CN102903870A - 电化学装置、方法和组件 - Google Patents

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K.沙
K.弗鲁特施
S.托尔
J.布罗威尔
R.布尔
A.K.库马
M.P.马利
J.D.布泰恩
H.A.埃尔斯沃思
J.L.唐纳
S.佩尔科夫斯基
O.S.奎里安
N.A.约翰逊
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Abstract

本发明涉及电化学装置、方法和组件。公开了一种电化学装置(19)，其包括各自包括面(94)的多个单元(14)，其中，端子(50，52)设置在各个相应的单元(14)的面(94)上。汇流条(48)具有汇流条高度，并且在电化学装置(19)内的不同单元之间电联接端子(50，52)。多个片材(74)设置在多个单元(14)之间，多个片材(74)具有与各个单元(14)和汇流条(48)的组合高度基本相同的高度。

Description

电化学装置、方法和组件
相关申请的交叉引用
本申请是2007年5月7日提交的序列号为No. 11/745123的美国专利申请的部分延续申请。
发明领域
本发明包括涉及电池以及更具体而言涉及电池内部构件的机械封装的实施例。
背景技术
电池对于存储能量是有用的。由于若干种原因，包括运行的环境温度的变化、延长的机械振动和腐蚀性材料的存在，电池运行环境可为较苛刻的。
图1示出了传统电池19的内部组件10，并且图2显示了具有图1的内部组件10的传统电池19的横截面图。如所示出的那样，传统电池19的内部组件10包括底板12(也称为按钮片材)，底板12具有构造成支承多个单元14的多个按钮或突起13，该多个单元14通过多个汇流条(未显示)而电连接到彼此上。通过分开成组的单元14，被从冷却集管18供应空气的多个冷却管道或板16将单元14保持在期望的运行温度范围内。在本文中提供图1来显示传统电池的构件，为了使示出和描述的其它特征更清楚，其包括仅少数单元，并且不应认为图1是对商品的说明。
如图2中示出的那样，片材20被包装在邻近的单元14之间，以便使单元14彼此电隔离，以及使单元14与传统电池19的机械封装电隔离。传统电池19的机械封装还包括内部壳体22，内部壳体22包围内部组件10，隔离材料层26分开内部组件10与外部壳体24。内部壳体22和外部壳体24之间的空间被抽空，以便最大程度地减小通往和/或来自电池19的传热。提供加热器28来使电池的温度提高到期望的运行水平。
机械振动可使片材20和单元14相对于彼此有相对移动，从而导致由于汇流条失效、爬电和/或由于空间紧密引起的放电失效而引起单元之间的电连接的损失，以及导致片材的机械属性和隔离属性的损害。潜在的科技挑战可包括：由于电绝缘材料分隔引起的爬电和放电失效；由于柔性基部而引起的高能量、低频率单元共振；由于共振单元响应而引起的大的单元平移；由于大的单元平移而引起的底板和冷却管道之间的接头的机械失效、内部单元损害(热单元)、汇流条断裂、内部电池壳损害，以及加热器片材开裂和穿孔；由于内部电池壳损害而引起的真空损失；由于加热器片材开裂和穿孔而引起的加热器连续性的损失；由于加热器连续性的损失而导致保持恰当的电池温度的能力的损失；由于内部单元损害而对单元间分离器密封件造成的损失单元传导性(和/或恰当的运行)的损害；以及由于单元间分离器密封件损害而引起的液体钠的泄漏。
因此，开发具有不同于目前可用的那些电池的特征和特性的电池将是合乎需要的。
发明内容
在一个实施例中，提供一种电化学装置，其包括第一单元、第二单元、第一端子和第二端子、汇流条和片材。第一单元具有第一面和单元高度，并且第二单元包括第二面。第一端子设置在第一单元的第一面上，并且第二端子设置在第二单元的第二面上。汇流条具有汇流条高度，并且将第一单元上的第一端子电联接到第二单元上的第二端子上。片材设置在第一单元和第二单元之间，并且片材具有高度至少与单元高度和汇流条高度的组合高度一样高的至少一部分。
在一个实施例中，一种方法包括将带凹口的片材设置在壳体内的邻近的单元之间；以及通过凹口而布置汇流条，以将邻近的单元电联接到彼此上。
在一个实施例中，提供一种用于隔离电化学装置内的单元的组件。该组件包括各自具有大于单元的高度的高度的多个壁。各个壁限定沿着壁的长度以确定的间隔设置的多个槽口，其中，该间隔至少部分地以单元的宽度为基础。壁中的两个或更多个能够通过这样来与彼此互锁：使两个或更多个壁中的一个的槽口与两个或更多个壁中的另一个的槽口对准和互锁。
附图说明
参照附图，在附图中示出了在以下描述中更加详细地描述的本发明的特定实施例，其中：
图1是传统电池的内部组件的透视图；
图2是具有图1的内部组件的传统电池的横截面图；
图3是公开的发明的实施例，其包括沿着电池的冷却管道得到的横截面图(图3A)和图3A中显示的图示的正视图(图3B)和透视图；
图4是公开了公开的发明的一个实施例的透视图；
图5是公开了公开的发明的一个实施例的透视图；
图6是公开了一个实施例的、沿着电池的冷却管道得到的横截面图；
图7显示了呈连接到电池的内部壳体上的肋(图7A)或板(图7B)的形式的增加的梁区段；
图8是公开了一个实施例的、电池单元的端部部分的透视图；
图9是公开了一个实施例的、沿着邻近的单元的电连接器得到的横截面图，其包括设置在单元的顶部上的、沿着基本平行于汇流条的方向延伸的由电隔离材料制成的片材(图9A)、设置在单元的顶部上的、沿基本平行于汇流条的方向的由电隔离材料制成的片材(图9B)，以及设置在汇流条下方的、沿基本横向于汇流条的方向的方向的由电隔离材料制成的片材(图9C)；
图10公开了设置在单元的顶部部分和底部部分上的片材，该片材设置在单元的、具有一体式汇流条(具有接触压力实现的电连接)的顶部部分上；
图11公开了设置在单元的顶部部分上的片材，该片材具有一体式汇流条(具有机械干涉配合实现的电连接)；
图12公开了具有呈互补波纹(图12A)和突起和凹陷(图12B)的形式的粗糙表面和/或波状表面的邻近的片材和单元；
图13公开了抵靠着电池的内部壳体而挤压单元、片材和/或冷却板的偏置部件；
图14公开了围绕电池的单元、片材和/或冷却板而设置的带或罩；
