CN114097131B - 具有整体式边缘密封件的电池组件和形成密封件的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于形成电池组件的方法，包括：a)堆叠多个电池板以形成多个电化学电池单元，以及b)围绕所述多个电池板的外周边焊接以形成一个或多个整体式边缘密封件，使得一个或多个单独的电池板粘合到一个或多个相邻的电池板。所述一个或多个单独的电池板可包括从所述单独的电池板的所述外周边朝向所述相邻的一个或多个电池板延伸的一个或多个突出部；并且其中在堆叠之后，所述一个或多个单独的电池板的所述一个或多个突出部围绕所述一个或多个相邻的电池板的外部重叠。所述整体式边缘密封件可由粘合到所述一个或多个相邻的电池板的一个或多个突出部形成。

Description

具有整体式边缘密封件的电池组件和形成密封件的方法
技术领域
本公开总体上涉及可用于双极电池组件中的可堆叠的电池板以及用于制备此类组件的方法。本公开可特别用于围绕电池板的堆叠体的周边提供整体式密封件来制备可堆叠的电池板，同时消除了外部膜或外壳的使用。
背景技术
双极电池组件通常形成为相邻的电化学电池单元的堆叠体。通常，双极电池包括多个双板和两个单极端板。电池板被布置为堆叠体，使得一个板的阳极材料面向下一个板的阴极材料。在大多数组件中，存在位于相邻的板之间的电池分隔体，这允许电解质从阴极材料流动到阳极材料。设置在板之间的空间中的是电解质，它是一种允许电子和离子在阳极材料与阴极材料之间流动的材料。具有分隔体的双板的相邻表面和设置在板之间的电解质形成电化学电池单元，其中电子和离子在阳极材料与阴极材料之间交换。堆叠电池板以形成相邻的电化学电池单元所带来的一些挑战是防止电解质流出电池单元，在操作电池组件之前(例如，抽真空、填充电解质，这可能会使电池板向内弯曲)维持电化学电池单元周围的密封，以及当电池组件由于内部压力而有向外凸出的趋势时，在电池组件的操作期间维持电化学电池单元周围的密封。
一些双极电池组件可使用固体电解质来降低对电池组件周围的密封的需求。虽然使用固体电解质可解决泄漏的问题，但是固体电解质的性能通常不如液体电解质。作为一个实例，固体电解质无法实现等于或大于液体电解质的高电导率。
其他双极电池组件可在彼此面对的相邻表面处将电池板粘附在一起。例如，电池板可粘合在大体平面且邻接的框架表面处，诸如US 2017/0373298的电池组件。粘合可通过单独的粘附剂或其他粘合方法来提供。此类密封设计的问题包括在电池组件的操作之前以及期间维持框架表面之间的粘合，以及与液体电解质配合。
密封电化学电池单元的另一种已知方式是在堆叠体的周边周围使用膜、外壳或两者。膜、外壳或两者可防止电解质从电化学电池单元之内泄漏到电池板的外部，从电池组件泄漏到外部环境，或两者。膜、外壳或两者还可在操作期间向电池组件施加压缩力。压缩力可有助于通过在操作期间抵抗向外凸出而维持电化学电池单元周围的密封。膜、外壳或两者可被成型到、粘附到电池组件的周边或围绕所述电池组件的周边(即，电池板的堆叠体的外部)定位，使得电池组件被封闭。膜或外壳可形成为单件或多件，诸如围绕电池板的多个外部框架。一些电池组件甚至可能需要固体电解质、围绕单独的电化学电池单元的单独的密封件、膜和外壳的组合来防止电解质泄漏。例如，US2017/0373298、WO1993/001624、WO2010/100979、WO2013/062623、EP2273580A2、JP2011-265693、JP2005-064208和JP2009-252548提出了围绕电池组件设置的各种外壳和膜。尽管如此，仍然需要开发一种不需要额外的密封件、膜、外壳或其他材料的围绕电化学电池单元密封的方式。单独的密封件的消除降低了零件复杂性，减少了组装过程，简化了整体组装，并且降低了整体成本。
需要一种密封件，所述密封件可整合到电池组件的一个或多个部件中以围绕电化学电池单元的周边进行密封。需要一种密封件，所述密封件可形成为电池组件的一个或多个电池板的一部分。需要一种能够承受与电解质接触并维持电解质周围的密封的密封件。需要一种密封件，所述密封件可与一个或多个电池板成整体并且能够在电池组件的操作之前以及期间抵抗一个或多个电池板的向内和向外变形。需要一种可容易地整合到制造工艺中的密封件，所述密封件降低了复杂性和成本，同时仍然维持对液体电解质的有效密封。
发明内容
本公开涉及一种形成电池组件的方法，所述方法包括：a)堆叠多个电池板以形成多个电化学电池单元；以及b)围绕所述多个电池板的周边边缘进行焊接以形成一个或多个整体式边缘密封件。
本公开涉及一种用于形成电池组件的方法，所述方法包括：a)堆叠多个电池板以形成多个电化学电池单元，其中一个或多个单独的电池板包括从所述电池板的外部周边朝向相邻的电池板延伸的一个或多个突出部，并且其中在堆叠之后，所述一个或多个单独的电池板的所述一个或多个突出部围绕所述相邻的电池板的外部重叠；b)围绕所述多个电池板的所述外部周边进行焊接以形成一个或多个整体式边缘密封件，并且其中所述整体式边缘密封件通过将所述一个或多个突出部粘合到所述相邻的电池板来形成。
本公开涉及一种电池组件，所述电池组件具有围绕一个或多个电化学电池单元的一个或多个整体式边缘密封件。
本公开的方法、电池组件或两者可包括呈任何组合的以下特征中的一者或多者：所述方法可不用围绕所述多个电池板设置外壳、膜或两者；所述方法可不用包括与所述电池板分离的额外的材料以形成所述一个或多个整体式边缘密封件；所述焊接可为热焊接、溶剂焊接等等、或其组合；所述焊接可为热焊接；可经由压盘、热气体、热液体、红外线、激光、摩擦、振动、超声波感应线圈、射频等等或其任何组合来施加热量；所述多个电池板中的一个或多个单独的电池板可包括从外部周边突出的一个或多个突出部；一个电池板的一个或多个突出部可被配置为与来自相邻的电池板的一个或多个其他突出部配合；所述多个电池板的所述堆叠可包括将所述一个电池板的所述一个或多个突出部与所述相邻的电池板的所述一个或多个其他突出部配合；将所述一个或多个突出部与一个或多个其他突出部配合可包括相互地对准、互锁、交织、啮合等等或其组合；一个电池板的所述一个或多个突出部可被配置为与相邻的电池板的外表面重叠；所述多个电池板的所述堆叠可包括将所述一个电池板的所述一个或多个突出部与所述相邻的电池板的所述外表面重叠；所述一个或多个突出部可为指状物、齿部、周边唇缘等等或其任何组合；所述一个或多个突出部熔融在一起；所述一个或多个突出部可熔融在一起以形成所述一个或多个整体式边缘密封件；所述一个或多个突出部可与所述一个或多个其他突出部形成卡扣锁定；所述整体式边缘密封件可围绕所述多个电化学电池单元形成不透液体的密封；所述整体式边缘密封件可围绕所述多个电化学电池单元形成不透气体的密封；所述电池可为双极电池；所述方法可包括形成具有一个或多个突出部的一个或多个衬底；所述一个或多个衬底可包括围绕每个衬底的周边的框架；所述一个或多个突出部可从所述框架突出；所述方法可包括通过将一种或多种活性材料设置在所述衬底上来形成所述多个电池板；所述一种或多种活性材料可位于框架内的所述衬底、所述一个或多个突出部或两者上；所述方法可包括将集电器放置在所述衬底上，然后可将所述活性材料设置在所述集电器上；所述一种或多种活性材料可为正极材料、负极材料或两者；所述活性材料可为可形成阴极的正极活性材料；所述活性材料可为可形成阳极的负极活性材料；所述电池板可为单极板、双极板、双重极性板或其组合；分隔体可位于成对的相邻的电池板之间；电解质可位于成对的相邻的电池板之间以形成各个电化学电池单元；所述电解质可为液体电解质；所述多个电池板可包括：一个或多个双极板，所述一个或多个双极板具有设置在衬底的第一表面上的集电器上的充当阳极的第一活性材料，以及设置在所述衬底的相对的第二表面上的另一个集电器上的充当阴极的第二活性材料；第一单极板，所述第一单极板具有设置在衬底的第一表面上的集电器上的在所述衬底的不含活性材料的表面对面处充当阳极的第一活性材料；第二单极板，所述第二单极板具有设置在衬底的第二表面上的集电器上的在所述衬底的不含活性材料的表面对面处充当阴极的第二活性材料；所述多个电池板可包括一个或多个双重极性板，所述一个或多个双重极性板具有设置在衬底的第一表面上的集电器上的活性材料以及设置在所述衬底的相对的第二表面上的另一个集电器上的活性材料，并且所述衬底的每个表面的所述活性材料和所述集电器可充当阴极或阳极；液体电解质可设置在相邻的每一对电池板之间；其中所述液体电解质可与位于成对的电池板之间的空间中的所述阳极和所述阴极一起发挥作用以形成所述电化学电池单元中的一者；和/或分隔体可位于每个电化学电池单元内。
本公开提供了一种整体式边缘密封件，所述整体式边缘密封件与电池组件的一个或多个部件成整体。所述整体式密封件能够围绕所述电池组件的一个或多个电化学电池单元的周边提供不透液体和/或不透气体的密封。整体式边缘密封件可通过一个或多个突出部来形成。所述一个或多个突出部可从一个或多个电池板、分隔体或两者延伸。所述一个或多个突出部可与所述电池组件的一个或多个其他部件配合、接合并且甚至粘合以形成所述整体式边缘密封件。所述一个或多个突出部、整体式边缘密封件或两者可由与电池板、分隔体或两者的一个或多个衬底相同的材料形成，使得所述突出部、密封件或两者能够承受与所述电解质接触并且维持所述电解质周围的密封。所述一个或多个整体式边缘密封件可粘合两个或更多个相邻的电池板。在粘合(例如，熔融粘合)之后，所述整体式边缘密封件可能能够在所述电池组件的操作之前以及期间，抵抗所述一个或多个电池板的向内和向外变形。
附图说明
图1A是电池板的透视图。
图1B是图1A的电池板的部分视图。
图2A是电池板的透视图。
图2B是图2A的电池板的部分视图。
图3A示出了具有手指状突出部的相邻的一对电池板。
图3B示出了围绕电化学电池单元互锁在一起的相邻的一对电池板。
图3C示出了围绕电化学电池单元具有整体式边缘密封件的相邻的一对电池板。
图3D示出了围绕多个电化学电池单元具有整体式边缘密封件的电池板的堆叠体。
图4A示出了具有齿状突出部的相邻的一对电池板。
图4B示出了围绕电化学电池单元啮合在一起的相邻的一对电池板。
图4C示出了熔融粘合在一起，从而围绕电化学电池单元形成整体式边缘密封件的相邻的一对电池板。
图4D示出了具有彼此偏移的齿状突出部的电池板的堆叠体的分解图。
图4E示出了相互啮合的电池板的堆叠体。
图5A示出了具有周边突出部的电池板的堆叠体。
图5B示出了具有重叠的周边突出部的电池板的堆叠体。
图5C示出了熔融粘合在一起，从而围绕多个电化学电池单元形成整体式边缘密封件的电池板的堆叠体。
图6示出了电池组件的部分分解图。
图7示出了电池组件的透视图。
图8示出了电池组件的横截面图。
图9示出了电池组件的部分分解图。
图10示出了电池组件的部分分解图。
具体实施方式
本文呈现的解释和说明意图使本领域其他技术人员了解本教导内容、其原理以及其实际应用。所阐述的本教导内容的具体实施方案不意图穷举或限制本教导内容。本教导内容的范围应参考所附权利要求以及此类权利要求被授权的等效物的全部范围来确定。包括专利申请和公布在内的所有文章和参考文献的公开内容出于所有目的以引用的方式并入。如将从以下权利要求中收集到的其他组合也是可能的，这些组合也特此以引用的方式并入到本书面描述中。
一个(或多个)电池板
本公开涉及可用来用作双极板、单极板、双重极性板等或其任何组合的电池板。电池板可充当一个或多个电极，包括一种或多种电活性材料，可为电化学电池单元的一部分，形成一个或多个密封结构的一部分或其任何组合。多个电池板可用于在电池组件内传导电流(即，离子和电子流)。多个电池板可形成一个或多个电化学电池单元。例如，可在其之间具有分隔体和/或电解质的一对电池板可形成电化学电池单元。所存在的电池板的数量可被选择为提供电池的期望电压。电池组件设计在可产生的电压方面提供了灵活性。多个电池板可具有任何期望的横截面形状并且横截面形状可被设计为适应使用环境中可用的封装空间。横截面形状可指代板的从片材的各个面的角度来看的形状。灵活的横截面形状和尺寸允许制备所公开的组件以适应利用电池的系统的电压和尺寸需求。相对的端板可将多个电池板夹在其之间。一个或多个电池板可包括一个或多个非平面结构。
非平面结构可意味着电池板的表面的形状可为板能够发挥作用的任何形状。非平面结构可为从电池板的平面部分突出和/或陷入所述平面部分中的任何特征。非平面结构可意味着电池板可为非平面电池板。非平面结构可包括相对于穿过板的任何平面的一个或多个凹陷表面和/或突出表面。一个或多个非平面结构可为规则或不规则的形状。形状可包括一个或多个凹入或凸出表面。包括在非平面结构中的是矩形、圆柱形、半球形、棱锥形、锯齿形等等。一个或多个非平面结构可包括一个或多个插入件、凸台、框架、突出部、开口、肋条、波纹结构或其任何组合。一个或多个非平面结构可用于形成一个或多个密封件、通道或两者。一个或多个非平面结构可为衬底的一部分。一个或多个非平面结构可用于增加衬底、电池板或两者的总表面积。例如，具有波纹表面的衬底可具有比具有相对平面的表面的衬底更大的表面积。较大的表面积可允许增加电压、电流或两者。一个或多个非平面结构可在电池板的任何部分内。在电池板的堆叠体内，电池板的平面和/或非平面结构可为相同的，以便提供所述结构协助形成的电化学电池单元的有效运行。多个电池板可包括一个或多个单极板、一个或多个双极板或其任何组合。
一个或多个电池板可包括一个或多个双极板。一个或多个双极板可包括单个或多个双极板。如本文所使用的多个意指存在多于一个的板。双极板包括衬底。衬底可以是呈具有两个相对面的片材的形式。位于相对面上的是阴极和阳极。阴极和阳极可以是呈施加到衬底、集电器或两者上的糊料的形式。衬底可具有位于阳极或阴极与衬底之间的集电器。阴极、阳极或两者可包括转印片材。双极板可在电池组件中布置成一个或多个堆叠体，使得一个双极板的阴极面向另一个双极板或单极板的阳极，并且每个双极板的阳极都面向双极板或单极板的阴极。
