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(19)國家知識產權局PCT/US2023/0811762023WO2024/118513EN2024.06.06地址美國有限公司11038專利代理師張丹H01M50/211(2006.01)H01M5H01M5H01M5H01M8/2404(2006.01)H01M8/248(2006.01)H01M50/264(2006.01)大縱橫比電化學電池單元模塊及其生產方法本文所述的實施例涉及具有用于施加壓縮第一平面片材之間的所述壓縮接觸和所述第二結構構件與所述第二平面片材之間的所述壓縮接觸共同向所述電化學電池單元組件提供結構2多個電化學電池單元,所述多個電化學電池單元布置成堆疊;第一平面片材,所述第一平面片材與所述堆疊的第一側接觸;第二平面片材,所述第二平面片材與所述堆疊的第二側接觸;第一結構構件,所述第一結構構件與所述第一平面片材壓縮接觸;以及第二結構構件,所述第二結構構件與所述第二平面片材壓縮接觸,其中所述第一結構構件與所述第一平面片材之間的所述壓縮接觸和所述第二結構構件與所述第二平面片材之間的所述壓縮接觸共同向所述電化學電池單元組件提供結構剛度。2.根據(jù)權利要求1所述的電化學電池單元組件,其中所述第一結構構件和所述第二結構構件包括具有小塊的壓力板,所述小塊被配置為對所述第一平面片材和所述第二平面片材施加壓縮力。3.根據(jù)權利要求2所述的電化學電池單元組件,其中所述小塊在靠近所述電化學電池單元堆疊的水平中心的位置處具有第一長度,并且在靠近所述電化學電池單元堆疊的水平邊緣的位置處具有第二長度,所述第一長度大于所述第二長度。4.根據(jù)權利要求3所述的電化學電池單元組件,其進一步包括夾具,所述夾具被配置為對所述第一結構構件和所述第二結構構件施加壓縮力。5.根據(jù)權利要求1所述的電化學電池單元組件,其中所述堆疊具有至少約100的長度與厚度縱橫比。6.根據(jù)權利要求1所述的電化學電池單元組件,其中所述第一結構構件和所述第二結構構件各自包括葉片彈簧,所述葉片彈簧被配置為向所述第一平面片材和所述第二平面片材施加壓縮力。7.根據(jù)權利要求1所述的電化學電池單元組件,其進一步包括容納結構,所述容納結構被配置為容納所述結構構件。8.根據(jù)權利要求1所述的電化學電池單元組件,其中所述第一結構構件和所述第二結構構件各自包括可充脹囊。9.根據(jù)權利要求1所述的電化學電池單元組件,其中電化學電池單元的所述堆疊具有至少約20的長度與厚度縱橫比。10.一種形成電化學電池單元組件的方法,所述方法包括:堆疊多個電化學電池單元以形成電化學電池單元堆疊;在所述電化學電池單元堆疊的第一側上設置第一平面結構;在所述電化學電池單元堆疊的第二側上設置第二平面結構,所述第二側與所述第一側在所述第一平面結構上設置第一結構構件;以及在所述第二平面結構上設置第二結構構件,以形成所述電化學電池單元組件,其中所述第一結構構件對所述第一平面結構施加力,并且所述第二結構構件對所述第二平面結構施加力。11.根據(jù)權利要求10所述的方法,其進一步包括:在容納結構中設置所述多個電化學電池單元、所述第一平面結構、所述第二平面結構、3所述第一結構構件和所述第二結構構件,其中所述容納結構對所述第一結構構件和所述第二結構構件施加力,使得所述第一結構構件對所述第一平面結構施加力,并且所述第二結構構件對所述第二平面結構施加力。12.根據(jù)權利要求10所述的方法,其中所述第一結構構件和所述第二結構構件各自包括多個小塊,所述多個小塊靠近所述電化學電池單元堆疊的水平中心具有第一長度并且靠近所述電化學電池單元堆疊的水平邊緣具有第二長度,所述第一長度大于所述第二長度。13.根據(jù)權利要求10所述的方法,其中所述第一結構構件和所述第二結構構件各自包括葉片彈簧。14.根據(jù)權利要求10所述的方法,其中所述第一結構構件和所述第二結構構件各自包括可充脹構件。15.根據(jù)權利要求14所述的方法,其進一步包括:在容納結構中設置所述多個電化學電池單元、所述第一平面結構、所述第二平面結構、所述第一結構構件和所述第二結構構件;以及使所述第一結構構件和所述第二結構構件充脹。16.根據(jù)權利要求10所述的方法,其中所述電化學電池單元堆疊具有至少約20:1的縱橫比。多個電化學電池單元,所述多個電化學電池單元布置成電化學電池單元的堆疊;平面結構,所述平面結構設置在電化學電池單元的所述堆疊上;以及結構構件,所述結構構件設置在所述平面結構上,所述結構構件包括葉片彈簧、可充脹構件、加勁肋、包括多個小塊的平面片材或形成蜂窩結構的材料片中的至少一者;其中所述結構構件被配置為向所述平面結構施加壓縮力。18.根據(jù)權利要求17所述的電化學電池單元組件,其中電化學電池單元的所述堆疊具有至少約20:1的縱橫比。19.根據(jù)權利要求17所述的電化學電池單元組件,其進一步包括:容納結構,所述容納結構被配置為容納并接觸所述結構構件。20.根據(jù)權利要求19所述的電化學電池單元組件,其中所述結構構件包括包含多個小塊的平面片材,并且所述容納結構包括夾具,所述夾具被配置為夾緊所述平面片材,使得所述平面片材的所述小塊接觸所述平面結構。21.根據(jù)權利要求20所述的電化學電池單元組件,其中所述多個小塊靠近電化學電池單元的所述堆疊的水平中心具有第一長度并且靠近所述電化學電池單元堆疊的水平邊緣具有第二長度,所述第一長度大于所述第二長度。22.