一种锂离子二次电池制造技术

一种锂离子二次电池包括一电池外壳、叠卷地置于该电池外壳内的具有正极电极与负极电极的电极组、位于电池外壳的顶部外且是与电极组的正极电极电气连接的正极电极端、及位于电池外壳的底部且是与电极组的负极电极电气连接的负极电极端，该锂离子二次电池更包括：一置于该电池外壳内延伸在该电池外壳的两末端之间的超级电容基板，该超级电容基板包括一基板、一通过金属片与该电池的正极电极端电气连接的第一铜箔片、一通过金属片与该电池的负极电极端(104)电气连接的第二铜箔片、及至少一个电气连接至该第一箔铜片和该第二铜箔片的电容；及适于该锂离子二次电池的电解质。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子二次电池
本专利技术有关于一种二次电池，更特别地，有关于一种锂离子二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池被广泛用于消费性电子产品，例如，移动电话、平板计算机、和笔记本型计算机。锂离子二次电池也可用于其他领域，诸如军事用途、电动汽车和航空航天应用。典型的锂离子二次电池依然存在一些安全问题，而且当使用于电动车上时是需要多颗串联并联成模块使用，但由于每颗电池的电压、电流及内阻皆不尽相同，在电池使用于串联并联模块时会影响整体性能表现。
技术实现思路
根据本专利技术的一特征，一种锂离子二次电池包括一电池外壳、叠卷地置于该电池外壳内的具有正极电极与负极电极的电极组、位于电池外壳的顶部外且是与电极组的正极电极电气连接的正极电极端、及位于电池外壳的底部且是与电极组的负极电极电气连接的负极电极端，该锂离子二次电池更包括：一置于该电池外壳内延伸在该电池外壳的两末端之间的超级电容基板，该超级电容基板包括一基板、一通过金属片与该电池的正极电极端电气连接的第一铜箔片、一通过金属片与该电池的负极电极端104电气连接的第二铜箔片、及至少一个电气连接至该第一箔铜片和该第二铜箔片的电容；及适于该锂离子二次电池的电解质，通过该超级电容基板的设置，电池能够被保护免受回冲电流/电压造成电池损坏而且该电容基板在负载运转上可以提高功率因子，当电池充/放电时，超级电容高速做微小充放电，在正负极表面做拉/放锂离子防止形成锂离子晶枝，防止电池回流衰减寿命，以增长电池的寿命。附图说明图1是为显示本专利技术的一优选实施例的一种锂离子二次电池的示意图；图2是为显示本专利技术的该优选实施例的一种锂离子二次电池的超级电容板的示意图；图3是为显示本专利技术的另一优选实施例的一种锂离子二次电池的示意图；图4A至4C是为显示本专利技术的又另一优选实施例的一种锂离子二次电池的示意图；图5是为显示本专利技术的又再另一优选实施例的一种锂离子二次电池的示意图；图6是为显示本专利技术的再一优选实施例的一种锂离子二次电池的示意图；图7是为显示本专利技术的又再一优选实施例的一种锂离子二次电池的示意图；图8是为显示本专利技术的另一优选实施例的一种锂离子二次电池的示意图；及图9是为显示本专利技术的又另一优选实施例的一种锂离子二次电池的示意图。具体实施方式应要理解的是，为了简单和清楚地说明，图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，为了清晣起见，一些元件的尺寸相对于其他元件来说是被夸大的。在下面的具体实施例中，许多具体细节被阐述以便提供对本专利技术的彻底理解。然而，本领域技术人员应理解可在没有这些具体细节的情况下实现本专利技术。在其他情况下，公知的方法、过程和组件没有被详细描述以便不混淆本专利技术。请参阅图1所示，图中显示本专利技术的实施例的例示锂离子二次电池。在本实施例中，该锂离子二次电池100是以18650电池为例子。当然，该锂离子二次电池100也可以是软包电池、22650电池、40135电池等等任何其他尺寸或外型的锂离子二次电池。该锂离子二次电池包括一电池外壳101、叠卷地置于该电池外壳101内的具有正极电极(图中未示)与负极电极(图中未示)的电极组102(由于电极组102是为现有，因此其详细描述不再赘述)、位于电池外壳101的顶部外且是与电极组102的正极电极电气连接的正极电极端103、位于电池外壳101的底部且是与电极组102的负极电极电气连接的负极电极端104、一置于该电极组102中央的超级电容基板106、以及适于锂离子二次电池的电解质105。例如，电解质105可以是为锂盐混合剂。