液压各向同性加压电池模块制造技术

本文详细介绍了加压电池模块的各种布置方式。这种加压电池模块可以包括密封电池模块壳体。加压电池模块可以包括多个软包电池。每个软包电池可以位于密封电池模块壳体内。加压电池模块可进一步包括在密封壳体内被加压的绝缘油。这种绝缘油可以对加压电池模块内的每个软包电池的外表面施加压力。个软包电池的外表面施加压力。个软包电池的外表面施加压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液压各向同性加压电池模块
相关申请的交叉引用
[0001]该PCT国际申请要求于2018年12月11日提交的申请号为16/217,002，名称为“液压各向同性加压电池模块”的美国非临时申请的优先权，该美国专利申请的全部内容通过引用全部并入本文。

技术介绍

[0002]当在电池的电解质、阳极和阴极之间保持压力时，某些类型的电池性能会更好。常规地，为了实现这一点，可以使用夹具。夹具可包括多个刚性板，其使用在刚性板之间延伸的紧固件朝向彼此压缩。电池可以位于刚性板之间，以接收夹具板的压缩力。这种布置为电池组件贡献了重量和体积。此外，由于电池厚度或夹具板的弯曲度的变化，这种压力可以不均匀。

技术实现思路

[0003]本文介绍了加压电池模块的各种实施例。模块可以包括密封的电池模块壳体。模块可以包括多个软包电池，其中每个软包电池在密封的电池模块壳体内。所述模块可以包括在所述密封壳体内被加压的液体，其中所述液体在所述多个软包电池中的每个软包电池的外表面上施加压力。
[0004]加压电池模块的实施例可以包括以下特征中的一个或多个：液体可以是电绝缘油。多个软包电池中的每个软包电池可以是圆柱形的。该模块可以包括附接到密封的电池模块壳体的多个支撑柱。多个软包电池中的每个圆柱形软包电池可通过多个支撑柱中的一个支撑柱的子集而保持在密封的电池模块壳体内的适当位置。液体可以向多个软包电池中的每个圆柱形软包电池的弯曲侧壁施加各向同性压力。液体可在多个软包电池中的每个圆柱形软包电池的顶部、底部和弯曲的侧壁上施加各向同性压力。该模块可以进一步包括多条导线和聚合物基密封剂。所述聚合物基密封剂可为所述多个软包电池中的每个软包电池形成密封，所述多条导线中的引线在所述软包电池与所述密封电池模块壳体外部的外部环境之间穿过。所述模块可包括多个圆柱形电极，其中所述多个圆柱形电极中的一个圆柱形电极存在于所述多个软包电池中的每个圆柱形软包电池的中心。所述模块可以包括多个圆柱形的电极，其中在所述多个圆柱形的软包电池的每个圆柱形的软包电池的中心存在空隙。所述模块可以包括多个软包电池阵列，其中每个软包电池阵列包括压在一起的多个软包电池中的多个软包电池。该模块可以包括第一绝缘板和第二绝缘板，其中第一绝缘板和第二绝缘板将每个软包电池阵列支撑在密封的电池模块壳体内。每个软包电池可包括基于硫的固态电解质。
附图说明
[0005]通过参考以下附图可以实现对各种实施例的性质和优点的进一步理解。在附图中，相似的部件或特征可以具有相同的附图标记。此外，可以通过在参考标签之后加上破折
号和第二标签来区分相同类型的各种组件，而第二标号则在相似组件之间进行区分。如果在说明书中仅使用第一参考标签，则该描述适用于具有相同的第一参考标签的任何类似部件，而与第二参考标签无关。
[0006]图1示出了圆柱形软包电池的实施例。
[0007]图2出了圆柱形软包电池横截面的实施例。
[0008]图3示出了包括圆柱形软包电池的加压电池模块的实施例。
[0009]图4示出了平面软包电池阵列的实施例。
[0010]图5示出了平面软包电池阵列横截面的实施例。
[0011]图6示出了平面软包电池阵列横截面的另一实施例。
[0012]图7示出了包括平面软包电池阵列的加压电池模块的实施例。
[0013]图8示出了电池单元激活系统的实施例的侧视图。
[0014]图9示出了电池单元激活系统的实施例的俯视图。
[0015]图10示出了电池单元激活系统的另一实施例的侧视图。
[0016]图11示出了用于通过增加电解质与电池单元的活性材料之间的接触量来激活电池单元的方法的实施方式。
具体实施方式
[0017]当施加压力以将电池的活性成分(即，阴极和阳极)压靠在活性成分和电解质之间的隔板上时，各种类型的电池可以更有效地起作用。此外，当在相对较高的温度(例如，高于60℃)下操作时，这种类型的电池单元也可以更有效地起作用。通过对围绕或部分地围绕每个电池单元的导热电绝缘液体加压，可以将压力和热量各向同性地分配到电池单元。通过使用导热性的绝缘液体，可以对每个电池单元施加恒定的压力，并且可以在电池单元之间均匀且有效地分散热能。例如，这种可再充电的电池可用于为电动车辆的推进提供动力。电动汽车可受益于具有高能量密度和功率密度的轻质电池。
