專利名稱：倍能動力鋰電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種倍能動力鋰電池，尤指一種包含一殼體、至少一個電極裝置，該電極裝置進(jìn)一步包含有一第一電極、一第二電極、一第三電極及至少一個隔離膜以及一控制裝置的具有雙倍供電輸出效果的鋰電池。
背景技術(shù)：
請參看圖7所示，目前，常見的鋰電池具有一個用以容納鋰電池反應(yīng)劑的電能反應(yīng)槽的殼體及至少一個電極裝置120，但，該電極裝置120僅具有一包含可解離鋰離子的鋰化合物及一第一導(dǎo)電體121a的第一電極121以及一包含有碳成份的含間層材料及一第二導(dǎo)電體122a的第二電極122。由于這種結(jié)構(gòu)的鋰電池僅具有正電極及負(fù)電極，因此，該電池僅能夠做一次的放電而已，故無法做第二次放電的供電輸出，故無法提升電池的供電效能及延長電池的使用壽命。
所謂的習(xí)用鋰二次電池，只是具有單純的充放電功能而已，因而使該電池得以重復(fù)使用，但，該習(xí)用結(jié)構(gòu)也僅是具有一包含有鋰離子成份的鋰化合物及一第一導(dǎo)電體121a的第一電極121以及一包含有碳成份的間層材料及一第二導(dǎo)電體122a的第二電極122，因此，由于該習(xí)用結(jié)構(gòu)僅具有正電極及負(fù)電極，因此，該電池僅能夠做充電一次的放電一次而已，無法做第二次放電的供電輸出，故無法提升該電池的供電效能。
鑒于上述習(xí)用鋰電池設(shè)計不良，電能輸出的供電效能不佳的缺點，本發(fā)明人乃積極努力研究，經(jīng)潛心開發(fā)，終于研發(fā)出具有實用功效的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述原因，本發(fā)明的目的是提供一種可大幅提升供電效能，并可增進(jìn)使用時的方便性的倍能動力鋰電池。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案一種倍能動力鋰電池，其特征在于它包括有一殼體，該殼體具有至少一個用以容納鋰電池反應(yīng)劑的電能反應(yīng)槽；至少一個電極裝置，該電極裝置設(shè)在該殼體的電能反應(yīng)槽內(nèi)，并通過鋰電池反應(yīng)劑進(jìn)行電能反應(yīng)，且每一該電極裝置包含有一第一電極，該第一電極至少包含有可解離鋰離子的鋰化合物及一第一導(dǎo)電體；
一第二電極，該第二電極為由至少包含有碳成份或金屬化合物的含間層材料及一第二導(dǎo)電體；一第三電極，該第三電極介置在第一電極與第二電極之間，且該第三電極具有可供鋰離子鍍覆的具導(dǎo)電性的載體，該載體密布有可供鋰離子穿越的貫穿孔；及至少一個隔離膜，該隔離膜用以分隔第一電極、第二電極和第三電極，且該隔離膜密布有可供離子通過的微孔；及一控制裝置，該控制裝置用以控制第一電極、第二電極、和第三電極呈充電或放電狀態(tài)的切換，使該電池具有倍能輸出的效果。
由于本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，故本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明因具有三個電極及控制裝置的設(shè)置，故而能夠使電池輸出雙倍的電能供電效果，可大幅提升電池的供電效能及使用壽命，因而本發(fā)明確實具有實用及市場的價值性。
2、本發(fā)明因具有三個電極及控制裝置的設(shè)置，故可延長放電的使用時間，因此，可改善使用者于戶外使用時電能容易很快耗盡的缺點，因而可減低使用者對于鋰電池使用時間過短的疑慮。


圖1為本發(fā)明的基本構(gòu)造分解示意2為本發(fā)明的基本構(gòu)造局部分解示意3為本發(fā)明實施例外觀示意4為本發(fā)明的電極裝置剖視示意5為本發(fā)明電極裝置另一實施例的示意5-A為圖5的剖視6為本發(fā)明另一實施例的基本構(gòu)造示意7為習(xí)用結(jié)構(gòu)的電極裝置剖視示意圖具體實施方式
