專利名稱：：具有三維互連的蓄電池裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，具體地，涉及具有三維互連的蓄電池(powercell)裝置。
背景技術(shù)：
：隨著對能量的需求不斷增長，有效的能量存儲對于使能一種交通工具(alternativetransportation)和能量才支術(shù)來i兌顯4尋尤為重要。對于大規(guī)模能量存儲的一個解決方案是利用一個包含了大量元電池(componentbattery)的蓄電池《且。這才羊的電池iE已經(jīng)在第6,465,986號美國專利中7>開，該電池組是由一系列獨立的元電池組成了一個具有X歹'JY行的二維電池網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中每一列包含的Y個電池以串聯(lián)方式進4亍電連4妻從而形成一個電池串，而X列中的每一列或串再進一步以并聯(lián)形式進4亍電連"l妾，/人而形成了一個具有X列電池并聯(lián)在一起的網(wǎng)纟各，其中，這X列中的每一列有Y個電池串聯(lián)連接。最后，每一個獨立的元電池再一步用聯(lián)合連接件進行配置，如此每個獨立的元電池與相同4亍的所有相々P的獨立元電池并聯(lián)起來。這個二維陣列再通過具有足夠載流能力的導(dǎo)體進行耦合。
發(fā)明內(nèi)容^是供一種具有三維互連電池的集成式蓄電池(integratedpowercdl)。該集成式蓄電池包括多個以串聯(lián)和并聯(lián)方式連接以構(gòu)成電池組的獨立元電池。電池組通過低電阻引線連接耦合到控制電路。電池的互連結(jié)構(gòu)和與控制電路結(jié)合的引線允許同時對集成式蓄電池進4亍充電和方文電。在一個實施例中，電池包4舌由獨立元電池(individualcomponentbattery)組成的多個塊，每個元電池均具有正才及端子和負才及端子。第一聯(lián)合連接件將第一電池塊(blockofcells)的所有正極端子相互誄禺合并將所述第一電池塊的所有正才及端子并馬合到相鄰的第二電池塊的所有負極端子。第二聯(lián)合連接件將第一電池塊的所有負極端子相互耦合并將第一電池塊的所有負極端子耦合到相鄰的第三電池塊的所有正極端子。聯(lián)合正極引線連接件將一組端子，聯(lián)合負極引線連接件將另一組端子耦合到一輸入電路和一輸出電路。本
發(fā)明內(nèi)容以一種簡化的方式介紹了各種思想的一種選擇，在以下的具體實施方式中將進一步詳細闡述。該
發(fā)明內(nèi)容并非對權(quán)利要求主題的關(guān)鍵性特征或者必要特征進行限定，也并非對權(quán)利要求主題的范圍進4亍限定。參照結(jié)合附圖進行的描述，本公開文件的上述特征和目的將變得更加顯而易見，在附圖中，相同標號代表相同元件，在附圖中圖1是依據(jù)本發(fā)明的集成式蓄電池的平面圖，在該平面圖中示出了如圖2A中的頂-現(xiàn)圖。8圖2A和圖2B分別是應(yīng)用于集成式蓄電池100中所^使用的多個獨立元電池的俯4見圖和仰i見圖。圖3是依據(jù)本發(fā)明的電池組中三維連4妾表示的示圖。圖4是本發(fā)明所4吏用的輸入和輸出電路的示意圖。圖5和圖6是示出依據(jù)本發(fā)明的將多個獨立電池連接到導(dǎo)體連才妄件的等距4見圖。圖7和圖8是依據(jù)本發(fā)明的闡述電池組的焊接方法的等距視圖。圖9是依據(jù)本發(fā)明的兩個集成式蓄電池之間互連的總體視圖。圖10是示出集成式蓄電池中系統(tǒng)中電池凄t量與電阻/阻抗之間關(guān)系的圖表。