專(zhuān)利名稱(chēng)：蓄電器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄電器件。
背景技術(shù)：
鉛酸電池組被廣泛地使用。它們?cè)谛枰诙虝r(shí)期提供高的起動(dòng)電 流的能力的機(jī)動(dòng)車(chē)輛中使用。它們還在在干線(xiàn)電源故障的情形中需要 備用電力，而裝備不具有適合于提供備用發(fā)電機(jī)的足夠尺寸的裝備中 使用。被大量地使用的這種電池組還用于向僅僅要求短距離的運(yùn)載工 具的電動(dòng)機(jī)提供功率。在鉛酸類(lèi)型的電池組的存在期間，已經(jīng)對(duì)其進(jìn) 行了改進(jìn)，但是自問(wèn)世以來(lái)，其尚未發(fā)生任何根本性的改變。出于諸如為并不需要高電流的電子設(shè)施提供功率的其它目的，已 經(jīng)研制出來(lái)鋰鐵和鎳鎘電池組。上述所有電池組都是所謂的二次電池，這意味著它們是能夠被充 電的。在本PCT申請(qǐng)PCT/IB2006/002784 (在2007年4月19日以 WO2007/042892公開(kāi))的說(shuō)明書(shū)中，公開(kāi)了一種蓄電電池組，它具有 正和負(fù)充電端子以及正和負(fù)放電端子。該電池組的構(gòu)造基于在其上具 有的正和負(fù)膏劑(paste)的鉛板。該電池組能夠同時(shí)地充電和放電。 當(dāng)例如被裝配到機(jī)動(dòng)車(chē)輛時(shí)，充電端子被連接到車(chē)輛的交流發(fā)電機(jī)并 且放電端子被連接到車(chē)輛的電氣設(shè)備。本發(fā)明的目的在于提供一種蓄電電池組，它具有新穎的構(gòu)造，并 且能夠如在以上標(biāo)明的PCT申請(qǐng)中公開(kāi)的一樣，被同時(shí)地充電和放電。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于電化電池的構(gòu)件，該構(gòu)件包括構(gòu)成電極的第一和第二導(dǎo)電軌道(track)，除每一個(gè)軌道的連接 翼片(tab)之外，該軌道被嵌入電化活性電池組膏劑中，并且被所述 膏劑物理地相互分離，從而在該第一和第二軌道之間無(wú)任何直接電接 觸。每一個(gè)軌道均優(yōu)選地包括第一電極條帶，從所述第一電極條帶中 延伸多個(gè)平行、隔開(kāi)的第二電極條帶，軌道的第二條帶是多分支 (imtermeshed)的，使得第一軌道的第二條帶與第二軌道的第二條帶 交替。為了形成電化電池，使用如上限定的兩個(gè)構(gòu)件， 一個(gè)構(gòu)件的電化 活性膏劑是正的，并且另一構(gòu)件的電化活性膏劑是負(fù)的，構(gòu)件被并置 并且在其間存在多孔、電絕緣的間隔器(spacer)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于電化電池的構(gòu)件，該構(gòu)件 包括多孔基板，該基板在其一側(cè)上具有第一和第二被電隔離的導(dǎo)電軌 道，每一個(gè)軌道構(gòu)成電極并且被連接到各自的端子，并且電化活性膏 劑層覆蓋所述軌道?？梢酝ㄟ^(guò)模制將軌道提供在基板上，或者以另外形成軌道并且然 后將其固緊到基板上。以此形式，軌道能夠位于基板中的凹槽內(nèi)。在一種可選形式中，通過(guò)蝕刻掉基板上的金屬涂層以保留具有軌道結(jié)構(gòu) 的剩余金屬，來(lái)提供軌道。能夠利用耐酸金屬來(lái)涂覆所述剩余金屬。 在進(jìn)一步的方法中，通過(guò)電鍍多孔基板而提供所述軌道。為了形成電池，該構(gòu)件能夠在基板的另一側(cè)上具有第三和第四被 電隔離的導(dǎo)電軌道，該第三和第四軌道構(gòu)成電極并且被連接到各自的電池組端子，并且存在覆蓋所述第三和第四軌道的電化活性電池組膏 劑，覆蓋第一和第二軌道的膏劑具有與覆蓋第三和第四軌道的膏劑相 反的極性。