CN118104020A - 电化学电池单元模块及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本文所描述的实施例包含电化学电池单元模块。在一些方面,电化学电池单元模块包含第一电化学电池单元和第二电化学电池单元。所述第一电化学电池单元包含:阳极材料,所述阳极材料安置在阳极集流体上;阴极材料,所述阴极材料安置在阴极集流体上;隔膜,所述隔膜安置在所述阳极材料与所述阴极材料之间;以及小袋材料,所述小袋材料安置在所述阳极集流体和所述阴极集流体上。所述隔膜延伸超过所述阳极材料和所述阴极材料,并且所述小袋材料延伸超过所述隔膜。所述隔膜的延伸超过所述阳极材料和所述阴极材料的外边缘的部分以及所述小袋材料的延伸超过所述隔膜的外边缘的部分相对于所述阳极材料和所述阴极材料以约80度至约110度的角度折叠。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年10月28日提交的美国临时申请第63/272,755号的优先权和权益,本申请和美国临时申请的标题均为“电化学电池单元模块及其生产方法”,所述美国临时申请的公开内容特此通过引用整体并入。
技术领域
本文所描述的实施例涉及电极和具有电化学电池单元堆叠的电化学电池单元模块。
背景技术
电化学电池单元可以封装在模块壳体中,以实现用于期望目的的大电压和/或大容量。模块可以包含多个电化学电池单元,使得风险最小化。换句话说,一个问题电池单元的影响可以局限于所述电池单元,使得其它电池单元中的电活性材料不受污染。然而,电池单元模块通常包含若干个用于正常运行的另外组件。额外的组件可能会对模块的体积容量产生负面影响。最小化电池单元模块中的无效空间可以提高模块的体积容量。
发明内容
本文所描述的实施例包含电化学电池单元模块。在一些方面,电化学电池单元模块可以包含第一电化学电池单元。所述第一电化学电池单元包含:阳极材料,所述阳极材料安置在阳极集流体上;阴极材料,所述阴极材料安置在阴极集流体上;隔膜,所述隔膜安置在所述阳极材料与所述阴极材料之间并延伸超过所述阳极材料和所述阴极材料;以及小袋材料,所述小袋材料包封所述第一电化学电池单元。所述小袋材料延伸超过所述隔膜。所述电化学电池单元模块进一步包含第二电化学电池单元以及容纳所述第一电化学电池单元和所述第二电化学电池单元的模块壳体。所述隔膜的延伸超过所述阳极材料和所述阴极材料的外边缘的部分以及所述小袋材料的延伸超过所述隔膜的外边缘的部分相对于所述阳极材料和所述阴极材料以约80度至约110度的角度折叠。
在一些实施例中,所述电化学电池单元模块可以包含散热器,所述散热器安置在所述第一电化学电池单元与所述第二电化学电池单元之间。在一些实施例中,所述散热器延伸超过所述阳极材料的所述外边缘和所述阴极材料的所述外边缘,并且其中所述散热器被折叠,使得所述散热器的一部分接触所述模块壳体的内表面。在一些实施例中,所述电化学电池单元模块可以包含温度传感器,所述温度传感器安置在所述第一电化学电池单元与所述第二电化学电池单元之间。
附图说明
图1是根据实施例的电化学电池单元模块的框图。
图2A-2B是根据实施例的电化学电池单元的图示。
图3A-3F是根据实施例的电化学电池单元模块的图示。
图4A-4B是根据实施例的电化学电池单元模块的图示。
图5A-5C是根据实施例的电化学电池单元模块的图示。
图6是根据实施例的电化学电池单元的图示。
图7A-7E是根据实施例的形成电化学电池单元模块的方法的图示。
图8A-8E是根据实施例的形成电化学电池单元模块的方法的图示。
图9A-9E是根据实施例的形成电化学电池单元模块的方法的图示。
图10A-10C是根据实施例的形成电化学电池单元模块的方法的图示。
具体实施方式
本文所描述的实施例涉及电化学电池单元模块及其生产方法。未使用的空间是大型电化学电池单元阵列面临的一个重大问题。例如,阴极和阳极可以具有不同的大小,以便适当地最大化材料利用率。另外,隔膜的大小可以被设定成使得其长度和宽度尺寸大于阳极和阴极的长度和宽度尺寸,以便隔膜可以直接耦接到小袋材料以防止阳极与阴极之间的交叉污染。通过在模块中堆叠多个电池单元,可以实现每单位体积具有更多电活性材料。小袋材料相比于隔膜还可以具有更长的长度和宽度尺寸,以帮助容纳电活性材料。隔膜和小袋材料中的这些延伸部分可能会产生其中没有电活性材料的未使用的空间。通过折叠电化学电池单元堆叠中的经延伸部分,可以使无效空间最小化。电化学电池单元堆叠的实例进一步描述于2016年6月17日提交的题为“单包电池单元和制造方法(Single Pouch BatteryCells and Methods of Manufacture)”的美国专利第10,181,587号(“'587专利”)中,所述专利的全部公开内容特此通过引用并入。
如本说明书中所使用的,除非上下文另外清楚地指明,否则单数形式“一个/一种(a/an)”和“所述(the)”包含复数指代物。因此,例如,术语“构件”旨在意指单个构件或构件的组合,“材料”旨在意指一种或多种材料,或其组合。
当与“圆柱形”、“线性”和/或其它几何关系结合使用时,术语“基本上”旨在表达如此限定的结构名义上为圆柱形、线性等。作为一个实例,被描述为“基本上线性”的支撑构件的一部分旨在表达虽然所述部分的线性是期望的,但是在“基本上线性”部分中可能出现一些非线性。此类非线性可以由制造公差或其它实际考虑(例如施加到支撑构件的压力或力)产生。因此,由术语“基本上”修饰的几何结构包含在所述几何结构的正负5%公差范围内的此类几何性质。例如,“基本上线性”部分是定义轴线或中心线的线性误差在正负5%以内的部分。
如本文所使用的,术语“组”和“多个”可以指多个特征或具有多个部分的单一特征。例如,当提及一组电极时,所述一组电极可以被认为是具有多个部分的一个电极,或者所述一组电极可以被认为是多个不同的电极。另外,例如,当提及多个电化学电池单元时,所述多个电化学电池单元可以被认为是多个不同的电化学电池单元或具有多个部分的一个电化学电池单元。因此,一组部分或多个部分可以包含彼此连续或不连续的多个部分。多个颗粒或多个材料还可以由多个单独生产,并且随后再接合在一起(例如,通过混合、粘合剂或任何合适的方法)的物品制造。
如本文所使用的,术语“半固体”是指液相和固相的混合物,例如颗粒悬浮液、浆液、胶体悬浮液、乳液、凝胶或胶束等。
图1是根据实施例的电化学电池单元模块100的框图。如所示的,电化学电池单元模块100包含第一电化学电池单元110a、第二电化学电池单元110b(统称为电化学电池单元110)和外部壳体160。电化学电池单元模块100还可以包含框架120a、120b(统称为框架120)、散热器130、排气区域140和压力构件150。
在一些实施例中,电化学电池单元110可以与'587专利中所描述的电化学电池单元相同或基本上相似。每个电化学电池单元110可以包含安置在阳极集流体上的阳极材料、安置在阴极集流体上的阴极材料和安置在阳极材料与阴极材料之间的隔膜。隔膜可以足够大,使得隔膜的一部分延伸超过阳极材料的外边缘和阴极材料的外边缘。电化学电池单元110可以进一步包含小袋材料,所述小袋材料至少部分地包封阳极材料、阳极集流体、阴极材料、阴极集流体和隔膜。在一些实施例中,小袋材料可以接触阳极集流体、阴极集流体和/或隔膜。小袋材料可以足够大,使得小袋材料的一部分延伸超过隔膜的外边界。为了最小化电化学电池单元模块中的未使用的空间,小袋材料和隔膜可以相对于阳极材料和阴极材料折叠,而不是从阳极材料和阴极材料向外延伸。
