[发明专利]具有电绝缘的单元模块和互连器外围的高电压模块化电池

说明书

本发明要求2009年4月28日提交的美国临时专利申请No.60/214,743的优先权，该申请通过引用合并于此。

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以串联方式连接的电池单元。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。堆组件被保持为压缩方式。在此处通过引用而包含美国专利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，其包括：壳体；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，其布置于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，所述互连器的侧面外围、所述第一平面电池单元的侧面外围和所述第二平面电池单元的侧面外围与所述壳体电绝缘。

本发明还提供一种用于形成模块化电池的方法，该方法包括：将具有第一平面电极表面的第一平面电池单元放置在壳体中；将互连器放置在壳体中的第一平面电池单元的上方；将具有第二平面电极表面的第二平面电池单元放置在壳体中，使得所述互连器使第一平面电极表面和第二平面电极表面电连接，并且所述互连器的侧面外围、所述第一平面电池单元的侧面外围和所述第二平面电池单元的侧面外围与所述壳体电绝缘。

附图说明

将参照优选实施方式来说明本发明，其中：

图1A、1B、1C和1D是可用于本发明的四种类型的电极的平面图。

图2是电极和隔离体交错的单个单元模块内的电极配置的示意性截面图；

图3A是示出去掉前框架部分的单元模块的被密封的单个单元的示意性主视图，图3B示出前框架部分在其位的单元模块，图3A和3B均示出根据本发明的互连器的布置；

图4是上层具有互连器的单元模块的平面图，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示意性举例说明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，图6B示出平面图；图6C示出具有绝缘侧面外围的互连器；以及

图7是图示电池及其单元模块的远程监测和警告的说明图。

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

为了足够为HEV、PHEV和其它应用供电，期望使用包含表面体积比高的单元的模块化电池，例如为电池的各单元使用平面设计。例如，这些单元可以约为大型书本的大小，其中，书本的“正面”包含例如正端子(也称为电极)，书本的“背面”包含例如负端子。与这些单元的、在单元的一端处使用凸起的凹座(raised dimple)从而与相接的筒状单元进行电接触的筒状对应物(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起的凹座。