為了形成電池組，第一、第二、第三和第四軌道的端子分別地相 互電連接，由此該電池具有兩個(gè)負(fù)和兩個(gè)正端子。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種電化電池，該電化電池包括多 孔基板，該基板具有在其一側(cè)上的第一和第二被電隔離的導(dǎo)電軌道， 該軌道構(gòu)成電池組電極并且被連接到各自的端子，第一電化活性膏劑 層覆蓋所述第一和第二軌道，所述第一電化活性膏劑層和第一和第二 軌道構(gòu)成電池的陰極；在基板另一側(cè)上的第三和第四被電隔離的導(dǎo)電 軌道，第三和第四軌道被連接到各自的端子，并且第二膏劑層覆蓋所 述第三和第四軌道，第二電化活性膏劑層和第三和第四軌道構(gòu)成電池 的陽(yáng)極。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種用于電化電池的構(gòu)件，該構(gòu)件 包括基板，該基板具有在其一側(cè)上的第一導(dǎo)電軌道，該軌道被連接 到第一電池組端子；覆蓋所述第一軌道的電化活性正膏劑層；在基板 另一側(cè)上的第二導(dǎo)電軌道，該第二軌道被連接到第二電池組端子；以 及，覆蓋所述第二軌道的電化活性負(fù)膏劑層。為了使得能夠使用兩個(gè)或者更多個(gè)充電源，以及向兩個(gè)或者更多 個(gè)功耗器件提供功率，可以提供被連接到各自的充電和/或放電端子的 多于兩個(gè)的軌道。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種制造用于電化電池的構(gòu)件的方 法，該方法包括形成電化活性膏劑層，靠著所述層安置第一和第二被 電隔離的導(dǎo)電電極，并且利用另外的膏劑覆蓋所述電極，由此將該電 極嵌入。所述膏劑層能夠在模具盒中形成，電極被置于層上并且然后被另 外的膏劑覆蓋。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明為了更好地理解本發(fā)明，并且示出可以如何地實(shí)施本發(fā)明，現(xiàn)在 將通過(guò)示例的形式對(duì)附圖進(jìn)行參考，其中

圖1是電池組殼體的示圖； 圖2是電池構(gòu)件的前視圖；圖3是在圖2的線(xiàn)Ill-Ill上的截面并且示出一種被修改的構(gòu)造； 圖4是圖2的電池構(gòu)件的示圖；圖5是形成電池組電池的所述構(gòu)件的裝配的示圖； 圖6是三個(gè)電池組電池的示圖；圖7是裝配有連接器和端子的圖6的電池的示圖；圖8示出在圖1的電池組殼體中的圖7的電池；圖9是另外的電池構(gòu)件的示圖；圖IO示出了包括圖9的構(gòu)件的電池組；圖11是電池構(gòu)件的另外的形式的示圖；圖12示出電池組電極的部分和定位元件的部分；圖13是示出圖ll構(gòu)件生產(chǎn)的截面；圖14是進(jìn)一步的構(gòu)件的邊緣視圖；圖15和16示出了具有如在圖8或者圖IO中所示的電池組的裝備；以及圖17示出了燃料電池。
具體實(shí)施方式
首先參考圖1，所示出的電池組殼體IO包括在其中具有兩個(gè)豎直 分隔壁(partition) 14的基部12和在其中具有七個(gè)孔的蓋16。在電池 組已被電解液填充之后，孔18的行通過(guò)插塞(未示出)而被封閉。電 池組的四個(gè)端子通過(guò)孔20凸出。一旦電池(在下文中描述)已被置于由分隔壁14和殼體10的壁限定的隔室中，蓋16便被熱密封到基部12?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖2，所示出的結(jié)構(gòu)包括由非導(dǎo)電材料制成的基板22。 