CN117397049A - 电极组合件结构、二次电池以及制造方法 - Google Patents

电极组合件结构、二次电池以及制造方法 Download PDF

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CN117397049A CN202280038771.2A CN202280038771A CN117397049A CN 117397049 A CN117397049 A CN 117397049A CN 202280038771 A CN202280038771 A CN 202280038771A CN 117397049 A CN117397049 A CN 117397049A
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W·H·小钱德勒
R·S·布萨卡
B·A·瓦尔德斯
K·H·李
A·卡尔卡泰拉
M·A·M·科尔
R·金辰
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Abstract

提供了一种用于制造结构的方法，所述结构包括电极组合件以及第一端板和第二端板，所述电极组合件具有多孔电绝缘材料。所述电极组合件包括在堆叠方向上串联堆叠的单位电池单元群、沿着所述堆叠方向分离的相对的第一纵向端面和第二纵向端面。第一端板和第二端板在所述堆叠方向上分离并且上覆于所述第一纵向端面和所述第二纵向端面。根据所述结构的实施例，(i)每个单位电池单元包括电极结构、对电极结构以及位于所述电极结构与所述对电极结构之间的电绝缘隔膜，(ii)每个单位电池单元内的所述电极结构、所述对电极结构和所述电绝缘隔膜具有在竖直方向上分离的相对的第一竖直端面和第二竖直端面，并且(iii)所述竖直方向正交于所述堆叠方向。所述方法包括使用模板向所述电极组合件提供多孔电绝缘材料。

Description

电极组合件结构、二次电池以及制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月23日提交的美国临时专利申请序列第63/293,272号、于2021年12月23日提交的美国临时专利申请序列第63/293,391号、于2021年3月31日提交的美国临时专利申请序列第63/168,638号以及于2021年3月31日提交的美国临时专利申请序列第63/168,454号的权益，所述申请通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及用于能量储存装置(如二次电池)的方法和结构(如电极组合件)，涉及采用此类结构的能量储存装置并且涉及用于制造此类结构和能量装置的方法。
背景技术
摇椅或插入式二次电池是如锂、钠、钾、钙或镁离子等载体离子通过如固体或液体电解质等电解质在正极与负极之间移动的一种能量储存装置。二次电池可以包括单个电池单元或者已经电耦接以形成电池的两个或更多个电池单元，其中每个电池单元包括正极、负极、电绝缘隔膜和电解质。在固态二次电池中，单一固态材料可以用作电绝缘隔膜和电解质两者。
在摇椅电池单元中，正极和负极两者均包括载体离子插入和抽出的材料。在电池单元放电时，载体离子从负极中被抽出并且插入到正极中。在电池单元充电时，发生相反过程：载体离子从正极中被抽出并且插入到负极中。
然而，作为在二次电池充电和/或放电期间发生的这种载体离子提取和插入过程的一部分，载体离子的至少一部分可能会不可逆地损失到电化学反应中。例如，包括锂(或其它载体离子)和电解质组分的分解产物(被称为固体电解质界面相(SEI))可以形成在负极的表面上。此SEI层的形成捕获载体离子并且将所述载体离子从二次电池的循环操作中去除，并且导致不可逆的容量损失。电极组合件中的其它化学和电化学过程也可能导致载体离子的损失。此类损失通常在作为二次电池的形成过程的一部分执行的初始充电步骤期间发生，例如由于在初始充电步骤中形成SEI层，从而导致与包含在二次电池预形成中的载体离子的量相比显著更低的容量。
已经描述了用于补充二次电池的电极的方法(参见例如，授予Castledine等人的美国专利第10,770,760号，所述美国专利特此通过引用整体并入本文)。然而，仍然需要用于有效地且高效地向二次电池提供载体离子以补充损失的载体离子的新方法和结构。
在本公开的各个方面中，制造包括用于如二次电池、燃料电池单元和电化学电容器等能量储存装置的电极组合件的结构的方法，其中可以恢复由于SEI形成和/或负极和/或正极的机械或电气退化而损失的容量。有利地，根据本公开的各方面的能量储存装置提供了增加的循环寿命、更高的能量密度和/或增加的放电速率。
发明内容
简言之，本公开的一个方面涉及一种用于制造包括电极组合件以及第一端板和第二端板的结构的方法，所述电极组合件包括多孔电绝缘材料。所述电极组合件包括在堆叠方向上串联堆叠的单位电池单元群、沿着所述堆叠方向分离的相对的第一纵向端面和第二纵向端面，并且所述第一端板和所述第二端板在所述堆叠方向上分离并且上覆于所述第一纵向端面和所述第二纵向端面，其中(i)每个单位电池单元包括电极结构、对电极结构以及位于所述电极结构与所述对电极结构之间的电绝缘隔膜，(ii)每个单位电池单元内的所述电极结构、所述对电极结构和所述电绝缘隔膜具有在竖直方向上分离的相对的第一竖直端面和第二竖直端面，并且(iii)所述竖直方向正交于所述堆叠方向。所述方法包括使用模板向所述电极组合件提供多孔电绝缘材料。
本公开的仍另一个方面涉及一种包括电极组合件以及第一端板和第二端板的结构，所述电极组合件包括多孔电绝缘材料。所述电极组合件包括：在堆叠方向上串联堆叠的单位电池单元群、沿着所述堆叠方向分离的相对的第一纵向端面和第二纵向端面，并且所述第一端板和所述第二端板在所述堆叠方向上分离并且上覆于所述第一纵向端面和所述第二纵向端面，其中(i)每个单位电池单元包括电极结构、对电极结构以及位于所述电极结构与所述对电极结构之间的电绝缘隔膜，(ii)每个单位电池单元内的所述电极结构、所述对电极结构和所述电绝缘隔膜具有在竖直方向上分离的相对的第一竖直端面和第二竖直端面，并且(iii)所述竖直方向正交于所述堆叠方向。根据一个方面，使用模板用多孔电绝缘材料至少部分地覆盖所述第一竖直端面和所述第二竖直端面。
在以下描述和附图中，本公开的其它方面、特征和实施例将部分地讨论并且部分地显而易见。
附图说明
图1A是具有一组电极约束件的电极组合件的一个实施例的透视图。
图1B是用于二次电池的三维电极组合件的一个实施例的示意图。
图1C是图1B的电极组合件的插入横截面视图。
图1D是沿着图1B中的线D截取的图1B的电极组合件的横截面视图。
图2展示了包括电极组合件和一组电极约束件的能量储存装置或二次电池的一实施例的分解图。
图3A展示了具有辅助电极的电极组合件的一实施例在Z-Y平面中的横截面。
图3B展示了具有一组电极约束件的电极组合件的一实施例在X-Y平面中的俯视图，所述一组电极约束件在其中具有孔隙。
图4是包括多孔电绝缘材料的电极组合件的一实施例的横截面视图。
图5是包括卷绕电极组合件的二次电池的实施例的透视图和横截面视图。
图6A和6B是在向电极组合件的电极和/或对电极的第一竖直端面和/或第二竖直端面提供多孔电绝缘材料之前(6A)和之后(6B)的电极组合件的一实施例的具有插入视图的俯视图。
图7A展示了沿着图1A中所示的线A-A'截取的电极组合件的一实施例的横截面，并且展示了主生长约束系统和次生长约束系统的实施例的元件。
图7B展示了沿着图1A中所示的线B-B'截取的电极组合件的一实施例的横截面，并且展示了主生长约束系统和次生长约束系统的实施例的元件。
图7C展示了沿着图1A中所示的线A-A'截取的电极组合件的一实施例的横截面，并且展示了主生长约束系统和次生长约束系统的实施例的另外的元件。
图8是具有次生长约束系统并且具有位于电极组合件的电极和/或对电极的第一竖直端面和/或第二竖直端面之上的多孔电绝缘材料的电极组合件的一实施例的俯视图。
图9是描绘了用于向电极组合件的电极和/或对电极的第一竖直端面和/或第二竖直端面提供多孔电绝缘材料的方法的一部分的示意图。
图10是电极组合件之上的模板的一实施例的透视图；
图11A是定位在一组缓冲器之间的电极组合件的一实施例的横截面视图；
图11B和11C是端板的实施例的侧视图；
图12是具有覆盖电极组合件的外围部分的模板的电极组合件的一部分的一实施例的横截面视图；
图13是具有覆盖电极组合件的外围部分的模板的电极组合件的一部分的另一个实施例的横截面视图；
图14是具有覆盖电极组合件的外围部分的模板的电极组合件的一部分的另一个实施例的横截面视图；
图15是具有弯曲轮廓的端板的电极组合件的一部分的一实施例的侧视图；并且
图16是具有弯曲轮廓的端板的电极组合件的一部分的一实施例的另一个侧视图。
当结合附图考虑时，根据以下详细描述，本发明主题的其它方面、实施例和特征将变得显而易见。附图是示意性的并且不旨在按比例绘制。为了清楚起见，在不需要图示来允许本领域的普通技术人员理解本发明主题的情况下，未在每个图中标记每个元件或组件，也未示出本发明主题的每个实施例的每个元件或组件。
定义
如本文所使用的，“一个(a)”、“一种(an)”和“所述(the)”(即，单数形式)是指复数指示物，除非上下文另有明确指示。例如，在一个实例中，对“电极”的引用包含单个电极和多个类似电极两者。
如本文所使用的，“约(about)”和“大约(approximately)”是指所述值的±10％、5％或1％。例如，在一个实例中，约250μm将包含225μm至275μm。进一步举例来说，在一个实例中，约1,000μm将包含900μm至1,100μm。除非另外指示，否则在说明书和权利要求中使用的表示数量(例如，测量值等)等的所有数字应理解为在所有情况下由术语“约”修饰。因此，除非相反地指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是近似值。每个数值参数应该至少根据所报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释。
如本文中在二次电池的状态的上下文中使用的“充电状态”是指二次电池被充电至其额定容量的至少75％的状态。例如，电池可以充电至其额定容量的至少80％、其额定容量的至少90％并且甚至其额定容量的至少95％，如其额定容量的100％。
如本文所使用的，“C倍率”是指二次电池放电的倍率的量度，并且被定义为放电电流除以理论电流消耗，在所述理论电流消耗下电池将在一小时内递送其标称额定容量。例如，C倍率1C表示在一个小时内使电池放电的放电电流，倍率2C表示在1/2小时内使电池放电的放电电流，倍率C/2表示在2小时内使电池放电的放电电流等。
如本文中在二次电池的状态的上下文中使用的“放电状态”是指二次电池放电至小于其额定容量的25％的状态。例如，电池可以放电至小于其额定容量的20％，如小于其额定容量的10％并且甚至小于其额定容量的5％，如其额定容量的0％。
如本文中在二次电池在充电状态与放电状态之间循环的上下文中使用的“循环”是指对电池进行充电和/或放电，以使电池在循环中从充电状态或放电状态的第一状态移动到与第一状态相反的第二状态(即，如果第一状态被放电，则为充电状态，或者如果第一状态被充电，则为放电状态)，并且然后使电池移动回至第一状态以完成循环。例如，二次电池在充电状态与放电状态之间的单个循环可以包含如在充电循环中将电池从放电状态充电至充电状态，并且然后放电返回至放电状态以完成循环。单个循环还可以包含如在放电循环中将电池从充电状态放电至放电状态，并且然后充电回至充电状态以完成循环。
对于如在“电极结构”或“电极活性材料”中使用的术语“电极”，应当理解，此类结构和/或材料在某些实施例中可以对应于例如在“负极结构”、“阳极结构”、“负极活性材料”和“阳极活性材料”中使用的“负极”，如“阳极”的结构和/或材料。对于如在“对电极结构”或“对电极活性材料”中使用的术语“对电极”，应当理解，此类结构和/或材料在某些实施例中可以对应于例如在“正极结构”、“阴极结构”、“正极活性材料”和“阴极活性材料”中使用的“正极”，如“阴极”的结构和/或材料。即，在适当情况下，针对电极和/或对电极所描述的任何实施例可以对应于相同的实施例，其中所述电极和/或对电极具体地是负极和/或正极，分别包含其对应的结构和材料。
如本文所使用的，“纵轴”、“横轴”和“竖轴”是指相互垂直的轴(即，各自彼此正交)。例如，如本文所使用的，“纵轴”、“横轴”和“竖轴”类似于用于限定三维方面或取向的笛卡尔坐标系。因此，本文中的本发明主题的元件的描述不限于用于描述元件的三维取向的一个或多个特定轴。可替代地，当提及本发明主题的三维方面时，轴可以是可互换的。
如本文所使用的，“纵向方向”、“横向方向”和“竖直方向”是指相互垂直的方向(即，各自彼此正交)。例如，如本文所使用的，“纵向方向”、“横向方向”和“竖直方向”可以分别大致平行于用于限定三维方面或取向的笛卡尔坐标系的纵轴、横轴和竖轴。
如本文中关于电极组合件提及的“费雷特直径(Feret diameter)”被定义为在垂直于两个平面的方向上测量的限制电极组合件的两个平行平面之间的距离。例如，电极组合件在纵向方向上的费雷特直径是如在纵向方向上测量的在限制电极组合件的垂直于纵向方向的两个平行平面之间的距离。作为另一个实例，电极组合件在横向方向上的费雷特直径是如在横向方向上测量的在限制电极组合件的垂直于横向方向的两个平行平面之间的距离。作为又另一个实例，电极组合件在竖直方向上的费雷特直径是如在竖直方向上测量的在限制电极组合件的垂直于竖直方向的两个平行平面之间的距离。
如本文中关于端板使用的“最大竖直范围”被定义为端板的任一竖直侧上的沿着竖轴在任一竖直方向上延伸最大距离的点。例如，对于具有在竖直方向上分离的第一竖直端面和第二竖直端面的端板，第一最大竖直范围可以是在第一竖直端面上的沿着竖轴在第一竖直方向上延伸第一竖直端面上的任何点的最大距离的那个点，并且第二最大竖直范围可以是在第二竖直端面上的沿着竖轴在与第一竖直方向相反的第二竖直方向上延伸第二竖直端面上的任何点的最大距离的那个点。
如本文中在二次电池的充电状态与放电状态之间循环的上下文中使用的“重复循环”是指从放电状态至充电状态或从充电状态至放电状态循环多于一次。例如，在充电状态与放电状态之间重复循环可以包含从放电状态至充电状态循环至少2次，如从放电状态充电至充电状态、放电回至放电状态、再次充电至充电状态并且最终放电回至放电状态。作为又另一个实例，在充电状态与放电状态之间重复循环至少2次可以包含从充电状态放电至放电状态、充电回至充电状态、再次放电至放电状态并且最终充电回至充电状态。进一步举例来说，在充电状态与放电状态之间重复循环可以包含从放电状态至充电状态循环至少5次并且甚至循环至少10次。进一步举例来说，在充电状态与放电状态之间重复循环可以包含从放电状态至充电状态循环至少25次、50次、100次、300次、500次并且甚至1000次。
如本文中在二次电池的上下文中使用的“额定容量”是指在一段时间内递送指定电流的二次电池的容量，如在标准温度条件(25℃)下测量的。例如，通过确定指定时间内的电流输出或者通过确定指定电流，可以输出电流的时间，并且取电流和时间的乘积，可以以安倍小时为单位测量额定容量。例如，对于额定20安倍小时的电池，如果电流被指定用于额定的2安培，则所电池可以被理解为是将提供10小时电流输出的电池，并且相反地，如果时间被指定用于额定的10小时，则所述电池可以被理解为是将在10小时期间输出2安培的电池。具体地，二次电池的额定容量可以作为在指定放电电流(如C倍率)下的额定容量给出，其中C倍率是电池相对于其容量放电的倍率的量度。例如，C倍率1C表示在一个小时内使电池放电的放电电流，2C表示在1/2小时内使电池放电的放电电流，C/2表示在2小时内使电池放电的放电电流等。因此，例如，在C倍率1C下额定20安培小时的电池将给出20安培的放电电流持续1小时，而在C倍率2C下额定20安培小时的电池将给出40安培的放电电流持续1/2小时，并且在C倍率C/2下额定20安培小时的电池将给出10安培的放电电流超过2小时。
如本文中在电极组合件的尺寸的上下文中使用的“最大宽度”(WEA)对应于电极组合件的如在纵向方向上从电极组合件的纵向端面的相对点测量的最大宽度。
如本文中在电极组合件的尺寸的上下文中使用的“最大长度”(LEA)对应于电极组合件的如在横向方向上从电极组合件的侧向表面的相对点测量的最大长度。
如本文中在电极组合件的尺寸的上下文中使用的“最大高度”(HEA)对应于电极组合件的如在横向方向上从电极组合件的侧向表面的相对点测量的最大高度。
具体实施方式
一般来说，本公开涉及一种在充电状态与放电状态之间循环的能量储存装置100，如二次电池102，如例如在图1A-1D和2中所示。二次电池102包含电池外壳104、电极组合件106、载体离子以及所述电池壳体内的非水液体电解质。在某些实施例中，二次电池102还包含限制电极组合件106的生长的一组电极约束件108。受到约束的电极组合件106的生长可以是电极组合件106的一个或多个维度的宏观增加。
根据本公开的实施例，提供了一种用于制造电极组合件的方法，其中可以促进载体离子从包括载体离子源的辅助电极686转移到电极组合件106，如例如图3A中所示。如本文进一步详细讨论的，根据某些实施例，载体离子的转移作为初始形成过程的一部分来执行，所述初始形成过程被执行以激活包括电极组合件的二次电池。根据其它实施例，载体离子的转移作为补充电极组合件中的载体离子的过程的一部分来执行，所述载体离子由于在初始形成过程期间和/或在充电状态与放电状态之间循环期间固体电解质界面相(SEI)的形成而损失。在某些实施例中，制造电极组合件的方法可以提供多孔电绝缘材料到电极组合件的施加，其允许载体离子从中通过。
再次参考图1A-1D，在一个实施例中，电极组合件106包含在堆叠方向(即，图1B中的堆叠方向D)上串联堆叠的单位电池单元群504。单位电池单元群中的每个成员包括电极结构110、对电极结构112以及位于电极结构与对电极结构之间的电绝缘隔膜130，以使电极结构110与对电极结构112彼此电绝缘。在一个实例中，如图1B中所示，电极组合件106包括一系列堆叠单位电池单元504，其包括交替布置的电极结构110和对电极结构112。图1C是示出了具有图1B的电极组合件106的二次电池102的插图，并且图1D是具有图1B的电极组合件106的二次电池的横截面。还可以提供堆叠单位电池单元504a、504b系列的其它布置。
在一个实施例中，电极结构110包括电极活性材料层132和电极集电器136，如例如图1A-1D中所示。例如，电极结构110可以包括安置在一个或多个电极活性材料层132之间的电极集电器136。根据一个实施例，电极活性材料层132包括阳极活性材料，并且电极集电器136包括阳极集电器。类似地，在一个实施例中，对电极结构112包括对电极活性材料层138和对电极集电器140。例如，对电极结构112可以包括安置在一个或多个对电极活性材料层138之间的对电极集电器140。根据一个实施例，对电极活性材料层138包括阴极活性材料，并且对电极集电器140包括阴极集电器。此外，应当理解，电极结构110和对电极结构112分别不限于本文所述的具体实施例和结构，并且还可以提供除了本文具体描述的配置、结构和/或材料之外的其它配置、结构和/或材料来形成电极结构110和对电极结构112。根据某些实施例，单位电池单元群中的每个单位电池单元504a、504b以堆叠系列包括电极集电器136的单位电池单元部分、包括电极活性材料层132的电极结构110、位于电极活性材料层与对电极活性材料层之间的电绝缘隔膜130、包括对电极活性材料层138的对电极结构112以及对电极集电器140的单位电池单元部分。在某些实施例中，对于以堆叠系列彼此邻近的单位电池单元，电极集电器的单位电池单元部分、电极活性材料层、隔膜、对电极活性材料层和对电极集电器的单位电池单元部分的顺序将颠倒，其中电极集电器和/或对电极集电器的各部分在邻近单位电池单元之间共享，如例如图1C中所示。
根据如图1A-1D中所示的实施例中，电极结构群110和对电极结构群112中的成员分别以交替顺序布置，其中交替顺序的方向对应于堆叠方向D。根据此实施例的电极组合件106进一步包括相互垂直的纵轴、横轴和竖轴，其中纵轴AEA总体上对应于或平行于电极结构群和对电极结构群中的成员的堆叠方向D。如图1B中的实施例中所示，纵轴AEA被描绘为对应于Y轴，横轴被描绘为对应于X轴，并且竖轴被描绘为对应于Z轴。
根据本文中本公开的实施例，单位电池单元群中的每个单位电池单元504内的电极结构110、对电极结构112和电绝缘隔膜130具有在正交于单位电池单元群的堆叠方向的竖直方向上分离的相对的第一竖直端面和第二竖直端面。例如，参考图1C和4，单位电池单元群中的每个成员中的电极结构110可以包括在竖直方向上分离的相对的第一竖直端面500a和第二竖直端面500b，单位电池单元群中的每个成员中的对电极结构110可以包括在竖直方向上分离的相对的第一竖直端面501a和第二竖直端面501b，并且电绝缘隔膜130可以包括在竖直方向上分离的相对的第一竖直端面502a和第二竖直端面502b。根据又另一个实施例，单位电池单元群中的成员具有第一竖直边缘边沿503a和第二竖直边缘边沿503b，所述第一竖直边缘边沿和第二竖直边缘边沿跨每个单位电池单元成员内的电极结构110、电绝缘隔膜130和对电极结构112的相对的第一竖直端面和第二竖直端面延伸并且包括所述第一竖直端面和所述第二竖直端面。参考图3A和4，根据又另一个实施例，同一单位电池单元群成员内的电极结构110和对电极结构112的第一竖直端面500a、501a彼此竖直地偏移以形成第一凹部505a，并且同一单位电池单元群成员内的电极结构110和对电极结构112的第二竖直端面500b、501b彼此竖直地偏移以形成第二凹部505b。例如，对电极第一竖直端面和第二竖直端面可以相对于同一单位电池单元群成员内的相应电极第一竖直端面和第二竖直端面向内凹陷和/或偏移。参考图3A，在一个实施例中，单位电池单元群中的成员包括对电极活性材料层138，所述对电极活性材料层具有第一竖直端面501a和第二竖直端面501b，所述第一竖直端面和第二竖直端面相对于电极活性材料层132和/或电绝缘隔膜130的第一竖直端面和第二竖直端面向内凹陷。
根据一个实施例，电极组合件106进一步包括覆盖单位电池单元群504中的成员的电极结构110和/或对电极结构112的第一竖直端面和/或第二竖直端面500a、500b、501a、501b的多孔电绝缘材料508。例如，如图3A和4中所示，多孔电绝缘材料508可以位于由单位电池单元成员内的电极结构110和对电极结构112的竖直偏移形成的第一凹部505a和第二凹部505b中的一者或多者内。根据某些实施例，多孔电绝缘材料的孔隙率在20％至60％(孔体积/多孔电绝缘材料的总体积的百分比)的范围内。根据某些实施例，多孔电绝缘材料508能够提供离子导电结构，并且可以提供由辅助电极提供的载体离子到单位电池单元群中的成员的路径。
根据本公开的一个实施例，提供了一种用于制造结构101的方法，所述结构包括电极组合件106并具有多孔电绝缘材料508，如例如图4中所示。如本文进一步详细讨论的，参考图11-12，根据某些实施例，电极组合件106包括在堆叠方向上串联堆叠的单位电池单元群504、沿着堆叠方向分离的相对的第一纵向端面116和第二纵向端面118。根据某些实施例，结构101进一步包括第一端板180和第二端板182，所述第一端板和所述第二端板沿着堆叠方向分离并且上覆于第一纵向端面116和第二纵向端面118。根据所述方法和/或结构的某些实施例：(i)每个单位电池单元504包括电极结构110、对电极结构112以及位于电极结构110与对电极结构112之间的电绝缘隔膜130，(ii)每个单位电池单元504内的电极结构110、对电极结构112和电绝缘隔膜130具有在竖直方向上分离的相对的第一竖直端面和第二竖直端面(500a，500b)、(501a，501b)、(502a，502b)，并且(iii)所述竖直方向正交于所述堆叠方向。根据某些实施例，所述方法包括使用模板700向电极组合件106提供多孔电绝缘材料508。
参考图11A-11C和12，在一个实施例中，第一端板180和第二端板182对应于如本文进一步描述的主生长约束系统的第一主生长约束件154和第二主生长约束件156。根据一个实施例，第一端板180和第二端板182各自包括在正交于堆叠方向的平面(例如，X-Z平面)中的横截面面积的竖直厚度tEP，其中在相应的第一端板和第二端板的邻近堆叠单位电池单元系列的内部区域1801中的第一端板和第二端板中的每一者的第一横截面面积1803的第一竖直厚度tEP1大于在堆叠方向上在相应的第一端板和第二端板的位于相应第一区域外部的第二区域1802中的第二横截面面积1804的第二竖直厚度tEP2。在另一个实施例中，第一端板180和第二端板182中的每一者在正交于堆叠方向的平面中的横截面面积处具有相应最大竖直厚度tEPMAX，对于每个端板，所述横截面面积具有最大竖直厚度tEP。在一个实施例中，第一端板180和第二端板182中的每一者还包括相应的第一竖直端面区域和第二竖直端面区域(1806a，1806b)，所述相应的第一竖直端面区域和第二竖直端面区域与第一端板180和第二端板182中的每一者的相对的第一竖直侧和第二竖直侧(1850a，1850b)上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合。在另一个实施例中，第一端板和第二端板中的每一者各自具有第一竖直端面区域和第二竖直端面区域(1806a，1806b)，所述第一竖直端面区域和所述第二竖直端面区域与第一端板180和第二端板182的相对的第一竖直侧和第二竖直侧(1850a，1850b)上的相应的第一最大竖直范围和第二最大竖直范围(1805a，1805b)重合。在某些实施例中，每个端板的与所述端板的第一最大竖直范围和第二最大竖直范围重合的第一竖直端面区域1806a和第二竖直端面区域1806b中的一者或多者还可以同时与所述端板的最大竖直厚度tEPMAX重合。
参考图10-12，在一个实施例中，所述方法包括(a)将包括限定模板孔隙702的模板框架701的模板700定位在第一端板180和第二端板182之上，使得模板框架701覆盖电极组合件106的外围1853的至少一部分，并且通过模板孔隙702暴露单位电池单元504群中的成员的电极结构110和对电极结构112的第一竖直端面500a、501a。在另一个实施例中，所述方法包括(a)将包括限定模板孔隙702的模板框架701的模板700定位在第一端板180和第二端板182之上，其中模板700定位在第一端板180和第二端板182之上，使得模板框架701的顶表面703不超过第一端板和第二端板中的每一者的在竖直方向上与相应的第一端板180和第二端板182中的每一者的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一竖直端面区域1806a。在另一个实施例中，所述方法包括(a)将包括限定模板孔隙702的模板框架701的模板700定位在第一端板180和第二端板182之上，其中所述模板定位在第一端板和第二端板之上，使得模板框架的顶表面703不超过第一端板和第二端板的与位于电极组合件的与模板框架的顶表面相同的竖直侧上的相应的第一端板和第二端板中的每一者的相应第一最大竖直范围1805a重合的第一竖直端面区域1806a。
在一个实施例中，所述方法进一步包括(b)通过模板孔隙702施加多孔电绝缘材料508，以至少部分地并且甚至完全地覆盖单位电池单元群中的成员的电极结构110或对电极结构112的第一竖直端面500a、501a。在另一个实施例中，所述方法包括(b)通过模板孔隙702施加多孔电绝缘材料508，以至少部分地并且甚至完全地覆盖单位电池单元群中的成员的对电极结构112的第一竖直端面501a。在一些实施例中，单位电池单元504群中的成员的每个电极结构110包括电极活性材料层132，并且单位电池单元群中的成员的每个对电极结构112包括对电极活性材料层138，并且(b)包括通过模板孔隙702施加多孔电绝缘材料508以覆盖单位电池单元群中的成员的对电极活性材料层的第一竖直端面507a。
在一个实施例中，所述方法进一步包括(c)将模板700定位在第一端板180和第二端板182之上，使得通过模板孔隙702暴露单位电池单元群中的成员的电极结构110和对电极结构112的第二竖直端面500b、501b。在一个实施例中，模板700定位在第一端板180和第二端板182之上，使得模板框架701的顶表面703不超过第一端板和第二端板的与位于电极组合件106的与模板框架701的顶表面703相同的竖直侧1850a上的相应的第一端板和第二端板中的每一者的相应第二最大竖直范围1805b重合的第一竖直端面区域1806a。在一个实施例中，模板700定位在第一端板180和第二端板182之上，使得模板框架701的顶表面703不超过第一端板180和第二端板182的与第一端板和第二端板的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第二竖直端面区域1806b。
在一个实施例中，所述方法进一步包括(d)通过模板孔隙702施加多孔电绝缘材料508，以至少部分地并且甚至完全地覆盖单位电池单元群中的成员的电极结构110或对电极结构112的第二竖直端面500b、501b。在另一个实施例中，所述方法包括(d)通过模板孔隙702施加多孔电绝缘材料508，以至少部分地并且甚至完全地覆盖单位电池单元群中的成员的对电极结构110、112的第二竖直端面501b。在一些实施例中，单位电池单元504群中的成员的每个电极结构110包括电极活性材料层132，并且单位电池单元504群中的成员的每个对电极结构112包括对电极活性材料层138，并且(d)包括通过模板孔隙702施加多孔电绝缘材料508以覆盖单位电池单元群中的成员的对电极活性材料层的第二竖直端面507b。
在一个实施例中，所述方法进一步包括在将多孔电绝缘材料508施加到电极组合件106之后，使电极组合件106围绕垂直于竖直方向的轴(例如，X轴或Z轴)旋转。在一些实施例中，在将多孔电绝缘材料施加到电极结构或对电极结构的第一竖直端面500a、501a之后，使电极组合件旋转，并且其中所述方法进一步包括在旋转之后将多孔电绝缘材料施加到电极结构或对电极结构的第二竖直端面500b、501b。根据本文所公开的方法，在一个实施例中，所述方法包括使电极组合件106围绕堆叠方向上的纵轴或正交于堆叠方向和竖直方向的横向方向上的横轴旋转，以使电极结构和对电极结构的第一竖直端面和第二竖直端面(500a，500b)、(501a，501b)在竖直方向上的位置反转。
根据本文所公开的方法，在一个实施例中，电极结构110和对电极结构112在正交于堆叠方向的横截面面积中的最大竖直厚度不超过第一端板180和第二端板182中的每一者在竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX。在另一个实施例中，对电极结构112在正交于堆叠方向的横截面面积中的最大竖直厚度不超过第一端板180和第二端板182中的每一者在竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX。在一个实施例中，对电极结构112的对电极活性材料层138在正交于堆叠方向的横截面面积中的最大竖直厚度不超过第一端板和第二端板中的每一者在竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX。
在一个实施例中，电极结构110和对电极结构112的第一竖直端面500a、501a不超过第一端板180和第二端板182的与第一端板和第二端板的位于电极组合件的与第一竖直端面500a、501a相同的竖直侧1850a上的第一最大竖直范围1805a重合的第一竖直端面区域1806a。在一个实施例中，对电极结构112的第一竖直端面501a不超过第一端板和第二端板的与第一端板和第二端板的位于电极组合件的与第一竖直端面501a相同的竖直侧1850a上的第一最大竖直范围1805a重合的第一竖直端面区域1806a。在另一个实施例中，对电极结构112的对电极活性材料层138的第一竖直端面507a不超过第一端板和第二端板的与第一端板和第二端板的位于电极组合件的与第一竖直端面507a相同的竖直侧1850a上的第一最大竖直范围1805a重合的第一竖直端面区域1806a。
在一个实施例中，电极结构110和对电极结构112的第二端面500b、501b不超过第一端板180和第二端板1182的与第一端板和第二端板的位于电极组合件的与第二竖直端面500b、501b相同的竖直侧1850b上的第二最大竖直范围1805b重合的第二竖直端面区域1806b。在另一个实施例中，对电极结构112的第二竖直端面501b不超过第一端板180和第二端板182的与第一端板和第二端板的位于电极组合件的与第二竖直端面501b相同的竖直侧1850b上的第二最大竖直范围1805b重合的第二竖直端面区域1806b。在另一个实施例中，对电极结构112的对电极活性材料层的第二竖直端面507b不超过第一端板和第二端板的与第一端板180和第二端板182的位于电极组合件的与第二竖直端面507b相同的竖直侧1850b上的第二最大竖直范围1805b重合的第二竖直端面区域1806b。
在另一个实施例中，电极结构110和对电极结构112的第一竖直端面500a、501a相对于第一端板180和第二端板182的与第一端板和第二端板的位于电极组合件的与第一竖直端面500a、501a相同的竖直侧1850a上的第一最大竖直范围1805a重合的第一竖直端面区域1806a凹陷。在又另一个实施例中，对电极结构112的第一竖直端面501a相对于第一端板和第二端板的位于电极组合件的与第一竖直端面501a相同的竖直侧1850a上的第一最大竖直范围1805a凹陷。在一些实施例中，单位电池单元504群中的成员的每个电极结构110包括电极活性材料层132，并且单位电池单元504群中的成员的每个对电极结构112包括对电极活性材料层138，并且其中对电极结构112的对电极活性材料层的第一竖直端面507a相对于第一端板和第二端板的位于电极组合件的与第一竖直端面507a相同的竖直侧1850a上的第一最大竖直范围1805a凹陷。在一些其它实施例中，单位电池单元504群中的成员的每个电极结构110包括电极活性材料层132，并且单位电池单元群中的成员的每个对电极结构112包括对电极活性材料层138，并且其中对电极结构112的对电极活性材料层在正交于堆叠方向的平面中的最大竖直厚度不超过第一端板和第二端板中的每一者在竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX。
在一个实施例中，电极结构110和对电极结构112的第二端面500b、501b相对于第一端板和第二端板的位于电极组合件的与第二竖直端面500b、501b相同的竖直侧1850b上的第二最大竖直范围1805b凹陷。在另一个实施例中，对电极结构112的第二端面501b相对于第一端板和第二端板的位于电极组合件的与第二竖直端面501b相同的竖直侧1850b上的第二最大竖直范围1805b凹陷。在一些实施例中，单位电池单元群中的成员的每个电极结构110包括电极活性材料层132，并且单位电池单元群中的成员的每个对电极结构112包括对电极活性材料层138，并且其中对电极结构112的对电极活性材料层的第二端面507b相对于第一端板和第二端板的与第一端板和第二端板的位于电极组合件的与第二端面相同的竖直侧1850b上的第二最大竖直范围1805b重合的第二表面区域1806b凹陷。
根据本文所公开的方法，在一个实施例中，在(a)中，模板700被定位成使得模板框架的顶表面703在电极组合件106中的电极结构110或对电极结构112的第一端面500a、501a之上竖直地间隔开。在另一个实施例中，在(a)中，模板700被定位成使得模板框架的顶表面703在电极组合件中的对电极结构112的第一端面501a之上竖直地间隔开。在一些实施例中，单位电池单元群中的成员的每个电极结构110包括电极活性材料层132，并且单位电池单元群中的成员的每个对电极结构112包括对电极活性材料层138，并且其中在(a)中，模板700被定位成使得模板框架的顶表面703在电极组合件中的对电极结构112的对电极活性材料层的第一端面507a之上竖直地间隔开。
在一个实施例中，在(c)中，模板700被定位成使得模板框架的顶表面703在电极结构110或对电极结构112的第二端面500b、501b之上竖直地间隔开。在另一个实施例中，在(c)中，模板700被定位成使得模板框架的顶表面703在电极组合件106中的对电极结构112的第二端面501b之上竖直地间隔开。在一些实施例中，单位电池单元504群中的成员的每个电极结构110包括电极活性材料层132，并且单位电池单元504群中的成员的每个对电极结构112包括对电极活性材料层138，并且其中在(c)中，模板700被定位成使得模板框架的顶表面703在电极组合件中的对电极结构112的对电极活性材料层的第二端面507b之上竖直地间隔开。