图15公开了几何构造可变的片材(图15A)和/或冷却管道(图15B)；
图16公开了几何构造可变的片材和/或单元(图16A)和冷却管道和/或单元(图16B)；
图17公开了以机械的方式连接到按钮片材上的单元；
图18公开了用以将单元的底部部分结合到隔离的按钮片材中的单元几何构造；
图19公开了开有凹口以容纳汇流条的长度延长的片材；
图20公开了设置在电池中的单元周围的多个长度延长的片材；
图21公开了用来跨过电池中的片材凹口而互连单元的多个汇流条；
图22公开了根据实施例的一个电池的轮廓是基本均匀的；
图23公开了位于电池的顶部片材和单元之间的冷却通道；
图24公开了设置在单元和顶部片材之间的多个支承结构；
图25公开了联接到顶部片材上的支承结构；
图26公开了片材以可收缩的结构联接；
图27公开了可收缩的结构打开，以产生各自容纳单元的隔室；以及
图28公开了设置在可收缩的结构内的单元。
部件列表：
10　组件
12　底板
13　按钮
14　单元
16　板/管道
18　冷却集管
19　电池
20　云母片
22　内部壳体
24　外部壳体
26　隔离材料
28　加热器
30　搁栅吊件
32　镫形件
34　基部支承件
36　梁区段
38　支架部件
40　耐火砖
42　肋
44　板
46　偏置部件
48　汇流条
50　电池端子
52　电池端子
54　片材
56　顶部部分
58　底部部分
60　紧固件
62　偏置部件
64　带或罩
66　螺母
68　紧固部件
72　凹口
74　长度延长的片材
76　圆形角
78　指状物
79　指状物
82　标志
90　电池组件
94　单元面
102　冷却通道
104　顶部云母层
108　支承条
110　对流传热
114　壁
116　壁
118　槽口
126　隔室。
具体实施方式
本发明包括涉及电化学装置以及更具体而言涉及电池内部构件的机械封装的实施例。参照其中相同参考标号在若干幅图中指示相同的或对应的部件的附图，将描述公开的高温电池的若干实施例，包括涉及内部组件加强、电池壳加强、竖向单元移动约束或它们的组合的实施例。
图3-5示出了与使高温电池的内部组件较有刚度有关的不同的实施例。图3示出了第一个实施例，其包括使用多个搁栅吊件30来使单元从冷却管道或板16悬挂下来。图3包括沿着电池的冷却管道得到的横截面图(图3A)和图3A中显示的图示的正视图(图3B)和透视图(图3C)。如所显示的那样，搁栅吊件30包括沿竖向延伸的、附连到冷却管道16上的镫形件32。在邻近的镫形件32之间，基部支承件34设置成对各个搁栅吊件30所支承的单独的电池单元提供支承。在一些情况下，一个基部支承件34可用来支承不止一个单元14，同时对其中预期有较少机械振动的内部组件的区域提供较小刚度。虽然在一个实施例中构想到搁栅吊件30支承不止一个单元14，但是可如图3中示出的那样对每个单元14使用搁栅吊件30。搁栅吊件30可附连到由合适的材料制成的冷却板16上，从而消除提供按钮片材的需要，同时为各个单元提供较有刚度的支承，以及从前至后提供较有刚度的内部组件。在一个实施例中，搁栅吊件30包括插入设置在冷却板16中的凹槽中的突起，如图3中显示的那样。
图4示出了根据公开的发明的内部组件10的另一个实施例。如所显示的那样，梁区段36在按钮13之间形成到按钮片材12中，以便加强电池的内部组件，以及对按钮片材12提供较有刚度的支承。在这个实施例的一种形式中，如图4中示出的那样，梁区段36沿基本垂直于冷却板16的方向而设置；但是，这些梁区段36也可以对角的方式设置，或者以组合的方式设置成连接按钮13。分布的选择可至少部分地以对于应用而言专有的参数为基础。另外，各个梁区段36的横截面形状可为例如(但不限于)三角形、正方形或椭圆形，并且可选择横截面形状，以便最大程度地提高按钮片材12的总刚度，以及最大程度地提高制造简易性。
图5示出了构造成加强混合电池的内部组件的公开的发明的一个实施例。如所显示的那样，这个实施例包括使用构造成在电池的后侧处连接冷却管道16的互连部件或支架部件38。这个实施例的变型可包括将互连元件38紧固到按钮片材12和/或紧固到按钮片材12和冷却管道16两者上。互连元件38的若干个不同的实施例在公开的发明的范围内，包括(但不限于)条带、带子、线材、弹簧和/或金属片材(平的或成形的)。互连元件38构造成允许较多地支承按钮片材12，特别是如果使用完整性高的接头来将互连元件38紧固到按钮片材12上的话。除了使用互连元件38，或者在备选方案中，增加冷却管道16和按钮片材12两者的厚度以及/或者使这种连接更加连续可提高冷却管道16附连到按钮片材12上的刚性，从而加强电池的内部组件，为按钮片材12提供更具刚性的支承(因为冷却板16和按钮片材12的厚度被增加)，以及限制单元14的竖向移动。
图6和7示出了公开的发明若干个实施例，实施例构造成使电池壳刚度更高，以及因而，减少电池的不同的构件中的一个或多个由于使用期间的机械振动而引起相对移动对电池壳造成的损害。图6示出了沿着实施例的冷却板16得到的横截面图，该实施例包括在内部壳体22和外部壳体24之间使用耐火砖40来支承按钮片材12。如图6中示出的那样，耐火砖40可为连续的部件，或者耐火砖40可为沿着按钮片材12的底部而设置的离散部件(未显示)。耐火砖40可在按钮片材12的下面提供较有刚度的表面，从而增加可应用于电池壳的压力量，以及使内部壳体22不那么有柔性。
图7示出了构造成加强电池壳的公开的发明的一个实施例。在这个实施例中，呈肋42(图7A)或板44(图7B)的形式的增加的梁区段连接到内部壳体22上。如图7A和7B中显示的那样，肋42或板44连接到内部壳体22上，以便突起到隔离材料26中，从而导致内部壳体22较有刚度，以及对按钮片材12提供改进的支承。肋42和板44可按多种方式连接到内部壳体22上，包括(但不限于)通过焊接。备选地，肋42和板44可连接到或附连到外部壳体24上，以便突起到隔离材料26中。在这个备选实施例中，获得较有刚度的外部壳体24，其可较好地经受住对其增加的其它夹具，允许电池壳在总体上有较少偏转，以及对电池的内部组件提供较刚性的支承。在本文关于图7所论述的实施例中，根据对控制电池壳的局部刚度和/或总刚度的期望，肋42和板44的数量和位置可有所改变。因而，肋42可设置在按钮片材12的各个按钮13的下面，或者以提供期望效果所需的任何顺序或型式而离散地散布。
