ES2939240T3

ES2939240T3 - Una batería modular de alto voltaje con módulo de celdas eléctricamente aislado y periferias de interconector

Info

Publication number: ES2939240T3
Application number: ES10770057T
Authority: ES
Inventors: Duncan Culver; Christopher Dyer; Michael Epstein
Original assignee: Lightening Energy
Current assignee: Lightening Energy
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2023-04-20
Anticipated expiration: 2030-04-28
Also published as: WO2010126589A1; US20120183832A1; US20100273044A1; US8173294B2; CN102414909A; US8349485B2; CN102414909B; EP2425485A4; EP2425485A1; US20130108910A1; EP2425485B1

Abstract

Una batería modular incluye una carcasa, una primera celda de batería plana que tiene una primera superficie plana de electrodos, una segunda celda de batería plana que tiene una segunda superficie plana de electrodos y un interconector dispuesto entre la primera superficie plana y la segunda superficie plana y que conecta eléctricamente la primera. y segundas superficies de electrodo planas, periferias laterales del interconector, estando aisladas eléctricamente de la carcasa celdas de batería planas primera y segunda. También se proporciona un método. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Una batería modular de alto voltaje con módulo de celdas eléctricamente aislado y periferias de interconector ANTECEDENTES

[0001] Las baterías modulares son baterías que comprenden dos o más celdas de batería o módulos de celdas o celdas. Un ejemplo común de un dispositivo que usa una batería modular es una linterna de mano que puede usar, por ejemplo, dos celdas C.

[0002] Recientemente, las baterías modulares se han vuelto importantes en muchas aplicaciones, incluidos los vehículos eléctricos híbridos ("HEV"), los vehículos eléctricos híbridos enchufables ("PHEV") y otras aplicaciones. Cuando se usan en HEV, PHEV y otras aplicaciones, además de ser duraderas, seguras y rentables, se requieren baterías modulares para entregar una gran cantidad de energía.

[0003] Las aplicaciones de baterías modulares, como la linterna de mano, requieren el uso de múltiples celdas de baterías conectadas en serie. Sin embargo, las baterías modulares para HEV y PHEV, por ejemplo, pueden diferir de las celdas C modulares utilizadas en una linterna común.

[0004] Las patentes estadounidenses Nos. 5.552.243 y 5.393.617 describen una batería electroquímica bipolar de celdas de obleas apiladas. Las celdas de obleas están conectadas eléctricamente en serie con la cara positiva de cada celda en contacto con la cara negativa de la celda adyacente. El contacto celda a celda se puede mejorar mediante el uso de una pasta o cemento conductor. El conjunto de pilas se mantiene en compresión.

[0005] El documento JP 2007/299680 divulga una batería secundaria bipolar compuesta por una estructura de laminación en la que se lamina una pluralidad de colectores de corriente, capas de sustancia activa formadas en el colector de corriente y capas de electrolito.

[0006] El documento US 2003/013015 A1 se refiere a una batería electroquímica bipolar que comprende: una pila de al menos dos celdas electroquímicas dispuestas eléctricamente en serie con la cara positiva de cada celda en contacto con la cara negativa de una celda adyacente, donde cada una de las celdas comprende (a) un electrodo negativo; (b) un electrodo positivo; (c) un separador entre los electrodos, donde el separador incluye un electrolito; (d) una primera laminación eléctricamente conductora que comprende una primera capa metálica interior y una primera capa polimérica exterior, teniendo dicha primera capa polimérica exterior al menos una perforación en la misma para exponer la primera capa metálica interior, estando dicha primera laminación eléctricamente conductora en contacto eléctrico con la cara exterior del electrodo negativo; y (e) una segunda laminación eléctricamente conductora que comprende una segunda capa metálica interior y una segunda capa exterior polimérica, teniendo dicha segunda capa exterior polimérica al menos una perforación en la misma para exponer la segunda capa metálica interior, estando dicha segunda laminación eléctricamente conductora en contacto eléctrico con la cara exterior del electrodo positivo; donde la primera y la segunda laminación están selladas periféricamente entre sí para formar un recinto que incluye los electrodos, el separador y el electrolito.

[0007] El documento WO 03/096441 A2 se refiere a un dispositivo de envasado para su uso en asociación con un dispositivo electroquímico. El dispositivo de envasado incluye un alojamiento que tiene dos mitades, una superficie superior, una superficie inferior y una región abierta adyacente a la superficie superior para permitir la colocación, y, a su vez, el encapsulado de al menos una porción de un dispositivo electroquímico dentro del alojamiento. En los últimos documentos publicados EP 2260524 A1, WO 2011 090777 A1, WO 2011 102893 A1 también se describen baterías modulares de alto voltaje.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0008] La presente invención proporciona una batería modular según la reivindicación 1.

[0009] La presente invención proporciona también un procedimiento según la reivindicación 10.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0010] La presente invención se describirá con respecto a una realización preferida, en la que:

Las Figuras 1A, 1B, 1C y 1D son vistas en planta de cuatro tipos de electrodos que se pueden usar en la presente invención;

La Figura 2 es una sección transversal esquemática de la disposición de electrodos dentro de un módulo de una sola celda con electrodos y separadores intercalados;

La Figura 3A es una vista frontal esquemática de una celda individual sellada que muestra el módulo de celdas con la sección de bastidor frontal retirada, mientras que la Figura 3B muestra el módulo de celdas con la sección de bastidor frontal en su lugar, y ambas Figuras 3A y 3B muestran la colocación de los interconectores según la presente invención;

La Figura 4 es una vista en planta del módulo de celdas con un interconector en la parte superior y que muestra el bastidor de plástico con vías de paso, disco de ruptura y puertos;

La Figura 5 es una vista en perspectiva del bastidor de plástico con vías de paso comunicantes para el llenado, sellado y detección;

La Figura 6A ilustra esquemáticamente una sección transversal de una batería modular que tiene seis módulos de celdas dentro de un recinto con vías de paso, mientras que la Figura 6B muestra una vista en planta; mientras que la Figura 6C muestra el interconector con una periferia lateral aislante; y

La Figura 7 es una vista explicativa que ilustra la monitorización remota y la alerta de la batería y sus módulos de celdas.