根据本文所公开的方法，在一个实施例中，在(a)中，模板700被定位成使得模板框架的顶表面703不超过电极组合件中的电极结构110或对电极结构112的第一端面500a、501a或在所述第一端面之下竖直地间隔开。在另一个实施例中，在(a)中，模板700被定位成使得模板框架的顶表面703不超过电极组合件中的对电极结构112的第一端面501a或在所述第一端面之下竖直地间隔开。在一些实施例中，单位电池单元504群中的成员的每个电极结构110包括电极活性材料层132，并且单位电池单元504群中的成员的每个对电极结构112包括对电极活性材料层138，并且其中在(a)中，模板700被定位成使得模板框架的顶表面703不超过电极组合件中的对电极结构112的对电极活性材料层的第一端面507a或在所述第一端面之下竖直地间隔开。
在一个实施例中，在(c)中，模板700被定位成使得模板框架的顶表面703不超过电极组合件106中的电极结构110或对电极结构112的第二端面500b、501b或在所述第二端面之下竖直地间隔开。在另一个实施例中，在(c)中，模板700被定位成使得模板框架的顶表面703不超过电极组合件中的对电极结构112的第二端面501b或在所述第二端面之下竖直地间隔开。在一些实施例中，单位电池单元群中的成员的每个电极结构110包括电极活性材料层132，并且单位电池单元群中的成员的每个对电极结构112包括对电极活性材料层138，并且其中在(c)中，模板700被定位成使得模板框架的顶表面703不超过电极组合件中的对电极结构112的对电极活性材料层的第二端面507b或在所述第二端面之下竖直地间隔开。在一个实施例中，在(a)或(c)中的任一者中，模板700在堆叠方向上围绕第一端板180和第二端板182的外围定位。在一个实施例中，在(a)和(c)中的一者或多者中，模板孔隙被定位成使得通过孔隙暴露与端板的最大竖直范围或最大厚度中的一者或多者重合的第一竖直端面区域1806a(在(a)中)和/或第二竖直端面区域1806b(在(c)中)。在某些实施例中，通过将端板180、182的至少一部分容纳在模板孔隙内，端板充当模板在堆叠方向上的延伸。
根据本文所公开的方法，在一个实施例中，在(a)中，模板框架701被收容在第一端板和第二端板的外部区域1802的接收表面区域1813a上，所述外部区域1802在正交于堆叠方向的第二横截面面积1804中具有第二竖直厚度tEP2，所述第二竖直厚度小于在邻近堆叠单位电池单元系列504的内部区域1801中正交于堆叠方向的第一横截面面积1803中的第一竖直厚度tEP1。在另一个实施例中，在(c)中，模板框架701被收容在第一端板和第二端板的外部区域1802的接收表面区域1813b上，所述外部区域1802在正交于堆叠方向的第二横截面面积1804中具有第二竖直厚度tEP2，所述第二竖直厚度小于在邻近堆叠单位电池单元系列504的内部区域1801中正交于堆叠方向的第一横截面面积1803中的第一竖直厚度tEP1。在一个实施例中，在(a)中，模板框架701被收容在第一端板和第二端板的外部区域1802的接收表面区域1813a上，所述接收表面区域不超过或小于第一端板和第二端板的与相应的第一端板和第二端板在竖直方向上的第一最大竖直范围1805a重合的第一表面区域1806a。在另一个实施例中，在(c)中，模板框架701被收容在第一端板和第二端板的外部区域1802的接收表面区域1813b上，所述接收表面区域不超过或小于第一端板和第二端板的在竖直方向上与相应的第一端板和第二端板的第二最大竖直范围1805b重合的第二表面区域1806b。
在一些实施例中，第一端板180和第二端板182各自包括在第一端板和第二端板的相应的相对的第一竖直侧1850a和第二竖直侧1850b上的第一端板竖直端面1870a和第二端板竖直端面1870b，所述第一竖直端面和所述第二竖直端面中的至少一者包括邻近堆叠单位电池单元系列的内部区域中的内表面区域1807以及在堆叠方向上位于内表面区域外部的外部区域中的外表面区域1808，所述外表面区域1808在竖直方向上从内表面区域1807向内偏移。
在一些实施例中，第一端板竖直端面1870a和第二端板竖直端面1870b中的每一者包括在邻近堆叠单位电池单元系列的内部区域1801中在竖直方向上分离的相对的内表面区域1807a、1807b，以及在堆叠方向上在位于内部区域1801外部的外部区域1802中在竖直方向上分离的相对的外表面区域1808a、1808b，第一端板竖直端面和第二端板竖直端面中的每一者的相对的外表面区域1808a、1808b在竖直方向上从相对的内表面区域1807a、1807b向内偏移。
在一个实施例中，模板框架701包括第一相对搁架704a和第二相对搁架704b，并且在(a)或(c)中的任一者中，模板700定位在电极组合件106之上，使得模板框架701的第一相对搁架704a和第二相对搁架704b被第一端板180和第二端板182的位于电极组合件的与模板框架相同的竖直侧1850a、1850b上的向内偏移的外表面区域1808a、1808b收容。在另一个实施例中，模板框架701包括第一相对搁架704a和第二相对搁架704b，并且在(a)和(c)中的任一者中，第一相对框架区域704a和第二相对框架区域704b的上框架表面703被定位成使得其不会延伸超出第一端板180和第二端板182的第一表面区域1806a或相对于所述第一表面区域凹陷，所述第一表面区域与竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合。在一些实施例中，模板框架701包括第一相对搁架704a和第二相对搁架704b，并且其中在(a)中，第一相对框架区域704a和第二相对框架区域704b的上框架表面703被定位成使得其不会延伸超出第一端板和第二端板的第一表面区域1806a或相对于所述第一表面区域凹陷，所述第一表面区域与第一端板和第二端板的位于电极组合件的与第一相对框架区域和第二相对框架区域的上表面703相同的竖直侧1850a上的第一最大竖直范围1805a重合。在一些实施例中，模板框架701包括第一相对搁架704a和第二相对搁架704b，并且其中在(c)中，第一相对框架区域704a和第二相对框架区域704b的上框架表面703被定位成使得其不会延伸超出第一端板和第二端板的第二表面区域1806b或相对于所述第二表面区域凹陷，所述第二表面区域与第一端板和第二端板的位于电极组合件的与第一相对框架区域和第二相对框架区域的上表面703相同的竖直侧1850b上的第二最大竖直范围1805b重合。
参考图11A-11C和12-13，根据本文所公开的方法，在一个实施例中，电极组合件106包括在堆叠方向上的纵轴(例如，Y轴)和在竖直方向上的竖轴(例如，Z轴)，并且其中第一端板180和第二端板182各自包括在竖轴和纵轴的平面中具有斜切、倾斜、阶梯状或其任何组合的横截面轮廓的第一相对竖直端面1870a和第二相对竖直端面1870b。在一个实施例中，如图12中所示，第一端板180和第二端板182中的每一者在竖轴和纵轴的平面中的横截面轮廓从内部区域1801到外部区域1802单调地减小。在一个实施例中，如图13中所示，第一端板180和第二端板182中的每一者在竖轴和纵轴的平面中的横截面轮廓在相应的第一端板和第二端板中的每一者中从内部区域1801到外部区域1802阶梯式减小。在一个实施例中，相应的第一端板和第二端板的外部区域1802包括适于收容模板框架701的阶梯特征1860。
根据本文所公开的方法，在一个实施例中，(b)包括使用叶片705通过模板孔隙702施加多孔电绝缘材料508的浆料，以至少部分地并且甚至完全地覆盖单位电池单元群504中的成员的电极结构110或对电极结构112的第一竖直端面500a、501a。在另一个实施例中，(b)包括使用叶片通过模板孔隙702施加多孔电绝缘材料508的浆料，以至少部分地并且甚至完全地覆盖单位电池单元群504中的成员的对电极结构112的第一竖直端面501a。在一些实施例中，单位电池单元504群中的成员的每个电极结构110包括电极活性材料层132，并且单位电池单元504群中的成员的每个对电极结构112包括对电极活性材料层138，并且其中(b)包括使用叶片通过模板孔隙702施加多孔电绝缘材料508的浆料，以至少部分地并且甚至完全地覆盖单位电池单元群504中的成员的对电极结构112的对电极活性材料层的第一竖直端面507a。
根据本文所公开的方法，在一个实施例中，(d)包括使用叶片705通过模板孔隙702施加多孔电绝缘材料508的浆料，以至少部分地并且甚至完全地覆盖单位电池单元群504中的成员的电极结构110或对电极结构112的第二竖直端面500b、501b。在另一个实施例中，(d)包括使用叶片通过模板孔隙702施加多孔电绝缘材料508的浆料，以至少部分地并且甚至完全地覆盖单位电池单元群504中的成员的对电极结构112的第二竖直端面501b。在一些实施例中，单位电池单元504群中的成员的每个电极结构110包括电极活性材料层132，并且单位电池单元504群中的成员的每个对电极结构112包括对电极活性材料层138，并且其中(d)包括使用叶片通过模板孔隙702施加多孔电绝缘材料508的浆料，以至少部分地并且甚至完全地覆盖单位电池单元群504中的成员的对电极结构112的对电极活性材料层的第二竖直端面507b。
根据本文所公开的方法，在一个实施例中，(b)包括使叶片沿着第一端板和第二端板的第一竖直端面1870a在正交于竖直方向和堆叠方向的横向方向上行进，以通过模板孔隙702将多孔电绝缘材料508施加到电极结构110或对电极结构112的第一竖直端面500a、501a。在另一个实施例中，叶片在第一端板和第二端板的第一表面区域1806a处跨第一竖直端面1870a行进，所述第一表面区域在竖直方向上与相应最大竖直厚度tEPMAX重合。在某些实施例中，叶片在第一端板和第二端板的第一表面区域1806a处跨第一竖直端面1870a行进，所述第一表面区域在竖直方向上与第一端板和第二端板的相应第一最大范围1805a重合。在又另一个实施例中，(b)包括使叶片跨第一端板和第二端板的第一竖直端面1870a在正交于堆叠方向和竖直方向的横向方向上行进。在一些实施例中，在(b)中，叶片的长度在堆叠方向上从第一端板180至第二端板182跨电极组合件106延伸。在一些实施例中，在(b)中，将多孔电绝缘材料508施加到叶片或电极组合件106的表面中的任一者，并且叶片沿着第一端板和第二端板的第一竖直端面1870a在横向方向上行进。在一个实施例中，在叶片穿过和/或扫过第一端板和第二端板时，所述叶片与所述第一竖直端面中的一个或多个第一竖直端面接触。
根据本文所公开的方法，在一个实施例中，(d)包括使叶片沿着第一端板180和第二端板182的第二竖直端面1870b在正交于竖直方向和堆叠方向的横向方向上行进，以通过模板孔隙702将多孔电绝缘材料508施加到电极结构110或对电极结构112的第二端面500b、501b。在一个实施例中，叶片在第一端板和第二端板的第二表面区域1806b处跨第一端板和第二端板的第二竖直端面1870b行进，所述第二表面区域在竖直方向上与相应最大竖直厚度tEPMAX重合。在某些实施例中，叶片在第一端板和第二端板的第二表面1806b处跨第二竖直端面1870b行进，所述第二表面在竖直方向上与第一端板和第二端板的相应第二最大范围1805b重合。在另一个实施例中，叶片跨第一端板180和第二端板182的第二竖直端面1870b在正交于堆叠方向和竖直方向的横向方向上行进。在一些实施例中，在(b)中，叶片的长度在堆叠方向上从第一端板180至第二端板182跨电极组合件106延伸。在又另一个实施例中，(d)包括使叶片沿着第一端板和第二端板的第二竖直端面1870b在正交于竖直方向和堆叠方向的横向方向上行进，以通过模板孔隙702将多孔电绝缘材料508施加到电极结构110或对电极结构112的第二端面500b、501b。在一些实施例中，(d)包括将多孔电绝缘材料508施加到叶片或电极组合件106的表面中的任一者，以及使叶片沿着第一端板和第二端板的第二竖直端面1870b在横向方向上行进。在一个实施例中，在叶片穿过和/或扫过第一端板和第二端板时，所述叶片与所述第二竖直端面中的一个或多个第二竖直端面接触。
根据本文所公开的方法，在一个实施例中，(a)包括定位模板700，使得通过模板孔隙702暴露第一端板180和第二端板182的第一竖直端面1870a的邻近堆叠单位电池单元系列504的至少一部分。在另一个实施例中，(c)包括定位模板700，使得通过模板孔隙702暴露第一端板180和第二端板182的第二竖直端面1870b的邻近堆叠单位电池单元系列504的至少一部分。例如，在某些实施例中，可以通过(a)和(c)中的任一者中的模板孔隙暴露位于第一端板和第二端板的邻近堆叠单位电池单元系列的内部区域1801中的内表面区域1807a、1807b。
根据本文所公开的方法，在一个实施例中，(a)包括定位模板700，使得通过模板孔隙702暴露第一端板和第二端板的第一竖直侧1850a上的在竖直方向上与相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一表面区域1806a。在另一个实施例中，(a)包括定位模板700，使得通过模板孔隙702暴露具有第一最大竖直范围1805a的第一端板和第二端板的第一竖直侧1850a上的第一表面区域1806a。
根据本文所公开的方法，在一个实施例中，(c)包括定位模板700，使得通过模板孔隙702暴露第一端板和第二端板的第二竖直侧1850b上的在竖直方向上与相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第二表面区域1806b。在另一个实施例中，(c)包括定位模板700，使得通过模板孔隙702暴露第一端板和第二端板的第二竖直侧1850b上的与第二最大竖直范围1805b重合的第二表面区域1806b。
根据本文所公开的方法，在一个实施例中，在(a)和(c)中的任一者中，模板700被定位使得模板框架701在正交于堆叠方向和竖直方向两者的横向方向上至少部分地覆盖电极组合件106的外围1853。
根据本文所公开的方法，并且在一个实施例中，参考图14，每个单位电池单元504包括电极集电器端部区段512和对电极集电器端部区段513，所述电极集电器端部区段和所述对电极集电器端部区段在正交于堆叠方向和竖直方向两者的相对的横向方向上从相应的电极结构110和对电极结构112延伸。在一些实施例中，电极集电器136和对电极集电器140的端部区段相对于电极结构110和对电极结构112的第一竖直端面和第二竖直端面(500a，500b)、(501a，501b)在竖直方向上凹陷。在一些实施例中，在(a)和(c)中的任一者中，模板700被定位成使得模板框架701在正交于堆叠方向和竖直方向的横向方向上在电极组合件106的外围处至少部分地覆盖电极集电器136和对电极集电器140的端部区段512、513。在一些实施例中，在(a)和(c)中的任一者中，模板700被定位使得电极集电器136和对电极集电器140的端部区段512、513相对于模板框架701凹陷。在一些实施例中，在(a)和(c)中的任一者中，模板700被定位使得模板框架701的相对横向搁架704a、704b定位在电极集电器136和对电极集电器140的端部区段512、513之上。在一个实施例中，端部区段512、513可以包括集电器连接区域512a、513a两者，所述集电器连接区域被配置成连接到母线，并且所述端部区段可以进一步包括可移除区域512b、513b，所述可移除区域在横向方向上位于集电器连接区域外部并且被配置成在组装结构101期间移除以暴露集电器连接区域512a、513a以用于连接到相应母线。在如图14中所示的实施例中，端部区段512、513包括端部区段的横向端部处的可移除区域512b、513b，并且模板700设置在集电器连接区域512a、513a和可移除区域512b、513b两者之上，以阻止将多孔电绝缘材料施加到这些区域。
根据本文所公开的方法，在一个实施例中，电极集电器136和对电极集电器140的端部区段512、513的第一竖直端面和第二竖直端面(515a，515b)、(516a，516b)相对于以下中的任一者凹陷至少0.010mm：(i)电极结构110的第一竖直端面500a和第二竖直端面500b；(ii)第一端板和第二端板的与第一端板180和第二端板182的第一最大竖直范围和第二最大竖直范围(1805a，1805b)重合的第一竖直表面区域1806a和第二竖直表面区域1806b；以及(iii)第一端板和第二端板的与第一端板和第二端板在竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一竖直表面区域1806a和第二竖直表面区域1806b。在一些实施例中，电极集电器136和对电极集电器140的端部区段512、513的第一竖直端面和第二竖直端面(515a，515b)、(516a、516b)相对于以下中的任一者凹陷至少0.025mm：(i)电极结构的第一竖直端面500a和第二竖直端面500b；(ii)第一端板和第二端板的与第一端板180和第二端板182的第一最大竖直范围1805a和第二最大竖直范围1805b重合的第一表面区域1806a和第二表面区域1806b；以及(iii)第一端板和第二端板的与第一端板和第二端板在竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一表面区域1806a和第二表面区域1806b。在一些实施例中，电极集电器136和对电极集电器140的端部区段512、513的第一竖直端面和第二竖直端面(515a，515b)、(516a，516b)相对于以下中的任一者凹陷至少0.050mm：(i)电极结构的第一竖直端面500a和第二竖直端面500b；(ii)第一端板和第二端板的与第一端板180和第二端板182的第一最大竖直范围和第二最大竖直范围(1805a，1805b)重合的第一表面区域1806a和第二表面区域1806b；以及(iii)第一端板和第二端板的与第一端板和第二端板在竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一表面区域1806a和第二表面区域1806b。在一些实施例中，电极集电器136和对电极集电器140的端部区段512、513的第一竖直端面和第二竖直端面(515a，515b)、(516a，516b)凹陷以在电极集电器136和对电极集电器140的端部区段512、513的第一竖直端面和第二竖直端面(515a，515b)、(516a，516b)与电极结构或对电极结构的第一竖直端面和第二竖直端面(500a，500b)、(501a，501b)之间的竖直距离中容纳模板框架701。
根据本文所公开的方法，在一个实施例中，所述方法进一步包括在堆叠方向上将电极组合件106放置在一组相对缓冲器800之间，并且在堆叠方向上通过缓冲器将压力施加到第一端板180和第二端板182。在一个实施例中，所述一组相对缓冲器800压靠在端板180、182的第一纵向端面1890a和第二纵向端面1890b上并且对其施加压缩压力。在一个实施例中，电极组合件106被放置在缓冲器800之间，使得第一端板和第二端板的与第一端板和第二端板的第一最大竖直范围1805a重合的第一表面区域1806a在竖直方向上延伸超过缓冲器的第一竖直端面801a和第二竖直端面801b。在一些实施例中，电极组合件106被放置在缓冲器800之间，使得第一端板180和第二端板182的与第一端板和第二端板在竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一表面区域1806a在竖直方向上延伸超过缓冲器的第一竖直端面801a和第二竖直端面801b。
在一些实施例中，所述方法进一步包括将模板框架701的至少一部分搁置在所述一组相对缓冲器800上。在一些实施例中，第一端板和第二端板的与第一端板和第二端板的第一最大竖直范围1805a和第二最大竖直范围1805b重合的第一表面区域1806a和第二表面区域1806b延伸至少0.010mm超过所述一组缓冲器的第一竖直端面801a和第二竖直端面801b。在一些实施例中，第一端板和第二端板的与第一端板和第二端板在竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一表面区域1806a和第二表面区域1806b延伸至少0.010mm超过所述一组缓冲器的第一竖直端面801a和第二竖直端面801b。在一些实施例中，第一端板和第二端板的与第一端板和第二端板的第一最大竖直范围1805a和第二最大竖直范围1805b重合的第一表面区域1806a和第二表面区域1806b延伸至少0.025mm超过所述一组缓冲器的第一竖直端面801a和第二竖直端面801b。在一些实施例中，第一端板和第二端板的与第一端板和第二端板在竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一表面区域1806a和第二表面区域1806b延伸至少0.025mm超过所述一组缓冲器的第一竖直端面801a和第二竖直端面801b。在一些实施例中，第一端板和第二端板的与第一端板和第二端板的第一最大竖直范围和第二最大竖直范围(1805a，1805b)重合的第一表面区域1806a和第二表面区域1806b延伸至少0.050mm超过所述一组缓冲器的第一竖直端面801a和第二竖直端面801b。在一些实施例中，第一端板和第二端板的与第一端板和第二端板的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一表面区域1806a和第二表面区域1806b在竖直方向上延伸至少0.050mm超过所述一组缓冲器的第一竖直端面801a和第二竖直端面801b。
根据本文所公开的实施例，在一个实施例中，第一端板180和第二端板182中的每一者的横截面厚度tEP在堆叠方向上从相应的第一端板和第二端板的邻近堆叠单位电池单元系列的内部区域1801到相应的第一端板和第二端板的在堆叠方向上位于第一区域外部的外部区域1802减小。
参考图3A-3B，根据某些实施例，提供了一种将载体离子从辅助电极686穿过多孔电绝缘材料508转移到单位电池单元群504中的成员的方法。如以上讨论的，载体离子可以被转移以向单位电池单元成员的电极结构110提供载体离子，从而补偿由固体电解质界面相(SEI)层的形成引起的载体离子的损失，所述SEI层可以在具有电极组合件106的二次电池102的初始形成过程或后续充电循环期间形成。在某些实施例中，从对电极结构引入到单位电池单元中的载体离子的一部分不可逆地结合在此SEI层中并且因此从循环操作(即，从用户可用的容量)中去除。因此，在初始放电期间，相较于在初始充电操作期间由阴极初始提供的载体离子，更少的载体离子从电极结构返回至对电极结构，从而导致不可逆的容量损失。在二次电池的每个后续充电和放电循环期间，由电极结构和/或对电极结构的机械和/或电气退化引起的容量损失往往每循环少得多，但是随着电池老化，甚至每循环相对小的载体离子损失也会显著地有助于能量密度和循环寿命的降低。另外，化学和电化学退化也可能发生在电极和对电极结构上并导致容量损失。因此，本文中本公开的实施例提供了激活电极组合件和/或二次电池的方法，如通过将添加的载体离子从辅助电极提供到单位电池单元成员的初始形成过程，和/或在被执行以补充在具有电极组合件的二次电池的后续充电和/或放电循环期间损失的载体离子含量的补充过程期间。根据某些实施例，载体离子被转移以补偿在电极组合件的初始或后续充电循环期间载体离子的损失。
根据一个实施例，辅助电极686包括载体离子源，如锂、钠、钾、钙、镁和铝离子中的任一种。在如图3A中所示的实施例中，辅助电极686定位在单位电池单元成员的电极结构、对电极结构和电绝缘隔膜的竖直端面之上，如定位在第一次生长约束件158和/或第二次生长约束件160中的孔隙176之上。在一个版本中，一个或多个辅助电极686定位在第一竖直端面和第二竖直端面两者之上，和/或可替代地，辅助电极686可以定位在第一竖直端面和第二竖直端面中的仅一者之上。例如，在一个实施例中，第一辅助电极686a定位在电极结构110和/或对电极结构112的第一竖直端面之上，并且第二辅助电极686b定位在电极结构和/或对电极结构的第二竖直端面之上。辅助电极686可以例如通过开关和/或控制电池单元(未示出)选择性地电连接到或耦接到单位电池单元成员的电极结构110和/或对电极结构112中的一者或多者。根据某些实施例，辅助电极电解地或以其它方式耦接到单位电池单元群中的成员的对电极结构和/或电极结构(例如，通过隔膜)，以提供从辅助电极至电极结构和/或对电极结构的载体离子流。电解地耦接是指载体离子可以通过电解质被转移，如从辅助电极转移到电极结构110和/或对电极结构112，以及在电极结构110与对电极结构112之间转移。辅助电极686也如通过一系列导线或其它电连接直接或间接地电耦接到电极结构和/或对电极结构。
在一个实施例中，载体离子被转移以实现和/或恢复预定对电极结构放电结束电压Vces eod和预定电极结构放电结束电压Ves,eod，其中对于群的单位电池单元，单位电池单元的放电电压Vcell,eod＝Ves,eod–Vces,eod。例如，在一个实施例中，当单位电池单元成员和/或含有单位电池单元成员的二次电池在二次电池的放电循环期间(在形成SEI时的初始充电与放电循环之后)达到电池单元放电结束电压Vcell,eod时，电极结构放电结束电压Ves,eod小于0.9V(相对于Li)且大于0.4V(相对于Li)。因此，例如，在一个此类实施例中，当二次电池在二次电池的放电循环期间达到电池单元放电结束电压Vcell,eod时(即，当电池单元处于放电负载下时)，电极放电结束电压Ves,eod可以在约0.5V(相对于Li)至约0.8V(相对于Li)的范围内。进一步举例来说，在一个此类实施例中，当二次电池在二次电池的放电循环期间达到电池单元放电结束电压Vcell,eod时(即，当电池单元处于放电负载下时)，电极结构放电结束电压Ves,eod可以在约0.6V(相对于Li)至约0.8V(相对于Li)的范围内。在一个此类实施例中，当二次电池在二次电池的放电循环期间达到电池单元放电结束电压Vcell,eod时(即，当电池单元处于放电负载下时)，电极结构放电结束电压Ves,eod可以在约0.6V(相对于Li)至约0.7V(相对于Li)的范围内。
根据又另一个实施例，预定对电极结构Vces,eod值对应于对电极结构的充电状态是其可逆库仑容量的至少95％并且Vces,eod为至少0.4V(相对于Li)但小于0.9V(相对于Li)的电压。例如，在一个此类实施例中，当达到Vcell,eod时，对电极结构具有与对电极结构的电荷状态是其可逆库仑容量的至少96％并且Ves,eod为至少0.4V(相对于Li)但小于0.9V(相对于Li)的电压相对应的Vces,eod值。进一步举例来说，在一个此类实施例中，当达到Vcell,eod时，对电极结构具有与对电极结构的电荷状态是其可逆库仑容量的至少97％并且Ves,eod为至少0.4V(相对于Li)但小于0.9V(相对于Li)的电压相对应的Vces,eod值。进一步举例来说，在一个此类实施例中，当达到Vcell,eod时，对电极结构具有与对电极结构的电荷状态是其可逆库仑容量的至少98％并且Ves,eod为至少0.4V(相对于Li)但小于0.9V(相对于Li)的电压相对应的Vces,eod值。进一步举例来说，在一个此类实施例中，当达到Vcell,eod时，对电极结构具有与对电极结构的电荷状态是其可逆库仑容量的至少99％并且Ves,eod为至少0.4V(相对于Li)但小于0.9V(相对于Li)的电压相对应的Vces,eod值。
根据一个实施例，所述方法包括：(i)在初始或后续充电循环期间，将载体离子从对电极结构转移到所述单位电池单元群中的电极结构，以至少部分地对所述电极组合件进行充电，以及(ii)将载体离子从所述辅助电极穿过所述多孔电绝缘材料转移到对电极结构和/或电极结构，所述辅助电极通过所述隔膜电解地耦接到所述单位电池单元群中的成员的所述对电极结构和/或所述电极结构，以向所述电极组合件提供预定对电极结构放电结束电压Vcos,eod和预定电极结构放电结束电压Ves,eod。根据一个实施例，所述方法进一步包括(iii)在(ii)之后将载体离子从所述对电极结构转移到所述单位电池单元群中的成员的所述电极结构，以对所述电极组合件进行充电。例如，在(ii)期间从辅助电极转移到对电极结构的载体离子可以随后在(iii)中从对电极结构转移到电极结构。根据又另一个实施例，(ii)与(i)同时进行。根据某些实施例，在(ii)中，在辅助电极与单位电池单元群中的成员的电极结构和/或对电极结构之间施加偏置电压，以提供穿过多孔电绝缘材料成员至电极结构和/或对电极结构的载体离子流。类似地，在(i)和(iii)中，可以在单位电池单元群中的成员的电极结构与对电极结构之间施加偏置电压，以提供从对电极结构到成员的电极结构的载体离子流。
再次参考图4，根据一个实施例，多孔电绝缘材料508基本上填充单位电池单元群504中的成员的第一凹部505a和第二凹部505b。根据又另一个实施例，多孔电绝缘材料508被安置成使得覆盖单位电池单元成员中的电极结构110和/或对电极结构112的第一竖直端面和/或第二竖直端面500a、500b、501a、501b的多孔电绝缘材料508的至少一部分邻近所述单位电池单元的电绝缘隔膜130。例如，在一个实施例中，多孔电绝缘材料基本上填充第一凹部505a和第二凹部505b的区域，所述第一凹部和第二凹部相对于单位电池单元群中的成员中的电极结构110的第一竖直端面500a和第二竖直端面500b向内安置并且邻接电绝缘隔膜130的面向对电极结构110的第一侧131a。根据某些实施例，多孔电绝缘材料填充从电绝缘隔膜130的第一竖直端面502a和第二竖直端面502b向内凹陷的第一凹部505a和/或第二凹部505b的至少一部分，以向电绝缘隔膜130提供结构支撑。例如，在某些实施例中，多孔电绝缘材料可以提供邻接电绝缘隔膜130的第一竖直端部133a和第二竖直端部133b的刚性材料，以保持竖直端部相对于对电极结构112的第一竖直端面和第二竖直端面的直立位置。在某些实施例中，保持电绝缘隔膜130的竖直端部133a、133b的位置可以降低电极结构与对电极结构之间发生电短路的可能性以及其它不期望的影响。在某些实施例中，多孔电绝缘材料还可以减少阴极结构的第一竖直端面和第二竖直端面的各部分处的不期望的电边缘效应。
根据一个实施例，单位电池单元群中的成员的电极结构110包括电极活性材料层132和电极集电器层136，并且单位电池单元群中的成员的对电极结构112包括对电极活性材料层138和对电极集电器层140，并且多孔电绝缘材料508覆盖单位电池单元群中的成员的对电极活性材料层的第一竖直端面507a和第二竖直端面507b。在如图3A和4中所示的实施例中，多孔电绝缘材料跨对电极结构112的第一竖直端面501a和第二竖直端面501b在堆叠方向上延伸并且覆盖所述第一竖直端面和第二竖直端面，包含跨邻近单位电池单元504a、504b中的对电极活性材料层138的第一竖直端面507a和第二竖直端面507b中的一者或多者，并且在某些实施例中，跨由邻近单位电池单元504共享的对电极集电器140的第一竖直端面509a和第二竖直端面509b。在此实施例中，跨邻近单位电池单元的各部分延伸的多孔电绝缘材料可以邻接邻近单位电池单元中的电绝缘隔膜130的竖直端部133a、133b并且为所述竖直端部提供结构支撑。在又另外的实施例中，多孔电绝缘材料508可以设置在电极结构110的第一竖直端面和第二竖直端面上，如设置在邻近单位电池单元504a、504b中的电极活性材料层132的第一竖直端面511a和第二竖直端面511b上，并且跨由邻近单位电池单元504共享的电极集电器136的第一竖直端面510a和第二竖直端面510b设置。
根据又另外的实施例，多孔电绝缘材料508设置在电极结构和对电极结构的第一竖直端面和第二竖直端面的那些部分上，其中提供载体离子流从辅助电极到单位电池单元群中的成员的路径。例如，在将载体离子流从辅助电极686提供到对电极结构112的实施例中，多孔电绝缘材料508安置在对电极结构的第一竖直端面和第二竖直端面上，以提供载体离子到对电极结构的路径。举例来说，在将载体离子流从辅助电极提供到电极结构110的实施例中，多孔电绝缘材料508安置在电极结构的第一竖直端面和第二竖直端面上，以提供载体离子到电极结构的路径。
根据某些实施例，可以选择电绝缘材料的孔隙率以提供穿过材料的载体离子的预定电导率。在某些实施例中，多孔电绝缘材料的孔隙率为至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％和/或至少55％。此外，在某些实施例中，多孔电绝缘材料的孔隙率不超过55％、不超过50％、不超过45％、不超过40％和/或不超过35％。根据又另一个实施例，多孔电绝缘材料508的孔隙率相对于位于单位电池单元群中的成员内的电极结构与对电极结构之间的电绝缘隔膜130的孔隙率的比率在1:0.75至1:1.5的范围内。
在一个实施例中，多孔电绝缘材料508包括分散在粘结剂材料中的微粒材料。例如，特定材料可以包括稳定的金属氧化物和/或陶瓷，如氧化铝、氮化硼、二氧化钛、二氧化硅、氧化锆、氧化镁和氧化钙中的一种或多种。在另一个实施例中，微粒材料包括d50粒径(中值粒径)为至少0.35微米、至少0.45微米、至少0.5微米和/或至少0.75微米的颗粒。在又另一个实施例中，微粒材料包括d50粒径(中值粒径)不超过40微米、不超过35微米、不超过25微米和/或不超过20微米的颗粒。在一个实施例中，至少80重量％、至少85重量％、至少90重量％和/或至少95重量％的颗粒的粒径为至少0.35微米、至少0.45微米、至少0.5微米和/或至少0.75微米，并且不超过40微米、不超过35微米、不超过25微米和/或不超过20微米。此外，在一个实施例中，微粒材料包括至少70wt％、至少75wt％、至少80wt％和/或至少85wt％的多孔电绝缘材料。在另外的实施例中，微粒材料包括不超过99.5wt％、不超过97wt％、不超过95wt％和/或不超过90wt％的多孔电绝缘材料。在一个实施例中，粘结剂材料包括选自由以下组成的组中的任一种的聚合物材料：聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯酸(EAA)、乙烯甲基丙烯酸(EMAA)以及其共聚物。
参考图1A-1D，根据一个实施例，电极组合件106具有分别对应于假想的三维笛卡尔坐标系的x轴、y轴和z轴的相互垂直的横轴、纵轴和竖轴、在纵向方向上彼此分离的第一纵向端面116和第二纵向端面118以及围绕电极组合件纵轴AEA并连接第一纵向端面116和第二纵向端面118的侧向表面142。侧向表面142包括在纵轴的相对侧上并且在正交于纵轴的第一方向上分离的第一区域和第二区域。例如，侧向表面142可以包括在X方向上的相对表面区域144、146(即，矩形棱柱的侧表面)和在Z方向上的相对表面区域148、150。在又另一个实施例中，侧向表面可以包括圆柱形形状。电极组合件106可以进一步包括在纵向方向上测量的最大宽度WEA、由侧向表面界定并在横向方向上测量的最大长度LEA以及由侧向表面界定并在竖直方向上测量的最大高度HEA。在一个实施例中，最大长度LEA与最大高度HEA的比率可以为至少2:1。进一步举例来说，在一个实施例中，最大长度LEA与最大高度HEA的比率可以为至少5:1。进一步举例来说，在一个实施例中，最大长度LEA与最大高度HEA的比率可以为至少10:1。进一步举例来说，在一个实施例中，最大长度LEA与最大高度HEA的比率可以为至少15:1。进一步举例来说，在一个实施例中，最大长度LEA与最大高度HEA的比率可以为至少20:1。不同尺寸的比率可以允许能量储存装置内的最佳配置以使活性材料的量最大化，由此增加能量密度。
在一些实施例中，可以选择最大宽度WEA，以提供大于最大高度HEA的电极组合件106的宽度。例如，在一个实施例中，最大宽度WEA与最大高度HEA的比率可以为至少2:1。进一步举例来说，在一个实施例中，最大宽度WEA与最大高度HEA的比率可以为至少5:1。进一步举例来说，在一个实施例中，最大宽度WEA与最大高度HEA的比率可以为至少10:1。进一步举例来说，在一个实施例中，最大宽度WEA与最大高度HEA的比率可以为至少15:1。进一步举例来说，在一个实施例中，最大宽度WEA与最大高度HEA的比率可以为至少20:1。
根据一个实施例，最大宽度WEA与最大长度LEA的比率可以被选择为在提供最佳配置的预定范围内。例如，在一个实施例中，最大宽度WEA与最大长度LEA的比率可以在1:5至5:1的范围内。进一步举例来说，在一个实施例中，最大宽度WEA与最大长度LEA的比率可以在1:3至3:1的范围内。又进一步举例来说，在一个实施例中，最大宽度WEA与最大长度LEA的比率可以在1:2至2:1的范围内。
