningsskyddet, av en organisk elektrolyt, dar den organiska elektrolyten kan vara i fast fas, i vatskefas, eller i gel-form, och kan innefatta en eller flera av: en jonledande losning innefattande zinkjoner; en jonledande losning innefattande natriumjoner; en jonledande losning innefattande litiumjoner; en jonledande polymerfilm innefattande zinkjoner; - en jonledande polymerfilm innefattande natriumjoner; och en jonledande polymerfilm innefattande litiumjoner.
Enligt en utforingsform Or battericellen 200 en litiumjonbattericell. Far utgor di den atminstone en polymerfilmen 203 en separator, vilken Or elektrisk ledande och ledande for litiumjoner. De P-dopade 204 och N-dopade 20 filmerna Or elektriskt halvledande polymerfilmer vilka är 14 ledande for litiumjoner. Litiumjonbatterier har en rad fordelar, bland annat fungerar de enligt en utforingsform vd1 I hogtemperaturtilldmpningar, vid temperaturer kring cirka 90° C - 100° C, sasom for tilldmpningar i exempelvis hybridfordon.
Litiumjonbatterier har dven hog energitdthet och är relativt skonsamma mot miljon.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning innefattar var och en av de P-dopade 204 respektive N-dopade 205 filmerna ett eller flera av, och/eller kombinationer av, materialen: - NTCDA (naphthalene-1,4,5,8-tetra-carboxylic acid dianhydride; n-typ); Ppy (polypyrrole; p-typ); PEDT:PSS poly(3,4-ethylenedioxythiophene): poly(styrenesulfonate); p-typ); - PTCDA (perylene 3,4,9,10-tetracarboxylic acid dianhydride; n-typ); PTCDI (Perylene 3,4,9,10-tetracarboxylic acid diimides; ntyp) Sasom Or kdnt for en fackman, kan flera battericeller seriekopplas for att ge ett batten i ldmplig total spanning. I ett batten i med atminstone tva seriekopplade battericeller kan overladdningsskyddet enligt foreliggande uppfinning Oven tillhandahalla en intrinsisk aktiv balanseringsfunktion mellan battericellerna i batteriet vid uppladdning av batteriet.
Detta mojliggor en fOrenkling av balanseringselektronik exempelvis for hybridfordon och el-fordon, eller i andra anordningar for laddning av batterier.
Enligt en aspekt av foreliggande uppfinning tillhandahdlls ett forfarande for tillverkning av den ovan beskrivna battericellen 200. Battericellen 200 innefattar en positiv elektrod 201 och en negativ elektrod 202, vilka skiljs at av Atminstone en polymerfilm 203 som anordnas mellan de positiva 201 och en negativa elektroderna 202.
Enligt forfarande forses battericellen 200 med ett intrinsiskt overladdningsskydd genom att en jonledande elektrolyt distribueras i den atminstone en elektriskt ledande polymerfilmen 203, genom P-dopning av en elektriskt halvledande och jonledande film 204, genom N-dopning av en elektriskt halvledande och jonledande film 205, samt genom att anordna de P-dopade 204 och N-dopade 205 filmerna mellan den negativa elektroden 201 och den atminstone en polymerfilmen 203.
Harigenom kan ants& den ovan i detalj beskrivna battericellen tillverkas, vilket ger en battericell 200 med de ovan beskrivna fordelarna.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning distribueras den jonledande elektrolyten homogent i den Atminstone en polymerfilmens 203 volym. Med andra ord fordelas det elektriskt ledande materialet mom den atminstone en polymerfilmens 203 volym. Dessutom fordelas homogent det elektrisk halvledande materialet i de P-dopade 204 och N- dopade 205 filmerna. Denna homogena distribuering av de elektriskt ledande och elektriskt halvledande materialen gar att det intrinsiska Overladdningsskyddet integreras homogent anda ner till molekylniva for battericellen 200, varigenom stora kortslutningsstrommar kan hanteras vasentligen utan skadlig uppvarmning av Overladdningsskyddet eftersom stromflodet fordelas Over hela volymen.