图8-25示出了公开的发明的若干个实施例，实施例构造成约束单元14的竖向移动，从而减少由于在使用期间的机械振动而对单元14造成的损害。在这样的实施例中的第一个中，如图8中示出的那样，在单元14的端部部分的透视图中，偏置部件46设置在单元14的顶部部分上，从而从内部壳体22(未显示)对单元14提供挤压载荷。偏置部件46可呈压缩盘(如示出的那样)的形式，或者呈弹簧(未显示)的形式。对各个单元的顶部部分增加偏置部件46将减小和/或消除单元14和内部壳体22之间的间隙，从而提供用以控制单独的单元的弹簧刚度的方式，以及最大程度地减小一个单元相对于另一个单元的相对移动。如本文所用，由于单元本身和周围的单元所产生的弹簧力或刚度的原因，单独的单元的弹簧刚度与单元14的移动速率有关。在一些情况下，偏置部件46可设置在电池中的离散的单元14的顶部上，同时在其中对竖向移动的预期减少的区域中对单元14的竖向移动提供较少约束。因而，虽然离散地设置在单元14的顶部上的偏置部件46在本发明的范围内，但是也构想到每个单元14有偏置部件46。
图9A-9C示出了各种实施例，实施例构造成约束和/或限制单元相对于彼此的竖向移动，该竖向移动与使用设置在单元的顶部上方的、由电隔离材料制成的、呈设计成夹紧单元的各种构造的片材相关联。图9A的实施例包括由电隔离材料制成的、设置在单元14的顶部上的片材54，使得电池端子50和52通过片材54而突起，以及通过设置在片材54上方的汇流条48而连接到彼此上。待使用的片材54的定向和数量可取决于单元的待最大程度地减小的竖向移动的局部量的量。如图9A中示出的那样，片材54沿着基本平行于汇流条48的方向延伸，并且在与单元14接触的表面上包括开口，以接收单元的顶部部分。随着片材54夹紧单元，单元的弹簧刚度得到较好的控制，从而限制单元相对于彼此的相对移动。片材54可支承在电池的内部壳体上和/或冷却管道上，并且可由云母、陶瓷或硅酮陶瓷制成。在图9B的实施例中，如示出的侧视图和俯视图中所显示的那样，由隔离材料制成的片材54沿基本平行于汇流条48的方向设置在单元14的顶部上，以便使连接它们的电气端子50和52和汇流条48暴露出来。在图9C的实施例中，在汇流条48的下方应用由隔离材料制成的片材54，从而片材54沿着基本横向于汇流条48的方向的方向延伸。结合了图9B和9C的特征的实施例也在公开的主题的范围内。
图10示出了约束和/或限制单元14相对于彼此的竖向移动的一个实施例。在这个实施例中，对单元14的顶部部分56应用在其中集成了汇流条48的片材54，使得顶部片材54中不需要孔来容纳单元14的顶部部分，并且对单元的底部部分58应用没有汇流条48的类似的片材54。通过连接到对单元14的顶部部分56和底部部分58应用的片材54上的紧固件60所施加的接触压力来进行电连接。图10的实施例容许控制单元相对于彼此的相对移动，并且消除对独立的汇流条的需要以及将汇流条48硬钎焊到电池电气端子50和52上的需要。也可在没有紧固件60的情况下使用图10中显示的实施例的一体式汇流条48，并且也可在有紧固件60的情况下使用图9中显示的实施例，如关于图10中示出的实施例所阐明的那样。
图11示出了构造成限制和/或减少单元相对于彼此的竖向移动的一个实施例。如所显示的那样，在图11的实施例中，片材54结合了一体式汇流条48，并且一体式汇流条48连接到单元的顶部上且通过机械干涉配合来附连。这个实施例还容许控制单元相对于彼此的相对移动，并且消除对独立的汇流条的需要以及将汇流条48硬钎焊到电池电气端子50和52上的需要。可通过使片材54(类似于图9A)仅提供干涉配合以便防止相对移动来实现这个实施例的变型。
在构造成限制和/或减少单元相对于彼此的竖向移动的一个实施例中，对单元14的侧表面应用粘合剂，以便阻抑单元移动。合适的粘合剂包括环氧树脂、氰酸酯和/或清漆。
图12示出了构造成防止、阻抑和/或约束单元14相对于彼此的竖向移动的公开的发明的一个实施例。如所显示的那样，在这个实施例中，片材20和单元14的邻近的表面是粗糙和/或有波纹的，以便减少各个构件相对于另一个构件的滑动倾向。在图12A中，片材20和单元14的邻近的表面包括互补波纹，互补波纹可具有规则的或不规则的形状。在图12B中，片材20和单元14的邻近的表面包括对应的突起和凹陷。
在图13中示出了构造成减少单元14和片材20相对于彼此的相对的竖向移动的一个实施例。如所显示的那样，这个实施例包括通过使用抵靠着内部壳体22而设置的偏置部件62，从内部壳体22朝电池的中心部分挤压单元14、片材20和冷却板16。偏置部件62的示例包括(但不限于)垫片和弹簧。通过具有过于受约束的几何构造来实现挤压。换句话说，由于几何构造干涉，添加偏置部件会对单元阵列应用挤压载荷，以及对电池壳应用拉伸载荷。偏置部件将比它们附近的壳材料更有刚度，从而不允许相对的部件自由地分开，而是改为对彼此应用相等且相反的力。偏置部件62将协助阻抑单元14的竖向移动，并且可利用所有现有材料来应用偏置部件62。
在一个实施例中，在图14中示出了构造成减少单元14和片材20相对于彼此的相对的竖向移动的系统。如所显示的那样，这个实施例包括用带或罩64包裹单元14、片材20和冷却板16。这会提供约束力，使得各个单元不那么倾向于相对于另一个邻近的单元而沿竖向移动。
图15A和15B示出了一个实施例，其构造成减少单元14相对于彼此的相对的竖向移动，从而消除和/或减少汇流条48由于电池使用中的机械振动而失效的倾向。如图15中显示的那样，这个实施例包括将片材20(图15A)和/或冷却管道16(图15B)的几何构造改良成在顶部处较厚，以防止/抵抗向上的单元移动，从而阻抑/约束相对的单元移动。
图16A和16B示出了一个实施例，其构造成减少单元14相对于彼此的相对的竖向移动，从而消除和/或减少汇流条48由于电池使用时的机械振动而失效的倾向。如图16中所显示的那样，这个实施例包括改良单元14和片材20(图16A)的几何构造和/或单元14和冷却管道16(图16B)的几何构造，以防止/阻抑单元沿竖向方向的移动。在这个实施例中，修改单元14的在给定位置处的、特征在于宽度或直径的尺寸，使得该宽度或直径相对于单元14的其它部分的宽度或直径而减小或增大，以便在邻近的单元14之间产生额外的空间，同时片材的对应的尺寸被增大或减小，以适应单元几何构造的变化。
