[發明專利]包含自由浮動電池單元的鋰離子電池組模塊及其生產方法

在審

• 申請號: 202110156113.0
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN113036300A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 理査德·M·德克斯特;羅伯特·J·麥克;詹妮弗·L·查爾內基
• 申請（專利權）人: CPS科技控股有限公司
• 主分類號: H01M50/258
• 分類號: H01M50/258;H01M50/209;H01M50/249;H01M10/0525;H01M10/058;H01M4/1391;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;B60L50/60;B60L50/64
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

1.一種鋰離子電池組模塊系統，包括：

電池組模塊外殼；

以浮動布置設置在所述電池組模塊外殼內的多個棱柱形電池單元，其中，所述多個棱柱形電池單元中的每個棱柱形電池單元包括：位于第一殼體部分的電池單元端子、與所述第一殼體部分相對設置的第二殼體部分、第一側和第二側、以及第一面和第二面，所述第一側和所述第二側在所述第一殼體部分和所述第二殼體部分之間延伸，所述第一面和所述第二面將所述第一側和所述第二側相連接，所述第一面和所述第二面彼此相對，其中，所述每個棱柱形電池單元的厚度由所述第一面和所述第二面之間的距離限定，其中所述浮動布置包括所述多個棱柱形電池單元的相鄰電池單元的所述第一面和所述第二面之間的相應的間隙；并且

其中，所述多個棱柱形電池單元中的每個棱柱形電池單元是基本上不可膨脹的并且包括相應的充電狀態，并且其中，在所述多個棱柱形電池單元上，所述相應的充電狀態變化至少20％并且所述相應的厚度變化不超過5％。

2.如權利要求1所述的鋰離子電池組模塊系統，其中，所述電池組模塊外殼和所述多個棱柱形電池單元是部分組裝的鋰離子電池組模塊的一部分。

3.如權利要求2所述的鋰離子電池組模塊系統，其中，所述多個棱柱形電池單元包括作為陽極活性物質的鈦酸鋰(LTO)。

4.如權利要求3所述的鋰離子電池組模塊系統，其中，所述多個棱柱形電池單元包括作為陰極活性物質的LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂(NMC)。

5.如權利要求4所述的鋰離子電池組模塊，其中，所述多個棱柱形電池單元包括作為陰極活性物質的LiCoO₂(LCO)。

6.如權利要求2所述的鋰離子電池組模塊系統，其中，所述多個棱柱形電池單元沒有電連接。

7.如權利要求2所述的鋰離子電池組模塊系統，其中，所述部分組裝的鋰離子電池組模塊不包括用于平衡所述多個棱柱形電池單元的電荷的控制與調節電路。

8.如權利要求1所述的鋰離子電池組模塊系統，其中，所述多個棱柱形電池單元中的每個棱柱形電池單元是基本上不可膨脹的，因為每個棱柱形電池單元在任何方向膨脹不超過5％，并且，其中，所述多個棱柱形電池單元中的每個棱柱形電池單元具有在標準化厚度的5％內的相應電池單元厚度。

9.如權利要求1所述的鋰離子電池組模塊系統，其中，所述浮動布置包括使所述多個棱柱形電池單元中的每個電池單元懸浮在所述電池組模塊外殼內的布置。

10.如權利要求1所述的鋰離子電池組模塊系統，其中，在所述多個棱柱形電池單元上不超過5％的所述相應的厚度變化能夠在所述多個棱柱形電池單元的所述相鄰電池單元的所述第一面和所述第二面之間維持所述相應的間隙。

11.如權利要求1所述的鋰離子電池組模塊系統，其中，所述浮動布置包括彼此未夾緊的所述多個棱柱形電池單元。

12.如權利要求1所述的鋰離子電池組模塊系統，其中，所述浮動布置包括處于未壓緊狀態的所述多個棱柱形電池單元。

13.如權利要求1所述的鋰離子電池組模塊系統，其中，所述浮動布置包括沒有在所述多個棱柱形電池單元的所述相鄰電池單元的所述第一面和所述第二面上施加相對的法向力，導致所述多個棱柱形電池單元的活性區仍然處于基本上未壓緊狀態。

14.如權利要求1所述的鋰離子電池組模塊系統，其中所述相應的間隙的每個間隙包括氣隙。

15.如權利要求1所述的鋰離子電池組模塊系統，其中所述相應的間隙的每個間隙包括層。

16.如權利要求15所述的鋰離子電池組模塊系統，其中所述層從由包含結構支撐層、填充層、熱界面層、墊片以及電隔離層的組中選出。