根據(jù)權利要求20所述的電化學電池單元組件,其中所述結構構件包括多個葉片彈簧,所述多個葉片彈簧在處于彎曲取向時處于松弛狀態(tài)并且在處于筆直取向時處于張力狀態(tài)。23.根據(jù)權利要求17所述的電化學電池單元組件,其中所述結構構件包括可充脹構件,所述電化學電池單元組件進一步包括:容納結構,所述容納結構被配置為容納電化學電池單元的所述堆疊、所述平面結構和所述結構構件,所述容納結構具有比所述結構構件高的彈性模量。4大縱橫比電化學電池單元模塊及其生產方法[0001]相關申請的交叉引用[0002]本申請要求于2022年11月28日提交的標題為“LargeAspectRatioElectrochemicalCellModules,andMethodsofProducingtheSame(大縱電池單元模塊及其生產方法)”的美國臨時申請第63/428,210號的權益,該美國臨時申請的內容以引用方式整體并入本文。技術領域[0003]本文所述的實施例涉及用于電化學電池單元系統(tǒng)的大尺寸、高密度模塊和封包的背景技術[0004]現(xiàn)有電池單元技術在電池單元的大小方面具有若干局限性。這些局限性與壓力跨尺寸、低縱橫比電池單元的均勻施加相關。性能問題源自此類電池單元中壓力的不均勻施加。緩解這種壓力分布可解決這些問題。發(fā)明內容[0005]本文所述的實施例涉及具有用于施加壓縮力的結構構件的電化學電池單元組件。在一些方面,電化學電池單元組件可包括:布置成堆疊的多個電化學電池單元;與該堆疊的第一側接觸的第一平面片材;與該堆疊的第二側接觸的第二平面片材;與該第一平面片材壓縮接觸的第一結構構件;以及與該第二平面片材壓縮接觸的第二結構構件,其中該第一結構構件與該第一平面片材之間的該壓縮接觸和該第二結構構件與該第二平面片材之間的該壓縮接觸共同向該電化學電池單元組件提供結構剛度。在一些實施例中,該第一結構構件和該第二結構構件可包括具有小塊的壓力板,該小塊對該第一平面片材和該第二平面片材施加壓縮力。在一些實施例中,該小塊在靠近該電化學電池單元堆疊的水平中心的位置處具有第一長度并且在靠近該電化學電池單元堆疊的水平邊緣的位置處具有第二長度,該第一長度大于該第二長度。附圖說明[0006]圖1是根據(jù)實施例的電化學電池單元組件的框圖。[0007]圖2是根據(jù)實施例的電化學電池單元堆疊的圖示。[0008]圖3是根據(jù)實施例的電化學電池單元組件的圖示。[0009]圖4A至圖4B是根據(jù)實施例的電化學電池單元組件及其形成的圖示。[0010]圖5A至圖5D是根據(jù)實施例的電化學電池單元組件及其形成的圖示。[0011]圖6A至圖6B是根據(jù)實施例的電化學電池單元組件的圖示。[0012]圖7A至圖7C是根據(jù)實施例的電化學電池單元組件的圖示。[0013]圖8是根據(jù)實施例的電化學電池單元組件的圖示。5[0014]圖9A至圖9D是根據(jù)實施例的電化學電池單元組件的圖示。具體實施方式[0015]本文所述的實施例涉及具有低長度與寬度縱橫比的大尺寸電化學電池單元的制造。此類電化學電池單元可用于構建大型、高能量密度電化學電池單元模塊。大尺寸低縱橫比模塊可具有相對高的能量密度,并且有效地進行熱量耗散。本文所述的電化學電池單元模塊包括用以允許電池單元壓縮的結構構件。結構構件接觸平面片材,以沿著電化學電池單元堆疊的長度和寬度均勻分布力。即使沿著電化學電池單元堆疊的長度和寬度的力分布也可確保電池單元按預期發(fā)揮作用,并經由增強的熱接觸來改善熱量耗散。[0016]在一些實施例中,本文所述的電化學電池單元組件可設置成與熱交換裝置緊密接觸。在一些實施例中,熱交換裝置可包括板和用于熱交換流體(例如,空氣、液體)的移動的途徑。在一些實施例中,熱交換裝置可包括用于熱交換流體的湍流的凹窩。在一些實施例中,凹窩可與2022年10月17日提交的標題為“HeatTransferPlatesinElectrochemicalCellSystems,andMethodsofProducingtheSame(電化學電池單元系統(tǒng)中的熱傳遞板及其生產方法)”的美國臨時專利申請第63/416,774號中所述的凹窩相同或基本上相似,該美國臨時專利申請的公開內容特此以引用方式整體并入本文。[0017]在一些實施例中,本文所述的電化學電池單元組件可被包括在汽車中。在一些實施例中,可將電化學電池單元組件整合到汽車的結構中。在一些實施例中,本文所述的電化學電池單元組件可以是自支撐的,具有很少或附加其他支撐結構。在一些實施例中,本文所述的電化學電池單元可包括用于集成冷卻的間隔件。在一些實施例中,本文所述的電化學電池單元可包括允許將非密封外殼用于電化學電池單元堆疊的氣密密封電化學電池單元。在一些實施例中,冷卻系統(tǒng)中的空氣處理不必是IP67防水級別。在一些實施例中,可將冷卻特征部包括到電化學電池單元組件結構中。[0018]在一些實施例中,電化學電池單元組件可包括用以提供電池單元壓縮的模塊。在一些實施例中,電化學電池單元組件可包括加勁肋、預加載的壓縮棒、漸進式夾緊和小塊特征部和/或壓力囊。電化學電池單元組件的設計可實現(xiàn)高效空氣冷卻,在較小體積密封面積的情況下減小了密封開銷。在一些實施例中,可使用環(huán)境空氣冷卻。在一些實施例中,電化學電池單元組件中所包括的壓縮裝置可包括嵌套到相對的空隙區(qū)域中的壓縮裝置。壓縮裝置可為冷卻介質提供通道。在一些實施例中,模塊連接可支持多個模塊化連接。在一些實施例中,車輛結構可提供提供給電化學電池單元組件的壓縮力的至少一部分,從而限制了模塊成本。