CN115398682A - 温度受控的双极电池组件 - Google Patents

Abstract

一种双极电池组件，其具有：a)多个电极板，所述多个电极板堆叠在一起以形成电极板堆叠；b)位于每一对所述电极板之间的液体电解质；和c)横向穿过所述多个电极板和所述液体电解质的一个或多个通道；且其中所述一个或多个通道包括在其中的一个或多个密封件，以将所述一个或多个通道与所述液体电解质密封隔开。

Description

温度受控的双极电池组件

技术领域

本公开总体上涉及双极电池组件，并且具体地涉及所述电池组件内的一个或多个通道。本公开可特别用于在酸洗、化成、充电、放电期间或甚至在操作期间从内部里面对双极电池进行温度控制。

背景技术

传统上，诸如以引用的方式并入本文的美国公开文件(No.US 2009/0042099)中教导的双极电池组件，其在电极板堆叠内包括电解质。电解质允许电子和离子在电极板的阴极与阳极材料之间流动。双极电池组件由螺栓穿过电极板和隔板的对齐通孔而保持在一起。为了提供不会从电极堆叠中泄漏或泄漏到堆叠的通道中的电解质，通常使用的是固体电解质以减少对电池组件内的单独密封构件的需要。

典型的双极电池组件面临的挑战是，当酸洗时、在化成期间或在充电或放电时，电池可能会产生过多的热量。在充电或放电期间，在电流流过电池的内阻时，由于功率耗散而可能会出现过多的热量(也称为焦耳加热)。在充电或放电期间，由于电化学单体电池内的放热反应也可能会出现过多的热量。电池组件中产生的过多热量可能会导致许多问题，包括：活性化学物质可能会膨胀而导致电化学单体电池膨胀；压力可能会在电化学单体电池内部积聚，增加的膨胀和压力可能会导致部件的机械变形(如向外变形，例如鼓胀)；机械变形可能会导致短路，因为部件彼此移开，并且产生泄漏路径或接触不上；部件可能会由于在过高温度下长时间运行而发生破裂；在化学反应期间可能会发生热失控，可能会释放出气体；和/或，一个或多个单体电池可能会由于温度升高而破裂或爆炸。由于存在这些潜在的问题，因此电池组件能够充电或放电的速率取决于过多产生的热量能够被移除的速率。双极电池组件面临的另一项挑战是它们在冷或热的温度下充电的能力。在低温(如低于5℃)时，一些电池可能会在单体电池内积聚压力，从而导致排气。由于压力积聚，电池在寒冷温度时的不良充电接受能力可能会表现得像充满电一样。

现今有许多不同的方法用于在充电和放电期间控制电池的温度。一些电池可包括热毯，热毯将电池加热到充电可接受的温度。可以将电池组件浸没在温度受控的水浴内。为了控制过多热量的产生，可以以以较慢、受控的速率(这使得电池温度保持在阈值温度以下)对电池进行充电或甚至放电。这些方法中的每一者都增加了对电池组件进行充电的额外处理时间。由于处理时间漫长，因此可以将多个电池组件储存在设备处，以在使用其它电池组件的时候进行充电轮换。这些额外的处理在多个方面导致了额外的成本，如电池组件的库存、用于冷却和加热的设备、储存空间、用于充电的电力以及需要劳动力用放电电池更换充电电池等方面。

需要一种能够从内部进行温度控制的电池组件。需要一种能够使其温度受控以允许较快充电的电池组件。需要一种能够被冷却或加热以允许较快充电的电池组件。需要一种具有一个或多个用于冷却、加热或这两者的通道的电池组件，这些通道能够在保持密封的同时穿过一个或多个电化学单体电池。需要一个或多个通道，所述通道与周围的液体电解质密封隔开，并将一种或多种流体密封在一个或多个通道内。

发明内容

本公开涉及一种双极电池组件，其包括：a)多个电极板，所述多个电极板堆叠在一起以形成电极板堆叠；b)位于每一对所述电极板之间的液体电解质；和c)横向穿过所述多个电极板和所述液体电解质的一个或多个通道；且其中所述一个或多个通道包括在其中的一个或多个密封件，以将所述一个或多个通道与所述液体电解质密封隔开。

本公开涉及一种双极电池组件，其包括：a)多个电极板，所述多个电极板堆叠在一起以形成电极板堆叠；b)位于每一对所述电极板之间的液体电解质；c)横向穿过所述多个电极板和所述液体电解质的一个或多个通道，其中所述一个或多个通道包括在其中的一个或多个密封件，以将所述一个或多个通道与所述液体电解质密封隔开；和d)循环通过所述一个或多个通道的一种或多种流体；且其中所述一种或多种流体被配置成从所述双极电池中增加热量、移除热量或两种情况兼而有之。

本教导的双极电池组件可包括以下特征中的一者或多者组成的任意组合：一个或多个通道可包括被配置成从所述双极电池组件的内部移除热量的一个或多个冷却通道；所述一个或多个冷却通道包括一个或多个热交换器、可以与一个或多个热交换器连通或两种情况兼而有之。所述一个或多个热交换器可包括一个或多个主动热交换器、被动热交换器或两者兼有；所述一个或多个热交换器可包括一个或多个流体热交换器、管式热交换器、壳管式热交换器、板式热交换器、散热器、相变热交换器、废热回收单元、热电装置(“TED”)或其任意组合；所述一个或多个通道可由所述多个电极板中的每个个别电极板中的一个或多个开口形成，所述开口彼此对准；所述双极电池组件可包括多个隔板，其中每一隔板位于每一对电极板之间；所述多个隔板可各自包括与形成所述一个或多个通道的所述电极板的一个或多个开口对准的一个或多个开口；所述多个电极板、所述多个隔板或两者中的一个或多个开口可各自包括位于和/或形成在其中的一个或多个插入件；所述一个或多个插入件可与一个或多个其它插入件配合以形成所述一个或多个通道，并将所述一个或多个通道与所述液体电解质密封隔开；所述一个或多个密封件可沿所述一个或多个通道的一个或多个内表面成型，以将所述一个或多个通道与所述液体电解质密封隔开：所述一个或多个密封件包括一种或多种热塑性塑料；所述一个或多个密封件可由对准并互锁以形成所述一个或多个通道的一个或多个插入件的一个或多个面向内的表面形成(例如，通过所述面向内的表面熔融粘结)、与所述一个或多个插入件的所述一个或多个面向内的表面分开并位于所述一个或多个插入件的所述一个或多个面向内的表面上，或两种情况兼而有之；所述一个或多个通道中的每一者的所述密封件可以在横向方向上增加所述双极电池组件的强度，其中所述横向方向与所述一个或多个通道的纵向轴线相同；所述一个或多个密封件可沿着它们所在的一个或多个通道的整个长度延伸；所述一个或多个密封件可包括位于所述一个或多个通道内的一个或多个管状构件；一个或多个管状构件可以在所述一个或多个通道内的适当位置成型；一种或多种流体可位于所述一个或多个通道内；所述一种或多种流体可循环通过所述一个或多个通道；所述一种或多种流体可以被配置成从所述双极电池组件增加热量、移除热量或两种情况兼而有之；所述一个或多个通道可具有所述一种或多种流体，可以是所述一个或多个冷却通道；一根或多根杆可位于所述一个或多个通道内；所述一根或多根杆可以被密封；一根或多根杆可以在所述一个或多个通道内的适当位置成型；一根或多根杆可形成所述一个或多个密封件、可位于所述一个或多个密封件内或两种情况兼而有之；所述一根或多根杆可以是一个或多个管状构件、可位于一个或多个管状构件内或两种情况兼而有之；所述一根或多根杆可具有约100W/m·K或更大的热导率；所述一根或多根杆可具有约200W/m·K或更大的热导率；所述一根或多根杆可包含铝、铜、砷化硼、金刚石、石墨烯、碳纳米管或其组合；所述一根或多根杆可包括在其中密封有一种或多种流体的一根或多根热管；所述一根或多根杆可包括一个或多个开口端，使得一种或多种流体能够流入和流出所述一根或多根杆；一个或多个散热器可直接或间接与所述一根或多根杆连通；一个或多个散热器可以是空气冷却的、由循环流体冷却的或两种情况兼而有之；一个或多个管道联接器可位于所述一个或多个通道中的至少一者的一个或多个端部上；一个或多个管道联接器设置成：插入成型在所述一个或多个通道内、直接成型在所述一个或多个通道内、一个或多个螺纹配件、一个或多个压缩配件、一个或多个摩擦配件或其组合。

根据本文的教导，本公开涉及通过使一种或多种流体循环通过一个或多个通道来控制一个或多个电池组件的温度的方法。

本公开涉及组装和冷却本教导的双极电池组件的方法，包括使一种或多种流体循环通过一个或多个通道以从所述双极电池组件的内部移除热量。

本教导的方法可包括以下特征中的一项或多项组成的任意组合：使所述一种或多种流体经由一个或多个流动机构循环；所述一种或多种流体在循环通过所述一个或多个通道之前可与所述电池组件的内部温度具有约50°或更大的温度差；所述双极电池组件的所述内部温度可在所述一种或多种流体从其中通过之前或同时达到；所述一种或多种流体可具有约0℃或更高的温度；在所述双极电池组件的酸洗、化成、充电、放电或其组合期间使所述一种或多种流体循环通过所述一个或多个通道；形成所述电极板堆叠可包括堆叠所述多个电极板以在其间形成多个电化学单体电池；所述方法可包括用液体电解质填充所述多个电化学单体电池；且所述方法可包括将一个或多个热交换器插入和/或固定到所述一个或多个通道。

本教导提供一种电池组件，具有横向穿过其中的一个或多个通道。所述一个或多个通道可在其中具有一个或多个充当热交换器的管状构件。所述一个或多个管状构件可用来从内部里面对所述电池组件进行加热、冷却或两种情况兼而有之。通过从内部里面冷却或加热所述电池组件，温度控制可以比从外部或仅在外部冷却或加热的情况更快。一个或多个热交换器可与一个或多个通道连通。所述电池组件的外部上的一个或多个热交换器可有助于将热量从所述电池组件的内部里面(例如，一个或多个通道)传递到所述电池组件的外部。可通过一个或多个开口的对准并互锁的一个或多个插入件使所述一个或多个通道与周围的液体电解质密封隔开。所述一个或多个管状构件可防止穿过其中的一种或多种流体漏出到所述电池组件的所述电化学单体电池中。

附图说明

图1是具有内部加强结构的端板的正视图。

图2是一电池组件的透视图，其具有图1的端板和围绕外围设置的膜。

图3示出了电池组件的电极板的部分分解的堆叠。

图4示出了电池组件的电极板的部分分解的堆叠。

图5示出了电池组件沿图1中所示的截面A-A的横截面。

图6示出了一电池组件的透视图。

图7A示出了一电池组件的透视图。

图7B示出了一电池组件的透视图。

图8示出了通过电池组件的一个或多个通道的横截面的透视图。

图9示出了通过电池组件的一个或多个通道的横截面的透视图。

图10示出了具有和没有冷却通道的电池组件的比较图形。

具体实施方式

本文给出的解释和说明旨在使本领域的其他技术人员熟悉本教导、其原理及其实际应用。所阐述的本教导的具体实施方案并不旨在穷举或限制本教导。本教导的范围应参考所附权利要求以及这类权利要求所拥有的等效方案的全部范围来确定。包括专利申请和公布在内的所有论文和参考文献的公开内容出于所有的目的以引用的方式并入。如将从所附权利要求中获取的其它组合也是可能的，这些权利要求也特此以引用的方式并入本书面描述。

