CN1717819A - 双极电池及制作双极电池的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及双极电池，尤其是NiMH电池，具有密封外壳、负线端、正线端以及至少一个包括双板、正和负电极的双板组件。隔板置于形成电池单元的每个负和正电极之间，所述隔板包括电解液。憎水性材料制成的内阻挡层在至少一个电极周围，从而所述内阻挡层防止从一个单元到另一个单元的电解液通路，框架用以提供每个双板 和/或双板与线端之间的预定单元间距。框架以这样的方式与每个双板相连以允许环境气体在相邻单元之间流通，从而为电池中的所有单元形成公共气体空间。本发明还涉及制作双极电池的方法。

Description

双极电池及制作双极电池的方法

技术领域

本发明涉及双极电池，尤其是NiMH电池，正如权利要求1的序言中所确定的。本发明还涉及制作双极电池的方法，正如权利要求12的序言中所确定的。

背景技术

传统上，包括数个单元的双极电池被设计成具有分别密封的单元来容纳电解液和工作过程中产生的气体。所发生的问题就在于相邻单元之间由于密封不充分而产生电解液通道，而这又主要取决于相邻单元之间的压力差。当一个单元在相邻单元开始产生气体之前就开始产生气体，那么就会出现压力差。这是双极电池中的单元的一般特性。

Bronoel等人在US5,344,723中提出了这一问题的一个解决方法，公开了一种具有公共气体腔的双极电池，气体腔通过在双板(导电支撑物/隔板)中形成开口而产生。开口还带有憎水阻挡层以放置电解液通过。尽管解决了单元之间压力差的问题，但是这一所描述的电池还具有一个缺点。在每个双板边缘周围的外密封依然必须是不漏液的，这非常难实现。如果外密封不是不漏液的，那么电极之间的隔板中所容纳的电解液就有可能会形成从一个单元到另一个单元的电解液通路。

此外，所提出的解决方案实现起来有点昂贵，因为需要穿过双板制作开口以产生公共压力腔。如果双板相对较薄，那么更难以穿过双板形成开口，因为可能会形成裂缝、拉伸或金属碎料。

因此，需要能够容易地以可接受的价格制作的电池，并且在充电和放电过程中要很安全。

发明内容

本发明的目的在于提供双极电池，优选地双极NiMH电池，与先有技术的双极电池相比具有简化的结构。

这一目的通过权利要求1的特征部分所定义的双极电池以及权利要求12的特征部分所确定的制作双极电池的方法来实现。

本发明的一个优点在于与先有技术的双极电池相比，该双极电池更容易制作。

另一优点在于制作该双极电池的成本大大减小了，同时又保持甚至提高了双极电池的工作特性。

从下面对所公开的双极电化学电池和双板组件的详细描述中熟练的技术人员将能明了本发明的其它目的和优点。

附图说明

附图中所示的不同实施方案并不是成比例的，而是为了清楚起见而有所放大以指出不同的重要特征。

图1示出根据本发明的双板组件的第一实施方案的俯视图。

图2示出沿图1的A-A线的剖面图。

图3示出根据本发明的双板组件的第二实施方案的剖面图。

图4示出根据本发明的双极电池的第一实施方案的剖面图。

图5示出根据本发明的双极电池的第二实施方案的剖面图。

图6示出根据本发明的双板组件的第三实施方案的剖面图。

图7示出沿图6的A-A线的剖面图。

图8示出根据本发明的双极电池的第三实施方案的剖面图。

图9示出根据本发明的组合框架和憎水阻挡层的第一实施方案。

图10示出根据本发明的组合框架和憎水阻挡层的第二实施方案。

图11示出根据本发明的组合框架和憎水阻挡层的第三实施方案。

具体实施方式

该双极电池设计的主要优点在于简单以及低电阻损耗。该电池的部件数目相对较少，只含有端板和双板，以及适当的组件和密封元件。

通过堆叠所需数目的双板可以组成具有所需电压的电池。在电池堆叠时形成单元之间的电学连接，因为每个双板都是导电且不透电解液的。

电极位于每一端处，电流垂直于板，保证了均匀的电流和电压分布。因为电流路径很短，所以显著降低了电压降。

由于排除了元件和制作方法，双极电池的重量、体积和制作成本也显著降低。

双极电池以前在商业上还没有解决的主要问题是在双极电池内的单元之间实现可靠的密封。

单元上的密封对于所有类型的电池来说都是极为重要的，双极电池也不例外。单个单元含有活性材料(对于NiMH电池来说分别为正性的氢氧化镍和负性的金属氢化物储氢合金)、隔板和电解液。电极之间的离子传输需要电解液。对寿命、重量和体积优化的最佳设计需要气体的复合。