[0011] Los dibujos son de naturaleza esquemática y no a escala. Para mayor claridad y facilidad de comprensión, algunos elementos han sido exagerados en tamaño.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

[0012] Para que sea lo suficientemente potente para HEV, PHEV y otras aplicaciones, es deseable usar baterías modulares que contengan celdas con una alta relación de superficie a volumen, por ejemplo, usando un diseño plano para cada celda de la batería. Estas celdas pueden ser, por ejemplo, aproximadamente del tamaño de un libro grande en el que la "parte frontal" del libro contiene, por ejemplo, un terminal positivo (también conocido como electrodo) y la "parte posterior" del libro contiene, por ejemplo, un terminal negativo. A diferencia de sus equivalentes cilíndricos (p. ej., baterías de celdas C) que usan un hoyuelo elevado en un extremo de una celda para hacer contacto eléctrico con la siguiente celda cilíndrica, las celdas sustancialmente planas no necesitan tener tal(es) hoyuelo(s) elevado(s).

[0013] Para muchas aplicaciones que requieren alta energía eléctrica, incluyendo HEV y PHEV, es deseable que la batería suministre energía eléctrica a alto voltaje para reducir la corriente requerida necesaria para suministrar la energía eléctrica, lo que, a su vez, reducirá de manera beneficiosa la necesidad de materiales que transporten alta corriente a los dispositivos que utilizan la energía eléctrica. La potencia eléctrica es el múltiplo del voltaje y la corriente, y el suministro de energía eléctrica de alto voltaje a un dispositivo, por ejemplo, un motor eléctrico, requerirá portadores de corriente más delgados o menos conductores (por ejemplo, alambre de cobre) para el dispositivo, lo que reducirá su costo. Los vehículos eléctricos, por ejemplo, pueden requerir una batería para proporcionar energía eléctrica de 300 a 600 voltios. Este alto voltaje se logra típicamente conectando externamente múltiples módulos de batería de menor voltaje eléctricamente en serie. Esto se debe en parte a consideraciones de seguridad en el montaje y funcionamiento de una "pila" conectada en serie de celdas típicas de "bolsa" dentro de un módulo de batería, ya que a voltajes más altos y especialmente por encima de aproximadamente 60 voltios, existe un riesgo significativo de formación de arco eléctrico y un grave riesgo de choque ya que las periferias del borde de las celdas "planas", tales como las celdas típicas de "bolsa" tienen sus terminales de celda expuestos. Por seguridad, estos terminales de celda son conectados eléctricamente en serie dentro de un módulo de batería de bajo voltaje, por ejemplo, que tiene menos de 60 voltios.

[0014] Un objeto de la presente invención es proporcionar interconectores y módulos de celdas, cada uno con periferias eléctricamente aislantes para proteger contra la formación de arco eléctrico accidental y durante el montaje y operación de una batería de alto voltaje multicelda donde solo están expuestas las terminaciones de los extremos de la batería. Un único módulo de batería de la presente invención podría contener hasta un centenar o más de módulos de celdas individuales interconectados de manera segura internamente sin terminaciones eléctricas del módulo de celdas intermedias expuestas entre las terminaciones de extremo del módulo de batería. Un único módulo de batería de la presente invención se puede construir con seguridad con múltiples módulos de celdas para tener una salida de 300 voltios o más. Otro objeto alternativo o adicional de la presente invención es promover la transferencia de calor desde los módulos de celda individuales al entorno exterior a través de las periferias térmicamente conductoras y eléctricamente aislantes de los módulos de celda y sus interconectores. Los objetos de la invención como se ha establecido anteriormente se logran mediante la combinación de características de la reivindicación independiente 1 y la reivindicación 10.

Módulo de celdas

[0015] El módulo de celdas de la realización preferida de la presente invención puede tener una forma plana rígida o semirrígida con una superficie positiva y una negativa en lados opuestos que están en comunicación eléctrica con módulos de celdas adyacentes para formar una pila de baterías de mayor voltaje de módulos de celdas. Dentro de cada módulo de celdas hay dispuestos múltiples electrodos positivos y negativos, con cada electrodo positivo y negativo conectado eléctricamente en paralelo a cada uno de los otros electrodos de la misma polaridad. Los electrodos se fabrican con cualquier material de batería de iones de litio adecuado para los electrodos positivo y negativo. Por ejemplo, el material activo positivo, o el cátodo, puede incluir óxido de litio y manganeso, óxido de litio y cobalto o material electroquímicamente activo de fosfato de litio e hierro recubierto sobre aluminio. El material activo negativo, o el ánodo, puede incluir, por ejemplo, espinela de titanato de litio o grafito sintético, recubierta sobre cobre (o aluminio donde el ánodo es espinela de titanato de litio).

[0016] El módulo de celdas incorpora múltiples electrodos que, en las realizaciones ilustradas, tienen cuatro patrones de recubrimientos de material activo como se muestra en las Figuras 1A-1D. La Figura 1A ilustra un electrodo positivo interior 9 (por ejemplo, aluminio) que está recubierto en ambos lados con un material activo de cátodo 1 y que tiene una lengüeta de lámina desnuda (no recubierta) 2 en un lado, y la Figura 1B ilustra un electrodo negativo interior 10 (por ejemplo, cobre o aluminio) que está recubierto en ambos lados con un material activo de ánodo 3 y que tiene una lengüeta de lámina desnuda (no recubierta) 4 en el lado opuesto a la lengüeta positiva. La Figura 1C ilustra un electrodo de extremo positivo 14 que está recubierto en un lado solo con un material activo de cátodo 5 y que tiene una o dos lengüetas de lámina desnuda 6, y la Figura 1D ilustra un electrodo de extremo negativo 15 que está recubierto en un lado solo con un material activo de ánodo 7 y que tiene una o dos lengüetas de lámina desnuda 8. La ventaja de las dos lengüetas de placa de extremo es permitir un sellado posterior mejorado de los electrodos en el módulo de celdas. En esta realización, los electrodos 9, 10, 14, 15 tienen la forma de placas de forma rectangular, entendiéndose que se pueden usar electrodos de otras formas y perfiles adecuados dependiendo de la configuración deseada del módulo de celdas y otras consideraciones de diseño.

[0017] Ambos lados de los electrodos extremos 14 y 15 que están en extremos opuestos del módulo de celdas ensamblado pueden estar sin recubrir y las superficies limpiadas y grabadas para lograr un sellado posterior mejorado al módulo de celdas. Preferentemente, el módulo de celdas de la presente invención está bien sellado contra la entrada de vapor de agua y aire.