如所示的,电化学电池单元模块100包含两个电化学电池单元110。在一些实施例中,电化学电池单元模块100可以包含3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、至少约20、至少约25、至少约30、至少约35、至少约40、至少约45、至少约50、至少约55、至少约60、至少约65、至少约70、至少约75、至少约80、至少约85、至少约90、至少约95或至少约100个电化学电池单元110,包含所有值和其间的范围。在一些实施例中,电化学电池单元110可以并联连接。在一些实施例中,电化学电池单元110可以串联连接。在一些实施例中,电化学电池单元110既可以串联也可以并联连接。在一些实施例中,一个或多个电化学电池单元110可以包含单个单位电池单元。在一些实施例中,一个或多个电化学电池单元110可以包含二分电池单元。
电化学电池单元110的可堆叠特性可以允许便于生产。在一些实施例中,电化学电池单元110可以通过拾取与贴装组装来制造。电化学电池单元110可以在不借助卷绕或Z形折叠以堆叠在一起的情况下制造。相反,拾取与贴装程序可以并排生产电化学电池单元110,并且在生产完成后电化学电池单元110可以彼此堆叠。拾取与贴装组装还可以促成额外的质量控制(QC)检查。例如,铸造和组装设备可以通过拾取与贴装组装来生产电化学电池单元110,并且电化学电池单元110可以堆叠组成第一堆叠。电化学电池单元110可以被拆除堆叠,并且可以在组装成电化学电池单元模块100中的第二堆叠之前单独进行额外QC检查。此额外QC检查可以确保电化学电池单元模块100中包含的每个电化学电池单元110具有高质量。在一些实施例中,在将电化学电池单元110组装成电化学电池单元模块100中的第二堆叠之前,可以通过红外(IR)检查来检查电化学电池单元110。
框架120为电化学电池单元110提供支撑构件。在一些实施例中,框架120可以彼此堆叠。在一些实施例中,框架可以包含供耦接构件(例如,螺栓、螺钉)穿过的孔。在一些实施例中,框架120可以由塑料、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其任何组合构成。在一些实施例中,框架120可以是不可燃的和/或阻燃的。
散热器130将热量从电化学电池单元110和其中的活性材料吸走。在一些实施例中,散热器130可以包含金属片材。在一些实施例中,电化学电池单元模块100可以包含多个散热器130。在一些实施例中,散热器130可以置于每对电化学电池单元110之间。在一些实施例中,散热器130可以间歇性地置于电化学电池单元110之间。在一些实施例中,散热器130可以集成到一个或多个框架120中。在一些实施例中,散热器130可以接触电化学电池单元110、框架120和/或外部壳体160。在一些实施例中,散热器130可以弯曲以接触电化学电池单元110的顶部和侧面,同时还接触外部壳体160的内壁。在一些实施例中,散热器130可以包含用于排气的孔。
在一些实施例中,排气区域140可以由电化学电池单元模块100中的各种组件中的孔形成,并且一旦电化学电池单元模块100的形成完成,所述孔可以被覆盖。换句话说,排气区域140可以是在电化学电池单元模块100的生产期间对外部环境开放并且在生产和排气完成之后密封的空间区域。此类实施方案的实例进一步描述于2020年6月26日提交的题为“双电解质电化学电池单元、系统及其制造方法”的美国专利公开第2020/0411825号(“'825公开”)中,所述美国专利公开的全部公开内容特此通过引用并入。
压力构件150可以在电化学电池单元110的堆叠上施加力。此施加的力可以挤压电化学电池单元110的电活性材料,使得促进相邻电极之间的离子转移。在一些实施例中,压力构件150可以固定地耦接到一个或多个框架120。如所示的,压力构件150位于电化学电池单元模块100的顶部附近的电化学电池单元110b的顶部上。在一些实施例中,压力构件150可以位于电化学电池单元模块100的底部附近。在一些实施例中,压力构件150可以位于电化学电池单元110之间。在一些实施例中,压力构件150可以包含弹簧,以在电化学电池单元110上施加力。在一些实施例中,压力构件150可以包含杆(例如,金属杆)。
外部壳体160容纳电化学电池单元模块110的其它组件。外部壳体160包含正极端子和负极端子。在一些实施例中,外部壳体160可以由金属构成。如果电化学电池单元110并联连接,金属壳体对所述电化学电池单元可能是有益的。外部壳体160可以在正极端子处包含铝基。外部壳体160可以在负极端子处包含镍、镍板、铁和/或铜。在一些实施例中,跳线凸片可以用于连接端子。在一些实施例中,外部壳体160在其外表面上可以包含塑料,在其内表面上可以包含金属。在一些实施例中,在串联连接中,串联的第一个和最后一个电化学电池单元的焊接极耳可以焊接或机械连接到外部壳体的内部。
图2A-2B示出了根据实施例的电化学电池单元210。图2A示出了电化学电池单元210的横截面视图,而图2B示出了电化学电池单元210的俯视图。电化学电池单元210可以集成到电化学电池单元模块中,如电化学电池单元模块100,如上文参考图1所描述的。如所示的,电化学电池单元210包含安置在阳极集流体212上的阳极材料211、安置在阴极集流体214上的阴极材料213和安置在阳极材料211与阴极材料213之间的隔膜215。阳极集流体212包含阳极极耳216,并且阴极集流体214包含阴极极耳217。小袋材料218围绕阳极集流体212和阴极集流体214的外侧安置以形成小袋。如所示的,阳极极耳216和阴极极耳217可以延伸到小袋材料218外部的区域。阳极极耳216和/或阴极极耳217可以耦接到电化学电池单元模块中的一个或多个相邻电化学电池单元的阳极极耳和/或阴极极耳。在一些实施例中,电化学电池单元210可以与'587专利中所描述的电化学电池单元相同或基本上相似。
如所示的,小袋材料218具有足够的大小,使得小袋材料218延伸超过隔膜215的外边缘。换句话说,小袋材料218的长度大于隔膜215的长度,并且所述小袋材料的宽度大于隔膜215的宽度。在一些实施例中,小袋材料218的长度可以比隔膜215的长度大约100μm、约200μm、约300μm、约400μm、约500μm、约600μm、约700μm、约800μm、约900μm、约1mm、约1.5mm、约2mm、约2.5mm、约3mm、约3.5mm、约4mm、约4.5mm、约5mm、约5.5mm、约6mm、约6.5mm、约7mm、约7.5mm、约8mm、约8.5mm、约9mm、约9.5mm、约1cm、约1.5cm、约2cm、约2.5cm、约3cm、约3.5cm、约4cm、约4.5cm、约5cm、约5.5cm、约6cm、约6.5cm、约7cm、约7.5cm、约8cm、约9.5cm或约10cm,包含所有值和其间的范围。在一些实施例中,小袋材料218的宽度可以比隔膜215的宽度大约100μm、约200μm、约300μm、约400μm、约500μm、约600μm、约700μm、约800μm、约900μm、约1mm、约1.5mm、约2mm、约2.5mm、约3mm、约3.5mm、约4mm、约4.5mm、约5mm、约5.5mm、约6mm、约6.5mm、约7mm、约7.5mm、约8mm、约8.5mm、约9mm、约9.5mm、约1cm、约1.5cm、约2cm、约2.5cm、约3cm、约3.5cm、约4cm、约4.5cm、约5cm、约5.5cm、约6cm、约6.5cm、约7cm、约7.5cm、约8cm、约9.5cm或约10cm,包含所有值和其间的范围。