該基板可以例如由用于制造印刷電路板(被稱(chēng)作"Viroboard")的材 料制成。這種材料可以以片狀獲得，并且在其中具有大量小孔。所述 的孔允許電解液進(jìn)入材料中，因此對(duì)于本發(fā)明的目的而言，能將其視 為是多孔的。還可以使用具有芯吸作用并且允許電解液通過(guò)其遷移的 材料。該基板具有矩形形式，并且具有從其中凸出的四個(gè)一體翼片24、 26、 28和30。如從下面的說(shuō)明可以理解地，在圖2中僅僅示出基板22 的小部分。每一個(gè)均構(gòu)成電池組電極的兩個(gè)導(dǎo)電軌道32和34被設(shè)于基板22 的可視面上。為了便于示意，已經(jīng)將軌道32沿著一個(gè)方向劃有陰影線(xiàn)， 并且已經(jīng)將軌道34沿著另一方向劃有陰影線(xiàn)，并且基板22的可視部 分保持原樣。軌道32包含(cover)大部分的翼片24并且沿著基板22的一個(gè)豎 直邊緣以及沿著下水平邊緣延伸。軌道32的條帶36從軌道32的沿著 基板的下邊緣延伸的部分豎直向上地凸出。軌道34包含(cover)翼片26并且?guī)缀蹩邕^(guò)基板22的頂邊緣的全 部寬度延伸。條帶38從軌道34的沿著基板的頂邊緣延伸的部分向下 地延伸。條帶36和38相互交叉但是并不接觸。在這個(gè)意義上，軌道. 被相互電隔離。在基板的另一側(cè)上存在相同布置的軌道，這些軌道終止于翼片28 和30處。在圖4中，小部分的這些軌道在40和42處可視。能夠使用在每一側(cè)上具有薄的銅層的基板生產(chǎn)軌道32、 34、 40和 42。所述層被掩膜覆蓋以保護(hù)銅的將被保留的區(qū)域，并且暴露出的銅 被蝕刻。在移除掩膜之后，利用例如鉛、鎘、鋰或者鎳的耐酸金屬或 者利用耐酸金屬氫化物電鍍剩余的銅。在使用中，可能的是，剩余的 銅將被侵蝕，但是耐酸金屬得以保留。
然后利用電化活性氧化物膏劑涂覆基板的面，該膏劑能夠是例如 氧化鉛、氧化鎘、氧化鋰或者氧化鎳。如果使用鉛，則在其中具有碳 黑并且被稱(chēng)作"膨脹劑"的氧化鉛能夠被用作電化活性負(fù)膏劑并且不 含碳的氧化鉛能夠被用作電化活性正膏劑。
膏劑完全地覆蓋基板的兩個(gè)面，使得軌道除在翼片24、 26、 28和 30上的部分之外被嵌入膏劑中。各軌道構(gòu)成板的電極。
同時(shí)具有電極以及正和負(fù)電化活性膏劑的圖2、 3和4的構(gòu)件因此 同時(shí)具有陽(yáng)極和陰極，并且用作產(chǎn)生低電壓的電池。
以圖3的形式，該基板在其兩個(gè)面中具有凹槽44,軌道位于凹槽 44中。圖3中的軌道能夠被鑄造、或者另外形成并且然后被壓入凹槽 44中。能夠提供諸如凹槽和軌道的聯(lián)鎖部件的適當(dāng)?shù)难b置，以將軌道 固緊到位。
如果基板中的凹槽延伸到基板的頂邊緣和底邊緣，則軌道能夠滑 動(dòng)到它們中而不是被壓入。為此目的所需的軌道32在翼片24上的部 分應(yīng)該終止于所示的跨過(guò)翼片24延伸的虛線(xiàn)處，從而防止軌道在它們 被滑入時(shí)相互干擾。
根據(jù)另外一種制造方法，軌道被鑄造或者模制，并且然后被置于 注模的模腔中。 一旦模具己被封閉，塑料材料便被注入在軌道之間的 窄的間隙中以形成薄的基板22。模制基板的塑料材料是多孔的，從而允許電解液通過(guò)其滲入。
軌道32、 34、 40、 42的條帶36、 38的相互交叉的布置保證了大 量的膏劑靠近軌道。雖然這種布置是一種實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單的布置，但是 使得大量的兩種膏劑團(tuán)塊鄰近軌道的任何其它軌道的布置也能夠被采 用。
還能夠?qū)⒛退峤饘匐婂兊蕉嗫缀铣伤芰喜牧系谋〉幕迳希纱?形成軌道。