该电解质也可以是固态电解质，包括聚合物电解质。应要注意的是，在本实施例中，电解质105是含有1％至99％重量比的氯化钠以致于当本专利技术的二次电池是在零度以下的环境中使用时电解质不会结冰以确保电池能被正常使用并且能保护电池被穿刺时不会爆炸和起火燃烧。或者，是为一有机或无机纳米级四氟化碳材料的能防止水分子结晶化而产生结冰效应，即，能让电解液维持在液态状态，的防冻材料592是添加在电解质105内，致使电池在-60℃的环境下依然能运作且具有原来容量的60％可用。应要注意的是，该防冻材料592可以是任何其他合适的材料，只要能使电解液维持在液态状态即可。请配合参阅图2所示。如在图2中所示，该超级电容基板106包括一基板1060、一通过金属片1064或以任何其他适合的方式与该电池的正极电极端103(见图1)电气连接的第一铜箔片1061、一通过金属片1064或以任何其他适合的方式与该电池的负极电极端104电气连接的第二铜箔片1062、及至少一个电气连接至该第一箔铜片1061和该第二铜箔片1062的电容1063。在本实施例中，该电容基板106包括数个电容1063。如在图1中所示，该超级电容基板106是被置于电池外壳101的中央延伸在该电池外壳101的两末肯之间，达成保护电池免受回冲电流/电压造成电池损坏而且该电容基板106在负载运转上可以提高功率因子。当电池充/放电时，超级电容高速做微小充放电，在正负极表面做拉/放锂离子防止形成锂离子晶枝，防止电池回流衰减寿命。图3显示本专利技术的另一实施例的锂离子二次电池的示意图。在本实施例中，更包括电气连接在正极电极端103与超级电容基板106之间的一限流IC55及一可与外部电源管理系统(图中未示)连通的蓝牙通讯模块58。通过该蓝牙通讯模块58，该限流IC55是被控制以限制该电池的输出电压和电流在一想要的数值，以致于当数个电池被串联并联在一起时，每个电池的输出电压和电流皆能一致，达成最佳充放电效果。即，依据欧姆定律，V/I＝R，其中，V是电压，I是电流，而R是电阻。因此，当V1＝V2＝Vn+1时，以及I1＝I2＝In+1时，必然得出一致性内阻R1＝R2＝Rn+1。如是可控制每颗电池的电压、电流及内阻产生一致性，在电池使用在串联并联模块时内阻一致性提升良率。应要注意的是，由于超级电容基板106的电容1063与电池内阻R和电感L形成RLC共振，因此电池寿命得以延长并且能够防止锂离子长晶枝的情况。图4A至图4C显示在本专利技术的另一实施例的锂离子二次电池中所使用的电极组102A。请参阅图4A至图4B所示，在本实施例中的电极组102A的在其的表面上涂布有正极材料的铝箔102A1(图4A)，与在其的表面上涂布有负极材料的铝箔(图4B)中，皆被切割以致于当拉出并反折经过切割的铝箔部分102A11和102A21时形成数个长形通孔102A10和102A20。当涂布有正极材料的铝箔102A1与涂布有负极材料的铝箔102A2被绕卷之后即得到如图4C中所示的外观形状。请配合参阅图5所示，铝箔部分102A11是与电容基板106的金属片1064一起电气连接至正极电极端103而铝箔部分102A21是与电容基板106的金属片1064一起电气连接至负极电极端104。借着铝箔102A1和102A2的如此的构造，总电流Itotal＝I1+I2+.....+In+1，达成快充和快放电流的功能。图6显示本专利技术的另一实施例的锂离子二次电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子二次电池，包括一电池外壳、叠卷地置于该电池外壳内的具有正极电极与负极电极的电极组、位于电池外壳的顶部外且是与电极组的正极电极电气连接的正极电极端、及位于电池外壳的底部且是与电极组的负极电极电气连接的负极电极端，该锂离子二次电池更包括：/n一置于该电池外壳内延伸在该电池外壳的两末端之间的超级电容基板，该超级电容基板包括一基板、一通过金属片与该电池的正极电极端电气连接的第一铜箔片、一通过金属片与该电池的负极电极端(104)电气连接的第二铜箔片、及至少一个电气连接至该第一箔铜片和该第二铜箔片的电容；及/n适于该锂离子二次电池的电解质，/n通过该超级电容基板的设置，电池能够被保护免受回冲电流/电压造成电池损坏而且该电容基板在负载运转上可以提高功率因子，当电池充/放电时，超级电容高速做微小充放电，在正负极表面做拉/放锂离子防止形成锂离子晶枝，防止电池回流衰减寿命，以增长电池的寿命。/n