如图16A中显示的那样，在此实施例的一个示例中，修改单元14的特征在于宽度或直径的尺寸，使得在单元14的基本中心部分处，该宽度或直径相对于单元14的顶部部分和底部部分处的宽度或直径而减小，以便在邻近的单元14之间产生额外的空间。在邻近的单元14之间产生的额外的空间然后被在对应的位置处具有较大的宽度的片材20占据，在该对应的位置中，单元14的宽度或直径减小，然后片材20的宽度从片材20的中心部分到其顶部部分和底部部分而减小，以便匹配单元14的形状。
如图16B的备选实施例中所显示的那样，修改单元14的特征在于宽度或直径的尺寸，使得在单元14的基本中心部分处，该宽度或直径相对于单元14的顶部和底部处的宽度或直径而增大，以便在邻近的单元14之间在单元14的顶部部分和底部部分处产生额外的空间。在邻近的单元14之间产生的额外的空间然后被在对应的位置处具有较大的宽度的冷却板16占据，在该对应的位置中，单元14的宽度或直径增大，然后冷却板16的宽度从顶部部分和底部部分减小，以便匹配邻近的单元14的对应的形状。图16示出了片材、单元和/或冷却板的形状的示例。如所指示的那样，这些形状不必是对称的。例如，可仅将单元制造成使得其在顶部处较宽。或者可将备选单元制造成在顶部处较宽，以及在底部处较宽。
图17示出了一个实施例，其构造成减少单元相对于彼此的相对的竖向移动，从而约束竖向的单元移动，而同时，对电池的内部组件提供刚度。如所显示的那样，这个实施例包括通过机械连接(诸如栓接连接、铆接连接、焊接连接和/或硬钎焊连接)来将单元14的底部固定到隔离的按钮片材12上。在图17的图示中，单元14的底部部分包括延伸通过隔离的按钮片材12中的孔口的紧固部件68。然后使用螺母66来将紧固部件68紧固到隔离的按钮片材12上。
图18示出了一个实施例，其构造成减少单元相对于彼此的相对的竖向移动，从而也约束竖向的单元移动，而同时，对电池的内部组件提供刚度。如所显示的那样，这个实施例包括对单元14的、接触隔离的按钮片材12的部分的几何构造进行改良，以便将该部分结合或填充到隔离的按钮片材12中。可通过使用粘合剂和/或紧固件来实现这个结合或填充过程。合适的粘合剂可包括清漆和环氧树脂，而合适的紧固件可包括在单元4的底部部分和隔离的按钮片材12之间的槽式连接或凹窝式连接。
在图18的第一个图示中，可在单元的整个周围产生凸起，在第二个图示中，在少数地方提供这样的凸起(可为两个半球形凸起)，而在第三个图示中，凸起的形状可为三角形的，并且单元可滑入或挤入到凸起中。其它变型可允许单元和内部组件限定几何构造，使得单元可在安装之后闭锁就位。为了在实心地形成的基部或突起中锚定单元底部的各种样式的几何构造不连续性(突起)可在单元壳中的具有对应的凹窝的基部上。
图19示出了构造成减少单元的振动和移动的一个实施例，其中，长度延长的片材74用来隔离组件内的各个单元14。各个单元包括安装到面94上的端子50，其中，端子50容纳具有对应的形状的汇流条48。在一个实施例中，端子50具有成形为圆形的轮廓，其中，汇流条48具有允许合适地承坐到端子上的互补的圆形切口。这个布置适应用以通过诸如焊接、硬钎焊和/或软焊来将汇流条48永久地联接到端子50上的另外的操作。照这样，电池内的单元14可高效地联接在一起，以满足期望的功率存储和输送要求。
在这个实施例中，长度延长的片材74基本等于单元14、汇流条48和端子50的组装高度。例如，在一个实施例中，单元14、汇流条48和端子50限定长轴线，并且片材74的长轴线与单元14、汇流条48和端子50的长轴线具有基本相同的长度。根据一方面，若非制造偏差，它们可具有相同的长度。可将长度延长的片材74用作标准长度的片材20的备选方案，由于汇流条48和片材20的顶部之间的间隙的原因，标准长度的片材20可沿竖向偏移2 mm-3 mm或更多。传统的设计中的间隙允许汇流条48设置在各个单元14的端子50、52之间，而不干涉隔离片材。但是，这个间隙促进的方便性也允许标准长度的片材20在间隙距离内沿竖向移位。这种移动可导致标准长度的片材20开裂或断裂，这可造成单元与单元有不充分的隔离。
在一个实施例中，相对于上面论述的片材20的长度，长度延长的片材74更长大约1.50 mm。随着这个间隙基本减小或消除，长度延长的片材74的竖向偏移也可减少(例如0.5 mm-1.5 mm)，以提供更大的结构稳定性。另外，使用长度延长的片材74可有利于有更大的爬电距离，并且允许相对于单元14的顶部有更大的电隔离裕度。
可使长度延长的片材74成型和切割成产生特定用途的轮廓和/或几何构造，以在电池内的单元之间提供隔离。适用于制造片材的材料可包括云母。其它合适的材料可包括陶瓷、热固性材料等。其它代用品可包括玻璃、丙烯酸盐聚合物、醋酸纤维素、玻璃纤维、尼龙、酚醛、聚碳酸酯、聚酯、苯乙烯、聚氯乙烯、硅酮、三聚氰胺和硬化纤维。备选地或另外，长度延长的片材可包括喷涂(或以别的方式施用的)涂层，以加强隔离，诸如等离子氧化铝、氧化锆、陶瓷涂料等。这些材料为发泡的、充气的、纯的，或者是多种材料的复合物。复合物可为层压材料，并且可包括经编织或织造的部分。
在一个实施例中，长度延长的片材74包括可适于适合不同的邻近的结构元件、通道大小、形状和/或构造的一个或多个特征。例如，圆形角76允许机器人或其它机械装置捡起和布置片材，而不会在插入期间折断角或损害其它构件。此外，诸如在电池的组装期间，圆形角76简化了将片材74置于在容差低的区域中。角76可具有不同的大小和形状，以适应设计约束，同时也为各个单元提供最大的可行隔离。例如，角可具有斜切的或不规则的几何构造轮廓，以适应电池内的特定的设计约束和/或结构。也可选择这样的轮廓设计，以有利于捡起和布置机械或人力组件。
