BRPI0618626A2

BRPI0618626A2 - célula de bateria recarregável, relé eletromagnético, arranjo de elementos de circuito, e, método de gerenciamento de bateria

Info

Publication number: BRPI0618626A2
Application number: BRPI0618626-2A
Authority: BR
Inventors: Wilhelm Kullberg
Original assignee: Wilhelm Kullberg
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2012-05-08
Also published as: EP2095456A2; WO2007059269A3; EP2095456A4; WO2007059269B1; WO2007059269A2; JP2009516355A; WO2007059269A8

Abstract

CéLULA DE BATERIA RECARREGáVEL, RELé ELETROMAGNéTICO, ARRANJO DE ELEMENTOS DE CIRCUITO, E, MéTODO DE GERENCIAMENTO DE BATERIA. Uma bateria consistindo de múltiplas células eletroquímicas, arranjadas em série via relés de 2 circuitos e controladas por um controlador de gerenciamento de bateria, gerando capacidade de recarga rápida para acionar um motor elétrico. A invenção tem aplicação em um automóvel moderno para acionar um automóvel de tamanho médio por uma distância de até 1500km. O novo sistema de célula eletroquímica pode ser recarregado 500 vezes (a cada 1500km), e elimina a poluição do ar e resolve muitos dos outros problemas ambientais associados ao motor de combustão interna.

Description

"CÉLULA DE BATERIA RECARREGÁVEL, RELÊ ELETROMAGNÉTICO, ARRANJO DE ELEMENTOS DE CIRCUITO, E, MÉTODO DE GERENCIAMENTO DE BATERIA" FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

A presente invenção é direcionada para uma bateria recarregável; compreendendo múltiplas células eletroquímicas, reles e controlador de bateria, gerando capacidade de recarga rápida para acionar um motor elétrico em um automóvel de tamanho médio moderno por 1500km. A bateria pode ser recarregada 500 vezes. A eletroquímica do estado da técnica não inclui um método eficaz de liberar a energia elétrica armazenada em um processo de eletrólise.

A célula de combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC) é uma das tecnologias mais promissoras. Por poucas razões, mas muito sérias, é improvável que a tecnologia de PEMFC encontre seu caminho para o lugar no mercado. O tempo de vida operacional exigido para a PEMFC é de 5.000 horas. A corrosão eletroquímica dos componentes metálicos na célula de combustível ocorre em um estágio muitoWterior do que 5.00 horas operacionais. A baixa resistência à corrosão impede uso da maioria dos metais não revestidos. A ionização é muito baixa quando usando a maioria dos metais revestidos. Revestimentos de liga resistente a corrosão e revestimentos de polímero para placas de PEMFC bipolares não alcançaram um nível onde quaisquer desenvolvimentos possam ser comercializados. Alguns cientistas reivindicam ter desenvolvido um processo confiável, mas ainda há muitas questões não respondidas. A partir do que é sabido até agora, ainda há exigências de propriedade de material para corrosão e eletroquímicas necessárias no processo de eletrólise, que não foram completamente resolvidas. Entretanto, o problema mais sério é o perigo de uma explosão. O hidrogênio a 34,47395 MPa (algumas companhias estão projetando e planejam fabricar tanques de hidrogênio para 68,9479 MPa), que é altamente explosivo, dificulta armazenar/distribuir, e pode ser muito perigoso. Se usado, é somente uma questão de tempo antes que o primeiro automóvel acionado por PEMFC exploda em uma colisão de alto impacto, com o resultado que um ou mais indivíduos morrerão instantaneamente. Essa situação não pode ser evitada, na importa quantas precauções de segurança sejam planejadas no automóvel acionado por PEMFC. Quando o público souber do primeiro acidente, os consumidores decidirão não comprar automóveis acionados por PEMFC adicionais. Se um tanque de gasolina em um automóvel tradicional começa a se incendiar como resultado de uma colisão de alto impacto, o motorista e os passageiros têm, em muitos casos, um tempo curto para sair do automóvel antes de uma rajada de fogo eventualmente ocorra. Os hidretos de metal são um processo químico muito mais complicado para integração em automóveis regulares. Outros métodos de armazenamento conhecidos para o hidrogênio têm capacidade de armazenamento insuficiente. O automóvel acionado por PEMFC também será muito mais caro para o consumidor médio. A célula de PEMFC exige hidrogênio, que não é prontamente disponível. Usar um reformador para transformar hidrocarbonetos ou álcool em hidrogênio produz calor e outros gases, que poluirão o ambiente. E eficiência geral da PEMFC, acionando um motor elétrico em um automóvel, é somente de cerca de 25 a 31 por cento, que é muito baixa. A PEMFC recebe muita atenção incorreta da mídia pública. Essa informação não esclarece o alto consumo de energia para produzir hidrogênio, o alto custo, a segurança pública, e como esse processo de conversão poluirá o ambiente.