双极电池组件

本公开的电池组件通常涉及电池组件，并且可特别用作双极电池组件(也称为“双极电池”)。电池组件包括多个电极板的一个或多个堆叠。所述多个电极板可包括一个或多个双极板、单极板、双重极板、端板或其任意组合。所述一个或多个双极板包括基板，在基板的一个表面上具有阳极和相反表面上具有阴极。单极板可包括沉积在表面上的阳极或阴极。第一单极板和第二单极板可位于所述一个或多个堆叠的相对端，所述堆叠具有位于其间的所述双极板、双重极板或两者兼有。所述电池组件可包括一个或多个端板，如第一端板和第二端板。所述一个或多个端板附接在所述堆叠的一个或多个端部。所述一个或多个端板可以是所述一个或多个单极板或与所述单极板分开。例如，第一端板可附接在所述堆叠的相对端作为第二端板。所述一个或多个端板可特别用于在所述电池组件内抽真空、填充所述电池组件期间、在所述电池组件的充电和/或放电循环的操作期间或其任意组合期间加强一个或多个电极板。所述堆叠包括位于每对相邻的电极板之间的隔板和电解质。所述电解质可与阳极和阴极配合形成电化学单体电池。所述电池组件可包括一个或多个通道。所述一个或多个通道可横向穿过一个或多个电极板、电解质、隔板或其组合。所述一个或多个通道可由开口、插入件或这两者形成。所述一个或多个开口、插入件或这两者可以是所述一个或多个电极板、隔板或这两者的一部分(例如，附接的、一体的)。所述一个或多个通道可与穿过所述一个或多个通道的液体电解质密封隔开。一种或多种流体可循环通过所述一个或多个通道。所述一种或多种流体可有助于在酸洗、化成、充电、放电或其任意组合期间控制所述电池组件的温度。

所述电池组件可包括一个或多个端板。所述一个或多个端板可用来加强一个或多个电极板、抵抗或防止一个或多个电极板由于电池组件内与外部环境相比的压力差而向外和向内变形、防止对一个或多个电极板造成的半永久性或永久性损坏、确保形成密封的互锁部件保持密封或这些情况的任意组合。所述一个或多个端板可具有任意尺寸、形状和/或配置以加强一个或多个电极板、抵抗或防止一个或多个电极板由于电池组件内与外部环境相比的压力差而向外和向内变形、防止对一个或多个电极板造成的半永久性或永久性损坏、确保形成密封的互锁部件保持密封或这些情况的任意组合。所述一个或多个端板可以是或可以不是电极板。所述一个或多个端板可以是一个或多个单极板。例如，在电极板堆叠的相对端，每个单极板可以是端板。所述一个或多个端板可以与一个或多个电极板相邻。例如，在包括相对的单极板的电极板堆叠的相对端，端板可以被固定于每个单极板。所述一个或多个端板可以在堆叠的相对端附接到一个或多个电极板。例如，堆叠可在所述堆叠的相对端包括第一端板作为第二端板。所述一个或多个端板可以是足够刚性的，以抵抗在工作期间由电池组件内的温度和压力产生的向外鼓胀、抵抗在所述电池组件内部抽真空期间的向内弯曲，或两种情况兼而有之。所述端板可包括基部、内部加强结构、一个或多个开口、一个或多个凸起的插入件、一个或多个附接机构或其任意组合。在以引用的方式并入本文的美国专利(NO.10,141,598)中讨论了具有内部加强结构、插入件、开口并且可用作单极板的示例性端板。

所述电池组件可包括多个电极板。所述电极板可用作双极板、单极板、双重极板、端板等或其任意组合。所述多个电极板堆叠在一起以形成电极板堆叠(在本文中也称为“堆叠”和“电极板堆叠”)。电极板可充当一个或多个电极、包括一种或多种电活性材料、为电化学单体电池的一部分、形成一个或多个密封结构的一部分，或这些情况的任意组合。多个电极板可用来在所述电池组件内传导电流(即，离子和电子的流动)。多个电极板可形成一个或多个电化学单体电池。例如，可在其间具有隔板和/或电解质的一对电极板可形成电化学单体电池。可选择存在的电极板的数量以提供所需的电池电压。电池组件设计提供了可产生的电压的灵活性。所述多个电极板可具有任意所需的横截面形状，且所述横截面形状可以被设计成适合使用环境中可用的包装空间。横截面形状可以指从片材面的角度看到的板的形状。灵活的横截面形状和尺寸允许制备所公开的组件以适应其中使用所述电池的系统的电压和尺寸需求。相对的端板可将多个电极板夹在其间。所述一个或多个电极板可包括一个或多个非平面结构，诸如以引用的方式全部并入本文的PCT申请(NO.PCT/US2018/033435)中所述。

所述一个或多个电极板可包括一个或多个双极板。所述一个或多个双极板可包括单个或多个双极板。如本文所用的“多个”意指存在多于一个所述板。双极板包括基板。所述基板可呈具有两个相反面的片材形式。所述基板可在所述相反面上包括一种或多种活性材料。所述一种或多种活性材料可包括阴极和阳极。施加到基板上的所述一种或多种活性材料可呈糊剂形式。所述一种或多种活性材料可包括在其上的转移片。所述双极板可以按一个或多个堆叠布置在电池组件中，使得一个双极板的阴极面向另一双极板、单极板或双重极板的阳极，且每个双极板的阳极面向另一双极板、单极板或双重极板的阴极。

一个或多个电极板可以是一个或多个单极板。所述一个或多个单极板可包括单个或多个单极板。所述一个或多个单极板可包括位于多个电极板的每个相对端的单极板。所述一个或多个单极板可包括第一单极板和第二单极板。相对的单极板可包括位于其间的一个或多个双极板。一个或多个单极板可位于一个或多个端板的邻近、可以是一个或多个端板的一部分，或者可以是一个或多个端板。例如，所述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与端板成一体。作为另一示例，所述一个或多个单极板可以是位于所述电池组件的相对端的一个或多个端板。一个或多个单极端板可包括一个或多个内部加强件。一个或多个单极板可由与一个或多个双极板中所使用的相同的基板、活性材料或这两者制备。单极板可仅在基板的一个表面上设置有一种或多种活性材料，而相反的表面没有任何活性材料。电池组件的一个单极板可具有在其上设置有阴极的基板。电池组件的一个单极板可具有在其上设置有阳极的基板。

一个或多个电极板可包括一个或多个双重极板。双重极板可起到便于将一个或多个电极板堆叠与一个或多个其它电极板堆叠电连接的作用、简化两个或更多个堆叠的制造和组装，或两种情况兼而有之。使用一个或多个双重极板来电连接两个或更多个电极板堆叠可允许将个别电极板堆叠形成为标准尺寸(例如，板和/或电化学单体电池的数量)，然后组装以形成双极电池组件；容易改变个别电极板堆叠的数量以增加或减少由双极电池组件产生的功率；或两种情况兼而有之。所述双极板可包括一个或多个基板。一个或多个基板可包括单个基板或多个基板。一个或多个基板可包括一个或多个导电基板、一个或多个非导电基板或两者的组合。多个导电基板可包括第一导电基板和第二导电基板。例如，双重极板可包括第一导电基板和第二导电基板，其中非导电基板位于其间。作为另一示例，所述双重极板可包括非导电基板。作为另一示例，所述双重极板可包括单个导电基板。所述双重极板的所述一个或多个基板包括相反的表面。所述相反的表面可具有沉积的和/或与所述表面的一部分接触的阳极、阴极、集电体、电流导体、电流导管或其任意组合。所述双重极板的导电基板可具有沉积在表面上或两个相反表面上的一种或多种活性材料。在相反的表面上具有相同的一种或多种活性材料和/或活性材料的极性(例如，阳极或阴极)可以简化制造，因为仅需要与一个或多个堆叠(例如，单极板的正或负电流导体、集电体、导管或端子)的另一电流导体(例如，集电体、导体、导管、端子)形成一个电连接(例如，经由正或负电流导体)。所述双重极板的基板可具有设置在一个或两个相反表面上的集电体。所述集电体可设置在所述阴极或所述阳极与所述基板的表面之间。在美国专利(NO.9,685,677)、(NO.9,825,336)和美国公开专利申请(NO.2018/0053926)中公开了示例性双重极板以及集成到电池组件中；上述专利文献出于所有目的以引用的方式全部并入本文。

一个或多个电极板可包括一个或多个基板。一个或多个基板可用来为一种或多种活性材料提供结构支撑；充当单体电池分隔件以便防止电解质在相邻电化学单体电池之间流动；与其它电池部件配合以在所述双极板边缘周围形成电解质密闭的密封，所述双极板边缘可以在所述电池的外表面上；充当一个或多个插入件和/或通道的支撑件；并且在一些实施方案中将电子从一个表面传输到另一表面。所述基板可由多种材料形成，这取决于功能或电池化学性质。所述基板可由结构上足够坚固的材料形成，以提供所需的双极电极板的骨架，其经得起超过在所述电池构造中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，使得基板在与电解质接触时不会降解。所述基板可由合适的材料形成，和/或配置成允许电从所述基板的一个表面传输到相反的基板表面。所述基板可由导电材料形成，例如金属材料，或者可由非导电材料形成。示例性非导电材料可包括一种或多种聚合物：如热固性聚合物、弹性体聚合物或热塑性聚合物或其任意组合。所述非导电基板可具有构造在其中或其上的导电特征件。可以使用的聚合物材料的示例包括聚酰胺、聚酯、聚苯乙烯、聚乙烯(包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、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、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或其任意组合，如PC/ABS(聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯的共混物)。可以使用复合基板，所述复合材料可含有加强材料(如本领域中公知的纤维或填料)、两种不同的聚合物材料(如热固性芯和热塑性壳或围绕热固性聚合物外围的热塑性边缘)、或设置在非导电聚合物中的导电材料。所述基板可在所述板的边缘包含或具有可粘结的、优选可熔融粘结的热塑性材料。

一个或多个基板可具有一个或多个框架。所述一个或多个框架可便于多个电极板的堆叠和/或互锁以形成一个或多个电化学单体电池。所述一个或多个框架可位于所述一个或多个基板的全部或至少一部分外围的周围。所述一个或多个框架可包括一个或多个凸起的边缘。框架可位于所述基板周围、可保持所述基板、可与所述基板成一体，或这些情况的组合。一个或多个电极板的一个或多个框架可与一个或多个相邻隔板、相邻电极板或这两者对准并互锁，以在一个或多个电化学单体电池周围形成密封。在以引用的方式全部并入本文的美国专利(NO.10,141,5980以及PCT公开文件(NO.WO 2018/213730)、(NO.WO2020/102677)和(NO.WO 2020/243093)中公开了一种或多种示例性框架。

一个或多个电极板、端板或这两者可包括密封表面。密封表面可用来与一根或多根柱配合以压缩并密封电极板堆叠。所述密封表面可以是电极板和/或端板的与电极板和/或端板的一个或多个开口相邻的表面、电极板和/或端板的与通道相邻的表面、电极板和/或端板的在插入件与开口之间的表面、插入件的表面或其任意组合。密封表面可以是电极板和/或端板的与柱的一部分如重叠部分直接接触的表面。密封表面可以与端板的面向单极板和/或与单极板接触的表面相反。密封表面可以与单极板的面向双极板的表面相反。可以修改所述电极板和/或端板的密封表面，以在所述柱施加压缩时改善密封。所述密封表面可以被平滑化、轮廓化、粗糙化或表面处理。平滑表面将具有大的接触面积，由此使电解质密闭密封而没有允许液体流动的缺陷。诸如一个或多个同心环、隆起或起伏的轮廓会导致高压力接触的区域或“环”以抵抗液体电解质的流动。隆起可以用垫圈材料如可变形的平片或O形环填充以便于液体密封。可变形材料的粗糙密封表面可压缩以形成可靠的液体电解质密封。对所述密封表面进行表面处理以使其与液体电解质的润湿不相容将会防止液体电解质流入通道。如果使用亲水电解质，则可以使所述密封表面疏水。同样，如果使用疏水电解质，则所述密封表面应该是亲水的。