一个或多个电池板可为一个或多个单极板。一个或多个单极板可包括单个或多个单极板。一个或多个单极板可包括位于多个电池板的每个相对端处的单极板。相对的单极板可包括位于其之间的一个或多个双极板。一个或多个单极板可位于与一个或多个端板相邻之处，可为所述端板的一部分，或者可为所述端板。例如，单极板中的每一者可位于相邻的端板与相邻的双极板之间。一个或多个单极板可附接到一个或多个端板。一个或多个单极端板可如以下各项中的任一者所教导附连到端板：美国专利号8,357,469；9,553,329；以及美国专利申请公布号2017/0077545；所述专利出于所有目的以引用的方式整体并入本文。一个或多个单极端板可包括如美国专利申请公布号2017/0077545中所公开的一个或多个加强结构。一个或多个单极板可由双极板中的一者或多者中所使用的相同的衬底、阳极和阴极制备。电池组件的一个单极板可具有上面设置有阴极的衬底。电池组件的一个单极板可具有上面设置有阳极的衬底。阴极、阳极或两者可以是呈施加到衬底上的糊料的形式。阴极、阳极或两者可包括转印片材。单极板的与阳极或阴极相对和/或面向端板的表面或侧面可为衬底的裸露表面。
一个或多个电池板可包括一个或多个双重极性板。双重极性电池板可发挥有助于电连接一个或多个电池板堆叠体与一个或多个其他电池板堆叠体，简化两个或更多个堆叠体的制造和组装或两者的作用。使用双重极性板堆叠体来电连接电池板的两个或更多个堆叠体可允许将单独的电池板堆叠体形成为标准尺寸(例如，标准数量的板和/或电化学电池单元)，然后组装来形成双极电池组件；容易地改变单独的电池板堆叠体的数量以增加或减小由双极电池组件产生的电力；或两者。双重极性板可包括一个或多个衬底。一个或多个衬底可包括单个衬底或多个衬底。一个或多个衬底可包括一个或多个导电衬底、一个或多个不导电衬底或两者的组合。多个导电衬底可包括第一导电衬底和第二导电衬底。例如，双重极性板可包括在其之间定位有不导电衬底的第一导电衬底和第二导电衬底。作为另一个实例，双重极性板可包括不导电衬底。作为另一个实例，双重极性板可包括单个导电衬底。双重极性板的一个或多个衬底包括相对的表面。相对的表面可具有阳极、阴极、电流导体、集电器或其沉积在表面的一部分上和/或与所述表面的一部分接触的任何组合。双重极性板的导电衬底可具有沉积在某一表面上或沉积在两个相对的表面上的阳极或阴极。在相对的表面上具有相同的阳极或阴极可能由于仅需要将一个电连接(例如，经由正极或负极电流导体)接至一个或多个堆叠体的另一个电流导体(例如，单极板的正极或负极电流导体或端子)而简化制造。双重极性板的衬底可具有设置在一个或两个相对的表面上的集电器。集电器可设置在阴极或阳极与衬底的表面之间。示例性双重极性板以及在电池组件中的整合被公开于以下各项中：美国专利号9,685,677；9,825,336；以及美国专利申请公布号：2018/0053926；所述专利出于所有目的以引用的方式整体并入本文。
一个或多个电池板包括一个或多个衬底。一个或多个衬底可用于为阴极和/或阳极提供结构支撑；充当电池单元分区，以便防止电解质在相邻的电化学电池单元之间流动；与其他电池部件协作以围绕电池板边缘形成不透电解质的密封，这可以是在电池的外表面上；而且在一些实施方案中将电子从一个表面传输到另一个表面。取决于功能或电池化学性质，衬底可由各种材料形成。衬底可由以下这样的材料形成：在结构上足够稳固以提供期望的电池板的骨架；承受超过电池构造中所使用的任何导电材料的熔点的温度；并且在与电解质(例如，硫酸溶液)接触期间具有高化学稳定性，使得衬底在与电解质接触之后不会劣化。衬底可由合适的材料形成和/或以准许将电力从衬底的一个表面传输到相对的衬底表面的方式进行构造。衬底可由导电材料，例如金属材料形成，或者可由不导电材料形成。示例性不导电材料可包括聚合物，诸如热固性聚合物、弹性体聚合物、或热塑性聚合物或其任何组合。衬底可包括大体不导电的衬底(例如，介电衬底)。不导电衬底可具有在其中或其上构造的导电特征。可采用的聚合物材料的实例包括：聚酰胺、聚酯、聚苯乙烯、聚乙烯(包括聚对苯二甲酸乙二酯、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯、聚氯乙烯、生物基塑料/生物聚合物(例如，聚乳酸)、硅酮、丙烯腈(ABS)或其任何组合，诸如PC/ABS(聚碳酸酯和丙烯腈的共混物)。可利用复合衬底。复合材料可包含：加强材料，诸如本领域中普遍已知的纤维或填料；两种不同的聚合物材料，诸如热固性芯体以及围绕热固性聚合物的周边的热塑性外壳或热塑性边缘；或设置在不导电聚合物中的导电材料。衬底可在板的边缘处包括或具有可粘合，优选地可熔融粘合的热塑性材料。一个或多个衬底可具有一个或多个非平面结构。一个或多个非平面结构可与衬底成整体或者附连到衬底。一个或多个非平面结构可成型为衬底的一部分。一个或多个非平面结构可包括一个或多个凸起边缘、框架、插入件、突出部、开口等等或其任何组合。
一个或多个衬底可具有围绕周边的凸起边缘，以便有助于堆叠电池板并形成电化学电池单元。如在此上下文中所使用的凸起边缘意指在板的两个相对的表面中的至少一者上的凸起边缘。凸起边缘可包括围绕另一种衬底材料形成的热塑性边缘部分。凸起边缘可充当如本文所描述的分隔板。衬底或衬底的周边可为不导电材料，并且可为热塑性材料。一个或多个衬底可包括框架。框架可包括或不包括凸起边缘。框架可指代凸起边缘。框架可围绕衬底的周边。框架可附连到衬底和/或与所述衬底成整体。框架可包括不导电材料，诸如热塑性材料。不导电材料的使用增强了对电池堆叠体的外侧的密封。框架可包括在其中形成的一个或多个组件辅助件。组件辅助件可用于在堆叠以形成电池组件时帮助对准一个或多个衬底、分隔体或两者并且将它们保持在适当的位置。组件辅助件可包括一个或多个突出部、凹陷部或两者。例如，来自框架的一个表面的一个或多个凸形突出部可与相邻的衬底和/或分隔体的框架的一个或多个凹形孔洞对准并置于所述凹形孔洞内。框架的一个或多个凹形孔洞可位于所述框架的与一个或多个凸形突出部相对的表面上。框架可用于形成整体式边缘密封件。一个或多个框架可包括可用于形成一个或多个整体式边缘密封件的一个或多个突出部。
电池板中的一者或多者可包括一个或多个突出部。一个或多个突出部可用于接合一个或多个其他突出部和/或与所述一个或多个其他突出部配合，与另一个(例如，相邻的)电池板配合，在组装成电池板的堆叠体期间对准电池板，围绕一个或多个电化学电池单元形成密封或其组合。一个或多个突出部可具有发挥作用所需的任何合适的尺寸、形状和/或构型。一个或多个突出部可形成为一个或多个凸起边缘、唇缘、突片、指状物、齿部、柱形件、起伏部、孔洞等等或其任何组合。一个或多个突出部可从电池板的任何表面延伸。一个或多个突出部可从电池板的外表面、内表面或两者延伸。一个或多个突出部可从电池板的外周边延伸。一个或多个突出部可从框架、凸起边缘、衬底、电池板的任何其他部分或其任何组合延伸。一个或多个突出部可从框架的外表面、框架的面向内的表面或两者延伸。一个或多个突出部可相对于电池板的一部分以任何角度延伸，使得突出部可与一个或多个其他突出部、外表面、框架、凸起边缘、衬底或其任何组合接合、配合、接触、重叠或其任何组合。在堆叠之后，单独的电池板的一个或多个突出部可围绕相邻的电池板的外部重叠。诸如在堆叠之后形成电化学电池单元。一个或多个突出部可朝向相邻的电池板延伸。一个或多个突出部可相对于衬底以一定角度延伸。一个或多个突出部可相对于衬底以一定角度延伸，所述角度通常为锐角、直角或甚至钝角。一个或多个突出部可发生变形，使得角度发生改变。例如，一个或多个突出部可在施加热量时发生变形，使得相对于衬底的角度减小。一个或多个突出部可从电池板的一个或多个侧延伸。一个或多个突出部可围绕一侧、两侧、三侧、四侧、或电池板的任何其他数量侧延伸。一个或多个突出部可围绕电池板的一侧、一些侧或所有侧延伸。一个或多个突出部可由适合于一个或多个衬底、凸起边缘、框架等等或其组合的任何材料制成。例如，一个或多个突出部可包括热塑性材料。热塑性材料可为可粘合的，诸如可熔融粘合的。一个或多个突出部围绕电池板可为连续的，可围绕电池板间隔开或两者。连续可为电池板的大约整个周边。例如，一个或多个突出部可包括从框架或衬底围绕电池板的整个周边延伸的周边唇缘。围绕电池板间隔开可意味着多个突出部围绕电池板的周边分布。例如，一个或多个突出部可包括围绕电池板的周边均匀或不均匀地分布的多个突片。作为另一个实例，一个或多个突出部可包括围绕电池板的周边均匀或不均匀地分布的多个齿部。一个或多个突出部可附接到、整合到一个或多个电池板或两者。一个或多个突出部可附接到一个或多个框架、凸起边缘、衬底、电池板的任何其他部分或其任何组合，或者与它们成整体(例如，与它们一起形成)。例如，一个或多个突出部可整体地形成到框架，所述框架也与衬底整体地形成，使得一个或多个突出部与衬底整体地形成。
一个或多个突出部可与一个或多个其他突出部、框架、衬底、外表面或其任何组合协作以形成一个或多个整体式边缘密封件；密封一个或多个电化学电池单元；或其任何组合。一个或多个突出部可具有适合于与一个或多个其他突出部、电池板、分隔体等等或其任何组合接合的任何尺寸和/或构型。一个或多个突出部可具有适合于与相邻的电池板、分隔体或两者重叠的长度。一个或多个突出部可具有适合于与一个或多个其他突出部配合的长度、深度或两者。例如，一个或多个突出部可具有一个或多个孔洞，所述一个或多个孔洞具有与一个或多个其他突出部的一个或多个齿部相似的长度。一个或多个突出部可与相邻的电池板、分隔体或两者的一个或多个其他突出部接合和/或配合。例如，堆叠多个电池板可包括将一个电池板的一个或多个突出部与相邻的电池板的一个或多个其他突出部配合。一个或多个突出部可相对于一个或多个其他突出部偏移、对准或两者。例如，一个电池板的一个或多个突出部可相对于另一个电池板的一个或多个其他突出部偏移。作为另一个实例，一个电池板的一个或多个突出部可与另一个电池板的一个或多个其他突出部对准(例如，中心对准)。一个或多个突出部可经由相互地对准、交织、互锁、啮合、重叠、卡合等或其任何组合来与一个或多个其他突出部接合和/或配合。例如，形成为一个电池板的齿部的突出部可与形成为相邻的电池板的齿部的突出部接合。一个或多个突出部可通过重叠、邻接、摩擦配合、卡合(例如，卡扣锁定)等或其任何组合来与一个或多个外表面接合和/或配合。例如，形成为围绕一个电池板的周边延伸的周边唇缘的一个或多个突出部可通过卡合连接来接纳相邻的电池板的周边。一个或多个突出部可粘合到一个或多个其他突出部。粘合可利用与突出部的一部分相同的材料、单独的粘附剂或两者。粘合可通过焊接来执行。粘合可包括熔融粘合。将一个或多个突出部与一个或多个其他突出部熔融可将一个或多个电池板整体地附接到一个或多个其他电池板、分隔体或两者。一个或多个突出部可熔融在一起，与外表面熔融或两者以形成一个或多个整体式边缘。将一个或多个突出部熔融到一个或多个其他突出部可围绕一个或多个电化学电池单元形成一个或多个整体式边缘密封件。
一个或多个突出部可为一个或多个分隔体的一部分。关于分隔体的突出部的一个或多个特征可与关于一个或多个电池板的特征相同或相似。
电池板中的一者或多者可包括一种或多种活性材料。一种或多种活性材料可充当电池板的阴极或阳极。一种或多种活性材料可为电池中普遍使用来充当阳极、阴极或两者的任何形式。双极板可具有在某一表面上的充当阴极的一种或多种活性材料，以及在相对的表面上的充当阳极的一种或多种活性材料。单极板可具有在某一表面上的充当阴极或阳极的一种或多种活性材料，而相对的表面缺乏阳极和阴极两者。双重极性板可具有在某一表面上的充当阴极或阳极的一种或多种活性材料，而一种或多种类似的活性材料处于相对的表面上，也充当阴极或阳极。一个电池板的阴极可与另一个电池板的阳极相对。阴极可被称为一种或多种正极活性材料(positive active material，PAM)。阳极可被称为一种或多种负极活性材料(negative active material，NAM)。一种或多种活性材料可包括有助于与同一个电化学电池单元的电解质、相对的一种或多种活性材料或两者发生电化学反应的任何合适的活性材料。一种或多种活性材料可被选择为与电解质发生还原和/或氧化反应。一种或多种活性材料可包括通常用于二次电池中的一种或多种材料，包括铅酸、锂离子和/或镍金属氢化物电池。一种或多种活性材料可包括锂、铅、碳或过渡金属的复合氧化物、硫酸盐化合物或磷酸盐化合物。复合氧化物的实例包括基于Li/Co的复合氧化物(诸如LiCoO2)；基于Li/Ni的复合氧化物，诸如LiNiO2；基于Li/Mn的复合氧化物(诸如尖晶石LiMn2O4)；以及基于Li/Fe的复合材料(诸如LiFeO2)。过渡金属和锂的示例性磷酸盐和硫化合物包括LiFePO4、V2O5、MnO2、TiS2、MoS2、MoO3、PbO2、AgO、NiOOH等等。例如，在铅酸电池中，一种或多种活性材料可为或包括氧化铅(PbO2)、三元氧化铅(3PbO)、三元硫酸铅(3PbO·3PbSO4)、四元氧化铅(4PbO)、四元硫酸铅(4PbO·4PbSO4)或其任何组合。一种或多种活性材料可以是呈允许一种或多种活性材料充当电化学电池单元的阴极、阳极或两者的任何形式。示例性形式包括成形零件、糊料形式、预制作的片材或膜、海绵或其任何组合。例如，一种或多种活性材料可包括海绵铅。海绵铅可能由于其孔隙度而为有用的。活性材料中的一者或多者可为多孔的。孔隙度可有利于提供增加的表面积。较大的表面积可减小离子行进的距离，从而增加一种或多种活性材料的电力和能量密度。一种或多种活性材料可具有低于、约等于或高于一种或多种其他活性材料的孔隙表面积。电化学电池单元的阳极或阴极中的至少一者的一种或多种活性材料的糊料形式可能是特别有利的，因为这可允许容易地施加多种活性材料，形成非平面形状，适于非平面衬底，容易使一种活性材料不同于另一种活性材料，允许一种或多种非活性材料定位在其中或其任何组合。一种或多种活性材料可包括一种或多种添加剂，所述一种或多种添加剂可有益于提供或提高加强度、稳定性、电导率或其组合。一种或多种添加剂可包括用于提高加强度的絮凝物或玻璃纤维。一种或多种添加剂可包括用于糊料稳定性的各种利加诺有机(ligano-organic)化合物。一种或多种添加剂可包括碳、非碳、非氧化硅、纳米氧化钛、纳米聚合物等等或其用于提高电导率的组合。被选择为用于阳极和阴极中的一种或多种活性材料可被选择为一起协作以便一旦形成包括电化学电池单元的电路就充当电化学电池单元。一种或多种活性材料可设置在衬底、集电器或两者上。一种形成电池板和/或电池组件的方法可包括将一种或多种活性材料设置在衬底上。一种或多种活性材料可位于框架、凸起边缘、一个或多个突出部等等或其组合内。在…内可被定义为在由框架、凸起边缘、突出部等等或其组合限定的周边内，同时设置在衬底的表面上。