电池在充电时总会产生气体。随着电池接近充满，产生气体的速率会加快，并且在完全充满时接近最快。产生的气体主要是氧气和氢气。

作功率应用的电池具有薄的电极。长寿命、最小重量和体积是必须的属性，这需要密封结构。

氧气会很快复合，因此将电池设计成如果单元过度充电或过度放电会首先产生氧气。这需要两个动作：

1)加入过量的——通常过30％——负性活性材料，以保证将产生氧气的正电极首先产生气体。

2)形成从正性到氧气在该处复合的负性的气体通路。气体通路通过控制电极小孔中以及穿过隔板的电解液的总量来获得。电极的所有表面必须覆盖一薄层电解液以便传输离子，但是该层必须足够薄以允许气体扩散穿过该层，而且不需使得气体能够穿过整个活性层和隔板。

如果过度充电负电极会产生氢气。因为氢气不会很快复合，单元中的压力会逐渐增大。氧气复合使负性以和充电一样的速率有效地放电，从而避免了负性的过度充电。

活性材料的表面区域以及双极设计的均匀电压分布促进了快速复合。

双极方式将保证降落在活性材料上的电压在所有区域中均匀分布，从而整个电极将同时充满。这将消除传统结构中的主要问题，在传统结构中，电极某些部分过度充电且产生气体而电极其它(偏远的)部分还没有完全充满。

常规电池中的单元被密封以容纳电解液，是为了获得适当的单元性能并防止相邻单元之间的电解液通道。单元之间出现电解液通道将会使与电解液相连的单元以一个由通道电阻率(通道长度和通道截面积)决定的速率来放电。双极电池上的密封更为重要，因为电解液通道可能会短得多。应当指出，这一公开的一个重要特征在于使用了水平电解液阻挡层以显著减小潜在的通道的长度。另外的考虑就是单元工作所产生的总热量。取决于所产生的热量的大小，该设计必须能够排出热量并维持一个安全的工作温度。

如果电解液通道形成在单元之间，可以通过周期性充满电池来克服小的单元间泄漏。可以以固定的总量和低的速率将电池过度充电。低的速率将能使充满的单元在不产生压力的情况下复合气体并且耗散掉来自复合/过度充电的热量。具有小的单元间漏电通道的单元将变得平衡。

双极单元中的热流将发生在径向中，实际上，端板优选地多少有绝缘，以保证它们与电池其余部分工作在相同的温度。

电池充满电来实现其有用功能是很不必须的。电池通常是过标的且超过需要的。如果某一操作需要50AH(安培时)，那么规格通常至少会标高10％。因为电池在使用过程中会损失容量，预期的损耗会被加到新电池的容量中，那么在这一例子中，新电池有可能就会是70AH的规格。制造商可能会有75AH的中值设计目标以为制作过程中的变动留下余地。超这一额提供的很大部分是用于补偿过度充电所导致的容量损失。

图1为双板组件10的第一实施方案的俯视图，图2为其(沿图1的A-A线的)剖面图，该双板组件包含双板11，优选地由镍或镀镍的钢制成。负电极12和正电极13分别位于双板11的相对面。在这一实施方案中，每个电极仅覆盖双板11一面的中央部分，留下每个电极与双板11的边缘15之间的空间，用于形成电池中所有单元的公共气体空间，如结合图4和5所描述的那样。在双板11某一面上，在电极——优选地为负电极12——周围的有憎水性电解液阻挡层14，用以放置电解液泄漏，如实施方案中所示。

