的热降解温度，由此在电池总成的低于该相变温度的工作温度下，该电介质衬底具有通过该衬底第一表面和第二表面之间的材料混合物的导电路径。更进一步，在高于相变温度的一温度下，该导电材料混合物经历使通过该导电路径的导电性失效的相变。例如，该导电材料可以为或包括一钎焊材料，比如，包括铅、锡、镍、锌、锂、锑、铜、铋、铟或银中的至少一个或其中任意两个或更多的混合。该导电材料基本上可以为无任何的铅(即其包含最多为微量的铅)或其可包括功能上运作所需量的铅。该材料可包括铅和锡的混合物。例如，其可包括占较大部分的锡和占较小部分的铅(例如约55至约65重量份的锡和约35至约45重量份的铅)。该材料可展现低于约240°C、230°C、220°C、210°C或甚至低于约200°C(例如在约180°C至约190°C的范围内)的熔点。该材料可包括一共晶混合物。使用焊料作为填充开口的导电材料的一个特征是，该焊料具有一限定的可定制的熔点，这取决于所使用的焊料的种类，以在电池接续运行可能不安全的温度处熔融。一旦焊料熔化，包含熔融焊料的衬底开口不再导电，并且在电极板内导致开路。开路可作用为极大地增加双极电池内的电阻，从而停止进一步的电流和关断电池内的不安全的反应。相应地，可根据是否需要包括这样的电池内部停闭机制，以及如果是的话则需要在什么温度下生效这样的内部停闭，来改变所选择的用于填充开口的导电材料类型。衬底将被配置为，在工作条件超过一预定条件的情况下，该衬底将起作用，经由中断穿过衬底的导电性来使电池失效。例如，在电介质衬底中的填充孔的导电材料将经历一相变(例如，其将熔融)，由此整个衬底的导电性被中断。中断的程度可以为部分地或甚至完全地使穿过该衬底的传导电流的功能失效。
[0031]在双极板中的一个表面上和一些单极板上设置有一个或多个阴极。该阴极可为能够在一电池中用作阴极的任何材料，以及为可在电池中使用的任何形式。阴极还称为正极活性材料。正极活性材料可包括锂、铅、碳的复合氧化物、硫酸盐化合物或磷酸盐化合物，或一般用在锂离子、镍氢或铅酸二次电池的过渡金属。该复合氧化物的实例包括锂/钴系复合氧化物，如钴酸锂，锂/镍系复合氧化物如镍酸锂，锂/锰复合氧化物如尖晶石型锂锰氧化物和锂/铁系复合材料，例如铁酸锂。过渡金属和锂的示范性磷酸盐和硫化合物包括磷酸铁锂、五氧化二银、二氧化猛、二硫化钛、二硫化钼、三氧化钼、二氧化铅、氧化银、轻基氧化镍等等。阴极材料可以是允许该阴极材料在一电化学电池中作用为阴极的任何形式。示例性的形式包括成形部件、浆糊、预制薄片或薄膜。对于铅酸电池，优选的阴极材料是二氧化铅(Pb02)。在双极板中的相反表面上和另一单极板上设置有阳极。阳极还称为负极活性物质。任何阳极和阳极材料可以用于本发明的总成。阳极材料可包括在二次电池中使用的任何材料，该二次电池包括铅酸、镍氢和锂离子电池。示例性的用于构成阳极的材料包括铅、碳或锂的复合氧化物和过渡金属(如氧化钛或钛的复合氧化物和锂)，等等。用于铅酸电池的优选的阳极材料的是铅绒。阴极材料可以是允许该阴极材料在一电化学电池中作用为阴极的任何形式。示例性的形式包括成形部件、浆糊、预制薄片或薄膜。浆糊成分可包含多种特别地用于负极活性物质的有用的添加剂，包括用于加固的絮凝物或玻璃纤维、用于粘贴稳定性的各种利加诺有机(1 i gano-organ i c)化合物，以及导电添加剂比如碳。对于铅酸电池，优选的阳极材料的形式是铅绒。选定好阳极和阴极，以使得一旦包括该电池单元在内的一电路形成时，该阳极和阴极共同起作用，作用为一电化学电池单元。