根据本公开的实施例，单位电池单元群中的成员的每个电极结构110包括如在横向方向上在电极结构110的第一相对横向端面601a与第二相对横向端面601b之间测量的长度LE，以及如在竖直方向上在电极结构的第一相对竖直端面500a与第二相对竖直端面500b之间测量的高度HE，以及如在纵向方向上在电极结构的第一相对表面603a与第二相对表面603b之间测量的宽度WE，并且单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括如在横向方向上在对电极结构的第一相对横向端面602a与第二相对横向端面602b之间测量的长度LCE，如在竖直方向上在对电极结构的第一相对竖直端面501a与第二相对竖直端面501b之间测量的高度HCE，以及如在纵向方向上在对电极结构的第一相对表面604a与第二相对表面604b之间测量的宽度WCE。
根据一个实施例，对于单位电池单元群中的成员的电极结构110，LE与WE和HE中的每一者的比率分别为至少5:1，并且HE与WE的比率在约2:1至约100:1的范围内，并且对于单位电池单元群中的成员的对电极结构112，LCE与WCE和HCE中的每一者的比率分别为至少5:1，并且HCE与WCE的比率在约2:1至约100:1的范围内。进一步举例来说，在一个实施例中，LE与WE和HE中的每一者的比率为至少10:1，并且LCE与WCE和HCE中的每一者的比率为至少10:1。进一步举例来说，在一个实施例中，LE与WE和HE中的每一者的比率为至少15:1，并且LCE与WCE和HCE中的每一者的比率为至少15:1。进一步举例来说，在一个实施例中，LE与WE和HE中的每一者的比率为至少20:1，并且LCE与WCE和HCE中的每一者的比率为至少20:1。
在一个实施例中，电极结构110的高度(HE)与宽度(WE)的比率分别为至少0.4:1。例如，在一个实施例中，对于单位电池单元群中的成员的每个电极结构110，HE与WE的比率将分别为至少2:1。进一步举例来说，在一个实施例中，HE与WE的比率将分别为至少10:1。进一步举例来说，在一个实施例中，HE与WE的比率将分别为至少20:1。然而，通常，HE与WE的比率通常将分别小于1,000:1。例如，在一个实施例中，HE与WE的比率将分别小于500:1。进一步举例来说，在一个实施例中，HE与WE的比率将分别小于100:1。进一步举例来说，在一个实施例中，HE与WE的比率将分别小于10:1。进一步举例来说，在一个实施例中，对于单位电池单元群中的成员的每个电极结构，HE与WE的比率将分别在约2:1至约100:1的范围内。
在一个实施例中，对电极结构112的高度(HCE)与宽度(WCE)的比率分别为至少0.4:1。例如，在一个实施例中，对于单位电池单元群中的成员的每个对电极结构112，HCE与WCE的比率将分别为至少2:1。进一步举例来说，在一个实施例中，HCE与WCE的比率将分别为至少10:1。进一步举例来说，在一个实施例中，HCE与WCE的比率将分别为至少20:1。然而，通常，HCE与WCE的比率通常将分别小于1,000:1。例如，在一个实施例中，HCE与WCE的比率将分别小于500:1。进一步举例来说，在一个实施例中，HCE与WCE的比率将分别小于100:1。进一步举例来说，在一个实施例中，HCE与WCE的比率将分别小于10:1。进一步举例来说，在一个实施例中，对于单位电池单元群中的成员的每个对电极结构，HCE与WCE的比率将分别在约2:1至约100:1的范围内。
在一个实施例中，单位电池单元群可以包括电极结构110和对电极结构112的交替序列，并且根据能量储存装置100及其预期用途可以包含任何数量的成员。进一步举例来说，在一个实施例中，并且更一般地讲，一群电极结构110和一群对电极结构112各自具有N个成员，N-1个电极结构构件110中的每个电极结构构件位于两个对电极结构构件112之间，N-1个对电极结构构件112中的每个对电极结构构件位于两个电极结构构件110之间，并且N至少为2。进一步举例来说，在一个实施例中，N为至少4。进一步举例来说，在一个实施例中，N为至少5。进一步举例来说，在一个实施例中，N为至少10。进一步举例来说，在一个实施例中，N为至少25。进一步举例来说，在一个实施例中，N为至少50。进一步举例来说，在一个实施例中，N为至少100或更大。
参考图5，在一个实施例中，电极组合件106包括卷绕电极组合件，所述卷绕电极组合件具有单位电池单元群中的成员的电极结构110和对电极结构112的围绕所述卷绕电极组合件的中心轴C的多个卷绕205a、205b，并且其中所述卷绕电极组合件的竖直方向平行于所述中心轴(z方向)，并且进一步其中单位电池单元群中的成员的电极结构和对电极结构包括长度LE和LCE，其分别被定义为从在所述卷绕电极组合件的中心区域200处的对电极结构的第一端部121a延伸，并且沿着每个卷绕延伸到所述电极组合件的外部区域202处的对电极结构的第二端部121b。在所示的实施例中，卷绕电极组合件包括大致圆柱形的形状。
根据一个实施例，多孔电绝缘材料延伸单位电池单元群中的成员的对电极结构的长度LCE的至少50％、至少60％、至少75％、至少85％和/或至少90％，和/或延伸单位电池单元群中的成员的电极结构的长度LE的至少50％、至少60％、至少75％、至少85％和/或至少90％。参考图6A-6B，实施例示出了不具有多孔电绝缘材料508的电极组合件的俯视图(图6A)，并且具有多孔电绝缘材料508的电极组合件被设置为填充凹部505a、505b，所述凹部呈沿着对电极结构的长度LCE延伸的沟槽的形状(图6B)。在图6B中所示的实施例中，多孔电绝缘材料508覆盖对电极活性材料层138和对电极集电器140。除了覆盖阴极结构的第一竖直端面501a和第二竖直端面501b之外，如图6B中所示的实施例进一步包括覆盖电极结构110的电极活性材料层132的长度的多孔电绝缘材料，使得仅电极集电器136保持暴露。
在一个实施例中，电极组合件106被围封在由限制电极组合件106的总体宏观生长的一组电极约束件108限定的体积V内，如例如图1A中所示。所述一组电极约束件108可以能够限制电极组合件106沿着一个或多个维度的生长，如以减少电极组合件106的膨胀和变形，并且由此改进具有所述一组电极约束件108的能量储存装置100的可靠性和循环寿命。不受任何一个特定理论的限制，据信在二次电池102和/或电极组合件的充电和/或放电期间在电极结构110与对电极结构112之间行进的载体离子可以插入到电极活性材料中，从而引起电极活性材料和/或电极结构110膨胀。电极结构110的这种膨胀可能引起电极和/或电极组合件106变形和膨胀，由此损害电极组合件106的结构完整性，和/或增加发生电短路或其它故障的可能性。在一个实例中，电极活性材料层132在能量储存装置100的循环期间的过度膨胀(swelling)和/或膨胀(expansion)和收缩可以引起电极活性材料的碎片从电极活性材料层132脱离和/或分层，由此损害能量储存装置100的效率和循环寿命。在又另一个实例中，电极活性材料层132的过度膨胀和/或膨胀和收缩可以导致电极活性材料破坏电绝缘微孔隔膜130，由此使得电极组合件106发生电短路和其它故障。因此，所述一组电极约束件108抑制这种膨胀或生长，否则这种膨胀或生长可能会随着充电状态与放电状态之间的循环而发生，以改进能量储存装置100的可靠性、效率和/或循环寿命。
在一个实施例中，包括主生长约束系统151的一组电极约束件108被提供以减轻和/或减少电极组合件106在纵向方向上(即，在平行于Y轴的方向上)的生长、膨胀和/或膨胀中的至少一者，如例如图1A中所示。例如，主生长约束系统151可以包含被配置成通过对抗电极组合件106的纵向端面116、118处的膨胀来限制生长的结构。在一个实施例中，主生长约束系统151包括第一主生长约束件154和第二主生长约束件156，所述第一主生长约束件和第二主生长约束件在纵向方向(堆叠方向)上彼此分离并且可以与至少一个主连接构件162结合操作，所述至少一个主连接构件将第一主生长约束件154和第二主生长约束件156连接在一起以限制电极组合件106在堆叠方向上的生长。例如，第一主生长约束件154和第二主生长约束件156可以至少部分地覆盖电极组合件106的第一纵向端面116和第二纵向端面118，并且可以与将主生长约束件154、156彼此连接的连接构件162、164结合操作，以对抗和限制电极组合件106中在充电和/或放电的重复循环期间发生的任何生长。
另外，在二次电池102中的充电和放电过程中的重复循环不仅可以在电极组合件106的纵向方向(例如，图1A中的Y轴)上诱导生长和应变，而且可以在正交于纵向方向的方向上诱导生长和应变，如以上讨论的，如横向方向和竖直方向(例如，分别是图1A中的X轴和Z轴)。此外，在某些实施例中，并入主生长约束系统151以抑制一个方向上的生长甚至可以加剧一个或多个其它方向上的生长和/或膨胀。例如，在提供主生长约束系统151以限制电极组合件106在纵向方向上的生长的情况下，在充电和放电循环期间载体离子的嵌入以及所得到的电极结构的膨胀可以在一个或多个其它方向上诱导应变。具体地，在一个实施例中，由电极生长/膨胀和纵向生长约束的组合产生的应变可能导致电极组合件106在竖直方向(例如，如图1A中所示的Z轴)或者甚至在横向方向(例如，如图1A中所示的X轴)上的屈曲或其它故障。因此，在本公开的一个实施例中，提供了一种次生长约束系统152，其可以与主生长约束系统151结合操作以限制电极组合件106沿着电极组合件106的多个轴的生长。例如，在一个实施例中，次生长约束系统152可以被配置成与主生长约束系统151互锁或以其它方式与所述主生长约束系统协同操作，使得电极组合件106的总体生长可以被限制，以赋予分别具有电极组合件106以及主生长约束系统151和次生长约束系统152的二次电池改善的性能和降低的故障发生率。
参考图7A-7C，一组电极约束件108的一实施例被示出为具有用于电极组合件106的主生长约束系统151和次生长约束系统152。图7A示出了沿着纵轴(Y轴)截取的图1A中的电极组合件106的横截面，使得用竖轴(Z轴)和纵轴(Y轴)展示所得到的2-D横截面。图7B示出了沿着横轴(X轴)截取的图1A中的电极组合件106的横截面，使得用竖轴(Z轴)和横轴(X轴)展示所得到的2-D横截面。如图7A中所示，主生长约束系统151通常可以分别包括沿着纵向方向(Y轴)彼此分离的第一主生长约束件154和第二主生长约束件156。例如，在一个实施例中，第一主生长约束件154和第二主生长约束件156分别包括至少部分地或甚至完全地覆盖电极组合件106的第一纵向端面116的第一主生长约束件154和至少部分地或甚至完全地覆盖电极组合件106的第二纵向端面118的第二主生长约束件156。在又另一个版本中，如当所述主生长约束件中的一个或多个主生长约束件包括电极组合件106的内部结构时，第一主生长约束件154和第二主生长约束件156中的一者或多者可以位于电极组合件106的纵向端面116、118内部。主生长约束系统151可以进一步包括至少一个主连接构件162，所述至少一个主连接构件连接第一主生长约束件154和第二主生长约束件156并且可以具有平行于纵向方向的主轴。例如，主生长约束系统151可以分别包括第一主连接构件162和第二主连接构件164，所述第一主连接构件和第二主连接构件沿着正交于纵轴的轴(如沿着如在实施例中描绘的竖轴(Z轴))彼此分离。第一主连接构件162和第二主连接构件164可以分别用于将第一主生长约束件154和第二主生长约束件156分别连接至彼此，并且用于使第一主生长约束件154和第二主生长约束件156分别保持彼此张紧，以便限制沿着电极组合件106的纵轴的生长。
进一步如图7A-7C中所示，所述一组电极约束件108可以进一步包括次生长约束系统152，所述次生长约束系统通常可以分别包括第一次生长约束件158和第二次生长约束件160，所述第一次生长约束件和第二次生长约束件沿着正交于纵向方向的第二方向(如沿着所示实施例中的竖轴(Z轴))彼此分离。例如，在一个实施例中，第一次生长约束件158至少部分地跨电极组合件106的侧向表面142的第一区域148延伸，并且第二次生长约束件160至少部分地跨电极组合件106的侧向表面142的与第一区域148相对的第二区域150延伸。在又另一个版本中，如当所述次生长约束件中的一个或多个次生长约束件包括电极组合件106的内部结构时，第一次生长约束件158和第二次生长约束件160中的一者或多者可以位于电极组合件106的侧向表面142内部。在一个实施例中，第一次生长约束件158和第二次生长约束件160分别由至少一个次连接构件166连接，所述至少一个次连接构件可以具有平行于第二方向的主轴，如竖轴。次连接构件166可以用于分别将第一次生长约束件158和第二次生长约束件160连接至彼此并保持彼此张紧，以便限制电极组合件106沿着正交于纵向方向的方向的生长，如限制竖直方向上的生长(例如，沿着Z轴)。在图7A中描绘的实施例中，所述至少一个次连接构件166可以对应于第一主生长约束件154和第二主生长约束件156中的至少一者。然而，次连接构件166不限于此，并且可以可替代地和/或另外包括其它结构和/或配置。
根据一个实施例，主生长约束系统151和次生长约束系统152分别被配置成协作地操作，使得主生长约束系统151的各部分协作地充当次生长约束系统152的一部分，和/或次生长约束系统152的各部分协作地充当主生长约束系统151的一部分。例如，在图7A和7B中所示的实施例中，主生长约束系统151的第一主连接构件162和第二主连接构件164分别可以用作第一次生长约束件158和第二次生长约束件160的至少一部分或甚至整个结构，所述第一次生长约束件和第二次生长约束限制在正交于纵向方向的第二方向上的生长。在又另一个实施例中，如上所述，第一主生长约束件154和第二主生长约束件156中的一者或多者可以分别用作一个或多个次连接构件166，以分别连接第一次生长约束件158和第二次生长约束件160。相反，第一次生长约束件158和第二次生长约束件160的至少一部分可以分别充当主生长约束系统151的第一主连接构件162和第二主连接构件164，并且在一个实施例中，次生长约束系统152的所述至少一个次连接构件166可以分别充当第一主生长约束件154和第二主生长约束件156中的一者或多者。因此，主生长约束系统151和次生长约束系统152可以分别共享组件和/或结构以对电极组合件106的生长施加限制。
在一个实施例中，所述一组电极约束件108可以包括如主生长约束件和次生长约束件以及主连接构件和次连接构件等结构，所述结构是位于电池外壳104外部和/或内部的结构，或者可以是电池外壳104本身的一部分。在某些实施例中，电池外壳104可以是经密封的外壳，例如以密封其中的液体电解质，和/或以密封电极组合件106与外部环境隔离。在一个实施例中，所述一组电极约束件108可以包括包含电池外壳104以及其它结构组件的结构的组合。在一个此类实施例中，电池外壳104可以是主生长约束系统151和/或次生长约束系统152的组件；换言之，在一个实施例中，电池外壳104单独地或与一个或多个其它结构(在电池外壳104内和/或之外，例如，主生长约束系统151和/或次生长约束系统152)组合地限制电极组合件106在电极堆叠方向D上和/或在正交于堆叠方向D的第二方向上的生长。在一个实施例中，主生长约束件154、156和次生长约束件158、160中的一者或多者可以包括位于电极组合件内部的结构。在另一个实施例中，主生长约束系统151和/或次生长约束系统152不形成电池外壳104的任何部分，而是除了电池外壳104之外的一个或多个离散结构(在电池外壳104内和/或之外)限制电极组合件106在电极堆叠方向D上和/或在正交于堆叠方向D的第二方向上的生长。在另一个实施例中，主生长约束系统151和次生长约束系统152位于电池外壳104内，所述电池外壳可以是经密封的电池外壳，如气密密封的电池外壳。电极组合件106可以被所述一组电极约束件108限制在某一压力下，所述压力大于在能量储存装置100或具有电极组合件106的二次电池102的重复循环期间电极组合件106的生长和/或膨胀所施加的压力。
在一个示例性实施例中，主生长约束系统151包含电池外壳104内的一个或多个离散结构，所述一个或多个离散结构通过在具有电极结构110的作为电极组合件106的一部分的二次电池102的重复循环时施加压力来限制电极结构110在堆叠方向D上的生长，所述压力超过由电极结构110在堆叠方向D上产生的压力。在另一个示例性实施例中，主生长约束系统151包含电池外壳104内的一个或多个离散结构，所述一个或多个离散结构通过在具有对电极结构112的作为电极组合件106的一部分的二次电池102的重复循环时在堆叠方向D上施加压力来限制对电极结构112在堆叠方向D上的生长，所述压力超过由对电极结构112在堆叠方向D上产生的压力。类似地，次生长约束系统152可以包含电池外壳104内的一个或多个离散结构，所述一个或多个离散结构通过在分别具有电极结构110或对电极结构112的二次电池102的重复循环时在第二方向上施加压力来限制电极结构110和对电极结构112中的至少一者在正交于堆叠方向D的第二方向上(如沿着竖轴(Z轴))的生长，所述压力超过分别由电极结构110或对电极结构112在第二方向上产生的压力。
在又另一个实施例中，主生长约束系统151的第一主生长约束件154和第二主生长约束件156通过在电极组合件106的第一纵向端面116和第二纵向端面118上意味着在纵向方向上施加压力来分别限制电极组合件106的生长，所述压力超过由第一主生长约束件154和第二主生长约束件156施加在电极组合件106的将在正交于纵向方向的方向上的其它表面上的压力，如电极组合件106的侧向表面142沿着横轴和/或竖轴的相对的第一区域和第二区域。即，第一主生长约束件154和第二主生长约束件156可以在纵向方向(Y轴)上施加压力，所述压力超过由此在正交于其的方向(如横向方向(X轴)和竖直(Z轴)方向)上产生的压力。例如，在一个此类实施例中，主生长约束系统151利用第一纵向端面116和第二纵向端面118上(即，在堆叠方向D上)的压力来限制电极组合件106的生长，所述压力超过由主生长约束系统151在垂直于堆叠方向D的两个方向中的至少一个方向或甚至两个方向上在电极组合件106上保持的压力。在另一个实施例中，主生长约束系统151利用第一纵向端面116和第二纵向端面118上(即，在堆叠方向D上)的压力来限制电极组合件106的生长，所述压力是由主生长约束系统151在垂直于堆叠方向D的两个方向中的至少一个方向或甚至两个方向上在电极组合件106上保持的压力的至少2倍。例如，在一个此类实施例中，主生长约束系统151利用第一纵向端面116和第二纵向端面118上(即，在堆叠方向D上)的压力来限制电极组合件106的生长，所述压力是由主生长约束系统151在垂直于堆叠方向D的两个方向中的至少一个方向或甚至两个方向上在电极组合件106上保持的压力的至少3倍。进一步举例来说，在一个此类实施例中，主生长约束系统151利用第一纵向端面116和第二纵向端面118上(即，在堆叠方向D上)的压力来限制电极组合件106的生长，所述压力是由主生长约束系统151在垂直于堆叠方向D的两个方向中的至少一个方向或甚至两个方向上在电极组合件106上保持的压力的至少4倍。进一步举例来说，在一个此类实施例中，主生长约束系统151利用第一纵向端面116和第二纵向端面118上(即，在堆叠方向D上)的压力来限制电极组合件106的生长，所述压力是在垂直于堆叠方向D的两个方向中的至少一个方向或甚至两个方向上在电极组合件106上保持的压力的至少5倍。
现在参考图7C，示出了具有一组电极约束件108的电极组合件106的一实施例，其中横截面沿着图1A中所示的线A-A'截取。在图7C中所示的实施例中，主生长约束系统151可以在电极组合件106的纵向端面116、118处分别包括第一主生长约束件154和第二主生长约束件156，并且次生长约束系统152在电极组合件106的侧向表面142的相对的第一表面区域148和第二表面区域150处包括第一次生长约束件158和第二次生长约束件160。根据此实施例，第一主生长约束件154和第二主生长约束件156可以用作所述至少一个次连接构件166，以连接第一次生长约束件158和第二次生长约束件160并且在正交于纵向方向的第二方向(例如，竖直方向)上将生长约束件保持彼此张紧。然而，另外和/或可替代地，次生长约束系统152可以包括至少一个次连接构件166，所述至少一个次连接构件位于除了电极组合件106的纵向端面116、118之外的区域处。而且，所述至少一个次连接构件166可以被理解为充当第一主生长约束件154和第二主生长约束件156中的至少一者，所述第一主生长约束件和第二主生长约束件位于电极组合件的纵向端部116、118内部，并且可以与另一个内部主生长约束件和/或在电极组合件106的纵向端部116、118处的主生长约束件共同作用以限制生长。参考图7C中所示的实施例，可以提供次连接构件166，所述次连接构件沿着纵轴分别远离电极组合件106的第一纵向端面116和第二纵向端面118而间隔开，如朝向电极组合件106的中心区域。次连接构件166可以在距电极组合件端面116、118的内部位置处分别连接第一次生长约束件158和第二次生长约束件160，并且可以在所述位置处在次生长约束件158、160之间承受张力。在一个实施例中，除了设置在电极组合件端面116、118处的一个或多个次连接构件166(如也用作纵向端面116、118处的主生长约束件154、156的次连接构件166)之外，还设置在从端面116、118的内部位置处连接次生长约束件158、160的次连接构件166。在另一个实施例中，次生长约束系统152包括一个或多个次连接构件166，所述一个或多个次连接构件在与纵向端面116、118间隔开的内部位置处分别与第一次生长约束件158和第二次生长约束件160连接，在纵向端面116、118处具有或不具有次连接构件166。根据一个实施例，内部次连接构件166也可以被理解为充当第一主生长约束件154和第二主生长约束件156。例如，在一个实施例中，内部次连接构件166中的至少一个内部次连接构件可以包括电极结构110或对电极结构112的至少一部分，如以下进一步详细描述的。
更具体地，关于图7C中所示的实施例，次生长约束系统152可以包含上覆于电极组合件106的侧向表面142的第一区域148的第一次生长约束件158以及上覆于电极组合件106的侧向表面142的第二区域150的相对的第二次生长约束件160，第一次生长约束件158和第二次生长约束件160在竖直方向上(即，沿着Z轴)彼此分离。另外，次生长约束系统152可以进一步包含与电极组合件106的纵向端面116、118间隔开的至少一个内部次连接构件166。内部次连接构件166可以平行于Z轴对齐，并且分别连接第一次生长约束件158和第二次生长约束件160，以将生长约束件保持彼此张紧并且形成次生长约束系统152的至少一部分。在一个实施例中，在能量储存装置100和/或具有电极组合件106的二次电池102的重复充电和/或放电期间，所述至少一个内部次连接构件166(单独地或与位于电极组合件106的纵向端面116、118处的次连接构件166一起)可以在竖直方向上(即，沿着Z轴)在第一生长约束件158与次生长约束件160之间承受张力，以减少电极组合件106在竖直方向上的生长。此外，在如图7C中所示的实施例中，所述一组电极约束件108进一步包括主生长约束系统151，所述主生长约束系统在电极组合件106的纵向端部116、118处分别具有第一主生长约束件154和第二主生长约束件156，所述纵向端部分别在电极组合件106的第一侧向表面区域148和第二侧向表面区域150处通过第一主连接构件162和第二主连接构件164连接。在一个实施例中，次内部连接构件166本身可以被理解为分别与第一主生长约束件154和第二主生长约束件156中的一者或多者协同作用，以在电极组合件106的在纵向方向上位于次内部连接构件166与电极组合件106的纵向端部116、118之间的每个部分上施加约束压力，第一主生长约束件154和第二主生长约束件156可以分别位于所述纵向端部。
根据一个实施例，第一次生长约束件158和第二次生长约束件160分别连接到包括电极110或对电极112结构或电极组合件106的其它内部结构的至少一部分的次连接构件166。在一个实施例中，第一次生长约束件158和第二次生长约束件160分别可以连接到对电极结构112和/或电极结构110的第一竖直端面和/或第二竖直端面，或者形成次连接构件166的其它内部结构。在一个实施例中，第一次生长约束件158连接到单位电池单元群504中的成员的电极结构110和/或对电极结构112的第一竖直端面500a、501a。在另一个实施例中，第二次生长约束件160连接到单位电池单元群504中的成员的电极结构110或对电极结构112的第二竖直端面500b、501b。在第一竖直端面处连接的单位电池单元成员可以与在第二竖直端面处连接的单位电池单元成员相同，或者可以不同。在单位电池单元群中的成员中，第一次生长约束件和/或第二次生长约束件可以连接到电极结构和/或对电极结构的第一竖直端面和/或第二竖直端面，所述电极结构和/或对电极结构包含电极集电器、电极活性材料层、对电极集电器和对电极活性材料层中的一者或多者。在另一个实例中，第一次生长约束件和第二次生长约束件可以连接到电绝缘隔膜的第一竖直端面和/或第二竖直端面。因此，在某些实施例中，在单位电池单元群中的成员中，次连接构件166可以包括电极结构和/或对电极结构的结构中的一个或多个结构，所述电极结构和/或对电极结构包含电极集电器、电极活性材料层、对电极集电器和对电极活性材料层中的一者或多者。参考图3A-3B，示出了第一次生长约束件158和第二次生长约束件160连接到包括单位电池单元群中的成员中的电极集电器136的次连接构件166的实施例。在图4中，第一次生长约束件158和第二次生长约束件160连接到次连接构件166，所述次连接构件包括电极结构110，所述电极结构包含电极集电器136。此外，在一个实施例中，第一主连接构件是第一次生长约束件，第二主连接构件是第二次生长约束件，并且第一主生长约束件或第二主生长约束件是第一次连接构件。
参考图15-16，在一个实施例中，第一次生长约束件158和第二次生长约束件160连接到与第一主生长约束件154和第二主生长约束件156相对应的第一端板180和第二端板182。在一个实施例中，第一生长约束件158和次生长约束件160的在第一次生长约束件158和第二次生长约束件160的相对纵向端部处的端部区段1880围绕第一端板和第二端板中的每一者的第一竖直端面1870a和第二竖直端面1870b的至少一部分卷绕。在一个实施例中，第一次生长约束件158和第二次生长约束件160的端部区段1880围绕第一端板180和第二端板182中的每一者的第一竖直端面1870a和第二竖直端面1870b的至少一部分卷绕，以连接到第一端板和第二端板的外部纵向端面。根据一些实施例，第一次生长约束件和第二次生长约束件的端部区段通过以下中的任一种或多种连接到第一端板和第二端板的外部纵向端面：粘附、胶合、焊接、键合、钎焊、烧结、压力接触、铜焊、热喷涂连接、夹紧、引线键合、带状键合、超声波键合、超声波焊接、电阻焊接、激光束焊接、电子束焊接、感应焊接、冷焊接、等离子体喷涂、火焰喷涂和电弧喷涂。根据一个实施例，第一次生长约束件和第二次生长约束件的端部区段围绕第一端板和第二端板中的每一者的第一竖直端面和第二竖直端面的至少一部分卷绕，以在由竖轴和平行于堆叠方向的纵轴形成的平面中提供端部区段的弯曲轮廓。在一个实施例中，第一生长约束件和第二生长约束件的端部区段围绕第一端板和第二端板的第一竖直端面和第二竖直端面弯曲。
根据本文中的实施例，主生长约束系统151限制电极组合件106在纵向方向上的生长，使得在二次电池102的20个连续循环(充电状态与放电状态之间的循环)内，电极组合件106在纵向方向上的费雷特直径的任何增加小于20％，或在二次电池的10个连续循环内费雷特直径的任何增加小于10％，或在5个连续循环内费雷特直径的任何增加小于10％，或费雷特直径的任何增加在电池的每个循环小于1％。在一个实施例中，在二次电池的20个连续循环和/或50个连续循环内，电极组合件在堆叠方向上的费雷特直径的任何增加小于3％和/或小于2％。根据本文中的另外的实施例，包括第一连接构件158和第二连接构件160的次生长约束系统152限制电极组合件106在竖直方向上的生长，使得在二次电池的20个连续循环内电极组合件在竖直方向上的费雷特直径的任何增加小于20％，或者在二次电池的10个连续循环内费雷特直径的任何增加小于10％，或在5个连续循环内费雷特直径的任何增加小于10％，或费雷特直径的任何增加在电池的每个循环小于1％。在一个实施例中，在二次电池的20个连续循环和/或50个连续循环内，电极组合件在竖直方向上的费雷特直径的任何增加小于3％和/或小于2％。
在一个实施例中，第一主生长约束件154和第二主生长约束件156分别包括至少部分地或甚至完全地覆盖电极组合件106的第一纵向端面116的第一主生长约束件154和至少部分地或甚至完全地覆盖电极组合件106的第二纵向端面118的第二主生长约束件156。在一个实施例中，电极组合件106被配置成使得电极组合件106在正交于堆叠方向(即，纵向方向)的平面中的投影的表面积小于电极组合件106到其它正交平面上的投影的表面积。例如，参考图1中所示的电极组合件106实施例(例如，矩形棱柱)，可以看出电极组合件106在正交于堆叠方向的平面(即，X-Z平面)中的投影的表面积对应于LEA X HEA。类似地，电极组合件106在Z-Y平面中的投影对应于WEA X HEA，并且电极组合件106在X-Y平面中的投影对应于LEA X WEA。因此，电极组合件106被配置成使得堆叠方向与具有最小表面积的投影所在的平面相交。因此，在图2A中的实施例中，电极组合件106被定位成使得堆叠方向与对应于HEAX LEA的最小表面积投影所在的X-Z平面相交。即，电极组合件被定位成使得具有最小表面积的投影(例如，HEA X LEA)正交于堆叠方向(例如，在纵向端面处)。
在一个实施例中，第一纵向端面116和第二纵向端面118的表面积小于电极组合件106的表面积的33％。例如，在一个此类实施例中，第一纵向端面116和第二纵向端面118的表面积的总和分别小于电极组合件106的总表面的表面积的25％。进一步举例来说，在一个实施例中，第一纵向端面116和第二纵向端面118的表面积的总和分别小于电极组合件的总表面的表面积的20％。进一步举例来说，在一个实施例中，第一纵向端面116和第二纵向端面118的表面积的总和分别小于电极组合件的总表面的表面积的15％。进一步举例来说，在一个实施例中，第一纵向端面116和第二纵向端面118的表面积的总和分别小于电极组合件的总表面的表面积的10％。
在一个实施例中，电极组合件的第一纵向端面和第二纵向端面中的每一者处于至少100psi的压缩负载下。例如，在一个实施例中，第一纵向端面和第二纵向端面中的每一者处于至少200psi的压缩负载下。进一步举例来说，在一个实施例中，第一纵向端面和第二纵向端面中的每一者处于至少300psi的压缩负载下。进一步举例来说，在一个实施例中，第一纵向端面和第二纵向端面中的每一者处于至少400psi的压缩负载下。又进一步举例来说，在一个实施例中，第一纵向端面和第二纵向端面中的每一者处于至少500psi的压缩负载下。进一步举例来说，在一个实施例中，第一纵向端面和第二纵向端面中的每一者处于至少600psi的压缩负载下。又另举一例，在一个实施例中，第一纵向端面和第二纵向端面中的每一者处于至少700psi的压缩负载下。又另举一例，在一个实施例中，第一纵向端面和第二纵向端面中的每一者处于至少800psi的压缩负载下。进一步举例来说，在一个实施例中，第一纵向端面和第二纵向端面中的每一者处于至少900psi的压缩负载下。在又另一个实例中，第一纵向端面和第二纵向端面中的每一者处于至少1000psi的压缩负载下。在一个实施例中，第一次生长约束件和第二次生长约束件通过以下中的任一种或多种连接到所述至少一个次连接构件：粘附、胶合、焊接、键合、钎焊、烧结、压力接触、铜焊、热喷涂连接、夹紧、引线键合、带状键合、超声波键合、超声波焊接、电阻焊接、激光束焊接、电子束焊接、感应焊接、冷焊接、等离子体喷涂、火焰喷涂和电弧喷涂。
在一个实施例中，电极组合件的纵向端面122、124的分别与电极群和对电极群中的成员到纵向端面162、164上的投影重合的区域(即，“投影表面区域”)将处于约束件130所施加的显著压缩负载下。例如，在一个实施例中，电极组合件的纵向端面的与电极群和对电极群中的成员到纵向端面上的投影重合的区域各自将处于至少0.7MPa的压缩负载下(分别对第一投影表面区域和第二投影表面区域中的每一者的表面积求平均值)。进一步举例来说，在一个此类实施例中，电极组合件的纵向端面的与电极群和对电极群中的成员到纵向端面上的投影重合的区域各自将处于至少1.75MPa的压缩负载下(分别对第一投影表面区域和第二投影表面区域中的每一者的表面积求平均值)。进一步举例来说，在一个此类实施例中，电极组合件的纵向端面的与电极群和对电极群中的成员到纵向端面上的投影重合的区域各自将处于至少2.8MPa的压缩负载下(分别对第一投影表面区域和第二投影表面区域中的每一者的表面积求平均值)。进一步举例来说，在一个此类实施例中，电极组合件的纵向端面的与电极群和对电极群中的成员到纵向端面上的投影重合的区域各自将处于至少3.5MPa的压缩负载下(分别对第一投影表面区域和第二投影表面区域中的每一者的表面积求平均值)。进一步举例来说，在一个此类实施例中，电极组合件的纵向端面的与电极群和对电极群中的成员到纵向端面上的投影重合的区域各自将处于至少5.25MPa的压缩负载下(分别对第一投影表面区域和第二投影表面区域中的每一者的表面积求平均值)。进一步举例来说，在一个此类实施例中，电极组合件的纵向端面的与电极群和对电极群中的成员到纵向端面上的投影重合的区域各自将处于至少7MPa的压缩负载下(分别对第一投影表面区域和第二投影表面区域中的每一者的表面积求平均值)。进一步举例来说，在一个此类实施例中，电极组合件的纵向端面的与电极群和对电极群中的成员到纵向端面上的投影重合的区域各自将处于至少8.75MPa的压缩负载下(分别对第一投影表面区域和第二投影表面区域中的每一者的表面积求平均值)。然而，一般来说，电极组合件的纵向端面的与电极群和对电极群中的成员到纵向端面上的投影重合的区域各自将处于不超过约10MPa的压缩负载下(分别对第一投影表面区域和第二投影表面区域中的每一者的表面积求平均值)。在前述示例性实施例中的每个示例性实施例中，当电池被充电至其额定容量的至少约80％时，本公开的二次电池的纵向端面将经历这种压缩负载。
参考图3A-3B，在一个实施例中，第一次生长约束件158和/或第二次生长约束件160包括穿过其相应竖直厚度TC形成的孔隙176。根据本文中的实施例，孔隙176可以提供用于载体离子从辅助电极686穿过第一次生长约束件158和/或第二次生长约束件160流动至单位电池单元群中的成员的通道。例如，对于位于由所述一组电极约束件108围封的体积V之外的辅助电极686，例如，定位在第一次生长约束件158和/或第二次生长约束件160外部的辅助电极，从辅助电极686提供的载体离子可以通过穿过孔隙176的通道进入约束件内的电极组合件的单位电池单元成员。在图8中所示的实施例中，所述图描绘了电极组合件106的俯视图，示出了第一次生长约束件158，孔隙176包括具有在纵向方向和/或堆叠方向(Y方向)上取向的细长尺寸的狭槽形状，并且所述孔隙跨多个单位电池单元成员延伸。还可以提供孔隙176的其它形状和/或配置。根据某些实施例，孔隙176的至少一部分在竖直方向上在多孔电绝缘材料508之上对齐，使得通过孔隙176进入电极组合件106的载体离子穿过多孔电绝缘材料508到达单位电池单元群中的成员。根据某些实施例，将载体离子从辅助电极686转移到单位电池单元成员的方法可以包括将载体离子从辅助电极686通过孔隙176并穿过多孔电绝缘材料508转移到电极结构110和对电极结构112中的一者或多者。在如图8中所示的实施例中，多孔电绝缘材料508在第一次生长约束件和第二次生长约束件的限制内在电极结构和对电极结构的第一竖直端面和第二竖直端面之上延伸，其中电极集电器136的第一竖直端面和第二竖直端面保持暴露。
根据本公开的另外的实施例，提供了一种制造电极组合件和/或二次电池的方法。根据一个实施例，所述制造方法包括提供在堆叠方向上串联堆叠的单位电池单元群，其中(i)每个单位电池单元包括电极结构、对电极结构以及位于电极结构与对电极结构之间的电绝缘隔膜，(ii)每个单位电池单元内的电极结构、对电极结构和电绝缘隔膜具有在竖直方向上分离的相对的第一竖直端面和第二竖直端面，并且(iii)所述竖直方向正交于所述堆叠方向。所述制造方法进一步包括提供覆盖单位电池单元群中的成员的电极结构或对电极结构的第一竖直端面和/或第二竖直端面的多孔电绝缘材料，所述多孔电绝缘材料的孔隙率在20％至60％的范围内。根据一个实施例，多孔电绝缘材料是通过用包括含微粒材料粘结剂材料的溶剂的浆料或糊料涂覆第一竖直端面和/或第二竖直端面，并且蒸发溶剂以在第一竖直端面和/或第二竖直端面上留下分散在粘结剂材料中的微粒材料来提供的。例如，在如图9中所示的实施例中，浆料和/或糊料900被施加到电极结构110和/或对电极结构112的第一竖直端面和/或第二竖直端面500a、500b、501a、501b。
