可自動補充電解液的鋰電池芯

专利摘要:
一種可自動補充電解液的鋰電池芯，包含一封裝袋，該封裝袋的內部空間被至少一分隔部隔成一芯室及至少一儲液室，該芯室和儲液室經由設置在分隔部上的通道相通，在該芯室內收納有正極、負極、分隔該正負極的隔離膜及電解液，在該儲液室內儲存有補充用電解液，以補充鋰電池”經時”使用之後，因正負極膨脹而被吸走的電解液，確保鋰電池在使用一段時間後仍然接近其原來的容量，延長鋰電池壽命。
公开号:TW201324928A
申请号:TW100145465
申请日:2011-12-09
公开日:2013-06-16
发明作者:Ching-Feng Wang
申请人:Lorom Ind Co Ltd；
IPC主号:Y02E60-00

专利说明:
可自動補充電解液的鋰電池芯
本發明係關於一種鋰電池芯，尤指一種可自動補充電解液的鋰電池芯。
廣義的鋰離子二次電池(以下簡稱鋰電池)主要是由正極、負極、介於該正負極之間的隔離膜及電解液所構成。其中，隔離膜使正負極相互分開，彼此不相接觸。同時隔離膜和正負極具有極多微小孔隙，可讓電解液在正負極之間循環。鋰電池所能供應的電流量受到鋰電池”容量”的限制，而鋰電池的容量又與其所含的電解液是否充足息息相關。
鋰電池在”經時”使用之後，電解液會因為正負極膨脹而被吸走一部分，造成循環於兩極之間的帶電鋰離子移動介質(電解液)不足，導致正極局部枯竭(Dry Out)現象，使鋰離子析出成鋰原子而降低該鋰電池的容量。一旦正極枯竭擴大到一定程度時，鋰電池就會失效。因此，透過補充電解液的手段可延長鋰電池壽命。然而，鋰電池因為是完全密封的，無法像電瓶一樣，可在電解液的液面過低時，從外部加水來補充。
本發明乃為解決上述問題所成，其目的在提供一種可自動補充電解液的鋰電池芯，確保鋰電池在使用一段時間後仍然接近其原來的容量，延長鋰電池壽命。
具體實現本發明的鋰電池芯，包含一封裝袋，該封裝袋的內部空間被至少一分隔部隔成一芯室及至少一儲液室，該芯室和儲液室經由設置在分隔部上的通道相通，在該芯室內收納有正極、負極、分隔該正負極的隔離膜及電解液，在該儲液室內儲存有補充用電解液。
所述儲液室可形成於該芯室的一側、兩側或兩側以上。
本發明對照習用技術的功效在於，可適時補充鋰電池”經時”使用之後，因正負極膨脹而被吸走的電解液，確保鋰電池在使用一段時間後仍然接近其原來的容量，延長鋰電池壽命。
至於本發明的技術內容及其它目的與特點參照下面配合圖式的實施例說明即可完全明白。
第一圖為本發明『可自動補充電解液的鋰電池芯』10a的正面，第二圖為其剖面，第三圖為其部分元件的外觀，可供說明本發明的技術內容，其中有關上、下、左、右的方向係以第一圖為參考基準。該鋰電池芯10a包括一封裝袋12，該封裝袋12由內層12a、中層12b和外層12c三層材料經過熱熔接製成袋狀，此三層材料一般採用聚丙烯(PP)、鋁箔和尼龍(Nylon)，但亦可為其它適當材料，不受上述材質所限制。所述封裝袋12的內部空間被一分隔部14隔成一芯室16和一儲液室18，該分隔部14具有一用以溝通芯室16和儲液室18的通道20。在該芯室16內收納有正極22、負極24、分隔該正負極的隔離膜26及電解液(圖未示)。正極22由複數正極板22a組成。負極24由複數負極板24a組成。在較佳的實施例中，負極板24a的數量較正極板22a的數量多一片，以提供化學反應時電解液中往返游離的鋰離子有足夠暫留的空間。當正極板22a和負極板24a數量相同時，可能造成鋰電池容量難以達到最佳化匹配而降低部分容量。正極板22a的正極極耳22b和負極板24a的負極極耳24b錯開地從封裝袋12的上側突出於外，供電性連接之用。隔離膜26與正極板22a和負極板24a上都具有極多微小孔隙(圖未示)，可讓電解液在正極22和負極24之間循環。
本發明的特點在於，在封裝袋12的芯室16右側提供一與其相通的儲液室18，該儲液室18內儲存有補充用電解液(圖未示)，該補充用電解液可透過毛細現象經由通道20自動補充鋰電池”經時”使用之後，因正極22和負極24膨脹而被吸走的電解液。明白的說，因為正極板22a、負極板24a和隔離膜26充滿細孔(相當於毛細管)，使得補充用電解液能夠被正極22、負極24和隔離膜26吸收到芯室16內，補充不足的電解液，確保鋰電池在使用一段時間後仍然接近其原來的容量，達到延長鋰電池壽命之目的。
