專利名稱：低噪聲電池的制作方法
技術領域：
本發明涉及電池。且更具體地，本發明涉及用于具有低磁干擾的電池的方法和裝置。
背景技術：
移動通信設備在商務和個人使用方面日益流行。這種設備包括個人數字助理、蜂窩電話、移動電話、智能電話以及計算機。這些移動設備通過無線網絡提供無線雙向語音和數據通信。無線網絡可以是(但不限于)GSM/GPRS、CDPD, TDMA, CDMA、iDEN Mobitex、 DataTAC、EDGE、EVD0、UMTS、Bluetooth、802. 11 的變種以及其他無線網絡。電子設備產生電磁場。電磁場可以干擾附近的其他電子設備。與助聽器兼容性 (HAC)相關的國際標準確定了用于有效磁無線耦合到助聽器(包括耳蝸置入以及輔助聽カ 設備)的在助聽器的T型線圈處的最小信噪比，同時最小化了磁干擾。在移動通信設備產生的磁場存在的情況下，滿足所需信噪比的傳統方案包括増加移動通信設備接收機中的電流，在移動通信設備中安裝分離的T型線圈以増加信號，以及改變移動通信設備中的電流環路和電路板跡線(trace)，以降低來自磁干擾的噪聲。
發明內容
為了更好的理解本文所述的各種實施例，并且更清楚地示出如何讓它們生效，現在將參考僅作為示例的示出了至少ー個示例實施例的附圖，在附圖中圖1是示出了根據說明性實施例的無線移動通信設備的框圖；圖2是示出了根據說明性實施例的電池的框圖；圖3是根據說明性實施例的電池的立體圖；圖4是根據說明性實施例的處于展開(im-rolled)配置下的電池的正和負電極以及其它層的示意表示圖；圖5是根據說明性實施例的處于卷起(rolled-up)配置下的電池的正和負電極以及其它層的示意表示圖；圖6是根據說明性實施例的處于卷起配置下的電池的正和負電極以及其它層的示意表示圖；圖7是示出了用于對說明性實施例進行輔助解釋的具有正接頭片(tab)和負接頭片的現有技術電池的最后ー層的示意表示圖8是根據說明性實施例的允許電流在電極中以相似量值和相反方向流動的具有正導體和負導體的電池果凍卷(jellyroll)的最后ー層的示意表示圖；圖9是根據說明性實施例的具有被布線到(routed)電池的接觸板的正導體和負導體的電池果凍卷的最后ー層的示意表示圖；圖10是根據說明性實施例的具有被布線到電池的接觸板的正導體和負導體的電池果凍卷的最后ー層的示意表示圖；圖11是根據說明性實施例的具有被布線到電池的接觸板的正導體和負導體的電池果凍卷的最后ー層的示意表示圖；圖12是根據說明性實施例的用于送電的過程的流程圖；圖13是根據說明性實施例的具有被布線到電池的接觸板的正導體和負導體的電池果凍卷的最后ー層的示意表示圖；圖14是根據說明性實施例的具有被布線到電池的接觸板的正導體和負導體的電池果凍卷的最后ー層的示意表示圖；圖15是根據說明性實施例的具有正導體和負導體的電池果凍卷的最后ー層的示意表示圖；圖16是根據說明性實施例的具有正導體和負導體的電池果凍卷的最后ー層的示意表示圖；圖17是根據說明性實施例的具有正導體和負導體的電池果凍卷的最后ー層的示意表示圖；以及圖18是根據說明性實施例的具有正導體和負導體的電池果凍卷的最后ー層的示意表示圖。
具體實施例方式不同的說明性實施例認識到并考慮到大量不同的考慮因素。例如，ー個或多個說明性實施例認識到由移動通信設備產生的大部分噪聲是由移動通信設備中的電路引起的。ー個或多個不同的說明性實施例認識到并考慮到相比于移動通信設備中的其他組件， 移動通信設備中的電池產生了大量的噪聲。鑒于該認識，不同的說明性實施例可以有助于降低電池產生的噪聲量。電池中的噪聲可以由安裝在電極不同側的接頭片或導體所引起，接頭片或導體是非対稱的，具有在外殼內部和外部的不同位置處的外殼連接，且在不匹配反向電流的情況下對外部配線進行布線。將意識到，為了簡單和清楚地進行說明，在認為合適的地方，可以在附圖之間重復引用標號，以指示對應或相似的単元。此外，闡述了大量的具體細節，以提供對本文所述實施例的完全理解。然而，本領域普通技術人員將理解，可以在沒有這些具體細節的情況下實現本文所述的實施例。在其它實例中，并未詳細描述眾所周知的方法、步驟和組件，以使得本文所述的實施例突出。此外，不應將本描述視為對本文所述實施例的范圍的限制。本文所述的實施例一般涉及可以根據IT策略來配置的無線移動通信設備(在下文中有時被稱為“用戶設備”)。應當注意到，術語“IT策略”大體上指代IT策略規則的聚集，其中，可以將IT策略規則定義為“分組”或“不分組”以及“全局”或“每用戶”。下面進一步定義術語“分組”、“不分組”、“全局”和“每用戶”。適用的通信設備的示例包括尋呼機、 蜂窩電話、蜂窩智能電話、無線組織器、個人數字助理、計算機、膝上型計算機、手持無線通信設備、支持無線的筆記本計算機等等。參見圖1，示出了根據說明性實施例的用戶設備100的示例實施例的框圖。用戶設備100包括ー個或多個組件，比如主處理器102 ；從無線網絡134接收消息并向無線網絡 134發送消息的通信子系統104 ；隨機存取存儲器(RAM) 106 ；閃存108 ；顯示器110 ；輔助輸入/輸出(I/O)子系統112;數據端ロ 114;鍵盤116;接收機118;麥克風120;訂戶識別模塊/可拆除用戶識別模塊卡126 ；以及訂戶識別模塊/可拆除用戶識別模塊接ロ 1 ；短距通信122 ；其它設備子系統124。用戶設備100是電池供電的設備，且包括用于接收至少ー個電池130的電池接ロ 132，該電池130可以是可充電電池。在至少ー些實施例中，電池130可以是具有嵌入式微處理器的智能電池。電池接ロ 132耦合到調節器(未示出)，調節器協助電池130向用戶設備100提供功率。盡管當前的技術采用了電池，諸如微燃料電池之類的未來技術也可以向用戶設備100提供功率。