电池组件
电池组件可通过堆叠多个电池板以形成多个电化学电池单元来形成。根据本教导内容，电池板可包括电池板中的一者或多者。电池组件可包括一个或多个电化学电池单元。电化学电池单元可由在其之间具有相对的阳极和阴极对的相对的一对电池板形成。电化学电池单元的空间(即，在相对的阳极与阴极对之间)可包含一个或多个分隔体、转印片材、电解质或其组合。可密封一个或多个电化学电池单元。电化学电池单元可通过以下各项来密封：围绕一个或多个通道形成的一个或多个密封件；电池板、分隔体或两者的一个或多个框架和/或边缘；一个或多个整体式边缘密封件；或者其可形成封闭的电化学电池单元的任何组合。电化学电池单元的周边可由一个或多个整体式边缘密封件密封。一个或多个整体式边缘密封件可围绕一个或多个电化学电池单元提供不透液体的密封、不透气体的密封或两者。可相对于环境密封封闭的电化学电池单元以防止电池单元的泄漏和短路。
电池组件可包括电解质。电解质可允许电子和离子在阳极与阴极之间流动。电解质可位于电化学电池单元内。在可能密封一个或多个电化学电池单元时，电解质可为液体电解质。电解质可为有助于与所利用的阳极和阴极发生电化学反应的任何液体电解质。电解质可基于水或基于有机物。本文可用的基于有机物的电解质包括溶解在有机溶剂中的电解质盐。在锂离子二次电池中，锂需要被包含在电解质盐中。对于含锂的电解质盐，例如，可利用LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiSO3CF3以及LiN(CF3SO2)2。这些电解质盐可单独使用或以两者或更多者的组合使用。有机溶剂应与分隔体、转印片材、阴极和阳极以及电解质盐相容。优选的是使用甚至是在施加高压的情况下也不会分解的有机溶剂。例如，优选的是使用碳酸酯，诸如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯；环醚，诸如四氢呋喃(THF)和2-甲基四氢呋喃；环酯，诸如1,3-二氧杂环戊烷和4-甲基二恶戊烷；内酯，诸如γ-丁内酯；环丁砜；3-甲基环丁砜；二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基甲烷和乙基二甘醇二甲醚(ethyldiglyme)。这些溶剂可单独使用或以两者或更多者的组合使用。电解质在液体电解质中的浓度应优选地为0.3至5mol/l。通常，电解质在1mol/l附近显示出最高电导率。液体电解质应优选地占电解质的30至70重量％，以及尤其是40至60重量％。水性电解质在水中包含酸或盐，这增强了电池单元的功能。优选的盐和酸包括硫酸、硫酸钠或硫酸钾盐。盐或酸以足够的量存在以有助于电池单元的操作。基于电解质的重量，浓度可为约0.5重量％或更大、约1.0或更大或约1.5重量％或更大。铅酸电池中的优选的电解质为含硫酸的水。电解质可能能够穿过电化学电池单元的一个或多个分隔体、转印片材或两者。电解质可通过一个或多个整体式边缘密封件密封以免泄漏到电池组件的外部。一个或多个电化学电池单元可在形成一个或多个整体式边缘密封件之后用电解质进行填充。
电池组件可包括一个或多个整体式边缘密封件。一个或多个整体式边缘密封件用于围绕一个或多个电化学电池单元提供密封，防止一个或多个电池板和/或分隔体彼此分离或两者。整体式边缘密封件可能特别可用于围绕多个电化学电池单元形成不透液体的密封、不透气体的密封或两者。一个或多个整体式边缘密封件可由一个或多个突出部、电池板、分隔体或其任何组合形成。整体式边缘密封件可围绕电化学电池单元的周边的一部分或全部形成。整体式边缘密封件可完全围绕电化学电池单元形成为周边边缘。周边边缘可为由形成电化学电池单元的相邻的电池板、分隔体或两者限定的接合处和/或接缝。一个或多个整体式边缘密封件可包括适合于暴露于电解质的任何材料。一个或多个整体式边缘密封件可由适合于一个或多个衬底、框架、凸起边缘、突出部、分隔体等或其组合的相同的材料形成。
整体式边缘密封件可在将一个或多个电池板堆叠在一个或多个其他电池板、分隔体或两者内时形成。一个或多个整体式边缘密封件可通过将一个或多个突出部与一个或多个其他突出部、框架、凸起边缘、外表面和/或一个或多个相邻的电池板、分隔体或两者的类似物配合、接合和/或粘合来形成。整体式边缘密封件可通过适合于将一个或多个突出部与一个或多个其他突出部、外表面、框架、凸起边缘、衬底、或者电池板、分隔体或两者的任何其他部分粘合的任何方法来形成。粘合可包括使用单独的粘附剂、熔融粘合或两者。粘合可通过任何焊接方法来执行。焊接可包括热焊接、溶剂焊接等等或任何组合。焊接可通过加热的压盘、由摩擦或振动产生的热量、超声波、射频、感应线圈、溶剂、等等或其任何组合来实现。例如，热量可经由压盘、热气体、热液体、红外线、激光、摩擦、振动、超声波感应线圈、射频等等或其任何组合来施加。例如，形成电池板可包括围绕多个电池板的外部周边焊接以形成一个或多个整体式边缘密封件。在焊接时，整体式边缘密封件可由粘合到相邻的电池板的一个或多个突出部形成。一个或多个整体式边缘密封件可能不含与电池板分离的材料。例如，一个或多个整体式边缘密封件可在焊接或其他粘合时由一个或多个突出部形成，并且不含任何其他密封件或密封剂材料。焊接或其他粘合方法可围绕一个或多个电化学电池单元的周边提供连续的整体式密封件。焊接或其他粘合方法可围绕一个或多个电化学电池单元的周边提供强有力的机械密封件。
电池组件可包括或不含一个或多个分隔体。一个或多个分隔体可用于对电化学电池单元进行分区(即，将电化学电池单元的阴极与电化学电池单元的阳极隔开)；防止电池单元因枝状晶体形成而短路；允许液体电解质、离子、电子或这些元素的任何组合从中穿过；或其任何组合。执行所叙述的功能中的一者或多者的任何已知的电池分隔体可被用于本教导内容的电池组件中。一个或多个分隔体可位于电化学电池单元的阳极与阴极之间。一个或多个分隔体可位于一对相邻的电池板之间，这可包括位于双极板之间或位于双极板与单极板之间。分隔体可由不导电材料，诸如多孔聚合物膜、玻璃毡、多孔橡胶、离子导电凝胶或自然材料诸如木材等等制备。分隔体可包含孔隙或穿过分隔体的弯曲路径，这允许电解质、离子、电子或其组合穿过分隔体。可用作分隔体的示例性材料为吸收性玻璃毡(absorbent glass mat，AGM)、以及多孔超高分子量聚烯烃膜等等。分隔体可围绕其周边和/或内部附接到一个或多个端板、电池板、其他分隔体或其任何组合。分隔体可将一个或多个柱形件接纳在其中。例如，延伸穿过一个或多个端板、一个或多个电池板和/或一个或多个分隔体的堆叠体的一个或多个柱形件可将多个电池板和一个或多个分隔体的堆叠体保持在一起。分隔体可具有大于相邻的阴极和阳极的面积的横截面积或表面积。较大的面积可允许将同一个电化学电池单元的阳极与阴极隔离开来。分隔体可完全将电池单元的阴极部分与电池单元的阳极部分隔开来。分隔体的边缘可接触相邻的电池板的周边边缘。分隔体的边缘可接触和/或邻近电池板的一个或多个框架、突出部或两者。分隔体、电池板或两者的边缘可能没有阳极或阴极设置在上面，以便于完全将电池单元的阳极部分与电池单元的阴极部分隔开来。将活性材料施加到转印片材，然后将转印片材施加到衬底可能特别有利于确保分隔体和电池板的边缘不含活性材料。一个或多个转印片材在电化学电池单元内的使用可允许电化学电池单元在需要时不含分隔体。
一个或多个分隔体可包括或不含一个或多个框架。框架可用于与相邻的电池板的边缘或框架匹配并且在电化学电池单元与电池的外部之间形成密封。框架可附接到分隔体或与所述分隔体成整体。框架可使用将分隔体粘合到框架并能够承受暴露于电解质溶液的任何手段围绕形成分隔体的片材的周边附接到分隔体。例如，框架可通过围绕分隔体的周边粘附性粘合、熔融粘合框架或使所述框架成型来附接。框架可通过任何已知的成型技术，例如热成形、注塑成型、旋转成型、吹塑成型、压缩成型等等而成型在适当的位置。框架可通过注塑成型围绕分隔体片材形成。框架可包含凸起边缘，所述凸起边缘适于与围绕电池板的衬底的周边设置的凸起边缘匹配。电池板衬底和分隔体的框架中的一者或多者中的凸起边缘可匹配来形成电池堆叠体的共用边缘并且增强电化学电池单元与电池的外部之间的密封。为了围绕多个电池板和一个或多个分隔体的边缘进行密封以防止电解质和逐渐形成的气体从电化学电池单元泄漏，将电化学电池单元隔离以防止短路，可使用如以下各项中所公开的内骨骼或外骨骼密封系统来密封制品：共同拥有的美国专利申请公布号2010/0183920、2014/0349147、2015/0140376和2016/0197373，所述专利申请以引用的方式整体并入。由于不含一个或多个框架，一个或多个分隔体可能能够设置在电池板的内部内。内部可由电池板的框架、一个或多个突出部或两者限定。由于不含一个或多个框架，电池板的一个或多个突出部最好可能与相邻的电池板的外表面重叠，可更容易地形成整体式密封件，整体式密封件可延伸穿过相邻的电池板的较大的表面积并且提供更强的密封，或其任何组合。
电池组件可包括一个或多个插入件。一个或多个插入件可包括多个插入件。一个或多个插入件可用于与一个或多个其他插入件互锁，限定穿过堆叠体的一个或多个通道的一部分，沿着一个或多个通道形成防漏密封，与一个或多个阀协作或其任何组合。一个或多个插入件可为一个或多个端板、电池板、分隔体或其任何组合的一部分。一个或多个插入件可不含活性材料、转印片材或两者。一个或多个插入件可具有任何尺寸和/或形状，以与电池板、端板、分隔体或其组合的一个或多个插入件互锁；形成通道的一部分，沿着一个或多个通道形成防漏密封，与一个或多个阀协作或其任何组合。一个或多个插入件可形成或附接到端板、电池板的衬底、分隔体或其组合。一个或多个插入件可位于电池板、分隔体、端板或其组合的周边内。一个或多个插入件可从衬底、分隔体、端板或其组合的表面突出，从而形成一个或多个凸起插入件。一个或多个插入件可从电池板的衬底、分隔体的中心部分或两者突出。一个或多个插入件可从衬底、分隔体、端板或其组合的表面基本上正交地或倾斜地突出。一个或多个插入件可附接到电池板、分隔体、端板或其组合的一部分或与它们的一部分成整体。与表面成整体并从所述表面突出的插入件可被限定为凸台。插入件由其突出的相对的表面可具有互补的凹陷部以允许形成凸台。互补的凹陷部可将另一个插入件接纳在其中，从而允许形成通道。一个或多个插入件可具有穿过其中的一个或多个开口。一个或多个插入件围绕一个或多个开口可为同心的并且可围绕所述一个或多个开口形成。一个或多个插入件可延伸开口的长度。密封表面可形成于一个或多个开口的外径与一个或多个插入件的内部之间。例如，衬底、端板和/或分隔体的表面可基本上垂直于电池组件的纵向轴线，位于插入件与开口之间的可以是密封表面。一个或多个插入件可能能够与相邻的电池板、分隔体和/或端板的一个或多个插入件互锁以围绕通道形成防漏密封。例如，一个或多个电池板可被机械加工或形成为在与插入件相对的表面上包含匹配的凹陷，以用于分隔体、电池板和/或端板的凸台、插入件、套筒或衬套。一个或多个插入件可穿过一种或多种活性材料、转印片材或两者的一个或多个非平面结构。例如，一个或多个插入件可穿过活性材料和转印片材的开口(例如，空隙)以允许与相邻的插入件互锁。一个或多个合适的插入件可为在以下各项中公开的那些：美国专利号8,357,469；9,553,329；以及美国专利申请公布号2017/0077545；所述专利出于所有目的以引用的方式整体并入本文。一个或多个插入件可包含一个或多个通风孔。一个或多个分隔体的一个或多个插入件可包含一个或多个通风孔。一个或多个通风孔可允许所选择的流体从一个或多个电化学电池单元传送到一个或多个通道。电化学电池单元中的每一者可独立地电化学形成。
电池组件可包括一个或多个开口。一个或多个开口可包括多个开口。开口可用于形成一个或多个通道；容纳一个或多个密封件；将一个或多个端板、电池板、分隔体或其组合彼此附连；或其任何组合。一个或多个开口可形成于端板、电池板、分隔体、活性材料、转印片材或其任何组合中的一者或多者中。端板、电池板、分隔体、活性材料、转印片材或其组合的一个或多个开口可与一个或多个其他端板、电池板、分隔体、活性材料、转印片材或其任何组合的一个或多个开口对准(即，基本上同心)。一个或多个开口可在跨越电池组件的长度的横向方向上对准。横向方向可基本上平行于制品的纵向轴线。横向方向可基本上垂直于衬底的上面可设置有阴极和/或阳极的相对的表面。开口可被机械加工而成(例如，铣削)，在制作衬底期间形成(例如，通过模制或成形操作)，或以其他方式制作。糊料中的开口可在糊料施加过程期间形成。开口可具有直的和/或平滑的内壁或内表面。形成于衬底中的开口的尺寸和密集度可能会影响电池的电阻率。一个或多个开口可具有能够将柱形件接纳在其中的直径。活性材料和/或转印片材中的一个或多个开口可具有能够将柱形件、插入件或两者接纳在其中的直径。开口可具有约0.2mm或更大、约1mm或更大、约2mm或更大、或甚至约5mm或更大的直径。开口可具有约30mm或更小、约25mm或更小、或甚至约20mm或更小的直径。转印片材和/或活性材料(例如，糊料)的一个或多个开口可具有大于分隔体、衬底、电池板、端板或其组合的开口和/或插入件的直径的直径。电池板和/或衬底的一个或多个开口可具有大于同一个电池板和/或衬底的一个或多个其他开口的直径。开口可大约比另一个开口大至少约1.5倍、至少约2倍、或甚至至少约2.5倍。开口可比另一个开口大约4倍或更小、约3.5倍或更小、或甚至约3倍或更小。开口可被形成为具有至少约0.02个开口/cm2的密度。开口可被形成为具有少于约4个开口/cm2的密度。开口可被形成为具有约2.0个开口/cm2至约2.8个开口/cm2的密度。