在一个实施例中，粘结剂材料可溶于溶剂中，并且所述溶剂通过加热和/或通过气流干燥溶剂来蒸发。例如，溶剂可以包括以下中的任一种：N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、庚烷、辛烷、甲苯、二甲苯或混合的烃溶剂。此外，根据某些实施例，浆料和/或糊料包括至少50wt％、至少55wt％、至少60wt％、至少65wt％、至少70wt％、至少75wt％和/或至少80wt％的微粒材料，以及不超过90％、不超过85wt％、不超过80wt％和/或不超过75wt％的微粒材料。根据一个实施例，提供给对电极结构的第一竖直端面和第二竖直端面的多孔电绝缘材料的密度，对电极第一竖直端面和第二竖直端面的每单位表面积在15mg/cm2至25mg/cm2的范围内。
根据一个实施例，所述制造方法进一步包括将在竖直方向上分离的第一次生长约束件和第二次生长约束件连接到电极结构的构件的电极集电器，第一次生长约束件和第二次生长约束件包括穿过其相应竖直厚度形成的孔隙，其中在电极组合件循环时，次生长约束系统至少部分地限制电极组合件在竖直方向上的生长。例如，在将多孔电绝缘材料施加到电极结构110和/或对电极结构112的第一竖直端面和/或第二竖直端面之后，可以将生长约束件连接到电极集电器的暴露的第一竖直端面和第二竖直端面，如图8中所示。
在又另一个实施例中，制造电极组合件和/或二次电池的方法包括：(1)提供辅助电极，所述辅助电极包括位于多孔电绝缘材料外部的载体离子源，以及(2)在辅助电极与电极群中的成员或对电极群中的成员之间施加偏置电压，以提供穿过第一次生长约束件和第二次生长约束件中的孔隙并穿过多孔电绝缘材料到达单位电池单元群中的成员的电极群和/或对电极结构的载体离子流。例如，所述制造方法可以包括用于形成二次电池的过程，所述过程包含用于对二次电池进行充电和/或对电极结构进行充电的初始充电过程以及用于补充在初始充电过程中损失的载体的方法。根据某些实施例，制造电极组合件和/或二次电池的方法可以包括向本文所述的单位电池单元群中的成员提供载体离子的方法中的任何方法。根据另外的实施例，可以在二次电池和/或电极组合件的初始或后续充电循环期间进行用于将载体离子从包括载体离子源的辅助电极转移到电极组合件的方法。
在一个实施例中，提供了一种用于制备包括一组电极约束件108的电极组合件106的方法，其中电极组合件106可以用作二次电池的一部分，所述二次电池被配置成在充电状态与放电状态之间循环。所述方法总体上可以包括形成片材结构、将所述片材结构切割成碎片(和/或多个碎片)、堆叠碎片以及应用一组约束件。通过条带，应当理解，可以使用除了呈条带形状的碎片之外的碎片。碎片包括电极活性材料层、电极集电器、对电极活性材料层、对电极集电器和隔膜，并且可以堆叠以提供电极活性材料和/或对电极活性材料的交替布置。片材可以包括例如单位电池单元504和/或单位电池单元504的组件中的至少一者。例如，片材可以包括可以被切割成预定大小(如适于3D电池的大小)的单位电池单元群，并且然后单位电池单元的片材可以被堆叠以形成电极组合件106。在另一个实例中，片材可以包括单位电池单元的一个或多个组件，如电极集电器136、电极活性材料层132、隔膜130、对电极活性材料层138和对电极集电器140中的至少一者。组件的片材可以被切割成预定大小以形成碎片(如适于3D电池的大小)，并且然后堆叠以形成电极和对电极活性材料层组件的交替布置。
在又另一个实施例中，所应用的所述一组电极约束件108可以对应于本文所述的电极约束件中的任何电极约束件，如包括主生长约束系统的一组约束件，所述主生长约束系统包括第一主生长约束件和第二主生长约束件以及至少一个主连接构件，所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件在纵向方向上彼此分离，并且所述至少一个主连接构件连接第一主生长约束件和第二主生长约束件。此外，所述一组电极约束件可以包括次生长约束系统，所述次生长约束系统包括第一次生长约束件和第二次生长约束件，所述第一次生长约束件和第二次生长约束件在正交于纵向方向(如竖直方向或横向方向)的方向上分离并由至少一个次连接构件连接，其中在二次电池循环时，次生长约束系统至少部分地限制电极组合件在竖直方向上的生长。主连接构件、或主生长约束系统的第一主生长约束件和/或第二主生长约束件以及次连接构件、或次生长约束系统的第一次生长约束件和/或第二次生长约束件中的至少一者可以是构成碎片的组合件组件中的一个或多个组合件组件，如电极活性材料层、电极集电器、对电极活性材料层、对电极集电器和隔膜中的至少一者。例如，在一个实施例中，主生长约束系统的主连接构件可以是构成碎片的组合件组件中的一个或多个组合件组件，如电极活性材料层、电极集电器、对电极活性材料层、对电极集电器和隔膜中的至少一者。即，约束件的施加可以涉及将第一主生长约束件和第二主生长约束件施加到主构件连接构件，所述主构件连接构件是碎片堆叠中的结构之一。
现在参考图2，展示了具有本公开的一组电极约束件108的二次电池102的一个实施例的分解图。二次电池102包含电池外壳104和电池外壳104内的电极组合件，电极组合件106具有第一纵向端面116、相对的第二纵向端面118(即，沿着所示的笛卡尔坐标系的Y轴与第一纵向端面116分离)，如上所述。可替代地，二次电池102可以包括多个电极组合件106，所述多个电极组合件具有设置在外壳内的一组电极约束件108。电极组合件106包含一群电极结构110和一群对电极结构112，所述一群电极结构和所述一群对电极结构在堆叠方向D上在电极组合件106中的每个电极组合件内相对于彼此堆叠；换言之，一群电极110结构和一群对电极112结构被布置成交替的电极结构110和对电极结构112系列，其中所述系列分别在第一纵向端面116与第二纵向端面118之间在堆叠方向D上前进。
根据图2中所示的实施例，极耳190、192伸出电池外壳104并且在电极组合件106与能源供应或消耗装置(未示出)之间提供电连接。更具体地，在此实施例中，极耳190电连接到极耳延伸部191(例如，使用导电胶)，并且极耳延伸部191电连接到电极组合件106所包含的电极结构110。类似地，极耳192电连接到极耳延伸部193(例如，使用导电胶)，并且极耳延伸部193电连接到电极组合件106所包含的对电极结构112。极耳延伸部191、193还可以用作母线，所述母线汇集来自所述母线所电连接到的相应电极和对电极结构中的每一者的电流。
在图2中所展示的实施例中的电极组合件106具有相关联的主生长约束系统151以限制纵向方向(即，堆叠方向D)上的生长。可替代地，在一个实施例中，多个电极组合件106可以共享主生长约束系统151的至少一部分。在所示的实施例中，每个主生长约束系统151分别包含第一主生长约束件154和第二主生长约束件156，所述第一主生长约束件和第二主生长约束件可以分别上覆于如上所述的第一纵向端面116和第二纵向端面118；以及可以分别上覆于如上所述的侧向表面142的第一相对的主连接构件162和第二相对的主连接构件164。第一相对的主连接构件162和第二相对的主连接构件164可以分别将第一主生长约束件154和第二主生长约束件156拉向彼此，或者可替代地有助于限制电极组合件106在纵向方向上的生长，并且主生长约束件154、156可以分别将压缩力或约束力施加到相对的第一纵向端面116和第二纵向端面118。因此，电极组合件106在纵向方向的膨胀在电池102在充电状态与放电状态之间的形成和/或循环期间被抑制。另外，主生长约束系统151在纵向方向(即，堆叠方向D)上在电极组合件106上施加压力，所述压力超过在彼此相互垂直且垂直于纵向方向(例如，如图所示，纵向方向对应于Y轴的方向，并且彼此相互垂直且垂直于纵向方向的两个方向分别对应于所展示的笛卡尔坐标系的X轴和Z轴的方向)的两个方向中的任一方向上在电极组合件106上保持的压力。
另外，在图2中所展示的实施例中的电极组合件106具有相关联的次生长约束系统152以限制竖直方向上的生长(即，电极组合件106、电极结构110和/或对电极结构112在竖直方向上(即，沿着笛卡尔坐标系的Z轴)的膨胀)。可替代地，在一个实施例中，多个电极组合件106共享次生长约束系统152的至少一部分。每个次生长约束系统152分别包含第一次生长约束件158和第二次生长约束件160以及至少一个次连接构件166，所述第一次生长约束件和第二次生长约束件可以上覆于侧向表面142，各自如上文更详细描述的那样。次连接构件166可以分别将第一次生长约束件158和第二次生长约束件160拉向彼此，或者可替代地有助于限制电极组合件106在竖直方向上的生长，并且第一次生长约束件158和第二次生长约束件160可以分别将压缩力或约束力施加到侧向表面142，各自如上文更详细描述的那样。因此，电极组合件106在竖直方向的膨胀在电池102在充电状态与放电状态之间的形成和/或循环期间被抑制。另外，次生长约束系统152在竖直方向(即，平行于笛卡尔坐标系的Z轴)上在电极组合件106上施加压力，所述压力超过在彼此相互垂直且垂直于竖直方向(例如，如图所示，竖直方向对应于Z轴的方向，并且彼此相互垂直且垂直于竖直方向的两个方向分别对应于所展示的笛卡尔坐标系的X轴和Y轴的方向)的两个方向中的任一方向上在电极组合件106上保持的压力。
根据某些实施例，为了完成二次电池102的组装，电池外壳104可以填充有非水电解质(未示出)，并且盖104a被折叠(沿着折线FL)并密封到上表面104b。当完全组装时，经密封的二次电池102占据由其外表面界定的体积(即，位移体积)，二次电池外壳104占据与电池(包含盖104a)的位移体积相对应的体积减去其内部体积(即，由内表面104c、104d、104e、104f、104g和盖104a界定的棱柱形体积)，并且组106a的主生长约束系统151和次生长约束系统152中的每一者占据与其相应位移体积相对应的体积。因此，在组合中，电池外壳104以及主生长约束系统151和次生长约束系统152占据由电池外壳104的外表面界定的体积(即，电池的位移体积)的不超过75％。例如，在一个此类实施例中，主生长约束系统151和次生长约束系统152和电池外壳104组合地占据由电池外壳104的外表面界定的体积的不超过60％。进一步举例来说，在一个此类实施例中，主生长约束系统151和次生长约束系统152和电池外壳104组合地占据由电池外壳104的外表面界定的体积的不超过45％。进一步举例来说，在一个此类实施例中，主生长约束系统151和次生长约束系统152和电池外壳104组合地占据由电池外壳104的外表面界定的体积的不超过30％。进一步举例来说，在一个此类实施例中，主生长约束系统151和次生长约束系统152和电池外壳104组合地占据由电池外壳的外表面界定的体积的不超过20％。
一般来说，主生长约束系统151和/或次生长约束系统152通常将包括极限拉伸强度为至少10,000psi(>70MPa)、与电池电解质兼容、在电池102的浮动电位或阳极电位处不显著腐蚀并且在45℃并且甚至至多70℃下不显著反应或失去机械强度的材料。在一个实施例中，第一主生长约束件、第二主生长约束件、第一次生长约束件和第二次生长约束件中的至少一者包括极限拉伸强度为至少10,000psi(>70MPa)的材料。例如，主生长约束系统151和/或次生长约束系统152可以包括各种金属、合金、陶瓷、玻璃、塑料或其组合(即，复合物)中的任一种。在一个示例性实施例中，主生长约束系统151和/或次生长约束系统152包括金属，如不锈钢(例如，SS 316、440C或440C硬度)、铝(例如，铝7075-T6、硬质H18)、钛(例如，6Al-4V)、铍、铍铜(硬质)、铜(不含O2，硬质)、镍；然而，一般来说，当主生长约束系统151和/或次生长约束系统152包括金属时，通常优选的是，其以限制腐蚀并限制在电极结构110与对电极结构112之间产生电短路的方式被并入。在另一个示例性实施例中，主生长约束系统151和/或次生长约束系统152包括陶瓷，如氧化铝(例如，烧结的或Coorstek AD96)、氧化锆(例如，Coorstek YZTP)、钇稳定的氧化锆(例如，ENrG)。在另一个示例性实施例中，主生长约束系统151包括玻璃，如Schott D263钢化玻璃。在另一个示例性实施例中，主生长约束系统151和/或次生长约束系统152包括塑料，如聚醚醚酮(PEEK)(例如，Aptiv1102)、具有碳的PEEK(例如，Victrex 90HMF40或Xycomp 1000-04)、具有碳的聚苯硫醚(PPS)(例如，Tepex Dynalite 207)、具有30％玻璃的聚醚醚酮(PEEK)(例如，Victrex90HMF40或Xycomp 1000-04)、聚酰亚胺(例如，/>)。在另一个示例性实施例中，主生长约束系统151和/或次生长约束系统152包括复合物，如E玻璃标准织物/环氧树脂0度、E玻璃UD/环氧树脂0度、Kevlar标准织物/环氧树脂0度、Kevlar UD/环氧树脂0度、碳标准织物/环氧树脂0度、碳UD/环氧树脂0度、Toyobo/>HM纤维/环氧树脂。在另一个示例性实施例中，主生长约束系统151和/或次生长约束系统152包括纤维，如Kevlar 49芳族聚酰胺纤维、S玻璃纤维、碳纤维、Vectran UM LCP纤维、Dyneema、柴隆(Zylon)。在一个实施例中，主生长约束系统151和次生长约束系统152中的至少一者包括厚度在约10微米至约100微米的范围内的材料片材。在另一个实施例中，主生长约束系统151和次生长约束系统152中的至少一者包括厚度在约30微米至约75微米的范围内的材料片材。
电极结构110群和对电极结构112群中的成员可以包含能够吸收和释放如锂、钠、钾、钙、镁或铝离子等载体离子的电活性材料。在一些实施例中，电极结构110群中的成员包含阳极活性电活性材料(有时称为负极)，并且对电极结构112群中的成员包含阴极活性电活性材料(有时称为正极)。在其它实施例中，电极结构110群中的成员包含阴极活性电活性材料，并且对电极结构112群中的成员包括阳极活性电活性材料。在本段落中列举的实施例和实例中的每个实施例和实例中，负极活性材料可以是例如微粒聚集体电极、由微粒材料如通过形成微粒材料的浆料并浇铸成层状而形成的电极活性材料、或单片电极。
根据一个实施例，在与电极组合件106的阳极相对应的电极结构110中使用的电极活性材料包括在二次电池102和/或电极组合件106的充电期间在将载体离子插入到电极活性材料中时膨胀的材料。例如，电极活性材料可以包括阳极活性材料，所述阳极活性材料在二次电池充电期间如通过嵌入载体离子或与载体离子合金化而接受载体离子，所述阳极活性材料的量足以产生电极活性材料的体积的增加。例如，在一个实施例中，电极活性材料可以包括当将二次电池102从放电状态充电至充电状态时具有每摩尔电极活性材料接受多于1摩尔载体离子的能力的材料。进一步举例来说，电极活性材料可以包括具有每摩尔电极活性材料接受1.5摩尔或更多摩尔的载体离子，如每摩尔电极活性材料接受2.0摩尔或更多摩尔的载体离子，并且甚至每摩尔电极活性材料接受2.5摩尔或更多摩尔的载体离子，如每摩尔电极活性材料接受3.5摩尔或更多摩尔的载体离子的能力的材料。电极活性材料所接受的载体离子可以是以下中的至少一种：锂、钾、钠、钙和镁。膨胀以提供这种体积变化的电极活性材料的实例包含以下中的一种或多种：硅(例如，SiO)、铝、锡、锌、银、锑、铋、金、铂、锗、钯以及其合金和化合物。例如，在一个实施例中，电极活性材料可以包括呈微粒形式的含硅材料，如微粒硅、微粒氧化硅以及其混合物中的一种或多种。在另一个实施例中，电极活性材料由硅或氧化硅组成。在又另一个实施例中，电极活性材料可以包括表现出较小或甚至可忽略的体积变化的材料。例如，在一个实施例中，电极活性材料可以包括含碳材料，如石墨。在又另一个实施例中，电极结构包括锂金属层，如包括电极集电器的电极结构，由于载体离子从对电极结构转移到电极结构，锂金属层在充电过程期间沉积在所述电极结构上。
此外，根据某些实施例，示例性阳极活性电活性材料包含碳材料，如石墨和软碳或硬碳、或能够与锂形成合金的一系列金属、半金属、合金、氧化物和化合物中的任一种。能够构成阳极材料的金属或半金属的具体实例包含石墨、锡、铅、镁、铝、硼、镓、硅、Si/C复合物、Si/石墨共混物、SiOx、多孔Si、金属间Si合金、铟、锆、锗、铋、镉、锑、银、锌、砷、铪、钇、锂、钠、石墨、碳、钛酸锂、钯以及其混合物。在一个示例性实施例中，阳极活性材料包括铝、锡或硅、或其氧化物、其氮化物、其氟化物、或其其它合金。在另一个示例性实施例中，阳极活性材料包括硅、氧化硅或其合金。
在又另外的实施例中，阳极活性材料可以包括锂金属、锂合金、碳、石油焦炭、活性炭、石墨、硅化合物、锡化合物以及其合金。在一个实施例中，阳极活性材料包括碳，如不可石墨化碳、基于石墨的碳等；金属络合物氧化物，如LixFe2O3(0≦x≦1)、LixWO2(0≦x≦1)、SnxMe1-xMe'yOz(Me：Mn、Fe、Pb、Ge；Me'：Al、B、P、Si、在元素周期表中的第1族、第2族和第3族中发现的元素，卤素；0<x≦1；1≦y≦3；1≦z≦8)等；锂金属；锂合金；基于硅的合金；基于锡的合金；金属氧化物，如SnO、SnO2、PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4、Bi2O5等；导电聚合物，如聚乙炔等；基于Li—Co—Ni的材料等。在一个实施例中，阳极活性材料可以包括基于碳的活性材料，所述基于碳的活性材料包含结晶石墨(如天然石墨、合成石墨等)和无定形碳(如软碳、硬碳等)。适于阳极活性材料的碳材料的其它实例可以包括石墨、基什石墨(Kish graphite)、热解碳、基于中间相沥青的碳纤维、中间相碳微珠、中间相沥青、石墨化碳纤维和高温烧结碳，如石油或煤焦油沥青衍生的焦炭。在一个实施例中，负极活性材料可以包括氧化锡、硝酸钛和硅。在另一个实施例中，负极可以包括锂金属(如锂金属膜)或锂合金，如锂与一种或多种选自由以下组成的组的金属的合金：Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Al和Sn。在又另一个实施例中，阳极活性材料可以包括能够与锂合金化和/或嵌入锂的金属化合物，如Si、Al、C、Pt、Sn、Pb、Ir、Ni、Cu、Ti、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Ca、Sr、Sb、Ba、Ra、Ge、Zn、Bi、In、Mg、Ga、Cd、Si合金、Sn合金、Al合金等；能够掺杂和去掺杂锂离子的金属氧化物，如SiOv(0<v<2)、SnO2、氧化钒或氧化锂钒；以及包含金属化合物和碳材料的复合物，如Si—C复合物或Sn—C复合物。例如，在一个实施例中，能够与锂合金化/嵌入锂的材料可以是金属，如锂、铟、锡、铝或硅或其合金；过渡金属氧化物，如Li4/3Ti5/3O4或SnO；以及含碳材料，如人造石墨、石墨碳纤维、树脂煅烧碳、热分解气相生长碳、软木、中间相碳微珠(“MCMB”)、糠醇树脂煅烧碳、多并苯、基于沥青的碳纤维、气相生长碳纤维或天然石墨。在又另一个实施例中，负极活性材料可以包括适于如钠或镁等载体离子的组合物。例如，在一个实施例中，负极活性材料可以包括分层含碳材料；以及安置在分层含碳材料的各层之间的式NaxSny-zMz的组合物，其中M是Ti、K、Ge、P或其组合，并且0<x≤15，1≤y≤5且0≤z≤1。在一个实施例中，当将含有具有阳极活性材料的电极结构的二次电池从放电状态充电至充电状态时，阳极活性材料具有的载体离子容量大于每摩尔阳极活性材料1摩尔载体离子。
在一个实施例中，阳极活性材料选自由以下组成的组：(a)硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、锑(Sb)、铋(Bi)、锌(Zn)、铝(Al)、钛(Ti)、镍(Ni)、钴(Co)和镉(Cd)；(b)Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Zn、Al、Ti、Ni、Co或Cd与其它元素的合金或金属间化合物；(c)Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Zn、Al、Ti、Fe、Ni、Co、V或Cd的氧化物、碳化物、氮化物、硫化物、磷化物、硒化物和碲化物以及其混合物、复合物或含锂复合物；(d)Sn的盐和氢氧化物；(e)钛酸锂、锰酸锂、铝酸锂、含锂氧化钛、锂过渡金属氧化物、ZnCo2O4；(f)石墨和碳的颗粒；(g)锂金属；以及(h)其组合。在一个实施例中，阳极活性材料选自由Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Zn、Al、Ti、Ni、Co或Cd与其它元素的合金和金属间化合物组成的组。在一个实施例中，阳极活性材料选自由以下组成的组：Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Zn、Al、Ti、Fe、Ni、Co、V和Cd的氧化物、碳化物、氮化物、硫化物、磷化物、硒化物和碲化物。在一个实施例中，阳极活性材料选自由硅以及硅的氧化物和碳化物组成的组。在一个实施例中，阳极活性材料选自由石墨和碳组成的组。
在一个实施例中，负极活性材料可以进一步包括导电材料和/或导电助剂，如基于碳的材料、碳黑、石墨、石墨烯、活性炭、碳纤维、碳黑，如乙炔黑、科琴黑、槽黑(channelblack)、炉黑、灯黑、热裂炭黑(thermal black)等；导电性纤维，如碳纤维、金属纤维等；导电管，如碳纳米管等；金属粉末，如氟化碳粉末、铝粉末、镍粉末等；导电晶须，如氧化锌、钛酸钾等；导电金属氧化物，如氧化钛等；或导电材料，如聚亚苯基衍生物等。另外，还可以使用金属纤维，如金属网；金属粉末，如铜、银、镍和铝；或有机导电材料，如聚亚苯基衍生物。在又另一个实施例中，可以提供粘结剂，如以下中的一种或多种可以单独使用或作为混合物使用：聚乙烯、聚环氧乙烷、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、苯乙烯-丁二烯橡胶、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、偏二氟乙烯-五氟丙烯共聚物、丙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-氯三氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚-四氟乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物等。
示例性阴极活性材料包含宽范围的阴极活性材料中的任一种。例如，对于锂离子电池，阴极活性材料可以包括选自以下的阴极材料：可以选择性地使用过渡金属氧化物、过渡金属硫化物、过渡金属氮化物、锂过渡金属氧化物、锂过渡金属硫化物和锂过渡金属氮化物。过渡金属氧化物、过渡金属硫化物和过渡金属氮化物的过渡金属元素可以包含具有d-壳层或f-壳层的金属元素。这种金属元素的具体实例是Sc、Y、镧系元素、锕系元素、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pb、Pt、Cu、Ag和Au。另外的阴极活性材料包含LiCoO2、LiNi0.5Mn1.5O4、Li(NixCoyAlz)O2、LiFePO4、Li2MnO4、V2O5、氧硫化钼、磷酸盐、硅酸盐、钒酸盐、硫、硫化合物、氧(空气)、Li(NixMnyCoz)O2以及其组合。此外，用于阴极活性材料层的化合物可以包括含锂化合物，所述含锂化合物进一步包括金属氧化物或金属磷酸盐，如包括锂、钴和氧的化合物(例如，LiCoO2)，包括锂、锰和氧的化合物(例如，LiMn2O4)以及包括锂铁和磷酸盐的化合物(例如，LiFePO)。在一实施例中，阴极活性材料包括以下中的至少一种：锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂铁磷酸盐或由上述氧化物的组合形成的复合氧化物。在另一个实施例中，阴极活性材料可以包括以下中的一种或多种：锂钴氧化物(LiCoO2)、锂镍氧化物(LiNiO2)等或具有一种或多种过渡金属的经取代的化合物；锂锰氧化物，如Li1+xMn2-xO4(其中x为0至0.33)、LiMnO3、LiMn2O3、LiMnO2等；锂铜氧化物(Li2CuO2)；氧化钒，如LiV3O8、LiFe3O4、V2O5、Cu2V2O7等；由化学式LiNi1-xMxO2(其中M＝Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，并且x＝0.01至0.3)表示的Ni位点型锂镍氧化物；由化学式LiMn2-xMxO2(其中M＝Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，并且x＝0.01至0.1)或Li2Mn3MO8(其中M＝Fe、Co、Ni、Cu或Zn)表示的锂锰复合氧化物；LiMn2O4，其中Li的一部分被碱土金属离子取代；二硫化物化合物；Fe2(MoO4)3等。在一个实施例中，阴极活性材料可以包括具有式Li1+aFe1-xM'x(PO4-b)Xb的橄榄石晶体结构的锂金属磷酸盐，其中M'是选自以下中的至少一种：Al、Mg、Ni、Co、Mn、Ti、Ga、Cu、V、Nb、Zr、Ce、In、Zn和Y，X是选自F、S和N中的至少一种，-0.5≤a≤+0.5，0≤x≤0.5且0≤b≤0.1，如以下中的至少一种：LiFePO4、Li(Fe,Mn)PO4、Li(Fe,Co)PO4、Li(Fe,Ni)PO4等。在一个实施例中，阴极活性材料包括以下中的至少一种：LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、LiNi1-yCoyO2、LiCo1-yMnyO2、LiNi1-yMnyO2(0≤y≤1)、Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2，0<b<2，0<c<2，并且a+b+c＝2)、LiMn2-zNizO4、LiMn2-zCozO4(0<z<2)、LiCoPO4和LiFePO4或其两种或更多种的混合物。
在又另一个实施例中，阴极活性材料可以包括元素硫(S8)、硫系列化合物或其混合物。具体地，硫系列化合物可以是Li2Sn(n≥1)、有机硫化合物、碳-硫聚合物((C2Sx)n：x＝2.5至50，n≥2)等。在又另一个实施例中，阴极活性材料可以包括锂与锆的氧化物。
在又另一个实施例中，阴极活性材料可以包括锂与金属(如钴、锰、镍或其组合)的至少一种复合氧化物，并且其实例为LiaA1-bMbD2(其中0.90≤a≤1且0≤b≤0.5)；LiaE1- bMbO2-cDc(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.5且0≤c≤0.05)；LiE2-bMbO4-cDc(其中0≤b≤0.5且0≤c≤0.05)；LiaNi1-b-cCobMcDa(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<a≤2)；LiaNi1-b- cCobMcO2-aXa(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<a<2)；LiaNi1-b-cCobMcO2-aX2(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<a<2)；LiaNi1-b-cMnbMcDa(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<a≤2)；LiaNi1-b-cMnbMcO2-aXa(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<a<2)；LiaNi1-b-cMnbMcO2-aX2(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<a<2)；LiaNibEcGdO2(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5且0.001≤d≤0.1)；LiaNibCocMndGeO2(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5，0≤d≤0.5且0.001≤e≤0.1)；LiaNiGbO2(其中0.90≤a≤1且0.001≤b≤0.1)；LiaCoGbO2(其中0.90≤a≤1且0.001≤b≤0.1)；LiaMnGbO2(其中0.90≤a≤1且0.001≤b≤0.1)；LiaMn2GbO4(其中0.90≤a≤1且0.001≤b≤0.1)；QO2；QS2；LiQS2；V2O5；LiV2O5；LiX'O2；LiNiVO4；Li(3-f)J2(PO4)3(0≤f≤2)；Li(3-f)Fe2(PO4)3(0≤f≤2)；以及LiFePO4。在上式中，A是Ni、Co、Mn或其组合；M是Al、Ni、Co、Mn、Cr、Fe、Mg、Sr、V、稀土元素或其组合；D是O、F、S、P或其组合；E是Co、Mn或其组合；X是F、S、P或其组合；G是Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V或其组合；Q是Ti、Mo、Mn或其组合；X'是Cr、V、Fe、Sc、Y或其组合；并且J是V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu或其组合。例如，可以使用LiCoO2、LiMnxO2x(x＝1或2)、LiNi1-xMnxO2x(0<x<1)、LiNi1-x-yCoxMnyO2(0≤x≤0.5，0≤y≤0.5)或FePO4。在一个实施例中，阴极活性材料包括以下中的至少一种：锂化合物，如锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂镍钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂锰氧化物或锂铁磷酸盐；硫化镍；硫化铜；硫；氧化铁；或氧化钒。
在一个实施例中，阴极活性材料可以包括含钠材料，如以下中的至少一种：式NaM1 aO2的氧化物(如NaFeO2、NaMnO2、NaNiO2或NaCoO2)；或由式NaMn1-aM1 aO2表示的氧化物，其中M1是至少一种过渡金属元素，并且0≤a<1。代表性正活性材料包含Na[Ni1/2Mn1/2]O2、Na2/3[Fe1/2Mn1/2]O2等；由Na0.44Mn1-aM1 aO2表示的氧化物；由Na0.7Mn1-aM1 a O2.05(其中M1是至少一种过渡金属元素，并且0≤a<1)表示的氧化物；由NabM2 cSi12O30表示的氧化物，如Na6Fe2Si12O30或Na2Fe5Si12O(其中M2是至少一种过渡金属元素，2≤b≤6且2≤c≤5)；由NadM3 eSi6O18表示的氧化物，如Na2Fe2Si6O18或Na2MnFeSi6O18(其中M3是至少一种过渡金属元素，3≤d≤6且1≤e≤2)；由NafM4 gSi2O6表示的氧化物，如Na2FeSiO6(其中M4是至少一种选自过渡金属元素的元素，镁(Mg)和铝(Al)，1≤f≤2且1≤g≤2)；磷酸盐，如NaFePO4、Na3Fe2(PO4)3、Na3V2(PO4)3、Na4Co3(PO4)2P2O7等；硼酸盐，如NaFeBO4或Na3Fe2(BO4)3；由NahM5F6表示的氟化物，如Na3FeF6或Na2MnF6(其中M5是至少一种过渡金属元素，并且2≤h≤3)；氟磷酸盐，如Na3V2(PO4)2F3、Na3V2(PO4)2FO2等。正活性材料不限于前述内容，并且可以使用在本领域中使用的任何合适的正活性材料。在一实施例中，正活性材料优选地包括分层型氧化物阴极材料，如NaMnO2、Na[Ni1/2Mn1/2]O2和Na2/3[Fe1/2Mns1/2]O2，磷酸盐阴极，如Na3V2(PO4)3和Na4Co3(PO4)2P2O7，或氟磷酸盐阴极，如Na3V2(PO4)2F3和Na3V2(PO4)2FO2。在一个实施例中，阴极活性材料选自由以下组成的组：S(或处于锂化状态的Li2S)、LiF、Fe、Cu、Ni、FeF2、FeOdF3.2d、FeF3、CoF3、CoF2、CuF2、NiF2，其中0≤d≤0.5。在一个实施例中，阴极活性材料包括锂铁磷酸盐(LiFePO4)。在一个实施例中，阴极活性材料选自由嵌入化学正极材料和转化化学正极材料组成的组。
在一个实施例中，电极集电器可以包括负极集电器，并且可以包括合适的导电材料，如金属材料。例如，在一个实施例中，负极集电器可以包括以下中的至少一种：铜；镍；铝；不锈钢；钛；钯；烘焙碳(baked carbon)；煅烧碳；铟；铁；镁；钴；锗；锂；铜或不锈钢与碳、镍、钛、银、铝镉合金和/或其其它合金的经表面处理的材料。举例来说，在一个实施例中，负极集电器包括以下中的至少一种：铜；不锈钢；铝；镍；钛；烘烤碳；铜或不锈钢与碳、镍、钛、银、铝镉合金和/或其其它合金的经表面处理的材料。在一个实施例中，负极集电器包括铜和不锈钢中的至少一种。
在一个实施例中，对电极集电器可以包括正极集电器，并且可以包括合适的导电材料，如金属材料。在一个实施例中，正极集电器包括以下中的至少一种：不锈钢；铝；镍；钛；烘烤碳；烧结碳；铝或不锈钢与碳、镍、钛、银和/或其合金的经表面处理的材料。在一个实施例中，正极集电器包括铝。
在又另一个实施例中，阴极活性材料可以进一步包括导电助剂和/或粘结剂中的一者或多者，所述导电助剂和/或粘结剂例如可以是本文针对阳极活性材料所述的导电助剂和/或粘结剂中的任何导电助剂和/或粘结剂。
根据某些实施例，电绝缘隔膜层130可以使电极结构110群中的每个成员与对电极结构112群中的每个成员电绝缘。电绝缘隔膜层被设计成防止电短路，同时还允许在电化学电池单元中电流通过期间传输闭合电路所需的离子电荷载体。在一个实施例中，电绝缘隔膜层是微孔的，并且被电解质，例如非水液体或凝胶电解质渗透。可替代地，电绝缘隔膜层可以包括固体电解质，即，固体离子导体，其可以用作隔膜和电池中的电解质两者。
在某些实施例中，电绝缘隔膜层130通常将包含微孔隔膜材料，所述微孔隔膜材料可以被非水电解质渗透；例如，在一个实施例中，微孔隔膜材料包含直径为至少更通常地在约/>的范围内并且孔隙率在约25％至约75％的范围内、更通常地在约35％至55％的范围内的孔。另外，微孔隔膜材料可以被非水电解质渗透，以允许载体离子在电极群与对电极群中的邻近成员之间传导。在某些实施例中，例如，并且忽略微孔隔膜材料的孔隙率，在充电或放电循环期间，用于离子交换的电极结构110群中的成员与对电极结构112群中的最近成员(即，“邻近对”)之间的电绝缘隔膜材料的至少70体积％是微孔隔膜材料；换言之，微孔隔膜材料构成在电极结构110群中的成员与对电极112结构群中的最近成员之间的电绝缘材料的至少70体积％。
在一个实施例中，微孔隔膜材料包括微粒材料和粘结剂，并且所述微孔隔膜材料的孔隙率(空隙分数)为至少约20体积％。微孔隔膜材料的孔将具有至少的直径并且通常将落入约/>至/>的范围内。微孔隔膜材料的孔隙率通常小于约75％。在一个实施例中，微孔隔膜材料的孔隙率(空隙分数)为至少约25体积％。在一个实施例中，微孔隔膜材料的孔隙率为约35％至55％。
用于微孔隔膜材料的粘结剂可以选自宽范围的无机材料或聚合物材料。例如，在一个实施例中，粘结剂可以是有机聚合物材料，如衍生自含有偏二氟乙烯、六氟丙烯、四氟丙烯等的单体的含氟聚合物。在另一个实施例中，粘结剂是聚烯烃，如聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯，所述聚烯烃具有任何范围的不同分子量和密度。在另一个实施例中，粘结剂选自由以下组成的组：乙烯-二烯-丙烯三元共聚物、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚缩醛和聚乙二醇二丙烯酸酯。在另一个实施例中，粘结剂选自由以下组成的组：甲基纤维素、羧甲基纤维素、苯乙烯橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯醚、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯聚丙烯腈和聚环氧乙烷。在另一个实施例中，粘结剂选自由以下组成的组：丙烯酸酯、苯乙烯、环氧树脂和硅酮。其它合适的粘结剂可以选自聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚环氧乙烷、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰乙基支链淀粉、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、支链淀粉、羧甲基纤维素、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰亚胺或其混合物。在又另一个实施例中，粘结剂可以选自以下中的任一种：聚偏二氟乙烯-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-三氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚环氧乙烷、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰乙基支链淀粉、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、支链淀粉、羧甲基纤维素、丙烯腈苯乙烯丁二烯共聚物、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚、聚乙烯萘和/或其组合。在另一个实施例中，粘结剂是上述聚合物中的两种或更多种聚合物的共聚物或共混物。
