[发明专利]用于叠堆电池设计的集电器

说明书

本技术的储能装置、电池单元和电池可包括第一电池和邻近该第一电池设置的第二电池。所述装置可包括耦接在所述第一电池和所述第二电池之间的叠堆集电器。该集电器可包括网格或矩阵，并且可包括导电材料和绝缘材料的组合。

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2016年9月22日提交的美国临时专利申请62/398,185和2017年2月21日提交的美国临时专利申请62/461,535的权益，这些专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文以用于所有目的。

技术领域

本发明技术涉及电池和电池部件。更具体地讲，本发明的技术涉及集电器设计。

背景技术

在电池驱动的装置中，在滥用状况期间电池外壳和内部电池的穿透可能发生。对这种类型的设备状况的测试涉及钉子穿透，其中钉子刺穿电池的内部部件。需要改进的针对测试结果的设计。

发明内容

本技术涉及包括电池单元和蓄电池的储能装置，其可包括具有各种形状包括叠堆电池的锂离子电池，例如其可以是或包括双极电池或单电池叠堆电池。与跨集电器的平面内电传输相比，这些装置可包括基于通过电池组件的电流的z方向传输而配置的集电器。集电器可包括许多特征和材料配置，如将在整个公开中描述的。

本技术的储能装置、电池单元和电池可包括第一电池和邻近第一电池设置的第二电池。该装置可包括具有相邻集电器的叠堆电池。该装置可包括耦接在第一电池和第二电池之间的叠堆集电器。集电器可包括网格或矩阵，并且可以包括导电材料和绝缘材料的组合。在实施方案中，叠堆集电器可包括设置在绝缘材料内的导电材料。

在实施方案中叠堆集电器可防止或基本上防止面内电流流过叠堆集电器，或者可具有增加的面内电阻率。例如，叠堆集电器的面内电阻率可大于或约为0.005欧姆-米跨一定长度的叠堆集电器。在实施方案中，叠堆集电器可包括与第一电池接触的第一层和与第二电池接触的第二层。另外，第一层和第二层之间的界面可为流体不可渗透的。

在一些实施方案中，第一层和第二层可各自包括具有设置在绝缘网格内的导电材料的绝缘网格。设置在第一层和第二层的绝缘网格内的导电材料可是类似的材料，并且在实施方案中，导电材料可是或包括不锈钢。在一些实施方案中，导电材料可包括导电复合材料。另外，叠堆集电器还可包括围绕绝缘网格的周边定位的耦接材料。

本技术还涵盖单单元电池和多单元电池。在实施方案中，多单元电池可包括第一电池，并且第一电池可具有第一集电器、第一阳极、第一阴极和/或第二集电器。多单元电池还可包括第二电池，并且第二电池可具有第三集电器、第二阳极、第二阴极和/或第四集电器。在实施方案中，第二集电器和第三集电器可跨第二集电器和第三集电器中的每者的表面彼此耦接。另外，每个集电器可包括导电网格。在实施方案中，至少一个集电器还可包括电流中断组件。

多单元电池的每个集电器的导电网格可设置在绝缘材料中。在一些实施方案中，电流中断组件可是或包括与绝缘材料一起设置的正温度系数(“PTC”)材料。PTC材料可被配置成在预先确定的温度下膨胀并将集电器与相邻的器件层分离。在一些实施方案中，第一集电器和第三集电器可在导电网格中包括第一材料。此外，第二集电器和第四集电器可在导电网格中包括与第一集电器不同的第二材料。例如，第一材料可以是或包括铝，并且第二材料可以是或包括不锈钢。在一些实施方案中，每个集电器的导电网格可为相同或类似的材料。