本发明的基本部分在于围绕电极周围的电解液泄漏受到憎水性阻挡层的控制。只要有足够的空间安置憎水性阻挡层和确定每个单独的单元的宽度的框架，那么连电极覆盖双板中央部分甚至也是不必要的，如下面所讨论的。

电极12、13可以以多种途经附到双板11上，但是优选地电极通过使用加压粉末直接制作到双板上，正如由同一申请者提出的已经公开的题为“制作双板组件的方法、双板组件以及双极电池(A methodfor manufacturing a biplate assembly，a biplate assembly and abipolar battery)”的PCT申请PCT/SE02/01359中所公开的那样。通过使用将粉末直接压到双板上的方法，可以制作具有更少活性材料的薄电极。

双板的形状优选地为矩形的以使双板的有用面积最大化并更好地将双板用于导热目的。最大热通道将被限制为矩形最短边的长度的一半。

电解液阻挡层14由合适的憎水性材料制成，例如含氟聚合物或类似材料。憎水性材料可以作为液态或固态材料涂在双板上，然后在位固化，这将会将阻挡层以有效的方式粘接到双板上以放置单元之间的电解液泄漏。

图3示出双板组件17的第二实施方案的部分剖面图，该双板组件包含结合图1和2描述的双板11、负电极12、正电极13和憎水性阻挡层14。第二实施方案17还包含附加的在正电极13周围的憎水性阻挡层16。

用于形成双极电池中所有单元的公共气体空间的机构包含具有预定厚度——为单元的所需宽度——的框架。框架置于相邻双板和/或双板与端板之间，如下所述。框架连在每个双板的侧边上，不密封，以使单元中所产生的气体能够溢出单元。在另一实施方案中，框架用热塑性合成橡胶化合物制成，与双板形成更好的密封，可以在框架中模铸一个或多个泄漏沟道以保证泄漏通道。当几个双板组件互相堆叠时，如结合图4、5和8所描述的那样，那么将会形成公共气体空间，消除双极电池中单元之间的压力差。

图4以剖面图示出具有五个单元的双极电池20。电池包含负线端21和正线端22，每个都分别具有负电极12和正电极13。在线端21和22的电极12、13周围无需提供憎水性阻挡层。四个双板组件10在两个线端21、22之间互相堆叠成三明治结构。隔板24置于构成单元的每个相邻负12和正13电极之间，隔板含有电解液和预定百分比的气体通路，典型值为大约5％。

框架23置于相邻双板11和/或双板11与线端21或22之间。如图中箭头28所指，气体可以从一个单元迁移到另一个单元，从而所有单元通过形成在框架23和双板11之间的气体通路共享公共气体空间。如果单元中的电极在其它单元之前开始产生气体，那么这一压力将分布到整个公共气体空间。

如果公共空间中的压力超过预定值，那么压力释放阀25将会开启将公共气体空间与周围环境连通。压力释放阀25穿过线端之一，在这一实施例中为穿过正线端22，并包含馈通。

另外，也可穿过线端之一——在这一实施例中为负线端21——安装压力传感器26来测量电池单元内的真实压力。负线端21设计成金属外壳27的一部分，金属外壳与双板11绝缘，正线端22作为双极电池的一部分。每个框架23都是由绝缘材料制成，设计成通过给出凹口23’保证每个双板11和金属外壳27之间的绝缘，双板和正线端在制作过程中置于凹口23’中并且在工作过程中通过施加箭头29所指的压力来保持。

压力通过折下部分金属外壳27来保持，并且将保证每个单元具有预定宽度w，大约等于框架23的高度。为了避免外壳27和正线端22之间的电学连接，在正线端22顶上还有绝缘层22’。作为替代，可以用任何其它标准方法来将盖板固定，例如压接、焊接、过盈配合、环氧树脂、热密封或溶剂，都取决于电池外壳结构和电池应用标准。

