技术特征：
1.一种电池，至少包括：第一电极；第二电极；介于第一电极与第二电极之间的电解液；以及至少一个声学装置，其被配置成在电池的充电和/或放电期间产生声流，电池的充电触发来自第一电极的阳离子穿过电解液并沉积在第二电极上，电池的放电触发来自第二电极的阳离子穿过电解液并沉积在第一电极上，所述声流驱动电解液的混合和/或紊流，电解液的混合和/或紊流通过至少提高阳离子和/或阴离子的扩散速率来提高电池的充电速率和/或放电速率，并且所述混合和/或紊流通过至少均化电解液中的阳离子和/或阴离子的分布来进一步防止在第一电极和/或第二电极上形成枝晶。2.根据权利要求1所述的电池，其中，所述均化通过至少降低电解液中的阳离子和/或阴离子的浓度梯度来防止枝晶的形成。3.根据权利要求1-2中的任一项所述的电池，其中，所述均化通过至少提高电解液中的阳离子和阴离子的分布的均一性来防止枝晶的形成。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的电池，其中，所述均化通过至少提高第一电极和/或第二电极上的阳离子沉积的均一性来防止枝晶的形成。5.根据权利要求1-4中的任一项所述的电池，其中，所述电解液的混流还最大化阳离子和/或阴离子的输运，以替代在电池的充电和/或放电期间从电解液耗竭的阳离子和/或阴离子。6.根据权利要求1-5中的任一项所述的电池，其中，所述电解液包括液体电解液，该液体电解液包括水、碳酸盐基电解液、酯基电解液、醚基电解液、离子液体、腈基电解液、磷酸盐基电解液、硫基电解液和砜基电解液之中的一种或多种。7.根据权利要求1-6中的任一项所述的电池，其中，所述电解液包括聚合物基电解液、有机电解液、固体电解液、非水性有机溶剂电解液和气体电解液。8.根据权利要求1-7中的任一项所述的电池，其中，所述第一电极包括电池的阳极。9.根据权利要求8所述的电池，其中，所述电池的阳极是由金属形成的，该金属包括锂(li)、钾(k)、镁(mg)、铜(cu)、锌(zn)、钠(na)和铅(pb)之中的至少一种。10.根据权利要求8-9中的任一项所述的电池，其中，所述电池的阳极由包括石墨、石墨烯和/或二氧化钛(tio2)之中的至少一种的插层材料形成。11.根据权利要求8-10中的任一项所述的电池，其中，所述电池的阳极由包括硅(si)、铝(al)和锡(sn)之中的至少一种的合金形成。12.根据权利要求8-11中的任一项所述的电池，其中，所述电池的阳极由包括过氧化铜(cuo2)的转化材料形成。13.根据权利要求1-12中的任一项所述的电池，其中，所述第二电极包括电池的阴极。14.根据权利要求13所述的电池，其中，所述电池的阴极包括插层型电极，该插层型电极包括锂插层碳电极、锂插层硅电极、氧化钒电极、锂过量电极、石墨电极和石墨烯电极之中的至少一种。15.根据权利要求13-14中的任一项所述的电池，其中，所述电池的阴极包括转化型电极，该转化型电极包括硫(s)和氟化铜(cuf2)之中的至少一种。
16.根据权利要求13-15中的任一项所述的电池，其中，所述电池的阴极包括合金型电极，该合金型电极包括锡(sn)。17.根据权利要求13-16中的任一项所述的电池，其中，所述电池的阴极包括空气电极，该空气电极包括氧(o)和空气之中的至少一种。18.根据权利要求1-17中的任一项所述的电池，其中，所述至少一个声学装置包括沉积在基底上的换能器，其中，所述换能器被配置成通过至少在基底内和/或基底上施加拉伸和压缩来响应电输入信号，并且其中，所述基底通过至少振荡以产生多种声波来响应拉伸和压缩。19.根据权利要求18所述的电池，其中，所述多种声波包括表面声波、兰姆波、弯曲波、厚度模式振动、混合模式波、纵波、剪切模式振动和/或体波振动。20.根据权利要求18-19中的任一项所述的电池，其中，所述至少一个声学装置包括一对或多对叉指换能器、一层导电材料和/或一个或多个触针。21.根据权利要求18-20中的任一项所述的电池，其中，所述基底至少由压电材料形成。22.根据权利要求21所述的电池，其中，所述压电材料包括铌酸锂(linbo3)、钛酸锂(li2tio3)、钛酸钡(batio3)、锆钛酸铅(pb(zrxti
1-x
)o3，其中(0≤x≤1))、石英、氮化铝(aln)、硅酸镧镓、铌酸铅镁-钛酸铅(pmn-pt)、无铅铌酸钾钠(k
0.5
na
0.5
nbo3或knn)、无铅铌酸钾钠的掺杂衍生物和/或聚偏二氟乙烯(pvdf)。23.根据权利要求1-22中的任一项所述的电池，其中，所述至少一个声学装置被配置成产生多种声波，这些声波具有与所述多种声波的衰减长度对应的频率，并且其中，所述衰减长度与第一电极的第一长度、第二电极的第二长度和/或第一电极与第二电极之间的距离对应。24.根据权利要求1-23中的任一项所述的电池，其中，所述至少一个声学装置集成在电池的壳体内和/或集成在电池的壳体上。25.根据权利要求1-24中的任一项所述的电池，其中，所述电池包括纽扣电池、软包电池或圆柱电池。26.根据权利要求1-25中的任一项所述的电池，其中，所述电池与被配置成驱动所述至少一个声学装置的电路联接，并且其中，该电路包括集成电池充电电路和自动共振搜寻功能。27.一种方法，包括：接收响应于一种或多种声波的反馈信号，所述一种或多种声波是由包括根据权利要求1-26中的任一项所述的电池的至少一个声学装置产生的，并且所述反馈信号与由电池内部的一个或多个部件形成的所述一种或多种声波的至少部分反射对应；至少根据反馈信号确定电池内部的形态；并且至少根据电池内部的形态控制电池的操作。28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述电池的操作的控制包括响应于指示在第一电极和/或第二电极的表面上存在枝晶和/或气泡的反馈信号终止电池的操作。29.根据权利要求27-28中的任一项所述的方法，其中，所述电池的操作的控制包括响应于指示存在分离枝晶、固体电解液界面层破裂和/或在所述至少一个声学装置上形成保护性聚合物层的反馈信号终止电池的操作。
30.根据权利要求28-29中的任一项所述的方法，其中，通过将所述电池与该电池的电负载和/或同一个电池阵列中的另一个电池电断联来终止所述电池的操作。
技术总结
一种电池，可包括第一电极、第二电极、电解液、以及至少一个声学装置，该声学装置被配置成在电池充电和/或放电期间产生声流。电池的充电可触发来自第一电极的阳离子穿过电解液并沉积在第二电极上，而电池的放电可触发来自第二电极的阳离子穿过电解液并沉积在第一电极上。所述声流可驱动电解液的混合和/或紊流，该混合和/或紊流可通过提高阳离子和/或阴离子的扩散速率来提高电池的充电速率和/或放电速率。所述混合和/或紊流还可通过至少均化电解液中的阳离子和/或阴离子的分布来防止在第一电极和/或第二电极上形成枝晶。一电极和/或第二电极上形成枝晶。一电极和/或第二电极上形成枝晶。
技术研发人员：奥弗
受保护的技术使用者：技术研究及发展基金有限公司
技术研发日：2020.08.01
技术公布日：2022/8/4