所述一个或多个电极板、端板或这两者可包括一个或多个附接机构。一个或多个附接机构可用来将一个或多个端板附接到一个或多个电极板、电极板堆叠或这两者。附接到一个或多个电极板的端板或者一个或多个端板可防止在所述电池工作之前、期间和/或之后在对一个或多个电化学单体电池进行抽真空、填充、排气、冷却、加热、充电和/或放电期间引起一个或多个电极板变形。一个或多个端板可通过能够在所述电池工作之前、之后或期间经受住变形力的任何类型的附接机构附接到一个或多个电极板、电极板堆叠或这两者。一个或多个附接机构可将端板外围的至少一部分周围的一个或多个端板附接到电极板、将端板的内部的至少一部分附接到电极板，或两种情况兼而有之。一个或多个附接机构可以是能够将塑料与金属、塑料与塑料、金属与金属或其任意组合互锁的任何附接机构。所述一个或多个附接机构可以与端板和/或电极板成一体或分开。所述一个或多个附接机构可附接到电极板的外表面、至少部分地穿过一个或多个电极板、从所述端板向电极板突出和/或进入电极板、从电极板向端板突出和/或进入端板，或这些情况的任意组合。所述一个或多个附接机构可接纳在端板、电极板或这两者的开口中。一个或多个附接机构可包括一种或多种粘合材料、机械紧固件、成型紧固件等或其任意组合。机械紧固件可包括螺纹紧固件、夹子、卡钉等或其任意组合。螺纹紧固件可包括螺钉、螺栓、螺柱、螺母等或其任意组合。粘合材料可包括粘合剂、密封剂、胶带等或其任意组合。粘合剂可包括环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯等或其任意组合。胶带可包括非常高粘结力的胶带、双面胶带等或其任意组合。成型紧固件可包括热桩、焊接件等或其任意组合。夹子可包括卡扣配合件、压入配合件、悬臂式夹子、带有钩面的夹子。

所述电极板中的一者或多者可包括一种或多种活性材料。所述一种或多种活性材料可充当所述电极板的阴极、阳极或两者。所述一种或多种活性材料可以是电池中常用于充当阳极、阴极或这两者的任何形式。双极板可在充当阴极的表面上具有一种或多种活性材料，并且在充当阳极的相反表面上具有一种或多种活性材料。单极板可在充当阴极或阳极的表面上具有一种或多种活性材料，而相反的表面几乎既没有阳极也没有阴极。双重极板可在充当阴极或阳极的表面上具有一种或多种活性材料，而在充当阴极或阳极的相反表面上也具有一种或多种类似的活性材料。一个电极板的阴极可与另一电极板的阳极相对。所述阴极可以被称为一种或多种正极活性材料(PAM)。所述阳极可以被称为一种或多种负极活性材料(NAM)。所述一种或多种活性材料可包括促进与同一电化学单体电池的电解质、相反的一种或多种活性材料或这两者发生电化学反应的任意合适的活性材料。所述一种或多种活性材料可选择成与所述电解质发生还原和/或氧化反应。

所述一种或多种活性材料可包括一种或多种通常用于二次电池的材料，包括铅酸电池、锂离子电池和/或镍金属氢化物电池。所述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。所述复合氧化物的示例包括Li/Co基复合氧化物，如LiCoO₂；Li/Ni基复合氧化物，如LiNiO₂；Li/Mn基复合氧化物，如尖晶石LiMn₂O₄和Li/Fe基复合材料，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。例如，在铅酸电池中，所述一种或多种活性材料可以是或包括二氧化铅(PbO₂)、三碱式氧化铅(3PbO)、三碱式硫酸铅(3PbO·3PbSO₄)、四碱式氧化铅(4PbO)、四碱式硫酸铅(4PbO·4PbSO₄)或其任意组合。所述一种或多种活性材料可以呈允许所述一种或多种活性材料充当电化学单体电池的阴极、阳极或这两者的任何形式。示例性形式包括成形零件、呈糊剂形式、预制片材或薄膜、海绵状物或其任意组合。例如，一种或多种活性材料可包括海绵铅。海绵铅由于其多孔性而可能是有用的。在PCT专利申请(NO.PCT/US2019/061725)中描述了一种或多种合适的活性材料和/或其形式，该专利申请出于所有目的以引用的方式全部并入本文。

所述电池组件可包括一个或多个电化学单体电池。电化学单体电池可由一对相对的电极板形成，所述一对相对的电极板其间具有相对的阳极和阴极对。可以将一个或多个电化学单体电池密封。电化学单体电池的空间(即，相对的阳极与阴极对之间)可含有电解质。所述电化学单体电池可通过在一个或多个通道、所述电极板和/或隔板的一个或多个框架或其组合周围形成的一个或多个密封件来密封。一个或多个密封件可形成一个或多个封闭的电化学单体电池。所述封闭的电化学单体电池可与环境密封隔开，以防止所述单体电池泄漏和短路。

所述电池组件可包括电解质。所述电解质可允许电子和离子在所述阳极与阴极之间流动。所述电解质可位于所述电化学单体电池内的每一对电极板之间。由于所述一个或多个电化学单体电池可以被密封，因此所述电解质可以是液体电解质。所述电解质可以是促进与所使用的阳极和阴极发生电化学反应的任何液体电解质。所述电解质可以是基于水或基于有机物的。本文中可用的所述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，要求所述电解质盐中含有锂。关于所述含锂电解质盐，例如可以使用LiPF₆、LiClO₄、LiBF₄、LiAsF₆、LiSO₃CF₃和LiN(CF₃SO₂)₂。这些电解质盐可单独使用或两种以上组合使用。所述有机溶剂应与所述隔板、阴极和阳极以及所述电解质盐相容。优选使用即使对其施加了高电压也不分解的有机溶剂。例如，优选使用碳酸酯，如碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯；环醚，如四氢呋喃(THF)和2-甲基四氢呋喃；环酯，如1,3-二氧戊环和4-甲基二氧戊环；内酯，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。这些溶剂可单独使用或两种以上组合使用。所述液体电解质中的所述电解质的浓度应优选为0.3至5mol/l。通常，所述电解质在1mol/l附近显示出最高电导率。所述液体电解质应优选占所述电解质的30至70重量百分比，特别是40至60重量百分比。含水电解质包含在水中的酸或盐，其增强单体电池的功能。优选的盐和酸包括硫酸、硫酸钠或硫酸钾盐。所述盐或酸以足以促进所述单体电池运行的量存在。基于所述电解质的重量，浓度可以为约0.5重量百分比或更大、约1.0重量百分比或更大、或约1.5重量百分比或更大。铅酸电池中的优选电解质为在水中的硫酸。所述电解质可以能够通过电化学单体电池的隔板。

所述电池组件可包括一个或多个隔板。所述一个或多个隔板可起到分隔电化学单体电池的作用(即，将电化学单体电池的阴极与电化学单体电池的阳极分开)；防止由于枝晶形成而引起所述单体电池短路；起到允许液体电解质、离子、电子或这些元素的任意组合通过其中的作用；或这些情况的任意组合。执行一种或多种所列举的功能的任何已知的电池隔板均可用在本发明的组件中。一个或多个隔板可位于电化学单体电池的阳极与阴极之间。一个或多个隔板可位于一对相邻的电极板之间，这可以包括双极板之间、双极板与单极板之间或双极板与双重极板之间。所述隔板可由非导电材料制备，如多孔聚合物薄膜、玻璃垫、多孔橡胶、离子导电凝胶或天然材料，如木材等。所述隔板可包括一个或多个开口。所述一个或多个开口可与电极板的一个或多个开口对准。所述隔板可含有穿过所述隔板的孔或曲折路径，其允许电解质、离子、电子或其组合通过所述隔板。可用作隔板的示例性材料当中有吸收性玻璃垫和多孔超高分子量聚烯烃膜等。所述隔板可围绕它们的外围和/或内部附接到一个或多个端板、电极板、其它隔板或其任意组合。所述隔板可接纳一个或多个附接机构、柱或这两者。例如，一个或多个附接机构和/或柱延伸穿过一个或多个端板、一个或多个电极板和/或一个或多个隔板的堆叠，使得可以将多个电极板的堆叠和一个或多个隔板保持在一起。一个或多个附接机构可位于隔板的外围周围、紧邻隔板的框架、在隔板的框架与开口之间或这些情况的任意组合。所述隔板的面积可大于所述相邻的阴极和阳极的面积。所述隔板可将所述单体电池的所述阴极部分与所述单体电池的所述阳极部分完全分开。所述隔板的边缘可接触其上可能没有设置阳极或阴极的相邻电极板的外围边缘和/或框架，以便将所述单体电池的所述阳极部分与所述单体电池的所述阴极部分完全分开。美国专利(NO.10,141,598)中公开了一种或多种示例性隔板，诸如带有框架的隔板，而PCT公开文件(NO.WO 2018/213730)中公开了适合作为隔板的一种或多种合适的转移片，这两篇专利文献均以引用的方式全部并入本文。

一个或多个隔板可包括或不包括框架。如果存在框架，则所述框架可用来与相邻电极板的边缘或框架匹配，并在所述电化学单体电池与所述电池的外部之间形成密封。一个或多个隔板框架可基本上类似于一个或多个电极板的一个或多个框架。

一个或多个电极板、端板、隔板或其组合可包括一个或多个开口。所述一个或多个开口可用来为附接机构提供从其中穿过的开口；与一个或多个电极板、隔板、端板和/或插入件配合以形成一个或多个通道的一部分；容纳一个或多个密封件或成为一个或多个密封件的一部分；允许对所述电池组件进行抽真空、填充和/或排气；提供流体通过一个或多个通道的循环；保持一种或多种导电材料；或这些情况的任意组合。所述一个或多个开口可具有任意尺寸、形状和/或配置以提供所需功能的任意组合。所述一个或多个开口可以具有如针对一个或多个电极板、端板和/或基板中的开口和/或孔所述的特征的任意组合。一个或多个电极板、端板和/或隔板的一个或多个开口可与一个或多个其它电极板、端板和/或隔板的一个或多个开口对准(即，同心)，以便形成一个或多个通道。对准可以在横向方向上。横向可意指基本上垂直于基板和/或隔板的面、跨越所述电池组件的长度、平行于所述电池组件的纵向轴线或其组合。所述横向方向可基本上垂直于所述基板的其上可沉积阴极和/或阳极的相反的表面。横向可意指所述一个或多个开口的横截面的总体宽度、直径或这两者基本上平行于基板和/或隔板的面。电极板、端板和/或基板的一个或多个开口可具有与可能相邻的另一电极板、端板和/或隔板的一个或多个开口类似的形状和/或尺寸。所述一个或多个开口可具有用来接纳附接机构、接纳柱、与插入件配合或所述开口的所需功能的任意组合的横截面形状，并且可以是呈大致矩形、圆形、三角形、椭圆形、卵形或其任意组合。所述一个或多个开口可具有足以接纳一个或多个附接机构、一个或多个柱、一个或多个阀或其任意组合的横截面宽度。所述开口可以经过机加工(例如，铣削)、在所述基板的制造期间形成(例如，通过成型或成形操作)或以其它方式制造。所述开口可具有直的和/或平滑的内壁或表面。在所述基板中形成的所述开口的尺寸和频度可影响电池的电阻率。一个或多个开口的横截面宽度可小于、等于或大于在同一端板和/或相邻电极板内形成的一个或多个开口的直径。一个或多个开口的横截面宽度沿着开口的长度方向可以是连续的、渐窄的或扩大的。一个或多个开口的横截面宽度可适合于接纳从其中穿过的一根或多根柱、杆、流体、电解质或其组合。所述一个或多个开口可具有约0.2mm或更大、1mm或更大、约3mm或更大或甚至约5mm或更大的横截面宽度。所述一个或多个开口可具有约30mm或更小、约25mm或更小或甚至约20mm或更小的横截面宽度。开口的横截面宽度可以被认为与开口的直径相同。所述一个或多个开口可部分地或完全地穿过插入件、基部、基板、隔板、加强结构、肋结构或其任意组合。所述一个或多个开口可包括位于和/或形成于其中的一个或多个插入件。所述一个或多个开口可位于或邻近端板、电极板、隔板或其组合的外围的周围、内部、或周围和内部兼而有之。所述一个或多个开口可分布在端板、电极板、隔板或其组合的外围的周围、限定在所述外围内的内部、或两种情况兼而有之。所述一个或多个开口的位置可邻近一个或多个肋结构、在两个或更多个肋结构之间、在单体电池内、邻近一个或多个插入件、在一个或多个插入件内或这些情况的任意组合。所述一个或多个开口可形成重复图案、可与一个或多个其它开口对准、可与一个或多个其它开口交错或偏离或这些情况的任意组合。电极板、端板和/或基板的一个或多个开口可具有比同一电极板、端板和/或基板的一个或多个其它开口更大的直径。一个开口的大小可以是另一开口的约至少约1.5倍、至少约2倍或甚至至少约2.5倍。一个开口的大小可以是另一开口的约4倍以下、约3.5倍以下或甚至约3倍以下。开口可形成为具有至少约0.02个开口/cm²的密度。开口可形成为具有小于约4个开口/cm²的密度。开口可形成为具有约2.0个开口/cm²至约2.8个开口/cm²的密度。所述一个或多个开口可包括一个或多个外围开口、一个或多个内部开口、一个或多个通道开口、一个或多个导电开口等或其任意组合。

