一種太陽能柔性卷繞式可充電電池的製作方法
2023-08-01 00:18:01 1
專利名稱：一種太陽能柔性卷繞式可充電電池的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能柔性電池，具體涉及一種太陽能柔性卷繞式可充電電池。
背景技術：
目前，隨著科技的快速發展，層出不窮的電子產品在滿足大眾日益增長需求的同時，也給生活環境帶來很大的壓力。現有的普通乾電池，作為這些電子產品的主要電源，消耗量越來越大，而在這些乾電池中，除含有鐵、鋅、錳等金屬元素，還含有微量的汞等重金屬，如果處理不當，這些重金屬就會汙染環境，並給人類帶來傷害，有統計表明，一節5號電池可以汙染數十立方米的水，並且可以使一平方米土地荒廢。可以看出普通乾電池雖然用途廣泛，但也讓人類付出了非常大的環境成本，因此，研究出環境友好型的電池，迫在眉睫。在CN102780252A中，公開了一種組合式便攜太陽能電源，包括柔性太陽能電池組、內部具有空腔結構的主殼體、設於該主殼體內部的可繞軸轉動的捲軸，該柔性太陽能電池組卷繞於該捲軸，該捲軸內部具有空腔結構，該空腔結構內可拆卸地插裝有電池盒，該電池盒設有與該柔性太陽能電池組連接的充電輸入接口。該電源的電池盒可以拆卸，電池盒體積小，佔用空間小，適於放置於包裡，攜帶更為方便；另外，該電源使用捲軸來收卷太陽能電池組，收縮自由，定位方便，使用靈活；太陽能電池組使用層壓工藝製作，並且使用超薄導線引出正負極，而彎曲能力很強，產品結構設計很緊湊；電路板和可充電電池設於空間較大的捲軸內部的電池盒內，電池容量較大，產品結構更為合理。但這種本身不是一種電池，是一種方便攜帶太陽能電池的存放結構，是一種電源，外形、結構、輸出形式、電性能和乾電池相差很大，因而不能直接替代乾電池所使用的場合。
實用新型內容發明目的:針對現有技術中存在的不足，本實用新型的目的是提供一種太陽能柔性卷繞式可充電電池，使其具有使用壽命長、方便，無環境汙染，滿足使用需求。技術方案:為了實現上述發明目的，本實用新型採用的技術方案如下:一種太陽能柔性卷繞式可充電電池,包括電池外殼、電芯、正極、負極、柔性薄膜太陽能電池、端蓋和控制電路；所述的電芯設在電池外殼內；所述的柔性薄膜太陽能電池一端與端蓋相連，另一端與電芯相連，並可卷繞在電芯上；所述的端蓋與電池殼體配合連接後密閉電池殼體；所述的電芯、正極、負極與柔性薄膜太陽能電池連接後形成一個能對電芯進行充電的電路，在所述的電路上連接有控制電路。所述的電池外殼外形與AA、AAA、C、D等型號電池外殼一致。所述的電芯呈圓柱形，為聚合物鋰電池，容量lOOOmAhlOOO mAh。所述的正極、負極的外形尺寸分別對應與AA電池的正、負極一致。所述的正極、負極的外形尺寸分別對應與AAA電池的正、負極一致。所述的柔性太陽能電池是以柔性材料為襯底的太陽能電池，柔性襯底為超薄的金屬箔片或有機高分子材料，在襯底上依次設有AL層、減反射層、N層、本徵層、P層和透明導電膜；透明導電膜作為正電極與正極相連，AL層作為背電極與負極相連。所述的控制電路裝配於電池殼體的上端，用來控制向電芯充電及電芯向外放電。所述的柔性薄膜太陽能電池為非晶矽薄膜電池、CIGS電池、染料敏化太陽能電池、有機太陽能電池或砷化鎵等三五族電池。本實用新型的太陽能柔性卷繞式可充電電池，利用可卷繞的太陽能電池對電芯進行充電，衝完電後把太陽能電池卷到電池體內，保持普通乾電池的形狀(AA、AAA等型號)，可應用到所有乾電池用的場合，它以太陽能作為能源，可以無限次的充電，使用壽命可以達到20年，而其中不產生任何的汙染物，可以說它是一款真正的綠色能源，能夠取代所有普通乾電池，用途極其廣泛。有益效果:與現有技術相比，本實用新型的電池，具有的優點包括:(I)利用太陽能電池作為充電電源，太陽能是最清潔的能源，而電池本身不含任何有毒的物質，對環境沒有任何汙染；(2)充電次數無限次，太陽能電池壽命為20年，比普通乾電池壽命長很多；(3)由於該電池的外形尺寸、結構、電力輸出形式和普通乾電池高度一致，可直接替代乾電池所有的使用場合，保證了最廣泛的使用領域；(4)電池攜帶方便、充電便捷、使用安全。
圖1是太陽能柔性卷繞式可充電電池的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖對本實用新型作進一步的說明。如圖1所示，太陽能柔性卷繞式可充電電池，由電池外殼1、電芯2、正極3、負極4、柔性薄膜太陽能電池5、端蓋6及控制電路7組成。其中電池外殼I和AA電池外殼一致(也可以和AAA、C、D等其他型號的乾電池一致)，外殼材料可以選用不鏽鋼；電芯2呈圓柱形，它是一個聚合物鋰電池，容量約IOOOmAh,它不光起到存儲電荷作用，它還是作為轉軸用來纏繞太陽能電池；電池正極3和負極4是太陽能電池的正負極引出端子，其外形尺寸和AA電池的正負極一致(也可以和AAA、C、D等其他型號的乾電池一致)；柔性薄膜太陽能電池5可選用非晶矽電池，典型的是以柔性材料為襯底的太陽能電池，柔性襯底可以為超薄的金屬箔片或有機高分子材料，在襯底上依次設有AL層、減反射層(ZnO)、N層、本徵層(I層)、P層和透明導電膜；透明導電膜作為正電極與正極3相連，AL層作為背電極與負極4相連。