在一个实施例中，长度延长的片材74包括在指状物78和79之间设置在片材74的端部或边缘处的凹口72。凹口72可与汇流条48的大小相称，汇流条48将第一单元的端子(例如端子50)互连到第二单元的端子(例如端子52)上。因为单元通常是以串联电路构造而连接的，所以普遍在各个单元的四个侧部中的两个上采用汇流条：来自一个邻近的单元的输入和通往另一个邻近的单元的输出。在这种构造中，包围单元14的两个片材74包括凹口72，而两个片材则不包括。在其它实施例中，仅单个长度延长的片材将包括凹口，因为电池可设置在单元阵列内的入口点或出口点处。通过相对于单元(一个或多个)来设置带凹口的长度延长的片材74，可有利于有高效且精确的汇流条布置，以将一个单元互连到另一个单元上。
凹口可容纳各种大小的汇流条。可按需要来修改凹口的高度和宽度，以允许在汇流条和指状物的内表面(一个或多个)之间有预先确定的容差的情况下布置汇流条。一个或多个侧部可具有特定的期望轮廓，并且/或者具有对应于电池设计的各种机械要求的角度。另外，指状物78和79的宽度可有所改变，以适应用以将端子从一个单元互连到另一个单元上的汇流条48的非居中布置。照这样，可提供特定的容差，以有利于汇流条48的连接性，而同时最大程度地减小各个单元在长度延长的片材74所产生的相应的隔室内的位移。
图20示出了在特定的生产阶段的电池，其中，单元以期望的构造设置在内部壳体(在此视图中未显示，但类似于图6中的壳体22)内。如所显示的那样，各个单元包括居中地位于各个单元的顶部上的第一端子50和邻近一个侧部的第二端子52。在期望的布置中，第二端子52设置成紧接于长度延长的片材74，片材74包括凹口72，以允许布置汇流条48，以及互连相应的单元的第一端子50和第二端子52。为了有利于进行精确且高效的电池组装，标志82置于凹口表面上和/或凹口72附近。可对标志上漆、作标记，或者以别的方式使标志能够被辨认，以使凹口72对组装技术员、视觉系统或其它生产工具显而易见。标志可为仅在特定状况下才能够注意到的视觉标志。这样的状况可包括用一定波长的光照亮、加热到温度阈值、暴露于磁通量，或其它情形。
图21示出了在图20中描绘的生产阶段之后的生产阶段的电池组件90。如在若干位置上显示的那样，将汇流条48布置成跨过相应的凹口，以使用标志82而将第一单元的端子50互连到第二单元的端子52上。照这样，可根据电路设计来组装电池，以有利于期望的电流。可以高效的速度来执行这个过程，因为操作员可单独地切断标志，而不需要检查整个组件90来以逐步的方式检验各个连接。这种设计会减少组装过程内的错误，以确保始终如一地满足或超过质量标准。
一旦汇流条已经合适地置于组件内，可采用硬钎焊、软焊、焊接或另一种工艺来将汇流条联接到相应的端子50、52上。一旦所有汇流条都合适地置于整个电池中来将单元联接到彼此上，可在单个操作中实现这种联接。照这样，通过利用在各个长度延长的片材74内的凹口，可以单个恰当的定向来设置汇流条48，除非操作员压垮或以别的方式损害了长度延长的片材74。这种损害将用作固有的警报，即，汇流条布置不正确，并且需要采取修正措施。
图22显示了成品组件90的侧面正视图，以示出内部壳体、外部壳体、冷却板16和长度延长的片材74在高度上基本相同。由于顶板置于这些构件的边缘上，均匀的高度确保在组件90内的各个单元和长度延长的片材74可出现的竖向移位量最小。
图23示出了内部壳体22的侧部轮廓，内部壳体22具有限定具有一高度的容积的内表面。在这个实施例中，长度延长的片材74基本等于内部壳体22的容积的高度，其中，单元14比内部壳体22容积的高度相对较小。在一个构造中，内部壳体(和相关联的电池组件)具有向上的运行定向，这与定位成与用以支承电池组件的表面(诸如搁板或托架)相对的加热器和顶部云母层104相互关联。
由于长度延长的片材和单元之间的高度不一致，所以产生冷却通道102，其有利于从加热器28通过顶部云母层104向下到单元14的对流传热110。在这个构造中，长度延长的片材74不仅在单元14之间提供电隔离，而且还为设置在加热器28和单元14之间的顶部片材104提供结构支承。图23中描绘的实施例用于固定式电化学装置中，因为可发生沿竖向方向朝冷却通道102的单元移动。
如图23和24中显示的那样，在一个实施例中，为了克服潜在的竖向位移，多个支承条108设置在冷却通道102内，以最大程度地减小单元14的潜在的竖向位移。可采用支承条108的使用来减轻单元14的竖向位移及其潜在损害。在所显示的实施例中，支承条由云母制成，并且通过胶水、其它粘合剂或其它联接剂来粘附到顶部片材104上。在一个示例性实施例中，支承条108设置在对应的汇流条48和顶部片材104之间。可选择支承条108的大小以产生干涉配合，其中，力向下施加到汇流条48上，以最大程度地减小单元14的移动。支承条108也可有利于从加热器28到单元14的对流和传导性传热两者，其中，冷却通道允许冷空气流从单元14中移除热。
图26-28描绘了折叠式装蛋箱式片材设计110，其用来产生用以容纳电池内的多个单元14的隔室。在这个实施例中，隔室的结构设计成有利于紧凑地存储和高效地组装电池。图26示出了装蛋箱式设计，其中，壁114和116通过槽口118而交错。如图27中显示的那样，当装蛋箱式结构110打开且壁114和116以正交的方式设置时，产生隔室126。照这样，长度延长的片材74可折叠且以扁平的构造存储，以最大程度地减少使用之前的存储空间。通过将壁114、116布置在沿着各个片材的长度以规则的间隔设置的槽口118内来制造隔室。
为了制造装蛋箱式结构，片材114可倒过来，并且插入到片材116的合适的槽口118中，以产生隔室126的、可为基本任何大小的框架。可相对于其中所利用的单元14的数量来将框架置于电池的内部壳体内。图28示出了装蛋箱式片材设计110，其中，单元设置在各个隔室内。在备选实施例中，在合适的位置对云母装蛋箱式片材切出凹口，以有利于将汇流条48恰当地布置在各个电池内，如上面描述的那样。
在一个实施例中，一种电化学装置包括具有第一面和单元高度的第一单元，以及包括第二面的第二单元。第一端子设置在第一单元的第一面上，并且第二端子设置在第二单元的第二面上。汇流条具有汇流条高度，并且将第一单元上的第一端子电联接到第二单元上的第二端子上。片材设置在第一单元和第二单元之间，并且具有高度至少与单元高度和汇流条高度的组合高度一样高的至少一部分。片材具有限定凹口的边缘，其中，凹口的宽度大于汇流条的宽度，并且凹口的深度大于汇流条高度，以容纳延伸通过凹口的汇流条。在一个实施例中，凹口设置在边缘中，并且与片材的角隔开。片材具有至少两个指状物，且在凹口的各侧上有至少一个指状物，并且该至少一个指状物中的各个是片材的、高度至少与单元高度和汇流条高度的组合高度一样高的至少一部分。