現在參見圖2，示出了根據說明性實施例的電池的框圖。電池202可以是用戶設備 (比如，圖1的用戶設備100)的圖1的電池130的ー個實現。電池202包括外殼204。在外殼204的外面的是負接觸板266和正接觸板沈4。負接觸板266和正接觸板264可以用于向用戶設備中的其余組件提供功率。正接觸板264和負接觸板266可以分別連接到第一導體212和第二導體216，以作為其一部分或作為其延伸。外殼204包含果凍卷配置沈2以及第ー導體212和第二導體216的分別的內部部分240和M2。果凍卷配置262包括卷起并拉平的金屬涂膜(coated metallic film)(被稱為“果凍卷”電極部件)，比如多個層256。在不同的實施例中，外殼204可以包括堆疊配置，像手風琴一祥來回折疊(被稱為Z型電極部件)，而不是果凍卷配置。下文中將參考“果凍卷”電極部件的構造和設計；盡管本領域技術人員將意識到本文闡述的原理同樣應用于電極部件的其他設計和配置。果凍卷配置262可以包括多個層256。多個層256可以包括正電極206、隔離器 210、以及負電極208。隔離器210包括電解液。電池202中的離子通過電解液流動。在不同的說明性實施例中，隔離器210可以包括在正電極206和負電極208之間的ー個或多個電解液層。在不同的實施例中，隔離器210還可以包括在正電極206和/或負電極208的另ー側的一個或多個層。隔離器210包含電解液，比如有機溶劑(比如乙醚)中的鋰鹽，比如LiPF6、LiBF4、 或LiC104。電解液還可以是酸(比如在鉛酸電池中)、堿性電解液(通常是鎳金屬氫化物或鎳鎘中的氫氧化鉀)。正電極206可以包括鋁的薄片(例如15微米)，該鋁的薄片兩側 (例如，每側60-70微米)涂有鈷酸鋰(LiCoC^)或其它合適的材料，而負電極208可以包括銅箔的薄片(例如10微米)，該銅箔的薄片兩側(例如，每側60-70微米)涂有石墨，使得電流從正極206流向負極208。隔離器210其中具有開ロ，該開ロ允許電解液液體在正電極206和負電極208之間滲透。隔離器210從而物理上隔離了兩個電極片，同時允許離子在它們之間流動。隔離器210可以具有約20微米的厚度。然而在不同的實施例中，隔離器 210可以具有其他厚度。
不同的實施例認識到電池(比如電池202)中的磁噪聲的源包括來自電流的噪聲，比如在果凍卷配置262中流動的第一電流、在電解液液體中的離子電流、在導體212和 216的內部部分240和242中從正電極206和負電極208流向正饋通(feedthrough) 244和負饋通M6的電流、以及在導體212和216的外部部分250和252中流動的電流。正電極206包括電導率236和最后ー層258。電導率236是對物體或電路在兩點之間傳導電流的能力的度量。電導率236可以取決于物體的材料和形狀。最后ー層258是果凍卷配置沈2中的最后ー層，且是果凍卷配置沈2的外層。最后ー層258包括末端沈8。 末端268可以是最后ー層258的任何末端。末端268可以與果凍卷配置沈2的卷的軸相垂直或水平。末端268可以是最后ー層258的邊緣，或可以是最后ー層258的通向最后ー層 258的邊緣的部分。例如，末端268可以是靠近直到最后ー層258的邊緣的5毫米。末端 268可以大于或小于5毫米。末端268包括部分228。部分2 可以是沿著末端沈8的任何長度。部分2 可以包括整個長度270。當部分2 在末端沈8的整個長度上延伸吋，部分2 是整個長度270。負電極208包括電導率238和最后ー層260。最后ー層260是果凍卷配置沈2中的最后ー層，且具有果凍卷配置262的外層。最后ー層260包括末端272。末端272可以是最后ー層沈0的任何末端。末端272可以與果凍卷配置沈2的卷的軸相垂直或水平。末端 272可以是最后ー層260的邊緣，或可以是最后ー層260的靠近直到最后ー層260的邊緣的部分。例如，末端272可以是靠近直到最后ー層258的邊緣的5毫米。末端272可以大于或小于5毫米。末端272包括部分230。部分230可以是沿著末端272的任何長度。部分 230可以包括整個長度274。在部分230在末端272的整個長度上延伸吋，部分230是整個長度274。第一導體212是沿著部分2 連接到正電極206的導體。第一導體212還連接到正接觸板264。第一導體212包括電導率ぬ2、第一電流214、內部部分MO以及外部部分 250。第一導體212的電導率232高于正電極206的電導率236，允許電流(比如第一電流 214)在第一導體212中被收集。第一導體212的材料可以比正電極206的材料更具傳導性。第一電流214包括方向220和量值224。方向220是電流214的方向，且量值224 是電流214的量值。第一電流214引起磁場。正電流將導致與在相反方向上流動的負電流的磁場相反的磁場。此外，當正電流在相反方向流動時，正電流將導致相反的磁場。內部部分240包括第一導體212停留在外殼204的內部的部分。外部部分250包括第一導體212停留在外殼204外部的部分。第二導體216是沿著部分230連接到負電極208的導體。第二導體216還連接到負接觸板266。第二導體216包括電導率234、第二電流218、內部部分M2以及外部部分 252。第二導體216的電導率234高于負電極208的電導率238，允許電流(比如第二電流 218)在第二導體216中被收集。第二導體216的材料可以比負電極208的材料更具傳導性。此外，盡管在圖2中表現為第一導體212和第二導體216都連接到外殼204，應當認識到在任何給定時間，僅ー個導體可以物理接觸或連接到外殼204。第二電流218包括方向222和量值226。方向222是電流218的方向，且量值226 是電流218的量值。第二電流218引起磁場。