[0018] En la Figura 2, los electrodos positivo y negativo (placas de electrodo) 9, 10, 14, 15 ilustrados en las Figuras 1A-1D se muestran ensamblados dentro de un módulo de celda única. En los dibujos, el espesor de los recubrimientos de material activo 1, 3, 5, 7 está muy exagerado por claridad. Los electrodos positivo y negativo están conectados eléctricamente en paralelo a otros múltiples de la misma polaridad para formar un conjunto de electrodos intercalados que está terminado por el electrodo de extremo positivo 14 y el electrodo de extremo negativo 15 del módulo de celda única. Como se ilustra en las Figuras 1C -ID y la Figura 2, la placa de electrodo de extremo positivo 14 tiene dos lengüetas 6 y la placa de electrodo de extremo negativo 15 tiene dos lengüetas 8. Una de las lengüetas 6 de la placa de electrodo de extremo positivo 14 está conectada, preferentemente por soldadura, a las lengüetas 2 de las placas de electrodo positivo 9 para formar una lengüeta de extremo 12 que constituye un terminal positivo del módulo de celdas. De manera similar, una de las lengüetas 8 de la placa de electrodo de extremo negativo 15 está conectada, preferentemente mediante soldadura, a las lengüetas 4 de las placas de electrodo negativo 10 para formar una lengüeta de extremo 13 que constituye un terminal negativo del módulo de celdas. Entre las placas de electrodo de extremo 14, 15 hay electrodos positivos 9 intercalados con electrodos negativos 10, y entre cada electrodo hay una capa de separador 11, con propiedades aislantes suficientes tales como una poliolefina microporosa, que contiene electrolito. En la Figura 2, las placas de electrodo de extremo 14 y 15 se muestran recubiertas en un lado solamente mientras que sus otros lados no están recubiertos y a través de las lengüetas de extremo 12 y 13 respectivamente, sus otros lados presentan superficies de terminación de celda positivas y negativas exteriores respectivamente para el posterior montaje de batería de alto voltaje a través de los interconectores de la presente invención.

[0019] En la práctica real, el número de electrodos y capas separadoras se varía y selecciona para lograr la capacidad de almacenamiento de energía electroquímica requerida y la potencia requerida. Además de aumentar el almacenamiento de energía electroquímica, un mayor número de electrodos permitirá mayores velocidades de carga y descarga para la misma cantidad de energía. El área de superficie más grande con múltiples electrodos en la presente invención reduce la densidad de corriente electroquímica específica por unidad de área de electrodo dentro del módulo de celdas, es decir, los amperios por centímetro cuadrado de electrodo se reducen para un mayor número de electrodos de modo que los electrodos pueden suministrar más corriente total a una densidad de corriente más baja con menos pérdida de voltaje de suministro. En las baterías, la alta densidad de corriente del electrodo da como resultado un voltaje reducido de la batería debido a los principios electroquímicos bien conocidos de polarización del electrodo o pérdida de voltaje. Un múltiplo de más de 30 pares de electrodos, en la práctica, podría unirse típicamente con un soldador, tal como un soldador de metal por ultrasonidos, en lengüetas de extremo soldadas 12 y 13 de los electrodos positivo y negativo, respectivamente. Las lengüetas de electrodo están conectadas preferentemente a lo largo de todas las longitudes de las mismas en lados opuestos del módulo de celdas de electrodo, como se ilustra por la lengüeta de extremo 12 en el lado positivo del módulo de celdas y la lengüeta de extremo 13 en el lado negativo. La superficie superior exterior del módulo de celdas presenta la superficie de lámina desnuda del electrodo de extremo positivo 14 y la superficie inferior exterior presenta la superficie de metal desnudo del electrodo de extremo negativo 15. Sensores de voltaje y temperatura (descritos más adelante) unidos a las lengüetas individuales o a las lengüetas de electrodo proporcionan información temprana relacionada con la seguridad debido a su proximidad cercana a los materiales activos de electrodo.

[0020] El sellado del conjunto de electrodos intercalados de la Figura 2 se ilustra en la Figura 3A con los materiales activos positivos y negativos mostrados en sección transversal para cada electrodo. Como se señaló anteriormente, las placas de electrodos de extremo 14, 15 tienen dos lengüetas y están recubiertas con material activo en un solo lado. Cada una de las lengüetas extremas positiva y negativa 12 y 13 está sellada con un sellador eléctricamente aislante 16 en los bordes opuestos del módulo de celdas 23 y eléctricamente aislada una de la otra por un aislador 17 donde las lengüetas de polaridad opuesta se solapan en el mismo lado como se ilustra en la Figura 3A. El sellador 16 también puede ser térmicamente conductor para eliminar el calor del módulo de celdas. Más particularmente, el aislante 17 en el lado izquierdo del módulo de celdas 23 aísla eléctricamente la lengüeta 8 del electrodo de extremo negativo 15 de la lengüeta de extremo positivo 12, y el aislante 17 en el lado derecho aísla eléctricamente la lengüeta 6 del electrodo de extremo positivo 14 de la lengüeta de extremo negativo 13. También en la Figura 3A se muestra un espacio 18 entre el sellador 16 y los extremos de los electrodos 9, 10 y los separadores 11. El material del sellador 16 también puede sellar un bastidor de plástico 19 (Figura 5) al conjunto de electrodos intercalados en cada uno de los lados ortogonales a las lengüetas de extremo selladas 12 y 13. Los procedimientos de sellado incluyen moldeo por inserción, moldeo por inyección, soldadura por fusión y adhesivo (tanto reactivos, por ejemplo, epoxi, como de fusión en caliente).

[0021] Como se muestra en las Figuras 4 y 5, el bastidor de plástico 19 es un bastidor eléctricamente aislante de dos partes que tiene secciones de bastidor delantera y trasera, generalmente en forma de C, 19a, 19b que se insertan sobre el conjunto de electrodos intercalados y el sellador 16 en la parte delantera y trasera del módulo de celdas 23 y se sellan al mismo. El bastidor de plástico 19 también puede ser térmicamente conductor para eliminar el calor del módulo de celdas. La Figura 3A muestra el módulo de celdas 23 sin el bastidor 19a, y la Figura 3B muestra el módulo de celdas 23 con la sección de bastidor frontal 19a sellada al módulo de celdas. La Figura 3B ilustra características incorporadas en el bastidor 19a que incluyen un puerto 20 para evacuar, llenar y drenar el módulo de celdas con electrolito que también puede sellarse de forma permanente o temporal por medios mecánicos, vías de paso eléctricas 21 para medir y monitorizar los voltajes y temperaturas de celda individuales, y un disco de ruptura 22 para aliviar cualquier acumulación de presión dentro del módulo de celdas 23.

