[发明专利]模块化电池、这种电池用的互连器和与模块化电池有关的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年3月24日提交的美国临时专利申请61/070,752的优先权。

技术领域

本发明涉及一种模块化电池、模块化电池用的互连器和与模块化电池有关的方法。

背景技术

模块化电池是包括两个以上的电池单元或单元模块或单元的电池。使用模块化电池的装置的常见例子是可以使用例如两个C型单元的手持式手电筒。

近来，模块化电池在包括混合电动车辆(“HEV”)、插入式混合电动车辆(“PHEV”)和其它应用的许多应用中变得重要。模块化电池在用于HEV、PHEV和其它应用时，除了需要耐用、安全和节省成本以外，还需要输送大量电力。

像手持式手电筒这样的模块化电池的应用需要使用多个串联连接的电池单元。然而，例如，HEV和PHEV用的模块化电池可能不同于常见的手电筒中使用的模块化C型单元。

美国专利5,552,243和美国专利5,393,617公开了堆叠型晶片单元的双极性电化学电池。晶片单元以串联方式电连接，其中，各单元的正极面接触相邻的单元的负极面。可以利用导电糊剂或粘合剂来提高单元到单元的接触。以压缩方式保持堆叠组件。在此通过引用包含美国专利5,552,243和美国专利5,393,617。

发明内容

本发明提供一种模块化电池，包括：第一平面电池单元，其具有第一平面电极表面；第二平面电池单元，其具有第二平面电极表面；以及可压缩互连器，其配置在所述第一平面电极表面和所述第二平面电极表面之间，并且使所述第一平面电极表面和所述第二平面电极表面电连接。

本发明还提供一种模块化电池，包括：第一平面电池单元，其具有第一平面电极表面；第二平面电池单元，其具有第二平面电极表面；以及互连器，其配置在所述第一平面电极表面和所述第二平面电极表面之间，并且使所述第一平面电极表面和所述第二平面电极表面电连接，所述互连器能够作为模块化单元相对于所述第一平面电池单元和所述第二平面电池单元去除。

本发明还提供一种模块化电池用的互连器，包括：导电性的可压缩层。本发明还提供一种模块化电池用的互连器，包括：导电性的纤维的层。

本发明还提供一种模块化电池的组装方法，包括以下步骤：将第一平面电池单元放置在外壳中；在所述第一平面电池单元上放置互连器，所述互连器是可压缩互连器、包括导电性的纤维的互连器或模块化互连器单元之一；在所述互连器上放置第二平面电池单元；以及朝向彼此对所述第一平面电池单元和所述第二平面电池单元加压。

本发明还提供一种电池的维护方法，包括以下步骤：监测平面电池单元的组；从大致为平面的电池单元的组中识别有缺陷的平面电池单元；去除所述有缺陷的平面电池单元，从而使可压缩互连器扩展；以及以对所述可压缩互连器进行压缩的方式插入无缺陷的平面电池单元。

附图说明

将参考优选实施例来说明本发明，其中：

图1A、1B、1C和1D是本发明可以使用的四类电极的平面图；

图2是电极和隔离体交错的单一单元模块内的电池配置的示意截面图；

图3A是示出去除了前框架部分的单元模块的密封型单一单元的示意正视图，而图3B示出前框架部分位于适当位置处的单元模块，并且图3A和3B这两者均示出根据本发明的互连器的布置；

图4是互连器位于下层的单元模块的平面图，并且示出具有馈通、爆破片和端口的塑料框架；

图5是具有用于填充、密封和感测的连通馈通的塑料框架的立体图；

图6A示意性示出具有馈通的外壳内具有6个单元模块的模块化电池的截面，而图6B示出平面图；

图7示意性示出将两个模块化电池包装到一起的配置；以及

图8是示出电池及其单元模块的远程监测和警告的解释图。

这些附图本质上是示意性的，并且不是按比例绘制的。为了清楚和便于理解，放大了一些元件的大小。

具体实施方式

为了足够对HEV、PHEV和其它应用供电，期望使用包含表面容积比高的单元的模块化电池，例如对电池的各单元使用平面设计的模块化电池。例如，这些单元可以约为大书的大小，其中，书的“封面”包含例如正极端子(还称为电极)，并且书的“封底”包含例如负极端子。与这些单元的、在单元的一端处使用凸状凹座从而与下一圆筒型单元进行电接触的圆筒形对应物(例如，C型单元电池)不同，大致为平面的单元不需要具有这种凸状凹座。