圖5示出如在圖2、 3和4中所示意的被相互并置的五個(gè)構(gòu)件，在 其間存在四個(gè)多孔耐酸分離器46。圖5的結(jié)構(gòu)構(gòu)成如傳統(tǒng)使用的術(shù)語(yǔ) 中所述的電池。
圖6與圖5相似，但是示出了一起地構(gòu)成電池組的三個(gè)電池C1、 C2禾卩C3 。
在圖7中，電池也被表示為Cl、 C2和C3。延伸到被表示為Cl 和C2的電池的翼片24上的軌道32被橋接件48相互連接，并且同樣 地在電池Cl和C2的翼片26上終止的軌道34已經(jīng)被橋接件50相互連 接。
延伸到電池C1的翼片28上的軌道40被橋接件52連接，端子54 從橋接件52凸出。同樣地，延伸到翼片30上的軌道42被橋接件56 相互連接，端子58從橋接件56凸出。
橋接件60和62連接電池C3的正軌道，并且端子64和66從橋接 件60禾B 62凸出。橋接件68和70將電池C2的正軌道結(jié)合到電池C3 的負(fù)軌道。符號(hào)+和-已被插入圖7以示意構(gòu)件的極性。
11端子64和66是正充電和正放電端子，并且端子54和58是負(fù)放 電和充電端子。形成用于充電的電極軌道的材料能夠具有比構(gòu)成用于 放電的軌道的導(dǎo)電材料更高的導(dǎo)電率。
在圖8中，三個(gè)電池C1、 C2和C3位于基部12的隔室中。當(dāng)蓋 16被壓到基部上時(shí)，端子54、 58、 64和66通過(guò)孔20凸出，電解液被 倒入并且插塞(未示出)被插入填充孔18中。
覆蓋軌道的電化活性膏劑是多孔的，并且電解液可以滲入該膏劑。 因?yàn)榛?2被穿孔，或者另外是多孔的，電解液最終在兩個(gè)膏劑層之 間橋接。因此，如在上面指出的，具有負(fù)和正這兩種膏劑材料的圖2 構(gòu)件自身構(gòu)成電池，其中電解液與這兩種膏劑材料接觸。
如果并不期望在前段中描述的電池能夠同時(shí)地充電和放電，則軌 道32和34能夠被相互電連接并且被電連接到單一端子，同樣地，軌 道40、 42能夠被相互電連接并且被電連接到單一端子。
實(shí)驗(yàn)工作已經(jīng)表明，當(dāng)從太陽(yáng)面板獲得充電電流時(shí)，電池組會(huì)"自 行調(diào)節(jié)"，電池組在當(dāng)太陽(yáng)能失去時(shí)的傍晚被完全充電。實(shí)驗(yàn)工作已 經(jīng)進(jìn)一步表明，當(dāng)太陽(yáng)能或者另一能源被用于產(chǎn)生充電電流時(shí)，通過(guò) 調(diào)節(jié)充電和放電電流，"過(guò)量充電"是可能的。這使得產(chǎn)生了形成氣 泡溢出并且能夠被收集的氫氣和氧氣。
在圖9中示出另外的電池構(gòu)件72。板72的基板是薄的、柔性的和 多孔的并且能夠被巻成柱形形式。在圖2的電池構(gòu)件和圖9的構(gòu)件之 間的主要差別在于，構(gòu)件72是細(xì)長(zhǎng)的矩形形式(如與基本正方形的相 對(duì)比)并且被表示為74、 76、 78和80的翼片被不同地定位。如與全 部從同一邊緣凸出的圖2中的翼片相對(duì)比，這些中的兩個(gè)翼片從基板 的相對(duì)的較長(zhǎng)邊緣中的每一個(gè)凸出。圖10的電池組包括通過(guò)被表示為84的端子結(jié)構(gòu)在一端被封閉的
柱形殼體82。結(jié)構(gòu)84包括通過(guò)被表示為卯和92的分離器彼此絕緣， 并且與殼體的剩余部分絕緣的兩個(gè)端子86、 88。
通過(guò)被標(biāo)注為94的另外的端子結(jié)構(gòu)將殼體的另一端封閉。結(jié)構(gòu)94 還提供通過(guò)分離器100和102而相互絕緣并且與殼體被電絕緣的、被 表示為96和98的兩個(gè)端子。
翼片74、 76、 78和80被連接到端子86、 88、 96和98中的各自