Automóveis elétricos acionados por bateria (BEA) têm uma eficiência muito alta. A bateria é cerca de 90 por cento eficiente e o motor/inversor elétrico é cerca de 80 por cento eficiente. Isso dá uma eficiência geral de cerca de 72 por cento, o que é importante em comparação com qualquer outra alternativa. Em um projeto de bateria de chumbo-ácido com placas de anodo e catodo empilhadas orientadas na vertical, o ácido sulfurico (H2SO4) se concentra na região de topo enquanto a água (H2O) se forma na região de fundo do invólucro de bateria, resultando em desempenhos de célula diferentes em diferentes níveis de célula horizontais. Diversas reações químicas diferentes têm lugar durante o processo de descarga de eletrólise de chumbo-ácido. A corrosão entre o chumbo/óxido de chumbo e a pasta é acreditada por muitos como uma das reações químicas mais importantes. Em geral, o calibre de placa grosso favorece a capacidade de ciclo profundo, o calibre de placa estreito combinado com a área superficial de placa larga aumenta a capacidade de recarga rápida. A medida que uma célula descarrega, o sulfato de chumbo (PbSO^ se forma sobre ambas as grades, e a água se forma no ácido. Durante a descarga, a capacidade de célula diminui rapidamente. A razão porque a bateria de chumbo-ácido do estado da técnica não foi integrada no automóvel, é que esse tipo de célula tem capacidade insuficiente para o automóvel moderno.

A eficiência do automóvel acionado por gasolina com um motor a combustão é muito baixa, somente 20 por cento. Isto é, cerca de 20 por cento do conteúdo de energia termal da gasolina é convertido em trabalho mecânico. Entretanto, o motor a combustão pode ser considerado prático e econômico por falta de uma alternativa melhor. A partir de um ponto de vista ambiental, o motor a combustão é devastador para o ambiente global. A partir de um ponto de vista da saúde humana, o motor a combustão é, eventualmente, a maior preocupação criada pelo homem nos tempos modernos. Automóveis com motores a combustão tornam a vida muito mais fácil para muitos indivíduos e são, talvez, a razão porque o ambiente e os problemas de saúde foram ofuscados por tanto tempo. O ar tem sido pesadamente poluído em muitas áreas metropolitanas mundiais por um período muito longo de tempo. Como resultado do alto nível de poluição do ar, muitos indivíduos têm sérios problemas de saúde no tempo de vida. Altas concentrações de monóxido de carbono (CO) em cidades onde os automóveis operam em alta densidade significam que o coração humano tem de trabalhar mais duro pelo oxigênio deslocado a partir da hemoglobina do sangue pelo monóxido de carbono (CO). É mais complexo provar que o monóxido de carbono (CO) causa a asma. Diversos diagnósticos médicos diferentes apontam para a asma. Somente nos Estados unidos, 17 milhões de pessoas, incluindo 4 milhões de crianças, têm sido diagnosticadas com asma séria. 50% da população total dos US vivem correntemente em áreas com valores de poluição do ar muito altas. A quantidade leve de dióxido de carbono (CO2) emitido no processo de motor a combustão está aumentando a concentração de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera e realçando o efeito estufa. O fato de que o aquecimento global poderia desequilibrar o ecossistema global e a aceleração do desenvolvimento de calor global poderia se tornar irreversível, é temível. O ar poluído também tem causado diversos outros problemas de saúde e ambientais.

