JP2017508241A5

JP2017508241A5 - 密閉型バイポーラ電池アセンブリ及びその製造方法

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Publication number: JP2017508241A5
Application number: JP2016543674A
Authority: JP
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2017-06-01
Anticipated expiration: 2034-12-30

Claims

バイポーラ電池アセンブリであって、
第１の積み重ね可能ケーシングフレームと、
少なくとも１つの表面であって、その上に配置された第１の活物質導電型を有する少なくとも１つの表面を含む、第１の剛性集電体と、
少なくとも１つの表面であって、その上に配置された第２の活物質導電型を有する少なくとも１つの表面を含む、第２の剛性集電体であって、前記第２の活物質導電型が前記第１の活物質導電型と反対の電池電極の極性に対応する、第２の剛性集電体と、
前記積み重ね可能ケーシングフレーム、ならびに前記第１および第２の剛性集電体によって少なくとも部分的に画定される第１の電解液領域と、
前記第１の電解液領域のための液密包囲体を提供するように構成される圧縮性プラスチックシール、接着シール、金属化シール、溶融シール、ナイフエッジ状シール、または溶接シールのうちの少なくとも１つと、
を含む、バイポーラ電池アセンブリ。
前記剛性集電体がシリコンウェハ基板を含む、請求項１に記載のバイポーラ電池アセンブリ。
第２の積み重ね可能ケーシングフレームおよび第３の剛性集電体を含み、
前記バイポーラ電池アセンブリが前記第１、第２、および第３の剛性集電体によって画定されるセルの直列配置を含み、前記積み重ね可能ケーシングフレームを物理的に積み重ねることにより、前記直列配置が少なくとも部分的に確立され、
前記第２の積み重ね可能ケーシングフレームとともに前記第２および第３の剛性集電体が第２の電解液領域を画定し、少なくとも部分的に、前記第１の電解液領域のための液密包囲体を提供するように構成される前記圧縮性プラスチックシール、前記接着シール、前記金属化シール、前記溶融シール、前記ナイフエッジ状シール、または前記溶接シールのうちの少なくとも１つによって、前記第２の電解液領域が前記第１の電解液領域から流体的に分離される、請求項１に記載のバイポーラ電池アセンブリ。
前記積み重ね可能ケーシングフレーム同士が、前記積み重ね可能ケーシングフレームの外側の外周部に沿って互いに融合されている、請求項１に記載のバイポーラ電池アセンブリ。
前記第１の電解液領域に位置する電解液に対する防壁を設けるため、前記集電体の外周部に追従するように形状付けられ、かつ前記集電体の縁に沿って塗布された接着剤を使用して前記集電体に固定された圧縮性プラスチックシールを含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のバイポーラ電池アセンブリ。
前記第１の電解液領域のための前記液密包囲体を提供するように構成された圧縮性プラスチックシールおよび接着シールを含み、
前記圧縮性プラスチックシールおよび関連する接着シールが前記密閉されたバイポーラ電池アセンブリの電池化学的性質との融和性のために指定された材料を含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のバイポーラ電池アセンブリ。
前記第１の電解液領域のための前記液密包囲体を提供するように構成された金属化シールを含み、
前記金属化シールが前記集電体および活物質の外周部によって境界を付けられる、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のバイポーラ電池アセンブリ。
前記第１の電解液領域のための前記液密包囲体を提供するように構成された溶融シールを含み、前記溶融シールが前記集電体の一部および前記積み重ね可能ケーシングフレームの一部を含む溶融領域を含み、前記溶融領域が、前記密閉された電池アセンブリ内の隣接するセルを互いに分離しかつ前記密閉された電池アセンブリの周囲の環境から分離する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のバイポーラ電池アセンブリ。
前記第１の電解液領域のための前記液密包囲体を提供するように構成されたナイフエッジシールを含み、前記ナイフエッジシールが前記集電体の一部および圧縮性プラスチックシールを含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のバイポーラ電池アセンブリ。
前記第１および第２の集電体が、超音波溶接を使用して前記積み重ね可能ケーシングフレームと融合されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のバイポーラ電池アセンブリ。
前記ケーシングフレームが、非対称のカップ構成を画定するために、少なくとも１つの軸の周りで断面が非対称となるように構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のバイポーラ電池アセンブリ。
前記ケーシングフレームが、前記集電体のうちの１つの外側の外周部に追従するように構成されており、かつ少なくとも１つの表面から延在するフランジを含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のバイポーラ電池アセンブリ。
バイポーラ電池プレートと、少なくとも１つの表面であって、その上に配置された第１の活物質導電型を有する少なくとも１つの表面を含む、第１の剛性集電体に結合された第１の積み重ね可能ケーシングフレームを含むケーシングアセンブリとを形成するステップであって、
前記第１の積み重ね可能ケーシングフレームおよび前記第１の剛性集電体が第２の積み重ね可能ケーシングフレームおよび第２の剛性集電体に積み重ねられるときに、第１の電解液領域のための液密包囲体を提供するように構成される圧縮性プラスチックシール、接着シール、金属化シール、溶融シール、ナイフエッジ状シール、または溶接シールのうちの少なくとも１つを形成するステップであって、前記電解液領域が前記第１の剛性集電体、前記第２の剛性集電体、および前記第１の積み重ね可能ケーシングフレームによって少なくとも部分的に画定される、ステップ
を含む、ステップを含む、方法。
第２の積み重ね可能ケーシングフレームおよび第３の剛性集電体を含む電池アセンブリを形成するステップを含み、前記形成するステップが、前記第１、第２、および第３の剛性集電体によって画定されるセルの直列配置を提供するために、前記第１および第２の積み重ね可能ケーシングフレームを物理的に積み重ねるステップを含み、
前記第２の積み重ね可能ケーシングフレームとともに前記第２および第３の剛性集電体が第２の電解液領域を画定し、少なくとも部分的に、前記第１の電解液領域のための液密包囲体を提供するように構成される前記圧縮性プラスチックシール、前記接着シール、前記金属化シール、前記溶融シール、前記ナイフエッジ状シール、または前記溶接シールのうちの少なくとも１つによって前記第２の電解液領域が前記第１の電解液領域から流体的に分離される、請求項１３に記載の方法。
前記第１および第２の積み重ね可能ケーシングフレームを外側の外周部に沿って一緒に融合するステップを含む、請求項１４に記載の方法。