可进一步包括一个或多个导电导管，其适配为将电子从该金属板或金属箔(通常称为集电器)传输至正极端子。典型的双极电池中，电子穿过衬底从电池单元流动至电池单元。或者该衬底至少部分地包括导电材料或包括穿过衬底的导电路径。当包含电池单元的电路闭合时，电子穿过衬底在各个电池单元之间流动直至到正极端子。可设想到，根据本发明的总成中的电子可穿过衬底和电池单元，穿过集电器，或穿过两者，流动至一电流导体。
[0043]根据本发明的总成优选地包含一对或多对导电端子，每一对连接至一正极端子和负极端子。该端子适配为连接每一电池堆叠至一负载，该负载本质上为利用电池单元所产生的电的系统。该端子与总成中的导电导管接触。该总成可包含用于一个或多个电池单元的压力释放阀门，其在电池单元若达到一危险的内压力时释放压力。该压力释放阀门设计为，能够在某种程度上防止损坏使用该电池的致命失效。一旦压力释放阀门被释放，电池失效。可替代地根据本发明的总成可包含单个的止回阀，当达到一危险的压力时或之前，其释放来自整个总成的压力。
[0044]根据本发明的总成附接至一负载，从而构成包括该电池单元的电路。电子流动至端子和负载，该负载为使用电的系统。只要电池单元可产生电，该流动将持续。如果电池单元堆叠完全地放电，该电池在再使用之前需要经历一充电步骤。如果用于双极板的衬底包含一导电材料混合物，在电池总成的低于该导电材料混合物相变温度的工作温度下，该衬底具有在衬底第一表面和第二表面之间的通过该材料混合物的导电路径，而在高于该导电材料混合物相变温度的温度下，该导电材料将经历使通过该导电路径的导电性失效的相变。这使电池在出现麻烦的结果之前失效。一旦电池放完电，可通过形成带有电源的电路来再充电。在充电的期间，电极改变功能，阳极在放电期间变成阴极，而阴极在放电期间变成阳极。基本上，相对于放电，该电化学电池单元中，电子和离子以相反方向流动。
[0045]根据本发明的总成可通过下列的步骤制备。用于双极板和单极板的衬底为成形或裁切至一形状。如果该衬底包括一非导电的材料，而装配为传统的双极电池，则该衬底需要转换为合成衬底。实现手段为，通过任何已知的手段制成穿过该衬底的孔，比如在衬底中模制或对该衬底机械加工来制成孔。该开孔填充有导电材料，优选地为如上文所述的在一限定的温度熔融的导电材料。如果有使用到金属板或金属箔，则其粘附至衬底的一个面或两面。优选地该金属板或金属箔为使用上文所述的粘着剂接合至衬底，优选地为腈基橡胶胶水。阴极和阳极附接至衬底，或附接至该金属板或金属箔。这样的附接可使用任何标准的阴极或阳极附接方法来实现。在阴极和阳极为浆糊(paste)形式的情况下，该浆糊施加于衬底或金属板或金属箔上。在本实施例中，该浆糊可以干燥。优选地用于横切通道的孔为预成形或机械加工于衬底、金属板或金属箔、分隔器、阳极、阴极和任何其它存在的部件中。在通道为使用套管、衬垫或凸起部等等制成的情况下，它们被插入至电池极板和/或分隔器中。在该衬垫为就地模制的情况下，它们使用已知的模制工艺就地模制。然后叠置部件，如此每一极板的阳极面对另一极板的阴极。优选地这些板叠置为，使衬底的边缘沿任何其它框架部件对齐。在一个实施例中，使用具有两个或更多导销或螺栓的板来支撑该堆叠。部件以与本文所公开的一致的适当顺序叠置在具有导销的板上。两个或更多的横切通道可用于该定位销或螺栓。一旦完成该堆叠，可插入弹性薄膜或塑料套管至该横切通道中。如果通道为通过位于板中的孔之间的轴衬或塑料套管来密封，可施加一涂层至通道的内部、孔的内部、套管和/或轴衬。如果板的孔内部需要设置螺纹，则使用已知的技术在组装之前或之后对这些孔设置螺纹。此后，将支柱插入至堆叠中并通过覆叠部分固定至单极板的相反侧的密封面。在覆叠部分为一机械的附属结构的情况下，将这样的附属结构固定至支柱。在支柱为就地注塑成型的情况下，将熔化的热塑性材料插入至通道中，且该熔化的材料的覆叠部分制成于两端的密封面上。优选地通道表面被加热，以熔融通道内的表面，在本实施例中，注入的热塑性材料良好地接合至该通道内。该热塑性材料允许被冷却。在另一实施例中，通道可具有插入至该通道的成形件；以及一成形件，其用作每一端部成形件的覆叠部分。然后，将一具有二部分(two-part)的热固性材料添加至通道，并使其固化以形成支柱。在该支柱设计为通过干涉配合安装至通道中的情况下，使用适当的力插入该支柱。在固定该支柱并使其稳定后，从导销移除该堆叠，从而可将支柱插入至曾用于该导销的通道中。