É bem conhecido entre eletroquímicos que a célula de íon de lítio baseada em carbono tem o raro potencial de acionar um automóvel moderno, mas a fuga termal que causa uma reação química nociva é um problema muito sério que não foi resolvido por qualquer bateria de íon de lítio do estado da técnica. Células de íon de lítio compreendendo outros materiais, encaram problemas de fuga termal em diferentes níveis de temperatura. Qualquer bateria de íon de lítio do estado da técnica com camadas múltiplas de anodo e catodo encara os seguintes problemas: i) o calor se desenvolve entre as muitas camadas de anodo e catodo diferentes, e poderia ser uma tarefa de planejamento impossível reduzir o desenvolvimento termal; ii) o lítio tem um mp baixo (180°C), o que, mais provavelmente, resultará do fato de que o lítio se funde e entra em contato com o anodo, causando uma reação química nociva; iii) cada célula de íon de lítio (Li-ion) precisa ser recarregada separadamente e desconectada perto de antes de completamente recarregada, porque o processo de fabricação não permite a produção de duas células com o mesmo valor de carga. Um número muito baixo de células aquecerá e precisará ser desligado do arranjo em série. A queda na voltagem é um outro método de determinar se uma célula precisa ser desligada do arranjo em série. Determinar quais células precisam ser desligadas do arranjo em série, e o tempo para isso, é impossível sem um controlador de gerenciamento de célula de bateria. No ponto de tempo da ocorrência, a célula deve ser desligada do arranjo em série antes das células arranjadas em série restantes poderem continuar a operar, de modo confiável. Desconectar qualquer opção de célula unitária das 80 células de íon de lítio (Li-ion) conectadas em série, envolve pelo menos 3 relês eletromagnéticos por célula, uma enorme caixa de relê com cerca de 275 relês eletromagnéticos separados, conectada por uma grande rede de fios separados. Desconectar séries de células não é uma opção. Alternativamente, alguns dos 275 relês eletromagnéticos poderiam ser eliminados se a célula for religada cada vez que uma célula se esgotar, que não é muito prático. Essa unidade de energia será muito espaçosa, muito pesada e será uma tarefa de engenharia muito complexa, o que poderia não ser fatível. 80 elementos (lógicos) de arranjo de transistor de circuito múltiplo com base em silicone são uma opção. Relês lógicos eletromagnéticos de 2 portas foram selecionados por razões econômicas. O relê lógico é uma necessidade.

Automóveis com um motor elétrico acionado por células de íon de lítio (Li-ion) são considerados veículos de emissão zero (ZEV). Os ZEV serão um fator importante na restauração do ambiente e em prover as gerações por vir com melhor saúde.

Devido à leveza, à densidade de armazenamento de alta energia, à taxa de autodescarga baixa, ao grande número de re-ciclos (500 re- ciclos) e a um tempo de ciclo de recarga rápido (50-60 minutos), a célula de íon de lítio (Li-ion) é a alternativa de célula mais promissora para as presentes invenções. Células de íon de lítio (Li-ion) de grande área tendo geometria de célula resinada internamente com múltiplos condutores orientados cruzados prolongarão o tempo de vida das células e, combinado com gerenciamento de relê lógico, de acordo com a presente invenção, é um método seguro e confiável de gerar a capacidade de recarga rápida exigida, controlando o desenvolvimento termal na célula, eliminando as reações químicas nocivas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Conseqüentemente, é um objetivo da presente invenção obviar as deficiências e desvantagens assinaladas acima das unidades de energia eletroquímicas, conhecidas na técnica anterior.

E um outro objetivo da presente invenção prover uma bateria que seja mais econômica.

E um outro objetivo da presente invenção prover uma bateria que preserve o ambiente de uma maneira melhor.

É um outro objetivo da presente invenção prover uma bateria que seja mais segura para o público.

E ainda um outro objetivo da presente invenção prover uma bateria que reduza as preocupações com a saúde humana.

E um outro objetivo da presente invenção prover uma bateria que reduza o consumo de recursos naturais.

A corrente invenção é especificamente projetada para células em camadas finas em espiral com grande área superficial e manutenção baixa em mente. A célula de íon de lítio de 3,7V gera 6mA/cm2. A área de célula calculada para acionar um automóvel moderno de tamanho médio por 1500km é de cerca de 800m2. Cada célula compreendendo: uma camada de película de anodo de carbono sobre cobre de 12μm, uma membrana micro- porosa de polietileno/polipropileno (PE+PP) co-extrusado de 15μm imersa em uma solução (eletrólito) de hexa-flúor-fosfato de lítio (LiPF6) inorgânico e uma camada de película de catodo de óxido de lítio-cobalto (L1C0O2) de 12μm. Uma barreira de película de polipropileno (PP) iônico não-permeável de 15μm é orientada entre os eletrodos de película de anodo e catodo de células. A célula é enrolada acerca de uma estrutura (núcleo) de tubo de liga de passagem múltipla de parede fina com barras de resfriamento a ar internas.

À medida que o automóvel se move para frente, o fluxo de ar que entra pela grade frontal (suportado por uma ventoinha quando necessário) é ramificado via um distribuidor para todas as passagens de estrutura de tubo de núcleo, resinando cada célula multi-laminada.