[0019]在一些實施例中,本文所述的電化學電池單元可包括陽極和陰極,兩者之間具有隔膜。在一些實施例中,本文所述的電化學電池單元可包括小袋,如2016年6月17日提交的標題為“SinglePouchBatteryCellsandMethodsofManufacture(單袋電池單元和制造方法)”的美國專利第10,181,587號(“'587專利”)中所述,該美國引用方式整體并入本文。在一些實施例中,本文所述的電極可包括常規(guī)固體電極。在一些實施例中,固體電極可包括粘結劑。在一些實施例中,本文所述的電極可包括半固態(tài)電極。本文所述的半固態(tài)電極可被制得:(i)由于半固態(tài)電極的減小的曲折度和更高的電導率而更厚(例如,大于100μm至高達2,000μm或甚至更大),(ii)具有更高的活性材料負載,以及6(iii)具有利用更少的裝備的經簡化的制造過程。這些相對厚的半固態(tài)電極減小了非活性部件相對于活性部件的體積、質量和成本貢獻,從而增強了由半固態(tài)電極制成的電池的商業(yè)吸引力。在一些實施例中,本文所述的半固態(tài)電極是無粘結劑的和/或不使用常規(guī)電池制造中使用的粘結劑。代替地,電極的在常規(guī)電極中通常由粘合劑占據(jù)的體積現(xiàn)在由以下占據(jù):1)電解質,其具有降低曲折度和增加可用于離子擴散的總鹽的作用,由此抵消當以高倍率使用時厚常規(guī)電極的典型的鹽耗盡效應,2)活性材料,其具有增加電池的充電容量的作用,或3)傳導添加劑,其具有增加電極的電子導電性,從而抵消厚常規(guī)電極的高內阻抗的作用。本文所述的半固態(tài)電極的減小的曲折度和更高的電子電導率產生由半固態(tài)電極形成的電化學電池單元的優(yōu)異的速率性能和充電容量。由于本文所述的半固態(tài)電極可制成比常規(guī)電極厚得多,因此相對于由包括常規(guī)電極的電化學電池單元堆疊形成的類似電池,在由包括半固態(tài)電極的電化學電池單元堆疊形成的電池中,活性材料(即,半固態(tài)陰極和/或陽極)與非活性材料(即,集流體和隔膜)的比率可能高得多。這顯著增加了包括本文所述的半固態(tài)電極的電池的總體充電容量和能量密度。[0020]在一些實施例中,本文所述的電極材料可以是可流動的半固態(tài)或冷凝液體組合物。在一些實施例中,本文描述的電極材料可以是無粘合劑的或基本上不含粘合劑。可流動的半固態(tài)電極可包括電化學活性材料(陽極或陰極粒子或微粒)和任選的電子導電材料(例如,碳)于非水液體電解質中的懸浮液。換言之,將活性電極粒子和傳導粒子共懸浮在電解質中以產生半固態(tài)電極。利用半固態(tài)懸浮液的電池架構的示例在標題為“Stationary,FluidRedoxElectrode(固定式流體氧化還原電極)”的國際專利出版物第WO2012/024499號和標題為“Semi-SolidFilledBatteryandMethodofManufacture(半固態(tài)填充電池和制造方法)”的國際專利出版物第WO2012/088442號中有所描述,該國際專利出版物的全部公開內容特此以引用方式并入。旨在意指一種或多種材料或其組合。的一部分旨在表達雖然該部分的線性是期望的,但在“基本上線性”部分中可能出現(xiàn)一些非線性。此類非線性可由制造公差或其他實際考慮(諸如例如施加到支撐構件的壓力或力)產生。因此,由術語“基本上”修飾的幾何構造包括在所陳述的幾何構造的正或負5%的公差內的此類幾何性質。例如,“基本上線性”部分是定義軸線或中心線的線性誤差在正或負5%以內的部分。當提及一組電極時,該組電極可被認為是具有多個部分的一個電極,或者該組電極可被認為是多個不同的電極。附加地,例如,當提及多個電化學電池單元時,該多個電化學電池單元可被認為是多個不同的電化學電池單元或者被認為是具有多個部分的一個電化學電池單元。因此,一組部分或多個部分可以包括彼此連續(xù)或不連續(xù)的多個部分。多個粒子或多個材料也可由單獨生產并隨后接合在一起(例如,經由混合、粘合劑或任何合適的方法)的多個物品制造。7[0025]圖1是根據(jù)實施例的電化學電池單元系統(tǒng)100的框圖。如圖所示,電化學電池單元系統(tǒng)100包括電化學電池單元堆疊110、設置在電化學電池單元堆疊110的任一側上的第一平面片材120a和第二平面片材120b(統(tǒng)稱為平面片材120)以及設置在平面片材120的任一側上的第一結構構件130a和第二結構構件130b(統(tǒng)稱為結構構件130)。電化學電池單元組件100進一步包括容納結構140,該容納結構容納電化學電池單元堆疊110、平面片材120和結構構件130。[0026]在一些實施例中,電化學電池單元堆疊110中的電化學電池單元可與‘587專利中所述的電化學電池單元相同或基本上相似。電化學電池單元中的每個電化學電池單元可包括設置在陽極集流體上的陽極材料、設置在陰極集流體上的陰極材料和設置在陽極材料與陰極材料之間的隔膜。在一些實施例中,隔膜可足夠大,使得隔膜的一部分延伸超過陽極材料的外邊緣和陰極材料的外邊緣。電化學電池單元可進一步包括小袋材料,該小袋材料至材料可接觸陽極集流體、陰極集流體和/或隔膜。小袋材料可以足夠大,使得小袋材料的一部分延伸超過隔膜的外邊界。[0027]電化學電池單元堆疊110包括布置成堆疊的多個電化學電池單元。在一些實施例至少約40個、至少約50個、至少約60個、至少約70個、至少約80個、至至少約450個電化學電池單元。