[發明專利]模塊化電池、這種電池用的互連器和與模塊化電池有關的方法

有效

• 申請號: 200980110525.8
• 申請日: 2009-03-23
• 公開（公告）號: CN101999184A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 鄧肯·科爾沃;克里斯托弗·K·戴爾;邁克爾·L·愛普斯頓
• 申請（專利權）人: 照明能源有限公司
• 主分類號: H01M2/24
• 分類號: H01M2/24
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

相關申請的交叉引用

本申請要求2008年3月24日提交的美國臨時專利申請61/070,752的優先權。

技術領域

本發明涉及一種模塊化電池、模塊化電池用的互連器和與模塊化電池有關的方法。

背景技術

模塊化電池是包括兩個以上的電池單元或單元模塊或單元的電池。使用模塊化電池的裝置的常見例子是可以使用例如兩個C型單元的手持式手電筒。

近來，模塊化電池在包括混合電動車輛(“HEV”)、插入式混合電動車輛(“PHEV”)和其它應用的許多應用中變得重要。模塊化電池在用于HEV、PHEV和其它應用時，除了需要耐用、安全和節省成本以外，還需要輸送大量電力。

像手持式手電筒這樣的模塊化電池的應用需要使用多個串聯連接的電池單元。然而，例如，HEV和PHEV用的模塊化電池可能不同于常見的手電筒中使用的模塊化C型單元。

美國專利5,552,243和美國專利5,393,617公開了堆疊型晶片單元的雙極性電化學電池。晶片單元以串聯方式電連接，其中，各單元的正極面接觸相鄰的單元的負極面。可以利用導電糊劑或粘合劑來提高單元到單元的接觸。以壓縮方式保持堆疊組件。在此通過引用包含美國專利5,552,243和美國專利5,393,617。

發明內容

本發明提供一種模塊化電池，包括：第一平面電池單元，其具有第一平面電極表面；第二平面電池單元，其具有第二平面電極表面；以及可壓縮互連器，其配置在所述第一平面電極表面和所述第二平面電極表面之間，并且使所述第一平面電極表面和所述第二平面電極表面電連接。

本發明還提供一種模塊化電池，包括：第一平面電池單元，其具有第一平面電極表面；第二平面電池單元，其具有第二平面電極表面；以及互連器，其配置在所述第一平面電極表面和所述第二平面電極表面之間，并且使所述第一平面電極表面和所述第二平面電極表面電連接，所述互連器能夠作為模塊化單元相對于所述第一平面電池單元和所述第二平面電池單元去除。

本發明還提供一種模塊化電池用的互連器，包括：導電性的可壓縮層。本發明還提供一種模塊化電池用的互連器，包括：導電性的纖維的層。

本發明還提供一種模塊化電池的組裝方法，包括以下步驟：將第一平面電池單元放置在外殼中；在所述第一平面電池單元上放置互連器，所述互連器是可壓縮互連器、包括導電性的纖維的互連器或模塊化互連器單元之一；在所述互連器上放置第二平面電池單元；以及朝向彼此對所述第一平面電池單元和所述第二平面電池單元加壓。

本發明還提供一種電池的維護方法，包括以下步驟：監測平面電池單元的組；從大致為平面的電池單元的組中識別有缺陷的平面電池單元；去除所述有缺陷的平面電池單元，從而使可壓縮互連器擴展；以及以對所述可壓縮互連器進行壓縮的方式插入無缺陷的平面電池單元。

附圖說明

將參考優選實施例來說明本發明，其中：

圖1A、1B、1C和1D是本發明可以使用的四類電極的平面圖；

圖2是電極和隔離體交錯的單一單元模塊內的電池配置的示意截面圖；

圖3A是示出去除了前框架部分的單元模塊的密封型單一單元的示意正視圖，而圖3B示出前框架部分位于適當位置處的單元模塊，并且圖3A和3B這兩者均示出根據本發明的互連器的布置；

圖4是互連器位于下層的單元模塊的平面圖，并且示出具有饋通、爆破片和端口的塑料框架；

圖5是具有用于填充、密封和感測的連通饋通的塑料框架的立體圖；

圖6A示意性示出具有饋通的外殼內具有6個單元模塊的模塊化電池的截面，而圖6B示出平面圖；

圖7示意性示出將兩個模塊化電池包裝到一起的配置；以及

圖8是示出電池及其單元模塊的遠程監測和警告的解釋圖。

這些附圖本質上是示意性的，并且不是按比例繪制的。為了清楚和便于理解，放大了一些元件的大小。

具體實施方式

為了足夠對HEV、PHEV和其它應用供電，期望使用包含表面容積比高的單元的模塊化電池，例如對電池的各單元使用平面設計的模塊化電池。例如，這些單元可以約為大書的大小，其中，書的“封面”包含例如正極端子(還稱為電極)，并且書的“封底”包含例如負極端子。與這些單元的、在單元的一端處使用凸狀凹座從而與下一圓筒型單元進行電接觸的圓筒形對應物(例如，C型單元電池)不同，大致為平面的單元不需要具有這種凸狀凹座。