如所示的,小袋材料218包含通气孔219。通气孔219允许在电化学电池单元210的生产和初始循环期间从电化学电池单元210中排气。在一些实施例中,通气孔219可以通过对小袋材料218的外边缘的一部分进行层压并且使材料218的外边缘的一个或多个部分未被层压而形成。在一些实施例中,通气孔219可以在电化学电池单元210的操作期间保持打开。在一些实施例中,电化学电池单元210可以安置在外部壳体(例如,如上文参考图1所描述的外部壳体160)中。在一些实施例中,外部壳体可以被气密密封,以防止电化学电池单元210在操作期间暴露于外部环境。
图3A-3F示出了根据实施例的电化学电池单元模块300。如所示的,电化学电池单元模块300包含电化学电池单元310a、310b、310c、310d、310e(统称为电化学电池单元310)、散热器330a、330b、330c、330d、330e(统称为散热器330)、压力构件350、外部壳体360和温度传感器370a、370b、370c、370d、370e(统称为温度传感器370)。图3A示出了电化学电池单元模块300的侧视图,而图3B示出了电化学电池单元310c的截面B的详细视图,而图3C示出了电化学电池单元310的极耳耦接方案。图3D示出了电化学电池单元模块300的前视图,而图3E示出了电化学电池单元模块300的后视图,而图3F示出了电化学电池单元模块300的外部壳体360的外部视图。在一些实施例中,电化学电池单元310、散热器330、压力构件350和外部壳体360可以与上文参考图1所描述的电化学电池单元110、散热器130、压力构件150和外部壳体360相同或基本上相似。因此,电化学电池单元310、散热器330、压力构件350和外部壳体360的某些方面在本文中不再详细描述。
如图3B和3C所示,电化学电池单元310包含安置在阳极集流体312上的阳极材料311、安置在阴极集流体314上的阴极材料313和安置在阳极材料311与阴极材料313之间的隔膜315。阳极集流体312包含阳极极耳316,并且阴极集流体314包含阴极极耳317。电化学电池单元310还包含小袋材料318,所述小袋材料围绕阳极集流体312和阴极集流体314的外侧安置以形成小袋。如所示的,隔膜315、阴极极耳317和小袋材料318相对于阳极材料311和阴极材料313以一定角度折叠。在一些实施例中,阳极极耳316可以相对于阳极材料311和阴极材料313以一定角度折叠。如所示的,隔膜315、阴极极耳317和小袋材料318相对于阳极材料311和阴极材料313的纵向或横向尺寸形成大约90度的角度。在一些实施例中,隔膜315、阳极极耳316、阴极极耳317和/或小袋材料318可以相对于阳极材料311和阴极材料313的纵向或横向尺寸形成约80度、约85度、约90度、约95度、约100度、约105度、约110度、约115度、约120度、约125度或约130度的角度,包含所有值和其间的范围。在一些实施例中,隔膜315、阳极极耳316、阴极极耳317和/或小袋材料318可以附接到外部壳体360的内壁(例如,通过粘合剂)。
隔膜315、阴极极耳317和小袋材料318被折叠,以最小化外部壳体360与阳极材料311和/或阴极材料313的前缘之间的距离。最小化此距离可以最小化电化学电池单元模块300中的未使用的空间量。在一些实施例中,外部壳体360与阳极材料311和/或阴极材料313的前缘之间的距离可以小于约2mm、小于约1.9mm、小于约1.8mm、小于约1.7mm、小于约1.6mm、小于约1.5mm、小于约1.4mm、小于约1.3mm、小于约1.2mm、小于约1.1mm、小于约1mm、小于约900μm、小于约800μm、小于约700μm、小于约600μm、小于约500μm、小于约400μm、小于约300μm、小于约200μm、小于约100μm、小于约90μm、小于约80μm、小于约70μm、小于约60μm、小于约50μm、小于约40μm、小于约30μm、小于约20μm或小于约10μm,包含所有值和其间的范围。
图3C示出了通过阳极极耳316和阴极极耳317将电化学电池单元310耦接到外部壳体360的方案。如所示的,阴极极耳317被定向成使得其相对于电化学电池单元310向上折叠,并且阳极极耳316被定向成使得其相对于电化学电池单元310向下折叠。与阴极极耳317相比,阳极极耳316沿相反的方向延伸出电化学电池单元310。此布置可以对应于串联连接的电池单元。在一些实施例中,阴极极耳317可以沿与阳极极耳316相同的方向延伸出电化学电池单元310。此布置可以对应于并联连接的电池单元。
如所示的,外部壳体360包含负极端子362、正极端子364和通信装置365。负极端子362电耦接到一个或多个阳极极耳316。在一些实施例中,阳极极耳316可以耦接到金属板,并且金属板可以耦接到负极端子362。在一些实施例中,阳极极耳316可以直接耦接到外部壳体360的内壁。在一些实施例中,阳极极耳316与金属板和/或外部壳体360的内壁的耦接可以通过焊接进行。在一些实施例中,负极端子362可以连接到跳线凸片。正极端子364电耦接到一个或多个阴极极耳317。在一些实施例中,阴极极耳317可以耦接到金属板,并且金属板可以耦接到正极端子364。在一些实施例中,阴极极耳317可以直接耦接到外部壳体360的内壁。在一些实施例中,阴极极耳317与金属板和/或外部壳体360的内壁的耦接可以通过焊接进行。在一些实施例中,正极端子364可以连接到跳线凸片。
通信装置365传送关于电化学电池单元模块300的信息。在一些实施例中,通信装置365可以与用户接口(例如,计算机、膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、移动电话或任何其它合适的装置或其组合)通信。在一些实施例中,通信装置365可以传送关于电化学电池单元310的充电状态的信息、来自温度传感器370的温度信息、来自外部壳体360内部的压力信息和/或任何其它期望的信息。在一些实施例中,通信装置365可以包含电池管理系统(BMS)。在一些实施例中,BMS可以包含印刷电路板(PCB)。在一些实施例中,温度传感器370和/或电化学电池单元310可以电耦接到PCB。
