電化學裝置、方法和組件制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及電化學裝置、方法和組件。公開了一種電化學裝置(19)，其包括各自包括面(94)的多個單元(14)，其中，端子(50，52)設置在各個相應的單元(14)的面(94)上。匯流條(48)具有匯流條高度，并且在電化學裝置(19)內的不同單元之間電聯接端子(50，52)。多個片材(74)設置在多個單元(14)之間，多個片材(74)具有與各個單元(14)和匯流條(48)的組合高度基本相同的高度。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術包括涉及電池以及更具體而言涉及電池內部構件的機械封裝的實施例。
技術介紹
電池對于存儲能量是有用的。由于若干種原因，包括運行的環境溫度的變化、延長 的機械振動和腐蝕性材料的存在，電池運行環境可為較苛刻的。圖I示出了傳統電池19的內部組件10，并且圖2顯示了具有圖I的內部組件10的傳統電池19的橫截面圖。如所示出的那樣，傳統電池19的內部組件10包括底板12(也稱為按鈕片材)，底板12具有構造成支承多個單元14的多個按鈕或突起13，該多個單元14通過多個匯流條(未顯示)而電連接到彼此上。通過分開成組的單元14，被從冷卻集管18供應空氣的多個冷卻管道或板16將單元14保持在期望的運行溫度范圍內。在本文中提供圖I來顯示傳統電池的構件，為了使示出和描述的其它特征更清楚，其包括僅少數單元，并且不應認為圖I是對商品的說明。如圖2中示出的那樣，片材20被包裝在鄰近的單元14之間，以便使單元14彼此電隔離，以及使單元14與傳統電池19的機械封裝電隔離。傳統電池19的機械封裝還包括內部殼體22，內部殼體22包圍內部組件10，隔離材料層26分開內部組件10與外部殼體24。內部殼體22和外部殼體24之間的空間被抽空，以便最大程度地減小通往和/或來自電池19的傳熱。提供加熱器28來使電池的溫度提高到期望的運行水平。機械振動可使片材20和單元14相對于彼此有相對移動，從而導致由于匯流條失效、爬電和/或由于空間緊密引起的放電失效而引起單元之間的電連接的損失，以及導致片材的機械屬性和隔離屬性的損害。潛在的科技挑戰可包括由于電絕緣材料分隔引起的爬電和放電失效；由于柔性基部而引起的高能量、低頻率單元共振；由于共振單元響應而引起的大的單元平移；由于大的單元平移而引起的底板和冷卻管道之間的接頭的機械失效、內部單元損害(熱單元)、匯流條斷裂、內部電池殼損害，以及加熱器片材開裂和穿孔；由于內部電池殼損害而引起的真空損失；由于加熱器片材開裂和穿孔而引起的加熱器連續性的損失；由于加熱器連續性的損失而導致保持恰當的電池溫度的能力的損失；由于內部單元損害而對單元間分離器密封件造成的損失單元傳導性(和/或恰當的運行)的損害；以及由于單元間分離器密封件損害而引起的液體鈉的泄漏。因此，開發具有不同于目前可用的那些電池的特征和特性的電池將是合乎需要的
技術實現思路
在一個實施例中，提供一種電化學裝置，其包括第一單元、第二單元、第一端子和第二端子、匯流條和片材。第一單元具有第一面和單元高度，并且第二單元包括第二面。第一端子設置在第一單元的第一面上，并且第二端子設置在第二單元的第二面上。匯流條具有匯流條高度，并且將第一單元上的第一端子電聯接到第二單元上的第二端子上。片材設置在第一單元和第二單元之間，并且片材具有高度至少與單元高度和匯流條高度的組合高度一樣高的至少一部分。在一個實施例中，一種方法包括將帶凹口的片材設置在殼體內的鄰近的單元之間；以及通過凹口而布置匯流條，以將鄰近的單元電聯接到彼此上。