本发明专利技术揭示一种组合件，其包含非承重外壳，每一外壳包含若干腔。每一腔包含所述外壳中的自由堆叠电化学蓄电池的堆叠。每一电化学蓄电池包含阳极电极、阴极电极及定位在所述阳极电极与所述阴极电极之间的分隔物。所述组合件经配置使得施加到所述组合件的压力由所述自由堆叠电化学蓄电池承受。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术揭示一种组合件，其包含非承重外壳，每一外壳包含若干腔。每一腔包含所述外壳中的自由堆叠电化学蓄电池的堆叠。每一电化学蓄电池包含阳极电极、阴极电极及定位在所述阳极电极与所述阴极电极之间的分隔物。所述组合件经配置使得施加到所述组合件的压力由所述自由堆叠电化学蓄电池承受。【专利说明】大型电化学能量存储装置外壳及模块
本申请案主张2012年3月15日申请的序列号为61/611，416的美国临时申请案及2012年11月I日申请的序列号为13/666，452的美国申请案的权益，所述申请案以全文引用方式并入本文中。 本专利技术针对水性电池及混合能量存储装置，且特定来说针对用于此类装置的外壳。
技术介绍
小型可再生能量采集及发电技术(例如太阳能阵列、风力涡轮机、微斯特林(sterling)引擎及固体氧化物燃料电池)正在迅猛发展且存在对中等大小次级(可再充电)能量存储能力的同样强烈的需求。用于这些静止应用的电池通常存储IkWh与50kWh之间的能量(取决于应用)且历史上一直基于铅酸(Pb酸)化学反应。在分布式发电场所处组装深循环铅酸电池组且已知其寿命为I到10年(取决于典型的工作周期)。虽然这些电池表现良好，足以支持此应用，但存在与其使用相关联的若干问题，包含:对环境有污染的铅及酸的大量使用(估计Pb酸技术要为每年将超过100，000吨的Pb释放到环境中(单单在美国)负责)、在保持在中等充电状态或时常循环到深放电水平的情况下的显著性能降级、需要例行维护来维持性能，及需实施必要的回收程序。强烈希望替换如由汽车工业使用的Pb酸化学结构。遗憾的是，迄今为止，替代性电池化学结构的经济性使替换铅酸化学结构成为无吸引力的选项。 尽管拥有电池技术方面的所有近来进步，仍然不存在对Pb酸化学结构的低成本清洁替代物。这大部分归因于以下事实=Pb酸电池相比于其它化学结构来说非常廉价($200/kffh)且当前关注开发用于运输应用的更高能系统(其固有地比Pb酸电池昂贵得多)。
技术实现思路
一实施例涉及包含多个非承重外壳的组合件，每一外壳包含多个腔。每一腔包含外壳中的自由堆叠电化学蓄电池的堆叠。每一电化学蓄电池包含阳极电极、阴极电极及定位在阳极电极与阴极电极之间的分隔物。所述组合件经配置使得施加到所述组合件的压力由所述自由堆叠电化学蓄电池承受。 另一实施例涉及一种制造包含多个非承重外壳的组合件的方法。每一外壳包含多个腔。所述方法包含在多个腔中自由堆叠阳极电极、阴极电极及在阳极电极与阴极电极之间的分隔物。所述组合件经配置使得施加到所述组合件的压力由所述自由堆叠电化学蓄电池承受。 【专利附图】【附图说明】 图1为根据一实施例的电化学装置的分解视图。 图2为根据一实施例的电化学装置的外壳盖的平面图。 图3为根据一实施例的电化学装置的堆叠的透视图。 图4为展示根据一实施例的电化学装置的细节的剖视图。 图5为展示根据一实施例的电化学装置的一部分的细节的示意说明。 图6为根据一实施例的电化学装置的堆叠的透视图。 图7A为展示在图6中说明的实施例的细节的透视图。 图7B为展示在图6中说明的实施例的细节的透视图。 图7C为展示在图6中说明的实施例的细节的横截面。 图8A为展示图6中说明的实施例的额外细节的示意说明。 图8B为图8A的一部分的特写。 图8C为图8A的另一部分的特写。 图9A为根据一实施例的电化学装置的堆叠的组合件的元件的顶部部分的透视图。 图9B为根据一实施例的电化学装置的堆叠的组合件的元件的底部部分的透视图。 图10为根据一实施例的装置的模块的透视图。 图11为图10的模块的剖视图。 图12为说明图11中说明的组件的细节的透视图。 图13为根据一实施例的模块的示意说明。 图14为根据一实施例的盖组合件的透视图。 图15为其中移除封盖的图14的盖组合件的透视图。 