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內部部分242包括第二導體216停留在外殼204的內部的部分。外部部分252包括第二導體216停留在外殼204外部的部分。正饋通244和負饋通246分別是外殼204的部分，在該部分處，第一導體212和第 ニ導體216離開外殼204。將正饋通244和負饋通246分開間隔距離M8。間隔距離可以是任何距離254。第一導體212和第二導體216可以具有正電極206和負電極208的約10倍或以上的傳導率。因為第一導體212和第二導體216比第一和第二電極厚10倍或以上，因此可以實現傳導率的増加。正電極206和負電極208 —般僅為10微米厚。圖2所示的電池202的說明不意味著暗示了對可以實現不同說明性實施例的方式的物理或架構限制。可以使用除了所示組件之外的其他組件和/或取代所示組件的其他組件。在一些說明性實施例中，一些組件可以是不必要的。此外，呈現ー些框圖以說明ー些功能組件。當在不同說明性實施例中實現吋，可以將這些框圖中的一個或多個加以組合和/ 或分為不同的框圖。此外，負接觸板266和正接觸板264可以不是僅有的接觸板類型。例如，還可以存在溫度接觸板和加密接觸板以及其他類型的接觸板。此外，在多個層256中可以存在更多的層。例如，可以存在第二正電極、第二負電極以及第ニ隔離器。可以將第二組電極和隔離器與第一層、正電極206、隔離器210和負電極208 —起卷起來。現在參見圖3，示出了根據說明性實施例的用于向用戶設備供電的電池。電池302 是圖2中電池202的一個實現的示例。在該說明性示例中，電池302包括組裝在外殼304 內的電極部件，并包括正接觸板306、負接觸板312、溫度接觸板310、以及用于測試電池302 的制造商真實性的加密接觸板308。外殼304可以是圖2的外殼204的ー個實現。在不同的實施例中，這些板可以具有不同的順序或位置。此外，一些板可以不在外売上，比如加密接觸板308。在其他實施例中，可以使用其他類型的板。電池302可以包括內部微處理器以及與正接觸板306和負接觸板312串聯的開關，如果電池302放電到低于預定電平，則內部微處理器將該開關斷開，以避免對電池的損害。類似地，如溫度接觸板310 所指示，如果電池溫度上升到超過預定水平，則微處理器可以使得開關斷開。現在參見圖4，示出了根據說明性實施例的處于展開配置下的電池的正和負電極以及其他層的示意表示圖。電極部件400是展開的“果凍巻”。電極部件400可以是圖2 的果凍卷配置262的ー個實現。電極部件400包括將隔離器片406夾于其間的正電極片 402 (陰極)和負電極片404 (陽極)，以及包括另ー外部隔離器片408，該另一外部隔離器片 408可以在果凍卷的最內部處的正電極片402的末端附近彎曲，以將正和負電極完全絕緣。 隔離器片406和外部隔離器片408可以是圖2的隔離器210的ー個實現。正電極片402和負電極片404可以是圖2的正電極206和負電極208的ー個實現。可以經由延伸到絕緣饋通的負導體410來進行圖3的負電極片404和負接觸板 312之間的電連接，該絕緣饋通連接到通過絕緣體與外殼相絕緣的導電條。可以通過讓鋁電極在果凍卷結構的最后ー卷上無涂層以將露出的鋁電極暴露在外并點焊，或通過將正電極片402的最后ー卷壓接(crimp)到圖3的導電外殼304，或通過將正導體412點焊或壓接到圖3的外殼304，從而形成通過圖3的外殼304到正電極片402的外部連接，來進行在正電極片402和圖3的正接觸板306之間的電連接。
一般經由導電板(比如圖3的正接觸板306和負接觸板312)從電池(比如圖3 的電池302)向設備(比如圖1的用戶設備100)提供功率。現在參見圖5，示出了根據說明性實施例的處于卷起配置下的電池的正和負電極以及其它層的示意表示圖。電極部件500可以是圖2的果凍卷配置沈2的ー個實現。電極部件500的說明性實施例可以具有在電極部件500的相同點處分別連接到正和負電極的正接頭片504和負接頭片502，且在正和負電極之間具有絕緣體506。因此，電極中的電流可以在相反方向上流動。此外，每個電極中的電流的量值可以實質上相同。電極優選地彼此非常接近，一般僅間隔約150微米的距離。所選距離是使得相反電流產生的磁場實質上彼此抵消的距離。在備選實施例中，正和負接頭片可以連接到果凍卷上任何點處的相應正和負電扱。作為示例，正和負接頭片可以在果凍卷的相應正和負電極的中點處連接。其他備選情況可以具有位于在果凍卷的三分之一或任何其他分數的長度的點處的正和負接頭片。正接頭片504和負接頭片502是對稱的，他們從果凍卷的相同一側凸起，相對于果凍卷具有相同角度，以及具有相同的大小。通過將傳送從果凍卷到外殼的電流的正和負導體接近布線，或通過以相反方向對導體布線并讓外殼作為間隔，甚至可以進一歩降低電池外殼內部和外部電流所導致的磁場。現在參見圖6，示出了根據說明性實施例的處于卷起配置下的電池的正和負電極以及其它層的示意表示圖。果凍卷602可以是圖2的果凍卷配置沈2的ー個實現。此外， 果凍卷602可以是如圖4所示的電極部件400的一個實施例的一個實現的示例。如圖所示，果凍卷602包括正電極片、負電極片、絕緣體606、正導體604和負導體 608。正導體604可以是圖2的第一導體212的ー個實現。負導體608可以是圖2的第二導體216的ー個實現。絕緣體606可以是圖2的隔離器210的ー個實現。正導體604和負導體608在正和負電極的末端的整個長度上分別連接。在其他實施例中，正導體604和負導體608可以位于果凍卷602的不同區域中，具有不同的大小，不在正和負電極的整個長度上連接，或連接到不同末端，比如與果凍卷602的軸相垂直的末端。