En funktion med Zener-karakteristik fOr Overladdningsskyddet kan skapas medelst PN-overgangen, det viii saga medelst de P- dopade 204 och N-dopade 205 filmerna i kombination. Harigenom kan en lamplig storlek pa en genombrottsspanning Vz valjas for 16 Zener-funktionen, sa att laddning sker mom battericellens normala arbetsomrade, men effektivt och tillforlitligt farhindras att ske utanfar battericellens normala arbetsomrade.
Den jonledande elektrolyten kan vara i fast fas, i vatskefas eller i gel-form, och kan utgoras av en organisk elektrolyt, sasom en jonledande losning innefattande zinkjoner, natriumjoner, eller litiumjoner. Den jonledande elektrolyten kan aven utgoras av en jonledande polymerfilm innefattande zinkjoner, natriumjoner, eller litiumjoner.
De ovan namnda P-dopade 204 respektive N-dopade 205 filmerna kan tillverkas av en eller flera av, eller kombinationer av, de ovan uppraknade materialen, det vill saga: NTCDA (naphthalene-1,4,5,8-tetra-carboxylic acid dianhydride; n-typ); Ppy (polypyrrole; p-typ); PEDT:PSS poly(3,4-ethylenedioxythiophene): poly(styrenesulfonate); p-typ); PTCDA (perylene 3,4,9,10-tetracarboxylic acid dianhydride; n-typ); PTCDI (Perylene 3,4,9,10-tetracarboxylic acid diimides; ntyp).
Vid tillverkningen av battericellen 200 kan den positiva elektroden 201 sammanfogas med den atminstone en polymerfilmen 203. Dessa skikt sammanfogas aven med den N-dopade elektriskt halvledande och jonledande filmen 205. Dessa skikt sammanfogas med den P-dopade elektriskt halvledande och jonledande filmen 204. Dessa skikt sammanfogas med den negativa elektroden 202. Alla dessa sammanfogade skikt utgor, efter eventuell tillskarning och annan justering, sedan en flerskiktsfilm fran vilken battericellen och dess intrinsiska overladdningsskydd 17 erhalls. Exempelvis kan flerskiktsfilmen rullas ihop, eller placeras i lager ovanpa varandra, och kapas till en for en battericell 200 lamplig storlek.
Att, enligt foreliggande uppfinning, utnyttja tunna filmer, vilka kan vara atminstone delvis homogena, for att skapa det intrinsiska overladdningsskyddet ar kompatibelt med dagens tillverkningsprocess for battericeller. Darfor kan dagens tillverkningsprocesser enkelt modifieras for att tillverka av battericeller/batterier enligt foreliggande uppfinning.
Harigenom kan battericeller/batterier med tillforlitliga overladdningsskydd masstillverkas till en mycket ringa okad kostnad.
HOrigenom erhalls en mycket kompakt battericell, vilken innefattar ett tillfarlitligt, snabbt och exakt overladdningsskydd, och vilken Oven Or enkel att tillverka.
Tillverkningsforfarandet enligt foreliggande uppfinning loser tillverkningsproblem som funnits med tidigare kanda losningar, vilka utnyttjat diskreta komponenter som overladdningsskydd. Sadana diskreta komponenter kan vara mycket svara att ansluta till en battericell, och utnyttjandet av sadana diskreta overladdningsskydd kan ocksa omojliggOra ovan namnda tillverkning dar flerskiktsfilmer rullas ihop for att skapa kompakta battericeller.