在一些實施例中,電化學電池單元堆疊110可包括不超過約500個、不超過約450個、不超過約400個、不超過約200個、不超過約150個、不超過約100個、不超過約90個、不超過約3個或不超過約2個電化學電池單元。電化學電池單元的上文所提及數(shù)量的組合也是可能的(例如,至少約1個電化學電池單元且不超過約500個電化學電池單元或至少約5個電化學電池單元且不超過約50個電化學電池單元),包括其間的所有值和范圍。在一化學電池單元。在一些實施例中,電化學電池單元堆疊110可被分成每個子組之間具有熱間隔件的電化學電池單元的子組。在一些實施例中,每個子組共享同一組約束硬件。[0028]平面片材120有助于在電化學電池單元堆疊110的外表面上均勻分配力。在一些實施例中,平面片材120可具有與電化學電池單元堆疊110相同或基本上相似的長度和寬度維度。在一些實施例中,平面片材120可具有與電化學電池單元堆疊110中的電化學電池單元相比稍大的長度和稍大的寬度,使得平面片材120可包繞電化學電池單元堆疊110。在一些實施例中,平面片材120可由金屬(例如,鋁、不銹鋼、高8實施例中,電化學電池單元組件100可在電化學電池單元堆疊110的表面上包括順應性材料(未示出),作為均勻分布壓力的手段。在一些實施例中,順應性材料可包括泡沫、橡膠或它們的任何組合。[0029]結構構件130抵靠平面片材120下壓。在一些實施例中,結構構件130可包括葉片彈簧。在一些實施例中,結構構件130可包括可充脹囊。在一些實施例中,結構構件130可包括加勁肋。在一些實施例中,結構構件130可包括預加載的壓縮棒。在一130可包括漸進式夾具。在一些實施例中,結構構件130可包括用于對平面片材120施加力的[0030]容納結構140可保持容納電化學電池單元堆疊110、平面片材120和結構構件130。在一些實施例中,容納結構140可接觸結構構件130。在一些實施例中,結構構件130可容納在容納結構140中,使得通過結構構件130與容納結構140之間的相互作用產生內部負荷。在一些實施例中,容納結構140可包括與‘587專利中所述的殼體相同或基本上相似的電池單元殼體。[0031]圖2是根據(jù)實施例的電化學電池單元堆疊210的圖示。在一些實施例中,電化學電池單元堆疊210可與如上文參考圖1所述的電化學電池單元堆疊110相同或基本上相似。因此,電化學電池單元堆疊210的某些方面在本文中未更詳細地描述。[0032]如圖所示,電化學電池單元堆疊210具有長度L、寬度W和厚度T。如圖所示,電化學電池單元堆疊210的厚度T是電化學電池單元沿著其堆疊的豎直維度。如圖所示,長度L是描述電化學電池單元堆疊210中電化學電池單元廣度的兩個維度中的更長者,并且寬度W是描述電化學電池單元堆疊210中電化學電池單元的廣度的兩個維度中的更短者。[0033]在一些實施例中,電化學電池單元堆疊210的長度L可以是至少約5mm、至少約1cm、過約3cm、不超過約2cm或不超過約1cm。上文所提及長度的組合也是可能的(例如,至少約5mm且不超過約5m或至少約5cm且不超過40cm),包括其間的所有值和范圍。在一些實施例9少約90cm、至少約1m或至少約1.5m。在一些實施例中,寬度W可以是不超過約2m、不超過約1.5m、不超過約1m、不超過約90cm、不超過約80cm、不超過約70cm、不超過約60cm、不超過約過約4mm、不超過約3mm或不超過約2mm。上文所提及寬度的組合也是可能的(例如,至少約1mm且不超過2m或至少約5cm且不超過約30cm),包括其間的所有值和范圍。在一些實施例[0035]在一些實施例中,厚度T可以是至少約200μm、至少約300μm、至少約400μm、至少約少約16cm、至少約17cm、至少約18cm或至少約19cm。在一些實施例中,厚度T可以是不超過約20cm、不超過約19cm、不超過約18cm、不超過約17cm、不超過約1約8cm、不超過約7cm、不超過約6cm、不超過約5cm、不超過約4cm、不超過約3cm、不超過約提及厚度的組合也是可能的(例如,至少約200μm且不超過約20cm或至少約1mm且不超過約[0036]具有大縱橫比(即,長度L與厚度T或寬度W與厚度T的比率)的大尺寸電池單元可有助于從電化學電池單元堆疊210的熱量耗散。在一些實施例中,電化學電池單元堆疊210的長度L與厚度T的比率可以是至少約2、至少約3、至少約4、至少約5、至少約6、至少約7、至少少約80、至少約90、至少約100、至少約200、至少約300、至少約400、至少約500、至少約600、至少約700、至少約800、至少約900或至少約1,000。在一些實施例中,電化學電池單元堆疊210的寬度W與厚度T的比率可以是至少約1.5、至少約2、至少約3、至少約4、至少約5、至少約60、至少約70、至少約80、至少約90、至少約100、至少約200、至少約300、至少約400、至少約500、至少約600、至少約700或至少約800。[0037]圖3示出了根據(jù)實施例的電化學電池單元組件300。電化學電池單元組件300包括具有設置在容納結構340內部的平面片材(未顯示)的電化學電池單元堆疊(未顯示),該容納結構具有集成到容納結構340中的結構構件330。如圖所示,電化學電池單元組件300包括與多個陽極突片(未示出)電氣接觸的公共陽極突片311和與多個陰極突片(未顯示)電氣接觸的公共陰極突片312。[0038]如圖所示,結構構件330包括集成到容納結構340的加勁肋。在一些實施例中,結構構件330可在其自然松弛狀態(tài)下是彎曲的,并且在集成到容納結構340中時可以是展平的。