因此，電極610中的電流可以在相反方向上流動。此外，每個電極中的電流的量值可以實質上相同。在最后ー個部件中，電極610優選地彼此充分接近，使得相反電流產生的磁場彼此抵消。在這些說明性示例中，電極610之間的距離可以例如非限制性的約為150微米。現在參見圖7，示出了用于對不同說明性實施例進行輔助解釋的具有正接頭片和負接頭片的當前已知的電池設計的最后一層的示意表示圖。層702是圖2中電池202中的層的示例。在本說明性示例中，層702是果凍卷的最后ー層。層702包括電流708。盡管在圖7中表現為層702是單一一層，應當認識到層702可以是多個層的代表，比如圖2的電池 202中的多個層256。多個層可以包括正電極、負電極以及隔離器。此外，盡管在圖7中表現為負接頭片704和正接頭片706都連接到単一層，應當認識到負接頭片704和正接頭片 706連接到不同的層。例如，正接頭片706可以連接到層702的正電極。電流708包括正和負電流。如圖7所示，在層702的最遠離負接頭片704和正接頭片706的部分710中，電流708的正和負電流在方向和量值上實質上是均勻的。隨著電流708接近層702的部分712中的負接頭片704，負電流變得比正電流更強。此外，電流708 的方向變得失真，以從部分712中的負接頭片704中向外輻射。類似地，隨著電流708接近正接頭片706，在部分712中，正電流變得比負電流更強。此外，電流708的方向變得失真， 以向正接頭片706內輻射。這種量值改變以及正和負電流的失真，可以引起電池附近的磁場。現在參見圖8，示出了根據說明性實施例的具有正導體和負導體的電池果凍卷的最后ー層的示意表示圖，其允許電流在電極中以相似的量值和相反的方向流動。層802是圖2的電池202中的層的示例。層802是果凍卷的最后ー層。層802包括電流808。盡管在圖8中表現為層802 是單一一層，應當認識到層802可以是多個層的代表，比如圖2的電池202中的多個層256。 多個層可以包括正電極、負電極以及隔離器。此外，盡管在圖8中表現為負導體804和正導體806都連接到単一層，應當認識到負導體804和正導體806連接到不同的層。例如，正導體806可以連接到層802的正電極。此外，盡管在圖8中表現為負導體804和正導體806 是并排的，應當認識到負導體804和正導體806是重疊的，且僅以清楚地示出它們的方式來示出。與圖7的電流708相對比，在整個層802中，電流808的正電流和負電流在實質上相反的方向上，且在量值上實質相等，可以將這稱為電流808 “匹配”、“實質匹配”、“被實質匹配”或“被匹配”。可以將匹配定義為電流具有在量值上實質相等且在方向上相反的相反電流。由于匹配的電流具有相等量值但是相反方向，這些電流引起的磁場將實質上彼此抵消。由于負導體804和正導體806實質上對稱且實質上彼此接近，因此電流808是匹配的。負導體804連接到層802的負電扱，且正導體806連接到層802的正電極。由于負導體804和正導體806在層802的邊緣的整個長度上延伸，且具有比電極更高的傳導性，因此在層802上平均拉動(pull)電流808的正電流。相對地，在圖7的層702中，向層702 的具有正接頭片706的部分拉動電流708的正電流，且向層702的具有負接頭片704的部分拉動負電流。盡管電流808是匹配的，負導體804和正導體806中的電流不匹配。將向負導體 804的接頭片810拉動負電流，且將向正導體806的接頭片812拉動正電流。現在參見圖9，示出了根據說明性實施例的具有被布線到接觸板的正導體和負導體的電池果凍卷的最后ー層的示意表示圖。電池900是圖2的電池202的一個實現的示例。在所示示例中，電池900包括外殼902、果凍卷、層904、正導體906和負導體908。 外殼902包括具有層904的果凍卷。層904是果凍卷的最后ー層。盡管在圖9中表現為層 904是單一一層，將認識到層904可以是多個層的代表，比如圖2的多個層256。多個層可以包括正電極、負電扱、以及隔離器。此外，盡管在圖9中表現為負導體908和正導體906都連接到單一一層，應當認識到負導體908和正導體906連接到不同的層。例如，正導體906 可以連接到層904的正電極。此外，盡管在圖9中表現為負導體908和正導體906是并排的，應當認識到負導體 908和正導體906是重疊的。為了清楚地描述說明性實施例而示出了該呈現。此外，盡管層 904表現為單一矩形，應當認識到最遠離第一部916并位于附圖上方的部分將包裹到下面，以形成果凍卷的其余部分，且最接近第一部916并位于附圖下方的部分停止并作為果凍卷的最后ー個部分。此處，果凍卷將具有水平軸。層904包括電流914。電流914的正電流可以在箭頭912所示方向上流動，且電流 914的負電流可以在箭頭910所示的方向上流動。電流914就是電流的ー個說明。電流914 可以在其他方向上流動；例如，正和負電流可以在相反方向上流動。層904還包括多個層。 該多個層可以包括(但不限干)正電極、隔離器和負電扱。在整個層904中，電流914的正電流和負電流具有實質上相反的方向，且在量值上實質相等，可以將這稱為電流914 “匹配”、“實質匹配”、“被實質匹配”或“被匹配”。備選地，可以將正或負電流在相反反向上與它們本身相匹配。例如，導體上具有負電流的部分可以用該導體在相反反向上具有相同負電流的部分來匹配。在這些所示示例中，由于當負導體908和正導體906從正和負電極中拉動電流吋， 負導體908和正導體906在負和正電極上對稱，不像圖7的導體704和706附近的電流，因此電流914是匹配的。將術語“對稱”定義為彼此接近且在形狀上類似。當負導體908和正導體906在負和正電極上對稱吋，電極中的電流914被平均拉動到負導體908和正導體 906，以保持負和正電流匹配。