在一個實施例中，提供一種用于隔離電化學裝置內的單元的組件。該組件包括各自具有大于單元的高度的高度的多個壁。各個壁限定沿著壁的長度以確定的間隔設置的多個槽口，其中，該間隔至少部分地以單元的寬度為基礎。壁中的兩個或更多個能夠通過這樣來與彼此互鎖使兩個或更多個壁中的一個的槽口與兩個或更多個壁中的另一個的槽口對準和互鎖。附圖說明·參照附圖，在附圖中示出了在以下描述中更加詳細地描述的本專利技術的特定實施例，其中 圖I是傳統電池的內部組件的透視 圖2是具有圖I的內部組件的傳統電池的橫截面 圖3是公開的專利技術的實施例，其包括沿著電池的冷卻管道得到的橫截面圖(圖3A)和圖3A中顯示的圖示的正視圖(圖3B)和透視 圖4是公開了公開的專利技術的一個實施例的透視 圖5是公開了公開的專利技術的一個實施例的透視 圖6是公開了一個實施例的、沿著電池的冷卻管道得到的橫截面 圖7顯示了呈連接到電池的內部殼體上的肋(圖7A)或板(圖7B)的形式的增加的梁區段； 圖8是公開了一個實施例的、電池單元的端部部分的透視 圖9是公開了一個實施例的、沿著鄰近的單元的電連接器得到的橫截面圖，其包括設置在單元的頂部上的、沿著基本平行于匯流條的方向延伸的由電隔離材料制成的片材(圖9A)、設置在單元的頂部上的、沿基本平行于匯流條的方向的由電隔離材料制成的片材(圖9B)，以及設置在匯流條下方的、沿基本橫向于匯流條的方向的方向的由電隔離材料制成的片材(圖9C); 圖10公開了設置在單元的頂部部分和底部部分上的片材，該片材設置在單元的、具有一體式匯流條(具有接觸壓力實現的電連接)的頂部部分上； 圖11公開了設置在單元的頂部部分上的片材，該片材具有一體式匯流條(具有機械干涉配合實現的電連接)； 圖12公開了具有呈互補波紋(圖12A)和突起和凹陷(圖12B)的形式的粗糙表面和/或波狀表面的鄰近的片材和單元； 圖13公開了抵靠著電池的內部殼體而擠壓單元、片材和/或冷卻板的偏置部件；圖14公開了圍繞電池的單元、片材和/或冷卻板而設置的帶或罩； 圖15公開了幾何構造可變的片材(圖15A)和/或冷卻管道(圖15B)； 圖16公開了幾何構造可變的片材和/或單元(圖16A)和冷卻管道和/或單元(圖16B)； 圖17公開了以機械的方式連接到按鈕片材上的單元； 圖18公開了用以將單元的底部部分結合到隔離的按鈕片材中的單元幾何構造； 圖19公開了開有凹口以容納匯流條的長度延長的片材； 圖20公開了設置在電池中的單元周圍的多個長度延長的片材； 圖21公開了用來跨過電池中的片材凹口而互連單元的多個匯流條； 圖22公開了根據實施例的一個電池的輪廓是基本均勻的； 圖23公開了位于電池的頂部片材和單元之間的冷卻通道； 圖24公開了設置在單元和頂部片材之間的多個支承結構； 圖25公開了聯接到頂部片材上的支承結構； 圖26公開了片材以可收縮的結構聯接； 圖27公開了可收縮的結構打開，以產生各自容納單元的隔室；以及 圖28公開了設置在可收縮的結構內的單元。部件列表 10組件 12底板 13按鈕 14 單元 16板/管道 18冷卻集管 19 電池 20云母片 22內部殼體 24外部殼體 26隔離材料 28加熱器 30擱柵吊件 32鐙形件 34基部支承件 36梁區段 38支架部件 40耐火磚 42肋 44板 46偏置部件 48匯流條50電池端子 52電池端子 54片材 56頂部部分 58底部部分 60緊固件 62偏置部件 64帶或罩 66螺母 68緊固部件 72 凹口 74長度延長的片材 76圓形角 78指狀物 79指狀物 82 標志 90電池組件 94 單元面 102冷卻通道 104頂部云母層 108支承條 110對流傳熱 114 壁 116 壁 118 槽口 126隔室。