微孔隔膜材料所包含的微粒材料也可以选自宽范围的材料。一般来说，此类材料在操作温度下具有相对低的电子和离子电导率，并且在接触微孔隔膜材料的电池电极或集电器的操作电压下不会腐蚀。例如，在一个实施例中，微粒材料的载体离子(例如，锂)电导率小于1x 10-4S/cm。进一步举例来说，在一个实施例中，微粒材料的载体离子电导率小于1x10-5S/cm。进一步举例来说，在一个实施例中，微粒材料的载体离子电导率小于1x 10-6S/cm。例如，在一个实施例中，粘结剂是选自由以下组成的组的有机材料：硅酸盐、磷酸盐、铝酸盐、硅铝酸盐和氢氧化物，如氢氧化镁、氢氧化钙等。示例性微粒材料包含微粒聚乙烯、聚丙烯、TiO2-聚合物复合物、二氧化硅气凝胶、气相二氧化硅、硅胶、二氧化硅水凝胶、二氧化硅干凝胶、硅溶胶、胶体二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化镁、高岭土、滑石、硅藻土、硅酸钙、硅酸铝、碳酸钙、碳酸镁或其组合。例如，在一个实施例中，微粒材料包括微粒氧化物或氮化物，如TiO2、SiO2、Al2O3、GeO2、B2O3、Bi2O3、BaO、ZnO、ZrO2、BN、Si3N4、Ge3N4。参见例如，P.Arora和J.Zhang,“电池隔膜(Battery Separators)”《化学综述(Chemical Reviews)》2004,104,4419-4462)。其它合适的颗粒可以包括BaTiO3、Pb(Zr,Ti)O3(PZT)、Pb1-xLaxZr1- yTiyO3(PLZT)、PB(Mg3Nb2/3)O3—PbTiO3(PMN—PT)、二氧化铪(HfO2)、SrTiO3、SnO2、CeO2、MgO、NiO、CaO、ZnO、ZrO2、Y2O3、Al2O3、TiO2、SiC或其混合物。在一个实施例中，微粒材料的平均粒径将为约20nm至2微米、更通常地200nm至1.5微米。在一个实施例中，微粒材料的平均粒径为约500nm至1微米。
根据组装能量储存装置的一个实施例，微孔隔膜材料被适合用作二次电池电解质的非水电解质渗透。通常，非水电解质包括溶解在有机溶剂和/或溶剂混合物中的锂盐和/或盐的混合物。示例性锂盐包含无机锂盐，如LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiAsF6、LiCl和LiBr；以及有机锂盐，如LiB(C6H5)4、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2CF3)3、LiNSO2CF3、LiNSO2CF5、LiNSO2C4F9、LiNSO2C5F11、LiNSO2C6F13和LiNSO2C7F15。又举例来说，电解质可以包括溶解在其中的钠离子，如NaClO4、NaPF6、NaBF4、NaCF3SO3、NaN(CF3SO2)2、NaN(C2F5SO2)2、NaC(CF3SO2)3中的任何一种或多种。可以类似地提供镁和/或钾的盐。例如，可以提供镁盐，如氯化镁(MgCl2)、溴化镁(MgBr2)或碘化镁(MgI2)，和/或以及可以是选自由以下组成的组的至少一种的镁盐：高氯酸镁(Mg(ClO4)2)、硝酸镁(Mg(NO3)2)、硫酸镁(MgSO4)、四氟硼酸镁(Mg(BF4)2)、四苯基硼酸镁(Mg(B(C6H5)4)2)、六氟磷酸镁(Mg(PF6)2)、六氟砷酸镁(Mg(AsF6)2)、全氟烷基磺酸镁((Mg(Rf1SO3)2)，其中Rf1是全氟烷基)、全氟烷基磺酰基酰亚胺镁(Mg((Rf2SO2)2N)2，其中Rf2是全氟烷基)和六烷基二叠氮化镁((Mg(HRDS)2)，其中R是烷基)。溶解锂盐的示例性有机溶剂包含环状酯、链状酯、环状醚和链状醚。环状酯的具体实例包含碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丁酯、γ-丁内酯、碳酸亚乙烯酯、2-甲基-γ-丁内酯、乙酰基-γ-丁内酯和γ-戊内酯。链状酯的具体实例包含碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丁酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丁酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丁酯、碳酸乙丙酯、碳酸丁丙酯、丙酸烷基酯、丙二酸二烷基酯和乙酸烷基酯。环状醚的具体实例包含四氢呋喃、烷基四氢呋喃、二烷基四氢呋喃、烷氧基四氢呋喃、二烷氧基四氢呋喃、1,3-二氧戊环、烷基-1,3-二氧戊环和1,4-二氧戊环。链状醚的具体实例包含1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、二乙醚、乙二醇二烷基醚、二乙二醇二烷基醚、三乙二醇二烷基醚和四乙二醇二烷基醚。在一个实施例中，电极组合件包括非水电解质，所述非水电解质包括锂盐与有机溶剂的混合物。
在又另一个实施例中，电绝缘隔膜130包括固体电解质，例如，如在固态电池中。一般而言，固体电解质可以促进载体离子的传输，而不需要添加液体或凝胶电解质。根据某些实施例，在提供固体电解质的情况下，固体电解质本身可以能够在电极之间提供绝缘并且允许载体离子穿过其中，并且可以不需要添加渗透结构的液体电解质。
在一个实施例中，二次电池102可以包括电解质，所述电解质可以是有机液体电解质、无机液体电解质、水性电解质、非水电解质、固体聚合物电解质、固体陶瓷电解质、固体玻璃电解质、石榴石电解质、凝胶聚合物电解质、无机固体电解质、熔融型无机电解质等中的任一种。还可以提供具有或不具有液体电解质的电绝缘隔膜130的其它布置和/或配置。在一个实施例中，固体电解质可以包括陶瓷或玻璃材料，其能够提供电绝缘，同时还传导载体离子穿过其中。离子导电材料的实例可以包含石榴石材料、硫化物玻璃、锂离子导电玻璃陶瓷或磷酸盐陶瓷材料。在一个实施例中，固体聚合物电解质可以包括由以下形成的聚合物中的任何聚合物：基于聚环氧乙烷(PEO)的聚合物、基于聚乙酸乙烯酯(PVA)的聚合物、基于聚乙烯亚胺(PEI)的聚合物、基于聚偏二氟乙烯(PVDF)的聚合物、基于聚丙烯腈(PAN)的聚合物、LiPON(锂磷氧氮化物)的聚合物以及基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的聚合物或其共聚物。在另一个实施例中，可以提供基于硫化物的固体电解质，如包括锂和/或磷中的至少一种(如Li2S和P2S5中的至少一种)和/或其它硫化物(如SiS2、GeS2、Li3PS4、Li4P2S7、Li4SiS4、Li2S—P2S5以及50Li4SiO4.50Li3BO3和/或B2S3)的基于硫化物的固体电解质。固体电解质的又其它实施例可以包含锂(Li)的氮化物、卤化物和硫酸盐，如Li3N、LiI、Li5NI2、Li3N—LiI—LiOH、LiSiO4、LiSiO4—LiI—LiOH、Li2SiS3、Li4SiO4、Li4SiO4—LiI—LiOH和Li3PO4—Li2S—SiS2、Li2S—P2S5、Li2S—P2S5-L4SiO4、Li2S—Ga2S3—GeS2、Li2S—Sb2S3—GeS2、Li3.25—Ge0.25—P0.75S4、(La,Li)TiO3(LLTO)、Li6La2CaTa2O12、Li6La2ANb2O12(A＝Ca、Sr)、Li2Nd3TeSbO12、Li3BO2.5N0.5、Li9SiAlO8、Li1+xAlxGe2-x(PO4)3(LAGP)、Li1+xAlxTi2-x(PO4)3(LATP)、Li1+xTi2-xAlxSiy(PO4)3-y、LiAlxZr2-x(PO4)3、LiTixZr2-x(PO4)3。固体电解质的又其它实施例可以包含如在美国专利第10,361,455号中描述的石榴石材料，所述美国专利特此以其全文并入本文。在一个实施例中，石榴石固体电解质是具有通式X3Y2(SiO4)3的岛状硅酸盐，其中X可以是二价阳离子，如Ca、Mg、Fe或Mn，或者Y可以是三价阳离子，如Al、Fe或Cr。
在一个实施例中，电绝缘隔膜包括选自由基于硫化物的电解质组成的组的固体电解质。在另一个实施例中，电绝缘隔膜包括选自由锂锡磷硫化物(LSn)、锂磷硫化物(β-Li3PS4)和锂磷硫氯化物碘化物(Li6PS5Cl0.9I0.1)组成的组的固体电解质。在另一个实施例中，电绝缘隔膜包括选自由基于氧化物的电解质组成的组的固体电解质。在另一个实施例中，电绝缘隔膜包括选自由以下组成的组的固体电解质：锂镧钛酸盐(Li0.34La0.56TiO3)、Al掺杂的锂镧锆酸盐(Li6.24La3Zr2Al0.24O11.98)、Ta掺杂的锂镧锆酸盐(Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12)和锂铝钛磷酸盐(Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3)。在一个实施例中，电绝缘隔膜包括选自由以下组成的组的聚合物电解质：基于PEO的聚合物电解质、聚合物-陶瓷复合电解质(固体)、聚合物-陶瓷复合电解质和聚合物-陶瓷复合电解质。
实施例
以下列举的实施例1至336阐述了根据本公开的实施例。
列举的实施例1：一种用于制造结构的方法，所述结构包括电极组合件以及第一端板和第二端板，所述电极组合件包括电绝缘材料，其中
所述电极组合件包括在堆叠方向上串联堆叠的单位电池单元群、沿着所述堆叠方向分离的相对的第一纵向端面和第二纵向端面，并且所述第一端板和所述第二端板在所述堆叠方向上分离并且上覆于所述第一纵向端面和所述第二纵向端面，其中(i)每个单位电池单元包括电极结构、对电极结构以及位于所述电极结构与所述对电极结构之间的电绝缘隔膜，(ii)每个单位电池单元内的所述电极结构、所述对电极结构和所述电绝缘隔膜具有在竖直方向上分离的相对的第一竖直端面和第二竖直端面，并且(iii)所述竖直方向正交于所述堆叠方向，
所述方法包括使用模板向所述电极组合件提供多孔电绝缘材料。
列举的实施例2.一种结构，其包括电极组合件以及第一端板和第二端板，所述电极组合件包括电绝缘材料，所述结构包括：
单位电池单元群，所述单位电池单元群在堆叠方向上串联堆叠；相对的第一纵向端面和第二纵向端面，所述相对的第一纵向端面和第二纵向端面沿着所述堆叠方向分离；以及第一端板和第二端板，所述第一端板和所述第二端板在所述堆叠方向上分离并且上覆于所述第一纵向端面和所述第二纵向端面，
其中(i)每个单位电池单元包括电极结构、对电极结构以及位于所述电极结构与所述对电极结构之间的电绝缘隔膜，(ii)每个单位电池单元内的所述电极结构、所述对电极结构和所述电绝缘隔膜具有在竖直方向上分离的相对的第一端面和第二端面，并且(iii)所述竖直方向正交于所述堆叠方向。
列举的实施例3：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述第一端板和所述第二端板各自包括在正交于所述堆叠方向的平面中的横截面面积的竖直厚度tEP，其中在相应的第一端板和第二端板的邻近堆叠单位电池单元系列的内部区域中的所述第一端板和所述第二端板中的每一者的第一横截面面积的第一竖直厚度tEP1大于在所述堆叠方向上在所述相应的第一端板和第二端板的位于相应内部区域外部的外部区域中的第二横截面面积的第二竖直厚度tEP2。
列举的实施例4：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述第一端板和所述第二端板中的每一者在正交于所述堆叠方向的所述平面中的横截面面积处具有相应最大竖直厚度tEPMAX，对于每个端板，所述横截面面积具有最大竖直厚度，并且所述第一端板和所述第二端板包括与所述相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一竖直端面区域和第二竖直端面区域，所述第一竖直端面区域和所述第二竖直端面区域位于所述第一端板和所述第二端板的相对的第一竖直侧和第二竖直侧上。
列举的实施例5：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述第一端板和所述第二端板中的每一者各自具有第一竖直端面区域和第二竖直端面区域，所述第一竖直端面区域和所述第二竖直端面区域与所述第一端板和所述第二端板的相对的第一竖直侧和第二竖直侧上的相应的第一最大竖直范围和第二最大竖直范围重合。
列举的实施例6：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述方法包括(a)将包括限定模板孔隙的模板框架的模板定位在所述第一端板和所述第二端板之上，使得所述模板框架覆盖所述电极组合件的外围的至少一部分，并且通过所述模板孔隙暴露所述单位电池单元群中的成员的所述电极结构和所述对电极结构的第一竖直端面。
列举的实施例7：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其包括(a)将包括限定模板孔隙的模板框架的模板定位在所述第一端板和所述第二端板之上，其中所述模板定位在所述第一端板和所述第二端板之上，使得所述模板框架的顶表面不超过所述第一端板和所述第二端板的与所述相应的第一端板和第二端板中的每一者在所述竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一竖直端面区域。
列举的实施例8：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其包括(a)将包括限定模板孔隙的模板框架的模板定位在所述第一端板和所述第二端板之上，其中所述模板定位在所述第一端板和所述第二端板之上，使得所述模板框架的顶表面不超过所述第一端板和所述第二端板的与位于所述电极组合件的与所述模板框架的所述顶表面相同的竖直侧上的所述相应的第一端板和第二端板中的每一者的相应第一最大竖直范围重合的第一竖直端面区域。
列举的实施例9：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其包括(b)通过所述模板孔隙施加多孔电绝缘材料，以覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述电极结构或所述对电极结构的所述第一竖直端面。
列举的实施例10：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其包括(b)通过所述模板孔隙施加多孔电绝缘材料，以覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述对电极结构的所述第一竖直端面。
列举的实施例11：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中(b)包括通过所述模板孔隙施加多孔电绝缘材料，以覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述对电极活性材料层的第一竖直端面。
列举的实施例12：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其包括(c)将所述模板定位在所述第一端板和第二端板之上，使得通过所述模板孔隙暴露所述单位电池单元群中的所述成员的所述电极结构和所述对电极结构的第二竖直端面。
列举的实施例13：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(c)中，所述模板定位在所述第一端板和所述第二端板之上，使得所述模板框架的所述顶表面不超过所述第一端板和所述第二端板的与位于所述电极组合件的与所述模板框架的所述顶表面相同的竖直侧上的所述相应的第一端板和第二端板中的每一者的相应第二最大竖直范围重合的第一竖直端面区域。
列举的实施例14：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(c)中，所述模板定位在所述第一端板和所述第二端板之上，使得所述模板框架的所述顶表面不超过所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第二竖直端面区域。
列举的实施例15：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其包括(d)通过所述模板孔隙施加所述多孔电绝缘材料，以覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述电极结构或所述对电极结构的所述第二竖直端面。
列举的实施例16：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其包括(d)通过所述模板孔隙施加所述多孔电绝缘材料，以覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述对电极结构的所述第二竖直端面。
列举的实施例17：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中(d)包括通过所述模板孔隙施加多孔电绝缘材料，以覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述对电极活性材料层的第二竖直端面。
列举的实施例18：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其包括在将所述多孔电绝缘材料施加到所述电极组合件之后，使所述电极组合件围绕垂直于所述竖直方向的轴旋转。
列举的实施例19：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在将所述多孔电绝缘材料施加到所述电极结构或所述对电极结构的所述第一竖直端面之后，使所述电极组合件旋转，并且其中所述方法进一步包括在所述旋转之后将多孔电绝缘材料施加到所述电极结构或所述对电极结构的所述第二竖直端面。
列举的实施例20：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述电极结构和所述对电极结构在正交于所述堆叠方向的横截面面积中的最大竖直厚度不超过所述第一端板和所述第二端板中的每一者在所述竖直方向上的所述相应最大竖直厚度tEPMAX。
列举的实施例21：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述对电极结构在正交于所述堆叠方向的横截面面积中的最大竖直厚度不超过所述第一端板和所述第二端板中的每一者在所述竖直方向上的所述相应最大竖直厚度tEPMAX。
列举的实施例22：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述对电极结构的对电极活性材料层在正交于所述堆叠方向的横截面面积中的最大竖直厚度不超过所述第一端板和所述第二端板中的每一者在所述竖直方向上的所述相应最大竖直厚度tEPMAX。
列举的实施例23：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述电极结构和所述对电极结构的所述第一竖直端面不超过所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第一竖直端面相同的竖直侧上的所述第一最大竖直范围重合的第一竖直端面区域。
列举的实施例24：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述对电极结构的所述第一竖直端面不超过所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第一竖直端面相同的竖直侧上的所述第一最大竖直范围重合的第一竖直端面区域。
列举的实施例25：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述对电极结构的对电极活性材料层的所述第一竖直端面不超过所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第一竖直端面相同的竖直侧上的所述第一最大竖直范围重合的第一竖直端面区域。
列举的实施例26：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述电极结构和所述对电极结构的所述第二竖直端面不超过所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第二竖直端面相同的竖直侧上的所述第二最大竖直范围重合的第二竖直端面区域。
列举的实施例27：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述对电极结构的所述第二竖直端面不超过所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第二竖直端面相同的竖直侧上的所述第二最大竖直范围重合的第二竖直端面区域。
列举的实施例28：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述对电极结构的对电极活性材料层的所述第二竖直端面不超过所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第二竖直端面相同的竖直侧上的所述第二最大竖直范围重合的第二竖直端面区域。
列举的实施例29：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述电极结构和所述对电极结构的所述第一竖直端面相对于所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第一竖直端面相同的竖直侧上的所述第一最大竖直范围重合的第一竖直端面区域凹陷。
列举的实施例30：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述对电极结构的所述第一竖直端面相对于所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第一竖直端面相同的竖直侧上的所述第一最大竖直范围重合的第一竖直端面区域凹陷。
列举的实施例31：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中所述对电极结构的对电极活性材料层的所述第一竖直端面相对于所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第一竖直端面相同的竖直侧上的第一最大竖直范围重合的第一竖直端面区域凹陷。
列举的实施例32：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中所述对电极结构的所述对电极活性材料层在正交于所述堆叠方向的平面中的最大竖直厚度不超过所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板中的每一者在所述竖直方向上的所述相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一竖直端面区域。
列举的实施例33：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述电极结构和所述对电极结构的所述第二竖直端面相对于所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第二竖直端面相同的竖直侧上的第二最大竖直范围重合的第二竖直端面区域凹陷。
列举的实施例34：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述对电极结构的所述第二竖直端面相对于所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第二竖直端面相同的竖直侧上的所述第二最大竖直范围重合的第二竖直端面区域凹陷。
列举的实施例35：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中所述对电极结构的对电极活性材料层的所述第二竖直端面相对于所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第二竖直端面相同的竖直侧上的第二最大竖直范围重合的第二竖直端面区域凹陷。
列举的实施例36：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(a)中，所述模板被定位成使得所述模板框架的所述顶表面在所述竖直方向上位于所述电极组合件中的所述电极结构或所述对电极结构的所述第一竖直端面之上。
列举的实施例37：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(a)中，所述模板被定位成使得所述模板框架的所述顶表面在所述竖直方向上位于所述电极组合件中的所述对电极结构的所述第一竖直端面之上。
列举的实施例38：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中在(a)中，所述模板被定位成使得所述模板框架的所述顶表面在所述竖直方向上位于所述电极组合件中的所述对电极结构的所述对电极活性材料层的第一竖直端面之上。
列举的实施例39：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(c)中，所述模板被定位成使得所述模板框架的所述顶表面在所述竖直方向上位于所述电极组合件中的所述电极结构或所述对电极结构的所述第二竖直端面之上。
列举的实施例40：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(c)中，所述模板被定位成使得所述模板框架的所述顶表面在所述竖直方向上位于所述电极组合件中的所述对电极结构的所述第二竖直端面之上。
列举的实施例41：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中在(c)中，所述模板被定位成使得所述模板框架的所述顶表面在所述竖直方向上位于所述电极组合件中的所述对电极结构的所述对电极活性材料层的第二竖直端面之上。
列举的实施例42：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(a)中，所述模板被定位成使得所述模板框架的所述顶表面在所述竖直方向上不超过或低于所述电极组合件中的所述电极结构或所述对电极结构的所述第一竖直端面。
列举的实施例43：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(a)中，所述模板被定位成使得所述模板框架的所述顶表面在所述竖直方向上不超过或低于所述电极组合件中的所述对电极结构的所述第一竖直端面。
列举的实施例44：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中在(a)中，所述模板被定位成使得所述模板框架的所述顶表面在所述竖直方向上不超过或低于所述电极组合件中的所述对电极结构的所述对电极活性材料层的第一竖直端面。
列举的实施例45：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(c)中，所述模板被定位成使得所述模板框架的所述顶表面在所述竖直方向上不超过或低于所述电极组合件中的所述电极结构或所述对电极结构的所述第二竖直端面。
列举的实施例46：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(c)中，所述模板被定位成使得所述模板框架的所述顶表面在所述竖直方向上不超过或低于所述电极组合件中的所述对电极结构的所述第二竖直端面。
列举的实施例47：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(a)或(c)中的任一者中，所述模板在所述堆叠方向上围绕所述第一端板和所述第二端板的外围定位。
列举的实施例48：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中在(c)中，所述模板被定位成使得所述模板框架的所述顶表面在所述竖直方向上不超过或低于所述电极组合件中的所述对电极结构的所述对电极活性材料层的第二竖直端面。
列举的实施例49：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(a)中，所述模板框架收容在所述第一端板和所述第二端板的所述外部区域的表面上，所述外部区域在正交于所述堆叠方向的所述第二横截面面积中具有所述第二竖直厚度tEP2，所述第二竖直厚度小于在邻近所述堆叠单位电池单元系列的所述内部区域中正交于所述堆叠方向的所述第二横截面面积中的所述第一竖直厚度tEP1。
列举的实施例50：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(c)中，所述模板框架收容在所述第一端板和所述第二端板的所述外部区域的表面上，所述外部区域在正交于所述堆叠方向的所述第二横截面面积中具有所述第二竖直厚度tEP2，所述第二竖直厚度小于在邻近所述堆叠单位电池单元系列的所述内部区域中正交于所述堆叠方向的所述第二横截面面积中的所述第一竖直厚度tEP1。
列举的实施例51：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(a)中，所述模板框架收容在所述第一端板和所述第二端板的所述外部区域的表面上，所述外部区域不超过或小于所述第一端板和所述第二端板的与所述相应的第一端板和第二端板在所述竖直方向上的所述第一最大竖直范围重合的第一表面区域。
列举的实施例52：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(c)中，所述模板框架收容在所述第一端板和所述第二端板的所述外部区域的表面上，所述外部区域不超过或小于所述第一端板和所述第二端板的与所述相应的第一端板和第二端板在所述竖直方向上的所述第二最大竖直范围重合的第二表面区域。
列举的实施例53：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述第一端板和所述第二端板各自包括在所述第一端板和所述第二端板的相应的相对的第一竖直侧和第二竖直侧上的第一端板竖直端面和第二端板竖直端面，所述第一竖直端面和所述第二竖直端面中的至少一者包括邻近所述堆叠单位电池单元系列的所述内部区域中的内表面区域以及在所述堆叠方向上位于所述内表面区域外部的所述外部区域中的外表面区域，所述外表面区域在所述竖直方向上从所述内表面区域向内偏移。
列举的实施例54：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述第一端板竖直端面和所述第二端板竖直端面中的每一者包括在邻近所述堆叠单位电池单元系列的所述内部区域中在所述竖直方向上分离的相对的内表面区域，以及在所述堆叠方向上在位于所述内表面区域外部的所述外部区域中在所述竖直方向上分离的相对的外表面区域，所述第一端板竖直端面和所述第二端板竖直端面中的每一者的所述相对的外表面区域在所述竖直方向上从所述相对的内表面区域向内偏移。
列举的实施例55：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述模板框架包括第一相对搁架和第二相对搁架，并且其中在(a)或(c)中的任一者中，所述模板定位在所述电极组合件之上，使得所述模板框架的所述第一相对搁架和所述第二相对搁架被所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述模板框架相同的竖直侧上的向内偏移的外表面区域收容。
列举的实施例56：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述模板框架包括第一相对搁架和第二相对搁架，并且其中在(a)和(c)中的任一者中，第一相对框架区域和第二相对框架区域的上框架表面被定位成使得其不会延伸超出所述第一端板和所述第二端板的第一表面区域或相对于所述第一表面区域凹陷，所述第一表面区域与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的所述相应最大竖直厚度tEPMAX重合。
列举的实施例57：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述模板框架包括第一相对搁架和第二相对搁架，并且其中在(a)中，所述第一相对框架区域和所述第二相对框架区域的所述上框架表面被定位成使得其不会延伸超出所述第一端板和所述第二端板的第一表面区域或相对于所述第一表面区域凹陷，所述第一表面区域与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第一相对框架区域和所述第二相对框架区域的所述上表面相同的竖直侧上的第一最大竖直范围重合。
列举的实施例58：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述模板框架包括第一相对搁架和第二相对搁架，并且其中在(c)中，所述第一相对框架区域和所述第二相对框架区域的所述上框架表面被定位成使得其不会延伸超出所述第一端板和所述第二端板的第二表面区域或相对于所述第二表面区域凹陷，所述第二表面区域与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第一相对框架区域和所述第二相对框架区域的所述上表面相同的竖直侧上的所述第二最大竖直范围重合。
列举的实施例59：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述电极组合件包括在所述堆叠方向上的纵轴(Y)和在所述竖直方向上的竖轴(Z)，并且其中所述第一端板和所述第二端板各自包括在Y-Z平面中具有斜切、倾斜、阶梯状或其任何组合的横截面轮廓的第一相对竖直端面和第二相对竖直端面。
列举的实施例60：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述第一端板和所述第二端板中的每一者在所述Y-Z平面中的所述横截面轮廓从所述相应的第一端板和第二端板中的每一者的所述内部区域到所述外部区域单调地减小。
列举的实施例61：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述第一端板和所述第二端板中的每一者在所述Y-Z平面中的所述横截面轮廓在所述对应的第一端板和第二端板中的每一者中从所述内部区域到所述外部区域阶梯式减小。
列举的实施例62：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述相应的第一端板和第二端板的外部区域包括适于收容模板框架的阶梯特征。
列举的实施例63：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其包括包括使所述电极组合件围绕所述堆叠方向上的纵轴或正交于所述堆叠方向和所述竖直方向的横向方向上的横轴旋转，以使所述电极结构和所述对电极结构的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面在所述竖直方向上的位置反转。
