多轴向电能供应系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种多轴向电能供应系统，该多轴向电能供应系统包含：多个独立且完整的电能供应单元所组成，每个电能供应单元的电解质系统相互不流通，相邻电能供应单元间仅有电荷转移而不会进行电化学反应，因而使其相互连接所产生的高电压不会影响单一的电能供应单元而造成其电解质系统裂解，并配合集电层直接接触与图案化金属线路层的连接，来同时构成X轴、Y轴与Z轴方向的串联并联混合的组合，有效实际应用于各种场合。

【技术实现步骤摘要】
多轴向电能供应系统
本技术是有关于一种电能供应系统，特别是一种通过多个电能供应单元，能同时于X轴、Y轴与Z轴等多轴方向进行串联并联混合的组合来增加于3D轴向利用的电能供应系统。
技术介绍
年来随着空气污染与地球暖化的加剧，电动车被赋予相当高的期待来取代现有的石化燃料的汽车，以减少排放二氧化碳等气体对于环境的影响。而目前现在电动车的主要瓶颈，仍旧是在于电池模块的部份；一般电池模块通过多个电池芯来进行串联、并联或是串并联混合的方式来组成，使电池模块具有足够的电压以及容量来进行供电。目前最常见的作法，利用多组电池单元相互并联后，再以壳体予以封装构成电池芯，然后再通过此电池芯延伸出壳体的导电柄来加以外部进行串联连接以达到足够的电压，组成车用的电池模块。另外一种方法则为采用单一壳体包覆多组电池单元，然后于壳体内充填共享的电解液并加以封装，换句话说，其以内部串联的方式来提高电池芯的电压，然后在于外部并联多个电池芯以达到足够的容量以组成车用的电池模块；但是因现有的电解液大多只能承受5V左右的电压，其通过串联多组电池单元来提高电压，再加上内部因结构问题势必会造成电场分布不均匀，一旦电压超过电解液所成承受范围，就会使得电解液裂解连带使得电池模块失效，更严重者可能导致电池爆炸，因此目前市面上并未见到有此类的产品。不论是上述何种方法，其受限于电池芯与其内部电池单元的结构问题，电池芯内部采用并联方式的话，就得于外部进行串联来提高整体电池模块的电压、而电池芯内部采用串联方式的话，就得于外部进行并联来提高整体电池模块的容量。外部的连接方式不论是采用打线、金属柄或金属棒等连接，会使得阻值上升而降低整体电池模块的效能，连带也使得其可靠度与安全性下降；且也因为需要外部再进行连接，势必会占用部份电池模块的体积，而会使得单位容量密度降低。再者，前述的外部连接方式都相当复杂，也会连带使得整体电池模块的制造成本上升、可靠度下降。
技术实现思路
有鉴于现有技术具有上述缺点，本技术提供一种多轴向电能供应系统，该多轴向电能供应系统包含有:多个电能供应单元，该些电能供应单元间采串并混合式电性连接，且该些电能供应单元呈现三维堆栈排列型态其中每一该电能供应单元包含有：两个集电层；两个活性材料层，设置于该两个集电层之间；一电解质系统，其含浸该活性材料层；以及一封装层，设置于该两个集电层的周缘，以黏着两个该集电层，并将该电解质系统封装于两个该集电层之间，而不会外漏；其中每一该电能供应单元相互独立且完整供电的模块，该电能供应单元的该电解质系统相互不流通，且相邻的该电能供应单元仅具有电荷转移而无进行电化学反应；其中在Z轴上，该电能供应单元与相邻的该电能供应单元以该集电层直接接触来构成电性连接并形成串联或并联；以及一图案化金属线路层，连接于该些电能供应单元来形成X轴与Y轴的并联或串联。作为优选，该电解质系统为胶态、液态、固态电解液或其组合。作为优选，该电能供应单元还包含有一隔离层，设置于该两个活性材料层间。作为优选，该图案化金属线路层为一电路板的金属层。作为优选，该图案化金属线路层还包含有一辅助材。作为优选，还包含有一外封装体，可以封装该些电能供应单元。作为优选，作为优选，该外封装体内充填有一冷却液。本技术还提供一种多轴向电能供应系统，该能供应系统包含有:N1个电能供应单元，任一该电能供应单元包含有两个集电层与一位于该两个集电层间的电化学系统层，在Z轴上，该些电能供应单元的邻接该集电层是直接接触迭置，以形成一Z轴堆栈电能供应群组，其中该N1为自然数且该N1≧2；N2个该Z轴堆栈电能供应群组于X轴并列，其中该N2为自然数且该N2≧2；N3个该Z轴向堆栈电能供应群组于Y轴并列，其中该N3为自然数且该N3≧2；一正极导电输出端，其该电能供应系统的正极电流输出端；以及一负极导电输出端，其该电能供应系统的负极电流输出端。作为优选，该些电能供应单元通过相邻的该集电层直接接触堆栈，形成串并混合式电性连接。作为优选，每一该电能供应单元还包含有一封装层，其本质上夹设于该两个集电层间，以黏着该两个集电层，并将该电化学系统层封围于该两个集电层之间，而不会外漏。作为优选，该正极输出端的中心是位于(XC,Yc,Zc)，该负集输出端的中心是位于(Xa,Ya,Za)，其中该Xc≠Xa或Yc≠Ya或Zc≠Za或上述任两者的组合。本技术的主要目的在于提供一种多轴向电能供应系统，可解决上述现有技术的缺失，可利用多个电能供应单元以简单的方式来加以组成，构成同时具有X轴、Y轴、Z轴三方向延伸的电能供应系统，而可大幅提高单位容量密度。再者，本技术的另一目的在于提供一种多轴向电能供应系统，通过电能供应单元以简单的方式进行三轴向的连接，来依需构成所需的串联、并联或串并联混合的配置，大幅降低制造成本与连接的困难度，提高制程良率并降低电能供应系统内部阻值。以下通过具体实施例详加说明，当更容易了解本技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所达成的功效。附图说明图1为本新型之实施例所提供之多轴向电能供应系统的电能供应单元之示意图。图2A-2D为本技术的实施例所提供的多轴向电能供应系统以电能供应单元于X轴方向连接的实施例示意图。图3A-3D为本技术的实施例所提供的多轴向电能供应系统以电能供应单元于Y轴方向连接的实施例示意图。图4A-4D为本技术的实施例所提供的多轴向电能供应系统以电能供应单元于Z轴方向连接的实施例示意图。图5A-5D为本技术的实施例所提供的多轴向电能供应系统的实施例示意图。图6为本技术的实施例所提供的多轴向电能供应系统的另一实施例示意图。附图标记10电能供应单元11隔离层12活性材料层13活性材料层14集电层15集电层16封装层50外封装体60电能供应系统70图案化金属线路层81正极导电输出端82负极导电输出端具体实施方式本技术所提供的一种多轴向电能供应系统，其利用多个电能供应单元所构成，以于X轴、Y轴、Z轴方向进行连接，来构成串联、并联或串并联混合的3D轴向延伸连接。而每一电能供应单元群组的电能供应单元为独立且完整的供电模块，电能供应单元并不共享电解质系统，以下先就此电能供应单元的部份配合图式来予以说明。首先请参阅图1，为本技术的实施例所提供的多轴向电能供应系统的电能供应单元的示意图。电能供应单元10包含有隔离层11、两个活性材料层12、13、两个集电层14、15、电解质系统与封装层16，隔离层11的材料可选自于高分子材料、陶瓷材料或玻璃纤维材料，其上具有微孔洞可供离子通过，微孔洞可为贯通孔或是蚁孔(非直线贯通的形态)的形态，甚至是直接采用多孔性材料来达成，其中陶瓷材料选自于绝缘材料时，可以是微米级与纳米级的二氧化钛(TiO2)、三氧化二铝(Al2O3)、二氧化矽(Si本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多轴向电能供应系统，其特征在于，该多轴向电能供应系统包含有:/n多个电能供应单元，该些电能供应单元间采串并混合式电性连接，且该些电能供应单元呈现三维堆栈排列型态其中每一该电能供应单元包含有：/n两个集电层；/n两个活性材料层，设置于该两个集电层之间；/n一电解质系统，其含浸该活性材料层；以及/n一封装层，设置于该两个集电层的周缘，以黏着两个该集电层，并将该电解质系统封装于两个该集电层之间，而不会外漏；/n其中每一该电能供应单元相互独立且完整供电的模块，该电能供应单元的该电解质系统相互不流通，且相邻的该电能供应单元仅具有电荷转移而无进行电化学反应；/n其中在Z轴上，该电能供应单元与相邻的该电能供应单元以该集电层直接接触来构成电性连接并形成串联或并联；以及/n一图案化金属线路层，连接于该些电能供应单元来形成X轴与Y轴的并联或串联。/n