一个或多个开口可包括一个或多个外围开口。所述一个或多个外围开口可用来接纳一个或多个附接机构并与之配合，以将端板、电极板或这两者的外围的至少一部分固定到电极板的外围的至少一部分。将所述端板、电极板或这两者的外围的至少一部分的周围附接到相邻电极板，可围绕一个或多个电极板的外围施加压缩力。在所述电池工作期间围绕所述外围的所述压缩力可抵制一个或多个电极板向外鼓胀。当在所述电池内抽真空时围绕所述外围的所述压缩力可抵制一个或多个电极板向内弯曲，这可将一个或多个密封件保持在所述电极板堆叠的一个或多个边缘周围。所述一个或多个外围开口的位置可邻近外部加强肋结构；在端板、电极板和/或隔板的内部里面；在单体电池内；或这些情况的任意组合。所述一个或多个外围开口可与一个或多个其它开口对准或偏离。例如，一个或多个外围开口可与一个或多个其它外围开口在沿基本上平行于一个或多个肋结构的线上对准。例如，一个或多个外围开口可偏离对准的多个内部开口和/或通道开口。一个或多个外围开口可具有供附接机构穿过到相邻的电极板或从相邻的电极板穿过的任意横截面宽度或直径。一个或多个外围开口可小于、等于或大于一个或多个其它开口。例如，一个或多个外围开口可小于一个或多个通道开口。

一个或多个开口可包括一个或多个内部开口。所述一个或多个内部开口可用来接纳一个或多个附接机构并与之配合，以将端板、电极板或这两者的内部的至少一部分固定到电极板的内部的至少一部分。电极板的内部可以被定义为所述电极板或电极板的基板的位于所述电极板的凸起边缘、框架、外围或其组合之间的一部分。将端板、电极板或这两者的内部的至少一部分周围附接到相邻电极板，可围绕一个或多个电极板的内部施加压缩力。在所述电池工作期间所述电极板内部里面的所述压缩力可抵制一个或多个电极板向外鼓胀。当在所述电池内抽真空时，所述电极板内部里面的所述压缩力可抵制一个或多个电极板向内鼓胀。所述一个或多个内部开口的位置可与一个或多个加强肋结构相邻或疏远；在端板、电极板、隔板或其组合的内部里面；在单体电池内，或这些情况的任意组合。所述一个或多个内部开口可与一个或多个其它开口对准或偏离。例如，一个或多个内部开口可与一个或多个其它内部开口在沿基本上平行于一个或多个肋结构的线上对准。例如，一个或多个内部开口可偏离对准的多个内部开口和/或通道开口。一个或多个内部开口可具有供附接机构穿过到相邻的电极板或从相邻的电极板穿过的任意横截面宽度或直径。一个或多个内部开口可小于、等于或大于一个或多个其它开口。例如，一个或多个内部开口可小于一个或多个通道开口。

一个或多个开口可包括一个或多个通道开口。所述一个或多个通道开口可用来与一个或多个电极板的一个或多个开口对准以形成一个或多个通道；提供用于对所述电池组件进行排气、填充和/或排气的开口；提供用于使一种或多种流体在所述电池组件的内部里面循环的开口；与一个或多个阀配合，接纳一根或多根柱以压缩所述电极板堆叠；接纳一根或多根杆；或这些情况的任意组合。所述一个或多个通道开口可在横向方向上与一个或多个电极板、端板和/或隔板的一个或多个开口和/或孔对准(即，同心对准)，以形成穿过所述堆叠的一个或多个通道。所述一个或多个通道开口可具有基本上等于一个或多个其它电极板、端板和/或隔板的一个或多个孔的尺寸。所述一个或多个通道开口可具有一根或多根柱、杆、流体或组合可以穿过的任何尺寸。一个或多个通道开口可具有比一个或多个其它通道开口更小、相等或更大的横截面宽度或面积。例如，一个通道开口可具有比一个或多个其它通道开口更大的直径，以允许对所述电池进行填充、排气、冷却和/或加热。一个或多个通道开口可与一个或多个阀连接或连通。例如，直径比其它通道开口大的通道开口可与阀连接。所述基部的靠近和/或邻近一个或多个通道开口的表面可以是密封表面。

一个或多个开口可包括一个或多个导电开口。一个或多个导电开口可填充有导电材料，例如含金属的材料。所述一个或多个导电开口可形成在一个或多个电极板、端板、基板或其组合中。导电材料可以是在低于所述基板的热降解温度的温度下经历相变的材料，使得在低于所述相变温度的所述电池组件的工作温度下，介电基板经由所述基板的所述第一表面与所述第二表面之间的材料混合物具有导电路径。此外，在高于所述相变温度的温度下，所述导电材料混合物经历相变，所述相变使经由所述导电路径的导电性失效。例如，所述导电材料可以是或包括焊料材料，例如包括铅、锡、镍、锌、锂、锑、铜、铋、铟或银中的至少一者或任意两者以上的混合物的焊料材料。所述导电材料可基本上不含任何铅(即，其至多含有痕量的铅)，或者其可包括功能上有效量的铅。所述材料可包括铅和锡的混合物。例如，其可包括主要部分的锡和次要部分的铅(例如，约55至约65重量份的锡和约35至约45重量份的铅)。所述材料表现出的熔化温度可低于约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)。所述材料可包括低共熔混合物。使用焊料作为用于填充所述开口的导电材料的特征在于，所述焊料具有限定的熔化温度，所述限定的熔化温度可根据所使用的焊料的类型来定制，以在电池继续工作可能会不安全的温度下熔化。一旦所述焊料熔化，含有熔化焊料的基板开口不再导电，并且在所述电极板内产生开路。开路操作可急剧增加双极电池内的电阻，从而使进一步的电流停止，并终止所述电池内的不安全反应。因此，选择填充所述开口的导电材料的类型可根据是否需要在所述电池内包括这种内部终止机制以及如果这样的话需要在什么样的温度下实现这种内部终止而改变。所述基板将被配置成使得在工作条件超出预定条件的情况下，所述基板将起到通过破坏通过所述基板的导电性来使所述电池不能工作的作用。例如，填充介电基板中的孔的导电材料将经历相变(例如，其将熔化)，使得跨越所述基板的导电性被破坏。破坏的程度可以是部分地或者甚至完全地使通过所述基板的导电功能失效。一个或多个导电开口的尺寸(例如，直径)可小于或等于端板、电极板、基板或其组合的一个或多个其它开口。与一个或多个其它开口(例如，通道开口、外围开口、内部开口)的直径相比，一个或多个导电开口的直径可增大约1％或更大、5％或更大、10％或更大或者甚至约25％或更大。与一个或多个其它开口的直径相比，一个或多个导电开口的直径可减小约75％或更小、约50％或更小或者甚至约40％或更小。

一个或多个电极板、端板、隔板或其任意组合可包括一个或多个插入件。所述一个或多个插入件可用来与另一电极板、端板、隔板或其组合的一个或多个插入件互锁；限定穿过所述堆叠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；与一个或多个阀配合；为一个或多个管状构件(包括一根或多根柱和/或杆)提供壳体；允许流体从其中通过；或这些情况的任意组合。所述一个或多个插入件可具有任意尺寸和/或形状，以与电极板、端板和/或隔板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；与一个或多个阀配合；或这些情况的任意组合。所述一个或多个插入件可与电极板、端板、隔板或其组合成一体或附接到电极板、端板、隔板或其组合。所述一个或多个插入件可与基板、基部或这两者成一体或附接到基板、基部或这两者。所述一个或多个插入件可形成为一个或多个凸台。与端板(例如，基部)、电极板(例如，基板)和/或隔板(例如，片材)的表面成一体并且从该表面突出的插入件可以被定义为凸台。所述一个或多个插入件可通过压缩成形、拉伸成形、成型等或其任意组合一体地形成。压缩成形可包括模压成形、挤出、压凹加工等或其任意组合。成型可包括注射成型。在电极板、端板和/或隔板兼有插入件和框架、凸起边缘和/或凹入部分的情况下，这些零件可在一个步骤中成型，例如通过注射成型。一个或多个插入件可从端板、电极板和/或隔板的表面突出，从而形成一个或多个凸起的插入件。一个或多个插入件可从端板的基部、电极板的基板、隔板的表面或其任意组合突出。一个或多个插入件可在与一个或多个肋结构、框架或这两者相同或相反的方向上从基部、基板或这两者突出。一个或多个插入件可具有与一个或多个肋结构、框架、一个或多个其它插入件或其组合相同的高度和/或厚度。一个或多个插入件可从基部、基板、隔板或其组合的表面基本上正交地或倾斜地突出。所述一个或多个插入件可具有穿过其中的一个或多个开口。所述一个或多个插入件可具有穿过其中的一个或多个外围开口、内部开口、通道开口或其组合。所述一个或多个插入件可以是同心的，并且围绕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(例如，开口可完全穿过插入件)。一个或多个插入件可穿过一个或多个开口。例如，一个或多个电极板的一个或多个插入件可穿过一个或多个隔板的一个或多个开口，以与另一个电极板的一个或多个插入件对准并互锁。一个或多个插入件与一个或多个其它插入件配合以形成一个或多个通道、将所述一个或多个通道与所述液体电解质密封隔开，或两种情况兼而有之。密封表面可形成在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，基本上垂直于位于插入件与开口之间的电池的纵向轴线的基部和/或基板的表面可以是密封表面。一个或多个插入件可以能够与相邻电极板、隔板和/或端板的一个或多个插入件互锁，以在通道周围形成防漏密封。例如，一个或多个端板和/或电极板可以被机加工或形成为在与插入件相对的表面上含有用于与相邻电极板和/或隔板的插入件、套筒或套管匹配的匹配凹口。所述插入件可含有一个或多个排气孔。一个或多个隔板中的插入件可含有一个或多个排气孔。所述排气孔可允许一个或多个电化学单体电池与一个或多个通道之间连通。一个或多个排气孔可允许将气体从一个或多个电化学单体电池向一个或多个通道传输，并防止一种或多种液体(即，电解质)从一个或多个电化学单体电池向一个或多个通道传输。

所述电池组件可包括一个或多个通道。所述一个或多个通道可充当一个或多个排气、填充、冷却和/或加热通道；容纳一根或多根柱和/或杆；将一根或多根柱和/或杆分布在所述电池组件的整个内部；将压缩力分布在所述电池组件的整个内部，如通过穿过一种或多种活性材料；防止液体电解质与一根或多根柱、杆或其它部件发生接触；允许一种或多种流体在所述电池组件的内部里面循环；或这些情况的任意组合。所述一个或多个通道可由彼此对准的一个或多个端板、电极板和/或隔板的一个或多个开口和/或插入件形成。所述一个或多个通道可由一个或多个端板、电极板和/或隔板的一个或多个通道开口形成，所述一个或多个端板、电极板和/或隔板的一个或多个通道开口与其它(例如，相邻的)端板、电极板和/或隔板的一个或多个通道开口对准。所述一个或多个通道可以被称为一个或多个集成通道、横向通道、冷却通道、排气/填充通道或其组合。所述一个或多个通道可穿过一个或多个电化学单体电池。通过穿过一个或多个电化学单体电池，所述一个或多个通道也可穿过液体电解质、活性材料或这两者。所述通道可以被密封，以防止电解质和在工作期间放出的气体进入所述通道。可采用实现此目的的任何密封方法。所述一个或多个密封件可包括在其中的一个或多个密封件。所述一个或多个密封件可将所述一个或多个通道与液体电解质密封隔开。所述一个或多个端板、电极板和/或隔板的一个或多个密封件如插入件可以互锁并围绕一个或多个通道，以防止所述液体电解质泄漏到一个或多个通道中。所述一个或多个通道可在横向方向上穿过所述电池组件以形成一个或多个横向通道。所述一个或多个通道可横向穿过所述多个电极板和液体电解质。所述一个或多个通道可由所述部件中的一系列开口组成。可以布置一系列开口，使得管状构件如柱和/或杆可以被放置在形成的通道中；流体可以通过所述通道传输以进行冷却和/或加热；用于排气；用于填充液体电解质；或这些情况的任意组合。使一种或多种流体从其中通过的一个或多个通道可以被称为一个或多个冷却通道。