Tiras de película de coletor de corrente de anodo e catodo orientadas através da inteira largura de redes de célula, contactando a camada de película de anodo, a camada de película de catodo e orientadas com distância de célula igual entre cada coletor de corrente em diferentes localizações de enrolamento em espiral, coletando a corrente. Tiras de coletor de corrente múltiplas se projetando da borda/extremidade das células (tiras de anodo sobre um lado e tiras de catodo sobre o outro lado da célula), comprimidas entre a estrutura de núcleo e o anodo separado e elementos de coletor de corrente de catodo, coletando a corrente de anodo e a de catodo separadamente a partir de cada lado da célula. Uma solução de coletor de corrente alternativa elimina as tiras de coletor de corrente. Uma parte das camadas de película de anodo empilhadas projetando uma extremidade de espiral e uma parte das camadas de película de catodo empilhadas projetando a outra extremidade de espiral, ambas as pilhas de eletrodo comprimidas separadamente pela polaridade, coletando a corrente positiva e negativa a partir da célula. Em um lado de célula (cada camada de célula) uma parte de barreira de película de eletrodo se sobrepõe à borda de camada de película de anodo, e no outro lado de célula (cada camada de célula) uma parte de barreira de película de eletrodo se sobrepõe à borda de camada de película de catodo, a fim de manter o anodo e o catodo separados, impedindo uma reação química nociva. Usar um jato de água de CNC de eixo múltiplo para cortar a borda de camadas de célula múltiplas, incluindo os coletores de corrente de anodo e catodo que se projetam, precisamente, impedirá o dano das camadas de célula. Usando-se a pressão de ar interna durante a instalação de núcleo de célula, a célula desliza facilmente por cima da estrutura de núcleo de tubo.

Cerca de 80 células arranjadas em série serão necessárias para acumular a voltagem exigida. 80 células unitárias arranjadas em série, gerando 3OOV de CC. Cada área de célula: IOm2, largura 400mm, comprimento 25 metros, enrolada em uma espiral. A estrutura de célula é enrolada acerca de uma estrutura de tubo de liga extrusada e encaixotada hermeticamente entre duas paredes de painel, com ambas as extremidades em um encaixe vedado.

Um relê de 2 circuitos coleta a corrente a partir de cada anodo e catodo de célula. O primeiro circuito de relê integra uma célula unitária em um arranjo em série. O segundo circuito de relê desliga a célula unitária do arranjo de célula em série; quando a mesma célula unitária precisa ser recarregada, a temperatura de célula aumenta para um nível predeterminado, a voltagem cai para um nível predeterminado ou se o automóvel entrar em uma colisão de alto impacto. Todas as células são arranjadas em série via respectivos relês de células. O relê poderia igualmente ser um relê eletromagnético de 2 circuitos, ou um relê de estado sólido de 2 circuitos. O controle de gerenciamento de célula de bateria usando-se série de redes de divisores de voltagem e cada uma dessas redes terá um nó que é conectado ao terminal positivo de células individuais. Arranjadas em série ou paralelas. Quando a célula alcança um nível de temperatura predeterminado muito alto, envia um sinal de controle ao controlador, que desligará a célula do arranjo de célula em série. Quando a voltagem das células cai para um nível predeterminado, enviará um sinal de controle ao controlador, que desligará a célula do arranjo de célula em série ou paralelo. Um acelerômetro construído dentro de um micro-chip diz a um sensor para enviar um sinal ao controlador, que desligará todas as células do arranjo de célula em série, se o automóvel entrar em uma colisão de alto impacto, como muitos automóveis já têm um acelerômetro construído em um micro-chip para o air-bag, esse sinal poderia, eventualmente, ser usado como um sinal para o controlador. O plano é recarregar a bateria conectando-se uma unidade de recarga a uma saída de energia em uma residência de família regular (100- 200Amp) sem atualizar as linhas de energia existentes. Leva cerca de 50-60 minutos para recarregar uma célula de íon de lítio (Li-ion) separada. Recarregando-se 10 células separadamente ao mesmo tempo, o tempo estimado para recarregar uma bateria com 80 células, é de cerca de 7 horas. Quando recarregando 10 células, o suprimento de energia necessário para uma unidade de recarga deveria ser suficiente quando o consumo de energia em uma residência durante a noite é baixo. Depois de recarregar um grupo de 10 células, o controlador desconecta o grupo célula recarregada de 10, e o grupo seguinte de 10 células será conectado e recarregado. Mais provavelmente, será prático ter uma unidade de recarga instalada na garagem dos proprietários de automóvel. Em algumas situações, pode ser uma alternativa instalar uma unidade de recarga na mala do automóvel (eventualmente, uma unidade de recarga removível) para fazer a ligação elétrica para as saídas de energia externas em diferentes localizações. Se uma bateria de acordo com a presente invenção for usada em um automóvel híbrido, também é possível recarregar a bateria por meio de um gerador de interrupção e/ou por meio de um gerador acionado pelo motor a combustão.