列举的实施例64：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(b)包括使用叶片通过所述模板孔隙施加所述多孔电绝缘材料的浆料，以覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述电极结构或所述对电极结构的所述第一竖直端面。
列举的实施例65：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(b)包括使用叶片通过所述模板孔隙施加所述多孔电绝缘材料的浆料，以覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述对电极结构的所述第一竖直端面。
列举的实施例66：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中(b)包括使用叶片通过所述模板孔隙施加所述多孔电绝缘材料的浆料，以覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述对电极结构的对电极活性材料层的第一竖直端面。
列举的实施例67：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(d)包括使用叶片通过所述模板孔隙施加所述多孔电绝缘材料的浆料，以覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述电极结构或所述对电极结构的所述第二竖直端面。
列举的实施例68：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(d)包括使用叶片通过所述模板孔隙施加所述多孔电绝缘材料的浆料，以覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述对电极结构的所述第二竖直端面。
列举的实施例69：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中(d)包括使用叶片通过所述模板孔隙施加所述多孔电绝缘材料的浆料，以覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述对电极结构的对电极活性材料层的第二竖直端面。
列举的实施例70：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(b)包括使叶片沿着所述第一端板和所述第二端板的所述第一竖直端面在正交于所述竖直方向和所述堆叠方向的横向方向上行进，以通过所述模板孔隙将所述多孔电绝缘材料施加到所述电极结构或所述对电极结构的所述第一竖直端面。
列举的实施例71：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述叶片在所述第一端板和所述第二端板的第一表面区域处跨所述第一竖直端面行进，所述第一表面区域在所述竖直方向上与所述相应最大竖直厚度tEPMAX重合。
列举的实施例72：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述叶片在所述第一端板和所述第二端板的第一表面区域处跨所述第一竖直端面行进，所述第一表面区域与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的相应第一最大范围重合。
列举的实施例73：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(b)包括使叶片跨所述第一端板和所述第二端板的第一竖直端面在正交于所述堆叠方向和所述竖直方向的横向方向上行进。
列举的实施例74：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(b)中，所述叶片的长度在所述堆叠方向上从所述第一端板至所述第二端板跨所述电极组合件延伸。
列举的实施例75：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(b)包括将所述多孔电绝缘材料施加到所述叶片或所述电极组合件的表面中的任一者，以及使所述叶片沿着所述第一端板和所述第二端板的第一竖直端面在所述横向方向上行进。
列举的实施例76：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(d)包括使叶片沿着所述第一端板和所述第二端板的所述第二竖直端面在正交于所述竖直方向和所述堆叠方向的横向方向上行进，以通过所述模板孔隙将所述多孔电绝缘材料施加到所述电极结构或所述对电极结构的所述第二端面。
列举的实施例77：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述叶片在所述第一端板和所述第二端板的第二表面区域处跨第二竖直端面行进，所述第二表面区域与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的所述相应最大竖直厚度tEPMAX重合。
列举的实施例78：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述叶片在所述第一端板和所述第二端板的第二表面区域处跨第二竖直端面延伸，所述第二表面区域与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的所述相应第二最大竖直范围重合。
列举的实施例79：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述叶片跨所述第一端板和所述第二端板的所述第二竖直端面在正交于所述堆叠方向和所述竖直方向的横向方向上行进。
列举的实施例80：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(d)中，所述叶片的长度在所述堆叠方向上从所述第一端板至所述第二端板跨所述电极组合件延伸。
列举的实施例81：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(d)包括使叶片沿着所述第一端板和所述第二端板的所述第二竖直端面在正交于所述竖直方向和所述堆叠方向的横向方向上行进，以通过所述模板孔隙将所述多孔电绝缘材料施加到所述电极结构或所述对电极结构的所述第二竖直端面。
列举的实施例82：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(d)包括将所述多孔电绝缘材料施加到所述叶片或所述电极组合件的表面中的任一者，以及使所述叶片沿着所述第一端板和所述第二端板的所述第二竖直端面在所述横向方向上行进。
列举的实施例83：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(a)包括定位所述模板，使得通过所述模板孔隙暴露所述第一端板和所述第二端板的所述第一竖直端面的邻近所述堆叠单位电池单元系列的至少一部分。
列举的实施例84：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(c)包括定位所述模板，使得通过所述模板孔隙暴露所述第一端板和所述第二端板的所述第二竖直端面的邻近所述堆叠单位电池单元系列的至少一部分。
列举的实施例85：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(a)包括定位所述模板，使得通过所述模板孔隙暴露所述第一端板和所述第二端板的所述第一竖直侧上的所述第一表面区域，所述第一表面区域与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的所述相应最大竖直厚度tEPMAX重合。
列举的实施例86：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(a)包括定位所述模板，使得通过所述模板孔隙暴露所述第一端板和所述第二端板的所述第一竖直侧上的与所述第一端板和所述第二端板的第一最大竖直范围重合的所述第一表面区域。
列举的实施例87：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(c)包括定位所述模板，使得通过所述模板孔隙暴露所述第一端板和所述第二端板的所述第二竖直侧上的与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的所述第二表面区域。
列举的实施例88：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(c)包括定位所述模板，使得通过所述模板孔隙暴露所述第一端板和所述第二端板的所述第二竖直侧上的与所述第一端板和所述第二端板的所述第二最大竖直范围重合的所述第二表面区域。
列举的实施例89：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(a)和(c)中的任一者中，所述模板被定位成使得所述模板框架在正交于所述堆叠方向和所述竖直方向两者的所述横向方向上至少部分地覆盖所述电极组合件的外围。
列举的实施例90：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中每个单位电池单元包括电极集电器端部区段和对电极集电器端部区段，所述电极集电器端部区段和所述对电极集电器端部区段在正交于所述堆叠方向和所述竖直方向两者的相对横向方向上从相应的电极结构和对电极结构延伸。
列举的实施例91：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述电极集电器和所述对电极集电器中的任一者的端部区段相对于所述电极结构和所述对电极结构的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面在所述竖直方向上凹陷。
列举的实施例92：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(a)和(c)中的任一者中，所述模板被定位成使得所述模板框架在正交于所述堆叠方向和所述竖直方向的所述横向方向上在所述电极组合件的所述外围处至少部分地覆盖所述电极集电器和所述对电极集电器中的任一者的所述端部区段。
列举的实施例93：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(a)和(c)中的任一者中，所述模板被定位成使得所述电极集电器和所述对电极集电器的所述端部相对于所述模板框架凹陷。
列举的实施例94：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中在(a)和(c)中的任一者中，所述模板被定位成使得所述模板框架的相对横向搁架定位在所述电极集电器和所述对电极集电器的所述端部之上。
列举的实施例95：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述电极集电器和所述对电极集电器的所述端部的第一竖直端面和第二竖直端面相对于以下中的任一者凹陷至少0.010mm：(i)所述电极结构的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面；(ii)所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的所述第一最大竖直范围和所述第二最大竖直范围重合的第一表面区域和第二表面区域；以及(iii)所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一表面区域和第二表面区域。
列举的实施例96：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述电极集电器和所述对电极集电器的所述端部的第一竖直端面和第二竖直端面相对于以下中的任一者凹陷至少0.025mm：(i)所述电极结构的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面；(ii)所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的所述第一最大竖直范围和所述第二最大竖直范围重合的第一表面区域；以及(iii)所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一表面区域。
列举的实施例97：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述电极集电器和所述对电极集电器的所述端部的第一竖直端面和第二竖直端面相对于以下中的任一者凹陷至少0.050mm：(i)所述电极结构的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面；(ii)所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的所述第一最大竖直范围和所述第二最大竖直范围重合的第一表面区域；以及(iii)所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一表面区域。
列举的实施例98：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述电极集电器和所述对电极集电器的所述端部的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面凹陷，以在所述电极集电器和所述对电极集电器的所述端部的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面与所述电极结构或所述对电极结构的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面之间的竖直距离中容纳所述模板框架。
列举的实施例99：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其进一步包括在所述堆叠方向上将所述电极组合件放置在一组相对缓冲器之间，并且在所述堆叠方向上通过所述缓冲器将压力施加到所述第一端板和所述第二端板。
列举的实施例100：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述电极组合件被放置在所述缓冲器之间，使得所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的第一最大竖直范围重合的第一表面区域在所述竖直方向上延伸超过所述缓冲器的第一竖直端面和第二竖直端面。
列举的实施例101：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述电极组合件被放置在所述缓冲器之间，使得所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一表面区域在所述竖直方向上延伸超过所述缓冲器的第一竖直端面和第二竖直端面。
列举的实施例102：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其进一步包括将所述模板框架的至少一部分搁置在所述一组相对缓冲器上。
列举的实施例103：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的所述第一最大竖直范围和所述第二最大竖直范围重合的所述第一表面区域和所述第二表面区域延伸至少0.010mm超过所述一组缓冲器的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面。
列举的实施例104：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的所述相应最大竖直厚度tEPMAX重合的所述第一表面区域和所述第二表面区域延伸至少0.010mm超过所述一组缓冲器的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面。
列举的实施例105：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的所述第一最大竖直范围和所述第二最大竖直范围重合的所述第一表面区域和所述第二表面区域延伸至少0.025mm超过所述一组缓冲器的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面。
列举的实施例106：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的所述相应最大竖直厚度tEPMAX重合的所述第一表面区域和所述第二表面区域延伸至少0.025mm超过所述一组缓冲器的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面。
列举的实施例107：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的所述第一最大竖直范围和所述第二最大竖直范围重合的所述第一表面区域和所述第二表面区域延伸至少0.050mm超过所述一组缓冲器的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面。
列举的实施例108：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的所述相应最大竖直厚度tEPMAX重合的所述第一表面区域和所述第二表面区域延伸至少0.050mm超过所述一组缓冲器的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面。
列举的实施例109：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法或结构，其中所述第一端板和所述第二端板中的每一者的横截面厚度tEP在所述堆叠方向上从所述相应的第一端板和第二端板的邻近所述堆叠单位电池单元系列的所述内部区域到所述相应的第一端板和第二端板在所述堆叠方向上位于所述内部区域外部的外部第二区域减小。
列举的实施例110：一种二次电池，其包括根据前述列举的实施例中任一项所述的结构。
列举的实施例111：一种根据前述列举的实施例中任一项所述的方法制造的二次电池。
列举的实施例112：一种用于将载体离子从包括载体离子源的辅助电极转移到包括根据前述列举的实施例中任一项所述的电极组合件的结构或二次电池的方法，其中
所述多孔电绝缘材料覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述电极结构或所述对电极结构的所述第一竖直端面或所述第二竖直端面，并且所述多孔电绝缘材料的孔隙率在20％至60％的范围内，并且
所述方法包括将载体离子从所述辅助电极穿过所述多孔电绝缘材料转移到所述单位电池单元群中的成员。
列举的实施例113：根据前述列举的实施例中任一项所述的结构或包括所述结构的二次电池，所述电极组合件包括：
多孔电绝缘材料，所述多孔电绝缘材料覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述电极结构或所述对电极结构的所述第一竖直端面或所述第二竖直端面，并且(v)所述多孔电绝缘材料的孔隙率在20％至60％的范围内。
列举的实施例114：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述电极结构或所述对电极结构的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面两者。
列举的实施例115：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述电极结构和所述对电极结构两者的所述第一竖直端面或所述第二竖直端面。
列举的实施例116：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述电极结构和所述对电极结构两者的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面两者。
列举的实施例117：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中载体离子被转移以实现和/或恢复预定对电极结构放电结束电压Vces eod和预定电极结构放电结束电压Ves,eod。
列举的实施例118：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述载体离子被转移以补充由于SEI形成而损失的载体离子。
列举的实施例119：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述载体离子被转移以补偿在由所述电极组合件执行的初始或后续充电循环期间载体离子的损失。
列举的实施例120：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述方法包括：(i)在初始或后续充电循环期间将载体离子从对电极结构转移到所述单位电池单元群中的电极结构，以至少部分地对所述电极组合件进行充电；以及(ii)将载体离子从所述辅助电极穿过所述多孔电绝缘材料转移到对电极结构和/或电极结构，以向所述电极组合件提供所述预定对电极结构放电结束电压Vces,eod和所述预定电极结构放电结束电压Ves,eod。
列举的实施例121：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括(iii)在(ii)之后将载体离子从所述对电极结构转移到所述单位电池单元群中的成员的所述电极结构，以对所述电极组合件进行充电。
列举的实施例122：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中(ii)与(i)同时进行。
列举的实施例123：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其包括在(ii)中，在所述辅助电极与所述单位电池单元群中的成员的所述电极结构和/或所述对电极结构之间施加偏置电压以提供穿过多孔电绝缘材料成员的载体离子流。
列举的实施例124：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述单位电池单元群中的成员具有包括所述相对的第一竖直端面和第二竖直端面的第一边缘边沿和第二边缘边沿，其中同一单位电池单元群成员内的所述电极结构和所述对电极结构的第一竖直端面彼此竖直地偏移以形成第一凹部，并且同一单位电池单元群成员内的所述电极结构和所述对电极结构的第二竖直端面彼此竖直地偏移以形成第二凹部，其中所述对电极结构第一端面和第二端面相对于所述同一单位电池单元群成员内的相应的电极结构第一竖直端面和第二竖直端面竖直地向内偏移，并且其中所述多孔电绝缘材料位于所述第一凹部和所述第二凹部中的至少一者内。
列举的实施例125：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料基本上填充所述单位电池单元群中的成员的所述第一凹部和所述第二凹部。
列举的实施例126：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中对于所述单位电池单元群中的成员，覆盖所述电极结构和/或所述对电极结构的所述第一竖直端面或所述第二竖直端面的所述多孔电绝缘材料的至少一部分邻近所述电绝缘隔膜。
列举的实施例127：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料基本上填充所述第一凹部和所述第二凹部的区域，所述第一凹部和所述第二凹部相对于所述单位电池单元群中的成员中的所述电极结构的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面向内安置并且邻接所述电绝缘隔膜的面向所述对电极结构的一侧。
列举的实施例128：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述单位电池单元群中的所述成员的所述电极结构包括电极活性材料层和电极集电器层，并且所述单位电池单元群中的成员的所述对电极结构包括对电极活性材料层和对电极集电器层，并且其中所述多孔电绝缘材料覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的对电极活性材料层的第一竖直端面和第二竖直端面。
列举的实施例129：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料的孔隙率为至少25％。
列举的实施例130：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料的孔隙率为至少30％。
列举的实施例131：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料的孔隙率为至少35％。
列举的实施例132：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料的孔隙率为至少40％。
列举的实施例133：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料的孔隙率为至少45％。
列举的实施例134：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料的孔隙率为至少50％。
列举的实施例135：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料的孔隙率为至少55％。
列举的实施例136：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料的孔隙率不超过55％。
列举的实施例137：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料的孔隙率不超过50％。
列举的实施例138：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料的孔隙率不超过45％。
列举的实施例139：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料的孔隙率不超过40％。
列举的实施例140：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料的孔隙率不超过35％。
列举的实施例141：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜是微孔的，并且所述多孔电绝缘材料的所述孔隙率与所述电绝缘隔膜的孔隙率的比率在1:0.75至1:1.5的范围内。
列举的实施例142：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料包括分散在粘结剂材料中的微粒材料。
列举的实施例143：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括稳定的金属氧化物和/或陶瓷。
列举的实施例144：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括氧化铝、氮化硼、二氧化钛、二氧化硅、氧化锆、氧化镁和氧化钙中的任一种或多种。
列举的实施例145：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括氧化铝。
列举的实施例146：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括d50粒径(中值粒径)为至少0.35微米的颗粒。
列举的实施例147：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括d50粒径(中值粒径)为至少0.45微米的颗粒。
列举的实施例148：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括d50粒径(中值粒径)为至少0.5微米的颗粒。
列举的实施例149：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括d50粒径(中值粒径)为至少0.75微米的颗粒。
列举的实施例150：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括d50粒径(中值粒径)不超过40微米的颗粒。
列举的实施例151：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括d50粒径(中值粒径)不超过35微米的颗粒。
列举的实施例152：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括d50粒径(中值粒径)不超过25微米的颗粒。
列举的实施例153：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括d50粒径(中值粒径)不超过20微米的颗粒。
列举的实施例154：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少80重量％的所述颗粒的粒径为至少0.35微米。
列举的实施例155：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少85重量％的所述颗粒的粒径为至少0.35微米。
列举的实施例156：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少90重量％的所述颗粒的粒径为至少0.35微米。
列举的实施例157：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少95重量％的所述颗粒的粒径为至少0.35微米。
列举的实施例158：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少80重量％的所述颗粒的粒径为至少至少0.45微米。
列举的实施例159：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少85重量％的所述颗粒的粒径为至少0.45微米。
列举的实施例160：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少90重量％的所述颗粒的粒径为至少0.45微米。
列举的实施例161：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少95重量％的所述颗粒的粒径为至少0.45微米。
列举的实施例162：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少80重量％的所述颗粒的粒径为至少0.5微米。
列举的实施例163：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少85重量％的所述颗粒的粒径为至少0.5微米。
列举的实施例164：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少90重量％的所述颗粒的粒径为至少0.5微米。
列举的实施例165：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少95重量％的所述颗粒的粒径为至少0.5微米。
列举的实施例166：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少80重量％的所述颗粒的粒径为至少0.75微米。
列举的实施例167：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少85重量％的所述颗粒的粒径为至少0.75微米。
列举的实施例168：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少90重量％的所述颗粒的粒径为至少0.75微米。
列举的实施例169：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少95重量％的所述颗粒的粒径为至少0.75微米。
列举的实施例170：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少80重量％的所述颗粒的粒径不超过40微米。
列举的实施例171：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少85重量％的所述颗粒的粒径不超过40微米。
列举的实施例172：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少90重量％的所述颗粒的粒径不超过40微米。
列举的实施例173：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少95重量％的所述颗粒的粒径不超过40微米。
列举的实施例174：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少80重量％的所述颗粒的粒径不超过35微米。
列举的实施例175：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少85重量％的所述颗粒的粒径不超过35微米。
列举的实施例176：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少90重量％的所述颗粒的粒径不超过35微米。
列举的实施例177：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少95重量％的所述颗粒的粒径不超过35微米。
列举的实施例178：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少80重量％的所述颗粒的粒径不超过25微米。
列举的实施例179：根据前述列举的实施例2中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少85重量％的所述颗粒的粒径不超过25微米。
列举的实施例180：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少90重量％的所述颗粒的粒径不超过25微米。
列举的实施例181：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少95重量％的所述颗粒的粒径不超过25微米。
列举的实施例182：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少80重量％的所述颗粒的粒径不超过20微米。
列举的实施例183：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少85重量％的所述颗粒的粒径不超过25微米。
列举的实施例184：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少90重量％的所述颗粒的粒径不超过25微米。
列举的实施例185：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中至少95重量％的所述颗粒的粒径不超过25微米。
列举的实施例186：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括至少70wt％的所述多孔电绝缘材料。
列举的实施例187：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括至少75wt％的所述多孔电绝缘材料。
列举的实施例188：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括至少80wt％的所述多孔电绝缘材料。
列举的实施例189：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括至少85wt％的所述多孔电绝缘材料。
列举的实施例190：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括不超过99.5wt％的所述多孔电绝缘材料。