一个或多个冷却通道可以被配置成从所述电池组件的内部移除热量。一个或多个冷却通道可包括一个或多个热交换器或与一个或多个热交换器连通，或两种情况兼而有之。

所述通道的尺寸和形状可以是允许它们容纳一根或多根柱的任何尺寸或形状。所述通道的横截面形状可以是圆形、椭圆形或多边形，如正方形、矩形、六边形等。所述横截面形状可由所述一个或多个开口和/或插入件的横截面形状确定。选择容纳一根或多根柱和/或杆的通道的尺寸以容纳所使用的柱和/或杆。所述通道的直径可等于对准以形成一个或多个通道的开口的直径。可以选择通道的数量以支撑所述端板以及所述端板、电极板和基板的边缘，以防止电解质和在工作期间放出的气体泄漏，并防止在工作期间产生的压缩力损坏个别电化学单体电池的部件和密封件。可以存在多个通道，以便分散在工作期间产生的压缩力。通道的数量和设计足以使超过所述密封件的疲劳强度的边缘应力最小化。选择多个通道的位置，以便分散在工作期间产生的压缩力。所述通道可以通过所述堆叠均匀地分散以更好地处理所述应力。所述多个通道可具有约2mm或更大、约4mm或更大或约6mm或更大的横截面尺寸。所述通道的横截面尺寸的上限由实用性确定，如果所述尺寸太大，则所述组件的效率降低。所述通道可具有约30mm或更小、约25mm或更小或甚至约20mm或更小的横截面尺寸。

所述电池组件可包括密封件。所述密封件可用来防止电解质和/或气体进入一个或多个通道。一个或多个通道内的密封件可用来增加所述双极电池在横向方向上的强度。所述密封件可位于一个或多个通道与一个或多个管状构件之间、可以是管状构件、可由一个或多个通道和/或管状构件或这两者的一个或多个表面形成。一个或多个密封件可位于通道中、围绕通道的外部、围绕所述通道的外围、沿着通道的全部或一部分长度、围绕管状构件，或这些情况的组合。一个或多个密封件可沿着一个或多个通道(如所述一个或多个密封件位于其中的一个或多个通道)的全部或一部分延伸。所述密封件可包括防止电解质和在工作期间放出的气体从所述电化学单体电池泄漏到所述通道中、承受电池组件的工作条件、承受由一根或多根柱施加的力或这些情况的组合的任何材料或形式。所述密封件可包括防止通过一个或多个通道循环的一种或多种流体泄漏到所述电化学单体电池中的任何材料或形式。所述密封件可以是膜、套筒和/或在端板、电极板和/或隔板中或插入所述通道中的一系列匹配的插入件。所述一个或多个密封件可沿着一个或多个通道的一个或多个内表面成型，以将所述一个或多个通道与所述液体电解质密封隔开。所述一个或多个密封件可以是热塑性的、弹性体的或两种情况兼而有之。所述通道可由插入或集成到所述端板、电极板和/或隔板中的一系列套筒、套管、插入件或其组合形成。一个或多个插入件可以是可压缩的或者能够彼此互锁以沿着所述通道形成防漏密封。一个或多个插入件可在所述端板、电极板和/或隔板中的适当位置形成。一个或多个插入件可在适当位置形成，如通过将它们在适当位置成型。一个或多个密封件可由一个或多个插入件的一个或多个面向内的表面形成、与所述一个或多个插入件分开，或两种情况兼而有之。描述为可用于所述柱和所述基板的优选聚合物材料可用于形成密封件。所述密封件可由放置在所述双极板与单极板之间的套筒、插入件或套管形成。套筒或插入件可以是相对刚性的，并且套管通常可以是弹性体的。所述插入件、套筒和/或套管可适于装配在所述端板、电极板和/或隔板中的凹口内，或者具有插入所述板的所述开口中的端部，从而形成一个或多个通道。所述端板和/或电极板可形成或机加工成含有用于所述插入件、套筒和/或所述套管的匹配凹口。组装所述板堆叠与所述插入件、套筒或套管可产生过盈配合以有效地密封所述通道。替代地，所述插入件、套筒和/或套管可与所述板熔融粘结或粘合粘结，以便在接合处形成密封。替代地，插入件、套筒和/或套管可以在内部涂有用来密封所述通道的涂层。一个或多个管状构件可用来密封所述通道。预期这些密封解决方案的组合可用在单个通道或不同通道中。所述板堆叠(包括双重极板、单极板和双极板)的部件优选具有相同的形状和共同的边缘。这有利于所述边缘的密封。在存在隔板的情况下，它们通常具有与所述电极板类似的结构，以容纳横向通道的形成或产生。在另一实施例中，所述密封件可以是注入在螺栓与横向通道之间的热固性聚合物，如环氧树脂、聚氨酯或丙烯酸聚合物。一个或多个通道可由结合到一个或多个电极板和/或一个或多个隔板中的开口中和/或与一个或多个电极板和/或一个或多个隔板中的开口成一体的插入件、套筒和/或套管形成。一个或多个通道中的一根或多根柱可施加足够的压力将插入件、孔、套筒和/或套管保持在适当位置以形成密封的通路。所述一个或多个通道可由结合和/或集成到一个或多个电极板和一个或多个隔板中的插入件形成。一根或多根柱可通过粘合粘结或通过热塑性聚合物的熔合或这两种方式与一个或多个插入件、基板和/或隔板粘结。所述插入件可通过过盈配合插入到一个或多个电极板和/或隔板中，或者通过粘合剂粘结在适当位置。

所述电池组件可包括一个或多个管状构件。所述一个或多个管状构件可用来以这样的方式将部件的堆叠保持在一起，使得防止损坏组件或破坏所述堆叠的部件边缘之间的密封、确保跨越所述隔板材料的均匀压缩、确保所述隔板材料的厚度均匀、提供流体通过一个或多个通道的循环，或这些情况的任意组合。所述一个或多个管状构件可形成为实心的、部分实心的、部分中空的或完全中空的。中空管状构件可允许一种或多种流体从其中穿过。实心管状构件可沿着电池组件的长度提供额外的强度和加强。所述一个或多个管状构件可具有一个或多个开口端、封闭端或这两者。所述一个或多个管状构件可具有或可不具有与一个或多个通道基本上互逆的形状。所述一个或多个管状构件可具有一个或多个连续壁、不连续壁或这两者。连续可意指管状构件的外壁可以是实心的，围绕其周边和/或外围没有一个或多个开口。连续仍然可允许所述管状构件的一端或两端敞开和/或封闭。连续可允许一种或多种流体流过管状构件而不会从管状构件泄漏到一个或多个电化学单体电池中。不连续可意指管状构件的外壁可具有一个或多个开口。一个或多个开口可与一个或多个插入件的一个或多个排气口对准。所述一个或多个管状构件可包括或由一根或多根柱、一根或多根杆、一个或多个密封件、一个或多个套筒、一个或多个插入件(例如，对准、互锁)等或其任意组合形成，或两种情况兼而有之。

所述一个或多个管状构件可包含适合于执行任何必要功能的任何材料。一种或多种合适的材料可以是适合于承受一个或多个电化学单体电池的工作条件的材料。承受工作条件可包括当暴露于电解质时耐腐蚀，并且承受所述单体电池的酸洗、化成和工作期间产生的温度和压力。所述材料可以是导电的、非导电的或两种情况兼而有之。非导电材料可能是有益的，因为其可防止电化学单体电池短路，如当单独的密封件没有位于所述通道内表面与所述管状构件之间时。所述一个或多个管状构件可由一种或多种金属、准金属、矿物质、聚合物、陶瓷、有机化合物或其任意组合组成。所述一个或多个管状构件可包含聚合物材料，如热固性聚合物或热塑性材料。所述一个或多个管状构件可包含热塑性材料。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。一种或多种金属可包括钢、黄铜、铝、铜等或其组合。一种或多种准金属可包括硼、砷等或其组合(例如，砷化硼)。一种或多种矿物质可包括金刚石、石墨烯等或其组合。所述一个或多个管状构件可用于或可不用于导热。导热性可能有益于对所述电池组件从内部里面进行加热、冷却或兼而有之。所述一个或多个管状构件可具有高热导率。一个或多个管状构件可具有约100W/m·K或更大、约150W/m·K或更大、约200W/m·K或更大或甚至约250W/m·K或更大的热导率。一个或多个管状构件可具有约2500W/m·K或更小、约2000W/m·K或更小、约1500W/m·K或更小或甚至约1000W/m·K或更小的热导率。

所述一个或多个管状构件可位于所述一个或多个通道内。所述一个或多个管状构件可形成为一个或多个通道的一部分或与所述一个或多个通道分开。所述一个或多个管状构件可形成为一个或多个通道的一部分，如通过在所述一个或多个通道内的适当位置成型。一个或多个管状构件可位于所述一个或多个通道中的一个、一些或全部中。不同的管状构件可位于一些或全部所述通道中。例如，一个或多个通道可包括一根或多根柱，而一个或多个其它通道包括一个或多个密封件和/或杆。一个或多个管状构件可与一个或多个通道的一个或多个内表面附接、部分附接或完全分离。一个或多个机械紧固件、粘合材料、成型紧固件或其组合可用于将一个或多个管状构件至少部分地附接到一个或多个通道。一个或多个机械紧固件可包括一个或多个管道联接器、螺纹、过盈配合等或其组合。例如，通道的内表面可带螺纹，管状构件的外表面可带螺纹，且所述管状构件可与所述通道具有螺纹接合。作为另一示例，管道联接器可位于通道内并接纳管状构件。管道联接器可形成为一个或多个通道的一部分、插入成型在一个或多个通道内、直接成型在一个或多个通道内、插入到一个或多个通道中或这些情况的组合。一个或多个管道联接器可位于所述一个或多个通道中的至少一者的一个或多个端部上。一种或多种粘合材料可包括粘合剂、密封剂、胶带或其组合。一个或多个成型紧固件可与一个或多个插入件分开或包括一个或多个插入件。例如，一个或多个插入件的面向内的表面(即，所述开口的外围表面)可沿着所述通道的长度熔融粘结以形成所述一个或多个管状构件。如下文所讨论的附接一根或多根柱的一种或多种方法可适合于将一个或多个管状构件固定在一个或多个通道内。一个或多个管状构件可从电池组件的第一侧或端部延伸到相对的端部。一个或多个管状构件可以或可以不与一个或多个阀连通。

所述电池组件可包括一根或多根柱。所述一根或多根柱可用来以这样的方式将部件的堆叠保持在一起，使得防止损坏部件或破坏所述堆叠的部件边缘之间的密封、确保跨越所述隔板材料的均匀压缩并确保所述隔板材料的厚度均匀。所述一根或多根柱可包括一个或多个管状构件、是一个或多个管状构件、位于一个或多个管状构件中，或这些情况的组合。所述一根或多根柱可呈现适于填充通道的横截面形状和尺寸。所述一根或多根柱可具有穿过整个堆叠的长度，并且这种长度可根据所述电池的所需容量而变化。所述一根或多根柱的横截面尺寸可小于、等于或大于一个或多个通道的横截面尺寸。所述柱可与所述通道中的一者或多者形成过盈配合。选择柱的数量以支撑所述端板(例如，端板和/或单极板)和所述基板的边缘，以防止电解质和在工作期间放出的气体泄漏，并防止在工作期间产生的压缩力损坏个别电化学单体电池的部件和密封件，并使超过所述密封件的疲劳强度的边缘应力最小化。可以存在多根柱，以便分散在工作期间产生的压缩力。在所述通道中的一者或多者用作冷却通道、加热通道、排气通道、填充通道或其组合的情况下，可以存在比通道少的柱。例如，可以有四个通道，其中三个通道具有位于其中的柱，且一个通道可用作冷却、加热、排气和/或填充通道。作为另一示例，一个通道可用作冷却和/或加热通道，另一通道可用作排气和/或填充通道，而一个或多个其它通道具有位于其中的一根或多根柱。