Recarregar a estrutura de célula multi-laminada 500 vezes, uma vez a cada 1500km (estimativas calculadas preliminarmente somente nesse estágio) proverá um automóvel moderno de tamanho médio com uma distância de condução de 750.000km. Todos os componentes usados em um recipiente, rela e na estrutura de célula podem ser reciclados. DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A Figura 1 é uma vista lateral da nova bateria instalada entre as caixas de roda posteriores, na escala proporcional de 1:1, de um perfil de corpo de automóveis moderno.

A Figura 2 é um diagrama elétrico, compreendendo um relê eletromagnético de 2 circuitos com uma célula unitária integrada em um arranjo de célula em série.

A Figura 3 é um diagrama elétrico, compreendendo um relê eletromagnético de 2 circuitos com uma célula unitária desligada de um arranjo de célula em série e recarga célula unitária.

A Figura 4 é uma vista isométrica da célula de íon de lítio (Li- ion), compreendendo uma célula (espiral), parcialmente encaixotada em um recipiente com os coletores de corrente de película de anodo comprimidos contra o elemento coletor de corrente de anodo do lado de fora da espiral.

A Figura 5 é uma vista isométrica de uma célula de íon de lítio (Li-ion), compreendendo uma célula (espiral) com a pilha de anodo comprimida projetando uma borda de célula e a pilha de catodo comprimida projetando a outra borda de célula (coletando a corrente).

DESCRIÇÃO DO MODO DE REALIZAÇÃO PREFERIDO

De acordo com a figura 2, o relê integra a célula unitária 7 no modo de descarga arranjado em série. A referência #2 é uma conexão de anodo em série de célula unitária. Ligando-se o contato de anodo em série 3 e o contato de anodo de célula 4 por meio do contato 13 da armadura 5, o circuito/corrente tem acesso a um lado de eletrodo da célula unitária 7. A referência #8 é uma conexão de catodo em série de célula. Ligando-se o contato de catodo em série 9 e o contato de catodo de célula 10 unicamente por meio do contato 6 da armadura 5, o circuito/corrente tem acesso ao outro lado de eletrodo da célula unitária 7. Quando a espiral 12 empurra o êmbolo de haste de ferro ferromagnético 11 conectado à armadura5, a armadura 5 pivota cerca de 30°e a célula unitária 7 é desligada do arranjo de célula em série de acordo com a Figura 3.

De acordo com a figura 3, a referência #14 é a conexão de desvio de anodo em série de célula unitária. Encaixando-se o contato de desvio de anodo em série de célula unitária 18 com o contato de armadura 15 e encaixando-se o contato de desvio de catodo em série 19 com o contato de armadura 17, a célula unitária 21 é desviada pela conexão de armadura interna 16 entre os contatos de armadura 15 e 17. O controlador conecta uma unidade de recarga às linhas 20 e 22 para recarregar a célula desviada unitária 21.

De acordo com a figura 4, uma estrutura de célula multi- laminada, de 25m de comprimento, compreendendo: uma camada de película de anodo de carbono sobre cobre (CCu) de 12μm, uma membrana micro- porosa de polietileno/polipropileno (PE+PP) co-extrusado de 15μm imersa em uma solução (eletrólito) de hexa-flúor-fosfato de lítio (LiPF6) inorgânico, uma camada de película de catodo de óxido de lítio-cobalto (L1C0O2) de 12μm com uma barreira de película de polipropileno (PP) iônica não permeável de 15μπι orientada entre os eletrodos de película de anodo e catodo da célula. Todas as camadas de célula se enrolam acerca da estrutura de núcleo de tubo 25, formando a espiral (célula) 33. O ar resfriado 24 é bombeado através da estrutura de núcleo de tubo de passagem 25, para fins de resfriamento da espiral (célula inteira) 33. As tiras de película de coletor de corrente de anodo múltiplas 31 orientadas através da inteira rede de célula e entre a camada de película de anodo e a camada de membrana de película de eletrólito em diferentes localizações de enrolamentos de espiral 34, coletando a corrente de anodo a partir da célula por meio de tiras de película de coletor de corrente de anodo múltiplas 31, e distribuindo a corrente através da área de tiras de película de coletor de corrente de anodo comprimidas múltiplas 29 para o elemento de compressão de tira de película de anodo 30, e, além disso, para a saída de corrente de anodo 28. As tiras de película de coletor de corrente de catodo, o elemento de compressão de tira de película de corrente de catodo e a saída de corrente de catodo são orientados sobre o lado oposto da estrutura de célula plana. As paredes de painel de recipiente opostas de duas células 35 são vedadas hermeticamente ao longo da borda de recipiente 32, com ambas as extremidades dos recipientes em um encaixe fechado (configuração 3D fêmea ao redor dos coletores de corrente machos) e, além disso, vedadas hermeticamente pelo anel O 27 orientado entre a estrutura de núcleo de tubo 25 e as paredes de painel de recipiente 26. Se o material com um local ativo for usado no núcleo, uma camada de película de isolamento é inserida entre o núcleo e a célula.

