【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有不同的电极和集流体特性以实现充电率平衡的非对称电池组
[0001]本公开整体涉及电池单元，并且更具体地讲，涉及具有不同的电极和/或集流体特性以实现充电率平衡的电池组。
技术介绍
[0002]果冻卷电池单元包括卷绕的阴极层和阳极层，其中插片从每个层延伸以实现与阴极层和阳极层的电连接。与具有较低容量的果冻卷相比，具有较高容量的果冻卷通常需要更长和/或更宽的阴极层和阳极层。并联连接两个或更多个果冻卷(其中这些果冻卷具有不同的容量)可能导致提供给每个果冻卷和由每个果冻卷提供的充电电流和/或放电电流方面的失衡。此外，各自具有不同的电池单元设计(例如，在两个或更多个果冻卷中具有不同的电极形状)但具有基本上相同容量的并联连接的果冻卷可能由于它们的阻抗差异而仍在提供给每个果冻卷和由每个果冻卷提供的充电电流和/或放电电流方面存在失衡。
[0003]在此类情况下，可能期望通过使容量比阻抗(“QSI”)的差值最小化来平衡所连接的电池单元的充电率(即，相对于额定容量的电流)。换句话讲，充电电流和放电电流与每个所连接的电池单元的相应容量成比例地被划分。具体地讲，由于并联连接的果冻卷共享相同的充电和放电电压，因此应当使每个果冻卷的电压降相等，即，ΔV＝I
i Z
i
＝I
j Z
j
...＝I
n
Z
n
，其中“I”为以安培为单位的负载或电流，并且“Z”为阻抗。通过充电率平衡，应使每个果冻卷的QSI相等，即，QSI＝Q
i
Z>i
＝Q
j
Z
j
...＝Q
n
Z
n
，其中“Q”为容量，并且“Z”为阻抗。特定果冻卷的QSI是电极长度和/或宽度的函数，因为电极越长和/或越宽，QSI越大。一般来讲，QSI可被视为平面内(诸如集流体电阻)QSI贡献和跨平面(诸如电荷转移和电解质阻抗)QSI贡献的总和。预期跨平面QSI在具有相同电极特性(诸如有源层厚度)的两个果冻卷之间平衡(相等)，但平面内QSI将随集流体长度和/或宽度而变化(在这两者之中，长度对平面内QSI的影响通常远大于宽度)。
技术实现思路
[0004]本专利技术所公开的实施方案提供了一种电池组，该电池组通过减小电池单元的阻抗利用充电率平衡来平衡该电池组的充电率。该电池组包括第一电池单元，该第一电池单元具有一组卷绕层，该组卷绕层包括阴极层、阳极层和设置在该阴极层与该阳极层之间的分隔体层。该电池组还包括与该第一电池单元并联连接的第二电池单元。该第二电池单元包括一组卷绕层，该组卷绕层包括阴极层、阳极层和设置在该阴极层与该阳极层之间的分隔体层。该第一电池单元的阴极层具有涂覆在第一集流体上的第一有源层。该第一集流体具有第一厚度。该第二电池单元的阴极层具有涂覆在第二集流体上的第二有源层。该第二集流体具有大于该第一厚度的第二厚度以减小该第二电池单元的阻抗并且使该第二电池单元的充电率与该第一电池单元的充电率平衡。
[0005]本专利技术所公开的实施方案提供了一种电池组，该电池组通过减小电池单元的阻抗
利用充电率平衡来平衡该电池组的充电率。该电池组包括第一电池单元，该第一电池单元具有一组卷绕层，该组卷绕层包括阴极层、阳极层和设置在该阴极层与该阳极层之间的分隔体层。该电池组还包括与该第一电池单元并联连接的第二电池单元。该第二电池单元包括一组卷绕层，该组卷绕层包括阴极层、阳极层和设置在该阴极层与该阳极层之间的分隔体层。该第一电池单元的阳极层具有涂覆在第一集流体上的第一有源层。该第一集流体具有第一厚度。该第二电池单元的阳极层具有涂覆在第二集流体上的第二有源层。该第二集流体具有大于该第一厚度的第二厚度以减小该第二电池单元的阻抗并且使该第二电池单元的充电率与该第一电池单元的充电率平衡。
[0006]在一些实施方案中，公开了一种用于平衡非对称电池组的充电率的方法。该方法包括将第一果冻卷电池单元和第二果冻卷电池单元封装成电池组。该方法还包括通过增加该第二果冻卷电池单元的阴极层的集流体的厚度以减小该第二果冻卷电池单元的阻抗来平衡该第二果冻卷电池单元的充电率与该第一果冻卷电池单元的充电率。该方法还包括并联连接该第一果冻卷电池单元和该第二果冻卷电池单元。
附图说明
[0007]通过参考以下结合了附图的描述可更好地理解本文的实施方案，其中类似的附图标号表示功能相同或类似的元件。应当理解这些附图仅示出了本公开的示例性实施方案，并且因此不被视为是对本公开范围的限制，因此将通过使用附图以另外的特定性和细节来描述和解释本文的原理，其中：
[0008]图1A示出了根据本主题技术的各个方面的电池组的透视图；
[0009]图1B示出了根据本主题技术的各个方面的电池组的透视图；
[0010]图2A示出了根据本主题技术的各个方面的电池单元的横截面视图；