【技术特征摘要】
20180615 TW 1071210521.一种锂离子二次电池，包括一电池外壳、叠卷地置于该电池外壳内的具有正极电极与负极电极的电极组、位于电池外壳的顶部外且是与电极组的正极电极电气连接的正极电极端、及位于电池外壳的底部且是与电极组的负极电极电气连接的负极电极端，该锂离子二次电池更包括：
一置于该电池外壳内延伸在该电池外壳的两末端之间的超级电容基板，该超级电容基板包括一基板、一通过金属片与该电池的正极电极端电气连接的第一铜箔片、一通过金属片与该电池的负极电极端(104)电气连接的第二铜箔片、及至少一个电气连接至该第一箔铜片和该第二铜箔片的电容；及
适于该锂离子二次电池的电解质，
通过该超级电容基板的设置，电池能够被保护免受回冲电流/电压造成电池损坏而且该电容基板在负载运转上可以提高功率因子，当电池充/放电时，超级电容高速做微小充放电，在正负极表面做拉/放锂离子防止形成锂离子晶枝，防止电池回流衰减寿命，以增长电池的寿命。


2.如权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，该电解质是为锂盐混合剂，或是为固态电解质，包括聚合物电解质，电解质是含有1％至99％重量比的氯化钠以致于当该锂离子二次电池是在零度以下的环境中使用时电解质不会结冰以确保电池能被正常使用并且能保护电池被穿刺时不会爆炸和起火燃烧。


3.如权利要求1所述的锂离子二次电池，更包含一添加在电解质内的有机或无机纳米级四氟化碳材料的能防止水分子结晶化而产生结冰效应，即，能让电解液维持在液态状态，的防冻材料，致使电池在-60℃的环境下依然能运作且具有原来容量的60％可用。


4.如权利要求1所述的锂离子二次电池，更包括电气连接在正极电极端与超级电容板之间的一限流IC及一可与外部电源管理系统连通的蓝牙通讯模块，通过该蓝牙通讯模块，该限流IC是被控制以限制该电池的输出电压和电流在一想要的数值，以致于当数个电池被串联并联在一起时，每个电池的输出电压和电流皆能一致，达成最佳充放电效果，即，依据欧姆定律，V/I＝R，其中，V是电压，I是电流，而R是电阻，因此，当V1＝V2＝Vn+1时，以及I1＝I2＝In+1时，必然得出一致性内阻R1＝R2＝Rn+1，如是可控制每颗电池的电压、电流及内阻产生一致性，在电池使用在串联并联模块时内阻一致性提升良率，此外，由于超级电容基板的电容与电池内阻R和电感L形成RLC共振，因此电池寿命得以延长并且能够防止锂离子长晶枝的情况。


5.如权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，该电极组的在其的表面上涂布有正极材料的铝箔，与在其的表面上涂布有负极材料的铝箔中，皆被切割以致于当拉出并反折经过切割的铝箔部分时形成数个长形通孔，当涂布有正极材料的铝箔与涂布有负极材料的铝箔被绕卷之后铝箔部分是与电容基板的金属片一起电气连接至正极电极端而铝箔部分是与电容基板的金属片一起电气连接至负极电极端，借着铝箔的如此的构造，总电流Itotal＝I1+I2+.....

【专利技术属性】
技术研发人员：沈明东，沈孟纬，
申请(专利权)人：沈明东，
类型：发明
国别省市：中国台湾;TW