[发明专利]具有辅助电极的三维二次电池

权利要求书

1.一种三维二次电池单元，包括：

电解质、阴极、阳极和辅助电极；

其中所述电解质与所述阴极、所述阳极和所述辅助电极的表面接触；

所述阳极与所述阴极电解耦合；以及

所述辅助电极电耦合并电解耦合于所述阴极和/或所述阳极，且所述辅助电极与耦合的阴极或耦合的阳极之间的平均距离为大约10到1000微米，其中所述阴极、所述阳极和所述辅助电极中的至少一者是非平面的。

2.如权利要求1所述的三维二次电池单元，其特征在于，所述阴极和所述阳极是非平面的。

3.如权利要求1所述的三维二次电池单元，其特征在于，所述辅助电极与耦合的阴极或耦合的阳极之间的平均距离在大约100微米与大约500微米之间。

4.如权利要求1所述的三维二次电池单元，其特征在于，所述辅助电极电耦合并电解耦合于所述阴极。

5.如权利要求4所述的三维二次电池单元，其特征在于，所述阴极包括阴极材料，并且所述阴极材料在其载体离子插入形态下是大气不稳定的。

6.如权利要求5所述的三维二次电池单元，其特征在于，所述阴极材料包括硫化钛、硫化钼或氧化钒。

7.如权利要求4所述的三维二次电池单元，其特征在于，所述辅助电极发挥辅助阴极的作用。

8.如权利要求1所述的三维二次电池单元，其特征在于，所述辅助电极电耦合并电解耦合于所述阳极。

9.如权利要求8所述的三维二次电池单元，其特征在于，所述阳极包括阳极材料，并且所述阳极材料在其载体离子插入形态下是大气不稳定的。

10.如权利要求9所述的三维二次电池单元，其特征在于，所述阳极材料包括硅、锗、碳、锡、铝、过渡金属与硅的混合物、或钛酸锂。

11.如权利要求8所述的三维二次电池单元，其特征在于，所述辅助电极发挥辅助阳极的作用。

12.如权利要求1所述的三维二次电池单元，其特征在于，所述阳极包括阳极材料，所述阴极包括阴极材料，且所述阳极材料和所述阴极材料在其载体离子插入形态下是大气不稳定的。

13.如权利要求1所述的三维二次电池单元，其特征在于，所述辅助电极包括多个电极元件。

14.如权利要求1所述的三维二次电池单元，其特征在于，所述电解质是非含水电解质。

15.如权利要求1所述的三维二次电池单元，其特征在于，所述电池单元已经过循环且所述阴极或阳极已由所述辅助电极补给。

16.一种包括如权利要求1所述的三维二次电池单元的三维二次电池。

17.一种包括多个如权利要求1所述的三维二次电池单元的三维二次电池，其特征在于，所述多个电池单元的阴极是电耦合的，所述多个电池单元的阳极是电耦合的，并且所述多个电池单元的辅助电极是电耦合的。

18.一种系统，包括如权利要求1所述的三维二次电池单元；

用于感测所述阴极和/或所述阳极相对于所述辅助电极的电压的传感器，其中所述传感器电耦合于被感测的电压所在的所述阴极和/或所述阳极并耦合于所述辅助电极；以及

电耦合于所述传感器的控制器，其中所述控制器根据所感测到的电压控制所述阴极和阳极之间的负载或充电电路中的电压或电流。

19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，还包括耦合于所述传感器的存储单元，其中所述存储单元存储关于所感测到的电压的数据。

20.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述存储单元耦合于所述控制器，并且所述控制器根据存储在所述存储单元中的所述数据来控制所述负载/充电电路中的电压或电流。

21.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述控制器根据所感测到的电压使所述辅助电极补给所述阴极或阳极中的至少一者。

22.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述控制器根据存储在所述存储单元中的所述数据使所述辅助电极补给所述阴极或阳极中的至少一者。