[0032]根据本发明的总成进一步包括分隔器。分隔器位于电化学电池单元中的阳极和阴极之间，更具体地说分隔器是位于双极板之间或一双极板和一单极板之间。该分隔器优选地具有大于相邻的阴极和阳极的面积的面积。优选地该分隔器从电池单元的阳极部分完全地分隔开该电池单元的阴极部分。优选地该分隔器的边缘接触双极板和单极板的周缘边缘，该周缘边缘上没设置阳极或阴极，由此该分隔器完全地将电池单元的阳极部分从该电池单元的阴极部分分隔开。电池分隔器用作对电化学电池单元分区；以防止电池单元由于枝状晶体生长而短路；用于使液体电解质、离子、电子或这些元素的任何组合穿过该分隔器。在根据本发明的总成中可使用任何已知的执行一个或多个所述的列举的功能的电池分隔器优选地该分隔器由非导电材料制备，比如多孔的聚合物薄膜、玻璃毡、多孔的橡胶、离子键地导电的凝胶体或天然的材料，比如木材等等。优选地该分隔器包含穿过该分隔器的气孔或扭曲的路径，其允许电解质、离子、电子或其组合通过该分隔器。其中用作分隔器的更优选的材料为具吸收特性的玻璃垫，以及多孔的超高分子量聚烯烃薄膜等等。
[0033]在一些实施例中，根据本发明的制品进一步包括金属板或金属箔。该金属板或金属箔用于分散电化学电池单元中流动的电子以保证活性物质至衬底的电气连接，以及在一些实施例中用作集电器。在一些实施例中，该电池包含电流导体，其传输电子至正极电池端子，在那些实施例中，该金属板或金属箔将电子传导至该电流导体。该金属板或金属箔可由任何导电金属制备，优选的导电金属为银、锡、铜以及铅。该金属的选定受阳极和阴极材料影响。在一铅酸电池中，优选用铅薄片或铅箔。金属箔或金属板优选地位于阳极和衬底之间，或阴极和衬底之间。该金属板或金属箔可粘附至衬底。可使用任何将金属板或金属箔粘附至在电池单元的环境中支撑该金属板或金属箔的衬底的方法，比如熔接或粘着接合。优选地该金属板或金属箔为粘着接合至衬底。优选的用于该接合的粘着剂包括环氧基树脂、橡胶胶水、酚醛树脂、腈橡胶化合物或氰基丙烯酸盐粘合胶剂。优选地该金属板或金属箔位于阳极和衬底的整个表面之间，或阴极和衬底的整个表面之间。该金属板和金属箔可覆盖衬底的整个表面。在阳极或阴极为浆糊形式的实施例中，该浆糊被涂布于该金属箔或金属板上。该金属板或金属箔可接触一个或多个电流导体以传输电子至该电流导体。该金属板或金属箔选择为足够厚以分散流经电池单元的电子，以及在适当的情况下收集电子并将其传输至电池单元中的电流导体。优选地该金属板或金属箔具有约0.75mm或更小的厚度，更优选地约0.2mm或更小，以及最优选地约0.1mm或更小。优选地该金属板或金属箔具有约0.025mm或更大的厚度，更优选地约0.050mm或更大，以及最优选地约0.075mm或更大。
[0034]在根据本发明的总成中，部件堆叠可包括横切通道，其穿过该部件和电化学电池单元所形成的区域，该电池单元还包含液体电解质。该堆叠包括双极板、单极板、分隔器、阳极、阴极，可选地包括金属板以及堆叠的任何其它可利用的部件。该横切通道用于容纳支柱，以及该通道中的一些可以不填充，以用作横切冷却通道或排气/填充通道。在根据本发明的一些实施例中，该通道穿过阳极、阴极以及包含电解质的电池单元。该通道为密封的，以防止电解质和在工作期间生成的气体进入该通道。可以使用能达到这一目的的任何密封方法。该通道的尺寸和形状可为任何尺寸或形状，以使其容纳支柱，该支柱支撑衬底的端板和边缘以防止电解质和在工作期间生成的气体的泄漏，以及防止在工作期间出现的压缩力损坏用于各自的电化学电池单元的部件和密封。该形状可优选地为圆形、椭圆或多边形，比如正方形、矩形、六角形等等。该通道的尺寸选择为适应所使用的支柱。在实际中，该通道包括布置在部件中的一系列的孔，以使一支柱可置于其形成的通道中，或因此一液体可通过该通道传输以用于冷却。选择通道的数量以支撑衬底的端板和边缘，以防止电解质和在工作期间生成的气体的泄漏，以及防止在工作期间出现的压缩力损坏用于各自的电化学电池单元的部件和密封。优选地设置有多个通道，以分散在工作期间产生的压缩力。通道的数量和设计足以最小化边缘应力，所述边缘应力超过密封的疲劳强度。选择该通道的位置以扩散在工作期间产生的压缩力。优选的是，在一定程度上均匀地分布通道使其穿过堆叠，以更好地处理应力。优选地该通道具有约2mm或更大的横截面尺寸，更优选地约4mm或更大，以及最优选地约6mm或更大。该通道横截面尺寸的上限实际为，如果该尺寸太大，则降低总成的效率。优选地该通道具有约12mm或更小的横截面尺寸，以及最优选地约10mm或更小。