[0022] Con el fin de conectar eléctricamente los módulos de celdas apiladas 23 en serie, interconectores compresibles eléctricamente conductores 24 se interponen entre los módulos de celdas adyacentes. La Figura 3 muestra los interconectores superior e inferior 24 para la conexión en serie a módulos de celdas adicionales por encima y por debajo del módulo de celdas 23 ilustrado. La Figura 4 es una vista en planta superior del módulo de celdas sellado 23 con el interconector superior 24 omitido y la superficie exterior (superficie de lámina desnuda) del electrodo de extremo negativo 15 del módulo de celdas en contacto con el interconector inferior 24. Los interconectores como se ilustran en las Figuras 3 y 4 en la presente invención no se extienden más allá de la periferia del módulo de celdas con el fin de proteger contra la formación de arcos eléctricos o descargas eléctricas en caso de que se haga contacto con la periferia durante la interconexión de múltiples módulos de celdas durante el ensamblaje del módulo de batería de la presente invención. La protección contra la formación de arco o choque eléctrico en el contacto periférico, también podría lograrse aislando eléctricamente las periferias laterales de los materiales de interconexión eléctricamente conductores.

[0023] Como se ilustra en las Figuras 2 y 3A, las lengüetas 2, 4, 6, 8 de las placas de electrodos se muestran curvadas agudamente en un ángulo para superponerse entre sí para formar las lengüetas de extremo 12, 13. Por supuesto, es posible, y a veces preferible, doblar las lengüetas con una curvatura en lugar de la pronunciada curvatura mostrada. Además, como se ilustra en las Figuras 1C e ID, los anchos de las lengüetas 6 y 8 de las placas de electrodo de extremo 14, 15 podrían ser diferentes en lados opuestos (lados izquierdo/derecho) de las placas de electrodo de extremo, estando conectadas las lengüetas más anchas a las lengüetas de extremo o terminales 12, 13 y las lengüetas más estrechas asentadas en los aisladores 17. Los puertos 20 se colocan preferentemente en esquinas diagonales para el posterior llenado y desgasificación al vacío del módulo de celdas después de la formación.

[0024] En esta realización, como se muestra en las Figuras 2, 3A y 3B, los sensores de voltaje 30a están unidos tanto a la lengüeta de extremo positivo 12 como a la lengüeta de extremo negativo 13, lo que permite monitorizar el voltaje de cualquier celda dentro de una pila de baterías de módulos de celdas y ajustar su estado de carga para equilibrar las celdas dentro de una batería de múltiples módulos de celdas a través de un sistema de gestión de baterías (BMS) externo. Sensores de temperatura 31a, tales como termistores, están montados en contacto tanto con la lengüeta de extremo positivo 12 como con la lengüeta de extremo negativo 13 para monitorizar la temperatura de los electrodos del módulo de celdas 23. Los sensores de voltaje 30a y los sensores de temperatura 31a están conectados eléctricamente por líneas de detección (conductores) 30b y 31b, respectivamente, a las vías de paso eléctricas 21 proporcionadas en las secciones de bastidor delantera y trasera 19a, 19b, como se ilustra en la Figura 5. El módulo de celdas 23 está provisto del disco de ruptura 22 para aliviar el exceso de presión interna en caso de un fallo catastrófico de la celda.

[0025] El módulo de celdas completo 23 se pretende como un módulo de fabricación que se maneja en un entorno de habitación seca durante la formación de celdas y la desgasificación al vacío. Además de la medición de los voltajes del módulo de celdas individual, los sensores de voltaje también se pueden usar para medir cualquier componente resistivo entre los módulos de celda, por ejemplo, que surja en los contactos mecánicos entre el interconector 24 y el electrodo de extremo positivo 14 de un módulo de celdas y entre el interconector 24 y el electrodo de extremo negativo 15 de un módulo de celdas adyacente. Como se discute en esta invención, aunque el uso de un gas inerte en las proximidades de los contactos eléctricos del interconector es deseable para evitar o reducir el desarrollo de una capa eléctricamente resistiva entre el interconector y el contacto de superficie eléctrica del módulo de celdas, la capacidad de monitorizar continuamente la resistividad eléctrica de tales contactos mecánicos es un beneficio y característica adicional de la presente invención.

[0026] En un proceso de ensamblaje automatizado, o en la fabricación en masa, los cuatro lados del conjunto de electrodos intercalados pueden sellarse en el bastidor de plástico 19 en una sola etapa mientras se incorporan simultáneamente orificios de llenado, áreas rompibles y cableado de sensor incluido en la misma o posteriores etapas de refinamiento. En un proceso de fabricación automatizado, el bastidor de plástico puede eliminarse por completo, por ejemplo, mediante el uso de moldeo por inyección en el que el conjunto de electrodos intercalados de la Figura 2 se coloca entre los moldes superior e inferior, cada uno en contacto con el otro y encerrando un volumen perimetral continuo abierto en el que se inyecta un material de sellado polimérico electrónicamente aislante para hacer un sello perimetral del módulo de celdas continuo que incorpora quizás tubos de llenado, sensores y áreas delgadas colocados previamente para la protección contra rupturas.

Interconector

[0027] La presente invención proporciona interconectores 24, mostrados, por ejemplo, en la Figura 6A, que ventajosamente pueden ser compresibles para proporcionar amortiguación para choques o vibraciones entre los módulos de celdas planas 23. Los interconectores 24, por ejemplo, pueden ser láminas conductoras flexibles compresibles que proporcionan una multiplicidad de trayectorias de conducción paralelas. La flexibilidad de los interconectores 24 puede acomodar tensiones cíclicas dentro de la pila de celdas durante la carga y descarga de la batería, mientras se mantiene el contacto eléctrico entre los módulos planos de celdas a través de la aplicación de una fuerza que asegura un buen contacto y una baja resistencia eléctrica entre los módulos. Los interconectores compresibles 24 pueden estar hechos de cualquier material que tenga propiedades suficientes tales como, por ejemplo, una malla de alambre, fibras metálicas o de carbono retenidas en una matriz elastomérica compresible, o una estera conductora entretejida, consistente con el requisito de una interconexión eléctricamente conductora flexible compresible entre superficies de módulo de placa de celdas adyacentes. Las superficies de contacto de los módulos de celdas se pueden elegir para mantener una interfaz de conexión de baja resistencia a largo plazo con las superficies de las conexiones positiva y negativa del módulo de celdas.

[0028] La malla, por ejemplo, puede ser de filamentos de aproximadamente 4 milésimas de pulgada, o 0,004 pulgadas. La compresibilidad del interconector puede ser, por ejemplo, del 30 por ciento, de modo que, por ejemplo, tras la aplicación de una fuerza suficiente para reducir las separaciones en el tejido, el volumen de la interconexión disminuye hasta el 70 por ciento del volumen antes de la aplicación de fuerza. Por lo tanto, una capa de interconexión que tiene un espesor de 10 milésimas de pulgada puede comprimirse hasta un espesor de 7 milésimas de pulgada tras la presión sobre las superficies planas, dada una estructura de capas en la que durante esta compresión la capa no se expande fuera de los lados perpendiculares a la dirección de presión. Preferentemente, la compresibilidad del interconector es tal que el volumen puede comprimirse hasta menos del 90 por ciento.

