[发明专利]用于电池组电池的内在过充电保护有效
申请号: | 201480029607.0 | 申请日: | 2014-05-16 |
公开(公告)号: | CN105283981B | 公开(公告)日: | 2017-10-24 |
发明(设计)人: | P·斯文斯 | 申请(专利权)人: | 斯堪尼亚商用车有限公司 |
主分类号: | H01M2/34 | 分类号: | H01M2/34;H01M10/0525;H01M10/42;H01M10/44 |
代理公司: | 永新专利商标代理有限公司72002 | 代理人: | 彭丽丹,过晓东 |
地址: | 瑞典南*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 电池组 电池 内在 充电 保护 | ||
1.电池组电池(200),其包括一个正极(201)和一个负极(202),所述正极和负极被至少一层聚合物膜(203)隔开,其特征在于,所述电池组电池包括内在过充电保护,所述内在过充电保护是通过所述电池组电池(200)包括以下顺序的层来实现的:
-所述正极(201);
-所述至少一层聚合物膜(203),该至少一层聚合物膜是导电性的,并且包括分布在该至少一层聚合物膜(203)中的离子导电性电解质;
-N型掺杂的半导电性和离子导电性膜(205);
-P型掺杂的半导电性和离子导电性膜(204);和
-所述负极(202)。
2.根据权利要求1所述的电池组电池(200),其中在所述至少一层聚合物膜(203)的体积中均匀分布导电性材料,以及在所述P型掺杂的半导电性和离子导电性膜(204)和N型掺杂的半导电性和离子导电性膜(205)中均匀分布半导电性材料,由此均匀结合入所述内在过充电保护。
3.根据权利要求2所述的电池组电池(200),其中在所述至少一层聚合物膜(203)上均匀结合所述内在过充电保护是在所述体积中直至分子水平上都是均匀的。
4.根据权利要求1所述的电池组电池(200),其中所述P型掺杂的半导电性和离子导电性膜(204)和N型掺杂的半导电性和离子导电性膜(205)被设置以提供二极管特性。
5.根据权利要求4所述的电池组电池(200),其中所述二极管特性包括齐纳功能,其中当所述电池组电池(200)的电压U小于所述齐纳功能的击穿电压的绝对值|Uz|即U<|Uz|时,电流I通过离子被通入电池组电池200内。
6.根据权利要求4所述的电池组电池(200),其中所述二极管特性包括齐纳功能,其中当所述电池组电池(200)的电压U大于所述齐纳功能的击穿电压的绝对值|Uz|即U>|Uz|时,允许电流I通过电子在电池组电池(200)内由所述正极(201)流向所述负极(202)。
7.根据权利要求6所述的电池组电池(200),其中通过电子产生的所述电流I使得所述电池组电池电短路,而其充电不受影响。
8.根据权利要求6或7所述的电池组电池(200),其中通过电子产生的所述电流I使得在所述电池组电池(200)中减少了至少一个化学反应。
9.根据权利要求5或6所述的电池组电池(200),其中所述齐纳功能的击穿电压Uz的大小通过选择所述P型掺杂的半导电性和离子导电性膜(204)和N型掺杂的半导电性和离子导电性膜(205)的一个或多个特征来确定。
10.根据权利要求1-3之一所述的电池组电池(200),其中所述电池组电池(200)是锂离子电池组电池,其中,
-所述至少一层聚合物膜(203)构成隔膜,该隔膜是导电性的和导锂离子的;以及
-所述P型掺杂的半导电性和离子导电性膜(204)和N型掺杂的半导电性和离子导电性膜(205)为聚合物膜,该聚合物膜是半导电性的和导锂离子的。
11.根据权利要求1-3之一所述的电池组电池(200),其中所述离子导电性电解质由有机电解质构成。
12.根据权利要求11所述的电池组电池(200),其中所述有机电解质包括以下的一种或多种:
-包含锌离子的离子导电性溶液;
-包含钠离子的离子导电性溶液;
-包含锂离子的离子导电性溶液;
-包含锌离子的离子导电性聚合物膜;
-包含钠离子的离子导电性聚合物膜;和
-包含锂离子的离子导电性聚合物膜。
13.根据权利要求11所述的电池组电池(200),其中所述有机电解质处于以下相之一:离子导电性固相和离子导电性液相。
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