[发明专利]用于减轻气体积聚的蓄电池模块及其方法

说明书

背景技术

一个或多个蓄电池模块已经被提议作为用于电气装置（例如，电动车辆）的清洁的、有效的且环境友好的功率源。多个单独的蓄电池电池单元组件形成蓄电池模块。蓄电池电池单元组件可以是各种类型的，例如锂离子蓄电池电池单元。蓄电池模块被设置成供应足以操作该电气装置的电功率量。

多个单独蓄电池电池单元组件必须被物理地支撑和保护，并且与彼此以及与电气装置电气通信。此外，通常期望在蓄电池电池单元组件的充电和放电期间向该蓄电池电池单元组件提供冷却。在通常的充电和放电循环期间，气体被形成并捕获在蓄电池电池单元组件内。如果随着时间的经过而不经处理，那么被捕获的气体可导致对蓄电池电池单元组件的内部结构的损坏，例如电极从集电器的脱离（delamination）或者电接触或离子接触的消失。该脱离过程以及电接触的消失可导致蓄电池电气性能的降级。

期望制造蓄电池模块，其中在充电和放电循环期间在各个蓄电池电池单元组件内产生的气体的影响被最小化。

发明内容

根据本发明，提供一种蓄电池模块，该蓄电池模块包括构造成彼此电气通信的多个蓄电池电池单元组件。每个蓄电池电池单元组件具有由壳体包围的电极堆。所述电极堆定位在所述壳体中，以在所述电极堆与所述壳体之间形成一个或多个外围空间。支撑构件邻近于所述蓄电池电池单元组件中的每个定位以接触所述电极堆的期望部分。所述支撑构件构造成将压缩力集中在所述电极堆的期望部分上。所述压缩力将在所述电极堆的操作期间形成的气体驱入到所述壳体内的所述外围空间中。

根据本发明，还提供一种蓄电池模块，该蓄电池模块包括构造成彼此电气通信的多个蓄电池电池单元组件。每个蓄电池电池单元组件具有由壳体包围的电极堆。所述电极堆定位在所述壳体中，以在所述电极堆与所述壳体之间形成一个或多个外围空间。一个或多个支撑构件邻近于所述蓄电池电池单元组件定位以接触所述电极堆的期望部分。所述支撑构件构造成将压缩力集中在所述电极堆的期望部分上。所述压缩力在所述壳体内产生压力梯度，并且所述压力梯度将在所述电极堆的操作期间形成的气体驱入到所述壳体内的所述外围空间中。

根据本发明，还提供一种形成蓄电池模块的方法，所述方法包括以下步骤：提供多个蓄电池电池单元组件，所述蓄电池电池单元组件构造成彼此电气通信，每个蓄电池电池单元组件具有由壳体包围的电极堆，其中，所述电极堆定位在所述壳体中，以在所述电极堆与所述壳体之间形成一个或多个外围空间；以及将一个或多个支撑构件邻近于所述蓄电池电池单元组件定位以接触所述电极堆的期望部分，所述支撑构件构造成将压缩力集中在所述电极堆的期望部分上，其中，所述压缩力将在所述电极堆的操作期间形成的气体驱入到所述壳体内的所述外围空间中。

本发明还提供了以下技术方案。

方案1. 一种蓄电池模块，所述蓄电池模块包括：

多个蓄电池电池单元组件，所述蓄电池电池单元组件构造成彼此电气通信，每个蓄电池电池单元组件具有由壳体包围的电极堆，其中，所述电极堆定位在所述壳体中，以在所述电极堆与所述壳体之间形成一个或多个外围空间；以及

支撑构件，所述支撑构件邻近于所述蓄电池电池单元组件中的每个定位以接触所述电极堆的期望部分，所述支撑构件构造成将压缩力集中在所述电极堆的期望部分上；

其中，所述压缩力将在所述电极堆的操作期间形成的气体驱入到所述壳体内的所述外围空间中。

方案2. 根据方案1所述的蓄电池模块，其中，冷却模块定位在所述蓄电池电池单元组件之间。

方案3. 根据方案1所述的蓄电池模块，其中，由所述支撑构件施加的所述压缩力附加于用于组装所述蓄电池模块的压缩力。

方案4. 根据方案3所述的蓄电池模块，其中，附加的压缩力处于从大约25 psi至大约50 psi的范围内。

方案5. 根据方案1所述的蓄电池模块，其中，所述支撑构件具有金字塔的形状。

方案6. 根据方案1所述的蓄电池模块，其中，所述支撑构件包括插件。

方案7. 根据方案6所述的蓄电池模块，其中，所述插件由与形成所述支撑构件的材料相比具有不同密度的材料来形成。

方案8. 一种蓄电池模块，所述蓄电池模块包括：

多个蓄电池电池单元组件，所述蓄电池电池单元组件构造成彼此电气通信，每个蓄电池电池单元组件具有由壳体包围的电极堆，其中，所述电极堆定位在所述壳体中，以在所述电极堆与所述壳体之间形成一个或多个外围空间；以及