Fareliggande uppfinning Or inte begransad till de ovan beskrivna utforingsformerna av uppfinningen utan avser och innefattar alla utforingsformer mom de bifogade sjalvstOndiga kravens skyddsomfdrig. 18

Claims (1)

Patentkrav 1. Battericell (200) innefattande en positiv elektrod (201) och en negativ elektrod (202) atskiljda av atminstone en polymerfilm (203), kannetecknad av ett intrinsiskt Overladdningsskydd innefattande: 1. en jonledande elektrolyt distribuerad i namnda atminstone en polymerfilm (203), dar namnda atminstone en polymerfilm (203) är elektriskt ledande; 2. en P-dopad elektriskt halvledande och jonledande film (204); och 3. en N-dopad elektriskt halvledande och jonledande film (205); varvid namnda P-dopade (204) och N-dopade (205) filmer är anordnade mellan namnda negativa elektrod (202) och namnda atminstone en polymerfilm (203). 2. Battericell (200) enligt patentkrav 1, varvid namnda intrinsiska overladdningsskydd är homogent integrerat medelst en homogen fordelning av elektriskt ledande material i en volym for namnda atminstone en polymerfilm (203), och medelst en homogen fordelning av elektriskt halvledande material i namnda P-dopade (204) och N-dopade (205) filmer. 3. Battericell (200) enligt patentkrav 2, varvid namnda homogena integrering av namnda intrinsiska overladdningsskydd over namnda atminstone en polymerfilm (203) är homogen i namnda volym ner till molekylniva. 4. Battericell (200) enligt nagot av patentkrav 1-3, varvid namnda P-dopade (204) och N-dopade (205) filmer är anordnade att tillhandahalla en diodkarakteristik. 19 5. Battericell (200) enligt patentkrav 4, varvid namnda diodkarakteristik innefattar en Zener-funktion, varvid en elektrisk strom I leds internt mom namnda battericell (200) medelst joner da en spanning U over nOmnda battericell (200) är mindre an ett absolutbelopp far en genombrottsspanning lUzl for namnda Zener-funktion; U I uz 7. Battericell (200) enligt patentkrav 6, varvid nOmnda interna elektroniska strom I medelst elektroner gor att namnda battericell kortsluts elektriskt med bibehallen laddning. 8. Battericell (200) enligt nigot av patentkrav 6-7, varvid namnda interna elektroniska strom I medelst elektroner gar att atminstone en kemisk och/eller elektrokemisk reaktion i namnda battericell (200) avtar. 9. Battericell (200) enligt nigot av patentkrav 6-8, varvid en storlek pi namnda genombrottsspanning Uz for namnda Zener-funktion bestams genom val av en eller flera egenskaper for namnda P-dopade (204) och N-dopade (205) filmer. 10. Battericell (200) enligt nigot av patentkrav 1-9, varvid namnda battericell (200) Or en litiumjonbattericell, cid/. - namnda itminstone en polymerfilm (203) utgor en separator vilken är elektrisk ledande och ledande far litiumjoner; och 1. namnda P-dopade (204) och N-dopade (205) filmer är polymerfilmer vilka är elektriskt halvledande och ledande for litiumjoner. 11. Battericell (200) enligt nagot av patentkrav 1-10, varvid namnda jonledande elektrolyt utgors av en organisk elektrolyt. 12. Battericell (200) enligt patentkrav 11, varvid namnda organiska elektrolyt innefattar en eller flera av: 1. en jonledande losning innefattande zinkjoner; - en jonledande losning innefattande natriumjoner; 2. en jonledande losning innefattande litiumjoner; 3. en jonledande polymerfilm innefattande zinkjoner; 4. en jonledande polymerfilm innefattande natriumjoner; och 5. en jonledande polymerfilm innefattande litiumjoner. 