图3D示出了电化学电池单元模块300的前视图,其中阴极极耳317a、317c和阳极极耳316b、316d可见。图3E示出了电化学电池单元模块300的后视图,其中阳极极耳316a、316c和阴极极耳317b、317d可见。如所示的,电化学电池单元310串联布置,因为第一电化学电池单元310的阳极极耳316耦接到第二电化学电池单元310的阴极极耳317。
图3F示出了电化学电池单元模块300的外部壳体360的外部视图。如所示的,外部壳体360包含排气孔口366。在电化学电池单元模块300的形成期间产生的气体可以通过排气孔口366流出外部壳体360。在电化学电池单元模块300的生产期间,散热器330的一部分可以打开(例如,刺穿),以从电化学电池单元310中的排气区域排出气体。一旦电化学电池单元模块300的形成完成,排气孔口366可以被覆盖和密封。在一些实施例中,外部壳体360可以用小袋或具有气密密封件的另外的壳体包封,以使电化学电池单元模块360绝缘。在一些实施例中,外部壳体360可以由铝袋包封。在一些实施例中,外部壳体360可以由铝壳包封。
在一些实施例中,电化学电池单元模块300可以包含一个或多个加热元件(未示出)。在一些实施例中,加热元件可以包含加热条。在一些实施例中,加热元件可以安置在电化学电池单元310之间(例如,电化学电池单元310a与电化学电池单元310b之间)。加热元件可以有助于维持升高的操作温度。加热元件对于旨在在较高温度(例如,至少约25℃、至少约30℃、至少约35℃、至少约40℃、至少约45℃或至少约50℃)下操作的电池单元设计可能是有益的。在低温环境中(例如,约-20℃),加热元件可以将操作温度升高到至少约-15℃、至少约-10℃、至少约-5℃、至少约0℃、至少约5℃、至少约10℃、至少约15℃或至少约25℃。在一些实施例中,加热元件可以集成到散热器330中。在一些实施例中,散热器330可以用于将热量传递到电化学电池单元模块300中,并且根据需要将热量从电化学电池单元模块300中的电化学电池单元310中吸走。
图4A-4B示出了根据实施例的电化学电池单元模块400。图4A示出了电化学电池单元模块400的前视图,而图4B示出了电化学电池单元模块400的后视图。如所示的,电化学电池单元模块400包含电化学电池单元410a、410b、410c、410d、410e(统称为电化学电池单元410)、散热器430a、430b、430c、430d、430e(统称为散热器430)、压力构件450和外部壳体460。如所示的,电化学电池单元410包含阳极极耳416a、416b、416c、416d(统称为阳极极耳416)和阴极极耳417a、417b、417c、417d(统称为阴极极耳417)。如所示的,外部壳体460包含负极端子462、正极端子464和通信装置465。
在一些实施例中,电化学电池单元410、阳极极耳416、阴极极耳417、散热器430、压力构件450、外部壳体460、负极端子462、正极端子464和通信装置465可以与上文参考图3A-3F所描述的电化学电池单元310、阳极极耳316、阴极极耳317、散热器330、压力构件350、外部壳体360、负极端子362、正极端子364和通信装置365相同或基本上相似。因此,电化学电池单元410、阳极极耳416、阴极极耳417、散热器430、压力构件450、外部壳体460、负极端子462、正极端子464和通信装置465的某些方面在本文中不再详细描述。如所示的,电化学电池单元410并联连接。换句话说,每个阳极极耳416彼此电耦接,而每个阴极极耳417彼此电耦接。
图5A-5C示出了根据实施例的电化学电池单元模块500。如所示的,电化学电池单元模块500包含电化学电池单元510a、510b、510c、510d、510e(统称为电化学电池单元510)、框架520a、520b、520c、520d、520e(统称为框架520)、散热器530a、530b、530c、530d、530e(统称为散热器530)、压力构件550、外部壳体560和温度传感器570a、570b、570c、570d、570e(统称为温度传感器570)。图5A示出了电化学电池单元模块500的侧视图,而图5B示出了电化学电池单元510c的截面B的详细视图。图5C示出了框架520的详细视图。如所示的,电化学电池单元510各自包含阳极材料511、阳极集流体512、阴极材料513、阴极集流体514、隔膜515、阳极极耳(未示出)、阴极极耳517和小袋材料518。如所示的,外部壳体560包含负极端子562、正极端子564和通信装置565。
在一些实施例中,电化学电池单元510、阳极材料511、阳极集流体512、阴极材料513、阴极集流体514、隔膜515、阳极极耳、阴极极耳517、小袋材料518、散热器530、压力构件550、外部壳体560、负极端子562、正极端子564、通信装置565和温度传感器570可以与上文参考图3A-3F所描述的电化学电池单元310、阳极材料311、阳极集流体312、阴极材料313、阴极集流体314、隔膜315、阳极极耳316、阴极极耳317、小袋材料318、散热器330、压力构件350、外部壳体360、负极端子362、正极端子364、通信装置365和温度传感器370相同或基本上相似。因此,电化学电池单元510、阳极材料511、阳极集流体512、阴极材料513、阴极集流体514、隔膜515、阳极极耳、阴极极耳517、小袋材料518、散热器530、压力构件550、外部壳体560、负极端子562、正极端子564、通信装置565和温度传感器570的某些方面在本文中不再详细描述。
如图5B所示,隔膜515、阴极极耳517和小袋材料518相对于阳极材料511和阴极材料513以一定角度折叠。在一些实施例中,阳极极耳可以相对于阳极材料511和阴极材料513以一定角度折叠。如所示的,隔膜515、阴极极耳517和小袋材料518相对于阳极材料511和阴极材料513的纵向或横向尺寸形成大约90度的角度。在一些实施例中,隔膜515、阳极极耳516、阴极极耳517和/或小袋材料518可以相对于阳极材料511和阴极材料513的纵向或横向尺寸形成约80度、约85度、约90度、约95度、约100度、约105度、约110度、约115度、约120度、约125度或约130度的角度,包含所有值和其间的范围。
隔膜515、阴极极耳517和小袋材料518被折叠,以最小化框架520的内表面与阳极材料511和/或阴极材料513的前缘之间的距离。最小化此距离可以最小化电化学电池单元模块500中的未使用的空间量。在一些实施例中,框架520与阳极材料511和/或阴极材料513的前缘之间的距离可以小于约2mm、小于约1.9mm、小于约1.8mm、小于约1.7mm、小于约1.6mm、小于约1.5mm、小于约1.4mm、小于约1.3mm、小于约1.2mm、小于约1.1mm、小于约1mm、小于约900μm、小于约800μm、小于约700μm、小于约600μm、小于约500μm、小于约400μm、小于约300μm、小于约200μm、小于约100μm、小于约90μm、小于约80μm、小于约70μm、小于约60μm、小于约50μm、小于约40μm、小于约30μm、小于约20μm或小于约10μm,包含所有值和其间的范围。在一些实施例中,阴极极耳517可以焊接到框架520。在一些实施例中,阳极极耳可以焊接到框架520。在一些实施例中,框架520可以焊接到外部壳体560的内壁。