具體實施例方式本專利技術包括涉及電化學裝置以及更具體而言涉及電池內部構件的機械封裝的實施例。參照其中相同參考標號在若干幅圖中指示相同的或對應的部件的附圖，將描述公開的高溫電池的若干實施例，包括涉及內部組件加強、電池殼加強、豎向單元移動約束或它們的組合的實施本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電化學裝置(19)，包括：具有第一面(94)和單元高度的第一單元(14)，以及包括第二面(94)的第二單元(14)；設置在所述第一單元(14)的所述第一面(94)上的第一端子(50)，以及設置在所述第二單元(14)的所述第二面(94)上的第二端子(52)；匯流條(48)，其具有匯流條高度，并且將所述第一單元(14)上的所述第一端子(50)電聯接到所述第二單元(14)上的所述第二端子(52)上；以及設置在所述第一單元(14)和所述第二單元(14)之間的片材(74)，并且所述片材(14)具有高度至少與所述單元(14)高度和所述匯流條(48)高度的組合高度一樣高的至少一部分。

【技術特征摘要】
2011.07.25 US 13/189,8671.一種電化學裝置(19)，包括 具有第一面(94)和單元高度的第一單元(14)，以及包括第二面(94)的第二單元(14)； 設置在所述第一單元(14)的所述第一面(94)上的第一端子(50)，以及設置在所述第二單元(14)的所述第二面(94)上的第二端子(52)； 匯流條(48)，其具有匯流條高度，并且將所述第一單元(14)上的所述第一端子(50)電聯接到所述第二單元(14)上的所述第二端子(52)上；以及 設置在所述第一單元(14)和所述第二單元(14)之間的片材(74)，并且所述片材(14)具有高度至少與所述單元(14)高度和所述匯流條(48)高度的組合高度一樣高的至少一部分。2.根據權利要求I所述的電化學裝置(19)，其特征在于，所述電化學裝置(19)進一步包括 按鈕片材(12)，具有構造成支承所述第一單元(14)和所述第二單元(14)的多個按鈕(13)，其中，梁區段(36)設置在所述按鈕片材(12)上的按鈕(13)之間；以及 至少一個緊固件(60)，其設置在至少一個單元(14)的底部部分處，并且延伸通過所述按鈕片材(12)，所述至少一個緊固件(60)構造成將所述至少一個單元(14)緊固到所述按鈕片材(12)上，其中，所述至少一個緊固件￠0)通過選擇下者組成的組的連接而連接到所述按鈕片材(12)上栓接連接、鉚接連接、硬釬焊連接、焊接連接及它們的組合。3.根據權利要求I所述的電化學裝置(19)，其特征在于，所述片材具有限定凹口(72)的邊緣，其中，所述凹口(72)的寬度大于所述匯流條(48)的寬度，并且所述凹口(72)的深度大于所述匯流條(48)高度，以容納延伸通過所述凹口(72)的所述匯流條(48)。4.根據權利要求3所述的電化學裝置(19)，其特征在于，所述凹口(72)設置在所述片材邊緣處，并且與所述片材(74)的角隔開。5.根據權利要求4所述的電化學裝置(19)，其特征在于，所述片材具有至少兩個指狀物(78，79)，且在所述凹口(72)的各側上有至少一個指狀物(78，79)，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：P卡利什，K沙，K弗魯特施，S托爾，J布羅威爾，R布爾，AK庫馬，MP馬利，JD布泰恩，HA埃爾斯沃思，JL唐納，S佩爾科夫斯基，OS奎里安，NA約翰遜，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：