释放阀和压力传感器对熟练的技术人员来说都是很容易得到的，这里不详细描述。

根据图4的双极电池通过下列步骤来制作：

(1)给出外壳27，与负电极12一起作为负线端21。

(2)第一隔板24置于负电极12顶上，第一框架23在电极12周围。电解液自然地加入隔板中。

(3)第一双板组件10——如结合图1和2描述的那样——置于框架23顶上从而双板11位于凹口23’中。

(4)装有电解液的第二隔板置于第一双板组件10的负电极12顶上，第二框架23在电极12周围。

重复步骤(3)和(4)直到形成所需数目的单元。

(5)然后将包括正电极13和绝缘外层22’的正线端22置于上框架23的凹口23’中。

(6)如箭头29所指那样向堆叠好的构成双极电池的元件施加压力。

(7)然后将金属外壳27的上边缘27’折下以维持所施加的压力。

双极电池就完成了。

图5示出根据本发明的双极电池30的第二实施方案，包含负线端31、正线端32和四个堆叠的双板组件17。这一电池的结构与结合图4描述的电池的不同之处如下。在确定每个单元宽度w的框架33中没有出现凹口。憎水性电解液阻挡层14和16在负电极12和正电极13周围，防止电解液在双板11的边缘周围从一个单元到另一个单元的通路。憎水性阻挡层甚至在线端的负12和正13电极周围，尽管这对于维持电池工作来说不是必须的。金属外壳34具有置于内部的绝缘层35，从而出现隔开的负线端31。

第二实施方案的主要特征在于有可能通过用绝缘层35覆盖外壳34的内侧而进一步简化制作方法。这一实施方案中的框架只具有确定每个单元的宽度w以及使双板11和线端31、32互相绝缘的作用。另一方面，非金属外壳可用来代替内侧带有绝缘层的金属外壳。任何类型的电池工业已知的合适容器——包括模铸塑料容器——都可以用作根据本发明的双极电池的外壳，只要电池能在合适的压力下工作。

当然有可能将绝缘层从金属外壳34底部去除，使负线端31与外壳34接触。

根据图5的双极电池通过下列步骤制作：

(1)给出外壳34，内侧上具有绝缘层35，或者外壳由不导电材料制成，例如模铸塑料。

(2)包括负电极12和在负电极周围的憎水性阻挡层14在内的负线端31置于外壳内，可通过外壳34底部的开口连接线端。

(3)第一隔板24置于负电极12顶上，第一框架33在电极12周围。电解液自然地加入隔板。

(4)第一双板组件17——如结合图3所描述的那样——置于框架23顶上从而双板11的边缘接近绝缘层35。

(5)带有电解液的第二隔板24置于第一双板组件17的负电极12顶上，第二框架33在电极12周围。

重复步骤(4)和(5)直到形成所需数目的单元。

(6)然后将包括正电极13和内阻挡层16的正线端32置于上框架33顶上。

(7)如箭头29所指那样向堆叠好的构成双极电池的元件施加压力。

(8)然后将金属外壳34的上边缘34’如箭头36所指的那样折下，或者如果使用非金属外壳的话则以有效的方式固定，以维持所施加的压力。

双极电池就完成了。

框架33位于双板11之间，双板11和线端31、32将形成公共气体空间，如结合图4描述的那样，电解液阻挡层14连同附加阻挡层16将防止电解液从一个单元到另一个单元的通路。优选地，使用压力释放阀(未示出)连同压力传感器(未示出)一起监测电池内的压力。压力释放阀和压力传感器可以安装在任何合适的表面上，只要该处存在与电池连在一起的单元之间的连通通路就行。

在使用不导电外壳的情形中，端子可以按熟练的技术人员已知的任何方式从端板31、32去到线端穿透部，并且可以——在内部或在外部——位于任何表面上或者与端板位于同一表面上。

图6示出双板组件40的第三实施方案的俯视图，图7示出沿图6的A-A线的剖面图。负电极12和正电极13分别位于双板11的每个面上，如前面结合图1-3所描述的那样。

憎水性阻挡层41在双板11的边缘周围。在这一实施方案中，双板11的正和负面被憎水性阻挡层覆盖，尽管这对于获得憎水性阻挡层的优点来说不是必须的。然而，在某些应用中双板会非常薄，当只将憎水性阻挡层附着在双板11边缘上时会有问题。