請參看圖1、圖2、圖4所示，本發(fā)明較佳實施例的基本結(jié)構(gòu)，其包括一殼體10，該殼體10內(nèi)具有至少一個用以容納鋰電池反應(yīng)劑40的電能反應(yīng)槽11；至少一個電極裝置20，該電極裝置20設(shè)在該殼體10的電能反應(yīng)槽11內(nèi)，并通過鋰電池反應(yīng)劑40進(jìn)行電能反應(yīng)，且每一電極裝置20包含有一第一電極21，該第一電極21至少包含可解離鋰離子的鋰化合物及一第一導(dǎo)電體210；一第二電極22，該第二電極22為由至少包含有碳成份或金屬化合物的含間層材料及一第二導(dǎo)電體220；一第三電極23，該第三電極23介置在第一電極21與第二電極22之間，且該第三電極23具有可供鋰離子鍍覆的具導(dǎo)電性的載體230，該載體230密布有可供鋰離子穿越的貫穿孔231；及至少一個隔離膜24，該隔離膜24用以分隔第一電極21、第二電極22及第三電極23，且隔離膜24密布有可供離子通過的微孔。
在本發(fā)明的具體實施例中，它是一體延伸成復(fù)數(shù)個并置的隔離膜24，該復(fù)數(shù)隔離膜24圍成三個容槽25，三個容槽25分別供容置第一電極21、第二電極22及第三電極23，該等隔離膜24依序相接而呈只有兩個自由端的連續(xù)體；及一控制裝置30，該控制裝置30用以控制第一電極21、第二電極22和第三電極23呈充電或放電狀態(tài)的切換，使電池達(dá)到具雙倍供電的目的。
在本發(fā)明的具體實施例中，第一電極21的化合物可為鈷酸鋰，或錳酸鋰，或鉻酸鋰，或鎳酸鋰，或磷酸鐵鋰。
在本發(fā)明的具體實施例中，第三電極23的載體230為銅，或鋁，或錫，或銀，或巴士合金，或伍德合金，或汞齊，或不銹鋼，或碳纖布材料制成的平板式且具導(dǎo)電性的薄膜(圖中未標(biāo)示)。
如圖1所示，在本發(fā)明的具體實施例中，載體230的表面密布有可供增加鋰離子依附表面積的微細(xì)的凹凸部232。
如圖1、圖2所示，在本發(fā)明的具體實施例中，隔離膜24一體成型圍設(shè)在第一電極21與第三電極23以及第三電極23與第二電極22之間，而呈只有兩個自由端的連續(xù)體，且隔離膜24為由PP，或PE，或其他塑料所抽拉延伸而成的多孔薄膜。
如圖1～圖3所示，在本發(fā)明的具體實施例中，控制裝置30為具有復(fù)數(shù)個接點的撥動開關(guān)，該撥動開關(guān)裝設(shè)在殼體10上而與第一電極21、第二電極22以及第三電極23電連接成回路。
在本發(fā)明的具體實施例中，控制裝置30在充電時，第一電極21與電源的正極接點連通，第三電極23與電源負(fù)極接點連通，用以使第一電極21充當(dāng)正極，而第三電極23充當(dāng)負(fù)極。
本發(fā)明的具體實施例實施時，控制裝置30在第一次放電時，使第三電極23與負(fù)載的正極接點連通，第二電極22與負(fù)載的負(fù)極接點連通，用以使第三電極23充當(dāng)正極，而第二電極22充當(dāng)負(fù)極。
本發(fā)明的具體實施例實施時，控制裝置30在第二次放電時，使第一電極21與負(fù)載的正極接點連通，第三電極23分別與第二電極22及負(fù)載50負(fù)極接點連通，用以使第一電極21充當(dāng)正極，第三電極23及第二電極22充當(dāng)負(fù)極。
本發(fā)明的具體實施例實施時，控制裝置在第二次放電時，使第一電極21與負(fù)載的正極接點連通，第二電極22與負(fù)載負(fù)極接點連通。
如圖1～圖3所示，本發(fā)明的具體實施例實施時，殼體10的電能反應(yīng)槽11設(shè)有復(fù)數(shù)個電極裝置20，該等電極裝置20逐一鄰接排列，每一電極裝置20都具有依序并置的第一電極21、第三電極23及第二電極22，而兩相鄰的電極裝置20其相同的第一電極21或第二電極22是相緊鄰的，而且每兩相鄰的電極之間介置有一隔離膜24，該等隔離膜24可依序相接成只有兩自由端的連續(xù)體。
本發(fā)明較佳實施例于實施時，鋰電池反應(yīng)劑40采用常用的溶劑如碳酸丙稀酯，或碳酸乙稀酯，或碳酸二甲酯，或碳酸二乙酯，或甲基乙酸，或甲基丙酸等，及鋰鹽如氯酸鋰LiClO4，或錋氟酸鋰LiBF4，或磷氟酸鋰LiPF6，或砷氟酸鋰LiAsF6等依比例組合成液態(tài)鋰電子電解質(zhì)，或由鋰鹽與高分子組合成高分子電解質(zhì)或鋰鹽所形成的膠態(tài)電解質(zhì)。
請參看圖1～圖3所示，本發(fā)明于實施時，殼體10上設(shè)有可供充電或放電的導(dǎo)電接點12。
本發(fā)明的具體實施例實施時，可將二個以上的鋰電池予以串聯(lián)，以增加供電效能，并可通過一多點式的連動開關(guān)(圖中未標(biāo)示)將鋰電池的各導(dǎo)電接點12予以連通，故可通過該連動開關(guān)來控制鋰電池間的連動，進(jìn)而達(dá)到控制該等鋰電池串聯(lián)時的充電或放電的目的。