13. Battericell (200) enligt nagot av patentkrav 11-12, varvid namnda organiska elektrolyt är i en av faserna i gruppen av: 1. en jonledande fast fas; och 2. en jonledande vatskefas. 14. Battericell (200) enligt nagot av patentkrav 1-13, varvid namnda P-dopade (204) film respektive namnda N-dopade (205) film innefattar ett eller flera av material i gruppen av: 1. NTCDA (naphthalene-1,4,5,8-tetra-carboxylic acid dianhydride; n-typ); 2. Ppy (polypyrrole; p-typ); 3. PEDT:PSS poly(3,4-ethylenedioxythiophene): poly(styrenesulfonate); p-typ); 4. PTCDA (perylene 3,4,9,10-tetracarboxylic acid dianhydride; n-typ); 21 5. PTCDI (Perylene 3,4,9,10-tetracarhoxylic acid diimides; ntyp) 15. Battericell (200) enligt nagot av patentkrav 1-14, varvid namnda battericell (200) innefattar foljande skikt i foljande ordning: 1. namnda positiva elektrod (201); 2. namnda atminstone en polymerfilm (203); 3. namnda N-dopade och elektriskt halvledande och jonledande film (205); - namnda P-dopade och elektriskt halvledande och jonledande film (204); och 4. namnda negativa elektrod (202). 16. Batten i innefattande atminstone en battericell (200) enligt nagot av patentkrav 1-15. 17. Ett batten i enligt patentkrav 16, varvid batteriet innefattar atminstone tva seriekopplade battericeller (200) enligt ridgot av patentkrav 1-14, och varvid namnda intrinsiska overladdningsskydd vid laddning tillhandahaller en intrinsisk aktiv balanseringsfunktion mellan namnda atminstone tva battericeller (200). 18. Forfarande for tillverkning av en battericell (200) innefattande en positiv elektrod (201) och en negativ elektrod (202) atskiljda av atminstone en polymerfilm (203), kannetecknat av att ett intrinsiskt Overladdningsskydd anordnas i namnda battericell genom att: 1. distribuera en jonledande elektrolyt i namnda atminstone en polymerfilm (203), dar namnda atminstone en polymerfilm (203) Or elektriskt ledande; 2. P-dopa en elektriskt halvledande och jonledande film (204); - N-dopa en elektriskt halvledande och jonledande film (205); och 22 3. anordna namnda P-dopade (204) och N-dopade (205) filmer mellan namnda negativa elektrod (201) och namnda atminstone en polymerfilm (203). 19. Forfarande enligt patentkrav 18, varvid namnda jonledande elektrolyt är homogent distribuerad i en volym for namnda atminstone en polymerfilm (203), varigenom namnda intrinsiska overladdningsskydd integreras homogent ner till molekylniva over namnda battericell (200). 20. Forfarande enligt nagot av patentkrav 18-19, varvid en eller flera egenskaper far namnda P-dopade (204) och N- dopade (205) filmer vdljs for att tillhandahalla en Zenerfunktion med en for ndmnda battericell (200) ldmplig storlek pa en genombrottsspanning Vz for namnda Zener-funktion. 21. FOrfarande enligt ndgot av patentkrav 18-20, varvid namnda jonledande elektrolyt utgors av en organisk elektrolyt i gruppen av: 1. en jonledande losning innefattande zinkjoner; 2. en jonledande losning innefattande natriumjoner; 3. en jonledande losning innefattande litiumjoner; - en jonledande polymerfilm innefattande zinkjoner; 4. en jonledande polymerfilm innefattande natriumjoner; och 5. en jonledande polymerfilm innefattande litiumjoner. 22. Forfarande enligt patentkrav 21, varvid namnda organiska elektrolyt är i en av faserna i gruppen av: - en jonledande fast fas; och 1. en jonledande vdtskefas. 