所述一根或多根柱可以在每个端部具有重叠部分，所述重叠部分接合相对端板的外表面，如每个端板的密封表面。所述重叠部分可用来以这样的方式对相对端板的外表面施加压力，以便防止损坏部件或破坏所述堆叠的部件边缘之间的密封，并防止所述堆叠在电池工作期间的鼓胀或其它移位。所述重叠部分可与端板的密封表面相接触。所述堆叠可以在单极端板上方具有单独的结构或保护端片，并且所述重叠部分将与所述结构或保护端片的外表面相接触。所述重叠部分可以是与所述柱结合防止损坏部件或破坏所述堆叠的部件边缘之间的密封的任何结构。示例性重叠部分包括螺栓头、螺母、成型头、角钉、开口销、轴环等。

所述一根或多根柱可包括一根或多根成型柱、螺纹柱和/或具有一个或多个端部附接件的柱。所述柱可与所述堆叠的零件粘结。例如，所述一根或多根柱可成型到所述基板、所述通道中的插入件、一个或多个管状构件等中。所述粘结可由粘合剂或聚合物材料如热塑性材料的熔合形成。在零件带有螺纹的情况下，所述堆叠的结构零件带有螺纹以接纳所述螺纹柱。柱可以在一端具有头部，且在另一端具有螺母、用于角钉或开口销的孔，或者可以在两端具有螺母、用于角钉或开口销的孔。这通常为非成型柱的情况。柱可以按允许缩短但不延长的单向棘轮装置的方式构造。这种柱将被放置在适当位置，然后在压缩堆叠时，柱被缩短，使得其保持对所述堆叠的压力。此实施例中的柱可具有便于棘轮啮合的脊，从而允许柱充当拉链形结构的一部分。匹配的螺母和/或垫圈可以与柱一起使用，以便压缩它们在适当位置时邻近的板。所述螺母和/或垫圈单向越过柱，并且可存在脊以防止所述螺母和/或垫圈沿着所述柱的另一方向移动。在使用中，所述柱中的孔将具有适当的角钉、开口销等以执行所列举的功能。如果所述柱是成型的，则可以单独或在适当位置成型。如果在适当位置原位成型，则在所述通道中需要存在密封件以将熔融塑料保持在适当位置。可以使用带螺纹的非导电柱，并且可以提供必要的密封。替代地，可以设计预成型的非导电聚合物柱，以在所述通道中以密封所述通道的方式形成过盈配合。所述柱可通过成型(如通过注射成型)在适当位置形成。

所述电池组件可包括一根或多根杆。所述一根或多根杆可用来使一种或多种流体循环通过电池组件的内部、提供电池组件内部的冷却和/或加热、位于一个或多个通道内，或这些情况的组合。所述一根或多根杆可包括一个或多个管状构件、是一个或多个管状构件、位于一个或多个管状构件中，或这些情况的组合。所述一根或多根杆可形成为实心的、部分实心的或甚至是中空的。所述一根或多根杆可形成为一根或多根中空管、热管或这两者。所述一根或多根杆可具有一个或多个开口端、密封端或这两者。例如，杆可以是中空的，具有相对的开口端。作为另一示例，杆可以是中空的，具有相对的密封端。密封端可允许将一种或多种流体密封在所述一根或多根杆内、使一种或多种流体在所述一根或多根杆内循环，或两种情况兼而有之。一个或多个开口端可允许添加、移除一种或多种流体和/或使一种或多种流体循环通过所述一根或多根杆。一根或多根杆的横截面宽度(例如，直径)可约等于或小于一个或多个开口(例如，通道开口)、通道或这两者的宽度或直径。所述一根或多根杆可包括位于其内的一种或多种传热材料、流体等或其组合。一种或多种传热材料可包括适合于提供毛细作用的一种或多种材料。一种或多种传热材料可包括一种或多种吸液芯。一种或多种传热材料可与一种或多种流体配合工作以提供热量传递，并因此提供加热、冷却或这两者。所述一根或多根杆可穿过电池组件的内部、围绕电池组件的外围，或两种情况兼而有之。所述一根或多根杆可沿着电池组件的横向方向延伸。一根或多根杆可沿着通道、电池组件或这两者的全部或一部分长度延伸。所述一根或多根杆可位于一个或多个通道内。所述一根或多根杆可包括单根杆或多根杆。多根杆可分布在电池组件的整个内部。一个或多个通道可填充有一根或多根柱，而一个或多个其它通道填充有一根或多根杆。所述一根或多根杆可具有与所述一根或多根柱一起或作为所述一根或多根柱有用的一种或多种特征(例如，重叠部分、螺纹等)。所述一根或多根杆可形成一个或多个密封件、位于一个或多个密封件内，或两种情况兼而有之。所述一根或多根杆可以是一个或多个管状构件、可位于一个或多个管状构件内，或两种情况兼而有之。

所述电池组件可包括一个或多个热交换器。所述一个或多个热交换器可用来给电池组件控制温度、加热、冷却或这些情况的组合。所述一个或多个热交换器可以从外部、内部或这两者的组合来控制电池组件的温度。一个或多个热交换器可位于所述电池组件的全部或至少一部分外部、内部或其组合周围。一个或多个热交换器可固定到电池组件、端板、单极板、膜、外壳如端子盖等或其组合的外部的至少一部分。一个或多个热交换器可包括一个或多个主动热交换器、被动热交换器或这两者兼有。一个或多个热交换器可包括一个或多个流体热交换器、壳管式热交换器、板式热交换器、散热器、相变热交换器、废热回收单元、热电装置(“TED”)等或其任意组合。一个或多个热交换器可与一个或多个通道连通、位于一个或多个通道内、邻近一个或多个通道，或这些情况的组合。一个或多个热交换器可包括一个或多个管状构件、包含在一个或多个管状构件和/或通道内的流体、一个或多个通道或其组合。例如，位于具有从其中穿过的流体的一个或多个通道内的一个或多个管状构件可以被认为是热交换器。一种或多种流体可位于一个或多个通道内、在一个或多个通道内循环、循环通过一个或多个通道，或这些情况的组合。所述一种或多种流体可以被配置成从所述双极电池增加热量、移除热量或两种情况兼而有之。具有一种或多种流体的一个或多个通道可以被称为冷却和/或加热通道。一种或多种流体可包括一种或多种气体、液体或其组合。一种或多种流体可包括空气、水、氨、氮、氧、氖、氢、氦、制冷剂(例如，1,1,1,2-四氟乙烷)、碱金属、热交换流体等或其任意组合。例如，水可位于一根或多根杆内。作为另一示例，空气和/或水可流过一个或多个管状构件。作为另一示例，一个或多个散热器可位于一个或多个通道的一端或两端、与一个或多个管状构件连通，或两种情况兼而有之。一个或多个流动机构可与一个或多个通道连通。所述一个或多个流动机构可用来在一个或多个通道中产生一种或多种流体的流动、循环或这两者。所述一个或多个流动机构可包括一个或多个泵、风扇、阀等或其任意组合。所述一个或多个流动机构可作为所述电池组件的一部分临时地、半永久地或永久地固定。一个或多个流动机构可以被认为是所述一个或多个热交换器的一部分或与所述一个或多个热交换器分开。位于电池组件外部并与一个或多个通道连通的一个或多个热交换器(如散热器)可有益于将热量从一个或多个通道中和从所述电池组件中散去。位于所述电池组件内并具有穿过所述电池组件的一种或多种流体(例如，水、空气等)的一个或多个热交换器可有益于将热量从所述电池组件中、从所述内部中或从这两者中散去。一个或多个热交换器可一起配合以从所述电池组件的内部里面移除热量。例如，一个或多个通道内的一个或多个热交换器可从所述电池组件的内部收集热量并将热量移向固定到所述电池组件外部的一个或多个热交换器。一个或多个热交换器的位置可邻近膜、在膜与端板之间，所述膜可位于所述热交换器与端板之间，或这些情况的组合。作为替代方案，可以没有邻近一个或多个热交换器的膜。

所述电池组件可以包括或不包括膜。所述膜可用来密封一个或多个端板、多个电极板、一个或多个隔板、一个或多个通道或其任意组合的边缘周围。所述膜可通过密封所述端板、电极板和隔板的边缘并隔离所述一个或多个电化学单体电池的任何方式与所述一个或多个端板、多个电极板和/或一个或多个隔板的边缘粘结。示例性粘结方法包括粘合粘结、熔融粘结、振动焊接、RF焊接和微波焊接等等。所述膜可以是聚合物材料片，所述材料可密封所述端板、单极板、双极板和/或双重极板的边缘，并且可承受暴露于所述电解质和所述电池暴露于内部和外部的条件。可用于所述电极板的基板的相同材料可用于所述膜。所述膜可以是热塑性聚合物，其可熔融粘结、振动焊接或成型在所述单极板和双极板的基板周围。相同的热塑性聚合物可用于所述单极和双极基板和所述膜。示例性材料有聚乙烯、聚丙烯、ABS和聚酯，最优选ABS。所述膜可具有它们所粘结的堆叠的侧面的尺寸，并且所述膜与所述堆叠的每一侧粘结。可以密封相邻膜的边缘。可采用粘合剂、熔融粘结或成型工艺来密封所述边缘。所述膜可包括包裹在所述堆叠的整个外围周围的单个整体片材。所述膜的前缘(与所述堆叠接触的第一边缘)和所述堆叠的后缘(施加的膜片的端部)可彼此粘结以完成所述密封。这可通过使用粘合剂、通过熔融粘结或成型工艺来进行。在熔融粘结中，所述膜的表面和/或所述堆叠的边缘暴露于一者或两者的表面变得熔融的条件下，然后在所述表面熔融时，所述膜和所述堆叠的边缘接触。在所述表面冻结时，所述膜和所述堆叠的边缘粘结，形成能够将所述部件密封在一起的粘结。所述膜可取自膜材料的连续片材，并切割成所需长度。所述膜的宽度可匹配单极板和双极板的堆叠的高度。所述膜具有足够的厚度以密封单极片和双极片堆叠的边缘，从而隔离所述单体电池。所述膜还可用作围绕所述堆叠边缘的保护壳。所述膜可具有约1mm或更大、约1.6mm或更大或约2mm或更大的厚度。所述膜可具有约5mm或更小、4mm或更小或约2.5mm或更小的厚度。当所述膜与所述堆叠的边缘粘结时，可以使用能承受暴露于所述电解质和所述单体电池的工作条件的任何粘合剂。示例性粘合剂有塑料粘固剂、环氧树脂、氰基丙烯酸酯胶或丙烯酸酯树脂。替代地，可以通过在电极板堆叠的一部分或全部周围成型热塑性或热固性材料来形成所述膜。可采用任何已知的成型方法，包括热成型、反应注射成型、注射成型、旋转成型、吹塑成型、压缩成型等。所述膜可通过围绕电极板堆叠的一部分或全部注射成型所述膜来形成。在围绕所述板堆叠的一部分形成所述膜的情况下，其可围绕所述电极板的边缘或电极板和所述隔板形成。

可以将密封堆叠放置在壳体(例如，外部密封件)中以保护所形成的电池。所述壳体可以是所述膜或与膜分开。替代地，围绕所述电极板堆叠的外围的膜结合在所述堆叠端部的单极板上方的保护性覆盖物可用作所述电池的壳体。作为另一种替代方案或与之结合，围绕外围表面粘结(例如，熔融粘结)在一起的一个或多个电极板和/或隔板的一个或多个框架可形成所述壳体。所述单极板可具有附接或粘结于与所述阳极或阴极相对的表面的适当的保护盖。所述盖可以是与所述膜相同的材料或可以与所述膜粘合粘结或熔融粘结的材料，并且可具有在针对所述膜所列举的范围内的厚度。如果固定到所述板的端部，则所述盖可用任何机械附接件固定，包括具有重叠部分的柱。可通过围绕所述电极板堆叠和/或所述单极板的相反侧成型膜来形成所述壳体。