結構構件330的彎曲可形成內部負荷,使得結構構件330向平面片材和電化學電池單元堆疊施加壓力。如圖所示,電化學電池單元組件300包括電化學電池單元組件300的第一側上的5個加勁肋和電化學電池單元組件300的與第一側相反的第二側上的4個加勁肋。如圖所示,第一側上的加勁肋從第二側上的加勁肋偏移。這種布置可允許多個電化學電池單元組件抵靠彼此堆疊和嵌套。在一些實施例中,加勁肋可布置成平行于彼此。在一些實施例中,電化學電池單元組件300可包括在電化學電池單元組件300的任一側上的約2個、約3個、約4個、[0039]圖4A至圖4B示出了電化學電池單元組件400的形成。如圖所示,電化學電池單元組件400包括電化學電池單元410a、410b(統(tǒng)稱為電化學電池單元堆疊410)、平面片材420a、420b(統(tǒng)稱為平面片材420)、具有小塊432的結構構件430a、430b(統(tǒng)稱為結構構件430)以及容納結構440。在一些實施例中,電化學電池單元堆疊410、平面片材420、結構構件430和容納結構440可與如上文參考圖1所述的電化學電池單元堆疊110、平面片材120、結構構件430和容納結構140相同或基本上相似。因此,電化學電池單元堆430和容納結構440的某些方面在本文中未更詳細地描述。圖4A示出了電化學電池單元組件400的彼此分開的部件,而圖4B示出了完全形成的電化學電池單元組件400。[0040]在一些實施例中,平面片材420可各自具有與電化學電池單元堆疊410的厚度相同或基本上相似的厚度。在一些實施例中,平面片材420可各自具有比電化學電池單元堆疊410的厚度小的厚度。在一些實施例中,平面片材420可各自具有比電化學電池單元堆疊410的厚度大的厚度。在一些實施例中,平面片材420a和平面片材420b可各自具有相同或基本上相似的厚度。在一些實施例中,平面片材420a可具有與平面片材420b不同的厚度。[0041]在一些實施例中,平面片材420a和/或平面片材420b可具有至少約100μm、至少約一些實施例中,平面片材420a和/或平面片材420b可具有不超過約5cm、不超過約4cm、不超m且不超過約5cm或至少約1mm且不超過約8mm),包括其間的所有值和范圍。在一些實施例11[0042]如圖所示,結構構件430包括具有小塊432的壓力板,該小塊靠近電化學電池單元堆疊410的水平中心與靠近電化學電池單元堆疊410的邊緣相比更長。可選擇小塊432的輪廓以抵消在負載下結構構件430的平面部分的位移。當受力(即,經由容納結構440)時,小塊432與平面片材420接觸。平面片材420分布由小塊432施加的力。如圖所示,小塊432具有修圓遠側端部。在一些實施例中,小塊432可以是與結構構件430相同材料塊的部分。在一些實施例中,小塊432可結合到結構構件430(例如,經由粘合劑)。在一些實施例中,小塊432可由[0043]如圖所示,結構構件430各自包括7個小塊432。在一些實施例中,結構構件430可各自包括至少約3個、至少約4個、至少約5個、至少約6個、至少約7個、至少約8個、至少約9個、至少約10個、至少約15個、至少約20個、至少約25個、至少約30個、至少約35個、至少約40個、至少約45個、至少約50個、至少約55個、至少約60個、至少約65個、至少約70個、至少約75個、至少約80個、至少約85個、至少約90個或至少約95個小塊432。在一些實施例中,結構構件430可各自包括不超過約100個、不超過約95個、不超過約90個、不超過約85個、不超過約80個、不超過約75個、不超過約70個、不超過約65個、不超過約60個、不超過約55個、不超過約50個、不超過約45個、不超過約40個、不超過約35個、不超過約30個、不超過約25個、不超過約20個、不超過約15個、不超過約10個、不超過約9個、不超過約8個、不超過約7個、不超過約6個、不超過約5個或不超過約4個小塊432。小塊432的上文所提及數(shù)量的組合也是可能的(例如,至少約3個小塊432且不超過約100個小塊432或至少約5個小塊432且不超過約15個小塊432)。在一些實施例中,結構構件430可各自包括約3個、約4個、約5個、約6個、約7個、約[0044]在一些實施例中,小塊432可沿著結構構件430的平面布置成mxn圖案。在一些實小塊432可以是寬的,使得它們沿著結構構件430的長度或寬度延伸。換句話說,小塊432可沿著進出圖4A和圖4B中的頁面的維度延伸。在一些實施例中,小塊432可具有結構構件430的寬度或長度的約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%或約100%的寬度。[0045]如圖所示,從電化學電池單元堆疊410的邊緣開始,小塊432依次變得更長,直到它們靠近電化學電池單元堆疊410的水平中心達到最大長度。在一些實施例中,小塊432可具實施例中,小塊432可具有不超過約10cm、不超過約9cm、不超過約8cm、不超過約7cm、不超過約6cm、不超過約5cm、不超過約4cm、不超過約3cm、不超過約2cm、不超過約1cm、不超過約文所提及長度的組合也是可能的(例如,至少約100μm且不超過約10cm或至少約5mm且不超[0046]在一些實施例中,小塊432中(即,靠近電化學電池單元堆疊410的水平中心)的最長者和小塊432中(即,靠近電化學電池單元堆疊410的外邊緣)的最短者的長度的比率可以實施例中,小塊432中的最長者與小塊432中的最短者的長度的比率可以是不超過約50:1、不超過約40:1、不超過約30:1、不超過約20:1過約1.9:1、不超過約1.8:1、不超過約1.7:1或不超過約1.6:1。