在不同的實施例中，負導體908和正導體906可以在層904的末端的整個長度上延伸，在不同的末端上延伸，和/或僅在層904的末端的一部分上延伸。 負導體908連接到層904的負電極，且正導體906連接到層904的正電極。由于負導體908 和正導體906在層904的末端的整個長度上延伸，在層904上垂直地平均地拉動電流914 的正和負電流。正導體906中的正電流和負導體908中的負電流實質上都是匹配的。在第一部 916中，負導體908與正導體906重疊并對稱。備選地，正導體906可以與負導體908重疊。 此外，在第二部918和第五部擬6中，負導體908與正導體906重疊。在第一部916、第二部 918和第五部926中，正導體906中的正電流和負導體908中的負電流實質具有相反的方向，且在量值上實質相等，且因此匹配。第二部918從第一部916接收電流，井向正導體906 和負導體908的其余部分發送該電流。在第三部920中，僅存在負導體908中的負電流，而沒有用干與負電流匹配的任何正電流。第三部920是沿著正饋通和負饋通之間的間隔距離的。間隔距離可以是任何距離。此外，第三部920中的負導體908的兩個部分可以分開約 Imm或更小，且外殼902在兩個部分之間。然而，由于流經外殼中的負導體908的電流在一個方向上流動，且之后流經外殼之外的負導體908的電流在相反方向上流動，因此負電流與自身匹配。此外，第四部擬4與第三部920類似操作。外殼902內的正電流與外殼902 之外的正電流自身匹配。此外，第一部916、第二部918、第三部920的外殼內的部分、以及第四部924的外殼內的部分都位于層904的末端上。由于第一部916在層904的末端的整個長度上延伸，來自正和負電極的電流914不能流到第三部920和第四部924。不同的說明性實施例認識到當電流匹配或實質匹配吋，環繞導體和電極的電磁場被減小。當電流如此處所示的匹配吋，環繞電池900的電磁場可以減小約20-30dB。現在參見圖10，示出了根據說明性實施例的具有被布線到接觸板的正導體和負導體的電池果凍卷的最后ー層的示意表示圖。電池1000是圖2的電池202的一個實現的示例。電池1000還可以是圖9的電池900的ー個實現，除了負導體1008和正導體1006在果凍卷的最后ー層的不同末端上以及末端的僅一部分上延伸之外。
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在該說明性示例中，電池1000包括外殼1002、果凍卷、層1004、正導體1006和負導體1008。外殼1002包括具有層1004的果凍卷。層1004是果凍卷的最后ー層。盡管在圖10中表現為層1004是單一一層，應當認識到層1004可以是多個層的代表，比如圖2的多個層256。多個層可以包括正電極、負電極以及隔離器。此外，盡管在圖10中表現為負導體1008和正導體1006都連接到單一一層，應當認識到負導體1008和正導體1006連接到不同的層。例如，正導體1006可以連接到層1004的正電極。此外，盡管在圖10中表現為負導體1008和正導體1006是并排的，應當認識到負導體1008和正導體1006是重疊的。為了清楚地描述說明性實施例而示出了該呈現。此外， 盡管層1004表現為是単一矩形，應當認識到最遠離第三部1020并在附圖上方的部分將包裹到下面，以形成果凍卷的其余部分，最接近第三部1020并在附圖下方的部分停止，并且是果凍卷的最后ー個部分。此處，果凍卷將具有水平軸。層1004包括電流1014。層1004還包括多個層。多個層可以包括(但不限于) 正電極、隔離器以及負電極。即使電流1014不像圖9中電流914 一祥在完全水平或垂直的方向上穿過層1004，在整個層1004中，電流1014的正電流和負電流也具有實質上相反的方向，且在量值上實質相等。在圖10中，負導體1008和正導體1006位于與圖9的負導體908和正導體906不同的末端上。此外，在圖10中，負導體1008和正導體1006在層1004的末端的不是整個長度的部分上延伸。在不同的實施例中，負導體1008和正導體1006可以在層1004的末端的整個長度上延伸。負導體1008和正導體1006中的正和負電流匹配，類似于圖9。在不同的說明性實施例中，負導體1008和正導體1006可以位于層1004的不同部中，延伸到除了層 1004的末端之外的區域，或可以延伸到果凍卷的不同層。在這些所示示例中，當負導體1008和正導體1006從正和負電極中拉動電流吋，與圖7的導體704和706附近的電流不同，電流1014是匹配的，因為負導體1008和正導體 1006在負和正電極上是對稱的。當負導體1008和正導體1006在負和正電極上對稱時，將電極中的電流1014平均地拉動至負導體1008和正導體1006，以保持正和負電流匹配。在不同的實施例中，負導體1008和正導體1006可以在層1004的末端的整個長度上延伸，在不同的末端上延伸，和/或僅在層1004的末端的一部分上延伸。負導體1008連接到層1004 的負電極，且正導體1006連接到層1004的正電極。由于負導體1008和正導體1006不在層1004的末端的整個長度上延伸，則未將電流1014的正和負電流在層1004上垂直或水平地平均拉動，但是依然保持匹配。正導體1006中的正電流和負導體1008中的負電流實質上都是匹配的。在第一部 1016中，負導體1008與正導體1006重疊并對稱。備選地，正導體1006可以與負導體1008 重疊。此外，在第二部1018和第五部10 中，負導體1008與正導體1006重疊。在第一部 1016、第二部1018和第五部10 中，正導體1006中的正電流和負導體1008中的負電流實質上具有相反的方向，且在量值上實質相同，且因此匹配。