[0011]图2B示出了根据本主题技术的各个方面的电池单元的横截面视图；
[0012]图3A示出了根据本主题技术的各个方面的电极的详细视图；
[0013]图3B示出了根据本主题技术的各个方面的电极的详细视图；
[0014]图3C示出了根据本主题技术的各个方面的电极的详细视图；
[0015]图3D示出了根据本主题技术的各个方面的电极的详细视图；
[0016]图4示出了根据本主题技术的各个方面的便携式电子设备；并且
[0017]图5示出了根据本主题技术的各个方面的用于平衡非对称电池组的充电率的示例性方法。
具体实施方式
[0018]下面详细讨论本公开的各种实施方案。虽然讨论的是具体实施方式，但应当理解这仅仅为了说明目的而进行。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开的实质和范围的情况下可以使用其他部件和配置。
[0019]果冻卷电池单元包括卷绕的阴极层和阳极层，其中插片从每个层延伸以实现与阴极层和阳极层的电连接。与具有较低容量的果冻卷相比，具有较高容量的果冻卷通常需要更长和/或更宽的阴极层和阳极层。并联连接两个或更多个果冻卷(其中每个果冻卷具有不同容量)可导致较高容量的果冻卷具有相比于较低容量的果冻卷增加的平面内QSI，这是由
于设置在较高容量的果冻卷的集流体上的有源层的长度和/或宽度增加所致。此外，各自具有不同的电池单元设计(例如，在两个或更多个果冻卷中具有不同的电极形状)但具有基本上相同容量的并联连接的果冻卷可能由于它们的平面内QSI差异而仍在提供给每个果冻卷和由每个果冻卷提供的充电电流和/或放电电流方面存在失衡。一般来讲，电极长度越长，或者电极宽度越宽，平面内QSI就越高。在容量和/或QSI方面具有显著差异的并联连接的果冻卷可导致提供给每个果冻卷和由每个果冻卷提供的充电电流和/或放电电流方面的失衡。失衡可导致较低QSI的果冻卷消耗电池组的较大比例的充电率。充电率或QSI失衡可导致较低QSI的果冻卷电池单元以较高充电率进行充电，以导致降低的阳极电势，从而触发锂析出。此外，在等待较本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池组，包括：第一电池单元，所述第一电池单元包括一组卷绕层，所述一组卷绕层包括阴极层、阳极层和设置在所述阴极层与所述阳极层之间的分隔体层；第二电池单元，所述第二电池单元与所述第一电池单元并联连接，所述第二电池单元包括一组卷绕层，所述一组卷绕层包括阴极层、阳极层和设置在所述阴极层与所述阳极层之间的分隔体层；其中所述第一电池单元的所述阴极层包括涂覆在第一集流体上的第一有源层，所述第一集流体具有第一厚度；并且其中所述第二电池单元的所述阴极层包括涂覆在第二集流体上的第二有源层，所述第二集流体具有大于所述第一厚度的第二厚度以减小所述第二电池单元的阻抗并且使所述第二电池单元的充电率与所述第一电池单元的充电率平衡。2.根据权利要求1所述的电池组，其中所述第二电池单元的所述阴极层的所述第二集流体的平面内阻抗小于所述第一电池单元的所述阴极层的所述第一集流体的平面内阻抗。3.根据权利要求1所述的电池组，其中所述第二电池单元的所述阴极层的所述第二有源层的厚度小于所述第一电池单元的所述阴极层的所述第一有源层的厚度。4.根据权利要求3所述的电池组，其中所述第二电池单元的所述阴极层的所述第二有源层的跨平面阻抗小于所述第一电池单元的所述阴极层的所述第一有源层的跨平面阻抗。5.根据权利要求1所述的电池组，其中所述第二电池单元的所述阳极层包括集流体，所述集流体的厚度大于所述第一电池单元的所述阳极层的集流体的厚度。6.根据权利要求5所述的电池组，其中所述第二电池单元的所述阳极层的所述集流体的平面内阻抗小于所述第一电池单元的所述阳极层的所述集流体的平面内阻抗。7.根据权利要求1所述的电池组，其中所述第二电池单元的所述阳极层包括有源层，所述有源层的厚度小于所述第一电池单元的所述阳极层的有源层的厚度。8.根据权利要求7所述的电池组，其中所述第二电池单元的所述阳极层的所述有源层的跨平面阻抗小于所述第一电池单元的所述阳极层的所述有源层的跨平面阻抗。9.一种电池组，包括：第一电池单元，所述第一电池单元包括一组卷绕层，所述一组卷绕层包括阴极层、阳极层和设置在所述阴极层与所述阳极层之间的分隔体层；第二电池单元，所述第二电池单元与所述第一电池单元并联连接，所述第二电池单元包括一组卷绕层，所述一组卷绕层包括阴极层、阳极层和设置在所述阴极层与所述阳极层之间的分隔体层；其中所述...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。