图8示出双极电池50的使用如图6和7所公开的双板组件40的第三实施方案。

电池50的基本结构与结合图4所描述的电池相同，不同之处在于：

-使用了不同类型的框架51，所示用的框架类似于图5所描述的电池中所使用的框架，具有开口52以提供每个电池之间的气体通路和靠近外壳27的空间。

-沿外壳27内侧至少有一个脊背53，用以确定双板组件40边缘的位置。外壳和双板组件40之间的距离由脊背53的高度决定，所产生的空间允许气体在单元之间流通。

-憎水性阻挡层41位于框架51外侧，脊背53确定使得气体可以在憎水性阻挡层41的面上流通的空间。

用于上述实施方案中的框架23、33和51提供相邻单元之间的受控气体泄漏，但是憎水性阻挡层14、16和41将会阻止相邻单元之间电解液通道的产生。为了进一步增强单元之间的内建气体泄漏，可使用框架的粗糙表面来保证框架和双板11之间更高的不密封程度。

框架23、33和51优选地具有良好的导热性能，从而电池内部产生的热能够容易地通过外壳27、34散失掉。优选地，因为与上面所讨论的相同的原因，图5中外壳内侧上的绝缘层35还具有良好的导热性能。

根据本发明制作的NiMH电池中的正活性材料优选地由球状氢氧化镍(芬兰OMG提供)、镍210纤维(美国INCO提供)和粉状钴(可从多家供应商处得到)制成。负性材料优选地由金属氢化物(奥地利Treibacher提供)和镍255纤维(美国INCO提供)制成。所有这些材料都有很多供应商，尤其是在日本和中国，现在大多数镍金属氢化物电池都在这两个地方制造。

在下面的示例性实施例中没有使用其它材料，例如导电添加剂、粘合剂等。镍纤维INCO 210和255用作导电添加剂并形成与导电双板的接触，将来自活性材料的电流直接传到至导电双板。只要它是或者具有一层任何改善接触的导电材料，那么任何类型的电极结构都可使用，以受益于根据本发明的结构。

本发明的基本特征在于内建泄漏将能提供将电池容器用作公共压力罐的可能性，而无需在每个单元中提供液体和气体密封，也不需要在每个双板中给出孔洞。邻近双板的正和负电极之间的至少一个憎水性阻挡层的存在将防止相邻单元之间的电解液泄漏，如上面所讨论的那样。

本发明的概念将可用于很多种尺寸，例如框架的物理尺寸、电极、双板和隔板的厚度。关键是确定一个单元的双板之间的距离。间隙必须足够从而双板之间的任何毛细润湿力都小于阻挡层的憎水特性。间隙同样取决于电池中的电解液的质量。显然，充满电解液的电池将无法不形成电解液桥，无论阻挡层的憎水特性和尺寸如何。充满电解液的电池需要完全密封。

在缺电解液的电池设计——即应用于本发明的设计——中，是所有密封镍金属氢化物电池如何设计的。电解液的量在电池寿命中扮演重要因素。电极和隔板竞争可得到的电解液，连同双板表面的润湿。电解液越少，所要的阻挡层月小，但是电池寿命也越短。

设计特征——例如隔板压缩——影响隔板中的毛细作用力。由于它们保持和吸收电解液的能力，隔板的选择可以是相应的。柱形单元需要坚固的隔板来抵受自动缠绕组件过程。结果，它们使用更大直径的纤维来获得强度。用这些纤维制成的隔板具有更低的电解液保持力和吸收特性，当电极干燥或在电极中吸收电解液时隔板向电极释放电解液。具有更高吸收和电解液保持特性的更细的纤维的使用在电池中是需要的，而且是用于具有内建泄漏的双极电池中的优选材料。隔板纤维应当具有在0.0001至0.015英寸(大约2.5至400μm)范围内——优选地在0.003至0.008英寸(大约76至200μm)范围内——的直径。

框架材料可以是任何合适的不导电且与电池单元内的电化学环境兼容的材料。优选方法为铸造框架，任何来自ABS或聚丙烯累属族的可以注入模铸的材料都可以使用。可模铸的热塑合成橡胶化合物也可用作框架材料。用于模铸框架的材料的一个实施例是Kraton G7705或等效物。