De acordo com a figura 5, esse projeto de célula tem um coletor de corrente alternativo, eliminando as tiras de coletor de corrente por meio de uma parte das camadas de película de anodo empilhadas 36 projetando uma borda de extremidade de célula (espiral) 38, e uma parte das camadas de película de catodo 41 projetando a outra borda de extremidade de célula (espiral) 39, ambas as pilhas de eletrodos comprimidas separadamente pela polaridade, coletando a corrente positiva e negativa a partir da célula. Para a borda de célula (espiral) 38, a camada de barreira de película de eletrodo 37 sobrepõe a borda de camada de película de anodo, e para a borda de célula (espiral) 39, a camada de barreira de película de eletrodo 40 sobrepõe a borda de camada de película de catodo, a fim de manter o anodo e o catodo separados, impedindo uma reação química nociva.

A presente invenção não deveria ser considerada limitada aos exemplos particulares descritos acima, mas, ao invés disso, deveria ser entendida para cobrir todos os aspectos de métodos e processos equivalentes, bem como os numerosos materiais e estruturas de célula aos quais a presente invenção pode ser aplicável, serão prontamente visíveis para aqueles experientes na técnica à qual a presente invenção é direcionada quando do exame da especificação corrente.

Claims

1. Célula de bateria recarregável, caracterizada pelo fato de compreender uma camada de película de anodo, uma camada de membrana de película imersa em um eletrólito, uma camada de película de catodo e pelo menos uma camada de película de barreira entre a mencionada camada de película de anodo e catodo, a célula enrolada em uma espiral tendo múltiplas camadas de película de coletor de corrente de anodo integradas orientadas entre a mencionada camada de película de anodo e a mencionada camada de membrana de película de eletrólito em diferentes localizações de enrolamento de espiral, e múltiplas camadas de película de coletor de corrente de catodo integradas orientadas entre a mencionada camada de película de catodo e a mencionada camada de membrana de película de eletrólito em diferentes localizações de enrolamento de espiral, os mencionados múltiplos coletores de corrente de película de anodo, cada um contactando pelo menos 10% da área de um enrolamento de espiral da película de anodo de células, os mencionados múltiplos coletores de corrente de película de catodo, cada um contactando pelo menos 10% da área de um enrolamento de espiral da película de catodo de células, as mencionadas múltiplas camadas de película de coletor de corrente de anodo e as mencionadas múltiplas camadas de película de coletor de corrente de catodo separadas pela polaridade, empilhadas e comprimidas do lado de fora da espiral.

2. Célula de bateria recarregável, caracterizada pelo fato de compreender uma camada de película de anodo, uma camada de membrana de película imersa em um eletrólito, uma camada de película de catodo e pelo menos uma camada de película de barreira entre as mencionadas camadas de película de anodo e catodo, a célula enrolada em uma espiral tendo múltiplas camadas de película de coletor de corrente de anodo integradas contactando as camadas de película de anodo em diferentes localizações de enrolamento de espiral, e múltiplas camadas de película de coletor de corrente de catodo integradas contactando as camadas de película de catodo em diferentes localizações de enrolamento de espiral, as mencionadas múltiplas camadas de película de coletor de corrente de anodo e as mencionadas múltiplas camadas de película de coletor de corrente de catodo separadas pela polaridade, empilhadas e comprimidas do lado de fora da espiral.

3. Célula de bateria recarregável, caracterizada pelo fato de compreender uma camada de película de anodo, uma camada de membrana de película imersa em um eletrólito, uma camada de película de catodo e pelo menos uma camada de película de barreira entre a mencionada camada de película de anodo e catodo, a célula enrolada em uma espiral com uma parte empilhada das camadas de película de anodo projetando um lado de célula, e com uma parte empilhada das camadas de película de catodo projetando o outro lado de célula, os mencionados eletrodos que se projetam separados pela polaridade, empilhados e comprimidos, coletando a corrente a partir da célula.

4. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a célula (espiral) tem uma estrutura de núcleo de tubo plana com múltiplas barras de resfriamento de ar internas orientadas entre ambas as paredes de painel estendidas da mencionada estrutura de núcleo plana.

5. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a estrutura de núcleo de célula consiste de pelo menos duas seções transversais condutoras com pelo menos um elemento de isolamento orientado entre cada uma das mencionadas seções transversais condutoras, uma seção de estrutura de núcleo conectada aos coletores de corrente de anodo e a outra seção de estrutura de núcleo conectada aos coletores de corrente de catodo.

6. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que pelo menos um dos coletores de corrente de película de anodo de pilha comprimida é geralmente orientado sobre o lado de célula, e pelo menos um dos coletores de corrente de película de catodo de pilha comprimida é geralmente orientado sobre o lado de célula oposto.

7. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma pilha de coletor de corrente de película de anodo é geralmente orientada paralela à primeira parede de painel estendida oposta do perfil de seção transversal de núcleos de célula geralmente retangular, e pelo menos uma pilha de coletor de corrente de película de catodo é geralmente orientada paralela à segunda parede de painel estendida oposta do perfil de seção transversal de núcleos de célula geralmente retangular.

8. Célula recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma pilha de coletor de corrente de película de anodo múltipla geralmente tem um perfil de seção transversal casando com o perfil de seção transversal de célula do anodo na área de coletor de corrente de película, e pelo menos uma pilha de coletor de corrente de película de catodo múltipla geralmente tem um perfil de seção transversal casando com o perfil de seção transversal de célula do catodo na área de coletor de corrente de película.

9. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, caracterizada pelo fato de que o comprimento de célula é geralmente igual entre cada coletor de corrente.

10. Célula recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a pilha de coletor de corrente de pelo menos um anodo e de pelo menos um catodo, pode ser orientada em qualquer posição, incluindo sobre qualquer lado, dentro ou fora do recipiente de célula.

11. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma camada de isolamento é orientada entre o núcleo de célula e cada pilha de célula comprimida.

12. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma parede de painel de recipiente de célula é enrolado ao redor do núcleo de célula em um encaixe fechado.

13. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que uma área de extremidade de recipiente de célula tem uma vedação hermética orientada entre a parede de painel de recipiente e a estrutura de núcleo de célula.

14. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma área de parede de extremidade de painel de recipiente de célula é formada por contorno.

15. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que a célula é encaixotada em um recipiente vedado hermeticamente.

16. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 15, caracterizada pelo fato de que a célula é resinada primeiro ar; pela velocidade, à medida que o automóvel avança, ou por uma ventoinha.

17. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 16, caracterizada pelo fato de que a estrutura de núcleo de tubo de células tem um perfil de seção transversal geralmente retangular.

18. Célula de bateria recarregável de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que partes da camada de barreira de película de eletrodo sobrepõem ambos os lados de borda de espiral.

19. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 3 e 18, caracterizada pelo fato de que em um lado de célula a barreira de película se sobrepõe à borda de camada de película de anodo e no outro lado de célula a barreira de película se sobrepõe à borda de camada de película de catodo.

20. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 3, 18 e 19, caracterizada pelo fato de que a célula de bateria tem pelo menos uma pilha de anodo, e pelo menos uma pilha de catodo.

21. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 20, caracterizada pelo fato de que os coletores de corrente empilhados são soldados juntos.

22. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 21, caracterizada pelo fato de que um distribuidor de túnel de ar tem uma ramificação de túnel de ar para cada passagem de estrutura de tubo de núcleo de célula, resfriando cada célula multi-laminada à medida que o automóvel se move para frente.

23. Célula de bateria recarregável de acordo com as reivindicações 1 a 22, caracterizada pelo fato de que uma pluralidade de células arranjadas em série ou paralelamente aciona um motor elétrico em um automóvel, incluindo um tipo de automóvel alternativo híbrido.

24. Relê eletromagnético de 2 circuitos, caracterizado pelo fato de que o mencionado relê eletromagnético faz a integração de célula unitária em um arranjo de célula em série, interrompe o desvio de célula unitária em um arranjo de célula em série.

25. Relê eletromagnético de 2 circuitos, caracterizado pelo fato de que o mencionado relê eletromagnético faz o desvio de célula unitária em um arranjo de célula em série, interrompe a integração de célula unitária em um arranjo de célula em série.