圖5、圖5-A、圖6為本發(fā)明的另一種較佳實施例，在該實施例中，可將具有第一電極21、第二電極22及第三電極23的電極裝置20制成一長條狀，用以卷繞后置入圓形的殼體10的電能反應(yīng)槽11內(nèi)。
請參看圖3、圖4所示，本發(fā)明較佳實施例在組裝時，先用隔離膜24將第一電極21、第二電極22及第三電極23予以分隔圍設(shè)而成的電極裝置20堆疊或壓縮置入已注入有鋰電池反應(yīng)劑40的殼體10的電能反應(yīng)槽11內(nèi)，再將各電極裝置20相同電極的導(dǎo)電板210、220、230予以并聯(lián)，并將殼體10的導(dǎo)電接點12與電極裝置20的導(dǎo)電板210、220、230電連接，最后用蓋體將殼體10予以完全密封結(jié)合，如是即為本發(fā)明的組合形式。
請參看圖3、圖4所示，本發(fā)明在操作充電時，首先將殼體10上的控制裝置30撥切在充電位置上，使第一電極21與電源的正極接點連通，第三電極23與電源負(fù)極接點連通，依據(jù)電鍍原理，由第一電極21與第三電極23形成一電極回路，將第一電極21內(nèi)的鋰離子鍍覆于載體230的表面上，當(dāng)載體230的表面鍍覆滿鋰離子時，該電池即完成充電。
請參看圖3、圖4所示，本發(fā)明在第一次放電時，先將殼體10上的控制裝置30撥切在第一次放電位置上，使第三電極23與負(fù)載的正極接點連通，第二電極22與負(fù)載的負(fù)極接點連通，此時，鋰電池反應(yīng)劑LiClO4的氯酸離子與第三電極23載體的鋰金屬結(jié)合成Li+ClO4-，并放出一電子至第二電極，且鋰電池反應(yīng)劑LiClO4的鋰離子則移至第二電極結(jié)合成Li+C，該氯酸與鋰金屬結(jié)合而產(chǎn)生化學(xué)放電反應(yīng)，即可達(dá)到第一次放電的效果。
當(dāng)?shù)谝淮畏烹娡戤厱r即可進(jìn)入第二次放電，先將殼體10上的控制裝置30撥切在第二次放電位置上，使第一電極21與負(fù)載的正極接點連通，第二電極22及第三電極23與負(fù)載的負(fù)極接點連，由于第三電極23已結(jié)合鋰離子，此時，鋰離子開始脫離第三電極23穿越載體230上的貫穿孔231而與第一電極21化合物鈷CoO4結(jié)合成LiCoO4而放電，由第一電極21與第二電極22及第三電極23之間產(chǎn)生電能，再加以循環(huán)上述的電能反應(yīng)即可達(dá)到第二次放電，從而，使鋰電池具有倍能輸出供電的效果。
另外，第二次放電時也可使第一電極21與負(fù)載的正極接點連通，第二電極22與負(fù)載的負(fù)極接點連通，同樣也可使鋰電池達(dá)到第二次放電而具倍能輸出供電的效果。
因此，通過上述結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可歸納本發(fā)明確實具有下列的優(yōu)點1、本發(fā)明因具有三個電極及控制裝置的設(shè)置，故而能夠使電池輸出雙倍的電能供電效果，可大幅提升電池的供電效能及使用壽命，因而本發(fā)明確實具有實用及市場的價值性。
2、本發(fā)明因具有三個電極及控制裝置的設(shè)置，故可延長放電的使用時間，因此，可改善使用者于戶外使用時電能容易很快耗盡的缺點，因而可減低使用者對于鋰電池使用時間過短的疑慮。
綜上所述，本發(fā)明具有雙倍的供電效能、實用及市場價值性，并可廣泛用于一般的行動電話、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦、PDA及MP3等3C商品上，確實具有實用性、產(chǎn)業(yè)的利用性以及能夠立即普及化等特點。
權(quán)利要求
1.一種倍能動力鋰電池，其特征在于它包括有一殼體，該殼體具有至少一個用以容納鋰電池反應(yīng)劑的電能反應(yīng)槽；至少一個電極裝置，該電極裝置設(shè)在該殼體的電能反應(yīng)槽內(nèi)，并通過鋰電池反應(yīng)劑進(jìn)行電能反應(yīng)，且每一該電極裝置包含有一第一電極，該第一電極至少包含有可解離鋰離子的鋰化合物及一第一導(dǎo)電體；一第二電極，該第二電極為由至少包含有碳成份或金屬化合物的含間層材料及一第二導(dǎo)電體；一第三電極，該第三電極介置在第一電極與第二電極之間，且該第三電極具有可供鋰離子鍍覆的具導(dǎo)電性的載體，該載體密布有可供鋰離子穿越的貫穿孔；及至少一個隔離膜，該隔離膜用以分隔第一電極、第二電極和第三電極，且該隔離膜密布有可供離子通過的微孔；及一控制裝置，該控制裝置用以控制第一電極、第二電極、和第三電極呈充電或放電狀態(tài)的切