一个或多个开口可填充有导电材料，例如含金属的材料。导电材料可为以下这样的材料：在低于衬底的热分解温度的温度下经历相变，使得在电池组件的低于相变温度的操作温度下，介电衬底具有经由衬底的第一表面与第二表面之间的材料掺加物实现的导电路径。另外，在高于相变温度的温度下，导电材料掺加物经历使得经由导电路径实现的导电性失效的相变。例如，导电材料可为或包括焊料材料，例如，一种导电材料包含以下各项中的至少一者或任两者或更多者的混合物：铅、锡、镍、锌、锂、锑、铜、铋、铟或银。导电材料可基本上不含任何铅(即，其至多包含痕量的铅)，或者所述导电材料可包括功能有效量的铅。材料可包括铅和锡的混合物。例如，所述材料可包括大部分的锡和小部分的铅(例如，约55至约65重量份的锡以及约35至约45重量份的铅)。材料可展现出低于约240℃、低于约230℃、低于约220℃、低于210℃、或甚至低于约200℃(例如，在约180℃至约190℃的范围内)的熔化温度。材料可包括低共熔混合物。将焊料用作导电材料以填充开口的特征是，焊料可具有定义的熔化温度，所述定义的熔化温度可根据所使用的焊料的类型而定制为在对于持续电池操作而言可能不安全的温度下熔化。一旦焊料熔化，包含熔化的焊料的衬底开口就不再导电，并且在电池板内产生开路。开路可作用来大幅增加双极电池内的电阻，从而停止进一步的电流流动并且终止电池内的不安全的反应。因此，被选择为填充开口的导电材料的类型可根据是否期望在电池内包括这样的内部终止机制而变化，并且如果为是，则在什么温度下期望实现这样的内部终止。衬底将被配置为使得如果操作条件超过预定条件，衬底将作用来通过破坏衬底中的导电性而使得电池的操作失效。例如，介电衬底中的填充导电材料的孔将经历相变(例如，所述孔将熔化)，使得整个衬底中的导电性被破坏。破坏的程度可为部分地或甚至完全地使衬底中的导电功能失效的程度。
电池组件可包括一个或多个通道。一个或多个通道可用作一个或多个通风、填充和/或冷却通道；容纳一个或多个柱形件；将一个或多个柱形件分布到电池组件的整个内部中；防止液体电解质与一个或多个柱形件或者其他部件接触；或其任何组合。一个或多个通道可由一个或多个端板、电池板和/或分隔体的对准的一个或多个开口形成。一个或多个通道可延伸穿过活性材料、转印片材或两者的一个或多个开口。一个或多个通道可被称为一个或多个整体式通道。一个或多个通道可穿过一个或多个电化学电池单元。一个或多个通道可穿过液体电解质。可密封通道以防止操作期间逐渐形成的电解质和气体进入通道。可利用实现此目的的任何密封方法。一个或多个密封件(诸如一个或多个端板、电池板和分隔体的插入件)可互锁并包围一个或多个通道以防止液体电解质泄漏到一个或多个通道中。一个或多个通道可在横向方向上穿过电池组件以形成一个或多个横向通道。通道的尺寸和形状可为允许所述通道容纳一个或多个柱形件的任何尺寸或形状。通道的形状可为圆形、椭圆形、或多边形，诸如方形、矩形、六边形等等。容纳一个或多个柱形件的通道的尺寸被选择为容纳所使用的柱形件。通道的直径可等于对准来形成一个或多个通道的开口的直径。一个或多个通道包括在所布置的部件中的一系列开口，因此，柱形件可放置在所形成的通道中，因而流体可通过通道传输以进行冷却，和/或通风和填充。通道的数量被选择为支撑端板和端板的边缘、电池板和分隔体以防止电解质和操作期间逐渐形成的气体泄漏，并且防止操作期间产生的压缩力损坏部件和各个电化学电池单元的密封。可存在多个通道，以便将操作期间产生的压缩力分散开来。通道的数量和设计足以最小化超过密封件的疲劳强度的边缘应力。对多个通道的位置进行选择，以便将操作期间产生的压缩力分散开来。通道可均匀地分散在堆叠体中以更好地处理应力。多个通道可具有约2mm或更大、约4mm或更大、或约6mm或更大的横截面尺寸。对通道的横截面尺寸的最高限制是实用性。如果尺寸过大，会降低组件的效率。通道可具有约30mm或更小、约25mm或更小、或甚至约20mm或更小的横截面尺寸。在通道具有较大的横截面尺寸时，活性材料的非平面表面可允许补偿或提高效率。例如，活性材料的波纹形式可允许增加表面积并且因此提高电池组件的效率。
电池组件可包括在一个或多个通道与一个或多个柱形件之间的密封件。一个或多个密封件可位于通道中、通道的外部周围和/或柱形件周围。密封件可包含防止电解质和操作期间逐渐形成的气体从电化学电池单元泄漏的任何材料或形式。密封件可为膜、套筒、或在端板、电池板和/或分隔体中或插入通道中的一系列匹配的插入件。膜可为弹性体的。通道可由插入或整合到板和/或分隔体中的一系列套筒、衬套、插入件和/或凸台形成。插入件和/或凸台可为可压缩的或者能够彼此互锁以沿着通道形成防漏密封。插入件和/或凸台可形成于电池板和/或分隔体中的适当的位置，诸如通过将它们成型在适当的位置来实现。插入件和/或凸台可通过注塑成型而成型在适当的位置。密封件可由能够承受暴露于电解质、电化学电池单元的操作条件以及因插入柱形件而施加或由通道中的柱形件施加的力的任何材料制备。优选的聚合物材料被描述为可用于柱形件和衬底。密封可通过放置在双极板与单极板之间的套筒、插入件或衬套来形成。套筒或插入件可为相对刚性的，并且衬套通常将是弹性体的。插入件、凸台、套筒和/或衬套可适于装配在双极板和单极板和/或分隔体中的凹陷部内，或者将端部插入到板的开口中，从而产生一个或多个通道。双重极性板、双极板和单极板可被形成或机械加工为包含用于凸台、插入件、套筒和/或衬套的匹配的凹陷。具有凸台、插入件、套筒或衬套的板的堆叠体的组装可产生过盈配合以有效地密封通道。可选地，凸台、插入件、套筒和/或衬套可熔融粘合或粘附地粘合到板，以便在接合部处形成密封。可选地、凸台、插入件、套筒和/或衬套可在内部涂覆有用于密封通道的涂层。如上文所提及，柱形件可用于密封通道。可设想的是，这些密封解决方案的组合可被用于单个通道中或不同的通道中。包括双重极性板、单极板和双极板的板的堆叠体的部件优选地具有相同的形状和共用边缘。这有助于密封边缘。在存在分隔体的情况下，所述分隔体通常具有与电池板相似的结构以适应横向通道的形成或产生。密封件可为注入螺栓与横向通道之间的热固性聚合物，诸如环氧树脂、聚氨酯或丙烯酸类聚合物。一个或多个通道可由粘合到一个或多个电池板和/或一个或多个分隔体中的开口，所述开口中和/或与所述开口成整体的插入件、凸台、套筒和/或衬套形成。一个或多个通道中的一个或多个柱形件可施加足够的压力以将插入件、孔、凸台、套筒和/或衬套保持在适当的位置以形成密封通道。一个或多个通道可由粘合和/或整合到一个或多个电池板和一个或多个分隔体中的插入件和/或凸台形成。一个或多个柱形件可通过粘附性粘合或通过热塑性聚合物的融合或两者而粘合到电池的一个或多个插入件、凸台和/或衬底。插入件和/或凸台可通过过盈配合插入到一个或多个电池板和/或分隔体中或者通过粘附剂粘合在适当的位置。一个或多个分隔体中的插入件和/或凸台可包含一个或多个通风孔，所述一个或多个通风孔可允许一个或多个电化学电池单元与一个或多个通道之间的连通。一个或多个通风孔可允许气体从一个或多个电化学电池单元传输到一个或多个通道，并且防止一种或多种液体(即，电解质)从一个或多个电化学电池单元传输到一个或多个通道。
电池组件可包括膜。膜可用于围绕一个或多个端板、多个电池板、一个或多个分隔体、一个或多个转印片材、一个或多个通道或其任何组合的边缘进行密封。膜可通过密封端板、电池板和分隔体的边缘并使一个或多个电化学电池单元隔离的任何手段而粘合到一个或多个端板、多个电池板和/或一个或多个分隔体的边缘。示例性粘合方法包括粘附性粘合、熔融粘合、振动焊接、RF焊接以及微波焊接等等。膜可为聚合物材料的片材，其材料可密封端板、单极板和双极板的边缘并且能够承受暴露于电解质以及电池在内部和外部暴露所处的条件。可用于电池板的衬底的相同的材料可被用于膜。膜可为可围绕单极板和双极板的衬底熔融粘合、振动焊接或成型的热塑性聚合物。相同的热塑性聚合物可被用于单极衬底和双极衬底以及膜。示例性材料为聚乙烯、聚丙烯、ABS以及聚酯，其中ABS是最优选的。膜可为堆叠体的其所粘合的侧的尺寸。膜可粘合到堆叠体的每一侧。可密封相邻的膜的边缘。边缘可使用粘附剂、熔融粘合或成型工艺来密封。膜可包括围绕堆叠体的整个周边包裹的单个整体片材。膜可具有前缘和后缘。前缘可为与堆叠体接触的第一边缘。后缘可为膜的施加到堆叠体的端部、或最后的部分。前缘和后缘可粘合到堆叠体，彼此粘合或两者以完成膜围绕堆叠体的密封。这可通过使用粘附剂，通过熔融粘合或成型工艺来执行。在熔融粘合中，膜的表面和/或堆叠体的边缘暴露于一者或两者的表面变得熔融的条件，然后在表面熔融时，膜和堆叠体的边缘进行接触。膜和堆叠体的边缘在表面凝固时粘合，从而形成能够将部件密封在一起的粘合部。可从膜材料的连续片材获取膜并且将所述膜切割为期望的长度。膜的宽度可与单极板和双极板的堆叠体的高度匹配。膜具有足够的厚度来密封单极片材和双极片材的堆叠体的边缘以使电池单元隔离。膜还可充当包围堆叠体的边缘的保护壳体。膜可具有约1mm或更大、约1.6mm或更大或约2mm或更大的厚度。膜可具有约5mm或更小、4mm或更小或约2.5mm或更小的厚度。当膜粘合到堆叠体的边缘时，可使用能够承受暴露于电解质和电池单元的操作条件的任何粘附剂。示例性粘附剂为塑料粘结剂、环氧树脂、氰基丙烯酸胶粘剂或丙烯酸酯树脂。可选地，膜可通过围绕电池板的堆叠体的一部分或全部将热塑性或热固性材料成型来形成。可使用任何已知的成型方法，包括热成形、反应注塑成型、注塑成型、旋转成型、吹塑成型、压缩成型等。膜可通过围绕电池板的堆叠体的一部分或全部将膜注塑成型来形成。在围绕板的堆叠体的一部分形成膜的情况下，可围绕电池板或电池板和分隔体的边缘形成所述膜。电池组件可不含膜。一个或多个整体式密封件可充当膜，同时避免对膜的需求。形成电池组件的方法可不用将电池板的堆叠体、电池组件或两者设置在膜内。
密封的电池组件可放置于壳体中以保护所形成的电池。可选地，膜结合堆叠体的端部处的单极板上的保护性覆盖物一起可用作电池的壳体。单极板可具有附接或粘合到与阳极或阴极相对的表面的适当的保护盖。盖可为与膜相同的材料，或者可粘附地粘合或熔融粘合到膜并可具有在针对膜所叙述的范围内的厚度的材料。如果附连到板的端部，则盖可与包括具有搭接部分的柱形件的任何机械附接件附连。壳体可通过围绕电池板的堆叠体和/或单极板的相对侧将膜成型来形成。电池组件可不含壳体。一个或多个整体式密封件可充当壳体，同时避免对壳体的需求。形成电池组件的方法可不用将电池板的堆叠体、电池组件或两者设置在壳体内。
电池组件可包括一个或多个柱形件。一个或多个柱形件可用于以一种方式将部件的堆叠体保持在一起，使得能够防止对堆叠体的部件的损坏或者对所述部件的边缘之间的密封的破坏，确保整个分隔体材料上的均匀的压缩并且确保分隔体材料的均匀的厚度。一个或多个柱形件可在每一端上具有搭接部分，所述搭接部分接合相对的端板的外表面，诸如每个端板的密封表面。搭接部分可用于以一种方式将压力施加在相对的端板的外表面上，以便防止对堆叠体的部件的损坏或者对所述部件的边缘之间的密封的破坏，并且防止堆叠体在电池操作期间凸出或发生其他移位。搭接部分可与端板的密封表面接触。堆叠体可在单极端板上具有单独的结构性或保护性端件，并且搭接部分将与结构性或保护性端件的外表面接触。搭接部分可为结合柱形件一起防止对堆叠体的部件的损坏或者对所述部件的边缘之间的密封的破坏的任何结构。示例性搭接部分包括螺栓头、螺母、成型头、角钉、开口销、轴环等等。柱形件具有穿过整个堆叠体的长度。一个或多个柱形件的长度可基于电池的期望的容量而变化。柱形件可展现出横截面形状和尺寸以便填充通道。柱形件可具有大于一个或多个通道的横截面尺寸的横截面尺寸，使得柱形件与通道中的一者或多者形成过盈配合。柱形件的数量被选择为支撑端板和衬底的边缘，以防止电解质和操作期间逐渐形成的气体泄漏，并且防止操作期间产生的压缩力损坏部件和各个电化学电池单元的密封，并且最小化超过密封件的疲劳强度的边缘应力。可存在多个柱形件，以便将操作期间产生的压缩力分散开来。可存在少于通道的柱形件，其中通道中的一者或多者用作冷却通道或通风/填充通道。例如，可存在四个通道，其中三个通道中定位有柱形件，并且一个通道可用作冷却、通风和/或填充通道。柱形件可包括执行必要的功能的任何材料。如果柱形件被用于密封通道，则所使用的材料被选择为承受电池单元的操作条件，在暴露于电解质时不会腐蚀并且能够承受电池单元操作期间产生的温度和压力。在柱形件执行密封功能的情况下，柱形件可包括能够承受所叙述的条件的聚合物或陶瓷材料。在此实施方案中，材料必须是不导电的以防止电池单元短路。柱形件可包括聚合物材料，诸如热固性聚合物或热塑性材料。柱形件可包括热塑性材料。示例性热塑性材料包括ABS(丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物)、聚丙烯、聚酯、热塑性聚氨酯、聚烯烃、复合热塑性树脂、聚碳酸酯等等。ABS是最优选的。在单独地密封通道的情况下，柱形件可包括具有结构完整性以执行期望的功能的任何材料。在上文叙述的聚合物材料中，可利用陶瓷和金属。合适的金属可为钢、铝黄铜、铜等等。柱形件可包括成型柱形件、螺纹柱形件或者具有一个或多个端附接件的柱形件。柱形件可粘合到堆叠体的零件，例如衬底、通道中的插入件或凸台等等。粘合部可由粘附剂或诸如热塑性材料的聚合物材料的融合形成。一个或多个开口可具有螺纹表面。如果是螺纹的，则一个或多个柱形件也可为螺纹的以与螺纹开口接合。柱形件可包括在与螺母相对的一端上的头或螺母，用于角钉、开口销等等的孔或其组合。这通常是非成型柱形件的情况。柱形件可以这样一种方式构造为允许缩短，但不允许伸长的单向棘轮装置。这种柱形件将放置在适当的位置，然后在堆叠体受到压缩时，柱形件被缩短，使得所述柱形件维持堆叠体上的压力。在此实施方案中，柱形件可具有有助于棘轮效应，以便允许柱形件充当类似束线带的结构的一部分的脊部。匹配的螺母和/或垫圈可与柱形件一起使用，以便在处于适当的位置时对与它们相邻的板进行压缩。螺母和/或垫圈在柱形件上单向地行进，并且可存在脊部以防止螺母和/或垫圈沿着柱形件在另一个方向上移动。在使用中，柱形件中的孔将具有适当的角顶、开口销等等以执行所叙述的功能。如果柱形件是成型的，则所述柱形件可单独地或在适当的位置成型。如果在适当的位置(原位)成型，则在通道中可能需要存在密封件以将熔融塑料保持在适当的位置。密封件可通过互锁的插入件、在其中的单独的密封件或两者来形成。可使用螺纹的不导电柱形件，并且所述不导电柱形件可提供必要的密封。可选地，预成型的不导电聚合物柱形件可被设计为以一种方式在通道中形成过盈配合，以便密封通道。柱形件可通过成型，诸如注塑成型而形成于适当的位置。