圖11是示出系統(tǒng)中電池凄t量與正常工作的電池以及古丈障的百分比之間關(guān)系的圖表。具體實施例方式本發(fā)明提供了一種由三維互連的元電池組成的集成式蓄電池。該集成式蓄電池包^r多個獨立的蓄電池，這些蓄電池以串聯(lián)或者并聯(lián)的方式形成一個電池組。該電池組通過低電阻引線連接耦合至控制電路。該電池結(jié)構(gòu)的互連方式以及與控制電路結(jié)合的引線允i午同時對該集成式蓄電池進4亍充電和方文電。圖1是依據(jù)本發(fā)明的集成式蓄電池100的平面圖。集成式蓄電池IOO包括多個獨立的蓄電池50,這些蓄電池50按照如下所述的互連結(jié)構(gòu)進4亍排列。每個電池50分別具有一個正極和一個負極。如圖1、圖2A、及圖2B中所示，一些電池50可以排列成一行或多4亍105,其中在該4亍(或多4亍)105中的每個電池50都具有相同的電才及'1"生定向。在至少一個實施例中，電池50的兩個4亍110a、110b、110c^皮安排為這兩4亍110a、110b、110c中的電池50具有相同的電極性定向。電池50的這些結(jié)構(gòu)^皮稱作塊110a、塊110b、及塊110c?？梢詉人為在一個特定4亍105中電池50的凄t量是特定安4非的，而一個特定塊110a、110b、110c中的行105在則可以以不同方式的任意數(shù)進行變化。如圖1所示，每個塊110a、110b、110c是一個2x7的電池50塊，這些電池50被對齊排列以使得這些電池50的所有正才及端子相互鄰近，而這些電池50的所有負才及端子也相互鄰近。集成式蓄電池100^皮容納在一個外殼中，該外殼包括第一區(qū)域125a，用于容納電池組125;第二區(qū)域135a，用于容納電子器件和輸入/輸出引線。圖1所示的是一輸入電路140、一輸出電路150、一保險絲或者斷3各器160。電池組125包括f壬意tt目的電池50的塊110a、110b、110c，任意數(shù)目的連接板102、104、106、108(聯(lián)合互連導(dǎo)體板103、105、107、109出現(xiàn)在底部，^f旦在圖1的平面圖中看不到)，正極端子耦合引線180,和負極耦合引線185。如圖1、2A和2B所示，正極引線180連接到連接板102,而負極引線185連接到連接板109(未在圖1中示出)。耦合板是用于耦合到電子器件和輸入/輸出引線的聯(lián)合互連和連接件。耦合板可以是任意形狀和任意維數(shù)的。形狀的類型可以用于耦合板，包括但不限于，板、彎板、管、圓筒、及球形。連接板103-108將塊連接在一起，而耦合板102、109分別耦合到引線180、185和/或電子器件。板102-109統(tǒng)稱為聯(lián)合互連。正極引線180耦合到保險絲或者斷路器160以及輸入電路140和輸出電路150的正極輸入端子。負極引線185耦合到輸入電路的負才及端子和輸出電路150的負才及端子。在集成式電池中相鄰的塊之間具有各種各樣的溫度保險絲172并且這些4呆險絲與輸入電路和輸出電路耦合。如果電池組周圍的溫度升高，則端子保險絲172就會進行過熱保護并切斷系統(tǒng)電源。每個集成式蓄電池100具有兩條輸入引線142、144和兩條輸出引線152、154。.根據(jù)本發(fā)明，通過連接板103-108以及通過耦合板102、109分別在電子器件和/或引線以及在各個塊110a、110b、110c之間提供三維互連。這種連接在電池之間創(chuàng)建了一個大規(guī)模的并行耦合，其中，在各個相鄰的塊中所有正極和所有負極連接之間均創(chuàng)建有導(dǎo)電連接。這個特征將每個電池均衡提升到1毫伏以內(nèi)。例如，每個電池都是5cM的4里離子電池并且具有大約3.78伏的輸出電壓?？