換，使該電池具有倍能輸出的效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍能動力鋰電池，其特征在于所述第一電極的化合物可為鈷酸鋰，或錳酸鋰，或鉻酸鋰，或鎳酸鋰，或磷酸鐵鋰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍能動力鋰電池，其特征在于所述第三電極的載體為銅，或鋁，或錫，或銀，或巴士合金，或伍德合金，或汞齊，或不銹鋼，或碳纖布材料制成的平板式且具導(dǎo)電性的薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的倍能動力鋰電池，其特征在于所述載體的表面密布有可供增加鋰離子依附表面積的微細(xì)的凹凸部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍能動力鋰電池，其特征在于所述隔離膜一體成型圍設(shè)在第一電極與第三電極以及第三電極與第二電極之間，形成只有兩個自由端的連續(xù)體，且該隔離膜為由PP，或PE，或其他塑料所抽拉延伸而成的多孔薄膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍能動力鋰電池，其特征在于該鋰電池具有復(fù)數(shù)個并置的隔離膜，該復(fù)數(shù)個隔離膜內(nèi)圍成三個容槽，該三個容槽分別供容置所述第一電極、第二電極和第三電極，該四個隔離膜依序相接而呈只有兩個自由端的連續(xù)體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍能動力鋰電池，其特征在于所述控制裝置為具有復(fù)數(shù)個接點的撥動開關(guān)，且該撥動開關(guān)裝設(shè)在所述殼體上而與所述第一電極、第二電極和第三電極電連接成回路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍能動力鋰電池，其特征在于所述控制裝置在充電時，使第一電極與電源的正極接點連通，第三電極與電源負(fù)極接點連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍能動力鋰電池，其特征在于所述控制裝置在第一次放電時，使第三電極與負(fù)載的正極接點連通，第二電極與負(fù)載的負(fù)極接點連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍能動力鋰電池，其特征在于所述控制裝置在第二次放電時，使第一電極與負(fù)載的正極接點連通，第三電極分別與第二電極及負(fù)載負(fù)極接點連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍能動力鋰電池，其特征在于所述控制裝置在第二次放電時，使第一電極與負(fù)載的正極接點連通，第二電極與負(fù)載負(fù)極接點連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍能動力鋰電池，其特征在于所述殼體的電能反應(yīng)槽設(shè)有復(fù)數(shù)個電極裝置，該等電極裝置逐一鄰接排列，每一電極裝置都具有依序并置的第一電極、第三電極和第二電極，兩相鄰的電極裝置其相同的第一電極或第二電極是相緊鄰的，而且每兩相鄰的電極之間介置有一隔離膜，該隔離膜依序相接成只有兩自由端的連續(xù)體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種倍能動力鋰電池，其為在殼體內(nèi)的電能反應(yīng)槽內(nèi)設(shè)有至少一個電極裝置，每一該電極裝置包括有一第一電極，其包含有可解離鋰離子的鋰化合物及一第一導(dǎo)電體、一第二電極，其包含有碳成份及金屬化合物的含間層材料及一第二導(dǎo)電體及一第三電極，其介置在第一電極與第二電極之間，且其具有可供鋰離子鍍覆的具導(dǎo)電性的載體，該載體密布有可供鋰離子穿越的貫穿孔，并以至少一個隔離膜分隔第一電極、第二電極和第三電極，且隔離膜密布有可供離子通過的微孔，再以一控制裝置用以控制第一電極、第二電極和第三電極呈充電或放電狀態(tài)的切換。
文檔編號H01M10/40GK1909274SQ20051008917
公開日2007年2月7日 申請日期2005年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月5日
發(fā)明者賴正義, 周世航 申請人:賴正義, 周世航