电池组件可包括一个或多个阀。一个或多个阀可用于从电池组件的内部抽真空，用电解质填充电池组件和/或在操作期间对电池组件进行通风。一个或多个阀可包括压力释放阀、止回阀、填充阀、安全阀等等或其任何组合。一个或多个阀可连接到由端板、电池板、分隔体或其任何组合的一个或多个开口形成的一个或多个通道和/或与所述一个或多个通道连通。一个或多个阀可与通道，诸如有柱形件从中经过或不含柱形件的通道连通。制品可包括如美国专利申请公布号2014/0349147中所描述的一个或多个阀，所述专利申请出于所有目的以引用的方式整体并入本文。组件可包含用于电池单元中的一者或多者的压力释放阀以在电池单元达到危险的内部压力的情况下释放压力。压力释放阀被设计为在某种程度上防止会损坏与电池一起使用的系统的灾难性故障。一旦压力释放阀被释放，电池就不再发挥作用。所公开的组件可包含单个止回阀，所述单个止回阀在达到危险压力时或者之前从整个组件释放压力。一些示例性的合适的阀被公开于以下各项中：美国专利号8,357,469；9,553,329；9,685,677；9,825,336；以及美国专利申请公布号：2018/0053926；所述专利出于所有目的以引用的方式整体并入本文。
制品可包括一个或多个端子。组件可包含一对或多对导电端子，每一对导电端子连接到正极端子和负极端子。一个或多个端子可用于将电化学电池单元中产生的电子传输到以电的形式利用所产生的电子的系统。端子适于将每个电池堆叠体连接到负载；实质上为利用电池单元中产生的电力的系统。一个或多个端子可穿过一个或多个端板、一个或多个电池板、膜和/或壳体。一个或多个端子可从端板穿过电池板到达外部，或者穿过围绕组件的壳体或膜的基本上平行于端板的平面的侧面。端子与单极板、双重极性板、双极板或其组合的阳极或阴极的极性匹配。端子与组件中的导电导管接触。单极板的阴极和具有阴极集电器的双极板中的一者或多者的阴极可连接到独立的正极端子。单极板的阳极和具有阳极集电器的双极板中的一者或多者的阳极可连接到独立的负极端子。可连接阴极集电器，并且可并联地连接阳极集电器。各个端子可被覆盖在膜中，从而仅使得单个连接的正极端子和单个连接的负极端子暴露出来。一些示例性的合适的端子组件被公开于以下各项中：美国专利号8,357,469；9,553,329；9,685,677；9,825,336；以及美国专利申请公布号：2018/0053926；所述专利出于所有目的以引用的方式整体并入本文。
电池组件可包括一个或多个导电导管。导电导管可用于将电子从与阴极接触的集电器传输到一个或多个正极端子。典型的双极电池可使电子通过衬底在电池单元之间流动。衬底中的任一者至少部分地包括导电材料或者包括穿过衬底的导电路径。当包含电池单元的电路闭合时，电子通过衬底在电池单元间流动到正极端子。可设想的是，组件可使电子流过衬底和电池单元，通过集电器流动到电流导体或两者。在本文公开的具有两个或更多个堆叠体的电池中，每个堆叠体具有将与阳极接触的集电器与负极端子接触的电流导体和/或导电导管，以及将与阴极接触的集电器与正极端子接触的电流导体和/或导电导管。来自两个或更多个堆叠体的导电导管可并联或串联地布置。并联电路包括彼此不连接的两个或更多个电路。串联电路包括被布置为使得电子顺序地流过电路的两个或更多个电路。当导电导管以串联配置布置时，电池可仅具有一个负极端子和一个正极端子。当导电导管以并联方式布置时，电池可具有单个正极端子和负极端子，其中每个电路与负极端子或正极端子中的每一者连接。可选地，每个电路可具有单独的负极端子和正极端子。端子可连接到通常利用电池中所存储的电力的负载。接触与阴极接触的集电器的呈并联布置的电流导体和/或电流导管中的每一者可与单独的正极端子接触。接触与阳极接触的集电器的呈并联布置的电流导体和/或电流导管中的每一者可与单独的负极端子接触。
说明性实施例
图1A示出了电池板10。电池板10包括衬底11。从衬底11延伸的是多个突出部21。突出部21从衬底11的框架20延伸。突出部21整体地形成为框架20的一部分。突出部21可从框架20的面向内侧的表面20a(未示出)和/或面向外部的表面20b延伸。突出部21围绕电池板10的周边突出。突出部21像电池板10的手指一样从框架20延伸。如图1B所示，突出部21相对于衬底11成角度θ。在此实例中，突出部21基本上垂直于衬底11的表面延伸。
图2A示出了电池板10。电池板10包括衬底11。从衬底11延伸的是多个突出部21。突出部21在相反的方向上延伸。突出部21从衬底11的框架20延伸。突出部21整体地形成为框架20的一部分。突出部21围绕电池板10的周边突出。突出部21像电池板10的手指一样延伸。如图2B所示，突出部21相对于衬底11成角度θ。在此实例中，突出部21相对于衬底11的表面以钝角延伸并且斜置为远离电池板10的内部。
图3A至图3D示出了具有突出部21的电池板10，所述突出部熔融在一起来形成围绕电化学电池单元2定位的互相熔融边缘。图3A示出了围绕电池板10的周边突出的突出部21。突出部21像电池板10的手指一样延伸。突出部21与电池板10的衬底11成整体。图3B示出了突出部21如何啮合在一起，使得所述突出部互相交织或互锁(例如，互锁指状物)。图3B还示出了向电池板10的周边施加热量22。热量22使突出部21熔融在一起，使得所述突出部互相熔融并且如图3C所示围绕电池板10的周边形成整体式边缘密封件23。图3D示出了具有多个整体式边缘密封件23的电池板10的堆叠体。
图4A至图4E示出了具有突出部21的电池板10，所述突出部啮合，然后熔融在一起来围绕电化学电池单元2形成熔融粘合的周边边缘。图4A示出了围绕电池板10的周边突出的突出部21。突出部21以类似牙齿的方式从电池板10延伸。突出部21与电池板10的衬底11成整体。一个电池板10的突出部21相对于相邻的电池板10的突出部21偏移。突出部21彼此偏移，使得在电池板10诸如图4B所示堆叠时，突出部21相互啮合。图4B还示出了向电池板10的周边施加热量22。热量22使突出部21熔融在一起，使得所述突出部熔融粘合并且如图4C所示围绕电池板10的周边形成整体式边缘密封件23。图4D示出了电池板10的堆叠体的分解图，其中偏移的突出部21及其之间的间隙将限定电化学电池单元2。图4E示出了电池板10的堆叠体，其中多个突出部21在熔融粘合来形成整体式边缘密封件23之前啮合在一起。
图5A至图5C示出了具有突出部21的电池板10，所述突出部与相邻的电池板10重叠来形成整体式边缘密封件23。图5A示出了围绕电池板10的周边突出的突出部21。突出部21可为围绕电池板10的周边间隔开的多个突出部21(诸如所示)。突出部21可为电池板10的周边突出的单个突出部。突出部21与电池板10的衬底11成整体。当电池板诸如图3B所示堆叠时，突出部21与相邻的电池板10重叠。突出部21与相邻的电池板10的外部周边表面重叠和邻接。突出部21可与相邻的电池板10的框架20的外部周边表面重叠和邻接。图3B还示出了向电池板10的周边施加热量22。热量22使突出部21熔融并粘合到相邻的电池板10。突出部21可熔融并粘合到衬底11的外部周边表面。突出部21可熔融并粘合到框架20的外部周边表面。突出部21甚至可熔融并粘合到相邻的电池板10的相邻的突出部21。在熔融粘合之后，突出部21形成整体式边缘密封件23。
图6和图7示出了形成电池组件1的电池板10和分隔体14的堆叠体。图6示出了堆叠体的部分分解图，而图7示出了堆叠体的透视图。示出的是端板25，所述端板具有端子孔42以及用于呈螺栓和螺母19的形式的柱形件17的孔39。与端板25相邻的是电池板10，所述电池板是具有带凸起边缘的框架20的单极板43。单极板43具有凸起插入件41，所述凸起插入件包围用于形成横向通道16的孔40和所述孔中的柱形件17。与单极板43相邻的是分隔体14。分隔体14具有围绕周边的框架34。分隔体14包括吸附性玻璃毡36，所述吸附性玻璃毡构成框架34内的中心部分。示出了成型插入件35，所述成型插入件包围用于形成横向通道16的成型插入件孔37。与分隔体14相邻的是双极板44。双极板44包括围绕周边的框架20。框架20是凸起表面。凸起插入件41凸起以形成横向通道16。凸起插入件41形成用于横向通道的凸起插入件孔40。图7示出了电池板10和分隔体14的堆叠体。示出的是端板25、电池板衬底框架20、分隔体框架34、柱形件17以及围绕柱形件17的螺母19。端板25中的端子孔42具有定位在其中的电池端子33。
图8示出了形成电池组件1的电池板10的堆叠体的侧视图。电池板可包括一个或多个突出部21(诸如图1A至图5C所示)。电池板10包括在电池板10的堆叠体的相对端处的单极板43。在相对的单极板43之间的是多个双极板44。电池板10中的每一者包括衬底11。与双极板44的每个衬底11相邻的是阳极12和阴极13。设置在每一对阳极12与阴极13之间的是分隔体14。分隔体14被示出为其中吸收有液体电解质的吸收性玻璃毡。在其之间具有电解质的每一对阳极12和阴极13形成电化学电池单元。还示出了横向通道16。通道密封件15设置在横向通道16内。通道密封件15被形成为橡胶管。位于通道密封件15内部的是柱形件17.柱形件17是呈螺纹螺栓的形式。在柱形件17的端部处的是呈螺栓头18和螺母19的形式的重叠部分。围绕单极板43和双极板44两者的衬底11的边缘的是框架20。
图9示出了形成电池组件1的电池板10的部分分解的堆叠体。电池板可包括一个或多个突出部21(诸如图1A至图5C所示)。电池板10包括在堆叠体的端部处的相对的单极板43以及在其之间的双极板44。电池板10与分隔体14交替地布置。分隔体14位于每一对电池板10之间。
示出了端板25。端板25是单极板43。端板25包括内部加强结构52。单极板43包括多个开口(孔)40。开口40中的一些可被插入件41包围。插入件41可从单极板43的基部54凸起和突出。基部54也为单极板43的衬底11。
与单极板43相邻的是分隔体14。分隔体14包括框架34。框架34围绕分隔体14的周边形成凸起边缘。分隔体14包括片材55。片材55可为玻璃毡，诸如吸收性玻璃毡(AGM)36。片材55位于内部并且与框架34相邻。片材55可与框架34成整体或附连到所述框架。分隔体14包括多个开口(孔)37。开口37中的一些可至少部分地被插入件35包围。插入件35从分隔体14突出。插入件35从片材55突出。与分隔体14相邻的是双极板44。
双极板44包括衬底11和框架20。框架20围绕双极板44的衬底11的周边形成凸起边缘。双极板44包括多个开口(例如，“插入件孔”)40。开口40中的一些可至少部分地被插入件41包围。插入件41从双极板44的衬底11突出。
插入件35、41与开口40、37对准。插入件35、41互锁以形成穿过电池板10的堆叠体的一个或多个通道16。通道16横向地穿过电池组件1(即，形成横向通道)。通道16中的一者或多者可将一个或多个柱形件17(未示出)接纳在其中。一个或多个柱形件24(未示出)可延伸穿过通道16中的一者或多者。电池板10包括在衬底11上的一种或多种活性材料。活性材料可为阳极12或阴极13(未示出)。
图10示出了形成电池组件1的电池板10的部分分解的堆叠体。电池板10可包括一个或多个突出部21(诸如图1A至图5C所示)。电池板10包括在堆叠体的端部处的相对的单极板43以及在其之间的双极板44。电池板10与分隔体14交替地布置。分隔体14位于每一对电池板10之间。
示出了端板25。端板25是单极板43。端板25包括内部加强结构52。单极板43包括多个开口(孔)40。开口40中的一些可被插入件41包围。插入件41可从单极板43的基部54凸起和突出。基部54也为单极板43的衬底11。
与单极板43相邻的是分隔体14。分隔体14包括片材55。片材55可为玻璃毡，诸如吸收性玻璃毡(AGM)36。分隔体14被设定大小，以便装配在电池板10的框架20内。分隔体14包括多个开口(孔)37。与分隔体14相邻的是双极板44。
双极板44包括衬底11和框架20。框架20围绕双极板44的衬底11的周边形成凸起边缘。双极板44包括多个开口(例如，“插入件孔”)40。开口40中的一些可至少部分地被插入件41包围。插入件41从双极板44的衬底11突出。
开口40、37对准来形成一个或多个通道16。插入件41互锁以形成一个或多个通道16。通道16穿过电池板10的堆叠体。通道16横向地穿过电池组件1(即，形成横向通道)。通道16中的一者或多者可穿过其中来接纳一个或多个柱形件17(未示出)。一个或多个柱形件24(未示出)可延伸穿过通道16中的一者或多者。电池板10包括在衬底11上的一种或多种活性材料。活性材料可为阳极12或阴极13(未示出)。
附图标记列表
1-电池组件、2-电化学电池单元、10-电池板、11-电池板的衬底；12-阳极；13-阴极；14-分隔体；15-通道密封件；16-横向通道；17-柱形件；18-螺栓头；19-螺母；20-电池板的框架；21-电池板的突出部；22-热量；23-整体式边缘密封件；25-端板；33-电池端子；34-分隔体的框架；35-分隔体的插入件；36-吸收性玻璃毡；37-分隔体中的插入件孔；39-孔；40-电池板的插入件孔；41-电池板的插入件；42-端子孔；43-单极板；44-双极板；52-内部加强结构；54-基部；55-片材
以上申请中叙述的任何数值包括从下限值到上限值以一个单位递增的所有值，条件是在任何下限值与任何上限值之间存在至少2个单位的间隔。这些仅是具体意图的实例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合应被视为以类似的方式明确地陈述在本申请中。除非另有陈述，否则所有范围都包括两个端点和介于端点之间的所有数字。