第二部1018從第一部1016接收電流，井向正導體1006和負導體1008的其余部分發送該電流。在第三部1020中，僅存在負導體1008中的負電流，而沒有用干與負電流匹配的任何正電流。第三部1020是沿著正饋通和負饋通之間的間隔距離的。間隔距離可以是任何距離。此外，第三部1020中的負導體 1008的兩個部分可以分開約Imm或更小，且外殼1002在兩個部分之間。然而，由于流經外殼中的負導體1008的電流在ー個方向上流動，且之后流經外殼之外的負導體1008的電流在相反方向上流動，因此負電流與自身匹配。此外，第四部IOM與第三部1020類似操作。 外殼1002內的正電流與外殼1002之外的正電流自身匹配。此外，相比于圖9的各個部，僅第一部1016位于層1004的末端上。不同的說明性實施例認識到當電流匹配或實質匹配吋，環繞導體和電極的電磁場被減小。相比于圖9和圖11，第一部1016并不阻止電流1014在不經過第一部1016的情況下直接到達圖10的其余部。然而，圖10的其余部保持不與層1004相連；因此，電流1014 不能到達其余部。現在參見圖11，示出了根據說明性實施例的具有被布線到接觸板的正導體和負導體的電池果凍卷的最后ー層的示意表示圖。電池1100是圖2的電池202的一個實現的示例。在該說明性示例中，電池1100包括外殼1102、果凍卷、層1104、正導體1106和負導體1108。外殼1102包括具有層1104的果凍卷。層1104是果凍卷的最后ー層。盡管在圖11中表現為層1104是單一一層，應當認識到層1104可以是多個層的代表，比如圖2的多個層256。多個層可以包括正電極、負電極以及隔離器。此外，盡管在圖11中表現為負導體1108和正導體1106都連接到單一一層，應當認識到負導體1108和正導體1106連接到不同的層。例如，正導體1106可以連接到層1104的正電極。此外，盡管在圖11中表現為負導體1108和正導體1106是并排的，應當認識到負導體1108和正導體1106是重疊的。為了清楚地描述說明性實施例而示出了該呈現。此外， 盡管層1104表現為是単一矩形，應當認識到最遠離第五部11 并在附圖左側的部分將包裹到下面，以形成果凍卷的其余部分，且最接近第五部1126并在附圖右側的部分停止，并且是果凍卷的最后ー個部分。此處，果凍卷將具有垂直軸。層1104包括電流1114。層1104還包括多個層。多個層可以包括(但不限干) 正電極、隔離器以及負電極。在整個層1104中，電流1114的正電流和負電流實質上具有相反的方向，且在量值上實質相等。電流1114與圖9的電流914的不同之處在于電流1114 在層1104上不是完全水平或垂直的。在圖11中，負導體1108和正導體1106位于與圖9的負導體908和正導體906不同的末端上。此外，在圖11中，負導體1108和正導體1106在層1104的末端的不是整個長度的部分上延伸。在不同的實施例中，負導體1108和正導體1106可以在層1104的末端的整個長度上延伸。負導體1108和正導體1106中的正和負電流匹配，類似于圖9。在不同的說明性實施例中，負導體1108和正導體1106可以位于層1104的不同部中，延伸到除了層 1104的末端之外的區域，或可以延伸到果凍卷的不同層。在這些所示示例中，當負導體1108和正導體1106從正和負電極中拉動電流吋，與圖7的導體704和706附近的電流不同，電流1114是匹配的，因為負導體1108和正導體 1106在負和正電極上是對稱的。當負導體1108和正導體1106在負和正電極上對稱時，將電極中的電流1114平均地拉動至負導體1108和正導體1106，以保持正和負電流匹配。在不同的實施例中，負導體1108和正導體1106可以在層1104的末端的整個長度上延伸，在不同的末端上延伸，和/或僅在層1104的末端的一部分上延伸。負導體1108連接到層1104 的負電極，且正導體1106連接到層1104的正電極。由于負導體1108和正導體1106不在層1104的末端的整個長度上延伸，則未將電流1114的正和負電流在層1104上垂直或水平地平均拉動，但是依然保持匹配。正導體1106中的正電流和負導體1108中的負電流實質上都是匹配的。在第一部 1116中，負導體1108與正導體1106重疊并對稱。備選地，正導體1106可以與負導體1108 重疊。此外，在第二部1118、第五部11 和第六部11 中，負導體1108與正導體1106重疊。在第一部1116、第二部1118、第五部11 和第六部11 中，正導體1106中的正電流和負導體1108中的負電流實質上具有相反的方向，且在量值上實質相同，且因此匹配。第二部1118從第一部1116和第六部11 接收電流，井向正導體1106和負導體1108的其余部分發送該電流。在第三部1120中，僅存在負導體1108中的負電流，而沒有用干與負電流匹配的任何正電流。第三部1120是沿著正饋通和負饋通之間的間隔距離的。間隔距離可以是任何距離。此外，第三部1120中的負導體1108的兩個部分可以分開約Imm或更小，且外殼1102在兩個部分之間。然而，由于流經外殼中的負導體1108的電流在ー個方向上流動， 且之后流經外殼之外的負導體1108的電流在相反方向上流動，因此負電流與自身匹配。此外，第四部IlM與第三部1120類似操作。外殼1102內的正電流與外殼1102之外的正電流自身匹配。此外，第一部1116、第二部1118、第三部1120在外殼內的部分、第四部IlM 在外殼內的部分、以及第六部11 都位于層1104的末端上。由于第一部1116從果凍卷停止的點延伸到第六部11 ，且第六部11 延伸到層1104的邊緣，因此來自正和負電極的電流1114不能流到第三部1120和第四部1124，使得電流1114和第三部1120和第四部IlM 中的電流的匹配失真。