的一個(gè)。這在殼體的一端處提供了負(fù)充電和放電端子，并且在殼體的 另一端處提供了正充電和放電端子。
圖11所示的電池構(gòu)件104包括如將參考圖13在下文中描述地生 產(chǎn)的電化活性電池組膏劑的矩形塊106。
具有在圖2中所示的形式的兩個(gè)軌道108、 110嵌入在膏劑中。軌 道以如此方式位于電池組膏劑團(tuán)塊中，使得它們被相互間物理地隔離 并且因此不直接電接觸。軌道的連接翼片112、 114從膏劑團(tuán)塊的上邊 緣凸出。
能夠利用鑄造或者模制、或者由焊接或者被另外固緊到一起的單 獨(dú)的構(gòu)件來(lái)制造軌道。對(duì)于較小的電池組，軌道能夠由導(dǎo)電材料薄條 帶構(gòu)成。對(duì)于較大電池，軌道能夠是矩形或者圓形截面的更厚的棒。 每一個(gè)嵌入軌道均構(gòu)成電極。
為了保證在軌道之間無(wú)任何直接電接觸，可以使用定位元件。在 圖12中，圓桿116、 118形成一個(gè)軌道的部分，并且桿120形成另一 軌道的部分。所示的定位元件122包括用于容納桿的環(huán)124和結(jié)合環(huán) 124的帶子126。元件122由電絕緣材料制成，所述電絕緣材料能夠抵 抗元件122所暴露的電池組膏劑和電解液的侵蝕。能夠在諸如圖13所示的矩形模具盒128中生產(chǎn)圖11的構(gòu)件。該
模具盒具有基部130，該基部130包括下壁部分B2和寬松的(loose) 上壁部分134。
膏劑層起初地被置于模具盒中，層厚大約是構(gòu)成最終電池組板的 并且被刮擦以與下壁部分132的頂邊緣齊平的團(tuán)塊厚度的一半。
該兩個(gè)軌道然后被置于膏劑層上并且被定位，使得在它們之間沒(méi) 有直接接觸。翼片112、 114從壁部分132凸出。部分134被置于部分 132上，并且然后利用膏劑將模具盒填充至部分134的壁的上邊緣水平， 由此在膏劑中嵌入軌道。部分134被配置為圍繞凸出翼片112、 114而 固定。
可以理解，諸如用于提供備用電能的較大的電池組具有比例如機(jī) 動(dòng)車(chē)輛電池更加龐大的構(gòu)造。在以上實(shí)施例中，構(gòu)成電極的軌道在同
一平面中。然而，在較大電池組中，構(gòu)成板的膏劑團(tuán)塊足夠厚以允許 軌道被沿著團(tuán)塊厚度的方向隔開(kāi)。在圖14中，電化活性膏劑的團(tuán)塊140 中并排地示出電隔離電極136、 138。
經(jīng)常是由于電極侵蝕，而使得電池組達(dá)到使用壽命的終點(diǎn)。除非 通過(guò)電池組的電流總是高于設(shè)計(jì)數(shù)值，否則膏劑通常仍然在可用狀態(tài) 中。
根據(jù)本發(fā)明，可能的是，如果電極被侵蝕，則可以提供能夠被更 換的電極。為了實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，圍繞塑料或者金屬成型器鑄造膏劑團(tuán)塊， 該成型器以如此方式漸縮，即，使得在膏劑已經(jīng)硬化之后，能夠易于 將其從膏劑中抽出。這在膏劑中留出漸縮的空腔，在所述空腔中能夠
插入金屬電極。如果被證實(shí)必要的話(huà)，則能夠?qū)⑦@些電極抽出以進(jìn)行 更換。在上述所有形式的電池構(gòu)件中，在每一個(gè)膏劑團(tuán)塊中存在兩個(gè)電 極。然而，可以將多于兩個(gè)的電極結(jié)合到每一個(gè)膏劑團(tuán)塊中，其中端 子數(shù)目的相應(yīng)地增加。
就考慮到充電而言，具有兩個(gè)充電電極使得為了充電目的能夠?qū)?兩個(gè)或者更多能量源連接到電池組。在放電方面，電極能夠被用于提 供不同的功率輸出。
