电化学电池单元夹具及相关方法技术

总体上描述了用于电化学电池单元的夹具以及相关的系统和方法。在一些实施方式中，夹具系统可以施加压缩夹紧力，以加强电化学电池单元的容器的第一部分与第二部分之间的接触(例如，以加强电化学电池单元包的密封)。在一些实施方式中，夹具系统可以施加压缩夹紧力来加强电极接片与电极接片延伸部之间的电子连通。经由夹具施加这样的压缩夹紧力可以有助于在具有挑战性的条件下，例如在电化学电池单元的测试期间(例如，在高温下)和/或在运输期间，保持接触(例如，密封、电极接片连接)的完整性。电极接片连接)的完整性。电极接片连接)的完整性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学电池单元夹具及相关方法
[0001]相关申请
[0002]本申请根据35 U.S.C.
§
119(e)，要求于2020年8月3日提交的，且题为“Electrochemical Cell Clamps and Related Methods”的美国临时专利申请第63/060,166号的优先权，该美国临时专利申请出于所有目的通过引用整体并入本文。


[0003]总体上描述了用于电化学电池单元的夹具以及相关的系统和方法。

技术介绍

[0004]电化学电池单元通常包括电极，该电极包括参与电化学反应以产生电流的电极活性材料。一些电化学电池单元包括具有密封和/或诸如电极接片的电气部件的容器。本公开内容的某些实施方式涉及与加强电化学电池单元容器的各部分和/或电气部件之间的接触相关的专利技术方法、系统和装置。