如图5B所示,小袋材料518的延伸超过阳极材料511和阴极材料513的部分的底表面518a接触框架520。在一些实施例中,小袋材料518的延伸超过阳极材料511和阴极材料513的部分的底表面可以接触外部壳体560的内壁。在一些实施例中,小袋材料518的延伸超过阳极材料511和阴极材料513的部分的顶表面518b可以接触框架520。在一些实施例中,小袋材料518的延伸超过阳极材料511和阴极材料513的部分的顶表面可以接触外部壳体560。如所示的,阴极极耳517的底表面518a接触框架520。在一些实施例中,阴极极耳517的顶表面518b可以接触框架520。在一些实施例中,阴极极耳517的底表面可以接触外部壳体560的内壁。在一些实施例中,阴极极耳517的顶表面可以接触外部壳体560的内壁。在一些实施例中,阳极极耳516的底表面518a接触框架520。在一些实施例中,阳极极耳516的顶表面518b可以接触框架520。在一些实施例中,阳极极耳516的底表面可以接触外部壳体560的内壁。在一些实施例中,阳极极耳516的顶表面可以接触外部壳体560的内壁。
如图5A和5B所示,小袋材料518在电化学电池单元模块500的第一侧上沿第一方向折叠,并且在电化学电池单元模块500的第二侧上沿第二方向折叠,所述第二侧与所述第一侧相对。在一些实施例中,第一侧上的小袋材料518可以与第二侧上的小袋材料518形成至少约150度、至少约155度、至少约160度、至少约165度、至少约170度、至少约175度、至少约180度、至少约185度、至少约190度、至少约195度、至少约200度或至少约205度的角度。在一些实施例中,第一侧上的小袋材料518可以与第二侧上的小袋材料518形成不超过约210度、不超过约205度、不超过约200度、不超过约195度、不超过约190度、不超过约185度、不超过约180度、不超过约175度、不超过约170度、不超过约165度、不超过约160度或不超过约155度的角度。上文提到的角度的组合也是可能的(例如,至少约150度且不超过约210度或至少约160度且不超过约200度),包含所有值和其间的范围。在一些实施例中,第一侧上的小袋材料518可以与第二侧上的小袋材料518形成约150度、约155度、约160度、约165度、约170度、约175度、约180度、约185度、约190度、约195度、约200度、约205度或约210度的角度。
图5C示出了一个框架520的细节。如所示的,框架520包含耦接栓521、附接孔522、极耳通道523和通气孔524。在一些实施例中,多个框架520可以堆叠在彼此的顶部上。在一些实施例中,耦接栓521可以有助于将一个框架520耦接到另一个框架。第一框架的耦接栓521可以配合到第二框架的耦接栓521的下侧上的空腔中。附接孔522可以允许散热器530和/或压力板550耦接到框架520(例如,通过螺栓或螺钉)。极耳通道523是框架520的减薄部分,极耳(例如,阳极极耳516和/或阴极极耳517)可以通过所述通道连接到相邻电池单元。在一些实施例中,如果框架520是金属的,则极耳通道523可以包含绝缘材料。通气孔524允许在电化学电池单元模块500的生产期间排气。在电化学电池单元模块500的生产完成之后,可以填充通气孔524(例如,用金属填充)。在一些实施例中,框架可以被构造成使得通气孔524与电化学电池单元510的小袋材料中的一个或多个通气孔对准或大致对准。在一些实施例中,电化学电池单元510的小袋材料中的通气孔可以与上文参考图2A-2B所描述的通气孔219相同或基本上相似。
图6是根据实施例的电化学电池单元610的图示。如所示的,电化学电池单元610包含阳极材料611、阳极集流体612、阴极材料613、阴极集流体614、隔膜615、阳极极耳(未示出)、阴极极耳617和小袋材料618。电化学电池单元610接触框架构件620和散热器,并且电化学电池单元610、框架构件620和散热器630容纳在外部壳体660内。在一些实施例中,阳极材料611、阳极集流体612、阴极材料613、阴极集流体614、隔膜615、阳极极耳、阴极极耳617、小袋材料618、散热器630和外部壳体660可以与上文参考图5A-5C所描述的阳极材料511、阳极集流体512、阴极材料513、阴极集流体514、隔膜515、阳极极耳、阴极极耳517、小袋材料518和外部壳体560相同或基本上相似。因此,阳极材料611、阳极集流体612、阴极材料613、阴极集流体614、隔膜615、阳极极耳、阴极极耳617、小袋材料618、散热器630和外部壳体660的某些方面在本文中不再详细描述。
如所示的,阴极极耳617通过极耳通道623延伸穿过框架构件620,并且与外部壳体660的内壁接触。在一些实施例中,极耳通道623可以与上文参考图5A-5C所描述的极耳通道523相同或基本上相似。在一些实施例中,阴极极耳617可以焊接到外部壳体660的内壁。在一些实施例中,阴极极耳617可以焊接到电耦接到正极端子(未示出)的金属杆(未示出)。类似地,阳极极耳可以通过极耳通道623延伸穿过框架构件620,并且接触外部壳体660的内壁。在一些实施例中,阳极极耳可以焊接到电耦接到正极端子的金属杆(未示出)。
图7A-7E是根据实施例的形成电化学电池单元模块700的方法的图示。图7A示出了底部壳体760a的辅助视图。图7B示出了电化学电池单元710的堆叠,其中小袋材料718从电化学电池单元710延伸。在图7B中,电化学电池单元710在底部壳体760a上方示出并下降到底部壳体760a中。图7C示出了电化学电池单元710的堆叠,所述电化学电池单元搁置在底部壳体760a中,以便底部壳体760a的壁使小袋材料718向上折叠。在图7D中,顶部壳体760b在底部壳体760a和电化学电池单元710上方示出。顶部壳体760b下降到底部壳体760a上,使得顶部壳体760b和底部壳体760a配合在一起。如所示的,顶部壳体760b小于底部壳体760a,使得顶部壳体760b配合在底部壳体760a内,并且使小袋材料进一步折叠。在一些实施例中,顶部壳体760b可以大于底部壳体760a,使得顶部壳体760b配合在底部壳体760a外侧周围。图7E示出了完全形成的电化学电池单元模块700。