上文所提及長度比率的組合也是可能的(例如,至少約1.5:1且不超過約50:1或至少約5:1且不超過約20:1),包括其間的所有值和范圍。在一些實施例中,小塊432中的最長者和小塊432中的最短者的長度的比[0047]容納結構440將結構構件430抵靠平面片材420保持在適當位置。在一些實施例中,容納結構440可包括包圍電化學電池單元堆疊410的單個材料塊。在一些實施例中,容納結構440可包括各自夾緊到結構構件430的一部分的多個材料塊。在一些實施例中,容納結構440可由剛性材料組成。在一些實施例中,容納結構440可由柔性材料組成。在一些實施例中,容納結構440可由具有大于或等于結構鋼的彈性模量的彈性模量的材料組成。在一些實施例中,容納結構440可由其他高強度材料、包括金屬或合金組成。在構440可由與結構構件430相同的材料組成。如圖所示,結構構件430塞入容納結構440的脊下方以固定在適當位置。在一些實施例中,容納結構440可結合到結構構件430(例如,經由粘合劑)。在一些實施例中,容納結構440可經由閂鎖(未示出)固定到結構構件430。000N、至少約90,000N、至少約100,000N、至少約200,000N、至少約300,000N、至少約400,000N、至少約500,000N、至少約600,000N、至少約700,000N、至少約800,000N或至少約900,000N的力下壓平面片材420。在一些實施例中,結構構件430可以不超過約1,000,000N、不超不超過約40,000N、不超過約30,000N、不超過約20,000N、不超過約10,000N、不超過約9,000N、不超過約8,000N、不超過約7,000N、不超過約6,000N、不超過約5,000N、不超過約4,不超過約700N、不超過約600N、不超過約500N、不超過約400N、不超過約300N、不超過約片材420。上文所提及力的組合也是可能的(例如,至少約1N且不超過約1,000,000N或至少約20N且不超過約200N),包括其間的所有值或范圍。在一些實施例中,結構構件430可以約片材420。[0049]在一些實施例中,結構構件430可在電化學電池單元堆疊410中產生約10kPa(表至少約500kPa、至少約600kPa、至少約700kPa、至少約800kPa或至少約900kPa的壓力。在一些實施例中,結構構件430可在電化學電池單元堆疊410中產生不超過約1,000kPa、不超過400kPa、不超過約300kPa、不超過約200kPa、不超過約100kPa、不超過約90kPa、不超過約不超過約20kPa的壓力。上述壓力的組合也是可能的(例如,至少約10kPa且不超過約1,000kPa或者至少約50kPa且不超過約500kPa),包括其間的所有值和范圍。在一些實施例中,結構構件430可在電化學電池單元堆疊410中產生約10kPa、約20kPa、約30kPa、約40kPa、約[0050]圖5A至圖5D示出了根據(jù)實施例的電化學電池單元組件500的形成。如圖所示,電化學電池單元組件500包括電化學電池單元堆疊510、平面片材520a、520b(統(tǒng)稱為平面片材520)、結構構件530和容納結構540。在一些實施例中,電化學電池單元堆疊510、平面片材520、結構構件530和容納結構540可與如上文參考圖1所述的電化學電池單元堆疊110、平面片材120、結構構件130和容納結構140相同或基本上相似。因此,電化學電池單元堆疊510、平面片材520、結構構件530和容納結構540的某些方面在本文中未更詳細地描述。[0051]如圖所示,結構構件530是預加載的條帶,類似于葉片彈簧。結構構件530在不受負荷時處于彎曲狀態(tài),并且可施加負荷以將結構構件展平。圖5A示出了處于松弛的彎曲狀態(tài)的結構構件530。圖5B示出了部分展平的結構構件530,并且圖5C示出了完全展平的結構構件530,使得它們對平面片材520a和電化學電池單元堆疊510施加負荷。容納結構540未在圖僅在電化學電池單元組件500的第一側上示出了結構構件530。在一些實施例中,結構構件530可被放置在電化學電池單元組件500的兩側上(即,接觸平面片材520a和平面片材[0052]在一些實施例中,結構構件530可由形狀記憶材料(例如,鎳鈦諾、形狀記憶聚合物)組成。在一些實施例中,結構構件530中的每個結構構件可包括固體的連續(xù)長度的材料。約100或至少約100個結構構件530可與平面片材520a和/或平面片材520b接觸,包括其間的所有值和范圍。[0053]在一些實施例中,結構構件530可沿著電化學電池單元堆疊510的寬度維度定向。在一些實施例中,結構構件530可沿著電化學電池單元堆疊510的長度維度定向。在一些實施例中,當被展平時,結構構件530可延伸電化學電池單元堆疊510的全寬度或長度。在一些實施例中,當被展平時,結構構件530可延伸電化學電池單元堆疊510的長度或寬度的約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%或約99%,包括其間的所有值和范圍。[0054]圖6A至圖6B示出了根據(jù)實施例的電化學電池單元組件600。如圖所示,電化學電池單元組件600包括電化學電池單元610a、610b(統(tǒng)稱為電化學電池單元堆疊610)、平面片材620a、620b(統(tǒng)稱為平面片材620)、結構構件630a、630b(統(tǒng)稱為結構構件630)和容納結構640。