删S幾何形狀。圖2A和2B示出了相鄰塊110a、110b、110c之間的串聯(lián)耦合，其中，圖2A示出了頂一見圖，圖2B示出了底^L圖。每個交^齊塊以串聯(lián)方式連接到相鄰塊，其中，二維板一起創(chuàng)建了電池的三維互連。即，圖2A中的特定塊110b中所有電池的負才及端子與圖2A中的相鄰塊110c的正才及端子在一面進4亍耦合，而圖2B中的塊110b中電池的正極端子與圖2B中的相鄰塊110a的負才及端子耦合。這如塊110a-110c所示。塊110b的負極端子通過導(dǎo)體104(如圖2A所示)與塊110c的正極端子耦合，而正極端子通過導(dǎo)體103與塊110a進行耦合(如圖2B所示)。圖3示出了相鄰電池組和塊之間耦合的三維特性。圖3示出了三個電池塊或電池組l、2和3。-使用電池的頂部和底部上的多個聯(lián)ii合互連導(dǎo)體外反，即可在每個電池的正才及端子和負才及端子之間構(gòu)成三維連4妄。如下所述，每個導(dǎo)電板102-109是由一塊0.005英寸厚，1/8硬的鎳201金屬板組成。如圖1-3所示，相鄰電池塊110中每個電池的相鄰陰極和陽極都是三維耦合的。即，由于采用了l臬板，因此在相鄰電池塊的沒個陰極和陽極之間都存在導(dǎo)電路徑。同樣地，所有陽極耦合到一起，而所有陰極耦合到一起。通過將鎳陽極板或者組合連接體與每個電池上的電焊引線和每個鎳連接體的增加的連接區(qū)域結(jié)合，為每個集成電池塊提供了更低的電阻和阻抗。通過使焊接在鎳板上的引線的區(qū)域最大化，使電阻達到最小化，從而大大減少了在對電池進行長時間的充電和放電時產(chǎn)生的熱量、高電流，或者對兩者均有減少。以下對鎳板和引線的焊接過程進4亍詳細闡述。聯(lián)合連接區(qū)別于第6,465,986號美國專利中所提供的連接，在第6,465,986號美國專利中，通過獨立導(dǎo)體構(gòu)成二維陣列連4妄。聯(lián)合連接改善了本發(fā)明的可靠性和超靜定性，使得獨立電池的電壓均4軒更力口準確(1mv相比于第6,465,986號美國專利中的2.5mv)。圖4是輸入電路140和輸出電路150的示意圖。輸入板140和輸出板150可以被實現(xiàn)為單個集成電路板。在一個實施例中，可以不將這些元件組裝在^反上來實現(xiàn)輸入^反或者輸出才反。每個電路140、150使用兩個場效應(yīng)晶體管(FET)。FETQl和Q1A設(shè)置在低截止側(cè)，而FETQ3和Q3A設(shè)置在高截止側(cè)。FET的數(shù)量和/或電源品質(zhì)可以在任何一側(cè)進行增加以支持大量電流，和/或FET的電源品質(zhì)可以:流經(jīng)系統(tǒng)的每一側(cè)。當(dāng)電路用作輸入板或者輸出板運行時，只有兩個FET同時在運行。當(dāng)所有的設(shè)備都被組裝時，該板則用作輸入或輸出，另外兩個FET則作為二極管以阻止電流流入板中沒有被使用的那部分。盡管12沒有以傳統(tǒng)意義使用這些FET,但它們用作二極管，因此也會在板上產(chǎn)生熱量。隨著才反上電流的增加，沒有祐使用的兩個FET也會成比例產(chǎn)生更多的熱量，而這些熱量可能只于系鄉(xiāng)充是不利的。因J:匕，當(dāng)使用專門的輸入板或輸出板時可以不組裝這些設(shè)備以避免上述問題。豐lr入^反限制施加給電池組的電壓以防止過度充電，而#r出纟反切斷到電壓引線的輸出以防止電池組的完全放電。輸出板上的元件包括在電容器ci中,其中該電容器對電池組BT1信號進行濾波并維持穩(wěn)定的電壓。FETQl和Q1A是用于輸出的電源FET，其才艮據(jù)來自晶體管Q2、Q4、Q5的信號4妄通或者斷開。