所述电池组件可包括一个或多个阀。所述一个或多个阀可用来从所述电池组件的内部抽真空、用电解质填充所述电池组件、从一个或多个通道中填充或排空流体和/或在工作期间对所述电池组件进行排气。所述一个或多个阀可包括压力释放阀、止回阀、填充阀、突开阀等或其任意组合。所述一个或多个阀可与一个或多个通道连接和/或连通。所述一个或多个通道可由端板、电极板、隔板或其任意组合的一个或多个开口形成。所述一个或多个通道可以是一个或多个填充、排气、加热和/或冷却通道。所述一个或多个通道可由具有或不具有一个或多个通气孔的一个或多个插入件形成。所述一个或多个阀可与具有从其中穿过的管状构件或不具有管状构件的一个或多个通道连通。所述组件可含有用于一个或多个单体电池的压力释放阀，以在所述单体电池达到危险的内部压力的情况下释放压力。所述压力释放阀被设计成以损坏与所述电池使用的系统的方式防止灾难性故障。一旦压力释放阀被释放，所述电池就不再起作用。所公开的组件可含有单个止回阀，其在达到危险压力之时或之前从整个组件中释放压力。所述电池组件可包括如以引用的方式并入本文的US2014/0349147中描述的一个或多个阀。

所述电池组件可包括一个或多个端子。所述一个或多个端子可用来将所述电化学单体电池中产生的电子传输到以电力形式利用所产生的电子的系统中。所述一个或多个端子可穿过一个或多个端板、一个或多个电极板、膜和/或壳体。所述一个或多个端子可从端板穿过电极板到外部，或穿过围绕基本上平行于所述端板的平面的组件的壳体或膜的侧面。所述端子匹配所述单极板的所述阳极或阴极的极性。所述单极板的阴极和具有阴极集电体的一个或多个双极板的阴极可与独立的正极端子连接。所述单极板的阳极和具有阳极集电体的一个或多个双极板的阳极可与独立的负极端子连接。可以连接所述阴极集电体，并且可以并联连接所述阳极集电体。个别端子可以被覆盖在膜中，只留下单个连接的正极端子和单个连接的负极端子暴露。所述组件可含有一对或多对导电端子，每对都与正极端子和负极端子连接。所述端子适于将每个电池堆叠与负载连接，所述负载实质上是利用所述单体电池中产生的电力的系统。所述端子可以与所述组件中的一个或多个导电导管相接触。

所述电池组件可附接到负载，使得形成包括所述电化学单体电池的电路。电子流向所述端子和作为使用所述电力的系统的所述负载。只要所述单体电池能产生电力，这种流动就会得以保持。如果所述电极板堆叠完全放电，则所述电池在另外使用之前需要经历充电步骤。如果用于所述电极板的基板在所述电池组件的工作温度低于其相变温度的情况下含有导电材料混合物，则所述基板在所述基板的第一表面与相反的第二表面之间具有经由所述材料混合物的导电路径。在高于所述导电材料混合物的相变温度的温度下，所述导电材料混合物经历相变，所述相变使经由所述导电路径的导电性失效。这允许在会发生不良后果之前禁用所述电池。一旦电池放电，其可通过与电子源形成电路来进行再充电。在充电期间，所述电极改变功能，放电期间的阳极成为阴极，且放电期间的阴极成为阳极。实质上，与放电相比，所述电化学单体电池使电子和离子在相反的方向上流动。

所述电池组件可能够在内部抽真空的同时或之后、在工作(充电/放电)期间或在这两种情况下承受内部压力，而不会由于来自一个或多个端板的加强而导致变形、翘曲、泄漏或破裂。在内部抽真空的同时或之后、在填充电解质之前和/或在使所述电池组件工作之前的内部压力可等于或低于大气压力，例如地球的大气压力为约14.7psi(约101.3kPa)。所述电池组件在工作期间可能够承受内部压力而不会由于所述内部压力而泄漏或翘曲，所述内部压力为约5psi(34.5kPa)或更大、约10psi(68.9kPa)或更大、约20psi(137.9kPa)或更大、约50psi(344.7kPa)或更大和约100psi(689.5kPa)或更小(表压)。例如，所述电池组件在工作期间可能够承受约6psi(41.4kPa)至约10psi(68.9kPa)的内部压力。所述组件可提供约34瓦特小时/千克或更大、约40瓦特小时/千克或更大或者甚至约50瓦特小时/千克或更大的能量密度。本发明的组件可产生所需的任何电压，如6、12、24、48、96或甚至200伏。

组装和冷却双极电池组件的方法

本公开进一步涉及组装和冷却根据本教导的电池组件的方法。

所述方法可包括使一种或多种流体循环通过一个或多个通道。循环一种或多种流体可用来对所述电池组件进行移除热量、增加热量或两种情况兼而有之。所述一种或多种流体可在酸洗、化成、充电、放电或其组合期间循环。使一种或多种流体循环可包括使流体在一个或多个通道内再循环、使流体通过一个或多个通道或两种情况兼而有之。使流体循环可包括使一种或多种流体流入通道的一端，然后流过通道的相对端。使流体循环可包括使流体从第一端循环到相对的第二端，然后返回到通道的所述第一端。可以使一种或多种流体循环通过一个或多个通道内的一个或多个管状构件。可经由一个或多个流动机构使所述一种或多种流体循环。如果用于冷却，则所述一种或多种流体可具有低于所述电池组件的内部的温度，如果用于加热，则高于所述电池组件的内部，或两种情况兼而有之。进入(例如，循环通过)所述一个或多个通道之前的所述一种或多种流体与所述电池组件的内部(例如，电化学单体电池的内部)可具有约10℃或更大、约25℃或更大或甚至约50℃或更大的温度差。进入(例如，循环通过)所述一个或多个通道之前的所述一种或多种流体与所述电池组件的内部可具有约100℃或更小、约80℃或更小或甚至约70℃或更小的温度差。所述电池组件的内部的温度可以是所述电池在酸洗、化成、充电和/或放电期间的温度；在一种或多种流体流过之前或同时的温度；或其组合。进入所述一个或多个通道之前的所述一种或多种流体可具有约0℃或更高、约1℃或更高、约3℃或更高或甚至约5℃或更高的温度。进入所述一个或多个通道之前的所述一种或多种流体可具有约30℃或更低、约20℃或更低、约15℃或更低或甚至约10℃或更低的温度。

所述方法可包括形成电极板堆叠。形成电极板堆叠可包括对准并堆叠多个电极板以在其间形成一个或多个电化学单体电池。一个或多个隔板可位于每对电极板之间。所述电极板和隔板可按交替排列的方式堆叠。一个或多个电极板的一个或多个框架可与一个或多个相邻电极板和/或隔板的一个或多个框架对准和/或互锁。一个或多个电极板的一个或多个插入件可与一个或多个其它电极板和/或隔板的一个或多个插入件对准和/或互锁。一个或多个插入件可对准并穿过一个或多个隔板的一个或多个开口。多个插入件的对准和互锁可形成一个或多个通道。

所述方法可包括在一个或多个通道内形成一个或多个密封件。可根据本文关于所述一个或多个密封件、管状构件、杆、柱、插入件或其组合的教导形成所述一个或多个密封件。所述一个或多个密封件可通过产生一个或多个管状构件和/或将一个或多个管状构件插入到一个或多个通道的内部而形成。可根据本文提供的教导形成一个或多个管状构件。例如，多个插入件可沿着它们面向内的表面熔融粘结，沿着所述通道的长度形成连续的管状构件。作为另一示例，可以将杆插入到所述一个或多个通道中。一个或多个管状构件可固定到所述一个或多个通道的内表面，如一个或多个插入件的面向内的表面。

所述方法可包括将一个或多个热交换器插入和/或固定到所述一个或多个通道中。一个或多个热交换器可允许一个或多个通道充当一个或多个冷却通道、从所述电池组件的内部移除热量，或两种情况兼而有之。可根据本文有关一个或多个热交换器、管状构件、杆、柱、流体等的教导插入和/或固定一个或多个热交换器。插入一个或多个热交换器可包括将一种或多种流体定位在一个或多个通道(例如，冷却通道)内。插入一个或多个热交换器可包括在一个或多个通道内形成和/或插入一个或多个密封件、管状构件、杆和/或柱。固定一个或多个热交换器可包括将一个或多个热交换器固定在电极板堆叠的一个或多个端部、与一个或多个通道连通，或两种情况兼而有之。一个或多个端部可包括一个或多个单极板、端板或这两者。

所述方法可包括用电解质填充多个电化学单体电池。可以在形成一个或多个密封件、插入和/或固定一个或多个热交换器或这些情况的组合之前、期间和/或之后用电解质填充所述一个或多个单体电池。所述电池组件可以用电解质填充，诸如以引用的方式全部并入本文的PCT公布文件(NO.WO 2013/062623)和美国专利(NO.10,141,598)中所公开。

说明性示例

提供以下的附图描述以说明本文的教导，但并不旨在限制其范围。任一示例的特征都可以在另一示例中采用。例如，图4中的隔板可用作图2和图3中的隔板。

图1示出了端板10。端板10包括内部加强结构12。内部加强结构12包括从基部15突出的多个肋14。多个肋14包括围绕端板10的外围的外部加强肋16。多个肋14包括多个纬向肋18和纵向肋20。纬向肋18基本上垂直于纵向肋20。多个肋14形成暴露于肋14之间的基部15的多个单体电池22。端板10包括多个开口24。多个开口24包括外围开口26。外围开口26可包括围绕其外围的凸起凸台27。多个开口24进一步包括多个内部开口28。内部开口28设置在形成于多个肋14之间的单体电池22中。内部开口28延伸穿过基部15。多个开口24包括多个通道开口30。每个通道开口30由从端板10的基部15突出的插入件32部分地围绕。

图2显示在作为电池组件1的一部分的电极板50的堆叠的边缘周围施加膜52。位于电极板50的堆叠的相对端54处的是两个端板10。两个端板10包括第一端板56，其位于电极板50的堆叠的第二端板58的相对端54处。每个端板10包括基部15，多个肋14从所述基部15突出以形成内部加强结构12。围绕电极板50设置的是框架60。夹在个别电极板50之间的是隔板62。围绕每个隔板62设置的是用于隔板的框架64。用于隔板的框架64在用于电极板50的框架60之间。使用热源66和压力68将膜52施加于框架60、64以将膜52密封到电极板50的堆叠的边缘和框架60、64。

图3显示形成电池组件1的电极板50的部分分解的堆叠。所示的端板10是第一端板56。第一端板56包括内部加强结构12。端板10包括多个通道开口30。每个通道开口30由从端板10的基部15突出的插入件32部分地围绕。邻近第一端板10、56的是单极板68。单极板68包括基板69和框架60。框架60围绕基板69的外围形成凸起边缘。单极板68包括基板69中的多个通道开口30。每个通道开口30由从单极板68的基板69突出的插入件32部分地围绕。邻近单极板68的是隔板62。隔板62包括框架64。框架64围绕隔板62的外围形成凸起边缘。隔板62进一步包括片材74，如呈玻璃垫的形式，位于内部并邻近框架64。隔板进一步包括多个通道开口30。每个通道开口30由从隔板64突出的插入件32部分地围绕。邻近隔板62的是双极板80。双极板80包括基板69和框架60。框架60围绕双极板80的基板60的外围形成凸起边缘。双极板80包括多个通道开口30。每个通道开口30由从双极板80的基板60突出的插入件32部分地围绕。插入件32和通道开口30对准并互锁以形成横向穿过电极板50和相对的端板56、58的堆叠的一个或多个通道88。一个或多个通道88可接纳一根或多根柱96(未显示)，如以引用的方式并入本文的美国专利公开文件(NO.2014/0349147)中所公开，使得一根或多根柱96(未显示)延伸穿过一个或多个通道88。

图4显示形成电池组件1的电极板50的部分分解的堆叠。所示的端板10是第一端板56。端板10也是单极板68。单极板68包括内部加强结构12。单极板68包括多个通道开口30。每个通道开口30由从基部15突出的插入件32部分地围绕。基部15也是单极板68的基板69。位于基板69周围的是框架60。邻近单极板68的是隔板62。隔板62呈片材74的形式。隔板62进一步包括多个通道开口30。隔板62的通道开口30允许电极板50的插入件32从其中穿过。邻近隔板62的是双极板80。双极板80包括基板69和框架60。框架60围绕双极板80的基板60的外围形成凸起边缘。双极板80包括多个通道开口30。每个通道开口30由从双极板80的基板69突出的插入件32部分地围绕。插入件32和通道开口30对准并互锁以形成穿过电极板50的堆叠的一个或多个通道88。

