[发明专利]用于汽车电池的电池降低功率

说明书

相关申请的交叉引用

该申请要求于2011年12月8日提交申请号为61/568377的美国临时申请的优先权。

技术领域

本发明涉及以控制的方式降低汽车电池的功率，并且尤其涉及使用包含一种或多种可分散的电导体的水性溶液以降低该电池的功率。

背景技术

包括锂离子、铅酸和镍氢等变体的各种电池，一般都配置成具有可再充电特性。这些电池可作为可再充电能量存储系统(RESS)使用，其作为补充或取代用于汽车应用的传统内燃机(ICE)的一种方式。被动地存储来自静态和便携式电源的能量以及来自车辆及其部件所提供的可捕获的动态的能量的能力，使得电池(通常)以及可充电电池(具体)能成为驱动小轿车、卡车、公交、摩托车以及相关车辆平台的推进系统的理想部件。一般是将几个这样的电池组合成一个模块、段或者组来产生期望的功率和能量输出。

因为通电的电池单元、模块、段或者组能够产生大量的能量，因此期望具有降低能量的环境。例如，被存储的、运输的或者操作的通电的电池，其可能期望降低该电池的能量。降低完整的可充电电池的传统的方法包括使用电路或者负载组。在这些传统的方法不可应用、不可行或者被限制的环境下，可使用离子性传导水溶液、分散液或者悬浮液来降低电池的能量。在一种形式中，该溶液可包括氯化钠、硫酸钠或者其他的盐。虽然提供的电解质及其相关的降低的能量的电池是有用的，但是在降低电池功率的期间，这种溶液会对敏感的电池部件造成腐蚀并且释放气体副产物(具体地，氢气、氧气以及氯气)。对电池的阳极端的腐蚀使得降低功率的过程变得复杂，并且会使得水溶液进入电池而对电池电极造成很严重的损伤。并且，该溶液在降低功率的过程中会导致温度的突变，从而使得电池隔离器、电极、电解液以及其他的部件遭受损伤温度。

发明内容

在各种实施例中，提供了方法和系统，用于以控制的方式来降低电池的功率从而使得，除了其他方面，抑制气体释放和快速热释放。该电池可选自锂离子电池、铅酸电池以及镍氢电池。因此该提供的方法和系统适于和汽车电池一起使用，包括那些作为可充电能量存储系统(RESS)的一部分而使用的。

在一些各种实施例中，提供的控制电池降低功率的方法包括(i)提供一种将被降低功率的电池；(ii)提供基本上非离子性降低功率的介质，包括离子中性的一种或多种可分散的电导体；(iii)使所述电池的正极端子和负极端子与所述降低功率的介质接触；以及(iv)维持所述降低功率的介质和所述端子之间的接触一段时间以充分降低所述电池的功率。所述降低功率的介质可通过如下步骤制备：(i)提供基本上非离子的水性介质；(ii)提供一种或多种可分散的非离子性电导体；以及(iii)以足以形成均匀混合物(例如，浆、悬浮液、或者相关的混合物)的方式将所述电导体分散在所述水性介质中。在一些实施例中，至少一个电导体是碳导体并且形成的所述降低功率的介质具有流变特性，其具有流体的可调节电导特性的优势从而使得以控制的方式来降低电池的功率。通过使用非离子性电导体(替代离子性导体，诸如盐或海水)，H₂和O₂的产气反应可以减少或者避免，这样可以解决腐蚀问题。

还在一些各种实施例中提供了用于控制的降低电池功率的系统。在一些该实施例中，提供的系统被配置以向电池、模块、段或组的内部提供降低功率的介质。该系统包括(a)容纳(或者被配置以接收)(i)基本上非离子的水性介质、(ii)一种或多种非离子性电导体、或者(iii)包括(i)和(ii)两者的容器；(b)一种或多种管线(例如，导管、管子或者软管)被配置以流体地连接所述容器和所述电池、模块、段或组；以及(c)流体地连接至所述容器、一种或多种管线、和电池、模块、段或组的增压装置。在一些实施例中，所述降低功率的介质被提供至所述容器。在其他的实施例中，一种或多种成分被提供至所述容器，并且所述降低功率的介质通过混合在其中形成。在该实施例中，所述提供的系统可选地在所述容器的上游具有(a)所述水性介质的供给管线；(b)电导体供给盒或容器；或者(c)两者都有。在该系统的工作中，降低功率的介质被提供至要被降低功率的所述电池、模块、段或组的内部，并且在其中循环一段时间以充分地以控制的方式降低功率。