[0029] Además, ciertos interconectores de la presente invención pueden mejorar ventajosamente la conductividad de la conexión del módulo de celdas, a diferencia de la técnica anterior usando contacto directo de metal con metal entre celdas adyacentes o el uso de cementos o pastas conductoras entre celdas adyacentes. La Tabla 1 muestra diversos materiales que se usaron para hacer tejidos o fieltros compresibles de material de interconexión de acuerdo con la presente invención. Algunas de las fibras tenían un acabado superficial para mejorar la estabilidad del material de contacto del interconector.

Tabl 1. M ri l ^ iliz r lm h ill in r n xi n l r n inv nción

continuación

[0030] Los interconectores en forma de almohadillas cuadradas de una pulgada de material hecho de los materiales ilustrados en la Tabla 1 se colocaron entre placas de presión revestidas con láminas metálicas de Al o cobre (Al y Cu simulan las superficies exteriores de los módulos de celdas de iones de Li de ejemplo de la presente invención) y la resistencia eléctrica se midió mediante la aplicación de corriente eléctrica y presión mecánica a las almohadillas de interconexión a través de las placas de presión con superficies de lámina de Al o Cu. Las resistencias eléctricas resultantes medidas en las mismas condiciones y para las mismas áreas de interconexión se presentan en la Tabla 2. La presión aplicada fue de aproximadamente 10 libras por pulgada cuadrada.

T l 2. V l r r i n i l ri r l in r n xi n nr rfi i Al

[0031] El interconector A, por ejemplo, es una realización preferida del interconector de la presente invención, y puede estar hecho, por ejemplo, de productos de blindaje contra interferencias electromagnéticas/interferencias de radiofrecuencia tales como juntas disponibles de MAJR Products Corporation de Saegertown, Pensilvania.

[0032] Varios de los interconectores 24 de la presente invención, además de reducir los choques y vibraciones, por ejemplo, de choques en carretera, pueden mejorar o mantener la resistencia eléctrica. La continuidad en el flujo de corriente entre módulos de celda interconectados en presencia de vibraciones también es una característica de seguridad y fiabilidad importante para el vehículo porque si hubiera una disminución o una interrupción de un solo punto en la continuidad del flujo de corriente, se podría obtener una salida de energía reducida o nula de la batería ya que una interrupción o disminución de un solo punto en el flujo de corriente entre cualquier par de módulos de celdas en cualquier batería modular también "desconectaría" o disminuiría el flujo de corriente respectivamente para todos los otros módulos de celda conectados en serie del suministro de energía para el vehículo, lo que esencialmente inmoviliza todo el vehículo. Esto también podría convertirse en un problema de seguridad del vehículo en una situación de emergencia en la que el vehículo debe evitar un accidente de tráfico, por ejemplo. El uso de interconectores elásticos compresibles de acuerdo con la presente invención puede evitar la aparición y los efectos de un "fallo de un solo punto" o disminución del flujo de corriente y contrasta fuertemente con el uso de cementos y pastas conductores en la técnica anterior que pueden no ser capaces de soportar vibraciones excesivas o choques continuos en la carretera sin romper físicamente o cambiar la conectividad eléctrica y la continuidad de la corriente.

[0033] Los interconectores también tienen la ventaja de ser extraíbles para permitir una fácil extracción de los módulos de celdas y la sustitución de los módulos de celdas defectuosos.

[0034] Los interconectores se usan preferentemente entre electrodos de extremo de aluminio-aluminio o aluminio-cobre de un módulo de celdas, y preferentemente incluyen níquel, estaño, plata o cobre, y lo más preferiblemente cobre o plata. Para mejorar y mantener la conexión de interfaz, las superficies de los interconectores 24 pueden, por ejemplo, tratarse superficialmente, tal como mediante chapado de estaño o chapado de indio.

[0035] Para ilustrar las ventajas de la presente invención en la absorción de vibraciones (cambios de presión) sin cambio de resistencia eléctrica, la Tabla 3 muestra el efecto de la presión sobre la resistencia eléctrica del interconector compresible de la presente invención a diferentes presiones aplicadas. El aumento en la presión aplicada a una almohadilla cuadrada de una pulgada de material de interconexión A (Tabla 1) no produjo una reducción adicional en la resistencia eléctrica por encima de una presión aplicada de 15 libras por pulgada cuadrada (psi).

T l . V l r r i n i l ri r l m ri l in r n xi n A nr l rfi i Al

Batería modular

[0036] Las Figuras 6A y 6C ilustran cómo se pueden disponer eléctricamente en serie múltiples módulos de celdas para formar una pila de baterías para proporcionar una batería modular de alto voltaje y alta potencia mientras que también se protege contra el arco y choque eléctrico en el contacto periférico durante el montaje de la batería de alto voltaje de múltiples celdas. La Figura 6A muestra seis módulos de celdas apilados uno sobre otro eléctricamente en serie y separados por los interconectores compresibles 24 de la presente invención que sirven para conectar eléctricamente en serie un módulo de celdas al siguiente módulo de celdas y que no están eléctricamente en contacto con la periferia del borde de la pila de módulos de celdas o la pared del alojamiento o recinto del módulo de baterías. Cabe señalar que pueden estar presentes varios interconectores entre dos módulos de celda, por ejemplo, 8 capas, cada una de 10 milésimas de pulgada de espesor. Por lo tanto, el espacio entre los módulos de celda, por ejemplo, puede ser de 80 milésimas de pulgada, y compresible a 60 milésimas de pulgada cuando está en uso.

[0037] A modo de ejemplo y como se describió anteriormente, la superficie del módulo de celdas positivas puede estar hecha de aluminio y la superficie del módulo de celdas negativas puede estar hecha de cobre. Como se muestra en la Figura 6A, los interconectores 24 no se extienden más allá de las periferias laterales de los módulos de celdas y, por lo tanto, no contactan eléctricamente con las paredes internas del recinto de la batería, mientras que simultáneamente mantienen el aislamiento eléctrico de otros interconectores dentro de la pila de módulos de celdas. El aislamiento eléctrico de las periferias laterales de los interconectores 24 se puede lograr mediante el gas, por ejemplo, gas inerte, el espacio lleno encerrado por las periferias laterales de los interconectores 24 y los módulos de celdas 23 y las paredes internas del recinto. El aislamiento eléctrico también se podría lograr mediante la aplicación de un aislante eléctrico a las periferias laterales de los interconectores, como se muestra mediante el sellador o una junta 35 en la Figura 6C.