Q2用于將板上低側(cè)的所有元件接通并且當(dāng)Dl和R2確定該低側(cè)的乂人電池輸出的電壓過^f氐時將所有元件斷開。電阻Rl為晶體管Q2提供電流，二極管Dl與R2、Q2及D5聯(lián)合工作以設(shè)置系統(tǒng)的電壓極限值。在一個實施例中，低電壓輸出在24伏時被截止，輸入電壓在29伏內(nèi)被截止。電阻器R2與Dl聯(lián)合工作以設(shè)置輸出階段的電壓電平。FETQ5接通輸出FETQ1和Q1A并允許強制接通。晶體管Q4、Q5、電阻器R12和電容器C2用于保護輸出FETQl和Qla并防止在〗氐電壓電平時的強制截止。電阻R5、R9和R8濾波外來的^f氐電流進入FETQl和Q1A。該電源由Q4、Q5、R12和C2接地。二極管D6提供電源峰值保護。開關(guān)BAT的接通/斷開,電池?zé)岜Ｗo和散熱板(板熱保護)是設(shè)置在陰極線上所有的安全裝置。輸入板上的元件包括光隔離器ISOl和相關(guān)元件R16、C3、DIO和R17。光隔離器和相關(guān)元4牛識別高電壓輸入和到輸入寺反FETQ3和Q3A的信號。電阻RlO和Rll用作輸入電壓的濾波器。二才及管D3允許強制啟動并且與電阻器R4、二極管D2和電阻器R6協(xié)同工作。二極管D7和D8被用于設(shè)置輸入板的高電壓；可以添加更多的元件以準確調(diào)整l俞入才反的高電壓i殳置。應(yīng)注意，一個完全板上組裝的板為本發(fā)明提供了獨一無二的靈活性。在圖1和圖2所示的實施例中，示出了兩塊各具有兩車俞入或兩輸出的專用板。但是，通過提供一個或多個專用(未板上組裝的)輸入或輸出才反，或者完全4反上組裝的輸入/輸出玲反，4吏得任4可凄史量的輸入或輸出引線都可用于該集成式蓄電池。如果一個完全并反上組裝的板被使用，如圖4所示，額外的引線可以被用于輸入或輸出部分。應(yīng)當(dāng)i人識到，在獨立的電池組125中可以4吏用任何凄t量的輸入輸出板以及任何數(shù)量的引線對以在蓄電池創(chuàng)建中提供更大的靈活性。如上所述，構(gòu)成互聯(lián)塊的導(dǎo)體板與獨立電池的耦合，以及引線和塊組裝的連接，使得該集成式蓄電池具有了許多獨一無二的優(yōu)點。初始地，電池組125的組裝首先是#4居電壓匹配多個獨立的蓄電池50。這能夠保證電池組125中的每個電池的最大性能和1毫伏以內(nèi)的完全均:銜。由板102-109所提供的組合互連保證了電池在運4亍時維持該均tf。在一個實施例中，所有電池組125都包4舌具有3.78伏電壓的電池50。在本文所4皮露的該實施例中，使用了十四(14)行，每4亍包括七(7)個電池。也可^f吏用其他組合、4亍凄t以及每行的電池凄t。通常，使用緊固機構(gòu)(如纖維膠帶720)(見圖7)對每行的7個電池50進行緊固。也可使用其他用于對塊中的電池進行緊固的方式。在塊110a、110b、110c內(nèi)的每行和每列中的所有電池都有同樣的正極和負極定向，并且在它們被:對準為平面圖中的方形或六邊形的堆積。每行的7個電池^皮相互緊固之后可使用緊固機構(gòu)與相鄰4亍進行緊固，并且相鄰的塊也可以類如乂的方式相互緊固。電池組125的構(gòu)建首先要形成電壓匹配的電池塊llOa、llOb、llOc。在本實施例中，組成了七(7)個這樣的塊。這些塊以交*#端子的方式相互耦合，如圖1和2所示。熱保險絲172可以祐沒置在獨立的塊110a、110b、110c或者電池組125中組合的兩個塊之間。在一個實施例中，使用了三根熱保險絲，在圖1中示出了這些保險絲的位置。熱保險絲可以設(shè)置在相鄰電池組之間，如此使得相鄰行之間的空隙中的保險絲所需要的空間最小以保證電池行之間的緊逸、纟吉。