在一个实施例中，一种电化学装置包括具有第一面和单元高度的第一单元，以及包括第二面的第二单元。第一端子设置在第一单元的第一面上，并且第二端子设置在第二单元的第二面上。汇流条具有汇流条高度，并且将第一单元上的第一端子电联接到第二单元上的第二端子上。片材设置在第一单元和第二单元之间，并且具有高度至少与单元高度和汇流条高度的组合高度一样高的至少一部分。片材具有限定凹口的边缘，其中，凹口的宽度大于汇流条的宽度，并且凹口的深度大于汇流条高度，以容纳延伸通过凹口的汇流条。凹口设置在片材边缘处，并且与片材的一个角隔开，使得处于如果没有定位凹口的话片材的另一个角将处的位置。
在一个实施例中，一种电化学装置包括具有第一面和单元高度的第一单元，以及包括第二面的第二单元。第一端子设置在第一单元的第一面上，并且第二端子设置在第二单元的第二面上。汇流条具有汇流条高度，并且将第一单元上的第一端子电联接到第二单元上的第二端子上。片材设置在第一单元和第二单元之间，并且具有高度至少与单元高度和汇流条高度的组合高度一样高的至少一部分。凹口是片材边缘所限定的多个凹口中的一个，该多个凹口设置成以便为彼此的镜像。
在一个实施例中，一种电化学装置包括具有第一面和单元高度的第一单元，以及包括第二面的第二单元。第一端子设置在第一单元的第一面上，并且第二端子设置在第二单元的第二面上。汇流条具有汇流条高度，并且将第一单元上的第一端子电联接到第二单元上的第二端子上。片材设置在第一单元和第二单元之间，并且具有高度至少与单元高度和汇流条高度的组合高度一样高的至少一部分。凹口是片材边缘所限定的多个凹口中的一个，其中，该多个凹口中的仅一个支承标志。汇流条设置成跨过支承标志的凹口。
在一个实施例中，一种电化学装置包括具有第一面和单元高度的第一单元，以及包括第二面的第二单元。第一端子设置在第一单元的第一面上，并且第二端子设置在第二单元的第二面上。汇流条具有汇流条高度，并且将第一单元上的第一端子电联接到第二单元上的第二端子上。片材设置在第一单元和第二单元之间，并且其具有高度至少与单元高度和汇流条高度的组合高度一样高的至少一部分。限定凹口的片材边缘的部分支承标志。在一个实施例中，标志是视觉标志，视觉标志是涂料、标记和/或墨水中的一个或多个。
在一个实施例中，一种电化学装置包括具有第一面和单元高度的第一单元，以及包括第二面的第二单元。第一端子设置在第一单元的第一面上，并且第二端子设置在第二单元的第二面上。汇流条具有汇流条高度，并且将第一单元上的第一端子电联接到第二单元上的第二端子上。片材设置在第一单元和第二单元之间，并且具有高度至少与单元高度和汇流条高度的组合高度一样高的至少一部分。限定凹口的片材边缘的部分支承标志，其中，标志仅在暴露于确定的环境状况时才显而易见。环境状况是温度、磁通量、一定波长的光和/或观察角度中的一个。
在一个实施例中，一种电化学装置包括具有第一面和单元高度的第一单元，以及包括第二面的第二单元。第一端子设置在第一单元的第一面上，并且第二端子设置在第二单元的第二面上。汇流条具有汇流条高度，并且将第一单元上的第一端子电联接到第二单元上的第二端子上。由云母制成的片材设置在第一单元和第二单元之间，并且具有高度至少与单元高度和汇流条高度的组合高度一样高的至少一部分。
在一个实施例中，带凹口的片材设置在壳体内的邻近的单元之间。通过凹口而布置汇流条，以将邻近的单元电联接到彼此上。感测与凹口相关联的标志，其中，使用被感测的标志来对准片材和凹口。如本文所论述的那样， 可使用不同的系统和方法以识别特定特征的存在来实现标志的感测。在一个示例中，标志是特定的颜色，当标志置于凹口上时被识别。备选地或另外，标志仅在暴露于特定带宽的光和/或特定的温度范围时才可见。在一个实施例中，标志是凸起的结构特征或其它结构特征。
为了感测这样的标志的存在或不存在，用户可利用裸眼或者通过使用适于此目的的眼镜而依赖于他们自己的视力。也可通过使用视觉系统、照相机、色彩传感器、位移传感器、非接触式开关、贯通束传感器或可辩别标志的存在和不存在的其它光学传感器来实现感测。在一种方法中，非接触式开关定位成紧邻分级区域，以识别位于凹口位置上或附近的结构异常(例如突块、肿块等)。在另一个示例中，分级区域位置被UV光(或其它特定带宽)照亮，以暴露电池组件内的标志，如果有的话。如果这种特征被识别，则可通过特定输出(诸如光、蜂鸣声或类似的通知手段)来通知操作员。
在一个实施例中，带凹口的片材设置在壳体内的邻近的单元之间。通过凹口而布置汇流条，以将邻近的单元电联接到彼此上。片材所限定的凹口标有标志。
在一个实施例中，一种用于隔离电化学装置内的单元的组件包括各自具有大于单元的高度的高度的多个壁。各个壁限定沿着壁的长度以确定的间隔而设置的多个槽口，其中，该间隔至少部分地以单元的宽度为基础。多个壁中的两个或更多个能够通过这样来与彼此互锁：使两个或更多个壁中的一个的槽口与两个或更多个壁中的另一个的槽口对准和互锁。各个壁进一步限定多个凹口，该多个凹口各自构造成有利于将单元中的一个电联接到单元中的另一个上的汇流条穿过。多个凹口包括壁的一个边缘所限定的凹口和同一壁的相对的边缘所限定的凹口。两个或更多个壁的槽口的互锁将把壁的带槽口的侧部上的凹口布置成紧邻另一个壁的不带槽口的侧部上的凹口。凹口中的一些与标志相关联，而凹口中的其它凹口则不与标志相关联，以有利于使用仅延伸通过与标志相关联的凹口的汇流条来对多个单元进行确定的电气联接布置。
在一个实施例中，一种电化学装置包括具有第一面和单元高度的第一单元，以及包括第二面的第二单元。第一端子设置在第一单元的第一面上，并且第二端子设置在第二单元的第二面上。汇流条具有汇流条高度，并且汇流条将第一单元上的第一端子电联接到第二单元上的第二端子上。片材设置在第一单元和第二单元之间，并且片材具有高度至少与单元高度和汇流条高度的组合高度一样高的至少一部分。按钮片材具有构造成支承第一单元和第二单元的多个按钮，其中，梁区段设置在按钮片材上的按钮之间。至少一个紧固件设置在至少一个单元的底部部分处，并且延伸通过按钮片材，该至少一个紧固件构造成将至少一个单元紧固到按钮片材上。至少一个紧固件通过选自下者组成的组的连接而连接到按钮片材上：栓接连接、铆接连接、硬钎焊连接、焊接连接及它们的组合。