[0038] En el ejemplo ilustrativo en la Figura 6A, seis módulos de celdas 23 están contenidos en una matriz apilada dentro de un recinto 25 que, en esta realización, es de sección transversal rectangular. El recinto 25 es una caja sellada herméticamente, que, por ejemplo, puede estar hecha de aluminio, preferentemente fabricada de chapa metálica o hecha de construcción fundida. Para permitir el apilamiento y ensamblaje de los módulos de celdas 23, y la extracción y reemplazo de módulos de celdas individuales después del ensamblaje, la parte superior o inferior, o uno de los lados, del recinto 25 está conectado de manera desmontable al recinto mediante pernos roscados u otros sujetadores adecuados. El recinto 25 proporciona la capacidad de ubicar los módulos de celdas e interconectores en una pila en una configuración mecánica robusta que resiste los golpes y las vibraciones en el entorno operativo de la batería y si la conducción eléctrica también sirve como la conexión negativa para la alimentación hacia y desde la batería. En la Figura 6A, se muestran seis módulos de celdas con fines ilustrativos, mientras que una batería práctica puede acomodar de 10 a 100 módulos de celdas o más. La presente invención permite interconectar un gran número de módulos de celdas para hacer una pila de baterías de muy alto voltaje, preferentemente el número de celdas es de al menos 50 y el voltaje de al menos 150 voltios.

[0039] Los lados del recinto 25 en la Figura 6A pueden estar térmicamente, pero no eléctricamente, en contacto con los interconectores 24 para facilitar la transferencia de calor al entorno exterior añadiendo material térmicamente conductor, pero eléctricamente aislante, a la periferia lateral de los interconectores como se ilustra en la Figura 6C, a través de, por ejemplo, un sellador o junta 35. Ejemplos de materiales térmicamente conductores, pero eléctricamente aislantes, para los elementos 16, 19, 35 de la presente invención incluyen polímeros rellenos. Al menos dos, pero incluso los cuatro lados del recinto 25 están en contacto térmico solo con los bordes periféricos laterales de los módulos de celdas 23 y los interconectores 24 para maximizar la transferencia de calor al entorno exterior. El contacto térmico entre los módulos de celda 23 y las paredes del recinto 25 se proporciona mediante una doble capa de material térmicamente conductor, pero eléctricamente aislante, 25a, tal como, por ejemplo, un recubrimiento eléctricamente aislante de la anodización dura de un recinto de aluminio en el interior del recinto, además, también se puede incluir una junta eléctricamente aislante y térmicamente conductora elastomérica 35 alrededor del borde periférico lateral de cada interconector, para mejorar aún más la eliminación de calor, aunque se podría usar cualquier material con propiedades térmicamente conductoras y eléctricamente aislantes adecuadas. La disipación de calor de los módulos de celda puede mejorarse adicionalmente añadiendo aletas al exterior del recinto (mejorando de este modo la transferencia de calor por convección), y rellenando el volumen interior del recinto con gas helio (mejorando de este modo la transferencia de calor por conducción). El llenado del recinto con un gas inerte también reduce el potencial de oxidación no deseable del metal que puede aumentar la resistencia eléctrica de los puntos de interconexión entre los interconectores y las superficies externas de los módulos de celdas. El aluminio es particularmente susceptible a dicha oxidación en presencia de aire y puede formar una película de óxido eléctricamente resistente dura.

[0040] La selección de materiales activos de electrodo que experimentan enfriamiento termodinámico o entrópico en la descarga también es ventajosa para reducir la generación de calor y el aumento de temperatura en una batería, ya que en la descarga se produce un calentamiento óhmico proporcional al cuadrado de la corriente de descarga (i2R). El calentamiento óhmico puede contrarrestarse mediante el enfriamiento entrópico hasta tal grado que una batería de la presente invención, al descargarse, puede enfriarse realmente a una temperatura más baja que al comienzo de la descarga. Por ejemplo, se ha encontrado que un módulo de celdas de la presente invención con un cátodo de fosfato de litio-hierro y un ánodo de carbono en descarga a una corriente dada (equivalente a una velocidad C) es enfriado en 10 °C en descarga.

[0041] El recinto 25 incorpora vías de paso para los terminales de entrada y salida de energía, a saber, un terminal positivo 26 y un terminal negativo 27. Los terminales de potencia se conectan internamente a los extremos de la pila de baterías del módulo de celdas a través de un bus de potencia interno 28 para el terminal positivo 26 y el recinto eléctricamente conductor 25 sirve como bus negativo 29 al terminal negativo 27. El recinto 25 está provisto de conectores multipín externos 30 y 31 para monitorizar el voltaje de la celda y la temperatura de la celda, respectivamente, y estos conectores pueden colocarse en la misma región que los terminales de energía 26 y 27. En la realización ilustrada, hay seis conjuntos de conectores multipín 30 y 31 (Figura 6B), un conjunto para cada módulo de celdas 23. Las líneas de detección 30b y 31b de cada módulo de celdas están conectadas a través de las vías de paso eléctricas 21 a las líneas de detección 30c y 31c que, a su vez, están conectadas a los respectivos conectores multipín 30 y 31. Para facilitar la extracción y sustitución de módulos de celdas individuales 23 de la matriz apilada, las líneas de detección 30c, 31c pueden conectarse a las vías de paso 21 mediante conectores de tipo macho y hembra u otros conectores adecuados que permitan una unión y separación fácil. En la Figura 6A, las conexiones internas de las líneas de detección 30c, 31c desde los conectores multipín 30 y 31 a los módulos de celdas 23 solo se muestran para un módulo de una celda. En la práctica, las conexiones podrían ejecutarse a algunos o todos los módulos de celdas en la pila de batería. La adquisición de datos, como se discutió anteriormente, desde los sensores individuales 30a y 31a se envía a un módulo de análisis, control y comunicaciones independiente o integrado dentro del sistema general del vehículo. Se puede proporcionar un dispositivo de alivio de presión 32 externo para manejar de manera segura cualquier modo de fallo de alta presión de la pila de baterías. El uso de conectores multipín 30 y 31 en la presente invención facilita la sustitución de módulos de celdas individuales.

[0042] Aunque la presente invención se ilustra aquí con un recinto eléctricamente conductor 25, también podría estar hecho de un material no eléctricamente conductor, en cuyo caso un bus negativo separado 29 conectaría la superficie negativa del módulo de celdas 23 en un extremo de la pila de módulos de celdas 23 al terminal negativo 27 de la batería. Una ventaja, por ejemplo, de usar un recinto no metálico eléctricamente aislante 25 podría ser un menor coste y un peso más ligero. El uso de material conductor del calor en las paredes del recinto para facilitar la eliminación de calor de los módulos de celdas al exterior del recinto 25 sería ventajoso, ya que el uso de medios de enfriamiento activos o pasivos adyacentes a las paredes exteriores del recinto 25, por ejemplo, un material absorbente de calor o refrigerante que fluye en contacto con las paredes exteriores del recinto beneficiaría la disipación de calor.