一旦所有的塊110a、110b、110c都布置好了，即可用聯(lián)合互連導(dǎo)體板形成塊之間的互連。每個導(dǎo)體板102到109由0.005英寸厚，1/8硬的鎳、鎳合金或其他金屬板巻組成。這些板被修整尺寸以使得與其耦合的電池50和板之間的最高效的能量傳輸。兩個組成引線連接板的板被以如圖5和6所示的方式進行彎曲，以分別形成電池組125的正極引線耦合和負極引線耦合。每塊耦合板102、109都有一個寬W的耦合區(qū)域102A、109A。這兩塊耦合面的主要區(qū)別是端子/引線耦合部分102B和109B各自的長度。端子/引線耦合部分102B和109B允許連4妻引線祐J改置在電池組存儲容器125a中的不同物理位置。圖7、8示出了將焊接到耦合板102上的耦合引線185的一條連接引線。每條引線由8條包覆在絕緣體710中的具有不同長度的12軌距AWG的線組成。線上的絕緣體被剝開以展示棵線712。在一個實施例中，耦合區(qū)域102A和109A具有1又1/4英寸的寬度，4至1/16英寸的長度。在這樣的例子中，四英寸的棵引線712用于將電引線180、185連4妻到耦合4反102、109。將i人識到，凈果線部分長度大約和耦合板102的長度相同。應(yīng)當(dāng)注意的是，可以增加斜跨過耦合區(qū)域102a的凈果線部分。可選的，每股棵線710都被纏繞起來以增強該線棵露部分的硬度和傳導(dǎo)性。通過將線712的棵露部分焊接到連接區(qū)域以實現(xiàn)連接。在焊4妄之前，^吏用焊劑對導(dǎo)線712凈皮剝開一端進4亍處理。包^"50%錫和50%鉛的焊接條被熔化，并且該線的熔化棵露部分浸入到熔化的焊劑中。之后，傳導(dǎo)性引線被壓向鎳板，少量的焊劑被分別施加連接4反102或109的連4妄部分102B或109B的頂部邊纟彖處。凈果線712i殳置在鄰近于連4妻部分102B或109B處，并使用少量焊劑，在棵線712被浸入部分使用焊劑以使棵線橫跨連接部分的長度方向從而將包括焊劑的棵線焊接到連接部件102或者109。在一個實施例中，焊接從線的絕緣端附近開始并一直進行到棵線712完全暴露出來的一端。之后在最初的坪劑部分再實施一遍焊接以保證連4妄處的硬度。如圖8所示的焊接連接為電池組運4亍期間的電壓降4氐了電阻。一旦電引線連接到連接板102和109,每個連接板102至109都被電點焊到電池組125中的電池的每個接觸點上。一旦所有連4妄部件4皮焊接到每個電池，電池組引線180、185則凈皮提供輸入輸出電路，集成式蓄電池的其他元件同上述元件一起被設(shè)置于一個外殼盒子123中。例如，可以4吏用一個限定了區(qū)i或135a和125a的金屬盒子。圖9示出了第一集成式蓄電池101a和第二集成式蓄電池101b之間的互連。如所示，兩個不同電池101a、101b的輸入和專命出引線可以串聯(lián)交叉耦合。電池101a的輸入？1線耦合到一個充電器902,輸出引線耦合到開關(guān)904。假設(shè)可以同時進行恒定的充電和》文電，本發(fā)明一個獨特的方面在于，其允許電池以不同的方式進^f亍津馬合以提供多種集成式蓄電池解決方案。很多不同的配置選項可用。集成電池的不同組合使得其避免使用DC到DC轉(zhuǎn)換器。例如，一個28伏的DCPV系統(tǒng)可以對四個集成式蓄電池系統(tǒng)進4亍充電并且向一個56伏DC的倒相器系統(tǒng)提供能量。這是通過配置四個集成式蓄電16池在輸入端全部并聯(lián)而在輸出端兩個N串進4亍并聯(lián)來實現(xiàn)的。如下的表格列出了多個不同集成式蓄電池輸出端組合和輸入端的各種組合。