在一些实施例中,底部壳体760a和/或顶部壳体760b可以是刚性和非柔性的。在一些实施例中,底部壳体760a和/或顶部壳体760b可以由高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)或任何其它合适的壳体材料构成。在一些实施例中,底部壳体760a和/或顶部壳体760b的厚度可以为至少约100μm、至少约200μm、至少约300μm、至少约400μm、至少约500μm、至少约600μm、至少约700μm、至少约800μm、至少约900μm、至少约1mm、至少约1.5mm、至少约2mm、至少约2.5mm、至少约3mm、至少约3.5mm、至少约4mm或至少约4.5mm。在一些实施例中,底部壳体760a和/或顶部壳体760b的厚度可以不超过约5mm、不超过约4.5mm、不超过约4mm、不超过约3.5mm、不超过约3mm、不超过约2.5mm、不超过约2mm、不超过约1.5mm、不超过约1mm、不超过约900μm、不超过约800μm、不超过约700μm、不超过约600μm、不超过约500μm、不超过约400μm、不超过约300μm或不超过约200μm。上文提到的厚度的组合也是可能的(例如,至少约100μm且不超过约5mm或至少约500μm且不超过约1.5mm),包含所有值和其间的范围。在一些实施例中,底部壳体760a和/或顶部壳体760b的厚度可以为约100μm、约200μm、约300μm、约400μm、约500μm、约600μm、约700μm、约800μm、约900μm、约1mm、约1.5mm、约2mm、约2.5mm、约3mm、约3.5mm、约4mm、约4.5mm或约5mm。
图8A-8E是根据实施例的形成电化学电池单元模块800的方法的图示。图8A示出了底部壳体片材860a的平面视图。如所示的,底部壳体片材860a包含用于折叠的穿孔线861。图8B示出了电化学电池单元810的堆叠,其中小袋材料818从电化学电池单元延伸。底部壳体片材860a置于电化学电池单元810下方,而顶部壳体片材860b置于电化学电池单元810上方。底部壳体片材860a和顶部壳体片材860b朝向电化学电池单元810的堆叠移动。在一些实施例中,底部壳体片材860a和顶部壳体片材860b可以同时朝向电化学电池单元810的堆叠移动。在一些实施例中,底部壳体片材860a和顶部壳体片材860b可以在不同时间朝向电化学电池单元810的堆叠移动。图8C示出了折叠的底部壳体片材860a(即,沿着穿孔线861折叠),以便底部壳体片材860a使小袋材料818折叠。在图8D中,顶部壳体片材860b被折叠,使得顶部壳体片材860b接触底部壳体片材860a并且含有电化学电池单元810。在图8E中,底部壳体片材860a和顶部壳体片材860b在粘合区域865粘合在一起以形成电化学电池单元模块800。在一些实施例中,底部壳体片材860a和顶部壳体片材860b可以通过胶带、粘合剂、超声波焊接或任何其它合适的粘合方法或其组合粘合在一起。
在一些实施例中,底部壳体片材860a和/或顶部壳体片材860b可以由柔性材料构成。在一些实施例中,底部壳体片材860a和/或顶部壳体片材860b可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或任何其它合适的柔性材料构成。在一些实施例中,底部壳体片材860a和/或顶部壳体片材860b的厚度可以为至少约50μm、至少约100μm、至少约150μm、至少约200μm、至少约250μm、至少约300μm、至少约350μm、至少约400μm、至少约450μm、至少约500μm、至少约550μm、至少约600μm、至少约650μm、至少约700μm、至少约750μm、至少约800μm、至少约850μm、至少约900μm或至少约950μm。在一些实施例中,底部壳体片材860a和/或顶部壳体片材860b的厚度可以不超过约1mm、不超过约950μm、不超过约900μm、不超过约850μm、不超过约800μm、不超过约750μm、不超过约700μm、不超过约650μm、不超过约600μm、不超过约550μm、不超过约500μm、不超过约450μm、不超过约400μm、不超过约350μm、不超过约300μm、不超过约250μm、不超过约200μm、不超过约150μm或不超过约100μm。上文提到的厚度的组合也是可能的(例如,至少约50μm且不超过约1mm或至少约100μm且不超过约400μm),包含所有值和其间的范围。在一些实施例中,底部壳体片材860a和/或顶部壳体片材860b的厚度可以为约50μm、约100μm、约150μm、约200μm、约250μm、约300μm、约350μm、约400μm、约450μm、约500μm、约550μm、约600μm、约650μm、约700μm、约750μm、约800μm、约850μm、约900μm、约950μm或约1mm。
图9A-9E是根据实施例的形成电化学电池单元模块900的方法的图示。如所示的,电化学电池单元模块900包含多个电化学电池单元910、从电化学电池单元910延伸的小袋材料918。在一些实施例中,电化学电池单元910和小袋材料918可以与上文参考图8A-8E所描述的电化学电池单元810和小袋材料818相同或基本上相似。因此,电化学电池单元910和小袋材料918的某些方面在本文中不再详细描述。
图9A示出了单个电化学电池单元910,其中小袋材料918从电化学电池单元910延伸。图9B示出了小袋材料918的边缘,所述小袋材料部分地折叠,使得小袋材料918的第一部分与小袋材料的第二部分形成一定角度。图9C示出了折叠在小袋材料918的第二部分之上并通过粘合剂925粘合到所述第二部分的所述小袋材料的第一部分。图9D示出了如图9C中标记的盒D的详细视图。如所示的,小袋材料918的第一部分折叠在小袋材料918的第二部分之上并通过粘合剂925粘合到所述第二部分。在一些实施例中,小袋材料918可以在没有粘合剂925的情况下折叠。换句话说,小袋材料918的第一部分可以折叠在小袋材料918的第二部分之上,而不与其粘合。在折叠小袋材料918的边缘时,小袋材料918变得比小袋材料918的未折叠边缘更坚硬和更结实。图9E示出了堆叠以形成电化学电池单元模块900的多个电化学电池单元910。当置于壳体(未示出)内时,经折叠的小袋材料918的硬度可以有助于维持电化学电池单元910的对准。在一些实施例中,电化学电池单元910的堆叠可以一次性全部置于壳体中。在一些实施例中,电化学电池单元910可以逐一置于壳体中。
图10A-10C是根据实施例的形成电化学电池单元模块1000的方法的图示。如所示的,电化学电池单元模块1000包含具有小袋材料1018的电化学电池单元1010。在一些实施例中,电化学电池单元1010和小袋材料1018可以与上文参考图9A-9E所描述的电化学电池单元918和小袋材料918相同或基本上相似。因此,电化学电池单元1010和小袋材料1018的某些方面在本文中不再详细描述。
图10A示出了电化学电池单元1010的堆叠,其中侧面板1067位于电化学电池单元1010的堆叠的任一侧上。图10B示出了与侧面板1067接触时处于展平状态的小袋材料1018的边缘。图10C示出了由侧面板1067、顶部面板1068a和底部面板1068b包封的电化学电池单元1010的堆叠。如所示的,侧面板1067接触小袋材料1018的边缘并使其展平,以减少电化学电池单元模块1000内部的空白空间量。如所示的,侧面板1067具有弯曲形状。侧面板1067的弯曲形状有助于将小袋材料1018的边缘围在电化学电池单元1010的堆叠的竖直中心附近,使得小袋材料1018的边缘聚集在公共区域中并且不会在任意方向上弯曲。在一些实施例中,侧面板1067可以具有尖锐的V形形状,以将小袋材料1018的边缘围在一起。
在一些实施例中,小袋材料1018的边缘可以在与侧面板1067接触前结合在一起。在一些实施例中,小袋材料1018的边缘可以通过使用可移除工具结合在一起,所述可移除工具将小袋材料1018的边缘推至靠近电化学电池单元1010的堆叠的竖直中心。当安装侧面板1067时,这可以有助于确保小袋材料1018的边缘处于预期位置。