23. Forfarande enligt nagot av patentkrav 18-22, varvid namnda P-dopade (204) film respektive namnda N-dopade (205) film innefattar en eller flera av materialen i gruppen av: - NTCDA (naphthalene-1,4,5,8-tetra-carboxylic acid 23 dianhydride; n-typ); 1. Ppy (polypyrrole; p-typ); 2. PEDT:PSS poly(3,4-ethylenedioxythiophene): poly(styrenesulfonate); p-typ); - PTCDA (perylene 3,4,9,10-tetracarboxylic acid dianhydride; n-typ); 3. PTCDI (Perylene 3,4,9,10-tetracarboxylic acid diimides; ntyp). 24. Forfarande enligt nagot av patentkrav 18-23, varvid namnda battericell skapas genom en sammanfogning av foljande skikt i foljande ordning 1. namnda positiva elektrod (201); 2. namnda Atminstone en polymerfilm (203); 3. namnda N-dopade elektriskt halvledande och jonledande film (205); 4. namnda P-dopade elektriskt halvledande och jonledande film (204); och 5. namnda negativa elektrod (202). 25. Forfarande enligt patentkrav 24, varvid namnda sammanfogning resulterar i en flerskiktsfilm, vilken rullas ihop, eller placeras i lager ovanpa varandra, och kapas till lamplig storlek for namnda battericell (200). 0 1. 1.--1 901. — 901. 1. 01. 901. — On. - 1701. ---
1. I- neld reM/7,77,7777,77/77 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 206 201 203 204 202 211 2 212
SE1350667A 2013-05-31 2013-05-31 Intrinsiskt överladdningsskydd för battericell SE537191C2 (sv)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350667A SE537191C2 (sv) 2013-05-31 2013-05-31 Intrinsiskt överladdningsskydd för battericell
PCT/SE2014/050602 WO2014193291A1 (en) 2013-05-31 2014-05-16 Intrinsic overcharge protection for battery cell
US14/893,708 US9666911B2 (en) 2013-05-31 2014-05-16 Intrinsic overcharge protection for battery cell
CN201480029607.0A CN105283981B (zh) 2013-05-31 2014-05-16 用于电池组电池的内在过充电保护
JP2016516479A JP6149156B2 (ja) 2013-05-31 2014-05-16 バッテリーセルの固有の過充電保護
KR1020157036476A KR101833964B1 (ko) 2013-05-31 2014-05-16 배터리 셀용 진성 과충전 보호
BR112015026856-0A BR112015026856B1 (pt) 2013-05-31 2014-05-16 Célula de bateria, bateria compreendendo tal célula e método para fabricação de célula de bateria
EP14804024.9A EP3005447B1 (en) 2013-05-31 2014-05-16 Intrinsic overcharge protection for battery cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350667A SE537191C2 (sv) 2013-05-31 2013-05-31 Intrinsiskt överladdningsskydd för battericell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1350667A1 true SE1350667A1 (sv) 2014-12-01
SE537191C2 SE537191C2 (sv) 2015-03-03

Family

ID=51989187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1350667A SE537191C2 (sv) 2013-05-31 2013-05-31 Intrinsiskt överladdningsskydd för battericell

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9666911B2 (sv)
EP (1) EP3005447B1 (sv)
JP (1) JP6149156B2 (sv)
KR (1) KR101833964B1 (sv)
CN (1) CN105283981B (sv)
BR (1) BR112015026856B1 (sv)
SE (1) SE537191C2 (sv)
WO (1) WO2014193291A1 (sv)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6465085B2 (ja) * 2016-08-12 2019-02-06 株式会社豊田中央研究所 電流遮断素子及びその製造方法
EP3336933A1 (en) * 2016-12-14 2018-06-20 Lithium Energy and Power GmbH & Co. KG System and method for operating a rechargeable battery unit and rechargeable battery unit
KR102201347B1 (ko) * 2017-06-15 2021-01-08 주식회사 엘지화학 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
JP2020017384A (ja) * 2018-07-24 2020-01-30 三菱自動車工業株式会社 二次電池
JP7257859B2 (ja) 2019-04-12 2023-04-14 株式会社パイロットコーポレーション 食事遊び玩具

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3721754A1 (de) * 1987-07-01 1989-01-12 Asea Brown Boveri Ueberbrueckungselement zur sicherung von batteriezellen
JPH05266878A (ja) * 1992-03-23 1993-10-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 円筒型二次電池