將數個鋰電池芯10a串連或並聯在一起，使其達到所期望的電壓、容量，並附加電池管理系統(BMS)和必要的電路等，再以外殼固定和保護後，即為可供商業使用的鋰電池，包括作為電動汽車、油電混合車、電動機車、電動自行車、船舶、飛機、不斷電系統(UPS)、電動手工具等產品之儲能和驅動用電源(瞬間需要較大電流)使用。在室內安全區域使用的場合，也可採開放式，即不使用外殼固定和保護，以利散熱。
需知，本發明並非限制於上述實施例，其可為其它不同的型態。舉例而言，可如第四和第五圖所示的鋰電池芯10b，將儲液室18設置在芯室16的底側，抑或如第六圖所示的鋰電池芯10c，使儲液室18形成於芯室16的左側。
又，所述儲液室18不受形成於芯室16的底側、左側或右側的限制，亦可同時形成於芯室16的兩側或兩側以上。例如：第七圖所揭示的鋰電池芯10d，其儲液室18同時形成於芯室16的左側和右側。第八圖所揭示的鋰電池芯10e，其儲液室18同時設置在芯室16的右側和底側。第九圖所揭示的鋰電池芯10f，其儲液室18同時形成於芯室16的左側和底側。第十圖所揭示的鋰電池芯10g，其儲液室18則同時設置在芯室16的左側、右側和底側。
因為正極極耳22b和負極極耳24b是從封裝袋12的上側突出於外，因此儲液室18不宜設置在芯室16的上側。
第二至第七實施例所揭示的鋰電池芯10b~10g與第一實施例揭露的鋰電池芯10a，其差異僅在於儲液室18相對於芯室16的位置，其餘部分完全相同，因此與第一實施例相同的部分均以相同的符號標示，且先前對於第一實施例的說明亦適用於此等實施例，不再重複。
當然，上述實施例可在不脫離本發明的範圍下加以若干變化，故以上的說明所包含及附圖中所示的全部事項應視為例示性，而非用以限制本發明的申請專利範圍。
10a~10g．．．鋰電池芯
12．．．封裝袋
12a．．．內層
12b．．．中層
12c．．．外層
14．．．分隔部
16．．．芯室
18．．．儲液室
20．．．通道
22．．．正極
22a．．．正極板
22b．．．正極極耳
24．．．負極
24a．．．負極板
24b．．．負極極耳
26．．．隔離膜
第一圖為本發明第一實施例的正面圖。
第二圖為沿第一圖中2-2線的放大剖面圖。
第三圖為第一圖的部分元件外觀圖。
第四圖為本發明第二實施例的正面圖。
第五圖為沿第四圖中5-5線的放大剖面圖。
第六圖為本發明第三實施例的正面圖。
第七圖為本發明第四實施例的正面圖。
第八圖為本發明第五實施例的正面圖。
第九圖為本發明第六實施例的正面圖。
第十圖為本發明第七實施例的正面圖。
10a．．．鋰電池芯
12．．．封裝袋
12a．．．內層
12b．．．中層
12C．．．外層
14．．．分隔部
16．．．芯室
18．．．儲液室
20．．．通道
22．．．正極
22a．．．正極板
24．．．負極
24a．．．負極板
26．．．隔離膜

权利要求:
Claims (2)
[1] 一種可自動補充電解液的鋰電池芯，包含一封裝袋，該封裝袋的內部空間被至少一分隔部隔成一芯室及至少一儲液室，該芯室和儲液室經由設置在該分隔部上的通道相通，在該芯室內收納有正極、負極、分隔該正負極的隔離膜及電解液，在該儲液室內儲存有補充用電解液。
[2] 如申請專利範圍第1項所述的鋰電池芯，其中該儲液室形成於該芯室的一側、兩側或兩側以上。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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TWI437751B|2014-05-11|

引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2019-02-11| MM4A| Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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TW100145465A|TWI437751B|2011-12-09|2011-12-09|Can automatically add the electrolyte lithium battery core|TW100145465A| TWI437751B|2011-12-09|2011-12-09|Can automatically add the electrolyte lithium battery core|