图10C示出了固定到侧面板1067的顶部面板1068a和底部面板1068b。在一些实施例中,顶部面板1068a和底部面板1068b可以通过胶带和/或粘合剂固定到侧面板1067。在一些实施例中,顶部面板1068a和底部面板1068b可以帮助保持侧面板1067固定到电化学电池单元1010的堆叠。在一些实施例中,在不包含顶部面板1068a或底部面板1068b的情况下,粘合剂(未示出)可以用于将侧面板1067固定到小袋材料1018的边缘。在一些实施例中,电化学电池单元1010的堆叠和侧面板1067可以置于壳体(未示出)中,以形成电化学电池单元模块1000。在一些实施例中,侧面板1067可以并入到壳体中。
各种概念可以实现为一种或多种方法,其中提供了至少一个实例。作为所述方法的一部分执行的动作可以以任何适合的方式进行排序。因此,可以构造这样的实施例,在所述实施例中,动作以与所示出的顺序不同的顺序执行,其可以包含同时执行一些动作,即使所述动作在说明性实施例中被示出为连续动作。换言之,应理解,此类特征不一定限于特定的执行顺序,而是可以以与本公开一致的方式连串地、异步地、并发地、并行地、同时地和/或同步地等执行的任何数量的线程、进程、服务和/或服务器等。因此,这些特征中的一些可能相互矛盾,因为它们不能同时存在于单个实施例中。类似地,一些特征适用于创新的一个方面,并且不适用于其它方面。
另外,本公开可以包含目前未描述的其它创新。申请人保留此类创新的所有权利,包含体现此类创新、提交附加申请、延续、部分延续和/或分案等的权利。因此,应理解,本公开的优点、实施例、实例、功能、特征、逻辑、操作、组织、结构、拓扑和/或其它方面不应被认为是对如由实施例所定义的本公开的限制或对实施例的等同物的限制。取决于个体和/或企业用户、数据库配置和/或关系模型、数据类型、数据传输和/或网络架构和/或语法结构等的特定期望和/或特性,本文所公开的技术的各种实施例可以以实现本文所描述的大量灵活性和定制化的方式来实施。
应理解,如本文中限定和使用的所有定义优先于字典定义、以引用的方式并入的文档中的定义和/或限定的术语的普通含义。
如本文所使用的,在特定实施例中,术语“约”或“大约”在数字值之前时指示所述值加上或减去10%的范围。在提供了值范围的情况下,应当理解,在所述范围的上限与下限之间的每个中间值(到下限单位的十分之一,除非上下文清楚地另外指明)以及在所述范围内的任何其它所陈述的值或中间值均被涵盖在本公开内。这些较小范围的所述上限和下限能够独立地包含在更小范围内并且也涵盖于本公开内,从属于所述范围内的任何具体排除限制。在所述范围包含限值中的一个或两个限值的情况下,排除被包含在内的限值中的任一个或两个限值的范围也包含在本公开内。
如本文在说明书中和实施例中所使用的,短语“和/或”应当理解为意指如此联合的要素中的“任一个或两个”,所述要素即在一些情况下共同存在而在其它情况下分开存在的要素。用“和/或”列出的多个要素应以相同的方式解释,即,如此结合的要素中的“一个或多个要素”。除了通过“和/或”从句具体标识的要素之外,还可以任选地存在其它要素,而无论是与具体标识的那些要素相关还是不相关。因此,作为非限制性实例,当与如“包括(comprising)”等开放式语言结合使用时,对“A和/或B”的引用在一个实施例中可以仅指A(任选地包含除了B之外的要素);在另一个实施例中,仅指B(任选地包含除了A之外的要素);在又另一个实施例中,指A和B两者(任选地包含其它要素);等。
如本文中在说明书和实施例中所使用的,“或”应被理解为具有与如上文所定义的“和/或”相同的含义。例如,当在将列表中的项分开时,“或”或“和/或”应被解释为包含性的,即,包含许多要素或要素列表中的至少一个要素,但还包含多于一个要素以及任选地另外的未列出的项。仅有清楚指示相反含义的术语,诸如“仅……中的一个”或“……中的恰好一个”,或当在实施例中使用时,“由……组成”,将是指包括若干要素或要素列表中的恰好一个要素。一般而言,当之前有排他性术语,如“任一个”、“…之一”、“…中的仅一个”、或“…中的恰好一个”时,如本文所使用的术语“或”应当仅被解释为指示排他性替代品(即,“一个或另一个、而不是两个”)。当在实施例中使用时,“大体上由…组成”应当具有如在专利法领域中使用的普通含义。
如本文在说明书和实施例中所使用的,关于一个或多个要素的列表的短语“至少一个”应被理解为是指选自要素列表中的任一个或多个要素中的至少一个要素、但不一定包含要素列表内具体列出的每一个要素中的至少一个要素,并且不排除要素列表中的要素的任何组合。此定义还允许除术语“至少一个”所指要素列表内具体确定的要素外,还可以任选地存在要素,无论与具体确定的这些要素相关还是无关。因此,作为非限制性实例,在一个实施例中,“A和B中的至少一个”(或等效地,“A或B中的至少一个”,或等效地“A和/或B中的至少一个”)可以指任选地包含多于一个A,不存在B(并且任选地包含除了B之外的要素)的至少一个;在另一个实施例中,可以指任选地包含多于一个B,不存在A(并且任选地包含除了A之外的要素)的至少一个;在又另一个实施例中,可以指任选地包含多于一个A的至少一个,以及任选地包含多于一个B(以及任选地包含其它要素)的至少一个;等。
在实施例中以及在以上说明书中,所有过渡性短语如“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”、“由……构成”等应理解为开放式的,即意指包含但不限于。如美国专利局专利审查程序手册第2111.03节所述的,只有过渡短语“由……组成”和“基本上由……组成”应分别是封闭式或半封闭式过渡性短语。
虽然以上已经概述了本公开的特定实施例,但是许多替代、修改和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此,如本文所阐述的实施例旨在是说明性的而非限制性的。在不偏离本公开的精神和范围的情况下,可以做出各种改变。在上述方法和步骤指示以特定顺序发生的特定事件的情况下,受益于本公开的本领域普通技术人员将认识到,可以修改特定步骤的顺序,并且此类修改是根据本发明的变型。另外,如上文所描述的,在可能的情况下可以在并行过程中同时进行所述步骤中的某些步骤,以及依次进行。已经具体示出和描述了实施例,但是应理解,可以进行形式和细节上的各种改变。
Claims (25)
1.一种电化学电池单元模块,其包括:
第一电化学电池单元,所述第一电化学电池单元包括:
阳极材料,所述阳极材料安置在阳极集流体上;
阴极材料,所述阴极材料安置在阴极集流体上;以及
隔膜,所述隔膜安置在所述阳极材料与所述阴极材料之间,所述隔膜具有足够的大小,使得所述隔膜的一部分延伸超过所述阳极材料的外边缘和所述阴极材料的外边缘;
小袋材料,所述小袋材料包封所述第一电化学电池单元,所述小袋材料的宽度大于所述隔膜的宽度,并且所述小袋材料的长度大于所述隔膜的长度,使得所述小袋材料的一部分延伸超过所述隔膜的外边界;
第二电化学电池单元;以及