当这一材料被压缩时它形成足够的密封防止电解液通道，也有可能在该材料中模铸通路以保证所需的气体流泄漏通道，见图9-11。

本发明依赖于允许气体在单元之间通过，但是防止电解液通过的特征。气体通路的所需尺寸必须对过度充电下产生的所有气体的通过来说都是足够的，对于高至10AH(安培时)的单元来说下限是具有0.003平方英寸(大约1.94mm²)截面的开口。随着每个单元电池容量的增大，开口的截面成比例增大，或者给出更多开口。

防止电解液在相邻单元之间迁移的憎水性阻挡层的宽度优选地处在0.020至0.125英寸(大约0.5至3mm)范围内，更优选地处在0.050至0.060英寸(大约1.3至1.5mm)范围内。憎水性阻挡层的厚度取决于材料和应用方式。优选地尽可能薄。

下面将更详细地描述双板组件和双极NiMH电池的示例性实施例作为非限制实施例，以进一步说明本发明设计所带来的好处。

在NiMH电池中10AH单元的实施例中，框架的高度取决于应用，电极的厚度也是。电极的厚度处于0.002至0.050英寸(大约0.05至1.3mm)范围内，优选的范围为0.010至0.035英寸(大约0.25至0.90mm)。电极通常具有矩形形状和在每个电极周围的憎水性阻挡层，由于温度要求，电极宽度不超过6英寸(大约150mm)。双板的厚度处于0.001至0.005英寸(大约25至125μm)范围内，优选地处于0.0025至0.003英寸(大约64至76μm)范围内。

图9-11示出组合框架和憎水性阻挡层的三种不同实施方案。

图9示出由憎水性材料制成的框架60的第一实施方案。框架模铸到双板11上，在框架60中给出延伸到框架外侧的模铸沟道61。

图10所示的第二实施方案包含由憎水性材料制成的框架70。框架模铸到双板11上，如结合图9讨论的框架60那样，模铸沟道71从电池单元的内侧延伸到框架70中的模铸孔洞72。

图11所示的第三实施方案也包含由憎水性材料制成的框架80。框架单独模铸，具有用于支持双板11的凹口81以及延伸到框架80外侧的模铸沟道82。

当结合图9至11公开的憎水性框架60-80在组装过程的最后阶段处于压力下时，它将提供对双板11的足够的密封以防止在相邻单元之间形成任何电解液通道。从而消除了如图1至8所示那样单独安置憎水性阻挡层的需要。

在最终组装好的电池内部提供压力的方式也可以包括在端板之间使用拉杆。拉杆甚至能置于端板中央部分这意味着它们穿过电极区域。如果在电极区域中必须一个或多个孔洞，则每个孔洞周围需要憎水性阻挡层以防止相邻单元之间的电解液泄漏以及拉杆的从电极到隔板、从隔板到憎水性阻挡层和设计孔洞的等效间隙。

Claims (21)

1.一种双极电池(20；30)，具有至少两个电池单元，包括：

密封的外壳，

负线端(21；31)，具有负电极(12)，

正线端(22；32)，具有正电极(13)，

至少一个双板组件(10；17)，每个都具有安装在双板(11)负面的负电极(12)和安装在双板(11)的与所述负面相对的正面的正电极(13)，在所述负(21；31)和正(22；32)线端之间呈三明治结构，以及

隔板(24)，置于形成电池单元的每个负(12)和正(13)电极之间，所述隔板(24)包含电解液，

其特征在于

憎水性材料制成的内阻挡层(14；16)，其被设置在每个双板(11)的第一面上的至少一个电极(12)周围，由此所述内阻挡层(14；16)防止从一个单元到另一个单元的电解液通道，以及

框架(23；33)用以提供每个双板(11)和/或双板(11)与线端(21，22；31，32)之间的预定单元间距(w)，所述框架(23；33)以非密封方式连在每个双板(11)上，以允许环境气体在相邻单元之间流通，从而为电池中所有单元产生公共气体空间。

