两个或更多的组合来使用。有机溶剂应与该分隔器、阴极、阳极和电解质盐兼容。优选使用即使施加高压时也不分解的有机溶剂。例如，优选使用碳酸盐，诸如碳酸亚乙酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、丁烯碳酸盐、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯和乙基甲基碳酸盐；环状醚，诸如四氢呋喃(THF)和2-甲基四氢呋喃(2-MeTHF);环酯，诸如1、3_二氧戊环和4-甲基二恶戊烷(4-methyld1xolane);内酯，诸如γ 丁内酯；环丁砜；3 -甲基环丁砜；乙二醇二甲醚(dimethoxyethane)、乙二醇二乙酿(diethoxyethane)、乙氧基乙氧基甲烧(ethoxymethoxymethane)和乙基二甘醇二甲酿(ethyldiglyme)。这些溶剂可以单独使用或以两个或更多的组合来使用。液体电解质中的电解质浓度应该优选地为0.3-5摩尔/L。通常，该电解质在1摩尔/L附近表现最高的导电性。液体电解质应该优选地占30-70的重量百分比，且特别占40-60的重量百分比。水性电解质包括水中的酸类或盐，其增强电池单元的运行。优选的盐和酸类包括硫酸、硫酸钠或硫酸钾盐。盐或酸设置为足够的量以有助于电池单元的作。基于电解质的重量，优选地其浓度大约为0.5或更大的重量百分率，更优选地约1.0或更大，以及最优选地约1.5的重量百分数或更大。铅酸电池中优选的电解质为水硫酸。
[0037]根据本发明的制品可包括横切通道和支柱之间的密封。该密封可位于通道中，其围绕通道的外部或同时围绕通道和通道的外部。该密封可包括任何防止电解质和在工作期间生成的气体从电化学电池单元渗漏的材料或形式。该密封可为一薄膜、套管，或一系列匹配的衬垫或凸起部，其在极板和/或分隔器中，或插入至通道中。该薄膜可为弹性的。该通道可由一系列的衬垫或凸起部形成，该衬垫或凸起部插入或集成至极板和/或分隔器中。该衬垫可以为可压缩的或能够彼此联锁以形成沿该通道的防泄漏密封。该衬垫可在电池极板和/或分隔器中就地制成，诸如对其就地模制。优选地该衬垫由注塑成型就地模制。该套管可由任何可承受曝露于电解质的、承受得起电化学电池单元的工作条件的、由插入支柱或由通道中的支柱所施予的力的材料制备。上述的优选的聚合物材料可用于支柱和衬底。在另一实施例中，该密封由置于双极板和单极板之间的轴衬(bushing)或套管(sleeve)构成。该套管可相对坚硬而该轴衬一般地为弹性的。该套管和/或轴衬可以适配为安装在双极板和单极板中或具有端部，该端部插入至构成横切通道的极板孔中。该双极板和单极板可制成或机械加工为包含用于该套管和/或轴衬的匹配凹痕。带有该套管或轴衬的极板堆叠的总成可建立干涉配合以有效地密封该通道。可替代地该套管或轴衬可以为熔融接合或粘着接合至极板，由此在连接处形成一密封。可替代地该套管可以由用于密封通道的一涂层涂制而成。如上所述，该支柱可用于密封通道。可以设想到，这些密封解决方案的结合可使用在单个通道或不同的通道中。极板堆叠的部件，包括单极板和双极板，优选地具有相同的形状和公共的边缘。这有助于边缘的密封。在设置有分隔器的情况下，它们一般具有和电池极板相似的结构，以适配横切通道的构成或建造。在另一实施例中，该密封可以为热固性聚合物，诸如环氧树脂、聚亚安酯或丙烯酸的聚合物，其被注入至螺栓和横切通道之间。可改造极板的密封面，以在支柱施加压缩时改善密封。该密封面可为平滑化的、具有凸起轮廓的、粗糙化的或经表面处理的。一光滑表面将具有较大的接触面积，其使电解质被紧致密封而不会有让液体流动的缺陷。诸如同心环(或多个同心环)、脊(或多个脊)或波浪的凸起轮廓，产生高压接触的区域或〃环〃，以抵制液体电解质的流动。该脊可填充有衬垫材料，诸如可变形的平坦的薄片或0型环，以有助于液封。由可变形材料制成的粗糙密封面可压缩以形成可靠的液体电解质密封。对该密封面进行表面处理，使其不被液体电解质湿润，这将防止液体电解质流入通道。如果使用亲水的电解质，则该密封面可制为疏水的。同样地，如果使用疏水的电解质，则该密封面应该为亲水的。