模块壳体,所述模块壳体包封所述第一电化学电池单元和所述第二电化学电池单元,
其中所述小袋材料的延伸超过所述隔膜的所述外边缘的所述部分相对于所述阳极材料和所述阴极材料以约80度至约110度的角度折叠。
2.根据权利要求1所述的电化学电池单元模块,其进一步包括:
散热器,所述散热器安置在所述第一电化学电池单元与所述第二电化学电池单元之间。
3.根据权利要求2所述的电化学电池单元模块,其中所述散热器延伸超过所述阳极材料的所述外边缘和所述阴极材料的所述外边缘,并且其中所述散热器被折叠,使得所述散热器的一部分接触所述模块壳体的内表面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电化学电池单元模块,其进一步包括:
温度传感器,所述温度传感器安置在所述第一电化学电池单元与所述第二电化学电池单元之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电化学电池单元模块,其进一步包括:
框架构件,所述框架构件围绕所述第一电化学电池单元的外边缘安置。
6.根据权利要求5所述的电化学电池单元模块,其中所述框架构件包含供所述阳极集流体或所述阴极集流体中的至少一个的一部分穿过的穿过区域。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的电化学电池单元模块,其进一步包括:
压力构件,所述压力构件耦接到所述框架构件。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的电化学电池单元模块,其中所述隔膜的延伸超过所述阳极材料的所述外边缘和所述阴极材料的所述外边缘的所述部分以及所述小袋材料的延伸超过所述隔膜的所述外边缘的所述部分耦接到所述框架构件。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电化学电池单元模块,其中所述隔膜的延伸超过所述阳极材料的所述外边缘和所述阴极材料的所述外边缘的所述部分相对于所述阳极材料和所述阴极材料以约80度至约110度的角度折叠。
10.一种电化学电池单元模块,其包括:
第一电化学电池单元,所述第一电化学电池单元包括:
阳极材料,所述阳极材料安置在阳极集流体上;
阴极材料,所述阴极材料安置在阴极集流体上;以及
隔膜,所述隔膜安置在所述阳极材料与所述阴极材料之间,所述隔膜具有足够的大小,使得所述隔膜的一部分延伸超过所述阳极材料的外边缘和所述阴极材料的外边缘,所述隔膜具有顶表面和底表面;
小袋材料,所述小袋材料包封所述第一电化学电池单元,所述小袋材料的宽度大于所述隔膜的宽度,并且所述小袋材料的长度大于所述隔膜的长度,使得所述小袋材料的一部分延伸超过所述隔膜的外边界,所述小袋材料的所述部分具有顶表面和底表面;
第二电化学电池单元;以及
模块壳体,所述模块壳体包封所述第一电化学电池单元和所述第二电化学电池单元,所述模块壳体包含内壁,
其中所述小袋材料的所述部分的所述顶表面或所述底表面中的至少一个接触所述模块壳体的所述内壁。
11.根据权利要求10所述的电化学电池单元模块,其中所述隔膜的延伸超过所述阳极材料的所述外边缘和所述阴极材料的所述外边缘的所述部分相对于所述阳极材料和所述阴极材料以约80度至约110度的角度折叠。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的电化学电池单元模块,其中所述小袋材料的延伸超过所述隔膜的所述外边缘的所述部分相对于所述阳极材料和所述阴极材料以约80度至约110度的角度折叠。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的电化学电池单元模块,其进一步包括:
散热器,所述散热器安置在所述第一电化学电池单元与所述第二电化学电池单元之间。
14.根据权利要求13所述的电化学电池单元模块,其中所述散热器延伸超过所述阳极材料的所述外边缘和所述阴极材料的所述外边缘,并且其中所述散热器被折叠,使得所述散热器的一部分接触所述模块壳体的内表面。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的电化学电池单元模块,其进一步包括:
温度传感器,所述温度传感器安置在所述第一电化学电池单元与所述第二电化学电池单元之间。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的电化学电池单元模块,其进一步包括:
框架构件,所述框架构件围绕所述第一电化学电池单元的外边缘安置。
17.根据权利要求16所述的电化学电池单元模块,其中所述框架构件包含供所述阳极集流体或所述阴极集流体中的至少一个的一部分穿过的穿过区域。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的电化学电池单元模块,其进一步包括:
压力构件,所述压力构件耦接到所述框架构件。
19.根据权利要求10至18中任一项所述的电化学电池单元模块,其中所述模块壳体包含排气孔口。
20.根据权利要求10至19中任一项所述的电化学电池单元模块,其中所述小袋材料的所述部分被折叠,使得所述小袋材料的延伸超过所述隔膜的所述外边界的所述部分的第一区段接触所述小袋材料的延伸超过所述隔膜的所述外边界的所述部分的第二区段。
21.根据权利要求20所述的电化学电池单元模块,其中所述第一区段通过粘合剂粘结到所述第二区段。
22.根据权利要求10至21中任一项所述的电化学电池单元模块,其中所述模块壳体包含侧面板,所述侧面板包含弯曲表面。
23.一种电化学电池单元模块,其包括:
多个电化学电池单元,所述多个电化学电池单元被布置成堆叠,所述多个电化学电池单元中的每个电化学电池单元各自包含:
阳极材料,所述阳极材料安置在阳极集流体上;
阴极材料,所述阴极材料安置在阴极集流体上;以及
隔膜,所述隔膜安置在所述阳极材料与所述阴极材料之间,所述隔膜具有足够的大小,使得所述隔膜的一部分延伸超过所述阳极材料的外边缘和所述阴极材料的外边缘;以及
小袋材料,所述小袋材料的宽度大于所述隔膜的宽度,并且所述小袋材料的长度大于所述隔膜的长度,使得所述小袋材料的一部分延伸超过所述隔膜的外边界,
其中每个小袋材料的延伸超过所述隔膜的所述外边界的所述部分具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧,所述第一侧相对于所述阳极材料和所述阴极材料折叠,所述第二侧相对于所述阳极材料和所述阴极材料并且以相对于所述第一侧成约160度至约200度的角度折叠。
24.根据权利要求23所述的电化学电池单元模块,其进一步包括:
散热器,所述散热器安置在所述多个电化学电池单元中的第一电化学电池单元与所述多个电化学电池单元中的第二电化学电池单元之间。
25.根据权利要求23或权利要求24所述的电化学电池单元模块,其中所述小袋材料的延伸超过所述隔膜的所述外边缘的所述部分相对于所述阳极材料和所述阴极材料以约80度至约110度的角度折叠。
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