技术实现思路

[0005]总体上描述了用于电化学电池单元的夹具以及相关的系统和方法。在一些实施方式中，夹具系统可以施加压缩夹紧力，以加强电化学电池单元的容器的第一部分与第二部分之间的接触(例如，以加强电化学电池单元包(electrochemical cell pouch)的密封)。在一些实施方式中，夹具系统可以施加压缩夹紧力来加强电极接片与电极接片延伸部之间的电子连通。经由夹具施加这样的压缩夹紧力可以有助于在具有挑战性的条件下，例如在电化学电池单元的测试期间(例如，在高温下)和/或在运输期间，保持接触(例如，密封、电极接片连接)的完整性(integrity)。在一些情况下，本专利技术的主题涉及：相互关联的产品、针对具体问题的替代解决方案以及/或者一个或更多个系统和/或物体的多种不同用途。
[0006]在一方面，提供了用于电化学电池单元的夹具系统。在一些实施方式中，一种用于包括至少部分地被柔性容器包围的电极的电化学电池单元的夹具系统包括：下夹具部分；上夹具部分，其耦接至下夹具部分；平台，其与下夹具部分相邻；在平台上的电化学电池单元，电化学电池单元至少部分地被壳体包围；以及可压缩物体(compressible article)，其在下夹具部分与上夹具部分之间；其中：电化学电池单元的柔性容器的至少一部分在下夹具部分与上夹具部分之间；电化学电池单元包括锂金属和/或锂金属合金作为在电化学电池单元的充电和/或放电过程的至少一部分期间或全部期间的电极活性材料；电化学电池单元包括与电极中的至少一个电极电子连通的电极接片和电极接片延伸部，电极接片的至少一部分在下夹具部分与上夹具部分之间，并延伸穿过柔性容器的第一部分与柔性容器的第二部分之间的密封；下夹具部分和上夹具部分被配置成施加压缩夹紧力，以加强上述密封以及/或者加强电极接片与电极接片延伸部之间的电子连通；以及壳体被配置成在电化学电池单元的充电和/或放电期间的至少一个时间段期间施加各向异性力，各向异性力具有与电化学电池单元的至少一个电极的电极活性表面正交的分量。
[0007]在一些实施方式中，一种用于包括至少部分地被柔性容器包围的电极的电化学电池单元的夹具系统包括：下夹具部分；上夹具部分，其耦接至下夹具部分；以及平台，其与下夹具部分相邻，能够支承电化学电池单元；其中：下夹具部分和上夹具部分被配置成施加压缩夹紧力，以加强柔性容器的第一部分与柔性容器的第二部分之间的接触。
[0008]在一些实施方式中，一种用于包括至少部分地被柔性容器包围的电极的电化学电池单元的夹具系统包括：下夹具部分；上夹具部分，其耦接至下夹具部分；以及电化学电池单元，其中，电化学电池单元的柔性容器的至少一部分在下夹具部分与上夹具部分之间；并且其中：下夹具部分和上夹具部分被配置成施加压缩夹紧力，以加强柔性容器的第一部分与柔性容器的第二部分之间的接触。
[0009]在一些实施方式中，一种用于包括与电极接片和电极接片延伸部电子连通的电极的电化学电池单元的夹具系统包括：下夹具部分；上夹具部分，其耦接至下夹具部分；以及电化学电池单元，其中，电极接片和/或电极接片延伸部的至少一部分在下夹具部分与上夹具部分之间；并且其中：下夹具部分和上夹具部分被配置成施加压缩夹紧力，以加强电极接片与电极接片延伸部之间的电子连通。
[0010]在另一方面，提供了方法。在一些实施方式中，一种方法包括：经由夹具向包括电极和液体电解质的柔性容器的至少一部分施加压缩夹紧力，使得压缩夹紧力加强柔性容器的第一部分与柔性容器的第二部分之间的接触。
[0011]在一些实施方式中，一种方法包括：经由夹具向电化学电池单元的柔性容器的至少一部分施加压缩夹紧力，使得柔性容器在柔性容器否则会失效(fail)的至少一种情况下保持流体密封(fluid
‑
tight)。
[0012]在结合附图考虑时，本专利技术的其他优点和新颖特征将从以下对本专利技术的各种非限制性实施方式的详细描述中变得明显。在本说明书和通过引用并入的文献包括冲突和/或不一致的公开内容的情况下，应以本说明书为准。
附图说明
[0013]将参照附图通过示例的方式来描述本专利技术的非限制性实施方式，附图为示意性的并且不旨在按比例绘制。在附图中，示出的每个相同或几乎相同的部件通常由单个附图标记表示。为了清楚起见，在不需要图示以使本领域普通技术人员理解本专利技术的地方，没有在每个附图中标记每个部件，也未示出本专利技术的每个实施方式的每个部件。在附图中：
[0014]图1A至图1B示出了根据某些实施方式的包括上夹具部分、下夹具部分、平台和电化学电池单元的示例性夹具系统的截面示意图；
[0015]图2A示出了根据某些实施方式的包括上夹具部分、下夹具部分、平台和电化学电池单元的示例性夹具系统的俯视示意图、侧视示意图和仰视图示意图；
[0016]图2B示出了根据某些实施方式的包括上夹具部分、下夹具部分、平台和电化学电池单元的示例性夹具系统的截面示意图；