描述角度测量值的术语“大体上”或“基本上”可意指约+/-10°或更小、约+/-5°或更小、或甚至约+/-1°或更小。描述角度测量值的术语“大体上”或“基本上”可意指约+/-0.01°或更大、约+/-0.1°或更大、或甚至约+/-0.5°或更大。描述线性测量值、百分比、或比率的术语“大体上”或“基本上”可意指约+/-10％或更小、约+/-5％或更小、或甚至约+/-1％或更小。描述线性测量值、百分比、或比率的术语“大体上”或“基本上”可意指约+/-0.01％或更大、约+/-0.1％或更大、或甚至约+/-0.5％或更大。
描述组合的术语“基本上由…组成”应包括所标识的要素、成分、部件或步骤，以及实质上不影响所述组合的基本和新颖特性的此类其他要素、成分、部件或步骤。本文中使用术语“包含”或“包括”来描述要素、成分、组件或步骤的组合也设想了基本上由所述要素、成分、部件或步骤组成的实施方案。
可通过单个整合要素、成分、部件或步骤来提供多个要素、成分、部件或步骤。可选地，单个整合要素、成分、部件或步骤可被分为多个单独的要素、成分、部件或步骤。公开“一”或“一个(种)”来描述要素、成分、部件或步骤并不意图排除其他要素、成分、部件或步骤。

Claims (24)

1.一种用于形成电池组件的方法，包括：
a) 堆叠多个电池板以形成多个电化学电池单元；
其中一个或多个单独的电池板包括多个突出部，所述多个突出部从单独的电池板的外周边朝向一个或多个相邻的电池板延伸，并且所述多个突出部围绕单独的电池板的外周边；
其中所述单独的电池板的多个突出部与所述单独的电池板的衬底整体地形成；
其中在堆叠之后，所述一个或多个单独的电池板的多个突出部围绕所述一个或多个相邻的电池板的外部周边表面重叠，使得多个突出部位于所述多个电池板的堆叠的外部；以及
b) 围绕所述多个电池板的外周边焊接，以形成一个或多个整体式边缘密封件，使得所述一个或多个单独的电池板粘合到所述一个或多个相邻的电池板；以及
其中所述整体式边缘密封件由粘合到所述一个或多个相邻的电池板的外部周边表面的多个突出部形成，在所述一个或多个相邻的电池板的外部周边表面，所述多个突出部重叠。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述方法不用围绕所述多个电池板设置外壳、膜或两者。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述方法不用为了形成所述一个或多个整体式边缘密封件而包括与所述电池板分离的额外的材料。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述焊接是热焊接、溶剂焊接或其组合。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述焊接是所述热焊接，并且其中经由压盘、热气体、热液体、红外线、激光、摩擦、振动、超声波感应线圈、射频或其任何组合来施加热量。
6.如权利要求1所述的方法，其中一个或多个单独的电池板的所述多个突出部与来自所述一个或多个相邻的电池板的多个其他突出部配合；以及
其中所述多个其他突出部从所述一个或多个相邻的电池板的外部周边延伸，并且所述多个突出部围绕所述一个或多个相邻的电池板的外部周边。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述多个电池板的堆叠包括将一个或多个单独的电池板的多个突出部与一个或多个相邻的电池板的多个其他突出部配合。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述多个突出部与多个其他突出部的配合包括相互地对准、互锁、交织、啮合或其组合。
9.如权利要求1所述的方法，其中多个突出部是多个指状物、多个齿状物、周边唇缘或其任何组合。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述多个突出部熔融在一起，以形成所述一个或多个整体式边缘密封件。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述多个突出部与其它的多个突出部形成卡扣锁定。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个整体式边缘密封件围绕所述多个电化学电池单元形成不透液体的密封、不透气体的密封或不透液体和气体的密封。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述电池组件是双极电池。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述方法包括形成具有多个突出部的一个或多个衬底；
其中所述一个或多个衬底包括围绕每个所述一个或多个衬底的周边的成整体的框架；以及
其中所述多个突出部从所述框架突出并且与所述框架成整体。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个单独的电池板的衬底围绕其周边与框架成整体，并且所述多个突出部与框架成整体，从而与衬底成整体；
其中所述方法包括通过将一种或多种活性材料设置在所述一个或多个单独的电池板的衬底上，形成所述多个电池板；以及
其中所述一种或多种活性材料位于所述衬底上的框架内以及所述多个突出部内。
16.如权利要求1所述的方法，其中所述方法包括将集电器放置在衬底上；并且
其中一种或多种活性材料设置在所述集电器上。
17.如权利要求1所述的方法，其中分隔体位于成对的相邻的电池板之间。
18.如权利要求17所述的方法，其中电解质位于成对的相邻的电池板之间，以形成单独的电化学电池单元；以及
其中所述电解质是液体电解质。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述方法包括在形成所述一个或多个整体式边缘密封件之后，用所述液体电解质填充所述多个电化学电池单元。
20.一种电池组件，包括：
a) 多个电池板的堆叠，形成多个电化学电池单元，其中所述多个电池板各自包括其上承载有活性材料的衬底；以及
b) 整体式边缘密封件，形成为使得一个或多个单独的电池板的堆叠粘合到一个或多个相邻的电池板的堆叠；
其中多个突出部从一个或多个单独的电池板的外周边朝向一个或多个相邻电池板延伸，并围绕一个或多个相邻的电池板的外部周边表面重叠，使得多个突出部位于所述多个电池板的堆叠的外部；
其中所述一个或多个单独的电池板的多个突出部与所述一个或多个单独的电池板的衬底成整体；以及
其中多个突出部粘合到一个或多个相邻的电池板以形成整体式边缘密封件。
21.如权利要求20所述的电池组件，其中所述多个电池板包括：
a) 一个或多个双极板，具有设置在所述一个或多个双极板的衬底的第一表面上的集电器上、充当阳极的第一活性材料，以及设置在所述一个或多个双极板的衬底的相对的第二表面上的另一个集电器上、充当阴极的第二活性材料；
b) 第一单极板，具有设置在第一单极板的衬底的第一表面上的集电器上、充当阳极的第一活性材料，所述第一表面与所述第一单极板的衬底的不含活性材料的表面相对；
c) 第二单极板，具有设置在第二单极板的衬底的第二表面上的集电器上、充当阴极的第二活性材料，所述第二表面与所述第二单极板的衬底的不含活性材料的表面相对。
22.如权利要求21所述的电池组件，其中所述多个电池板包括一个或多个双重极性板，所述一个或多个双重极性板具有设置在每一个双重极性板的衬底的第一表面上的集电器上的活性材料，以及设置在所述每一个双重极性板的衬底的相对的第二表面上的另一个集电器上的活性材料；并且
其中所述每一个双重极性板的衬底的每个表面的所述活性材料和所述集电器充当阴极或阳极。
23.如权利要求21所述的电池组件，其中液体电解质设置在每一对相邻的电池板之间，其中所述液体电解质与位于所述每一对相邻的电池板之间的空间中的所述阳极和所述阴极一起发挥作用，以形成所述电化学电池单元中的一者。
24.如权利要求20中任一项所述的电池组件，其中分隔体位于每个电化学电池单元内。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220004698A (ko) 2019-05-24 2022-01-11 어드밴스드 배터리 컨셉츠, 엘엘씨 통합된 에지 밀봉부를 갖는 배터리 조립체 및 밀봉부 형성 방법
GB2585897B (en) * 2019-07-22 2023-09-06 The Ultimate Battery Company Ltd Bipolar battery
CN115398682A (zh) 2019-12-19 2022-11-25 高级电池概念有限责任公司 温度受控的双极电池组件
WO2021188583A1 (en) 2020-03-16 2021-09-23 Advanced Battery Concepts, LLC Battery assembly, method of preparation, and thermal control thereof
WO2022158096A1 (ja) * 2021-01-22 2022-07-28 古河電池株式会社 バイポーラ型蓄電池
KR20230146624A (ko) 2021-02-19 2023-10-19 어드밴스드 배터리 컨셉츠, 엘엘씨 재사용 가능한 배터리 조립체를 형성하는 방법
WO2023049263A2 (en) 2021-09-22 2023-03-30 Advanced Battery Concepts, LLC Method of preparing a dry battery assembly suitable for storage
WO2024031096A1 (en) 2022-08-05 2024-02-08 Advanced Battery Concepts, LLC Method of forming an electrically conductive substrate assembly for an electrode plate
US11978878B1 (en) 2023-03-30 2024-05-07 AEsir Technologies, Inc. Bi-polar lithium-zinc-ion batteries

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5688615A (en) * 1995-11-03 1997-11-18 Globe-Union, Inc. Bipolar battery and method of making same
WO2013180378A1 (ko) * 2012-05-29 2013-12-05 주식회사 엘지화학 코너부 형상이 다양한 단차를 갖는 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
WO2018115836A1 (en) * 2016-12-21 2018-06-28 Oxis Energy Limited Battery
WO2018120388A1 (zh) * 2016-12-30 2018-07-05 重庆市紫建电子有限公司 一种纽扣电池及其制造方法
WO2018213730A2 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Advanced Battery Concepts, LLC Battery plates useful in bipolar battery assemblies and methods of preparation
JP2019079614A (ja) * 2017-10-20 2019-05-23 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール、及び、蓄電モジュールの製造方法

Family Cites Families (144)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US414953A (en) 1889-11-12 roberts
US1712897A (en) 1924-09-10 1929-05-14 Vesta Battery Corp Storage battery
CH248315A (de) 1943-06-29 1947-04-30 Asea Ab Elektrischer Akkumulator.
FR55043E (fr) 1946-10-12 1951-06-05 Accumulateur électrique à réaction acide et à liaison électrochimique entre éléments
US3522104A (en) 1968-07-29 1970-07-28 Gould National Batteries Inc Battery gaskets
DE2160868C3 (de) 1971-12-08 1975-05-22 Ab Tudor, Stockholm Bipolare Bleielektrode für Akkumulatoren vom Blei-Säure-Typ
CA1051512A (en) 1973-05-23 1979-03-27 Royce E. Biddick Bipolar electrode using electrically conductive plastic substrate containing vitreous carbon
JPS5169142A (zh) 1974-12-02 1976-06-15 Yuasa Battery Co Ltd
SE390088B (sv) 1975-03-14 1976-11-29 O Lindstrom Slutet ackumulatorbatteri