[0035]在至少一些通道中设置有支柱，其执行下列的一个或多个功能:将部件堆叠以这样的方式支撑在一起，以防止部件损坏或堆叠的部件的边缘之间的密封断开;保证整个分隔器材料内的均匀压缩；以及保证分隔器材料的均匀厚度。优选地该支柱在每一端部具有一覆叠部分，其与单极端板的外表面啮合。该覆叠部分用于在单极端板的外表面以这样的方式施加压力，以防止部件损坏或堆叠的部件的边缘之间的密封断开，以及防止在电池操作的期间，堆叠的膨胀或移位。该覆叠部分与一密封面接触，端板的一部分与该覆叠部分接触。在一些实施例中，该堆叠可具有位于单极端板上方的分隔结构或保护端件，而该覆叠部分将与该结构或保护端件的外表面接触。该覆叠部分可为任何结构，其结合支柱防止部件损坏或堆叠的部件的边缘之间的密封断开。示例性的覆叠部分包括螺栓头、螺帽、模制头、曲头钉、开口销、轴肩等等。该支柱为穿过整个堆叠的长度，且这样的长度基于电池的所需容量而改变。该支柱优选地展现为可填充该通道的横截面形状和尺寸。选择该支柱的数量以支撑端板和衬底边缘，以防止电解质泄漏和在工作期间生成的气体，以及防止在工作期间出现的压缩力损坏部件和用于各自的电化学电池单元的密封，以及使超过密封疲劳强度的边缘应力最小化。优选地设置有多个支柱以分散开在工作期间产生的压缩力。在一个或多个通道用于冷却通道或排气/填充通道的情况下，支柱可以比通道少。该支柱可包括执行必需功能的任何材料。如果该支柱用于密封通道，则选择使用的材料以承受得起电池单元的工作条件，当其暴露于电解质时不被腐蚀，以及可承受得起在电池单元工作期间产生的温度和压力。在该支柱执行密封功能的情况下，该支柱优选地包括可承受得起上述条件的聚合物或陶瓷材料。在本实施例中，该材料必须为非导电的，以防止电池单元短路。优选地该支柱包括如本文所述的热塑性材料。优选的热塑性材料为ABS、聚丙烯、多元酯、热塑性的聚亚安酯、聚烯烃、化合的热塑性树脂、聚碳酸酯等等。ABS为最优选的。在通道为单独地密封的情况下，该支柱可包括任何具有结构完整性的材料以执行所需的功能。可使用上述的聚合物材料、陶瓷和金属。适当的金属可以为钢、铜、铝黄铜合金、铜等等。该支柱可包括模制支柱、带螺纹支柱或带有一个或多个端部附件的支柱。在部件为带螺纹的情况下，则该堆叠的结构部件设有螺纹以接纳该带螺纹的支柱。支柱在一端可具有头部，且另一端可具有螺帽、曲头钉孔或开口销孔;或在两端均具有螺帽、曲头钉孔或开口销孔。一般地这是对于非模制支柱的情况。该支柱可构造为单向棘齿装置，其允许缩短但不允许加长。这样的支柱将被定位，然后在堆叠被压缩时，该支柱缩短，由此保持堆叠上的压力。在本实施例中的支柱可具有脊，其配合棘齿使该支柱用作类似束线带的结构中的一个部件。匹配的螺帽和/或垫圈可配合支柱使用，以当极板定位至相邻时压缩该极板。该螺帽和/或垫圈以单向在支柱和脊上行进，可防止该螺帽和/或垫圈沿支柱往另一方向移动。在使用中，支柱中的孔将使适当的曲头钉、开口销等等执行上述功能。如果支柱为模制的，可单独模制或就地模制。如果就地模制、原地模制，需要在通道中设置一密封以支撑就地熔化的塑料。可使用非导电的带螺纹的支柱并可设置必要的密封。替代地可设计一预模制的非导电的聚合物支柱，以在通道中以密封通道的方式形成干涉配合。该支柱可就地由模制制成，比如注塑成型。
[0036]在装配时，包括双极板和单极板的部件堆叠构成密封的电化学电池单元。密封的电池单元中设置有液体电解质。该电解质可为任何促进与所使用的阳极和阴极液体发生电化学反应的电解质。该电解质使电子和离子在阳极和阴极之间流动。该电解质可为水系或有机系。本文中使用的有机电解质包括溶解于一有机溶剂中的电解质盐。在锂离子二次电池中，锂需要包含在电解质盐中。对于包含有锂的电解质盐，例如，可由LiPF6、LiC104、LiBF4、LiAsF6、LiS03CF3和LiN(CF3S02)2制成。这些电解质盐可以单独使用或以