2.根据权利要求1的双极电池，其中所述第一面为负面，内阻挡层(14)被布置在至少每个双板(11)的负面上的负电极(12)周围。

3.根据权利要求2的双极电池，其中附加内阻挡层(16)在每个双板(11)的正面上的正电极(13)周围。

4.根据权利要求1-3中任何一个的双极电池，其中线端之一(22)具有压力释放阀(25)以便如果公共气体空间中的压力超过预定值，公共气体空间能与周围环境连通。

5.根据权利要求1-4中任何一个的双极电池，其中压力传感器(26)连在线端之一(21)上以监测公共气体空间中的压力。

6.根据权利要求1-5中任何一个的双极电池，其中框架由憎水性材料制成，具有模铸气体通路，从而框架用作内阻挡层。

7.根据权利要求1-6中任何一个的双极电池，其中密封外壳包括外罩(27；34)，所述线端(21；31，32)中至少一个以及每个双板(11)都与之绝缘，外罩以气密方式与所述线端(21；31)之一相连，从而提供所述密封外壳。

8.根据权利要求7的双极电池，其中所述外罩(34)的内侧至少部分具有绝缘层(35)以提供所述绝缘。

9.根据权利要求7的双极电池，其中每个框架(23)由电绝缘材料制成，置于所述电池中以提供所述绝缘。

10.根据权利要求1-9中任何一个的双极电池，其中所述憎水性阻挡层(14)为含氟聚合物材料或类似材料。

11.根据权利要求1-10中任何一个的双极电池，其中双极电池为NiMH电池。

12.一种制作至少具有两个单元的双极电池(20；30)的方法，包括下列步骤：

提供外壳，

在外壳中安置具有负电极(12)的第一线端(21；22)，

安置至少一个双板组件(10；17)，每个都在双板(11)的负面上安装有负电极(12)并在双板(11)与所述负面相对的正面上安装正电极(13)，在所述第一线端(21；31)和第二线端(22；32)之间呈三明治结构，在所述外壳中具有正电极(13)，以及

在形成电池单元的每个负(12)和正(13)电极之间安置隔板(24)，所述隔板(24)包含电解液，

特征在于该方法进一步包括下列步骤：

提供憎水性材料制成的内阻挡层(14；16)，在每个双板(11)的第一面的至少一个电极(12)周围，从而所述内阻挡层(14；16)防止从一个单元到另一个单元的电解液通路，

在每个双板(11)和/或双板(11)与线端(21，22；31，32)之间提供框架(23；33)，与每个双板(11)以不密封方式相连，以允许环境气体在相邻单元之间流通，从而为电池中所有单元形成公共气体空间，以及

密封所述外壳。

13.根据权利要求12的方法，其中所述第一面选择为负面，内阻挡层(14)至少在每个双板(11)的负面上的负电极(12)周围。

14.根据权利要求13的方法，其中附加内阻挡层(16)在每个双板(11)的正面上的正电极(13)周围。

15.根据权利要求12-14中任何一个的方法，其中该方法进一步包括在所述线端之一(22)中提供压力释放阀(25)的步骤，以便如果公共气体空间中的压力超过预定值，公共气体空间能与周围环境连通。

16.根据权利要求12-15中任何一个的方法，其中该方法进一步包括为线端之一(21)提供压力传感器(26)的步骤，以监测公共气体空间中的压力。

17.根据权利要求12-16中任何一个的方法，其中所提供的框架由憎水性材料制成，且设置成充当内阻挡层，消除单独的内阻挡层的需要。

18.根据权利要求12-17中任何一个的方法，其中该方法进一步包括下列步骤：

将至少所述线端(22；31，32)之一和每个双板(11)以电绝缘方式置于外罩(27；34)中，

以气密方式将外罩(27；34)与所述线端(22；32)之一相连并密封，从而提供所述密封外壳。

19.根据权利要求18的方法，其中该方法进一步包括提供电绝缘层(35)的步骤，至少部分置于金属外罩(34)内侧以提供所述绝缘。

20.根据权利要求18的方法，其中提供框架(33)的步骤进一步包括提供由电绝缘材料制成的框架并将所述框架置于电池内以提供所述绝缘的步骤。

21.根据权利要求12-20中任何一个的方法，其中提供内阻挡层(14)的步骤包括提供由含氟聚合物材料制成的内阻挡层。

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