在一个实施例中，一种用于隔离电化学装置内的单元的组件包括各自具有大于单元的高度的高度的多个壁。各个壁限定沿着壁的长度以确定的间隔而设置的多个槽口，其中，该间隔至少部分地以单元的宽度为基础。多个壁中的两个或更多个能够通过这样来与彼此互锁：使两个或更多个壁中的一个的槽口与两个或更多个壁中的另一个的槽口对准和互锁。该组件进一步包括按钮片材，按键片材具有构造成支承多个单元的多个按钮。在多个单元的附近提供多个冷却板。
在另一个实施例中，一种电化学装置包括单元、端子、汇流条和片材(例如由云母构成)。片材大体是平的，并且具有宽度和高度；高度限定片材的长轴线(片材的最长尺寸)。片材具有四个边缘：对应于片材的宽度的顶部边缘和底部边缘(例如顶部边缘和底部边缘是平行的)，以及对应于片材的高度和长轴线的第一侧边缘和第二侧边缘(例如第一侧边缘和第二侧边缘是平行的)。片材的顶部边缘限定凹口；例如，实际上，凹口可包括否则将是片材的大体长方形的本体的移除的部分。在实施例中，凹口大体是长方形的，并且从而被第一侧凹口边缘、底部凹口边缘和第二侧凹口边缘限定；第一侧凹口边缘和第二侧凹口边缘大体平行于片材的第一侧边缘和第二侧边缘，并且底部凹口边缘大体平行于片材的底部边缘。第一侧凹口边缘和第二侧凹口边缘可以直角与底部凹口边缘相会，或者相交部可为圆的。单元具有长轴线，长轴线设置成大体平行于片材的长轴线。端子与定位成紧邻凹口的单元的顶部(顶部位于单元的长轴线的一端处)联接。汇流条附连到端子上。汇流条的纵向轴线大体垂直于单元和片材的长轴线，并且延伸通过凹口。片材的高度基本与单元轴线、端子和汇流条的组合高度相同(汇流条的高度限定为横向于其纵向轴线，即，根据一方面，汇流条的高度是其沿单元和片材的轴线的方向延伸的最长尺寸)。
在所附权利要求中，用语“包括”和“具有”用作用语“包含”的普通语言等效物；用语“在其中”等于“其中”。此外，在所附权利要求中，用语“第一”、“第二”、“第三”、“上部”、“下部”、“底部”、“顶部”等仅作为标记使用，并且它们不意图对它们的对象施加数字或位置要求。另外，不以手段加功能的格式来书写所附权利要求的限制，并且不意图基于35 U.S.C §112第六段来解释所附权利要求的限制，除非且直到这样的权利要求限制清楚地使用短语“手段用于…”，后面是没有另外的结构的功能的陈述。如本文所用，以单数叙述和以词语“一个”或“一种”开头的要素或步骤应理解为不排除所述要素或步骤的复数，除非明确陈述了这种排除。另外，对本发明的“一个实施例”的引用不意图理解为排除也结合了所叙述的特征的额外的实施例的存在。此外，除非明确陈述了相反的情况，否则 “包括”、“包含”或“具有”具有特定的属性的要素或多个要素的实施例可包括不具有那个属性的额外的这样的要素。此外，某些实施例可显示为具有相同或相似的要素，但是，这仅是为了说明目的，并且这样的实施例不必具有相同的要素，除非权利要求中有规定。
本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域普通技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及实行任何结合的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有不异于权利要求的字面语言的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构要素，则它们意于处在权利要求的范围之内。

Claims (13)

1.一种电化学装置(19)，包括：
具有第一面(94)和单元高度的第一单元(14)，以及包括第二面(94)的第二单元(14)；
设置在所述第一单元(14)的所述第一面(94)上的第一端子(50)，以及设置在所述第二单元(14)的所述第二面(94)上的第二端子(52)；
汇流条(48)，其具有汇流条高度，并且将所述第一单元(14)上的所述第一端子(50)电联接到所述第二单元(14)上的所述第二端子(52)上；以及
设置在所述第一单元(14)和所述第二单元(14)之间的片材(74)，并且所述片材(14)具有高度至少与所述单元(14)高度和所述汇流条(48)高度的组合高度一样高的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的电化学装置(19)，其特征在于，所述电化学装置(19)进一步包括：
按钮片材(12)，具有构造成支承所述第一单元(14)和所述第二单元(14)的多个按钮(13)，其中，梁区段(36)设置在所述按钮片材(12)上的按钮(13)之间；以及
至少一个紧固件(60)，其设置在至少一个单元(14)的底部部分处，并且延伸通过所述按钮片材(12)，所述至少一个紧固件(60)构造成将所述至少一个单元(14)紧固到所述按钮片材(12)上，其中，所述至少一个紧固件(60)通过选择下者组成的组的连接而连接到所述按钮片材(12)上：栓接连接、铆接连接、硬钎焊连接、焊接连接及它们的组合。
3.根据权利要求1所述的电化学装置(19)，其特征在于，所述片材具有限定凹口(72)的边缘，其中，所述凹口(72)的宽度大于所述汇流条(48)的宽度，并且所述凹口(72)的深度大于所述汇流条(48)高度，以容纳延伸通过所述凹口(72)的所述汇流条(48)。
4.根据权利要求3所述的电化学装置(19)，其特征在于，所述凹口(72)设置在所述片材边缘处，并且与所述片材(74)的角隔开。
5.根据权利要求4所述的电化学装置(19)，其特征在于，所述片材具有至少两个指状物(78，79)，且在所述凹口(72)的各侧上有至少一个指状物(78，79)，并且所述至少一个指状物(78，79)中的各个包括所述片材(74)的、高度至少与所述单元(14)高度和所述汇流条(48)高度的组合高度一样高的至少一部分。
6.根据权利要求3所述的电化学装置(19)，其特征在于，所述凹口(72)设置在所述片材边缘处，并且与所述片材(74)的一个角隔开，使得处于如果没有定位所述凹口(72)的话所述片材的另一个角将处的位置。