列举的实施例191：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括不超过97wt％的所述多孔电绝缘材料。
列举的实施例192：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括不超过95wt％的所述多孔电绝缘材料。
列举的实施例193：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述微粒材料包括不超过90wt％的所述多孔电绝缘材料。
列举的实施例194：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述粘结剂材料包括选自由以下组成的组中的任一种的聚合物材料：聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯酸(EAA)、乙烯甲基丙烯酸(EMAA)以及其共聚物。
列举的实施例195：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极组合件具有分别对应于假想的三维笛卡尔坐标系的x轴、y轴和z轴的相互垂直的横轴、纵轴和竖轴、在所述纵向方向上彼此分离的所述第一纵向端面和所述第二纵向端面以及围绕电极组合件纵轴AEA并连接所述第一纵向端面和所述第二纵向端面的侧向表面，所述侧向表面具有在所述纵轴的相对侧上并且在正交于所述纵轴的第一方向上分离的相对的第一区域和第二区域，所述电极组合件具有在所述纵向方向上测量的最大宽度WEA、由所述侧向表面界定并在所述横向方向上测量的最大长度LEA以及由所述侧向表面界定并在所述竖直方向上测量的最大高度HEA，并且进一步其中
所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括如在所述横向方向上在所述电极结构的第一相对横向端面与第二相对横向端面之间测量的长度LE，以及如在所述竖直方向上在所述电极结构的第一相对竖直端面与第二相对竖直端面之间测量的高度HE，以及如在所述纵向方向上在所述电极结构的第一相对表面与第二相对表面之间测量的宽度WE，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括如在所述横向方向上在所述对电极结构的第一相对横向端面与第二相对横向端面之间测量的长度LCE，如在所述竖直方向上在所述对电极结构的第一竖直端面与第二竖直端面之间测量的高度HCE，以及如在所述纵向方向上在所述对电极结构的第一相对表面与第二相对表面之间测量的宽度WCE，并且
其中对于所述单位电池单元群中的成员的电极结构，LE与WE和HE中的每一者的比率分别为至少5:1，并且HE与WE的比率在约2:1至约100:1的范围内，并且对于所述单位电池单元群中的成员的对电极结构，LCE与WCE和HCE中的每一者的比率分别为至少5:1，并且HCE与WCE的比率在约2:1至约100:1的范围内。
列举的实施例196：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料延伸所述单位电池单元群中的成员的所述对电极结构的所述长度LCE的至少50％。
列举的实施例197：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料延伸所述单位电池单元群中的成员的所述对电极结构的所述长度LCE的至少60％。
列举的实施例198：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料延伸所述单位电池单元群中的成员的所述对电极结构的所述长度LCE的至少75％。
列举的实施例199：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料延伸所述单位电池单元群中的成员的所述对电极结构的所述长度LCE的至少85％。
列举的实施例200：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述多孔电绝缘材料延伸所述单位电池单元群中的成员的所述对电极结构的所述长度LCE的至少90％。
列举的实施例201：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中对于单位电池单元成员中的邻近电极活性材料层和对电极活性材料层，
所述对电极活性材料层的所述第一竖直端面包括第一凹部，所述第一凹部相对于所述电极活性材料层和所述隔膜的所述第一竖直端面向内安置，
所述对电极活性材料层的所述第二竖直端面包括第二凹部，所述第二凹部相对于所述电极活性材料层和所述隔膜的所述第二竖直端面向内安置，并且
所述多孔电绝缘材料邻近所述电绝缘隔膜安置并且安置在所述对电极活性材料层的所述第一竖直端面的所述第一凹部内，并且所述多孔电绝缘材料邻近所述电绝缘隔膜安置并且安置在所述对电极活性材料层的所述第二竖直端面的所述第二凹部内。
列举的实施例202：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述二次电池包括一组电极约束件。
列举的实施例203：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述一组电极约束件包括主生长约束系统，所述主生长约束系统包括第一主生长约束件和第二主生长约束件以及至少一个主连接构件，所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件在所述堆叠方向上彼此分离，并且所述至少一个主连接构件连接所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件，其中所述主生长约束系统限制所述电极组合件在所述堆叠方向上的生长，并且其中所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件对应于所述相应的第一端板和第二端板。
列举的实施例204：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述一组电极约束件包括次生长约束系统，所述次生长约束系统包括在所述竖直方向上分离并由至少一个次连接构件连接的第一次生长约束件和第二次生长约束件，其中在所述电极组合件循环时，所述次生长约束系统至少部分地限制所述电极组合件在所述竖直方向上的生长。
列举的实施例205：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述至少一个主连接构件和所述至少一个次连接构件中的任一者处于张力下。
列举的实施例206：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一次生长约束件和所述第二次生长约束件连接到与所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件相对应的所述第一端板和所述第二端板。
列举的实施例207：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一生长约束件和所述次生长约束件的在所述第一次生长约束件和所述第二次生长约束件的相对纵向端部处的端部区段围绕所述第一端板和所述第二端板中的每一者的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面的至少一部分卷绕。
列举的实施例208：根据前述列举的实施例1中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一次生长约束件和所述第二次生长约束件的端部区段围绕所述第一端板和所述第二端板中的每一者的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面的至少一部分卷绕，以连接到所述第一端板和所述第二端板的外部纵向端面。
列举的实施例209：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一次生长约束件和所述第二次生长约束件的所述端部区段通过以下中的任一种或多种连接到所述第一端板和所述第二端板的外部纵向端面：粘附、胶合、焊接、键合、钎焊、烧结、压力接触、铜焊、热喷涂连接、夹紧、引线键合、带状键合、超声波键合、超声波焊接、电阻焊接、激光束焊接、电子束焊接、感应焊接、冷焊接、等离子体喷涂、火焰喷涂和电弧喷涂。
列举的实施例210：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一次生长约束件和所述第二次生长约束件的所述端部区段围绕所述第一端板和所述第二端板中的每一者的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面的至少一部分卷绕，以在由所述竖轴和平行于所述堆叠方向的纵轴形成的平面中提供所述端部区段的弯曲轮廓。
列举的实施例211：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一生长约束件和所述第二生长约束件的所述端部区段围绕所述第一端板和所述第二端板的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面弯曲。
列举的实施例212：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中在包括所述电极组合件的二次电池循环期间，所述主生长约束系统限制所述电极组合件在所述纵向方向上的生长，使得在所述二次电池的20个连续循环内所述电极组合件在所述纵向方向上的费雷特直径的任何增加小于20％。
列举的实施例213：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述次生长约束系统限制所述电极组合件在所述竖直方向上的生长，使得在所述二次电池的重复循环时，在20个连续循环内所述电极组合件在所述竖直方向上的费雷特直径的任何增加小于20％。
列举的实施例214：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一主生长约束件至少部分地覆盖所述电极组合件的所述第一纵向端面，并且所述第二主生长约束件至少部分地覆盖所述电极组合件的所述第二纵向端面。
列举的实施例215：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极组合件在正交于所述堆叠方向的平面中的投影的表面积小于所述电极组合件到其它正交平面上的投影的表面积。
列举的实施例216：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一主连接构件是所述第一次生长约束件，所述第二主连接构件是所述第二次生长约束件，并且所述第一主生长约束件或所述第二主生长约束件是所述第一次连接构件。
列举的实施例217：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述至少一个次连接构件包括沿着所述纵轴位于所述电极组合件的纵向第一端部和第二端部内部的构件。
列举的实施例218：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一纵向端面和所述第二纵向端面的表面积小于所述电极组合件的表面积的33％。
列举的实施例219：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一纵向端面和所述第二纵向端面的表面积小于所述电极组合件的表面积的25％。
列举的实施例220：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一纵向端面和所述第二纵向端面的表面积小于所述电极组合件的表面积的20％。
列举的实施例221：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一纵向端面和所述第二纵向端面的表面积小于所述电极组合件的表面积的15％。
列举的实施例222：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一纵向端面和所述第二纵向端面的表面积小于所述电极组合件的表面积的10％。
列举的实施例223：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述主生长约束系统和所述次生长约束系统中的至少一者包括极限拉伸强度为至少10,000psi(>70MPa)的材料。
列举的实施例224：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一主生长约束件、所述第二主生长约束件、所述第一次生长约束件和所述第二次生长约束件中的至少一者包括极限拉伸强度为至少10,000psi(>70MPa)的材料。
列举的实施例225：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述主生长约束系统和所述次生长约束系统中的至少一者包括厚度在约10微米至约100微米的范围内的材料片材。
列举的实施例226：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述主生长约束系统和所述次生长约束系统中的至少一者包括厚度在约30微米至约75微米的范围内的材料片材。
列举的实施例227：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件在所述第一纵向端面和所述第二纵向端面上施加压力，所述压力超过在相互垂直并且垂直于所述堆叠方向的两个方向中的每个方向上在所述电极组合件上保持的压力。
列举的实施例228：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件在所述第一纵向端面和所述第二纵向端面上施加压力，所述压力是在相互垂直并且垂直于所述堆叠方向的两个方向中的每个方向上在所述电极组合件上保持的压力的至少2倍。
列举的实施例229：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件在所述第一纵向端面和所述第二纵向端面上施加压力，所述压力是在相互垂直并且垂直于所述堆叠方向的两个方向中的每个方向上在所述电极组合件上保持的压力的至少3倍。
列举的实施例230：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件在所述第一纵向端面和所述第二纵向端面上施加压力，所述压力是在相互垂直并且垂直于所述堆叠方向的两个方向中的每个方向上在所述电极组合件上保持的压力的至少4倍。
列举的实施例231：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件在所述第一纵向端面和所述第二纵向端面上施加压力，所述压力是在相互垂直并且垂直于所述堆叠方向的两个方向中的每个方向上在所述电极组合件上保持的压力的至少5倍。
列举的实施例232：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一次生长约束件和所述第二次生长约束件通过以下中的任一种或多种连接到所述至少一个次连接构件：粘附、胶合、焊接、键合、钎焊、烧结、压力接触、铜焊、热喷涂连接、夹紧、引线键合、带状键合、超声波键合、超声波焊接、电阻焊接、激光束焊接、电子束焊接、感应焊接、冷焊接、等离子体喷涂、火焰喷涂和电弧喷涂。
列举的实施例233：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一纵向端面和所述第二纵向端面中的每一者处于至少100psi的压缩负载下。
列举的实施例234：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一纵向端面和所述第二纵向端面中的每一者处于至少200psi的压缩负载下。
列举的实施例235：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一纵向端面和所述第二纵向端面中的每一者处于至少300psi的压缩负载下。
列举的实施例236：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一纵向端面和所述第二纵向端面中的每一者处于至少400psi的压缩负载下。
列举的实施例237：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一纵向端面和所述第二纵向端面中的每一者处于至少500psi的压缩负载下。
列举的实施例238：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一纵向端面和所述第二纵向端面中的每一者处于至少600psi的压缩负载下。
列举的实施例239：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一纵向端面和所述第二纵向端面中的每一者处于至少700psi的压缩负载下。
列举的实施例240：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一纵向端面和所述第二纵向端面中的每一者处于至少800psi的压缩负载下。
列举的实施例241：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一纵向端面和所述第二纵向端面中的每一者处于至少900psi的压缩负载下。
列举的实施例242：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一纵向端面和所述第二纵向端面中的每一者处于至少1000psi的压缩负载下。
列举的实施例243.根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构群和所述对电极结构群中的所述成员到所述第一纵向表面上的投影限定第一投影面积，并且所述电极结构群和所述对电极结构群中的所述成员到所述第二纵向表面上的投影限定第二投影面积，并且其中所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件分别向所述第一投影面积和所述第二投影面积中的每一者施加至少0.7MPa的平均压缩负载，所述平均压缩负载对所述第一投影面积和所述第二投影面积的表面积求平均值。
列举的实施例244.根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件分别向所述第一投影面积和所述第二投影面积中的每一者施加至少1.75MPa的平均压缩负载，所述平均压缩负载对所述第一投影面积和所述第二投影面积的表面积求平均值。
列举的实施例245.根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件分别向所述第一投影面积和所述第二投影面积中的每一者施加至少2.8MPa的平均压缩负载，所述平均压缩负载对所述第一投影面积和所述第二投影面积的表面积求平均值。
列举的实施例246.根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件分别向所述第一投影面积和所述第二投影面积中的每一者施加至少3.5MPa的平均压缩负载，所述平均压缩负载对所述第一投影面积和所述第二投影面积的表面积求平均值。
列举的实施例247.根据前述列举的实施例0中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件分别向所述第一投影面积和所述第二投影面积中的每一者施加至少5.25MPa的平均压缩负载，所述平均压缩负载对所述第一投影面积和所述第二投影面积的表面积求平均值。
列举的实施例248.根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件分别向所述第一投影面积和所述第二投影面积中的每一者施加至少7MPa的平均压缩负载，所述平均压缩负载对所述第一投影面积和所述第二投影面积的表面积求平均值。
列举的实施例249.根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件分别向所述第一投影面积和所述第二投影面积中的每一者施加至少8.75MPa的平均压缩负载，所述平均压缩负载对所述第一投影面积和所述第二投影面积的表面积求平均值。
列举的实施例250.根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一主生长约束件和所述第二主生长约束件分别向所述第一投影面积和所述第二投影面积中的每一者施加至少10MPa的平均压缩负载，所述平均压缩负载对所述第一投影面积和所述第二投影面积的表面积求平均值。
列举的实施例251.根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述二次电池具有额定容量，并且当所述二次电池被充电至其额定容量的至少75％时，所述第一纵向端面和所述第二纵向端面处于这种压缩负载下。
列举的实施例252：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述一组电极约束件包括次生长约束系统，所述次生长约束系统包括在所述竖直方向上分离并连接到所述单位电池单元群中的成员的电极集电器的第一次生长约束件和第二次生长约束件，其中在所述电极组合件循环时，所述次生长约束系统至少部分地限制所述电极组合件在所述竖直方向上的生长。
列举的实施例253：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一次生长约束件和所述第二次生长约束件包括穿过其相应竖直厚度形成的孔隙，其中所述孔隙的至少一部分在所述竖直方向上在所述多孔电绝缘材料之上对齐，并且任选地其中载体离子从所述辅助电极通过所述孔隙并穿过所述多孔电绝缘材料转移到所述电极结构和/或所述对电极结构。
列举的实施例254：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中(i)所述电极结构是阳极结构并且所述对电极结构是阴极结构，或者(ii)所述电极结构是阴极结构并且所述对电极结构是阳极结构。
列举的实施例255：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构是包括阳极活性材料层的阳极结构，并且所述对电极结构是包括阴极活性材料层的阴极结构。
列举的实施例256：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极组合件容纳在经密封的电池外壳内。
列举的实施例257：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中载体离子和所述一组电极约束件容纳在所述经密封的电池外壳内。
列举的实施例258：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构包括阳极活性材料，所述阳极活性材料包括以下中的任一种或多种：碳材料、石墨、软碳或硬碳、金属、半金属、合金、氧化物、能够与锂形成合金的化合物、锡、铅、镁、铝、硼、镓、硅、Si/C复合物、Si/石墨共混物、SiOx、多孔Si、金属间Si合金、铟、锆、锗、铋、镉、锑、银、锌、砷、铪、钇、锂、钠、钛酸锂、钯、锂金属、碳、石油焦炭、活性炭、石墨、硅化合物、硅合金、锡化合物、不可石墨化碳、基于石墨的碳、LixFe2O3(0≦x≦1)、LixWO2(0≦x≦1)、SnxMe1-xMe'yOz(Me：Mn、Fe、Pb、Ge；Me'：Al、B、P、Si、在元素周期表中的第1族、第2族和第3族中发现的元素，卤素；0<x≦1；1≦y≦3；1≦z≦8)、锂合金、基于硅的合金、基于锡的合金；金属氧化物，SnO、SnO2、PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4、Bi2O5；导电聚合物，聚乙炔、基于Li—Co—Ni的材料、结晶石墨、天然石墨、合成石墨、无定形碳、基什石墨、热解碳、基于中间相沥青的碳纤维、中间相碳微珠、中间相沥青、石墨化碳纤维、高温烧结碳、石油、煤焦油沥青衍生的焦炭、氧化锡、硝酸钛、锂金属膜、锂和一种或多种选自由以下组成的组的金属的合金：Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Al和Sn；能够与锂合金化和/或嵌入锂的金属化合物，所述金属化合物选自以下中的任一种：Si、Al、C、Pt、Sn、Pb、Ir、Ni、Cu、Ti、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Ca、Sr、Sb、Ba、Ra、Ge、Zn、Bi、In、Mg、Ga、Cd、Sn合金、Al合金；能够掺杂和去掺杂锂离子的金属氧化物，SiOv(0<v<2)、SnO2、氧化钒、锂钒氧化物、包含金属化合物和碳材料的复合物、Si-C复合物、Sn—C复合物、过渡金属氧化物、Li4/3Ti5/3O4、SnO、含碳材料、石墨碳纤维、树脂煅烧碳、热分解气相生长碳、软木、中间相碳微珠(“MCMB”)、糠醇树脂煅烧碳、多并苯、基于沥青的碳纤维、气相生长碳纤维或天然石墨；以及安置在分层含碳材料的各层之间的式NaxSny-zMz的组合物，其中M是Ti、K、Ge、P或其组合，并且0<x≤15，1≤y≤5且0≤z≤1，以及任何前述的氧化物、合金、氮化物、氟化物以及任何前述的任何组合。
列举的实施例259：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构包括阳极活性材料，当将含有具有所述阳极活性材料的所述电极结构的二次电池从放电状态充电至充电状态时，所述阳极活性材料具有的载体离子容量大于每摩尔阳极活性材料1摩尔载体离子。
列举的实施例260：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构包括选自由以下组成的组的阳极活性材料：(a)硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、锑(Sb)、铋(Bi)、锌(Zn)、铝(Al)、钛(Ti)、镍(Ni)、钴(Co)和镉(Cd)；(b)Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Zn、Al、Ti、Ni、Co或Cd与其它元素的合金或金属间化合物；(c)Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Zn、Al、Ti、Fe、Ni、Co、V或Cd的氧化物、碳化物、氮化物、硫化物、磷化物、硒化物和碲化物以及其混合物、复合物或含锂复合物；(d)Sn的盐和氢氧化物；(e)钛酸锂、锰酸锂、铝酸锂、含锂氧化钛、锂过渡金属氧化物、ZnCo2O4；(f)石墨和碳的颗粒；(g)锂金属；以及(h)其组合。
列举的实施例261：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构包括选自由以下组成的组的阳极活性材料：硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、锑(Sb)、铋(Bi)、锌(Zn)、铝(Al)、钛(Ti)、镍(Ni)、钴(Co)和镉(Cd)。
列举的实施例262：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构包括选自由Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Zn、Al、Ti、Ni、Co或Cd与其它元素的合金和金属间化合物组成的组的阳极活性材料。
列举的实施例263：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构包括选自由以下组成的组的阳极活性材料：Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Zn、Al、Ti、Fe、Ni、Co、V和Cd的氧化物、碳化物、氮化物、硫化物、磷化物、硒化物和碲化物。
列举的实施例264：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构包括选自由Si的氧化物、碳化物、氮化物、硫化物、磷化物、硒化物和碲化物组成的组的阳极活性材料。
列举的实施例265：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构包括选自由硅以及硅的氧化物和碳化物组成的组的阳极活性材料。
列举的实施例266：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构包括阳极活性材料，所述阳极活性材料包括以下中的至少一种：锂金属、锂金属合金、硅、硅合金、氧化硅、锡、锡合金、氧化锡和含碳材料。
列举的实施例267：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构包括阳极活性材料，所述阳极活性材料包括硅和氧化硅中的至少一种。
列举的实施例268：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构包括阳极活性材料，所述阳极活性材料包括锂和锂金属合金中的至少一种。
列举的实施例269.根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构包括阳极活性材料，所述阳极活性材料包括含碳材料。
列举的实施例270：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构包括选自由石墨和碳组成的组的阳极活性材料。
列举的实施例271：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括被非水液体电解质渗透的微孔隔膜材料。
列举的实施例272：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括固态隔膜，所述固态隔膜包括固体电解质。
列举的实施例273：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括陶瓷材料、玻璃或石榴石材料。
列举的实施例274：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，所述电极组合件包括选自由非水液体电解质、凝胶电解质、固体电解质以及其组合组成的组的电解质。
列举的实施例275：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极组合件包括液体电解质。
列举的实施例276：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极组合件包括水性液体电解质。
列举的实施例277：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极组合件包括非水液体电解质。
列举的实施例278：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极组合件包括非水电解质，所述非水电解质包括锂盐和有机溶剂的混合物。
列举的实施例279：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极组合件包括凝胶电解质。
列举的实施例280：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括固体电解质。
列举的实施例281：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括选自由基于硫化物的电解质组成的组的固体电解质。
列举的实施例282：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括选自由锂锡磷硫化物(LSn)、锂磷硫化物(β-Li3PS4)和锂磷硫氯化物碘化物(Li6PS5Cl0.9I0.1)组成的组的固体电解质。
列举的实施例283：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括选自由基于氧化物的电解质组成的组的固体电解质。
列举的实施例284：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括选自由锂镧钛酸盐(Li0.34La0.56TiO3)、Al掺杂的锂镧锆酸盐(Li6.24La3Zr2Al0.24O11.98)、Ta掺杂的锂镧锆酸盐(Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12)和锂铝钛磷酸盐(Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3)组成的组的固体电解质。
列举的实施例285：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括固体聚合物电解质。
列举的实施例286：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括选自由以下组成的组的聚合物电解质：基于PEO的聚合物电解质、聚合物-陶瓷复合电解质(固体)、聚合物-陶瓷复合电解质和聚合物-陶瓷复合电解质。
列举的实施例287：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括固体无机电解质。
列举的实施例288：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括固体有机电解质。
列举的实施例289：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括陶瓷电解质。
列举的实施例290：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括无机电解质。
列举的实施例291：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括陶瓷。
列举的实施例292：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电绝缘隔膜包括石榴石材料。
列举的实施例293：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其包括选自由以下组成的组的电解质：水性电解质、非水液体电解质、固体聚合物电解质、固体陶瓷电解质、固体玻璃电解质、固体石榴石电解质、凝胶聚合物电解质、无机固体电解质和熔融型无机电解质。