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>配置與第X號集成式蓄電池進行組合的數(shù)目可以表示為((X/2)+l)2(用于集成式蓄電池為偶數(shù)的情況)。作為替換地，當(dāng)集成式蓄電池的數(shù)目為平方數(shù)時(用于構(gòu)成一串行和列均為偶數(shù)的電池組IOO)，可以表示為r^(其中n-因子數(shù)，電池的平方凄史，如2，4，9,16，25)。由于本發(fā)明所使用的互連系統(tǒng)，當(dāng)能量電池的數(shù)量增加或者相同凄t量的蓄電池凈皮配置成并聯(lián)的電池組，集成式能源系統(tǒng)的電阻和阻抗將#1減小。多個小單元組成的集成式能量系統(tǒng)具有比只有一個，唯一的電池且具有相同能量容量的系統(tǒng)具有更^f氐的電阻和阻:阮。圖10示出了集成式電池100的電阻與并聯(lián)電池凄史量之間關(guān)系的對數(shù)坐標圖。本發(fā)明有利于減少由于電阻熱量導(dǎo)致的損壽毛，通過最小化熱損失和更高的可靠性延長了電池壽命，而更長的電池壽命又延長了兩次古支障間的平均時間。更進一步地，相鄰電池之間的古丈障可以^皮該系統(tǒng)中的其^f也電池所包容。圖11示出了集成式能量系統(tǒng)中的剩余百分比以及這個百分比如何隨著配置為并聯(lián)的電池數(shù)量的增加而增加。對于任意凄t量的并耳關(guān)電池，集成式蓄電池100中的每個獨立電池50在一次單3蟲的故障事件之后的百分比隨著電池數(shù)量的增加而提高。對于任意凄t量的并聯(lián)配置的電池，集成式能量系統(tǒng)的故障百分比整體上降低了。當(dāng)系統(tǒng)中的一個電池50發(fā)生故障，集成式電池100系統(tǒng)在失去存儲量時將繼續(xù)在更低電流和相同電位下運行，其主要歸功于大量電池的電阻/阻:坑的并聯(lián)配置。盡管承王題足以^但可以理解，在附加的權(quán)利要求中所定義的主題并非對上述描述的特定特征或步驟的必要限定。相反，上述所描述的特定結(jié)構(gòu)和步驟權(quán)利要求1.一種集成式蓄電池，包括由獨立元電池組成的多個塊，每塊包括至少一行元電池，每個元電池均具有一正極端子和一負極端子，各個元電池具有相同的定向使得在給定行中每個電池的所有正極端子被設(shè)置為相互相鄰并且每個電池的所有負極端子被設(shè)置成相互相鄰；以及一聯(lián)合連接件，將至少一電池塊中的所有正極端子相互耦合并使該至少一電池塊中的所有正極端子耦合到相鄰的電池塊中的所有負極端子。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式蓄電池，進一步包括耦合到所述至少一電池塊的至少一第一引線連接件，所述第一引線連接件耦合到所述至少一個電池塊的至少所有負才及端子，所述引線連4妄件包括一端子連4妄部分和一引線連4妄部分，所述引線連4妄部分具有一長度和耦合到所述引線連接部分的引線互連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式蓄電池，其中，所述引線互連包括一段導(dǎo)線，該導(dǎo)線的長度與所述51線連接部分的長度基本匹配并且被焊接到所述引線連接部分。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成式蓄電池，進一步包括耦合到所述至少一相鄰電池塊的至少一第二引線連^妄件，所述第二引線連，接件耦合到所述至少一電池塊的至少所有正才及端子。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式蓄電池，其中，所述聯(lián)合連接件為一鎳片。