7.根据权利要求3所述的电化学装置(19)，其特征在于，所述凹口(72)是所述片材边缘所限定的多个凹口中的一个。
8.根据权利要求1所述的电化学装置(19)，其特征在于，限定所述凹口(72)的所述片材边缘的部分支承标志(82)。
9.根据权利要求8所述的电化学装置(19)，其特征在于，汇流条(48)设置成跨过支承所述标志(82)的所述凹口(72)。
10.一种方法，包括：
将片材(74)设置在壳体(22，24)内的邻近的单元(14)之间，其中，所述片材具有凹口(72)；以及
通过所述凹口(72)而布置汇流条(48)，以使所述邻近的单元(14)电联接到彼此上。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括感测与所述凹口(72)相关联的标志(82)，以及使用被感测的标志(82)来对准所述片材(74)和所述凹口(72)。
12.一种用于隔离电化学装置(19)内的单元(14)的组件(90)，包括：
各自具有大于所述单元(14)的高度的高度的多个壁(114，116)，并且各个壁(114，116)限定沿着所述壁(114，116)的长度以确定的间隔设置的多个槽口(118)，其中，所述间隔至少部分地以所述单元(14)的宽度为基础，并且所述多个壁(114，116)中的两个或更多个能够通过这样来与彼此互锁：使所述两个或更多个壁(114，116)中的一个的所述槽口(118)与所述两个或更多个壁(114，116)中的另一个的所述槽口(118)对准和互锁。
13.根据权利要求12所述的组件(90)，其特征在于，所述组件(90)进一步包括：
按钮片材(12)，其具有构造成支承所述多个单元(14)的多个按钮(13)；以及
在所述多个单元(14)附近提供的多个冷却板(18)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106575723A (zh) * 2014-09-22 2017-04-19 罗伯特·博世有限公司 具有经提高的工作温度的电池组的热绝缘

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015202989A1 (de) * 2015-02-19 2016-08-25 Siemens Aktiengesellschaft Zellverbinder für Batteriemodule und Verfahren zur Zellenverbindung
CN110402504B (zh) * 2017-03-15 2021-09-28 矢崎总业株式会社 汇流条模块以及电池组
KR102244139B1 (ko) * 2017-07-31 2021-04-22 주식회사 엘지화학 배터리 셀용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR102382386B1 (ko) 2018-02-09 2022-04-01 주식회사 엘지에너지솔루션 전류 차단부를 구비한 버스바 및 그것을 포함한 배터리 모듈
US20190363326A1 (en) * 2018-05-22 2019-11-28 GM Global Technology Operations LLC Battery assembly with multi-piece bus bar cap assembly

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1548635A (en) * 1923-09-01 1925-08-04 Burgess Battery Co Battery
GB1533387A (en) * 1974-12-24 1978-11-22 Chloride Group Ltd Sealing intercell connections of multi-cell electric batteries
JPS5987756A (ja) * 1982-11-10 1984-05-21 Yuasa Battery Co Ltd 鉛蓄電池
JP2692271B2 (ja) * 1989-06-21 1997-12-17 株式会社ユアサコーポレーション 鉛蓄電池の製造方法
EP1033772A3 (en) * 1999-03-03 2000-09-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Integrated sealed secondary battery
JP2001266835A (ja) * 2000-03-17 2001-09-28 Yuasa Corp 鉛電池のセル間接続構造
US7494014B2 (en) * 2006-04-26 2009-02-24 Questar, Inc. Shipping container for solid hazardous material
US20080280198A1 (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Ajith Kuttannair Kumar Battery mechanical packaging
US9077056B2 (en) * 2007-12-11 2015-07-07 Battery Patent Trust Device for housing electrochemical cells
KR20100005909U (ko) * 2008-12-02 2010-06-10 박영선 포장박스용 칸막이 구조

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106575723A (zh) * 2014-09-22 2017-04-19 罗伯特·博世有限公司 具有经提高的工作温度的电池组的热绝缘
CN106575723B (zh) * 2014-09-22 2019-03-26 罗伯特·博世有限公司 具有经提高的工作温度的电池组的热绝缘

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