[发明专利]具有用于电压监测的参比电极的电池

权利要求书

1.一种金属离子电池结构，包括：

(a)邻近一个第一集电器设置的一个第一电极，其中所述第一电极供应或接受选定的电池金属离子；

(b)邻近一个第二集电器设置的一个第二电极，该第二电极具有与所述第一电极相反的极性，其中所述第二电极供应或接受所述金属离子，其中所述第二集电器是多孔的并且可透过所述金属离子，并且其中所述第二集电器是通过从1nm至10μm的平均孔径来表征；

(c)邻近一个第三集电器设置的一个参比电极，其中所述参比电极含有所述金属离子，所述第三集电器是无孔的；

(d)一个第一隔膜，该第一隔膜插入在所述第一电极与所述第二电极之间以使所述第一电极与所述第二电极电隔离；以及

(e)一个第二隔膜，该第二隔膜插入在所述第二集电器与所述参比电极之间以使所述第二电极与所述参比电极电隔离。

2.如权利要求1所述的电池结构，其中所述参比电极在空间上并不设置在所述第一电极与所述第二电极之间。

3.如权利要求1所述的电池结构，其中所述参比电极具有为所述第一电极的投影面积的至少10％的一个参比电极投影面积。

4.如权利要求3所述的电池结构，其中所述参比电极具有为所述第一电极的投影面积的至少50％的一个参比电极投影面积。

5.如权利要求4所述的电池结构，其中所述参比电极具有为所述第一电极的投影面积的至少90％的一个参比电极投影面积。

6.如权利要求1所述的电池结构，其中所述参比电极具有为所述第二电极的投影面积的至少10％的一个参比电极投影面积。

7.如权利要求6所述的电池结构，其中所述参比电极具有为所述第二电极的投影面积的至少50％的一个参比电极投影面积。

8.如权利要求7所述的电池结构，其中所述参比电极具有为所述第二电极的投影面积的至少90％的一个参比电极投影面积。

9.如权利要求1所述的电池结构，其中所述金属离子选自下组，该组由以下各项组成：锂离子、钠离子、钾离子、镁离子、钙离子、以及它们的组合。

10.如权利要求9所述的电池结构，其中所述金属离子是锂离子。

11.如权利要求10所述的电池结构，其中所述参比电极由选自下组的一种或多种材料制成，该组由以下各项组成：锂金属、锂化的碳、锂-硅合金、锂-铝合金、锂-锡合金、锂-金属氧化物LiMO₂、锂-金属氧化物LiM₂O₄、锂-金属氧化物LiM_xM′_2–xO₄、锂-金属磷酸盐LiMPO₄、以及它们的组合，其中锂-金属氧化物LiMO₂中的M是Co、Ni、Mn、或它们的组合，锂-金属氧化物LiM₂O₄中的M是Mn、Ti、或它们的组合，锂-金属氧化物LiM_xM′_2–xO₄中的M和M′分别是Mn或Ni，锂-金属磷酸盐LiMPO₄中的M是Fe、Mn、Co、或它们的组合。

12.如权利要求1所述的电池结构，其中所述第二集电器是呈以下形式：网状物、金属绒、或它们的组合。

13.如权利要求1所述的电池结构，其中所述第二集电器是呈以下形式：网格、泡沫、栅格、织造纤维、金属箔上的图案化孔、金属化塑料膜、织造的碳织物、碳毡、或它们的组合。