[0017]图2C示出了根据某些实施方式的包括上夹具部分、下夹具部分、平台和电化学电池单元的示例性夹具系统的透视示意图；
[0018]图2D示出了根据某些实施方式的包括上夹具部分、下夹具部分、平台和电化学电池单元的示例性夹具系统的分解透视示意图；
[0019]图3A示出了根据一些实施方式的包括夹具系统的电池的示意性框图；
[0020]图3B示出了根据一些实施方式的包括夹具系统的示例性电动交通工具的截面示意图；以及
[0021]图3C示出了根据一些实施方式的包括电池的示例性电动交通工具的截面示意图，该电池包括夹具系统。
具体实施方式
[0022]总体上描述了包括用于电化学电池单元的夹具的系统和相关方法。在一些实施方式中，夹具系统可以施加压缩夹紧力来加强电化学电池单元的容器的第一部分与第二部分之间的接触(例如，加强电化学电池单元包的密封)。在一些实施方式中，夹具系统可以施加压缩夹紧力来加强电极接片与电极接片延伸部之间的电子连通。经由夹具施加这样的压缩夹紧力可以有助于在具有挑战性的条件下，例如在电化学电池单元的测试期间(例如，在高温下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电化学电池单元的夹具系统，所述电化学电池单元包括至少部分地被柔性容器包围的电极，所述夹具包括：下夹具部分；上夹具部分，其耦接至所述下夹具部分；平台，其与所述下夹具部分相邻；在所述平台上的所述电化学电池单元，所述电化学电池单元至少部分地被壳体包围；以及可压缩物体，其在所述下夹具部分与所述上夹具部分之间；其中：所述电化学电池单元的所述柔性容器的至少一部分在所述下夹具部分与所述上夹具部分之间；所述电化学电池单元包括锂金属和/或锂金属合金作为所述电化学电池单元的充电和/或放电过程的至少一部分期间的电极活性材料；所述电化学电池单元包括与所述电极中的至少一个电极电子连通的电极接片和电极接片延伸部，所述电极接片的至少一部分在所述下夹具部分与所述上夹具部分之间，并延伸穿过所述柔性容器的第一部分与所述柔性容器的第二部分之间的密封；所述下夹具部分和所述上夹具部分被配置成施加压缩夹紧力，以加强所述密封以及/或者加强所述电极接片与所述电极接片延伸部之间的电子连通；以及所述壳体被配置成在所述电化学电池单元的充电和/或放电期间的至少一个时间段期间施加各向异性力，所述各向异性力具有与所述电化学电池单元的至少一个电极的电极活性表面正交的分量。2.一种用于电化学电池单元的夹具系统，所述电化学电池单元包括至少部分地被柔性容器包围的电极，所述夹具包括：下夹具部分；上夹具部分，其耦接至所述下夹具部分；以及平台，其与所述下夹具部分相邻，能够支承所述电化学电池单元；其中：所述下夹具部分和所述上夹具部分被配置成施加压缩夹紧力，以加强所述柔性容器的第一部分与所述柔性容器的第二部分之间的接触。3.一种用于电化学电池单元的夹具系统，所述电化学电池单元包括至少部分地被柔性容器包围的电极，所述夹具包括：下夹具部分；上夹具部分，其耦接至所述下夹具部分；以及所述电化学电池单元，其中，所述电化学电池单元的所述柔性容器的至少一部分在所述下夹具部分与所述上夹具部分之间；其中：所述下夹具部分和所述上夹具部分被配置成施加压缩夹紧力，以加强所述柔性容器的第一部分与所述柔性容器的第二部分之间的接触。4.一种用于电化学电池单元的夹具系统，所述电化学电池单元包括与电极接片和电极
接片延伸部电子连通的电极，所述夹具包括：下夹具部分；上夹具部分，其耦接至所述下夹具部分；以及所述电化学电池单元，其中，所述电极接片和/或所述电极接片延伸部的至少一部分在所述下夹具部分与所述上夹具部分之间；其中：所述下夹具部分和所述上夹具部分被配置成施加压缩夹紧力，以加强所述电极接片与所述电极接片延伸部之间的电子连通。5.根据权利要求2所述的夹具系统，还包括所述平台上的所述电化学电池单元。6.根据权利要求2至3和5中任一项所述的夹具系统，其中，所述柔性容器的第一部分与所述柔性容器的第二部分之间的接触是密封。7.根据权利要求4所述的夹具系统，还包括至少部分包围所述电极的柔性容器。8.根据权利要求2至3和5至7中任一项所述的夹具系统，其中，所述柔性容器的所述至少一部分在所述下夹具部分与所述上夹具部分之间。9.根据权利要求1至8中任一项所述的夹具系统，其中，所述上夹具部分和所述下夹具部分经由一个或更多个紧固件耦接。10.根据权利要求6至9中任一项所述的夹具系统，其中，与电极接片和所述电极中的至少一个电极电子连通的电极接片延伸部的一部分延伸穿过所述密封，并且在所述下夹具部分与所述上夹具部分之间。11.根据权利要求10所述的夹具系统，其中，所述上夹具部分和所述下夹具部分被配置成向电化学电池单元的至少一部分施加压缩夹紧力，以加强所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙恩，
申请(专利权)人：赛昂能源有限公司，
类型：发明
国别省市：