根據(jù)另一制造方法，能夠在兩個(gè)輥?zhàn)又g向下地進(jìn)送多孔基板片。 每一個(gè)輥?zhàn)釉谄涿嬷芯哂袕?fù)制在基板上需要的軌道的凹槽的樣式。 膏劑被饋送到在基板兩側(cè)上的輥?zhàn)又g的壓區(qū)(nip)中。輥?zhàn)佑善渖?不附著膏劑的材料制成，并且基板由其上附著膏劑的材料制成。當(dāng)輥 子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，膏劑填充凹槽，并且被轉(zhuǎn)移到基板的兩個(gè)端面上。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖15，由此示出結(jié)合有如上所述的電池組的裝備。該電 池組被表示為B。
附圖標(biāo)記142代表具有12伏特直流充電電流的源。該源可以是具 有整流器的，并且如果有必要的話(huà)，是具有變壓器的交流發(fā)電機(jī)。交 流發(fā)電機(jī)體不被接地而是被固定，從而使其與安裝在上面的底座144 隔離。在146處示出絕緣墊片。該底座能夠是機(jī)動(dòng)車(chē)輛的金屬體。直 流充電電流的源142的正和負(fù)端子被分別地連接到電池組端子64和 58。
功耗裝置大體上由148代表，并且可以例如是在機(jī)動(dòng)車(chē)輛上消耗 功率的所有的器件。燃料泵是當(dāng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的主要功率消耗設(shè) 備，并且在夜間車(chē)燈也消耗相當(dāng)?shù)墓β?。裝置148跨接電池組端子66 和54。
15可以理解，在所示意的裝備中，從電池組B而不直接地從電源142 為功耗裝置148供電。
實(shí)驗(yàn)工作已經(jīng)表明，與具有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛相比，具有如在 圖15中所示的電裝備的機(jī)動(dòng)車(chē)輛每行駛100Km消耗更少的燃料，在 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，直接地從源142獲取能量，并且電池組僅僅向起動(dòng)馬達(dá) 提供電力，并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被關(guān)閉并且源142不進(jìn)行發(fā)電時(shí)向車(chē)輛的其 它電設(shè)施提供"備用"能量。
在圖15中，源142可以是發(fā)電太陽(yáng)能面板，電池組B可以是鋰鐵 或者鎳鎘類(lèi)型，并且裝置128可以是諸如蜂窩電話(huà)的電子儀器。太陽(yáng) 能面板能夠被固定到蜂窩電話(huà)殼體的外表面，并且當(dāng)被暴露于光線(xiàn)時(shí) 向電池組B提供充電電流。
在圖16的裝備中，存在串聯(lián)連接并且提供大約36伏特的電壓的 三個(gè)電池組B1、 B2和B3。附圖標(biāo)號(hào)150表示驅(qū)動(dòng)直流充電電流的源 152的汽油或者柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述源152可以是發(fā)電機(jī)或者交流 發(fā)電機(jī)。源152的各輸出端子跨接電池組Bl、 B2和B3的各充電端子。
電動(dòng)馬達(dá)154由電池組B1、B2和B3驅(qū)動(dòng)，并且跨接各放電端子。 在圖16中示出的裝備適用于為機(jī)動(dòng)車(chē)輛供能。
在圖17中，附圖標(biāo)號(hào)156代表燃料電池，該燃料電池能夠用于從 向其供應(yīng)的氫和氧來(lái)產(chǎn)生電能，或者當(dāng)向其供應(yīng)電能時(shí)產(chǎn)生氫和氧，
或者該燃料電池是可逆的并且能夠用于這兩個(gè)目的。