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式蓄電池，其中，每個獨立元電池均包括具有匹配于一毫伏內(nèi)的測試電壓的鋰離子蓄電池。7.—種集成式蓄電池，包括由獨立元電池組成的多個塊，每個元電池均具有一正相^端子和一負4及端子，各個元電池均具有相同的定向佳j尋在給定塊中每個電池的所有正極端子被設(shè)置為相互相鄰并且每個電池的所有負才及端子裙/沒置成相互相鄰；一第一聯(lián)合連接件，用于使第一電池塊中的所有正極端子相互耦合并4吏所述第一電池塊中的所有正才及端子殺禺合到相鄰的第二電池塊的所有負極端子；一第二聯(lián)合連接件，用于使所述第一電池塊中的所有負才及端子相互耦合并4吏所述第一電池塊中的所有負才及端子壽禺合到相鄰的第三電池塊的所有正極端子；一聯(lián)合正極引線連接件，用于使所述第二電池塊中的所有正才及端子相互耦合并4吏所述第二電池塊中的所有正才及端子耦合到一正極電引線；一聯(lián)合負極引線連接件，用于使所述第三電池塊中的所有正才及端子相互耦合并4吏所述第三電池塊中的所有正才及端子耦合到一負極電引線。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的集成式蓄電池，進一步包括一輸入電路和一輸出電路，所述輸入電路耦合到所述正極電引線和所述負極電引線，而所述輸出電路耦合到所述負極電引線和所述正極電引線。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的集成式蓄電池，其中，所述輸入電路包括兩條電輸入引線，而輸出電路包括兩條電輸出引線。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的集成式蓄電池，進一步包括至少一具有兩條電輸入/輸出引線的聯(lián)合輸入/輸出電路。11.根據(jù)權(quán)利要求IO所述的集成式蓄電池，其中，每個聯(lián)合聯(lián)合連接件均為一鎳片。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的集成式蓄電池，進一步包括一位于正極引線和一聯(lián)合聯(lián)合正極引線連接件之間的引線互連，該引線互連包括一段導(dǎo)線，該導(dǎo)線的長度與所述聯(lián)合聯(lián)合正4及引線連接件的長度基本匹配并且被焊接到所述聯(lián)合聯(lián)合正才及引線連接件。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的集成式蓄電池，進一步包括一位于負極引線和一聯(lián)合聯(lián)合負極引線連接件之間的引線互連，該引線互連包括一段導(dǎo)線，該導(dǎo)線的長度與聯(lián)合聯(lián)合負極引線連接件的長度基本匹配并且被焊接到所述聯(lián)合聯(lián)合負極引線連接件。14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的集成式蓄電池，其中，每個獨立元電池均包4舌一具有匹配于1毫伏內(nèi)的測試電壓的4里離子蓄電池。15.