图5显示沿着电池组件1的线A-A所示的平面穿过由对准的通道开口30形成的通道88的剖视图。通道88穿过电极板50的堆叠所示的是具有基板69的单极板68，所述基板69在其上设置有阴极94。单极板68包括围绕基板69的框架60。邻近单极板68的阴极94的是隔板62。隔板包括围绕其外围的框架64。邻近隔板62的是双极板80。双极板80包括其上设置有阳极92和阴极94的基板69。双极板80包括围绕基板69的外围的框架60。在此视图中，有许多与隔板62交替堆叠的双极板80。在堆叠的相对端是另一单极板68，其具有其上设置有阳极92的基板69。电极板50的堆叠与位于单体电池70中的隔板62一起形成电化学单体电池70。通道88横向穿过电化学单体电池70。柱96设置在通道88内。柱96包括在密封通道88的每一端部形成的重叠部分98。其它柱96可位于其它横向通道88内。杆100设置在通道88中的一者内。流体104可循环通过杆100。沿着通道88的长度定位的是密封件102。密封件102可由对准以形成通道88的一个或多个开口的一个或多个插入件形成，如通过互锁、熔融粘结或这两者。密封件102也可形成为设置在通道88内的单独的套筒。

图6和图7显示电池组件1的局部剖视图。电池组件1包括电极板50的堆叠。位于电极板50的堆叠周围的是外部密封件106。外部密封件106显示为部分剖开或透明。电池组件1包括一对导电端子108。电池组件1包括与止回阀110连通的通气孔112。电池组件1包括多个通道88。三个通道88显示为密封的。例如，可由柱96的重叠部分98形成密封。通道88中的一者显示为敞开的。图5显示杆100位于通道88内。图6显示通道88是中空的，从而形成集成管。通道88可保持敞开，或者可以被密封。位于开口周围的是插入件32。图7显示电池组件1包括散热器114。散热器114与一个或多个通道88连通。散热器114可与一根或多根杆100(如图6中所示的杆100)或位于一个或多个通道88内的其它管连通。个别散热器114可与单一通道88连通，如图7A中所示，或者个别散热器114可与多个通道88连通，如图7B中所示。可包括散热器114作为端板10(未显示)的一部分。

图8和图9示出了电池组件1的横截面的透视图。横截面是通过多个通道88截取的。电池组件1包括端板10。端板10也是单极板68。单极板68包括内部加强结构12。电池组件1包括电池板50的堆叠。电池板50包括位于电池组件1的每一端的相对的单极板68和交替的双极板80以及隔板62。电池板50和隔板62包括插入件32。插入件32彼此对准并互锁。插入件32包括从其中穿过的开口30。开口30对准以形成通道88。通道88横向延伸穿过电池组件1。通道88包括位于其中的杆100。杆100是中空的，具有开口端。电池板50和隔板62包括各自的框架60、64。框架60、64围绕电池组件1的外围彼此对准并互锁。图9进一步示出了包括排气孔116的一些插入件32。由具有排气孔116的插入件32形成的通道88是排气和填充通道89。

图10示出了对照电池组件1A和具有使用冷却通道冷却的电池组件1B之间的内部温度的比较曲线图。对照1A没有用作冷却通道的任何通道88(未显示)。冷却的电池组件1B包括形成在其中用作冷却通道的通道88(如图9中所示)。通过具有横向穿过电池组件1并在两端保持敞开的通道来形成冷却通道。在化成过程期间监测对照电池组件1A和冷却的电池组件1B的内部温度。在化成过程期间，将两个电池组件浸没在流动水中至其高度的80％。高度被测量为垂直于通道从电池的一侧到另一侧的距离。流动水的温度为5℃。流动水横向流向电池组件，所述电池组件也与冷却的电池组件1B的冷却通道平行(例如，与冷却通道排成一条线)。水在两个电池组件1A和1B的周围流动，并流过冷却的电池组件1B的冷却通道。在此过程期间，对照电池组件1A达到65℃的最高温度，而冷却的电池组件1B达到58℃的最高温度。在为期约42小时的整个化成中，对照电池组件1A与冷却的电池组件1B之间的平均差为约6℃，最大差为约10℃。

上述申请中列举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示例，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被视为以类似的方式在本申请中明确陈述。除另有说明外，所有的范围都包括两个端点和介于端点之间的所有数字。

用于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。用于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。用于描述线性测量值、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。用于描述线性测量值、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”应包括所确认的要素、成分、部件或步骤以及不实质上影响所述组合的基本和新颖特性的那类其他要素、成分、部件或步骤。本文使用术语“包含”或“包括”来描述要素、成分、部件或步骤的组合也考虑了基本上由所述要素、成分、部件或步骤组成的实施例。

可通过单个集成的要素、成分、部件或步骤来提供多个要素、成分、部件或步骤。替代地，单个集成的要素、成分、部件或步骤可以被分成多个单独的要素、成分、部件或步骤。本公开使用“一”或“一个(种)”来描述要素、成分、部件或步骤并不旨在排除另外的要素、成分、部件或步骤。

Claims (40)

1.一种双极电池组件，其包括：

a)多个电极板，所述多个电极板堆叠在一起以形成电极板堆叠；

b)液体电解质，所述液体电解质位于每一对所述电极板之间；和

c)一个或多个通道，所述一个或多个通道横向穿过所述多个电极板和所述液体电解质；且

其中所述一个或多个通道包括在其中的一个或多个密封件以将所述一个或多个通道与所述液体电解质密封隔开。

2.如权利要求1所述的双极电池组件，其中所述一个或多个通道包括被配置成从所述双极电池组件的内部移除热量的一个或多个冷却通道。

3.如权利要求2所述的双极电池组件，其中所述一个或多个冷却通道包括一个或多个热交换器、与一个或多个热交换器连通，或两种情况兼而有之。

4.如权利要求3所述的双极电池组件，其中所述一个或多个热交换器包括一个或多个主动热交换器、被动热交换器或两者兼有。

5.如权利要求3或4所述的双极电池组件，其中所述一个或多个热交换器包括一个或多个流体热交换器、管式热交换器、壳管式热交换器、板式热交换器、散热器、相变热交换器、废热回收单元、热电装置(“TED”)或其任意组合。

6.如前述权利要求中任一项所述的双极电池组件，其中所述一个或多个通道由彼此对准的多个电极板中的每个电极板的一个或多个开口形成。

7.如前述权利要求中任一项所述的双极电池，其中所述双极电池组件包括多个隔板，其中各个隔板位于各对电极板之间；且其中所述多个隔板各自包括与形成所述一个或多个通道的所述电极板的一个或多个开口对准的一个或多个开口。

8.如前述权利要求中任一项所述的双极电池组件，其中所述多个电极板、所述多个隔板或这两者的一个或多个开口各自包括位于和/或形成于其中的一个或多个插入件；且其中所述一个或多个插入件与一个或多个其它插入件配合以形成所述一个或多个通道，并将所述一个或多个通道与所述液体电解质密封隔开。

9.如前述权利要求中任一项所述的双极电池组件，其中所述一个或多个密封件沿着所述一个或多个通道的一个或多个内表面成型，以将所述一个或多个通道与所述液体电解质密封隔开。

10.如权利要求9所述的双极电池组件，其中所述一个或多个密封件包括一种或多种热塑性塑料。

11.如权利要求9或10所述的双极电池组件，其中所述一个或多个密封件由对准并互锁以形成所述一个或多个通道的一个或多个插入件的一个或多个面向内的表面形成、与所述一个或多个插入件的所述一个或多个面向内的表面分开并位于所述一个或多个插入件的所述一个或多个面向内的表面上，或两种情况兼而有之。

12.如前述权利要求中任一项所述的双极电池组件，其中所述一个或多个通道中的每一者的所述密封件在横向方向上增加所述双极电池组件的强度，其中所述横向方向与所述一个或多个通道的纵向轴线相同。

13.如前述权利要求中任一项所述的双极电池组件，其中所述一个或多个密封件沿着它们所在的所述一个或多个通道的整个长度延伸。

14.如前述权利要求中任一项所述的双极电池组件，所述一个或多个密封件包括位于所述一个或多个通道内的一个或多个管状构件。

15.如权利要求14所述的双极电池组件，其中一个或多个管状构件在所述一个或多个通道内的适当位置成型。

16.如前述权利要求中任一项所述的双极电池组件，其中一种或多种流体位于所述一个或多个通道内。

17.如权利要求16所述的双极电池组件，其中所述一种或多种流体循环通过所述一个或多个通道。

18.如权利要求16或17所述的双极电池组件，其中所述一种或多种流体被配置成从所述双极电池组件增加热量、移除热量或两种情况兼而有之。

19.如权利要求16至18中任一项所述的双极电池组件，其中具有所述一种或多种流体的所述一个或多个通道是一个或多个冷却通道。

20.如前述权利要求中任一项所述的双极电池组件，其中一根或多根杆位于所述一个或多个通道内；且其中所述一根或多根杆被密封。

21.如权利要求20所述的双极电池组件，其中所述一根或多根杆在所述一个或多个通道内的适当位置成型。

22.如权利要求20或21所述的双极电池组件，其中所述一根或多根杆形成所述一个或多个密封件、位于所述一个或多个密封件内，或两种情况兼而有之。

23.如权利要求20至22中任一项所述的双极电池组件，其中所述一根或多根杆是一个或多个管状构件、位于一个或多个管状构件内，或两种情况兼而有之。

24.如权利要求20至23中任一项所述的双极电池组件，其中所述一根或多根杆具有约100W/m·K或更大的热导率。

25.如权利要求20至24中任一项所述的双极电池组件，其中所述一根或多根杆具有约200W/m·K或更大的热导率。

26.如权利要求20至25中任一项所述的双极电池组件，其中所述一根或多根杆包含铝、铜、砷化硼、金刚石、石墨烯、碳纳米管或其组合。

27.如权利要求20至26中任一项所述的双极电池组件，其中所述一根或多根杆包括在其中密封有一种或多种流体的一根或多根热管。

28.如权利要求20至26中任一项所述的双极电池组件，其中所述一根或多根杆包括一个或多个开口端，使得一种或多种流体能够流入和流出所述一根或多根杆。

29.如权利要求20至28中任一项所述的双极电池组件，其中一个或多个散热器与所述一根或多根杆直接或间接连通。

30.如权利要求29所述的双极电池组件，其中所述一个或多个散热器是空气冷却的、由循环流体冷却的，或两种情况兼而有之。

31.如前述权利要求中任一项所述的双极电池组件，其中一个或多个管道联接器位于所述一个或多个通道中的至少一者的一个或多个端部上。

32.如权利要求31所述的双极电池组件，其中所述一个或多个管道联接器设置成：插入成型在所述一个或多个通道内、直接成型在所述一个或多个通道内、一个或多个螺纹配件、一个或多个压缩配件、一个或多个摩擦配件或其组合。

33.一种组装和冷却如权利要求1至32中任一项所述的双极电池组件的方法，所述方法包括：使一种或多种流体循环通过一个或多个通道，以从所述双极电池组件的内部移除热量。

34.如权利要求33所述的方法，其中所述方法包括经由一个或多个流动机构使所述一种或多种流体循环。

35.如权利要求33或34所述的方法，其中所述一种或多种流体在循环通过所述一个或多个通道之前与所述电池组件的内部温度具有约50°或更大的温度差。

36.如权利要求35所述的方法，其中所述双极电池组件的所述内部温度在所述一种或多种流体从其中通过之前或同时达到。

37.如权利要求33至36中任一项所述的方法，其中所述一种或多种流体具有约0℃或更高的温度。

38.如权利要求33至36中任一项所述的方法，其中在所述双极电池组件的酸洗、化成、充电、放电或其组合期间使所述一种或多种流体循环通过所述一个或多个通道。

39.如权利要求33所述的方法，其中所述方法包括：

i)通过堆叠所述多个电极板来形成所述电极板堆叠，以在其间产生多个电化学单体电池；和

ii)用液体电解质填充所述多个电化学单体电池。

40.如权利要求37所述的方法，其中所述方法包括将一个或多个热交换器插入和/或固定到所述一个或多个通道。

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