US4164068A (en) 1977-08-18 1979-08-14 Exxon Research & Engineering Co. Method of making bipolar carbon-plastic electrode structure-containing multicell electrochemical device
JPS5524321A (en) 1978-08-07 1980-02-21 Hitachi Maxell Ltd Thin type cell
US4658499A (en) 1982-02-08 1987-04-21 California Institute Of Technology Bipolar battery plate
US4542082A (en) 1982-02-08 1985-09-17 California Institute Of Technology Bipolar battery plate
JPS59121787A (ja) 1982-12-28 1984-07-13 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 鉛蓄電池のバイポ−ラ電極用導電性隔壁とその製造方法
JPS59138076A (ja) 1983-01-26 1984-08-08 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 積層式鉛蓄電池
JPS59196560A (ja) 1983-04-20 1984-11-07 Sanyo Electric Co Ltd 鉛蓄電池用極板の製造方法
US4510219A (en) 1983-11-14 1985-04-09 California Institute Of Technology Battery plate containing filler with conductive coating
US4625395A (en) 1983-11-14 1986-12-02 California Institute Of Technology Battery plate containing filler with conductive coating
JPS60189867A (ja) 1984-03-12 1985-09-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体電解質二次電池用接合体
US4637970A (en) 1984-12-21 1987-01-20 Allied Corporation Lead-titanium, bipolar electrode in a lead-acid battery
JPS62229772A (ja) 1986-03-31 1987-10-08 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 鉛蓄電池
US4683647A (en) 1986-04-07 1987-08-04 C & D Power Systems, Inc. Post seal and method of manufacture for lead-acid batteries
US4861686A (en) 1988-02-03 1989-08-29 Motorola, Inc. Multi-cell, vacuum activated deferred action battery
US4900643A (en) 1988-04-08 1990-02-13 Globe-Union Inc. Lead acid bipolar battery plate and method of making the same
DE3822462C1 (en) 1988-07-02 1989-11-30 Deutsche Automobilgesellschaft Mbh, 3000 Hannover, De Secondary cell having two stacks of round electrode plates, which stacks are arranged lying one behind the other on the same axis
JP2705173B2 (ja) 1988-12-27 1998-01-26 松下電器産業株式会社 電池パックの外装ケース
FR2648277B1 (fr) 1989-06-08 1995-12-22 Europ Accumulateurs Batterie d'accumulateurs au plomb etanche, a electrodes bipolaires
JPH0388263A (ja) 1989-08-31 1991-04-12 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 集合型鉛蓄電池
US5002841A (en) 1990-01-10 1991-03-26 Globe-Union Inc. Composite end block for a battery
US5068160A (en) 1990-04-17 1991-11-26 Ensci, Inc. Bipolar plate battery
US5114807A (en) 1990-04-30 1992-05-19 California Institute Of Technology Lightweight bipolar storage battery
US5035045A (en) 1990-09-10 1991-07-30 Globe-Union Inc. Method of joining bipolar battery frames
SE510853C2 (sv) 1991-07-01 1999-06-28 Volvo Technology Transfer Ab Bipolärt batteri
US5308717A (en) 1992-02-12 1994-05-03 S & K Racing Products, Inc. Battery jig
RU2030034C1 (ru) 1992-05-08 1995-02-27 Александр Яковлевич Гохштейн Аккумулятор
EP0662248A4 (en) 1992-09-18 2000-10-25 Pinnacle Research Inst Inc ENERGY ACCUMULATION DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
US5308718A (en) 1993-01-15 1994-05-03 Globe-Union Inc. End block constructions for batteries
US5288565A (en) 1993-02-08 1994-02-22 Globe-Union Inc. Support extension for flat pack rechargeable batteries
US5593797A (en) 1993-02-24 1997-01-14 Trojan Battery Company Electrode plate construction
JP3387152B2 (ja) 1993-04-30 2003-03-17 株式会社ユアサコーポレーション アルカリ蓄電池用電極及びこれを用いたアルカリ蓄電池
US5682671A (en) 1993-06-02 1997-11-04 Gnb Battery Technologies, Inc. Method of assembling a bipolar battery and bipolar battery
US5429643A (en) 1993-06-02 1995-07-04 Gnb Battery Technologies Inc. Method of assembling a bipolar lead-acid battery and the resulting bipolar battery
WO1994029923A1 (en) 1993-06-10 1994-12-22 Derafe, Ltd. Bipolar lead/acid batteries
US5379502A (en) 1993-06-10 1995-01-10 Derafe, Ltd. Methods for fabricating battery plates for lead/acid batteries
US5339873A (en) 1993-06-10 1994-08-23 Derafe, Ltd. Cored battery plates for lead/acid batteries
US5326656A (en) 1993-06-21 1994-07-05 General Motors Corporation Bipolar battery electrode
CA2118866A1 (en) 1993-06-21 1994-12-22 Clarence A. Meadows Bipolar battery housing and method
US5393617A (en) 1993-10-08 1995-02-28 Electro Energy, Inc. Bipolar electrochmeical battery of stacked wafer cells
US5916709A (en) 1993-12-03 1999-06-29 Bipolar Power Corporation Bipolar lead-acid battery
US5582937A (en) 1994-10-12 1996-12-10 Bipolar Technologies, Inc. Bipolar battery cells, batteries and methods
US5441824A (en) 1994-12-23 1995-08-15 Aerovironment, Inc. Quasi-bipolar battery requiring no casing
JPH08250151A (ja) 1995-03-14 1996-09-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉形アルカリ蓄電池の単位電池
JPH0945363A (ja) 1995-07-27 1997-02-14 Yuasa Corp 鉛蓄電池
GB9526577D0 (en) 1995-12-28 1996-02-28 Nat Power Plc Method for the fabrication of electrochemical cells
WO1997027635A1 (en) 1996-01-25 1997-07-31 Danionics A/S Electrode/current collector, laminates for an electrochemical device
DE19608326A1 (de) 1996-03-05 1997-09-18 Peter Dr Faber Bipolarmodul für Bleiakkumulator
US6017653A (en) 1996-03-11 2000-01-25 Gnb Technologies, Inc. Method of manufacturing modular molded components for a bipolar battery and the resulting bipolar battery
US5800946A (en) 1996-12-06 1998-09-01 Grosvenor; Victor L. Bipolar lead-acid battery plates
US6174337B1 (en) 1997-01-06 2001-01-16 Pinnacle Research Institute, Inc. Method of construction of electrochemical cell device using capillary tubing and optional permselective polymers
KR100255358B1 (ko) 1997-12-27 2000-05-01 배문한 쌍극전지
CN100336245C (zh) 1998-01-14 2007-09-05 杨泰和 储放电装置的低内阻汇流结构
US6074774A (en) 1998-06-03 2000-06-13 Electrosource, Inc. Sealed recharge battery plenum stabilized with state changeable substance
US6255015B1 (en) 1998-08-23 2001-07-03 Ovonic Battery Company, Inc. Monoblock battery assembly
JP2000243403A (ja) 1999-02-19 2000-09-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池
JP2000340265A (ja) 1999-05-31 2000-12-08 Mitsubishi Chemicals Corp 平板型積層二次電池
MXPA01002190A (es) 1999-07-01 2003-03-27 Squirrel Holdings Ltd Reactorm electroquimico bipolar de caldas multiples, separado por membranas.