[0043] Para una menor resistencia eléctrica entre los módulos de celdas 23 en la pila de baterías, se puede aplicar presión a los interconectores compresibles 24 entre los módulos de celdas 23. En la Figura 6A, se muestra un ejemplo de cómo esto podría lograrse fácilmente, donde un resorte 33 se ubica en la parte superior del recinto 25 y se coloca entre el bus eléctrico positivo 28 y la parte superior del recinto 25. El resorte 33 transmite presión a los interconectores 24 dentro de la pila de módulos de celdas 23. Adicionalmente, o como alternativa, se puede incorporar un resorte en la parte inferior del recinto 25 para aplicar presión desde abajo a la pila de módulos de celdas 23 e interconectores 24.

[0044] En la Figura 6A, los terminales 26 y 27 y los conectores multipín 30 y 31 y el disco de ruptura 32 y el puerto de gas 34 se ilustran colocados en la superficie superior del recinto 25, donde la superficie es paralela a los electrodos extremos 14 y 15. Según la presente invención, todos estos elementos podrían colocarse en uno o más lados del recinto 25.

[0045] El recinto 25 proporciona las siguientes características: un medio de compresión de la pila de módulos de celdas, un recinto sellado herméticamente y un medio para la conexión eléctrica a las superficies de los módulos de celdas de extremo.

[0046] Durante el funcionamiento de la batería de la presente invención, se puede proporcionar un sistema de gestión electrónica para monitorizar continuamente los voltajes del módulo de celdas y las temperaturas del módulo de celdas, así como la caída de voltaje a través de los interconectores. Una monitorización tan extensa de la función de la batería con un acoplamiento tan estrecho de los puntos de detección a las celdas, permite una mejor monitorización de la batería y conduce a una mejor seguridad de la batería. En la Figura 7, se muestra una disposición simple de monitoreo y alerta de datos esquemáticos entre un centro de monitoreo central y un HEV.

[0047] En la Figura 7, un HEV está equipado con una batería 40 compuesta por múltiples módulos de celdas conectados en serie construidos según la presente invención. La batería 40 está conectada a un controlador de batería 48 que supervisa y controla el rendimiento de la batería de una manera conocida en la técnica. El controlador de batería 48 se comunica con una estación central 44 a través de una red de comunicaciones inalámbricas que incluye una antena 45 montada en el HEV y una antena de estación central 46. El controlador de batería 48 monitoriza continuamente el voltaje y la temperatura de cada módulo de celdas y, cuando es necesario, reduce el flujo de corriente a través de uno o más módulos de celda para mantener la corriente a un nivel seguro. El controlador de batería 48 transmite datos de monitorización a la estación central 44 y recibe datos de notificación desde la estación central para regular el funcionamiento de la batería 40.

[0048] La transferencia de carga a través de los cables de detección de voltaje puede utilizarse para mantener la capacidad electroquímica de las celdas en equilibrio. Las indicaciones de alto voltaje y/o alta temperatura harían que el sistema de gestión de la batería tomara medidas correctivas, como desconectar la batería de su fuente de carga, una característica de seguridad importante particularmente para aplicaciones de HEV. La deriva de los parámetros a lo largo del tiempo podría ser un indicador para mantenimiento requerido. La batería de la presente invención, con sus conexiones separables entre módulos de celdas, permite fácilmente el desmontaje y el reemplazo de componentes defectuosos con seguridad eléctrica de la batería, extendiendo en gran medida la vida útil de toda la batería construida de la manera inventiva.

[0049] El uso de electrodos lisos o planos en el módulo de celdas de la presente invención permite que se usen recubrimientos más gruesos de material positivo y negativo sobre las placas de electrodos que los que se pueden usar prácticamente con electrodos que se tienen que doblar para hacer, por ejemplo, una celda cilíndrica en la que los electrodos se doblan para formar una espiral, que es un procedimiento común de construcción de muchas celdas de baterías. Hay limitaciones a los espesores de los recubrimientos en los electrodos que tienen que doblarse en forma de espiral para celdas cilíndricas, porque la flexión de un electrodo con un recubrimiento grueso de material activo puede causar tensión dentro del recubrimiento grueso que puede resultar en el agrietamiento del material activo y la posterior pérdida de contacto eléctrico directo con la superficie de soporte y conductora que, a su vez, reduciría la capacidad utilizable de Amperios-hora (Ah) particularmente a altas corrientes eléctricas. Un aumento significativo en la capacidad de Ah disponible de un módulo de celdas de la presente invención se puede lograr con el uso de electrodos planos o lisos con recubrimientos más gruesos de los materiales activos y dicho aumento en la capacidad se lograría con un aumento en la densidad de energía específica (vatios-hora por unidad de peso o volumen) debido al aumento relativo en la relación de peso y volumen del material activo con respecto al peso y volumen de los materiales inactivos del electrodo, principalmente las estructuras de soporte de material activo (por ejemplo, los soportes de material activo de cobre y aluminio de los ejemplos proporcionados en esta invención).

[0050] Aunque los electrodos en las realizaciones ilustradas se describen como que tienen preferentemente una forma plana cuadrada o rectangular, se pueden hacer otras formas planas según la presente invención. Por ejemplo, un módulo de celdas de la presente invención también puede ser de forma cilíndrica, por ejemplo, cortando los electrodos positivo y negativo en forma de discos planos e intercalándolos con un separador de una manera desplazada para permitir la soldadura posterior entre sí de todos los discos planos de electrodo positivo y por separado todos los discos planos de electrodo negativo. El sellado perimetral de la pila soldada de electrodos intercalados con vías de paso de detección y llenado podría lograrse usando un bastidor curvo, por ejemplo, semicircular. Los módulos de celdas resultantes se asemejarían en apariencia a discos gruesos o cilindros aplanados que luego se apilarían entre sí y se conectarían eléctricamente con los interconectores de la presente invención y posteriormente se sellarían en un recinto para hacer una batería cilíndrica multicelda con un disco de superficie de extremo positivo y un disco de superficie de extremo negativo. La flexibilidad en forma, tamaño y factores de forma del módulo de celdas de la presente invención permite la máxima utilización del espacio disponible dentro de una aplicación que requiere una batería y permite la fabricación flexible personalizable de módulos de celdas.