—種集成式蓄電池系統(tǒng)，包括一第一集成式蓄電池，包4舌由獨立元電、池l且成的第一多個塊，每個元電、池均具有一正才及端子和一負才及端子，各個元電池均具有相同的定向佳j尋在一給定塊中每個電池的所有正極端子均被設(shè)置為相互相鄰并且每個電池的所有負才及端子均被i殳置成相互相鄰，每塊包4舌一4亍或多4亍電^>;一第一聯(lián)合聯(lián)合連接件，用于使第一電池塊中的所有正極端子相互耦合并使所述第一電池塊的所有正極端子耦合到相鄰的第二電池塊的所有負極端子；一第二聯(lián)合聯(lián)合連接件，用于使所述第一電池塊中的所有負才及端子相互耦合并4吏所述第一電池塊中的所有負才及端子耦合到相鄰的第三電池塊的所有正才及端子；一第一聯(lián)合正極引線連接件，用于使所述第二電池塊中的所有正極端子相互耦合并使所述第二電池塊中的所有正極端子井禺合到一正4及電引線；一第一聯(lián)合負極引線連接件，用于使所述第三電池塊中的所有正才及端子相互耦合并4吏所述第三電池塊中的所有正擬_端子耦合到一負極電引線；一第一輸入電路，耦合到所述正極電引線和所述負極電引線并具有第一正才及輸入引線和第二正才及輸入引線；一第一輸出電路，耦合到所述正才及電引線和所述負4及電引線并具有第一正極輸出引線和第二正極輸出引線；一第二集成式蓄電池，包括由獨立元電池組成的第二多個塊；一第三聯(lián)合連接件，用于使第四電池塊中的所有正極端子相互耦合并4吏所述第四電池塊中的所有正才及端子津馬合到相鄰的第五電池塊的所有負才及端子；一第四聯(lián)合連接件，用于使所述第三電池塊中的所有負才及端子相互耦合并4吏所述第三電池塊中的所有負極端子壽禺合到相鄰的第六電池塊的所有正極端子；一第二聯(lián)合正極引線連接件，用于使所述第二電池塊中的所有正才及端子相互耦合并^f吏所述第二電池塊中的所有正招_端子耦合到一正才及電引線；一第二聯(lián)合負極引線連接件，用于使所述第三電池塊中的所有正4及端子相互耦合并4吏所述第三電池塊中的所有正擬*端子耦合到一負極電引線；一第二輸入電路，耦合到所述正極電引線和所述負極電引線并具有第三正才及輸入引線和第四正才及輸入引線；一第二輸出電路，耦合到所述正才及電引線和所述負極電《I線并具有第三正才及輸出引線和第四正才及輸出引線。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述第一正極輸入引線、所述第二正極輸入引線、所述第三正極輸入引線、及所述第四正極輸入引線與所述第一正極輸出引線、所述第二正極輸出虧I線、所述第三正才及l(fā)lr出引線、及所述第四正才及專ir出引線互連以將所述第一集成式蓄電池和所述第二集成式蓄電池互連。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，進一步包括多個集成式蓄電池，所述多個集成式蓄電池中的每個蓄電池均具有相同的配置，并且具有至少第一輸入引線和第二輸入引線以及第一輸出引線和第二輸出引線，所述多個集成式蓄電池互連以組成一能量存儲系統(tǒng)，所述能量存儲系統(tǒng)具有的容量與每個電池的存儲容量乘以所述多個集成式蓄電池中蓄電池數(shù)量所得的容量相同。全文摘要本發(fā)明提供一具有三維互連元電池的集成式蓄電池。該集成式蓄電池包括多個以并聯(lián)和串聯(lián)方式組成一電池組的獨立的元電池。電池組通過低電阻引線連接耦合到控制電路。蓄電池包括多個由獨立元電池組成的塊，每個電池具有一正極端子和一負極端子。第一聯(lián)合連接件將第一電池塊的所有正極端子相互耦合并將第一電池塊的所有正極端子與相鄰的第二電池塊的所有負極端子耦合。第二聯(lián)合連接件將第一電池塊的所有負極端子相互耦合并將第一電池塊的所有負極端子與相鄰的第三電池塊的所有正極端子耦合。聯(lián)合正極引線連接件將一組端子，聯(lián)合負極連接件將另一組端子耦合到一輸入電路和一輸出電路。文檔編號H01M10/00GK101667653SQ20091016087公開日2010年3月10日申請日期2009年7月30日優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日發(fā)明者沙扎·哈巴申請人:沙扎·哈巴