[發明專利]多電池型鋰離子電池組

有效

• 申請號: 201380038807.8
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN104737323B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 威廉·H·加德納
• 申請（專利權）人: A123系統有限責任公司
• 主分類號: H01M2/10
• 分類號: H01M2/10;H01M2/02;H01M2/34
• 代理公司: 北京博思佳知識產權代理有限公司 11415
• 代理人: 林祥

提供一種鋰離子(Li?離子)多電池型電池組，其中在該多電池型電池組中，改善了用于分別監視并控制各電池的充電要求，以及用于監視并控制充電平衡以及重復充電和放電的影響的要求。在一個或多個實施例中，該多電池型電池組包括基本提供防潮層的結構材料。

背景技術

這些教導通常涉及多電池型電池組，并且更特別地涉及Li-離子多電池型電池組。

傳統的鋰離子(Li-離子)多電池型電池組需要電池組管理系統，以防止過充電、充電不足和其它困難以及平衡電池以消除充電狀態不匹配。隨著多電池的電壓數量以及電池數量增加，傳統的多電池型電池組中的不匹配的電位也由于在串聯結構中一些電池可能被充電至與其它電池相比更高的電壓而增加。需要改善用以監視并控制充電期間的平衡和充電的要求的多電池型電池組設計。

在鋰離子電池中，由于在充電和放電期間使鋰離子相對于夾層空間插入或退出，因此電極材料區域膨脹或收縮。隨著對電池重復充電和放電，電極結構可能變弱，由此降低了與集電體(current collector)的粘合性。粘合性的降低可能會縮短電池組壽命。還需要改善重復充電和放電的影響的多電池型電池組設計。

注塑成型提供相對廉價的制造方法。然而，注塑成型中所使用的許多材料是水蒸氣和有機溶劑蒸氣可滲透的。濕氣轉移到鋰離子電池組內并且從鋰離子電池組轉移出電解質蒸氣會可能影響電池組的性能和壽命。還需要基本包含防潮層的多電池型電池組設計。

由于化學相容性和腐蝕問題，安裝至鋰離子電池組中的負極(-)或正極(+)的連接器局限于幾種金屬類型。在多電池型電池組中，需要用于使正電極連接至負電極的連接器設計。

發明內容

公開了鋰離子(Li-離子)多電池型電池組的實施例。在下文所公開的實施例中，改善了用于分別監視并控制各電池的充電以及監視并控制充電平衡的要求。在所公開的一個或多個實施例中，改善了重復充電和放電的影響。在一個或多個實施例中，多電池型電池組包括基本提供防潮層的結構材料。

在一個或實施例中，這些教導的多電池型電池組包括：容器，其具有多個電池腔；多個電化學組件，其中各電化學組件呈折疊型，所述折疊型電化學組件其中之一配置在所述腔中的每一個腔內，所述電化學組件中的每一個電化學組件具有正電極和負電極、以及處于所述正電極和所述負電極之間的隔離體材料。本實施例的多電池型電池組還包括：電解質，其在所述電池腔中的各電池腔中，其中：所述電解質包括鋰鹽和氧化還原梭；選擇所述電解質和電極，以在電池組工作期間，在各電池腔中的各電化學組件的兩端基本提供預定電壓；選擇所述氧化還原梭，以在各電池腔中的各電化學組件兩端的電壓基本達到另一預定電壓的情況下，基本提供穿梭操作；以及蓋，其配置在所述容器上，其中：所述蓋永久地安裝至所述容器，從而在所述蓋和所述容器之間形成基本氣密密封，以及所述蓋在所述各電池腔之間形成密封。

還公開了這些教導的多電池型電池組的其它實施例。

為了更好地理解本教導及其其它和進一步的目的，請參考附圖和具體實施方式部分，并且將在所附權利要求書中指出本教導的范圍。

附圖說明

圖1A、1B、1C是這些教導的多電池型電池組的一個或多個實施例中所使用的折疊型電化學組件的實施例的圖形示意表示；

圖2A和2B是這些教導的多電池型電池組的一個或多個實施例中所使用的雙金屬接頭連接器的一個實施例的圖示；

圖3A和3B是這些教導的多電池型電池組的一個實施例的圖示；以及

圖4A～4C示出這些教導的多電池型電池組的一個或多個實施例中所使用的容器的實施例的截面圖。

具體實施方式