在一些實施例中,電化學電池單元堆疊610、平面片材620、結構構可與如上文參考圖1所述的電化學電池單元堆疊110、平面片材120、結構構件130和容納結構140相同或基本上相似。因此,電化學電池單元堆疊610、平面片材620、結構構件630和容納結構640的某些方面在本文中未更詳細地描述。[0055]如圖所示,結構構件630是可充脹囊。圖6A示出了處于未充脹狀態(tài)的結構構件630,而圖6B示出了處于充脹狀態(tài)的結構構件630,使得結構構件630對平面片材620施加力。如圖所示,結構構件630使容納結構640變形。在一些實施例中,結構構件630可通過約1.1、約所有值和范圍。在一些實施例中,結構構件630可氣動充脹。在一些實施例中,結構構件630可液壓充脹。在一些實施例中,結構構件630可由柔性材料組成。它們的任何組合組成。在一些實施例中,結構構件630可由構件630可包括焊接金屬波紋管。[0056]在一些實施例中,結構構件630可被加壓至至少約10kPa(表壓)、至少約20kPa、至600kPa、至少約700kPa、至少約800kPa或至少約900kPa的壓力。在一些實施例中,結構構件630可被加壓至不超過約1,000kPa、不超過約900kPa、不超過約800kPa、不超過約700kPa、不過約100kPa、不超過約90kPa、不超過約80kPa、不超過約70kPa、不超過約60kPa、不超過約50kPa、不超過約40kPa、不超過約30kPa或不超過約20kPa的壓力。上述壓力的組合也是可能的(例如,至少約10kPa且不超過約1,000kPa或者至少約50kPa且不超過約500kPa),包括其[0057]在一些實施例中,容納結構640可以是柔性的,并且可在結構構件630膨脹時膨脹。在一些實施例中,容納結構640可具有大于結構構件630的彈性模量的彈性模量,使得容納結構640膨脹,但限制結構構件630的膨脹。在一些實施例中,結構構件630可由與容納結構640不同的材料組成。在一些實施例中,容納結構640可具有大于結構構件630的壁厚的壁厚。在一些實施例中,容納結構640可由與結構構件630相同的材料組成。400GPa的彈性模量。在一些實施例中,結構構件630可具有不超過約500GPa、不超過約400GPa、不超過約300GPa、不超過約2不超過約2MPa的彈性模量。上文所提及彈性模量的組合也是可能的(例如,至少約1MPa且不超過約1GPa或至少約50MPa且不超過約900MPa),包括其間的所有值和范圍。在一些實施例400GPa或約500GPa的彈性模量。[0059]在一些實施例中,容納結構640可具有至少約10MPa、至少約20MPa、至少約30MPa、約200GPa、不超過約100GPa、不超過約50GPa、不超過約10GPa、不超過約9GPa、不超過約600MPa、不超過約500MPa、不超過約400MPa、不超過約300MPa、不超過約200MPa、不超過約也是可能的(例如,至少約10MPa且不超過約500GPa或至少約500MPa且不超過約1GPa),包括300GPa、約400GPa或約500GPa的彈性模量。[0060]在一些實施例中,結構構件630中的壓力可以是靜態(tài)的。在一些實施例中,結構構件630中的壓力可以主動調節(jié)且動態(tài)的(例如,經由控制器)。在一些實施例中,結構構件630可包括用于調節(jié)流體的流入和/或流出的閥。結構構件630中的更高壓力在電化學電池單元堆疊610中產生更高壓力以及更低電池單元電阻。結構構件630中的更低壓力在電化學電池單元堆疊610中產生更低壓力以及更高電池單元電阻。在一些實施例中,結構構件630中的壓力可在電化學電池單元堆疊610的生命周期內基于電化學電池單元610a、610b隨時間推移的變化進行調整。[0061]圖7A至圖7C是根據(jù)實施例的電化學電池單元組件700的圖示。如圖所示,電化學電池單元組件700包括電化學電池單元堆疊710、平面片材720a、720b(統(tǒng)稱為平面片材720)、730和容納結構740可與如上文參考圖1所述的電化學電池單元堆疊110、平面片材120、結構構件130和容納結構140相同或基本上相似。因此,電化學電池單元堆疊710、平面片材720、結構構件730和容納結構740的某些方面在本文中未更詳細地描述。圖7A示出了電化學電池單元組件700的透視圖。圖7B示出了電化學電池單元組件700的剖視圖并且圖7C示出了電化學電池單元組件700的一側的近距離視圖。[0062]如圖所示,結構構件730被設計為沿著容納結構740的寬度延伸的肋。肋結構可控制電化學電池單元堆疊710中的電化學電池單元的變形。如圖所示,電化學電池單元系統(tǒng)700在任一側上包括3個結構構件730。在一些實施例中,電化學電池單元系統(tǒng)700在任一側范圍。在一些實施例中,結構構件730可各自由相同材料組成。在一些實施例中,結構構件730可由不同材料組成。在一些實施例中,結構構件730可由比平面片材720和/或容納結構740輕的材料組成,以減少電化學電池單元組件700的重量。在一些實施例中,結構構件730件730可由具有大于或等于結構鋼的彈性模量的彈性模量的材料組成。[0063]如圖所示,結構構件730c的邊緣(以及其他外部結構構件730的邊緣)從平面片材720a和容納結構740a的邊緣凹入距離d。在一些實施例中,距離d可以是至少約1mm、至少約[0064]在一些實施例中,結構構件730可各自具有相同或基本上相似的長度。