不同的說明性實施例認識到當電流匹配或實質匹配吋，環繞導體和電極的電磁場被減小。應當認識到圖9至11中的說明性實施例僅是ー些可能的實施例。應當認識到圖 9中的正和負導體的第一部916阻止了電極中的大部分電流到達位于電極上的其余部。應當認識到圖10中僅第一部1016位于電極上，不需要阻止電極的電流到達圖10中正和負導體的其余部。應當認識到圖11中第一部1116和第六部11 的組合阻止了電極中的大部分電流到達位于電極上的其余部。不同的實施例可以具有不同的結構。在圖9至11中，不管負導體的內部部分是否在負電極上，與正導體不匹配，而與負導體的外部部分匹配的負導體的內部部分不接收來自負電極的電流。還應當認識到盡管本文說明了阻止電流到達， 或說明了負導體的內部部分不接收來自電極的電流，可以存在到達負導體的內部部分的電流的標稱量。在不同的實施例中，負導體的結構可以由正導體所替代，反之亦然。參見圖12，示出了根據說明性實施例的用于送電的過程的流程圖。可以在使用電池(比如圖2中的電池202)的設備(比如圖1中的用戶設備100)中實現圖12所示過程。過程開始于提供正電極(步驟1202)。該過程還提供負電極(步驟1204)。該過程通過隔離器來分離正電極和負電極(步驟1206)。該過程還由第一導體從正電極發送第 ー電流(步驟1208)。此外，該過程由第二導體從負電極發送第二電流(步驟1210)。通過第一導體發送的第一電流的方向與通過第二導體發送的第二電流的方向實質相反。第一電流的量值與第二電流的量值實質相等。此外，第一和第二導體彼此接近。圖13至18是示出了根據說明性實施例的具有正導體和負導體的電池果凍卷的最后一層的示意表示圖。參見圖13，示出了根據說明性實施例的具有被布線到電池的接觸板的正導體和負導體的電池果凍卷的最后ー層的示意表示圖。電池1300是圖2的電池202的一個實現的示例。電池1300包括外殼1302。部1304可以與正和負接頭片重疊，該正和負接頭片其間具有絕緣體。線1306被布置為來自正電扱，在正饋通1308處通過外売。正饋通1308可以是外殼。電池1300包括負饋通1310。電池1300還包括電池板1312。參見圖14，示出了根據說明性實施例的具有被布線到電池的接觸板的正導體和負導體的電池果凍卷的最后ー層的示意表示圖。電池1400是圖2的電池202的一個實現的示例。電池1400包括外殼1402。部1404可以與正和負接頭片重疊，該正和負接頭片在其間具有絕緣體。線1406被布置為來自負電扱，在負饋通1408處通過外売。電池1400包括正饋通1410。正饋通1410可以是外殼。電池1400還包括電池板1412。參見圖15，示出了根據說明性實施例的具有正導體和負導體的電池果凍卷的最后一層的示意表示圖。電池1500是圖2的電池202的一個實現的示例。參見圖16，示出了根據說明性實施例的具有正導體和負導體的電池果凍卷的最后一層的示意表示圖。電池1600是圖2的電池202的一個實現的示例。參見圖17，示出了根據說明性實施例的具有正導體和負導體的電池果凍卷的最后一層的示意表示圖。電池1700是圖2的電池202的一個實現的示例。參見圖18，示出了根據說明性實施例的具有正導體和負導體的電池果凍卷的最后一層的示意表示圖。電池1800是圖2的電池202的一個實現的示例。在不同的所示實施例中的流程圖和框圖說明了不同說明性實施例中的裝置和方法的ー些可能實現的架構、功能和操作。鑒于此，流程圖或框圖中的每個步驟可以表示模塊、段、功能和/或操作或步驟的一部分。在ー些備選實現中，步驟中所注的ー個或多個功能可以不按附圖所注的順序發生。例如，在一些情況下，取決于所涉及的功能，連續所示的兩個步驟可以實質上并發地執行，或有時可以按相反順序來執行這些步驟。此外，盡管通過傳送高電流的電池導體討論了上述電池設計規則，本領域技術人員將理解，不抽取大電流的其他電池導體和端子不需要堅持上述設計規則。例如，如果電流是小部分的(高電流傳送導體和端子的電流的十三分之一至十四分之一)。不需要對這種電池導體和端子應用前述設計規則。此外，盡管上面已討論了鋰電池的示例實施例，本文闡述的原理對其他電池也成立，比如鋰離子聚合物電池、鋰離子棱鏡電池、鉛酸電池、鎳金屬氰化物電池、鎳鎘電池、堿性電池、或有待設計的電池。相信所有這種實施例和應用都在本公開的最廣泛的方面的范圍中，且在以下權利要求中被闡述。
權利要求
1.ー種裝置，包括正電極；負電極；隔離器，所述正電極和所述負電極由所述隔離器所隔離；第一導體，被配置為從所述正電極發送第一電流；第二導體，被配置為從所述負電極發送第二電流，通過所述第一導體發送的第一電流的方向與通過所述第二導體發送的第二電流的方向實質相反，所述第一電流的量值與所述第二電流的量值實質相等，以及所述第一導體和所述第二導體彼此接近；外売，其中，所述正電極和負電極位于所述外殼內，以及其中所述第一導體和所述第二導體的至少一部分位于所述外殼之外；正饋通和負饋通，所述正饋通和所述負饋通彼此隔開間隔距離，其中，所述第一導體和所述第二導體之一的第一部分沿著所述間隔距離位于所述外殼之內，以及所述第一導體和所述第二導體的所述之ー的第二部分沿著所述間隔距離位于所述外殼之外。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一導體和所述第二導體的所述之ー的所述第一部分和所述第二部分沿著所述間隔距離，彼此隔開約Imm或更少的距離。
3.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一電流的量值與所述第二電流的量值相差不超過約百分之十。
