[发明专利]可充电电池

权利要求书

1.一种电池芯组，包括：

形成电池单元堆叠物的多个电池单元，每个电池单元包括至少一个负极和至少一个正极，其中金属离子在放电期间被从所述负极剥离并且在充电期间被再镀在所述负极上；以及

抑制结构，至少部分地围绕所述电池单元堆叠物，其中所述抑制结构向所述电池单元堆叠物赋予在某个值的基本上均一的表面压力。

2.根据权利要求1所述的电池芯组，其中所述基本上均一的表面压力是至少约50psi。

3.根据权利要求2所述的电池芯组，其中所述电池单元在至少100个充电/放电循环内保持大于2.5Ah的放电容量。

4.根据权利要求3所述的电池芯组，包括具有在30％SoC的至少约590Wh/L的芯组能量密度的至少四个电池单元。

5.根据权利要求2所述的电池芯组，其中所述负极包含锂金属。

6.根据权利要求1所述的电池芯组，其中所述抑制结构包括所述电池单元堆叠物被放入其中的壳体，其中所述壳体具有在两个端部的开口。

7.根据权利要求6所述的电池芯组，还包括至少一个依从衬垫，其中所述至少一个依从衬垫布置在两个电池单元之间，并且所述至少一个依从衬垫的厚度由所述电池单元的膨胀程度决定并且在允许的电池组体积和所述依从衬垫的硬度额定值的变量之间被优化。

8.根据权利要求7所述的电池芯组，其中所述依从衬垫包含具有在约40-90之间的邵氏硬度和在约22-40％之间的巴肖氏弹性的聚氨酯片材材料。

9.根据权利要求8所述的电池芯组，还包括布置在两个电池单元之间的冷却衬垫。

10.根据权利要求2所述的电池芯组，其中所述抑制结构包括：

安装单元，界定可变空间以容纳所述电池单元堆叠物；以及

至少一个弹性构件，围绕所述安装单元以向所述安装单元赋予所述表面压力。

11.根据权利要求10所述的电池芯组，其中所述安装单元包括：

与彼此相反的第一端板和第二端板，每个端板包括至少一对分别地设置在每个侧部的滑动轴环；

引导棒，被插入所述滑动轴环中以将所述电池单元堆叠物在充电和放电循环期间由于膨胀和收缩产生的运动限制至基本上垂直于电池单元面的单一的自由度，其中所述引导棒配置为在每个端部滑动地接收在所述滑动轴环中。

12.根据权利要求11所述的电池芯组，包括四个所述引导棒和八个所述滑动轴环，其中每个滑动轴环布置在所述端板上近似地毗邻于所述端板的角落并且其中所述引导棒和所述滑动轴环配合以允许所述电池单元堆叠物在基本上垂直于所述电池单元面的方向的膨胀和收缩，同时限制所述电池单元堆叠物的扭曲、歪斜或折曲以保持所述电池单元面上的基本上均一的最小压力。

13.根据权利要求12所述的电池芯组，其中所述至少一个弹性构件具有至少近似地5.43磅/英寸的弹簧常数。

14.根据权利要求1所述的电池芯组，其中所述电池单元包括锂离子电池单元。

15.一种电池组，包括：

形成电池单元堆叠物的多个电池单元，每个电池单元包括至少一个负极和至少一个正极，其中金属离子在放电期间被从所述负极剥离并且在充电期间被再镀在所述负极上；

壳体，容纳所述电池单元堆叠物，具有至少约50psi的预负荷表面压力，其中所述壳体具有足以经过所述电池单元堆叠物的多个充电和放电循环保持所述表面压力的刚度；以及

至少两个依从衬垫，其中每个依从衬垫布置在所述电池单元之间，所述依从衬垫在充电期间均匀地分布所述电池单元膨胀压力并且在放电期间推动返回至所述电池单元。