[0051] Aunque la invención aquí descrita se ilustra con referencia particular a una batería de litio, otras químicas de batería se beneficiarían de la invención. En particular, las baterías que requieren velocidades muy altas de carga y descarga como en las aplicaciones de HEV se beneficiarían especialmente debido a la gran área de interconexión entre los módulos de celda adyacentes y la gran cantidad de electrodos positivos y negativos. Un área de interconexión tan grande entre módulos de celdas adyacentes que se hace posible con la presente invención reduce la densidad de corriente específica, es decir, los amperios por centímetro cuadrado, de modo que los electrodos pueden suministrar más corriente total a una densidad de corriente más baja con menos pérdida de voltaje para el módulo de celdas. En las baterías, la alta densidad de corriente en un electrodo da como resultado un voltaje reducido de la batería debido a los principios electroquímicos bien conocidos de la polarización del electrodo. El aislamiento eléctrico de las periferias laterales de los módulos de celdas y los interconectores internos entre los módulos de celda de la descarga eléctrica en el contacto externo, permite que las baterías de alto voltaje se construyan, mantengan y reciclen de manera segura.

[0052] Las químicas de la batería que se benefician de la presente invención incluyen todas las baterías de litio, así como Pb-ácido, hidruro de Ni-metal, Ni-Zn y otras baterías recargables, así como primarias o no recargables.

[0053] Los expertos en la materia apreciarán que se pueden realizar variaciones y cambios obvios a los ejemplos y realizaciones descritos en la descripción anterior sin apartarse del amplio concepto inventivo de los mismos. Por lo tanto, se entiende que esta descripción no se limita a los ejemplos y realizaciones particulares descritos, sino que pretende cubrir todas las modificaciones obvias de la misma.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una batería modular que comprende:

un alojamiento,

una primera celda de batería plana que tiene una primera superficie de electrodo plana,

una segunda celda de batería plana que tiene una segunda superficie de electrodo plana, y

un interconector (24) dispuesto entre la primera superficie plana y la segunda superficie plana y que conecta eléctricamente la primera y la segunda superficies de electrodo planas, las periferias laterales del interconector, la primera y la segunda celdas de batería planas que están aisladas eléctricamente del alojamiento, cada una de la primera celda de batería plana y la segunda celda de batería plana incluye múltiples electrodos positivos y negativos, con cada electrodo positivo y negativo (9, 10, 14, 15) eléctricamente conectados en paralelo a cada uno de los otros electrodos de la misma polaridad, estando conectadas las lengüetas (2, 6) de los electrodos positivos (9, 14) de cada celda de batería plana entre sí para formar una lengüeta de extremo positivo (12) que constituye un terminal positivo de la celda de batería plana, estando conectadas las lengüetas (4, 8) de los electrodos negativos (10, 15) de cada celda de batería plana entre sí para formar una lengüeta de extremo negativo (13) que constituye un terminal negativo de la celda de batería plana, cada una de las lengüetas de extremo positivo y negativo están selladas con un sellador eléctricamente aislante (16) en los bordes opuestos de las celdas de batería planas, incluyendo cada una de la primera celda de batería plana y la segunda celda de batería plana: un electrodo positivo interior (9) que está recubierto en ambos lados con un material activo de cátodo (1) y que tiene una lengüeta positiva no recubierta (2) en un lado;

un electrodo negativo interior (10) que está recubierto en ambos lados con un material activo de ánodo (3) y que tiene una lengüeta no recubierta (4) en el lado opuesto a la lengüeta positiva (2);

un electrodo de extremo positivo (14) que está recubierto en un lado solo con un material activo de cátodo (5) y que tiene dos lengüetas de lámina desnuda (6); y

un electrodo de extremo negativo (15) que está recubierto en un lado solo con un material activo de ánodo (7) y que tiene dos lengüetas de lámina desnuda (8).

2. La batería modular según la reivindicación 1, donde la primera y la segunda celdas de batería planas incluyen un material eléctricamente aislante (25a) en sus periferias laterales y contactan con el alojamiento.

3. La batería modular según la reivindicación 2, donde el interconector (24) está separado del alojamiento.

4. La batería modular según la reivindicación 1, donde el interconector (24) está separado del alojamiento a través de una separación.

5. La batería modular según la reivindicación 4, donde un gas inerte llena la separación.

6. La batería modular según la reivindicación 4, que comprende además un sellador que conecta térmicamente la periferia lateral del interconector (24) al alojamiento.

7. La batería modular según la reivindicación 6, donde el sellador es un polímero.

8. La batería modular según la reivindicación 4, que comprende además una junta (35) en la separación.

9. La batería modular según la reivindicación 1, que comprende además celdas de batería planas adicionales e interconectores adicionales (24).

10. Un procedimiento para formar una batería modular que comprende:

colocar una primera celda de batería plana que tiene una primera superficie de electrodo plana en un alojamiento, colocar un interconector (24) sobre la primera celda de batería plana en el alojamiento,

colocar una segunda celda de batería plana que tiene una segunda superficie de electrodo plana en el alojamiento, de modo que el interconector conecta eléctricamente la primera y la segunda superficies de electrodo planas y las periferias laterales del interconector, la primera y la segunda celdas de batería planas están aisladas eléctricamente del alojamiento, cada una de la primera celda de batería plana y la segunda celda de batería plana incluye múltiples electrodos positivos y negativos, con cada electrodo positivo y negativo (9, 10, 14, 15) conectado eléctricamente en paralelo a cada uno de los otros electrodos de la misma polaridad, las lengüetas (2, 6) de los electrodos positivos (9, 14) de cada celda de batería plana que están conectadas entre sí para formar una lengüeta de extremo positivo (12) que constituye un terminal positivo de la celda de batería plana, las lengüetas (4, 8) de los electrodos negativos (10, 15) de cada celda de batería plana están conectadas entre sí para formar una lengüeta de extremo negativo (13) que constituye un terminal negativo de la celda de batería plana, cada una de las lengüetas de extremo positivo y negativo está sellada con un sellador eléctricamente aislante (16) en los bordes opuestos de las celdas de batería planas, cada una de la primera celda de batería plana y la segunda celda de batería plana incluyen:

un electrodo positivo interior (9) que está recubierto en ambos lados con un material activo de cátodo (1) y que tiene una lengüeta positiva no recubierta (2) en un lado;

11. El procedimiento según la reivindicación 10, que comprende además inyectar un sellador en el alojamiento para conectar térmicamente la periferia lateral del interconector (24) al alojamiento.

12. El procedimiento según la reivindicación 10, que comprende además inyectar un gas inerte en el alojamiento.

13. El procedimiento según la reivindicación 10, que comprende además colocar una junta (35) alrededor de la periferia lateral del interconector.