列举的实施例294：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中对电极结构包括阴极活性材料，所述阴极活性材料包括以下中的至少一种：过渡金属氧化物；过渡金属硫化物；过渡金属氮化物；锂过渡金属氧化物；锂过渡金属硫化物；锂过渡金属氮化物，包含具有金属元素的过渡金属氧化物、过渡金属硫化物和过渡金属氮化物，所述金属元素具有d-壳或f-壳，和/或其中所述金属元素是选自以下的任一种：Sc、Y、镧系元素、锕系元素、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pb、Pt、Cu、Ag和Au；LiCoO2；LiNi0.5Mn1.5O4；Li(NixCoyAlz)O2；LiFePO4；Li2MnO4；V2O5；氧硫化钼；磷酸盐；硅酸盐；钒酸盐；硫；硫化合物；氧(空气)；Li(NixMnyCoz)O2；包括金属氧化物或金属磷酸盐的含锂化合物；包括锂、钴和氧的化合物(例如，LiCoO2)；包括锂、锰和氧的化合物(例如，LiMn2O4)；包括锂铁和磷酸盐的化合物(例如，LiFePO4)；锂锰氧化物；锂钴氧化物；锂镍氧化物；锂铁磷酸盐；锂钴氧化物(LiCoO2)；锂镍氧化物(LiNiO2)；具有一种或多种过渡金属的经取代的化合物；锂锰氧化物；Li1+xMn2-xO4(其中x为0至0.33)；LiMnO3；LiMn2O3；LiMnO2；锂铜氧化物(Li2CuO2)；氧化钒；LiV3O8；LiFe3O4；V2O5；Cu2V2O7；由化学式LiNi1-xMxO2(其中M＝Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，并且x＝0.01至0.3)表示的Ni位点型锂镍氧化物；由化学式LiMn2-xMxO2(其中M＝Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，并且x＝0.01至0.1)表示的锂锰复合氧化物；Li2Mn3MO8(其中M＝Fe、Co、Ni、Cu或Zn)；LiMn2O4，其中Li的一部分被碱土金属离子取代；二硫化物化合物；Fe2(MoO4)3；具有式2Li1+aFe1-xM'x(PO4-b)Xb的橄榄石晶体结构的锂金属磷酸盐，其中M'是选自以下中的至少一种：Al、Mg、Ni、Co、Mn、Ti、Ga、Cu、V、Nb、Zr、Ce、In、Zn和Y，X是选自F、S和N中的至少一种，-0.5≤a≤+0.5，0≤x≤0.5且0≤b≤0.1；LiFePO4；Li(Fe,Mn)PO4；Li(Fe,Co)PO4；Li(Fe,Ni)PO4；LiCoO2；LiNiO2；LiMnO2；LiMn2O4；LiNi1-yCoyO2；LiCo1-yMnyO2；LiNi1-yMnyO2(0≤y≤1)；Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2，0<b<2，0<c<2且a+b+c＝2)；LiMn2-zNizO4；LiMn2-zCozO4(0<z<2)；LiCoPO4和LiFePO4；元素硫(S8)；硫系列化合物；Li2Sn(n≥1)；有机硫化合物；碳-硫聚合物((C2Sx)n：x＝2.5至50，n≥2)；锂和锆的氧化物；锂和金属(钴、锰、镍或其组合)的复合氧化物；LiaA1-bMbD2(其中0.90≤a≤1且0≤b≤0.5)；LiaE1-bMbO2-cDc(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.5且0≤c≤0.05)；LiE2-bMbO4-cDc(其中0≤b≤0.5且0≤c≤0.05)；LiaNi1-b-cCobMcDa(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<a≤2)；LiaNi1-b-cCobMcO2-aXa(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<a<2)；LiaNi1-b-cCobMcO2-aX2(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<a<2)；LiaNi1-b-cMnbMcDa(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<a≤2)；LiaNi1-b-cMnbMcO2-aXa(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<a<2)；LiaNi1-b-cMnbMcO2-aX2(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<a<2)；LiaNibEcGdO2(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5且0.001≤d≤0.1)；LiaNibCocMndGeO2(其中0.90≤a≤1，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5，0≤d≤0.5且0.001≤e≤0.1)；LiaNiGbO2(其中0.90≤a≤1且0.001≤b≤0.1)；LiaCoGbO2(其中0.90≤a≤1且0.001≤b≤0.1)；LiaMnGbO2(其中0.90≤a≤1且0.001≤b≤0.1)；LiaMn2GbO4(其中0.90≤a≤1且0.001≤b≤0.1)；QO2；QS2；LiQS2；V2O5；LiV2O5；LiX'O2；LiNiVO4；Li(3-f)J2(PO4)3(0≤f≤2)；Li(3-f)Fe2(PO4)3(0≤f≤2)；LiFePO4(A是Ni、Co、Mn或其组合；M是Al、Ni、Co、Mn、Cr、Fe、Mg、Sr、V、稀土元素或其组合；D是O、F、S、P或其组合；E是Co、Mn或其组合；X是F、S、P或其组合；G是Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V或其组合；Q是Ti、Mo、Mn或其组合；X'是Cr、V、Fe、Sc、Y或其组合；并且J是V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu或其组合)；LiCoO2；LiMnxO2x(x＝1或2)；LiNi1-xMnxO2x(0<x<1)；LiNi1-x-yCoxMnyO2(0≤x≤0.5，0≤y≤0.5)；FePO4；锂化合物；锂钴氧化物；锂镍氧化物；锂镍钴氧化物；锂镍钴铝氧化物；锂镍钴锰氧化物；锂锰氧化物；锂铁磷酸盐(LiFePO4)；硫化镍；硫化铜；硫；氧化铁；氧化钒；含钠材料；式NaM1aO2(其中M1是至少一种过渡金属元素，并且0≤a<1)的氧化物；NaFeO2；NaMnO2；NaNiO2；NaCoO2；由式NaMn1-aM1aO2(其中M1是至少一种过渡金属元素，并且0≤a<1)表示的氧化物；Na[Ni1/2Mn1/2]O2、Na2/3[Fe1/2Mn1/2]O2；由Na0.44Mn1-aM1aO2(其中M1是至少一种过渡金属元素，并且0≤a<1)表示的氧化物；由Na0.7Mn1-aM1a O2.05(其中M1是至少一种过渡金属元素，并且0≤a<1)表示的氧化物；由NabM2cSi12O30(其中M2是至少一种过渡金属元素，2≤b≤6且2≤c≤5)、Na6Fe2Si12O30、Na2Fe5Si12O(其中M2是至少一种过渡金属元素，2≤b≤6且2≤c≤5)表示的氧化物；由NadM3eSi6O18(其中M3是至少一种过渡金属元素，3≤d≤6且1≤e≤2)、Na2Fe2Si6O18、Na2MnFeSi6O18(其中M3是至少一种过渡金属元素，3≤d≤6且1≤e≤2)表示的氧化物；由NafM4gSi2O6(其中M4是至少一种选自过渡金属元素的元素，镁(Mg)和铝(Al)，1≤f≤2且1≤g≤2)表示的氧化物；磷酸盐；Na2FeSiO6；NaFePO4；Na3Fe2(PO4)3；Na3V2(PO4)3；Na4Co3(PO4)2P2O7；硼酸盐；NaFeBO4或Na3Fe2(BO4)3；氟化物；NahM5F6(其中M5是至少一种过渡金属元素，并且2≤h≤3)；Na3FeF6；Na2MnF6；氟磷酸盐；Na3V2(PO4)2F3；
Na3V2(PO4)2FO2；NaMnO2；Na[Ni1/2Mn1/2]O2；Na2/3[Fe1/2Mn1/2]O2；
Na3V2(PO4)3；Na4Co3(PO4)2P2O7；Na3V2(PO4)2F3和/或Na3V2(PO4)2FO2，以及任何复合氧化物和/或前述的其它组合。
列举的实施例295：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中对电极结构包括阴极活性材料，所述阴极活性材料选自由嵌入化学正极材料和转化化学正极材料组成的组。
列举的实施例296：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中对电极结构包括选自由以下组成的组的阴极活性材料：S(或处于锂化状态的Li2S)、LiF、Fe、Cu、Ni、FeF2、FeOdF3.2d、FeF3、CoF3、CoF2、CuF2、NiF2，其中0≤d≤0.5。
列举的实施例297：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述对电极结构包括阴极活性材料，所述阴极活性材料包括以下中的至少一种：过渡金属氧化物、过渡金属硫化物、过渡金属氮化物、过渡金属磷酸盐和过渡金属氮化物。
列举的实施例298：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中对电极结构包括包含锂铁磷酸盐(LiFePO4)的阴极活性材料。
列举的实施例299：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述对电极结构包括阴极活性材料，所述阴极活性材料包括过渡金属氧化物，所述过渡金属氧化物含有锂以及钴和镍中的至少一种。
列举的实施例300：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构包括阳极结构，所述阳极结构包括阳极集电器，所述阳极集电器包括以下中的至少一种：铜；镍；铝；不锈钢；钛；钯；烘焙碳；煅烧碳；铟；铁；镁；钴；锗；锂；铜或不锈钢与碳、镍、钛、银、铝镉合金和/或其合金的经表面处理的材料。
列举的实施例301：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极结构包括阳极集电器，所述阳极集电器包括以下中的至少一种：铜、镍、不锈钢以及其合金。
列举的实施例302：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述对电极结构包括阴极结构，所述阴极结构包括阴极集电器，所述阴极集电器包括以下中的至少一种：不锈钢；铝；镍；钛；烘焙碳；烧结碳；铝或不锈钢与碳、镍、钛、银和/或其合金的经表面处理的材料。
列举的实施例303：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述阴极集电器包括以下中的至少一种：不锈钢；铝；镍；钛；烘焙碳；烧结碳；铝或不锈钢与碳、银或其合金的经表面处理的材料。
列举的实施例304：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其包括具有包括不锈钢、钛或玻璃纤维复合物中的任一种的第一次生长约束件和第二次生长约束件的约束系统。
列举的实施例305：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其包括具有包括不锈钢的第一次生长约束件和第二次生长约束件的约束系统。
列举的实施例306：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其包括具有包括在其内表面和外表面上的绝缘材料涂层的第一次生长约束件和第二次生长约束件的约束系统。
列举的实施例307：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极组合件包括至少5个电极结构和至少5个对电极结构。
列举的实施例308：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极组合件包括至少10个电极结构和至少10个对电极结构。
列举的实施例309：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极组合件包括至少50个电极结构和至少50个对电极结构。
列举的实施例310：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极组合件包括至少100个电极结构和至少100个对电极结构。
列举的实施例311：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述电极组合件包括至少500个电极结构和至少500个对电极结构。
列举的实施例312：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述对电极结构包括包含铝的对电极集电器。
列举的实施例313：一种制造根据前述列举的实施例中任一项所述的结构或二次电池的方法，所述方法包括：
在所述堆叠方向上堆叠串联堆叠的所述单位电池单元群，其中(i)每个单位电池单元包括所述电极结构、所述对电极结构以及位于所述电极结构与所述对电极结构之间的所述电绝缘隔膜，(ii)每个单位电池单元内的所述电极结构、所述对电极结构和所述电绝缘隔膜具有在竖直方向上分离的相对的第一竖直端面和第二竖直端面，并且(iii)所述竖直方向正交于所述堆叠方向，以及
用所述多孔电绝缘材料覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述电极结构或所述对电极结构的所述第一竖直端面或所述第二竖直端面，所述多孔电绝缘材料的孔隙率在20％至60％的范围内。
列举的实施例314：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述多孔电绝缘材料是通过用包括含微粒材料粘结剂材料的溶剂的浆料或糊料涂覆所述第一端面或所述第二端面，并且蒸发所述溶剂以在所述第一端面和/或所述第二端面上留下分散在所述粘结剂材料中的微粒材料来提供的。
列举的实施例315：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述粘结剂材料能够溶于所述溶剂中，并且所述溶剂是通过加热和/或通过气流干燥所述溶剂来蒸发的。
列举的实施例316：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述溶剂包括以下中的任一种：N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、庚烷、辛烷、甲苯、二甲苯或混合的烃溶剂。
列举的实施例317：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述浆料和/或糊料包括至少50wt％的微粒材料。
列举的实施例318：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述浆料和/或糊料包括至少55wt％的微粒材料。
列举的实施例319：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述浆料和/或糊料包括至少60wt％的微粒材料。
列举的实施例320：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述浆料和/或糊料包括至少65wt％的微粒材料。
列举的实施例321：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述浆料和/或糊料包括至少70wt％的微粒材料。
列举的实施例322：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述浆料和/或糊料包括至少75wt％的微粒材料。
列举的实施例323：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述浆料和/或糊料包括至少80wt％的微粒材料。
列举的实施例324：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述浆料和/或糊料包括不超过90wt％的微粒材料。
列举的实施例325：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述浆料和/或糊料包括不超过85wt％的微粒材料。
列举的实施例326：根据前述列举的实施例9中任一项所述的方法，其中所述浆料和/或糊料包括不超过80wt％的微粒材料。
列举的实施例327：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其中所述浆料和/或糊料包括不超过75wt％的微粒材料。
列举的实施例328：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其进一步包括：
将在所述竖直方向上分离的第一次生长约束件和第二次生长约束件连接到所述一群电极结构的成员，其中在所述电极组合件循环时，所述次生长约束系统至少部分地限制所述电极组合件在所述竖直方向上的生长。
列举的实施例329：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其进一步包括：
将在所述竖直方向上分离的第一次生长约束件和第二次生长约束件连接到所述一群电极结构的成员的集电器，其中在所述电极组合件循环时，所述次生长约束系统至少部分地限制所述电极组合件在所述竖直方向上的生长。
列举的实施例330：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其进一步包括：
将在所述竖直方向上分离的第一次生长约束件和第二次生长约束件连接到所述一群电极结构的成员的第一相对竖直端面和第二相对竖直端面。
列举的实施例331：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法，其进一步包括：
将在所述竖直方向上分离的第一次生长约束件和第二次生长约束件连接到所述一群电极结构的成员的集电器的第一相对竖直端面和第二相对竖直端面。
列举的实施例332：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中在所述竖直方向上分离的第一次生长约束件和第二次生长约束件连接到所述一群电极结构的成员，其中在所述电极组合件循环时，所述次生长约束系统至少部分地限制所述电极组合件在所述竖直方向上的生长。
列举的实施例333：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中在所述竖直方向上分离的第一次生长约束件和第二次生长约束件连接到所述一群电极结构的成员的集电器，其中在所述电极组合件循环时，所述次生长约束系统至少部分地限制所述电极组合件在所述竖直方向上的生长。
列举的实施例334：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中在所述竖直方向上分离的第一次生长约束件和第二次生长约束件连接到所述一群电极结构的成员的第一相对竖直端面和第二相对竖直端面。
列举的实施例335：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中在所述竖直方向上分离的第一次生长约束件和第二次生长约束件连接到所述一群电极结构的成员的集电器的第一相对竖直端面和第二相对竖直端面。
列举的实施例336：根据前述列举的实施例中任一项所述的方法、结构或二次电池，其中所述第一次生长约束件和所述第二次生长约束件包括穿过其相应竖直厚度形成的孔隙。
通过引用结合
出于所有目的，本文中所提及的所有出版物和专利(包含下文中所列出的那些项)特此通过引用整体并入，如同每个单独的出版物或专利通过引用明确且单独地并入。在冲突的情况下，以本申请(包含本文中的任何定义)为准。
等效物
虽然已经讨论了具体实施例，但是以上说明书是说明性的而非限制性的。对于本领域的技术人员而言，在阅读了本说明书后，许多变化将变得显而易见。实施例的全部范围应参考权利要求连同其等效物的全部范围以及说明书连同此类变化来确定。
除非另外指示，否则本说明书和权利要求书中所使用的表示成分的数量、反应条件等的所有数字应被理解为在所有情况下均被术语“约”修饰。因此，除非相反地指出，否则本说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是可以根据寻求获得的期望性质而改变的近似值。

Claims (30)

1.一种用于制造结构的方法，所述结构包括电极组合件以及第一端板和第二端板，所述电极组合件包括电绝缘材料，其中
所述电极组合件包括在堆叠方向上串联堆叠的单位电池单元群、沿着所述堆叠方向分离的相对的第一纵向端面和第二纵向端面，并且所述第一端板和所述第二端板在所述堆叠方向上分离并且上覆于所述第一纵向端面和所述第二纵向端面，其中(i)每个单位电池单元包括电极结构、对电极结构以及位于所述电极结构与所述对电极结构之间的电绝缘隔膜，(ii)每个单位电池单元内的所述电极结构、所述对电极结构和所述电绝缘隔膜具有在竖直方向上分离的相对的第一竖直端面和第二竖直端面，(iii)所述竖直方向正交于所述堆叠方向，(iv)所述第一端板和所述第二端板各自包括在正交于所述堆叠方向的平面中的横截面面积的竖直厚度tEP，其中在相应的第一端板和第二端板的邻近堆叠单位电池单元系列的内部区域中的所述第一端板和所述第二端板中的每一者的第一横截面面积的第一竖直厚度tEP1大于在所述堆叠方向上在所述相应的第一端板和第二端板的位于相应内部区域外部的外部区域中的第二横截面面积的第二竖直厚度tEP2，并且所述第一端板和所述第二端板中的每一者在正交于所述堆叠方向的所述平面中的横截面面积处具有相应最大竖直厚度tEPMAX，对于每个端板，所述横截面面积具有最大竖直厚度，并且(v)所述第一端板和所述第二端板包括与所述相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一竖直端面区域和第二竖直端面区域，所述第一竖直端面区域和所述第二竖直端面区域位于所述第一端板和所述第二端板的相对的第一竖直侧和第二竖直侧上，
所述方法包括：
(a)将包括限定模板孔隙的模板框架的模板定位在所述第一端板和所述第二端板之上，使得所述模板框架覆盖所述电极组合件的外围的至少一部分，并且通过所述模板孔隙暴露所述单位电池单元群中的成员的所述电极结构和所述对电极结构中的任一者的第一竖直端面，其中所述模板定位在所述第一端板和所述第二端板之上，使得所述模板框架的顶表面不超过所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述模板框架的所述顶表面相同的竖直侧上的所述第一竖直端面区域，以及
(b)通过所述模板孔隙施加多孔电绝缘材料，以至少部分地覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述电极结构或所述对电极结构的所述第一竖直端面。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一端板和所述第二端板中的每一者各自具有第一竖直端面区域和第二竖直端面区域，所述第一竖直端面区域和所述第二竖直端面区域与所述第一端板和所述第二端板的相对的第一竖直侧和第二竖直侧上的相应的第一最大竖直范围和第二最大竖直范围重合。
3.根据权利要求2所述的方法，其中(a)包括将所述模板定位在所述第一端板和所述第二端板之上，使得所述模板框架的所述顶表面不超过所述第一端板和所述第二端板的与位于所述电极组合件的与所述模板框架的所述顶表面相同的竖直侧上的所述相应的第一端板和第二端板中的每一者的相应第一最大竖直范围重合的第一竖直端面区域。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中(b)包括通过所述模板孔隙施加多孔电绝缘材料，以至少部分地覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述对电极活性材料层的第一竖直端面。
5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括(c)将所述模板定位在所述第一端板和所述第二端板之上，使得所述模板框架覆盖所述电极组合件的外围的至少一部分，并且通过所述模板孔隙暴露所述单位电池单元群中的所述成员的所述电极结构和所述对电极结构中的任一者的第二竖直端面，并且其中所述模板定位在所述第一端板和所述第二端板之上，使得所述模板框架的顶表面不超过所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述模板框架的所述顶表面相同的竖直侧上的所述第二竖直端面区域。
6.根据权利要求5所述的方法，其中在(c)中，所述模板定位在所述第一端板和所述第二端板之上，使得所述模板框架的所述顶表面不超过所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第二竖直端面区域。
7.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括(d)通过所述模板孔隙施加所述多孔电绝缘材料，以至少部分地覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述电极结构或所述对电极结构的所述第二竖直端面。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且所述方法进一步包括(d)通过所述模板孔隙施加多孔电绝缘材料，以至少部分地覆盖所述单位电池单元群中的所述成员的所述对电极活性材料层的第二竖直端面。
9.根据权利要求1所述的方法，其包括在将所述多孔电绝缘材料施加到所述电极组合件之后，使所述电极组合件围绕垂直于所述竖直方向的轴旋转。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述电极结构和所述对电极结构在正交于所述堆叠方向的横截面面积中的最大竖直厚度不超过所述第一端板和所述第二端板中的每一者在所述竖直方向上的所述相应最大竖直厚度tEPMAX。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中所述对电极结构的对电极活性材料层在正交于所述堆叠方向的横截面面积中的最大竖直厚度不超过所述第一端板和所述第二端板中的每一者在所述竖直方向上的所述相应最大竖直厚度tEPMAX。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述电极结构和所述对电极结构的所述第一竖直端面相对于所述第一端板和所述第二端板的第一竖直端面区域竖直地向内凹陷，所述第一竖直端面区域与所述第一端板和所述第二端板中的每一者的最大竖直厚度tEPMAX重合，并且所述电极结构和所述对电极结构的所述第二竖直端面相对于所述第一端板和所述第二端板的第二竖直端面区域竖直地向内凹陷，所述第二竖直端面区域与所述第一端板和所述第二端板中的每一者的所述最大竖直厚度tEPMAX重合。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中所述对电极结构的对电极活性材料层的所述第一竖直端面相对于所述第一端板和所述第二端板的第一竖直端面区域竖直地向内凹陷，所述第一竖直端面区域与所述第一端板和所述第二端板中的每一者的最大竖直厚度tEPMAX重合，并且所述对电极结构的对电极活性材料层的第二竖直端面相对于所述第一端板和所述第二端板的第二竖直端面区域竖直地向内凹陷，所述第二竖直端面区域与所述第一端板和所述第二端板中的每一者的所述最大竖直厚度tEPMAX重合。
14.根据权利要求1所述的方法，其中在(a)中，所述模板框架收容在所述第一端板和所述第二端板的所述外部区域的表面上，所述外部区域在正交于所述堆叠方向的所述第二横截面面积中具有所述第二竖直厚度tEP2，所述第二竖直厚度小于在邻近所述堆叠单位电池单元系列的所述内部区域中正交于所述堆叠方向的所述第二横截面面积中的所述第一竖直厚度tEP1。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一端板竖直端面和所述第二端板竖直端面中的每一者包括在邻近所述堆叠单位电池单元系列的所述内部区域中在所述竖直方向上分离的相对的内表面区域，以及在所述堆叠方向上在位于所述内表面区域外部的所述外部区域中在所述竖直方向上分离的相对的外表面区域，所述第一端板竖直端面和所述第二端板竖直端面中的每一者的所述相对的外表面区域在所述竖直方向上从所述相对的内表面区域向内偏移。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述模板框架包括第一相对搁架和第二相对搁架，并且其中在(a)中，所述模板定位在所述电极组合件之上，使得所述模板框架的所述第一相对搁架和所述第二相对搁架被所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述模板框架相同的竖直侧上的向内偏移的外表面区域收容。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述电极组合件包括在所述堆叠方向上的纵轴(Y轴)和在所述竖直方向上的竖轴(Z轴)，并且其中所述第一端板和所述第二端板各自包括在Y-Z平面中具有斜切、倾斜、阶梯状或其任何组合的横截面轮廓的第一相对竖直端面和第二相对竖直端面。
18.根据权利要求1所述的方法，其中(b)包括使叶片沿着所述第一端板和所述第二端板的第一竖直端面在正交于所述竖直方向和所述堆叠方向的横向方向上行进，以通过所述模板孔隙将所述多孔电绝缘材料施加到所述电极结构或所述对电极结构的所述第一竖直端面，其中所述第一竖直端面包括所述第一端板和所述第二端板的第一表面区域，所述第一表面区域与所述竖直方向上的所述相应最大竖直厚度tEPMAX重合。
19.根据权利要求1所述的方法，其中(a)包括定位所述模板，使得通过所述模板孔隙暴露所述第一端板和所述第二端板的第一表面区域，所述第一表面区域与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的所述相应最大竖直厚度tEPMAX重合。
20.根据权利要求1所述的方法，其中每个单位电池单元包括电极集电器端部区段和对电极集电器端部区段，所述电极集电器端部区段和所述对电极集电器端部区段沿着正交于所述堆叠方向和所述竖直方向两者的横轴在相反方向上从相应的电极结构和对电极结构延伸，并且其中在(a)中，所述模板被定位成使得所述模板框架在所述电极组合件的所述外围处至少部分地覆盖所述电极集电器和所述对电极集电器中的任一者的所述端部区段。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述电极集电器和所述对电极集电器中的任一者的端部区段相对于所述电极结构和所述对电极结构的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面在所述竖直方向上凹陷。
22.根据权利要求20所述的方法，其中所述电极集电器和所述对电极集电器的所述端部区段的第一竖直端面和第二竖直端面相对于以下中的任一者凹陷至少0.010mm：(i)所述电极结构的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面；(ii)所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的所述第一最大竖直范围和所述第二最大竖直范围重合的第一表面区域和第二表面区域；以及(iii)所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一表面区域和第二表面区域。
23.根据权利要求20所述的方法，其中所述电极集电器和所述对电极集电器的所述端部区段的第一竖直端面和第二竖直端面相对于以下中的任一者凹陷至少0.025mm：(i)所述电极结构的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面；(ii)所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的所述第一最大竖直范围和所述第二最大竖直范围重合的第一表面区域；以及(iii)所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一表面区域。
24.根据权利要求20所述的方法，其中所述电极集电器和所述对电极集电器的所述端部区段的第一竖直端面和第二竖直端面相对于以下中的任一者凹陷至少0.050mm：(i)所述电极结构的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面；(ii)所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的所述第一最大竖直范围和所述第二最大竖直范围重合的第一表面区域；以及(iii)所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一表面区域。
25.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述堆叠方向上将所述电极组合件放置在一组相对缓冲器之间，并且在所述堆叠方向上通过所述缓冲器将压力施加到所述第一端板和所述第二端板。
26.一种结构，其包括电极组合件以及第一端板和第二端板，所述电极组合件包括电绝缘材料，所述结构包括：
单位电池单元群，所述单位电池单元群在堆叠方向上串联堆叠；相对的第一纵向端面和第二纵向端面，所述相对的第一纵向端面和第二纵向端面沿着所述堆叠方向分离；以及第一端板和第二端板，所述第一端板和所述第二端板在所述堆叠方向上分离并且上覆于所述第一纵向端面和所述第二纵向端面，
其中(i)每个单位电池单元包括电极结构、对电极结构以及位于所述电极结构与所述对电极结构之间的电绝缘隔膜，(ii)每个单位电池单元内的所述电极结构、所述对电极结构和所述电绝缘隔膜具有在竖直方向上分离的相对的第一端面和第二端面，(iii)所述竖直方向正交于所述堆叠方向，(iv)所述第一端板和所述第二端板各自包括在正交于所述堆叠方向的平面中的横截面面积的竖直厚度tEP，其中在相应的第一端板和第二端板的邻近堆叠单位电池单元系列的内部区域中的所述第一端板和所述第二端板中的每一者的第一横截面面积的第一竖直厚度tEP1大于在所述堆叠方向上在所述相应的第一端板和第二端板的位于相应内部区域外部的外部区域中的第二横截面面积的第二竖直厚度tEP2，并且所述第一端板和所述第二端板中的每一者在正交于所述堆叠方向的所述平面中的横截面面积处具有相应最大竖直厚度tEPMAX，对于每个端板，所述横截面面积具有最大竖直厚度，并且(v)所述第一端板和所述第二端板包括与所述相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一竖直端面区域和第二竖直端面区域，所述第一竖直端面区域和所述第二竖直端面区域位于所述第一端板和所述第二端板的相对的第一竖直侧和第二竖直侧上，并且(v)多孔电绝缘材料至少部分地覆盖所述单位电池单元群中的成员的所述电极结构和所述对电极结构中的一者或多者的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面中的任一者。
27.根据权利要求26所述的结构，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中所述对电极结构的对电极活性材料层的所述第一竖直端面不超过所述第一端板和所述第二端板的第一竖直端面区域，所述第一竖直端面区域与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第一竖直端面相同的竖直侧上的第一最大竖直范围重合，并且所述对电极结构的对电极活性材料层的第二竖直端面不超过所述第一端板和所述第二端板的第二竖直端面区域，所述第二竖直端面区域与所述第一端板和所述第二端板的位于所述电极组合件的与所述第二竖直端面相同的竖直侧上的第二最大竖直范围重合。
28.根据权利要求26所述的结构，其中所述单位电池单元群中的成员的每个电极结构包括电极活性材料层，并且所述单位电池单元群中的成员的每个对电极结构包括对电极活性材料层，并且其中所述对电极结构的对电极活性材料层的所述第一竖直端面相对于所述第一端板和所述第二端板的第一竖直端面区域竖直地向内凹陷，所述第一竖直端面区域与所述第一端板和所述第二端板中的每一者的最大竖直厚度tEPMAX重合，并且所述对电极结构的对电极活性材料层的第二竖直端面相对于所述第一端板和所述第二端板的第二竖直端面区域竖直地向内凹陷，所述第二竖直端面区域与所述第一端板和所述第二端板中的每一者的所述最大竖直厚度tEPMAX重合。
29.根据权利要求26所述的结构，其中电极集电器和对电极集电器的端部区段的第一竖直端面和第二竖直端面相对于以下中的任一者凹陷至少0.010mm、至少0.025mm或至少0.050mm：(i)所述电极结构的所述第一竖直端面和所述第二竖直端面；(ii)所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板的第一最大竖直范围和第二最大竖直范围重合的第一表面区域和第二表面区域；以及(iii)所述第一端板和所述第二端板的与所述第一端板和所述第二端板在所述竖直方向上的相应最大竖直厚度tEPMAX重合的第一表面区域和第二表面区域。
30.一种二次电池，其包括根据权利要求26至29中任一项所述的结构。
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