[0018]不同形式的软包电池可以悬浮在加压的液体中，例如油。圆柱形的电池片袋可以由多个支撑柱支撑。加压油可以在每个圆柱体的弧形表面(以及可能的话，圆柱体的顶部圆形平面和/或底部圆形平面)提供相同的压力。平面的软包电池可以堆叠起来，形成软包电池阵列。加压油可以在平面软包电池的每个侧面提供相同的压力。或者，油对第一软包电池的外表面施加的压力可使第一软包电池压向第二软包电池，有效地导致软包电池阵列的每个软包电池被加压油压在一起。
[0019]软包电池和加压油可以被安置在一个密封的壳体内。密封外壳可以保持油的压力，因此，不需要在外壳内主动对油施加压力。油可以主动或被动地在电池外壳内循环，以均匀地分配热量。在一些实施例中，主动加热元件将密封外壳或加压油加热到电池单元更有效运作的温度(例如，更大的能量密度，更大的功率密度)。
[0020]图1说明了圆柱形软包电池系统100的一个实施例。圆柱形软包电池系统100的图示视图是从上面看的。圆柱形软包电池系统100可以包括：圆柱形软包电池110；支撑120；和加压液体130。圆柱形软包电池110可以包括果冻卷式或圆柱形的活性元件112。活性元件可以包括阴极、阳极和电解质。圆柱形软包电池110可以是固态电池，即阴极、阳极是固态的，而不是液体或聚合物基的。例如，圆柱形软包电池110可以使用硫基固态电解质或锂离子导
电聚合物电解质。圆柱形软包电池110可以是氧化硫软包电池。其他类型的软包电池也是可以的，例如非固态电池。
[0021]活性元件112可以被可变形的软包电池外壳116所包围。可变形的软包电池外壳116可以使施加在圆柱形软包电池110的外表面的压力转移到活性元件112上，从而使阳极、阴极和电解质被压在一起。在圆柱形软包电池110的中心，可以呈现中心区域114。因此，可变形的软包电池外壳116可以没有足够的刚性，以至于可以抵御加压液体施加的压力而不发生某种程度的变形。可变形的软包电池外壳116(以及因此的圆柱形软包电池110)的直径可以在15毫米到50毫米之间。中心区域114可以是空气空间，也可以是电极，如金属电极。
[0022]为了将圆柱形软包电池110固定在一个特定的位置和方向，可以有多个支撑120。在图示的实施例中，有三个圆柱形的支撑柱：支撑120
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1，支撑120
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2，和支撑120
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3。这些支撑可以是绝缘性的。这些支撑可以在顶部和底部固定在圆柱形软包电池110所在的密封壳体上。因此，除了将圆柱形软包电池110固定在一个特定的位置外，支撑120还可以对密封壳体的结构刚性作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种加压电池模块，包括:密封电池模块壳体；多个软包电池，其中每个软包电池都在密封电池模块壳体内；以及在密封壳体内被加压的液体，其中液体对多个软包电池中的每个软包电池的外表面施加压力。2.根据权利要求1所述的加压电池模块，其中所述液体是一种电绝缘油。3.根据权利要求1所述的加压电池模块，其中所述多个软包电池中的每个软包电池是圆柱形的。4.根据权利要求3所述的加压电池模块，进一步包括与密封电池模块壳体相连的多个支撑柱，其中：所述多个软包电池中的每个圆柱形软包电池被多个支撑柱中的一组支撑柱固定在密封电池模块壳体内。5.根据权利要求3所述的加压电池模块，其中所述液体对所述多个软包电池中的每个圆柱形软包电池的弧形侧壁施加各向同性的压力。6.根据权利要求3所述的加压电池模块，其中所述液体对多个软包电池中的每个圆柱形软包电池的顶部、底部和弧形侧壁施加各向同性的压力。7.根据权利要求5所述的加压电池模块，进一步包括:多条导线；以及聚合物基密封剂，其中所述聚合物基密封剂为所述多个软包电池中的每个软包电池形成密封，所述多条导线中的一条导线在软包电池和密封电池模块壳体外的外部环境之间从中穿过。8.根据权利要求5所述的加压电池模块，进一步包括多个圆柱形电极，其中所述多个圆柱形电极中的一个圆柱形电极存在于所述多个软包电池的每个圆柱形软包电池的中心。9.根据权利要求5所述的加压电池模块，进一步包括多个圆柱形电极，其中在所述多个圆柱形软包电池的每个圆柱形软包电池的中心有一个空气空间。10.根据权利要求1所述的加压电池模块，进一步包括多个软包电池阵列，其中每个软包电池阵列包括多个软包电池压在一起的多个软包电池。11.根据权利要求10所述的加压电池模块，进一步包括第一绝缘板和第二绝缘板，其中所述第一绝缘板和第二绝缘板支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：绪方贞子，杨洋，哈吉梅，
申请(专利权)人：太瓦技术公司，
类型：发明
国别省市：