[0038]边缘被密封，以防止电解质和从电池单元生成的气体的泄漏，并且隔离各自的电池单元以防止电池单元的短路。边缘可使用任何已知的电池密封方法来密封。在一些实施例中，该总成的边缘使用由Shaffer等人共同持有的美国专利，双极电池总成，US23010/0183920A1 (其全文通过参照合并至本文中)所公开的内(endo)骨架或外骨架密封系统来密封。由Shaffer等人公开的密封系统设想有用于双极电池积层结构的独有结构，诸如以上描述的结构。该结构，不论是否经由上述方法制成，一般地包括第一分隔器框;一负极粘贴框元件，其具有一个或多个边缘和在一个或多个该负极的粘贴框边缘之间延伸的支撑网状结构;一负极集电器箔;一衬底，其具有多个形成于其中的开口 ； 一正极集电器箔;一正极粘贴框元件，其具有一个或多个边缘和在一个或多个该正极粘贴框边缘和一第二分隔器框之间延伸的支撑网状结构;该第一分隔器框可包括一个或多个边缘。该负极粘贴框元件可具有一个或多个边缘，以使该负极粘贴框元件的至少一个边缘与该分隔器框的至少一个边缘平面接触。该衬底也可具有一个或多个边缘，以使该衬底的至少一个边缘与该负极粘贴框元件框的至少一个边缘平面接触。该正极粘贴框元件可具有一个或多个边缘，以使该正极粘贴框元件的至少一个边缘与该衬底框的至少一个边缘平面接触。该第二分隔器框可具有一个或多个边缘，以使该分隔器框的至少一个边缘与该正极粘贴框元件框的至少一个边缘平面接触。分隔器框的边缘的平面接触、负极粘贴框元件和正极粘贴框元件和衬底形成电池上的一外部密封，因此引入至其中的电解质将不会从电池内泄漏出来。该粘贴框元件的边缘可进一步包括开口，其用于接纳位于分隔器框的边缘上的定位销或支撑元件。该定位销至粘贴框元件上的开口中的定位可进一步有助于该外部密封的形成。还可以预想到，可使用一框架结构，通过该框架结构，一个或多个分隔器框和一个或多个粘贴框与该衬底组合，其中每一个与相邻的框和/或衬底处于平面接触，由此电池的内部结构生成一外部密封，其防止任何液体或气体(空气)从电池逸出。该粘贴框元件的边缘可进一步包括开口，其用于接纳位于分隔器框的边缘上的定位销或支撑元件。该定位销至粘贴框元件上的开口中的定位可进一步有助于该外部密封的形成。因此，引入到电池的任何电解质将被稳固地保持，而不会有电池泄漏和随后的电池失效的风险。另外，为有效地密封电池，不需要沉重的端板或者外部的支撑结构。如上所述，该粘贴框元件可进一步包括支撑元件(例如销)，其位于粘贴框元件的边缘之间。使用支撑元件就是作为压缩应力和由其导致的不需要的电池内部边缘/剥离应力问题的解决方法。这些应力可能导致如在上面讨论的不希望的电池泄漏。在电池内使用支撑销，以及所得出的本文讨论的内部的方法，可因此称为建造具有内-骨架的双极电池。使用内-骨架建造方法或构造方法来解决所不希望的电池内部压缩应力效应的一特征是，其不会导致体积能量密度的减少。此外，它是一个轻量级的方法，只用几个轻量级的销以使活性物质的损耗非常小。进一步，已发现内-骨架建造方法能大大地降低由边缘剥离引起的传统的双极电池故障形式的可能性。更进一步，如果需要的话，可以在框架元件的周界或边缘上添加销，以对齐分隔的框架元件，从而允许其在压缩期间上下滑动或前后滑动。如果需要，该双极电池可使用内-骨架和外-骨架建造方法的结合来构造。例如，该双极电池可使用如上所述的内部支撑销来构造。除此之外，也可在单极的端子侧设置一框架结构。该外部电池构造可利用作为具有美感的盒子的一部分的端部覆盖件来加固。在这样构造中的内-骨架和外-骨架的结合特征协同作用，进一步最大限度的降低边缘应力和移位。该双极电池也可基本上没有任何外-骨架结构。在一个实施例中，用于电池极板的衬底可具有围绕该衬底周缘的凸起边缘，其用作粘贴的框架，用以构成容纳电解质的空腔，以及用于可选的分隔器，以相对彼此密封，且密封一外部薄膜(在使用到时)。