图16为说明图14的盖组合件的一部分的顶部及底部的细节的透视图。 图17A为贯穿图14的盖组合件的连接器推杆的横截面的放大视图。 图17B为贯穿图14的盖组合件的连接器推杆的横截面。 图18为说明根据一实施例的用于模块到模块连接的插头连接器的横截面。 图19为根据一实施例的托板组合件的透视图。 图20A为说明图19的托板组合件的内部细节剖视图。 图20B为说明图19的托板组合件的细节的图20A的特写。 图21为根据一实施例的托板组合件的嵌套托盘的透视图。 图22A为根据一实施例的用于模块的防护件的透视图。 图22B为图22A的防护件的一部分的特写。 图22C为图22A的防护件的另一部分的特写。 图23A为说明根据一实施例的盖组合件中的电连接的电路图。 图23B为说明根据一实施例的模块托板组合件中的电连接的电路图。 图24A为根据一实施例的电化学装置的一部分的侧视横截面图。 图24B为沿着图24A中说明的实施例的线B-Bi的俯视横截面图。 图24C为根据一实施例的夹置集电器的细节的示意说明。 图25为具有棱柱状堆叠的电化学电池的堆叠的分解视图。 图26A为根据一实施例的电化学存储装置的侧视横截面图。 图26B及图27为图26A中说明的实施例装置的相应俯视平面图及仰视平面图。 图26C为围封图26A及26B的电化学装置的外壳及盖的分解视图。 【具体实施方式】 本专利技术的实施例涉及电化学能量存储装置及系统，例如下文描述的初级及次级电池及非对称/混合能量存储系统。虽然下文描述的次级混合水性能量存储装置为本专利技术的优选实施例，但本专利技术还可应用于任何合适电化学能量存储系统，例如含有水性及非水性电解液的电池(例如，具有嵌入来自电解液的离子的阳极及阴极，包含锂离子电池等等)或电解电容器(也称为超级电容器及超高级电容器(ultracapacitor),例如具有通过电极(双层)的表面上的阳离子的可逆非法拉第反应及/或赝电容而非通过嵌入碱离子来存储电荷的电容器或赝电容器阳极及阴极电极)。 本专利技术的实施例的混合电化学能量存储装置及系统包含与有源电极(例如，阴极)耦合的双层电容器或赝电容器电极(例如，阳极)。此类装置也称为非对称电化学能量存储装置。在这些系统中，所述电容器或赝电容器电极通过电极(双层)的表面上的碱离子的可逆非法拉第反应及/或赝电容来存储电荷，而有源电极经历过渡金属氧化物中的嵌入及嵌出碱阳离子的可逆法拉第反应(类似于电池的可逆法拉第反应)，例如2011年3月9日申请的序列号为13/043，787的美国专利申请案中所描述的内容，所述申请案以全文引用方式并入本文中。 在替代实施例中，电化学能量存储装置包括一种电池，其中阳极电极及阴极电极两者均由嵌入离子的材料制成。举例来说，所述电池可为基于钠离子或锂离子的电池，其包含石墨阳极及含有金属氧化物的阴极，例如层状氧化物，例如锂钴氧化物，或聚阴离子，例如磷酸铁锂，或尖晶石，例如氧化锰，例如嵌入锂离子或钠离子的经掺杂或未经掺杂立方尖晶石λ-MnO2类型材料或NaMn9O18隧道结构化正交晶系材料。在另一替代实施例中，阳极电极由多种材料的混合物制成，所述多种材料中的一者在法拉第反应中嵌入离子(例如，钠或锂)且所述多种本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种组合件，其包括：多个非承重外壳，每一外壳包括多个腔；每一腔包括所述外壳中的自由堆叠电化学蓄电池的堆叠，每一电化学蓄电池包括：阳极电极；阴极电极；及分隔物，其定位在所述阳极电极与所述阴极电极之间，其中所述组合件经配置使得施加到所述组合件的压力由所述自由堆叠电化学蓄电池的所述阳极及阴极电极承受。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰·怀特奎，戴维·布莱克伍德，埃里克·韦伯，杨文卓，埃里克·希恩，威廉姆·坎贝尔，唐·汉弗莱斯，爱德华·林奇贝尔，
申请(专利权)人：亚奎尼能源公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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