在一些實施例中,結構構件730可具有不同長度,以遍及平面片材720均勻分布壓力。在一些實施例中,可經由有限元分析(FEA)模擬來優(yōu)化結構構件730的長度。可通過將容納結構740壓縮和焊接到結構構件730和/或通過將結構構件730壓縮和焊接到平面片材720來保持沿著平面片材720的力。在一些實施例中,結構構件730可以是凹的,使得壓力跨平面片材720均勻分布。更具體地,容納結構740可朝向結構構件730彎曲,以在平面片材720上并然后從平面片材720到電化學電池單元堆疊710施加足夠的均勻壓力。[0065]圖8是根據(jù)實施例的電化學電池單元組件800的圖示。如圖所示,電化學電池單元組件800包括電化學電池單元堆疊810、平面片材820a、820b(統(tǒng)稱為平面片材820)、具有小塊832的結構構件830a、830b(統(tǒng)稱為結構構件830)。在一些實施例中,電化學電池單元堆疊810、平面片材820、結構構件830和塊832可與如上文參考圖4A至圖4B所述的電化學電池單元堆疊410、平面片材420、結構構件430和小塊432相同或基本上相似。因此,電化學電池單元堆疊810、平面片材820、結構構件830和小塊832的某些方面在本文中未更詳細地描述。[0066]如圖所示,結構構件830包括鋼小塊板。在一些實施例中,結構構件830可由1095鋼組成。結構構件830具有包括鋼板的基本厚度和小塊的厚度的總厚度。在一些實施例中,結以是不超過約1cm、不超過約9mm、不超過約8mm、不超過約7mm、不超過約6mm、不超過約5mm、約1mm且不超過約1cm或至少約3mm且不超過約8mm),包括其間的所有值的(例如,至少約1mm且不超過約1cm或至少約3mm且不超過約8mm),包括其間的所有值和范實施例中,平面片材820可具有不超過約5mm、不超過約4.5mm、不超過約4mm、不超過約上文所提及厚度的組合也是可能的(例如,至少約500μm且不超過約5mm或至少約2mm且不超過約4mm),包括其間的所有的值和范圍。在一些實施例中,平面片材820可具有至少約500μ[0069]在一些實施例中,電化學電池單元堆疊810可具有至少約1cm、至少約2cm、至少約少約18cm或至少約19cm的厚度。在一些實施例中,電化學電池單元堆疊810可具有不超過約2cm的厚度。上文所提及厚度的組合也是可能的(例如,至少約1cm且不超過約20cm或至少約5cm且不超過約15cm),包括其間的所有值和范圍。在一些實施例中,電化學電池單元堆疊[0070]圖9A至圖9D是根據(jù)實施例的電化學電池單元組件900的圖示。如圖所示,電化學電池單元組件900包括電化學電池單元堆疊910、平面片材920a、920b(統(tǒng)稱為平面片材920)、結構構件930a、930b(統(tǒng)稱為結構構件930)和容納結構940a、940b(統(tǒng)稱為容納結構940)。如圖所示,結構構件930具有包括蜂窩電池單元933的蜂窩結構。在一些實施例中,結構構件930可將表皮粘附到蜂窩結構的每一側。表皮和結構構件930的組合可提供非常高的硬度。在一些實施例中,電化學電池單元堆疊910、平面片材920、結構構件930和容納結構940可與如上文參考圖1所述的電化學電池單元堆疊110、平面片材120、結構構件130和容納結構140相同或基本上相似。因此,電化學電池單元堆疊910、平面片材920、結構940的某些方面在本文中未更詳細地描述。圖9A示出了電化學電池單元組件900的透視圖。圖9B示出了電化學電池單元組件900的一部分的剖視圖。圖9C示出了結構構件930a。圖9D示出了來自結構構件930a的單個蜂窩電池單元933。[0071]在一些實施例中,結構構件930可粘附到平面片材920。結構構件930的蜂窩結構可有助于力遍及平面片材920的均勻分布。在一些實施例中,可經由將容納結構940壓縮和/或焊接到平面片材920來保持平面片材920上的力。在一些實施例中,電化學電池單元堆疊910、結構構件930和容納結構940可形成單個組件。例如,每個部件可膠合在一起以用作單個結構。它們全部被膠合在一起,并且作為一個結構工[0072]如圖所示,結構構件930具有厚度t。在一些實施例中,厚度t可以是至少約1mm、至2mm。上文所提及厚度的組合也是可能的(例如,至少約1mm且不超過約20mm或至少約5mm且不超過約15mm),包括其間的所有值和范圍。在一些實施例中,厚度t可以是約1mm、約2mm、約[0073]如圖所示,蜂窩電池單元具有壁厚wt和高度h。在一些實施例中,壁厚wt可以是至壁厚的組合也是可能的(例如,至少約500μm且不超過約5mm或至少約2mm且不超過約5mm),[0074]在一些實施例中,高度h可以是至少約5mm、至少約1cm、至少約1.5cm、至少約2cm、至少約2.5cm、至少約3cm、至少約3.5cm、至少約4cm或至少約4.5cm。在一些實施例中,高度h可以是不超過約5cm、不超過約4.5cm、不超過約4cm、不超過約3.5cm、不超過約3cm、不超過約2.5cm、不超過約2cm、不超過約1.5cm或不超過約1cm。上文所提及高度h的組合也是可能的(例如,至少約5mm且不超過約5cm或至少約2cm且不超過約4cm),包括其間的所有值和范[0075]各種概念可以實現(xiàn)為一種或多種方法,其中提供了至少一個實例。作為方法的
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