26. Relê eletromagnético, caracterizado pelo fato de que uma armadura arranja um primeiro circuito entre um conjunto dos primeiros contatos de circuito, em uma segunda posição a mencionada armadura arranja um segundo circuito entre um segundo conjunto de contatos de circuito, pelo menos um primeiro contato de circuito conectado com pelo menos um segundo contato de circuito do lado de fora da armadura.

27. Relê eletromagnético, caracterizado pelo fato de que uma armadura arranja um primeiro circuito entre um conjunto de primeiros contatos de circuito, a mencionada armadura pivota e arranja um segundo circuito entre um segundo conjunto de contatos de circuito, os mencionados contatos de armadura para cada circuito orientados sobre o lado de armadura oposto do ponto de pivoteamento de armadura, pelo menos um primeiro contato de circuito conectado com pelo menos um segundo contato de circuito do lado de fora da armadura.

28. Relê eletromagnético, caracterizado pelo fato de que uma armadura arranja um primeiro circuito entre um conjunto dos primeiros contatos de circuito, a mencionada armadura se move linearmente e dá a volta ao redor de seu próprio eixo arranjando um segundo circuito entre um segundo conjunto de contatos de circuito, a mencionada armadura dá a volta para trás e para frente, pelo menos um primeiro contato de circuito conectado com pelo menos um segundo contato de circuito do lado de fora da armadura.

29. Relê eletromagnético de acordo com as reivindicações 23 a -28, em combinação com uma pluralidade de células de bateria recarregáveis de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizado pelo fato de que os mencionados relês são arranjados, cada um entre pelo menos duas células em série.

30. Arranjo de elementos de circuito (lógicos), caracterizado pelo fato de que pelo menos um relê, contactador ou quaisquer combinações de tipo comutador executam o mencionado arranjo dos elementos de circuito (lógicos) condições como definidas nas reivindicações 23 a 28.

31. Arranjo de elementos de circuito (lógicos) de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que pelo menos um relê, contactador ou qualquer comutador é controlado por um computador.

32. Método de gerenciamento de bateria, caracterizado pelo fato de que uma célula alcança um nível de temperatura predeterminado muito alto, que enviará um sinal de controle ao controlador, que desligará a mencionada célula do arranjo de célula em série ou paralelo.

33. Método de gerenciamento de bateria, caracterizado pelo fato de que uma célula alcança um nível de temperatura predeterminado muito alto dentro de um tempo predeterminado, que enviará um sinal de controle ao controlador, que desligará a mencionada célula do arranjo de célula em série ou paralelo.

34. Método de gerenciamento de bateria, caracterizado pelo fato de que uma célula alcança um nível de temperatura predeterminado muito alto comparado com uma temperatura média predeterminada das outras células, que enviará um sinal ao controlador, que desligará a mencionada célula do arranjo de célula em série ou paralelo.

35. Método de gerenciamento de bateria, caracterizado pelo fato de que uma voltagem de células cai para um nível predeterminado, que enviará um sinal de controle ao controlador, que desligará a mencionada célula do arranjo de célula em série ou paralelo.

36. Método de gerenciamento de bateria, caracterizado pelo fato de que uma voltagem de células cai para um nível predeterminado dentro de um tempo predeterminado, que enviará um sinal de controle ao controlador, que desligará a mencionada célula do arranjo de célula em série ou paralelo.

37. Método de gerenciamento de bateria, caracterizado pelo fato de que uma voltagem de células aumenta para um nível predeterminado, que enviará um sinal de controle ao controlador, que desligará a mencionada célula do arranjo de célula em série ou paralelo.

38. Método de gerenciamento de bateria, caracterizado pelo fato de que uma voltagem de células aumenta para um nível predeterminado dentro de um tempo predeterminado, que enviará um sinal de controle ao controlador, que desligará a mencionada célula do arranjo de célula em série ou paralelo.

39. Método de gerenciamento de bateria, caracterizado pelo fato de que um acelerômetro construído dentro de um micro-chip diz ao sensor para enviar um sinal ao controlador, que desligará pelo menos uma célula do arranjo de célula em série ou paralelo, se o automóvel entrar em uma colisão de alto impacto.

40. Método de gerenciamento de bateria, caracterizado pelo fato de que um acelerômetro construído dentro de um micro-chip diz ao sensor para enviar um sinal ao controlador, que desligará todas as células do arranjo de célula em série ou paralelo, se o automóvel entrar em uma colisão de alto impacto.