燃料電池156包括具有主壁158的殼體，主壁158在它們之間限 定尺寸足以容納如參考圖1到4描述的電池組板160或者如參考圖9 描述的電池組板的隔室。窄端壁162在它們之上具有豎直延伸的肋條 164，板160的豎直邊緣滑入肋條164中。肋條164和該豎直邊緣相配合從而將板160的一側(cè)上的空間與另一側(cè)上的空間密封，使得氣體不 能在這些空間之間流動(dòng)。
殼體的上端被密合配件封閉或者在蓋166上被密封，蓋166中具 有兩個(gè)氣體進(jìn)口和出口端口 168。蓋166和板160的上邊緣形成密封由 此將所述空間隔離。
每一個(gè)端口 168均在其中具有豎直分隔壁，分隔壁將端口細(xì)分。 每一個(gè)端口 168的分部(part)均分別地與所述空間之一連通，該分隔 壁防止端口分部中的氣體混合。蓋中具有兩個(gè)通道，每一個(gè)通道均通 向端口168的一個(gè)分部。
板的相對(duì)面用作陽(yáng)極和陰極，當(dāng)電流流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生氫氣和氧氣。所 產(chǎn)生的氣體經(jīng)由端口 168的分部從殼體流入通道中。
能夠在外罩中包含如在圖17中所示的多個(gè)電池156，該外罩提供 如在圖17中所示的多個(gè)平行壁158。這提供了多個(gè)隔室。蓋具有端口 并且提供有使得所產(chǎn)生的氧氣能夠被引導(dǎo)到公共出口并且所產(chǎn)生的氫 氣能夠被引導(dǎo)到另一公共出口的通道。
權(quán)利要求
1.一種用于電化電池的構(gòu)件，包括構(gòu)成各電極的第一和第二導(dǎo)電軌道，除所述每一個(gè)軌道的連接翼片之外，所述各軌道嵌入電化活性電池組膏劑中并且被所述膏劑物理地相互分離，從而在所述第一和第二軌道之間無(wú)任何直接電接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的構(gòu)件，其中所述每一個(gè)軌道均包括第一電極條帶，多個(gè)平行、隔開(kāi)的第二電極條帶從所述第一電極條帶延伸，所 述軌道的所述第二條帶是多分支的，使得所述第一軌道的所述第二條 帶與所述第二軌道的所述第二條帶交替。
3. —種電化電池，包括根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2的兩個(gè)構(gòu) 件，所述一個(gè)構(gòu)件的電化活性膏劑是正的，并且所述另一個(gè)電池組板 的電化活性膏劑是負(fù)的，所述的板被并置，并且在其間存在多孔的電 絕緣間隔器。
4. 一種用于電化電池的構(gòu)件，所述構(gòu)件包括多孔基板，所述多孔 基板在其一側(cè)上具有第一和第二被電隔離的導(dǎo)電軌道，所述每一個(gè)軌道均構(gòu)成電極并且被連接到各自的端子，以及覆蓋所述各軌道的電化 活性膏劑層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的構(gòu)件，其中，通過(guò)模制將所述軌道提供在所 述基板上，或者另外形成所述軌道，并且然后將所述軌道固緊到所述 基板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的構(gòu)件，其中，所述軌道位于所述基板中的凹 槽內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4的構(gòu)件，其中，通過(guò)蝕刻掉所述基板上的金屬涂層，以保留具有所述軌道構(gòu)造的剩余金屬，來(lái)提供所述軌道。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的構(gòu)件，其中，利用耐酸金屬涂覆所述剩余金屬。