KR100329855B1 (ko) 2000-04-22 2002-03-22 정근창 리튬이온 이차전지 및 그 제조방법
US6589298B1 (en) 2000-05-26 2003-07-08 Integran Technologies, Inc. Surface treatment of metallic components of electrochemical cells for improved adhesion and corrosion resistance
DE10058381B4 (de) 2000-11-24 2008-07-03 Inhouse Engineering Gmbh Modularer multifunktionaler Brennstoffzellenstapel mit Polymer-Eektrolyt-Membranen (PEM)
CA2435298C (en) 2001-01-19 2011-03-29 Atraverda Limited A pore-free electrode comprising titanium suboxides
US6503658B1 (en) 2001-07-11 2003-01-07 Electro Energy, Inc. Bipolar electrochemical battery of stacked wafer cells
CA2463529A1 (en) 2001-10-09 2003-04-17 Christopher D. Willson Nickel hydrogen battery
KR20030059930A (ko) 2002-01-03 2003-07-12 주식회사 엘지화학 이차전지
JP3819785B2 (ja) 2002-02-26 2006-09-13 三洋電機株式会社 集合電池
US6838331B2 (en) 2002-04-09 2005-01-04 Micron Technology, Inc. Method and system for dynamically operating memory in a power-saving error correction mode
US7105252B2 (en) 2002-05-22 2006-09-12 Firefly Energy, Inc. Carbon coated battery electrodes
JP4096664B2 (ja) 2002-08-30 2008-06-04 日産自動車株式会社 ラミネート電池
JP4144312B2 (ja) * 2002-10-08 2008-09-03 日産自動車株式会社 バイポーラ電池
JP4135473B2 (ja) 2002-11-07 2008-08-20 日産自動車株式会社 バイポーラ電池
US6889410B2 (en) 2003-01-31 2005-05-10 Indian Institute Of Science Rapid coating process and its application to lead-acid batteries
CN1220289C (zh) 2003-05-21 2005-09-21 哈尔滨工业大学 单体电池内压自动平衡并共用安全阀的双极性蓄电池
JP4711250B2 (ja) 2003-07-09 2011-06-29 独立行政法人産業技術総合研究所 二次電池用ニッケル極とその製造法
JP4267401B2 (ja) 2003-08-06 2009-05-27 パナソニック株式会社 電子機器
JP4432405B2 (ja) 2003-08-11 2010-03-17 Ｔｄｋ株式会社 電気化学デバイスの製造方法
KR100494360B1 (ko) 2003-08-20 2005-06-10 현대에너셀 주식회사 전지용 벤트 캡
JP2005251465A (ja) 2004-03-02 2005-09-15 Nissan Motor Co Ltd バイポーラ電池
JP2005259379A (ja) 2004-03-09 2005-09-22 Nissan Motor Co Ltd バイポーラ電池
US20050221141A1 (en) 2004-03-15 2005-10-06 Hampden-Smith Mark J Modified carbon products, their use in proton exchange membranes and similar devices and methods relating to the same
DE102004018619A1 (de) 2004-04-16 2005-11-03 Volkswagen Ag Brennstoffzellenstapel mit Spannsystem
WO2006105187A1 (en) 2005-03-31 2006-10-05 Firefly Energy Inc. Bipolar battery having carbon foam current collectors
US9653748B2 (en) * 2005-04-14 2017-05-16 Enerdel, Inc. Apparatus and method for securing battery cell packs
MX2007013852A (es) 2005-05-03 2008-10-22 Ogg Randy Bateria electroquimica recargable bipolar.
JP5092272B2 (ja) 2005-05-31 2012-12-05 新神戸電機株式会社 鉛蓄電池および鉛蓄電池の製造方法
JP5585622B2 (ja) 2005-09-05 2014-09-10 日産自動車株式会社 バイポーラ電池の製造方法
US20070148542A1 (en) 2005-12-22 2007-06-28 Joseph Szymborski Battery electrode design and a flat stack battery cell design and methods of making same
JP4770489B2 (ja) 2006-01-31 2011-09-14 トヨタ自動車株式会社 電極積層体およびバイポーラ２次電池
JP5114950B2 (ja) 2006-02-13 2013-01-09 日産自動車株式会社 電池モジュール、組電池及びそれらの電池を搭載した車両
US20070212604A1 (en) 2006-03-11 2007-09-13 Ovshinsky Stanford R Bipolar battery
JP4857896B2 (ja) 2006-05-11 2012-01-18 トヨタ自動車株式会社 組電池および車両
CN101202356A (zh) 2006-12-15 2008-06-18 夏振明 电动汽车用长寿命高容量双极型极板铅酸电池
AR067238A1 (es) 2007-03-20 2009-10-07 Commw Scient Ind Res Org Dispositivos optimizados para el almacenamiento de energia
KR20090038309A (ko) 2007-10-15 2009-04-20 삼성전자주식회사 이차전지용 전극, 그 제조방법 및 이를 채용한 이차전지
US20090248124A1 (en) 2008-03-27 2009-10-01 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Lead identifier for an implantable electric stimulation system and methods of making and using
JP5104492B2 (ja) 2008-04-07 2012-12-19 トヨタ自動車株式会社 固体型電池
WO2010010717A1 (ja) 2008-07-25 2010-01-28 パナソニック株式会社 バイポーラ型電池
KR20100033831A (ko) 2008-09-22 2010-03-31 정윤이 전지 셀 및 전지 셀을 구비한 전지 팩
WO2010032785A1 (ja) 2008-09-22 2010-03-25 日本ゼオン株式会社 鉛蓄電池用電極および鉛蓄電池
JP5540588B2 (ja) 2008-10-20 2014-07-02 日産自動車株式会社 双極型二次電池、組電池およびそれらの電池を搭載した車両
EP2389698B1 (en) 2009-01-21 2017-10-04 Advanced Battery Concepts, Llc Bipolar battery assembly
US8852785B2 (en) 2009-03-05 2014-10-07 Nissan Motor Co., Ltd. Bipolar secondary battery and method for producing the same
JP5493443B2 (ja) 2009-04-16 2014-05-14 日産自動車株式会社 双極型二次電池
JP5359562B2 (ja) 2009-05-28 2013-12-04 日産自動車株式会社 双極型電池用集電体
JP5504708B2 (ja) 2009-06-25 2014-05-28 日産自動車株式会社 双極型二次電池
GB0911615D0 (en) 2009-07-03 2009-08-12 Atraverda Ltd Method of assembling a bipolar battery
RU2554100C2 (ru) 2009-08-27 2015-06-27 Коммонвелт Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Организейшн Устройство аккумулирования электроэнергии и его электрод
KR101147208B1 (ko) 2009-10-16 2012-05-29 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지, 바이폴라 전극, 및 이차 전지의 제조 방법
US9379378B2 (en) 2010-01-20 2016-06-28 Johnson Controls Technology Company Electrode for lead acid storage battery
US20110183203A1 (en) 2010-01-27 2011-07-28 Molecular Nanosystems, Inc. Polymer supported electrodes
BR112012022245A2 (pt) 2010-03-05 2016-10-25 Aic Blab Company baterias de chumbo ácido reguladas por válvula bipolar leve e métodos para as mesmas
US8765297B2 (en) 2011-01-04 2014-07-01 Exide Technologies Advanced graphite additive for enhanced cycle-life of lead-acid batteries
KR101281037B1 (ko) 2011-04-06 2013-07-09 주식회사 엘지화학 세퍼레이터 및 이를 구비하는 전기화학소자
US9634319B2 (en) 2011-09-09 2017-04-25 East Penn Manufacturing Co., Inc. Bipolar battery and plate
US9685677B2 (en) 2011-10-24 2017-06-20 Advanced Battery Concepts, LLC Bipolar battery assembly
US10446822B2 (en) * 2011-10-24 2019-10-15 Advanced Battery Concepts, LLC Bipolar battery assembly
US10615393B2 (en) 2011-10-24 2020-04-07 Advanced Battery Concepts, LLC Bipolar battery assembly
US10141598B2 (en) 2011-10-24 2018-11-27 Advanced Battery Concepts, LLC Reinforced bipolar battery assembly
CN105489797B (zh) 2011-10-24 2019-04-16 高级电池概念有限责任公司 双极电池总成
US8512890B2 (en) 2011-11-07 2013-08-20 Bren-Tronics Batteries International, L.L.C. Lithium ion cell with cooling features
US9263721B2 (en) 2012-01-13 2016-02-16 Energy Power Systems LLC Lead-acid battery design having versatile form factor
GB2500604A (en) 2012-03-26 2013-10-02 Leclanche Sa Battery Cell electrical connections
JP5293859B1 (ja) 2012-05-11 2013-09-18 大日本印刷株式会社 電池用導電性多孔質層及びその製造方法
WO2014206352A1 (zh) 2013-06-28 2014-12-31 苏州宝时得电动工具有限公司 电解液及电池
CN106133992B (zh) 2013-12-30 2019-07-26 格雷腾能源有限公司 密封的双极电池组件
CN107431251B (zh) 2015-03-19 2020-02-18 日本碍子株式会社 电池及其装配方法
CA2931245C (en) 2015-05-26 2023-07-25 National Research Council Of Canada Metallic surface with karstified relief, forming same, and high surface area metallic electrochemical interface
WO2017136545A1 (en) 2016-02-02 2017-08-10 Research Foundation Of The City University Of New York Rechargeable alkaline manganese dioxide-zinc bipolar batteries
EP3316353A1 (de) 2016-10-27 2018-05-02 Robert Bosch Gmbh Batteriezelle mit strukturiertem aktivmaterial
US20210143514A1 (en) 2017-06-23 2021-05-13 Advanced Battery Concepts, LLC Reinforced bipolar battery assembly
JP2019008961A (ja) 2017-06-23 2019-01-17 Fdk株式会社 電極板および電池
JP2019087414A (ja) 2017-11-07 2019-06-06 株式会社豊田自動織機 バイポーラ電池の製造方法
US20190379036A1 (en) 2018-06-12 2019-12-12 Advanced Battery Concepts, LLC Method for preparing battery plates
US20220013760A1 (en) 2018-11-15 2022-01-13 Advanced Battery Concepts, LLC Active materials useful in balancing power and energy density of a battery assembly
KR20220004698A (ko) 2019-05-24 2022-01-11 어드밴스드 배터리 컨셉츠, 엘엘씨 통합된 에지 밀봉부를 갖는 배터리 조립체 및 밀봉부 형성 방법
WO2021188583A1 (en) 2020-03-16 2021-09-23 Advanced Battery Concepts, LLC Battery assembly, method of preparation, and thermal control thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5688615A (en) * 1995-11-03 1997-11-18 Globe-Union, Inc. Bipolar battery and method of making same
WO2013180378A1 (ko) * 2012-05-29 2013-12-05 주식회사 엘지화학 코너부 형상이 다양한 단차를 갖는 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
WO2018115836A1 (en) * 2016-12-21 2018-06-28 Oxis Energy Limited Battery
WO2018120388A1 (zh) * 2016-12-30 2018-07-05 重庆市紫建电子有限公司 一种纽扣电池及其制造方法
WO2018213730A2 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Advanced Battery Concepts, LLC Battery plates useful in bipolar battery assemblies and methods of preparation
JP2019079614A (ja) * 2017-10-20 2019-05-23 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール、及び、蓄電モジュールの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11888106B2 (en) 2024-01-30
KR20220004698A (ko) 2022-01-11
JP2022533270A (ja) 2022-07-21
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CN114097131A (zh) 2022-02-25
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