JPH05335034A (ja) * 1992-06-01 1993-12-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> リチウム二次電池
US6447879B1 (en) * 1996-09-17 2002-09-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Electronic Device and method of manufacturing the same
US7049029B2 (en) * 2001-10-20 2006-05-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Nonaqueous electrolyte composition for improving overcharge safety and lithium battery using the same
US6717358B1 (en) * 2002-10-09 2004-04-06 Eastman Kodak Company Cascaded organic electroluminescent devices with improved voltage stability
JP2005267886A (ja) 2004-03-16 2005-09-29 Nissan Motor Co Ltd 二次電池
CN1610146A (zh) * 2004-10-12 2005-04-27 武汉大学 电压钳制隔膜及其制备方法
US7989106B2 (en) * 2004-11-02 2011-08-02 Nissan Motor Co., Ltd. Bipolar battery cell and assembled battery for a vehicle
JP5194351B2 (ja) 2004-11-02 2013-05-08 日産自動車株式会社 バイポーラ電池
WO2007116363A2 (en) * 2006-04-07 2007-10-18 High Power Lithium S.A. Lithium rechargeable electrochemical cell
EP1901388A1 (en) * 2006-09-14 2008-03-19 High Power Lithium S.A. Overcharge and overdischarge protection in lithium-ion batteries
JP5343313B2 (ja) * 2006-11-27 2013-11-13 日産自動車株式会社 二次電池システム
EP2151005A4 (en) * 2007-05-31 2011-08-24 A123 Systems Inc SEPARATOR COMPRISING AN ELECTROACTIVE MATERIAL FOR PROTECTION AGAINST OVERLOAD
US8784690B2 (en) * 2010-08-20 2014-07-22 Rhodia Operations Polymer compositions, polymer films, polymer gels, polymer foams, and electronic devices containing such films, gels and foams
EP2551949A1 (en) * 2011-07-28 2013-01-30 Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Metal complexes for use as dopants and other uses
JP5838042B2 (ja) * 2011-05-17 2015-12-24 株式会社日立製作所 リチウムイオン電池用セパレータおよびそれを用いたリチウムイオン電池
JP6004310B2 (ja) 2012-01-31 2016-10-05 国立大学法人山形大学 非水電解液二次電池用セパレータ及びその製造方法並びに非水電解液二次電池
KR20150143548A (ko) * 2013-04-12 2015-12-23 가부시키가이샤 셀모 엔터테인먼트 재팬 광전 변환 소자, 축방전 기능을 갖는 광전 변환 소자 및 2차전지
US9917330B2 (en) * 2013-12-10 2018-03-13 Kabushiki Kaisha Nihon Micronics Secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
EP3005447B1 (en) 2019-04-24
BR112015026856A2 (pt) 2017-07-25
CN105283981B (zh) 2017-10-24
WO2014193291A1 (en) 2014-12-04
JP6149156B2 (ja) 2017-06-14
JP2016525770A (ja) 2016-08-25
KR20160013985A (ko) 2016-02-05
US9666911B2 (en) 2017-05-30
CN105283981A (zh) 2016-01-27
US20160111756A1 (en) 2016-04-21
SE537191C2 (sv) 2015-03-03
BR112015026856B1 (pt) 2022-01-11
EP3005447A1 (en) 2016-04-13
EP3005447A4 (en) 2017-01-18
KR101833964B1 (ko) 2018-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9997816B2 (en) Micro-hybrid battery module for a vehicle
CN103477528B (zh) 起动器锂电池和用于该锂电池的固态开关
CN103165946B (zh) 电池组
KR101921135B1 (ko) 연소 엔진과 자동차에 이용되는 무연 시동 축전 배터리, 처리 방법 및 그 용도
US7989106B2 (en) Bipolar battery cell and assembled battery for a vehicle
SE1350667A1 (sv) Intrinsiskt överladdningsskydd för battericell
CN103733381A (zh) 保护电池组的元件
EP2915242A2 (fr) Systeme d&#39;alimentation electrique a double stockeurs d&#39;energie electrique d&#39;un vehicule automobile ou hybride
JP2005267886A (ja) 二次電池
CN107258026B (zh) 具有二次密封件的锂离子电池单元
JP5194351B2 (ja) バイポーラ電池
US20230068153A1 (en) Battery electric system having switchable architecture with thermal runaway protection
JP2011142040A (ja) 固体電池モジュール
CN207737138U (zh) 电动车锂电池系统及电动车
WO2019166732A2 (fr) Module d&#39;alimentation pour moteur de véhicule électrique, avec transfert thermique
US9768433B2 (en) Multi-layered terminal having thermal fuse for a traction battery cell
CN114930671A (zh) 电池装置