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4的構(gòu)件，其中，通過(guò)電鍍多孔基板來(lái)提供所述 軌道。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4到9中任何一項(xiàng)并且在所述基板的另一側(cè)上 具有第三和第四被電隔離的導(dǎo)電軌道的構(gòu)件，所述第三和第四軌道構(gòu) 成電極并且被連接到各自的電池組端子，并且存在電化活性電池組膏 劑覆蓋所述第三和第四軌道，覆蓋所述第一和第二軌道的膏劑具有與 覆蓋第三和第四軌道的所述膏劑相反的極性。
11. 一種電池組，包括根據(jù)權(quán)利要求IO的多個(gè)構(gòu)件，所述第一、 第二、第三和第四軌道的端子被分別地相互電連接，由此所述電池組 具有兩個(gè)負(fù)和兩個(gè)正端 >子。
12. —種電化電池，包括多孔基板，所述基板在其一側(cè)上具有 第一和第二被電隔離的導(dǎo)電軌道，所述軌道構(gòu)成電池組電極并且被連 接到各自的端子，第一層電化活性膏劑覆蓋所述第一和第二軌道，所 述第一層電化活性膏劑和所述第一和第二軌道構(gòu)成所述電池的陰極； 在所述基板另一側(cè)上的第三和第四導(dǎo)電的被電隔離的軌道，所述第三 和第四軌道被連接到各自的端子，并且第二層膏劑覆蓋所述第三和第 四軌道，所述第二層電化活性膏劑和所述第三和第四軌道構(gòu)成所述電 池的陽(yáng)極。
13. —種用于電化電池的構(gòu)件，包括基板，所述基板具有在其 一側(cè)上的第一導(dǎo)電軌道，所述軌道被連接到第一電池組端子，電化活 性正膏劑層覆蓋所述第一軌道；在所述基板另一側(cè)上的第二導(dǎo)電軌道，所述第二軌道被連接到第二電池組端子，并且電化活性負(fù)膏劑層覆蓋 所述第二軌道。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1、 2、 4到10或者13中任何一項(xiàng)的構(gòu)件，包括多于兩個(gè)軌道，由此使得多于兩個(gè)充電源和/或多于兩個(gè)功耗器件能 夠被連接到各自的充電和/或放電端子。
15. —種制造用于電化電池的構(gòu)件的方法，包括形成電化活性膏劑層，靠著所述層安置第一和第二被電隔離的導(dǎo)電電極，以及，利用 另外的膏劑覆蓋所述電極，由此嵌入所述電極。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中在模具盒中形成所述膏劑層， 所述電極被置于所述層上，并且然后被另外的膏劑覆蓋。
17. —種燃料電池，所述燃料電池當(dāng)氫氣和氧氣饋送到其中時(shí)， 能夠產(chǎn)生電力，并且當(dāng)電流流過(guò)所述燃料電池時(shí)產(chǎn)生氫氣和氧氣，使 用根據(jù)權(quán)利要求1、 2、 4到10或者13中任何一項(xiàng)的構(gòu)件構(gòu)造所述電 池。
全文摘要
公開(kāi)了一種用于電化電池的構(gòu)件，該構(gòu)件包括電化活性膏劑團(tuán)塊，所述膏劑團(tuán)塊具有嵌入其中的兩個(gè)或者更多導(dǎo)電的被電隔離的電極。端子從該團(tuán)塊凸出并且被電連接到電極。該團(tuán)塊能夠自支撐，或者能夠具有位于多孔基板的一個(gè)面上的層的形式。在基板的另一側(cè)上具有膏劑。在基板一側(cè)上的膏劑可以是正的，并且在基板另一側(cè)上的膏劑可以是負(fù)的，由此該構(gòu)件構(gòu)成電池。
文檔編號(hào)H01M10/36GK101652881SQ200780047086
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者揚(yáng)·彼得魯斯·休曼 申請(qǐng)人:揚(yáng)·彼得魯斯·休曼