4.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述正電極和所述負電極均包括多個層，以及所述第一導體在所述正電極的最后ー層的末端的一部分上延伸，以及所述第二導體在所述負電極的最后ー層的末端的一部分上延伸。
5.根據權利要求4所述的裝置，其中，所述正電極和所述負電極被配置為形成果凍卷配置。
6.根據權利要求1所述的裝置，還包括正接觸板，位于所述外殼之外；以及負接觸板，位于所述外殼之外，其中，所述第一導體連接到所述正接觸板，以及所述第 ニ導體連接到所述負接觸板。
7.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一電導體和所述第二電導體的電導率均高于所述正電極和所述負電極的電導率。
8.根據權利要求7所述的裝置，其中，所述第一導體和所述第二導體的電導率比所述正電極和所述負電極的電導率高至少約10倍。
9.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一導體附接到所述正電極，且在所述正電極的一未端的一部分上延伸，以及所述第二導體附接到所述負電極，且在所述負電極的ー 末端的一部分上延伸。
10.根據權利要求9所述的裝置，其中，所述正電極的一未端的所述一部分實質上包括所述正電極的末端的整個長度，以及所述負電極的一未端的所述一部分實質上包括所述負電極的末端的整個長度。
11.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述正電極、所述負電極、所述隔離器、所述第 ー導體、所述第二導體以及所述外殼形成可充電電池，并且所述裝置還包括具有電池接ロ的無線移動通信設備，其中，所述電池被配置為連接到所述可充電電池接ロ，并向所述無線移動通信設備供電。
12.ー種方法，包括使用第一導體的第一部分，從第一電極收集第一電流； 使用第二導體的第一部分，從第二電極收集第二電流；使用所述第一導體或所述第二導體中至少ー個的第三部分，在第一方向上傳輸所述第 ー電流或所述第二電流之一；以及使用所述第一導體或所述第二導體中所述至少一個的第四部分，在第二方向上傳輸所述第一電流或所述第二電流中所述之一，其中，所述第一導體的所述第一部分和所述第二導體的所述第一部分實質上是對稱并接近的；以及其中，所述第三部分在包括所述第一電極和所述第二電極的外殼之內，以及所述第四部分在所述外殼之外，以及所述第一方向與所述第二方向實質上相反。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述第一導體的所述第一部分和所述第二導體的所述第一部分被配置為阻止所述第一電流和所述第二電流在不通過所述第一導體的所述第一部分和所述第二導體的所述第二部分的情況下到達所述第一導體或所述第二導體中所述至少ー個的所述第三部分和所述第四部分。
14.ー種裝置，包括第一導體，具有用于從第一電極收集第一電流的第一部分； 第二導體，具有用于從第二電極收集第二電流的第一部分；所述第一導體或所述第二導體中至少ー個的第三部分，用于在第一方向上傳輸所述第 ー電流或所述第二電流中至少ー個；以及所述第一導體或所述第二導體中所述至少一個的第四部分，用于在第二方向上傳輸所述第一電流或所述第二電流中所述至少ー個；其中，所述第一導體的所述第一部分和所述第二導體的所述第一部分實質上是對稱并接近的；以及其中，所述第三部分在包括所述第一電極和所述第二電極的外殼之內，以及所述第四部分在所述外殼之外，以及所述第一方向與所述第二方向實質上相反。
15.根據權利要求14所述的裝置，還包括所述第一導體的第二部分，用于傳輸所述第一電流；以及所述第二導體的第二部分，用于傳輸所述第二電流，其中，所述第一導體的所述第二部分以及所述第二導體的所述第二部分實質上是對稱并接近的。
16.根據權利要求14所述的裝置，其中，所述第一導體的第一部分和所述第二導體的第一部分被配置為阻止所述第一電流和所述第二電流在不通過所述第一導體的所述第一部分和所述第二導體的所述第二部分的情況下到達所述第一導體或所述第二導體中所述至少ー個的所述第三部分和所述第四部分。
全文摘要
說明性實施例提供了一種裝置(圖2，202)，包括正電極(圖2，206)、負電極(圖2，208)、隔離器(圖2，210)、第一導體(圖2，212)以及第二導體(圖2，216)。所述正電極(圖2，206)和所述負電極(圖2，208)由所述隔離器(圖2，210)所隔離；所述第一導體(圖2，212)被配置為從所述正電極(圖2，206)發送第一電流(圖2，214)。此外，所述第二導體(圖2，216)被配置為從所述負電極(圖2，208)發送第二電流(圖2，218)。通過所述第一導體(圖2，212)發送的第一電流(圖2，214)的方向(圖2，220)與通過所述第二導體(圖2，216)發送的第二電流(圖2，218)的方向(圖2，222)實質相反。所述第一電流(圖2，214)的量值(圖2，224)與所述第二電流(圖2，218)的量值(圖2，226)實質相等。以及所述第一導體和所述第二導體(圖2，212和216)彼此接近。以及所述第一導體和所述第二導體(圖2，212和216)之一的第一部分(圖9，920)沿著間隔距離(圖2，248)位于外殼(圖2，204)之內，以及所述第一導體和所述第二導體(圖2，212和216)的所述之一的第二部分(圖9，920)沿著所述間隔距離(圖2，248)位于所述外殼(圖2，204)之外。
文檔編號H01M2/02GK102549809SQ200980161618
公開日2012年7月4日 申請日期2009年11月4日 優先權日2009年7月24日
發明者安卓·約翰·范·辛德爾 申請人:捷訊研究有限公司