[0039]在另一实施例中，单极板和双极板堆叠的边缘可粘附有一薄膜。该薄膜可经由任何能密封极板边缘和隔离电化学电池单元的手段来接合至极板的边缘。示例性的接合方法包括，尤其是粘着接合、熔融接合、振动熔接、射频熔接、微波熔接。该薄膜为一片聚合物材料，该材料可密封单极板和双极板的边缘，并可耐受曝露于电解质中，以及耐受电池所接触的内部或外部环境。该薄膜可采用与用于双极板衬底的相同的材料。优选地该薄膜为可以熔融接合、振动熔接或围绕单极板和双极板衬底模制的热塑性聚合物。优选地相同的热塑性聚合物可用于单极和双极的衬底，和薄膜。具体地，优选的材料是聚乙烯、聚丙烯、ABS和多元酯，以ABS为最优选。该薄膜的尺寸可为堆叠侧面的尺寸，该薄膜接合至堆叠侧面且该薄膜接合至堆叠的每一侧。在本实施例中，相邻的薄膜的边缘优选地为密封的。该边缘可使用粘着剂、熔融接合或一模制工艺来密封。该薄膜可包括单一整体的薄片，其包绕堆叠的整个周缘。该薄膜的前缘、与堆叠接触的第一边缘，以及该堆叠的后缘、施加的薄膜薄片的末端优选地彼此接合以实现密封。这可通过使用一粘着剂、通过熔融接合或模制工艺来实现。在熔融接合中，薄膜表面和/或堆叠边缘处于这样的条件下，以使其中一个或两者的表面熔化，然后薄膜和堆叠边缘在其表面熔化时接触。该薄膜和堆叠边缘接合为，其表面结合形成能够密封这些部件至一起的接合。在一优选的实施例中，该薄膜取自一连续的薄膜材料薄片并裁切成所需的长度。该薄膜的宽度优选地匹配单极板和双极板堆叠的高度。该薄膜具有足够的厚度以密封单极板和双极板的边缘，从而使电池单元与外界隔离。在一优选的实施例中，该薄膜还用作环绕堆叠边缘的保护壳。优选地该薄膜具有约1mm或更大的厚度，更优选地为1.6mm或更大，以及最优选地为2毫米或更大。优选地该薄膜具有约5mm或更小的厚度，更优选地为4mm或更小，最优选地为2.5毫米或更小。在实施例中，该薄膜接合至堆叠边缘，可采用任何可耐受曝露于电解质以及耐受电池工作环境的粘着剂。优选的粘着剂是塑料胶水、环氧树脂、氰基丙烯酸盐粘合剂胶或丙烯酸盐树脂。可替代地，该薄膜可通过围绕电池极板堆叠的整体或一部分，模制热塑性的或热固性材料而成。可采用任何已知的模制方法，包括热成型、反应注塑成型、滚塑成型、吹塑成型、模压成型等等。优选地，该薄膜可通过围绕电池极板堆叠的整体或一部分注塑成型而成。在该薄膜围绕极板堆叠的一部分而制成的情况下，优选地该薄膜围绕电池极板的边缘或电池极板和分隔器制成。
[0040]密封的堆叠可置于一外壳中以保护制成的电池。可替代地该薄膜连同位于堆叠端部的单极板上方的保护敷层一起用作电池外壳。单极板可具有一合适的保护罩，其附加或接合至与阳极或阴极相反的表面。该罩可为与该薄膜相同的材料，或为可粘着接合或熔融接合至该薄膜的材料，且其具有上述的对应该薄膜的厚度范围。如果附着至极板的端部，该罩可以通过任何机械附件来附着，该机械附件包括具有覆叠部分的支柱。该外壳可通过围绕电池极板堆叠和/或单极板的相反侧模制一薄膜而成。
[0041]在一些实施例中，分隔器具有集成的框架。该框架用于与相邻的电池极板的边缘匹配，以形成电化学电池单元和电池外部之间的密封。该框架可使用任何接合分隔器至该框架的手段，通过围绕构成分隔器的薄片的周缘来附接至分隔器，该框架可耐受曝露于电解质溶液，例如可使用粘着剂接合、熔融接合或围绕分隔器的周缘模制该框架。该框架可采用任何已知的模制技术就地模制，例如热成型、注塑成型、滚塑成型、吹塑成型、模压成型等等。优选地该框架围绕分隔器薄片注塑成型。该框架可包含一凸起边缘，其适配为匹配围绕电池极板衬底周缘设置的凸起边缘。电池极板衬底和分隔器的框架的其中一个或两者中的凸起边缘可匹配为，形成用于电池堆叠的公共边缘，以及匹配为，增强电化学电池单元和电池外部之间的密封。正如上述所讨论的，分隔器可具有集成至该分隔器中的衬垫，其中该衬垫用于限定穿过堆叠的横切通道。该衬垫可由任何已知的手段制成，且优选地为就地模制，优选地采用注塑成型。在分隔器同时具有衬垫和框架的情况下，该两种部件可在一个步骤中模制，例如通过注塑成型。
[0042]根据本发明的总成