柔性薄膜太陽能電池5不限於非晶矽電池，還可選用CIGS電池、染料敏化太陽能電池、有機太陽能電池或砷化鎵等三五族電池；端蓋6裝配於柔性薄膜太陽能電池5的一端，當把柔性薄膜太陽能電池5卷繞到電池殼體I內，端蓋6起到密閉電池殼體I作用，同時還能方便把柔性薄膜太陽能電池5從殼體內抽出；控制電路7裝配於電池殼體的上端，其作用是用來控制太陽能電池充電及蓄電池向外放電。當電池需要充電時，從電池殼體上撥開端蓋6，拉出柔性薄膜太陽能電池5，柔性薄膜太陽能電池5在陽光下產生伏打效應，光生正電荷在透明導電膜處收集，被傳導到正極3，並和負極4形成迴路，向電芯2進行充電，由於太陽能電池電壓輸出不夠穩定，需要配置控制電路7進行穩壓並且防止反充。當電芯2充滿後，旋轉正極3的金屬柱，把柔性薄膜太陽能電池5穿過殼體上的槽孔纏繞到電芯2上，柔性薄膜太陽能電池5安全纏繞到電芯2後，端蓋6蓋到槽孔上，電池殼體完全密閉，電池外形恢復到普通電池AA形狀，這樣就可以應用到各種電子產品中。本實用新型的電池，利用太陽能電池作為充電電源，太陽能是最清潔的能源，而電池本身不含任何有毒的物質，對環境沒有任何汙染；充電次數無限次，太陽能電池壽命為20年，比普通乾電池壽命長很多；由於該電池的外形尺寸、結構、電力輸出形式和普通乾電池高度一致，可直接替代乾電池所有的使用場合，保證了最廣泛的使用領域；電池攜帶方便、充電便捷、使用安全。
權利要求1.一種太陽能柔性卷繞式可充電電池，其特徵在於:包括電池外殼(I)、電芯(2)、正極(3)、負極(4)、柔性薄膜太陽能電池(5)、端蓋(6)和控制電路(7);所述的電芯(2)設在電池外殼(I)內；所述的柔性薄膜太陽能電池(5)—端與端蓋(6)相連，另一端與電芯(2)相連，並可卷繞在電芯(2)上；所述的端蓋(6)與電池殼體(I)配合連接後密閉電池殼體(I);所述的電芯(2)、正極(3)、負極(4)與柔性薄膜太陽能電池(5)連接後形成一個能對電芯(2)進行充電的電路，在所述的電路上連接有控制電路(7 )。
2.根據權利要求1所述的太陽能柔性卷繞式可充電電池，其特徵在於:所述的電池外殼(I)外形與AA、AAA、C或D電池外殼一致。
3.根據權利要求1所述的太陽能柔性卷繞式可充電電池，其特徵在於:所述的電芯(2)呈圓柱形，為聚合物鋰電池，容量為lOOOmAhlOOO mAh。
4.根據權利要求1所述的太陽能柔性卷繞式可充電電池，其特徵在於:所述的正極(3)、負極(4)的外形尺寸分別對應與AA電池的正、負極一致。
5.根據權利要求1所述的太陽能柔性卷繞式可充電電池，其特徵在於:所述的正極(3)、負極(4)的外形尺寸分別對應與AAA電池的正、負極一致。
6.根據權利要求1所述的太陽能柔性卷繞式可充電電池，其特徵在於:所述的柔性薄膜太陽能電池(5)是以柔性材料為襯底的太陽能電池，柔性襯底為金屬箔片或有機高分子材料，在襯底上依次設有AL層、減反射層、N層、本徵層、P層和透明導電膜；透明導電膜作為正電極與正極(3)相連，AL層作為背電極與負極(4)相連。
7.根據權利要求1所述的太陽能柔性卷繞式可充電電池，其特徵在於:所述的控制電路(7)裝配於電池殼體的上端，用來控制向電芯(2)充電及電芯(2)向外放電。
8.根據權利要求1所述的太陽能柔性卷繞式可充電電池，其特徵在於:所述的柔性薄膜太陽能電池(5)為非晶矽薄膜電池、CIGS電池、染料敏化太陽能電池、有機太陽能電池或砷化鎵電池。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能柔性卷繞式可充電電池，包括電池外殼、電芯、正極、負極、柔性薄膜太陽能電池、端蓋和控制電路；所述的電芯設在電池外殼內；所述的柔性薄膜太陽能電池一端與端蓋相連，另一端與電芯相連，並可卷繞在電芯上；所述的端蓋與電池殼體配合連接後密閉電池殼體；所述的電芯、正極、負極與柔性薄膜太陽能電池連接後形成一個能對電芯進行充電的電路，在所述的電路上連接有控制電路。該電池利用太陽能電池作為充電電源，電池本身不含任何有毒的物質，對環境沒有任何汙染；充電次數無限次，太陽能電池壽命為20年，比普通乾電池壽命長很多；電池形狀和普通乾電池一致，保證了最廣泛的使用領域；電池攜帶方便、充電便捷、使用安全。
文檔編號H01M10/04GK203071174SQ20122069970
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月18日 優先權日2012年12月18日
發明者馮建東, 馮曉東 申請人:南京焜耀光電技術有限公司