【技术特征摘要】
1.一种多轴向电能供应系统，其特征在于，该多轴向电能供应系统包含有:
多个电能供应单元，该些电能供应单元间采串并混合式电性连接，且该些电能供应单元呈现三维堆栈排列型态其中每一该电能供应单元包含有：
两个集电层；
两个活性材料层，设置于该两个集电层之间；
一电解质系统，其含浸该活性材料层；以及
一封装层，设置于该两个集电层的周缘，以黏着两个该集电层，并将该电解质系统封装于两个该集电层之间，而不会外漏；
其中每一该电能供应单元相互独立且完整供电的模块，该电能供应单元的该电解质系统相互不流通，且相邻的该电能供应单元仅具有电荷转移而无进行电化学反应；
其中在Z轴上，该电能供应单元与相邻的该电能供应单元以该集电层直接接触来构成电性连接并形成串联或并联；以及
一图案化金属线路层，连接于该些电能供应单元来形成X轴与Y轴的并联或串联。


2.根据权利要求1所述的多轴向电能供应系统，其特征在于，该电解质系统为胶态、液态、固态电解液或其组合。


3.根据权利要求1所述的多轴向电能供应系统，其特征在于，该电能供应单元还包含有一隔离层，设置于该两个活性材料层间。


4.根据权利要求1所述的多轴向电能供应系统，其特征在于，该图案化金属线路层为一电路板的金属层。


5.根据权利要求1所述的多轴向电能供应系统，其特征在于，该图案化金属线路层还包含有一辅助材。


6.根据权利要求1所述的多轴向电能供应系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨思枬，
申请(专利权)人：辉能科技股份有限公司，辉能控股股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71