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组合电池及其所用的环形电池[发明专利]

第一章组合电池概述

(1)组合电池是一种将多个电池单元通过串联或并联的方式组合在一起的电池系统。这种电池系统具有更高的能量密度和更长的使用寿命，因此在便携式电子设备、电动汽车、储能系统等领域得到了广泛应用。组合电池的设计和制造技术对于提高电池的性能和稳定性至关重要。

(2)组合电池的构成通常包括电池单元、连接器、保护电路和电池管理系统（BMS）。电池单元是电池系统的基本组成部分，它们通过连接器连接起来，形成所需的电压和容量。保护电路用于防止电池过充、过放和短路等异常情况，而电池管理系统则负责监控电池的状态，确保电池在安全的工作范围内运行。

(3)组合电池的设计需要考虑多个因素，包括电池单元的兼容性、热管理、电气性能和机械结构等。电池单元的兼容性要求电池单元在电压、容量和化学性质上保持一致，以确保整个电池系统的稳定性和可靠性。热管理是另一个关键因素，良好的热管理可以防止电池过热，延长电池的使用寿命。电气性能和机械结构则关系到电池系统的整体性能和安全性。

第二章环形电池的设计与特点

(1)环形电池以其独特的环形设计而闻名，这种设计使得电池在体积相同的情况下具有更高的能量密度。以某款市场上流行的环形电池为例，其能量密度可达120Wh/L，相较于传统圆柱形电池提升了约30%。这种设计还使得电池在内部结构上更加紧凑，减少了电池的体积和重量，特别适合应用于对空间有限制的便携式设备。

(2)环形电池的设计特点之一是其高可靠性。由于电池的电极材料和电解液均均匀分布，环形电池的内部电化学反应更加稳定，从而降低了电池内部短路的风险。根据某项测试报告，环形电池在经过500次循环充放电后，其容量保持率高达90%以上，远高于传统电池的80%左右。此外，环形电池的循环寿命通常可达2000次以上，大大延长了电池的使用寿命。

(3)环形电池在热管理方面也具有显著优势。由于其独特的结构，电池内部的热量可以迅速均匀地传递到外部，从而降低了电池过热的风险。根据某项研究，环形电池在充满电后，其最高温度比同等容量的圆柱形电池低约5℃。这种良好的热管理性能使得环形电池在高温环境下也能保持稳定的性能，适用于极端气候条件下的应用。例如，在高温沙漠地区运行的电动汽车，使用环形电池可以保证车辆在高温环境中正常运行。

第三章组合电池的应用领域

(1)组合电池凭借其高能量密度和长寿命的特点，在多个领域得到了广泛应用。在便携式电子设备领域，组合电池已成为智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备的标准配置。以某知名品牌为例，其必威体育精装版款智能手机采用了一组由四节18650型电池单元组成的组合电池，提供了长达两天的电池续航能力，显著提升了用户体验。

(2)在电动汽车领域，组合电池的应用更是至关重要。电动汽车的电池系统通常由数百甚至数千个电池单元组成，这些电池单元通过组合电池技术连接在一起，形成高电压、高容量的电池组。以某款电动汽车为例，其电池组由超过1000个电池单元组成，总容量达到70kWh，能够提供超过400公里的续航里程。组合电池的应用不仅提高了电动汽车的续航能力，还优化了电池系统的安全性、可靠性和成本效益。

(3)在储能系统领域，组合电池同样扮演着重要角色。随着可再生能源的快速发展，储能系统对于电网的稳定性和可持续性至关重要。组合电池可以灵活地配置成不同容量和电压的电池组，以满足不同规模储能系统的需求。例如，某大型储能项目采用了由数千个电池单元组成的组合电池系统，总容量达到2.5MWh，能够为电网提供高峰时段的电力支持，同时降低峰值电价，提高能源利用效率。此外，组合电池的模块化设计也便于系统的扩展和维护，为储能系统的长期稳定运行提供了保障。

第四章环形电池发明专利解析

(1)环形电池的发明专利涵盖了电池的设计、制造和应用等多个方面。其中，一项关键发明涉及了一种新型的电池电极材料，该材料由锂镍钴锰（LiNiCoMn）氧化物组成，具有优异的循环性能和能量密度。据专利数据显示，该电极材料在经过1000次充放电循环后，容量保持率高达90%以上，显著优于传统电极材料。

(2)该发明专利还详细描述了一种特殊的电池封装技术，该技术采用了一种柔性复合材料，能够有效保护电池单元免受外部冲击和温度变化的影响。通过实际测试，这种封装技术使得电池在极端温度条件下仍能保持稳定的性能，例如在-20°C至60°C的温度范围内，电池的容量衰减率仅为1%。这种封装技术的应用，使得环形电池在军事、航空航天等对环境适应性要求极高的领域具有广泛的应用前景。

(3)专利中还介绍了一种智能电池管理系统（BMS），该系统通过实时监控电池的状态，实现对电池的精确控制和保护。BMS具备过充、过放、过热、短路等多种保护功能，确保电池在安全的工作范围内运行。以某款采