[0046]在薄膜被施加至堆叠表面边缘的实施例中，将一粘着剂施加至薄膜或堆叠边缘，或施加至这两者上，从而该薄膜和堆叠边缘接触并接合至一起。可就地支撑该薄膜，同时使用已知的机械的手段使粘着剂凝固(set)或固化。该薄膜边缘密封至单极板的相反表面的其它薄膜薄片或薄膜或端板的未密封的边缘。该密封可使用粘着剂或熔融接合来实现。可替代地该薄膜可使用熔融接合来附接。在熔融接合中，堆叠边缘和需要接合至该边缘的薄膜表面处于这样的条件下，以使表面熔化，但不会对薄膜或堆叠的结构完整性造成负面影响。这可通过使其每一个与一热的表面、滚筒、热的液体、空气、放射线、振动等等接触来实现，然后使薄膜和堆叠边缘沿着熔融表面接触，并使熔化的表面冷却从而接合至一起。可裁切该薄膜至适配一特别的边缘或其可为一连续薄片，该薄片围绕堆叠边缘而对其包裹。在本实施例中，该薄膜的前缘和后缘在其相遇时接合一起，优选地为使用熔融接合。在单极板外表面设置有端板或薄膜的情况下，该薄膜可密封至单极板外表面的端板或薄膜。在使用外壳的情况下，该总成可插入至外壳中。优选地该薄膜用作外壳。在该熔融接合的实施例中，薄膜和堆叠边缘处于这样的温度或条件下，其中，经过足够的时间来熔融其每一个的表面，其每一个的表面被熔融至熔化。该温度优选地选定为高于薄膜和/或衬底以及任何其它结构组件所使用材料的熔点。优选地所使用的温度大约为200°C或更高，更优选地约220°C或更高，以及最优选地约230°C或更高。优选地所使用的温度大约为300°C或更低，更优选地约270°C或更低，以及最优选地约240°C或更低。
[0047]该框架和/或衬垫可使用下列的步骤模制至分隔器或电池极板衬底中或模制在分隔器或电池极板衬底上。裁切分隔器薄片至一定的尺寸(冲模、纵切(slit)、冲压等)。堆叠一个或多个薄片至所需的厚度。将薄片置入一模具中，该模具将该薄片置入一固定位置。该模具按需要构成围绕分隔器的框架周缘和围绕横切通道的任何内部特征(例如轴衬)。进一步，该模具设计为，不过度地压缩分隔器材料，以及防止塑料损坏分隔器材料。然后，将塑料注射入模具中，在塑料冷却时，排出部件。
[0048]该薄膜可采用下列步骤围绕电池堆叠的整体或一部分模制而成。以适当的顺序(端板、单极板、分隔器、双极板等)堆叠电池部件。可使用穿过每一叠置组件的横切孔的导杆来保证堆叠的对齐。然后将堆叠的总成转移到模具中，该模具包括正模腔、负模腔、用于电池本体的插入模腔(insert mold cavity)(替代地可使用注塑成型中常用的滑动门)和位于负模腔或正模腔中的可缩回的导销。将该堆叠的总成转移到该可缩回的导销上，以保证和保持对齐。然后闭合模具，其压缩该总成。然后注射入塑料以形成电池的外部薄膜，其密封部件和端板。然后缩回该导销，并进行第二次塑料注射，其填充横切通道和将注射的塑料固定至端板。在冷却后，电池从模具排出。
[0049]该总成可进一步包括一个或多个排气孔，其引入至电化学电池单元中的一个或多个。优选地一排气孔与每一电化学电池单元接触。优选地该排气孔位于每一电池单元的电池分隔器中。在另一实施例中，根据本发明的总成可包括一集合管。优选地该一个或多个排气孔与该集合管接触，且该集合管形成用于所有排气孔的公共的顶部空间。优选地该集合管具有形成于其中的一个或多个端口，这样，一个或多个阀门，比如止回阀，可置于集合管端口中。该电池可进一步包括一填充阀门。优选地该填充阀门位于集合管中。根据本发明的制品可进一步包括一个或多个集成的填充和/或排气通道。该通道形成于电池堆叠的边缘附近且与阴极和阳极之间分隔器所在的区域连通，当电解质添加至该区域时其形成电化学电池单元。可在组装之前，通过在该分隔器和电池极板中制成孔，然后将孔对齐，来形成该通道。只要横切通道与适配为用作电化学电池单元的区域连通，衬垫、套管或凸起部可如本文所讨论的那样用作该横切通道。优选地该通道在两处与电池堆叠外部连通。这有助于往电池填充电解质。在电化学电池单元填充电解质之后，可填充或闭合开口中的其中一个。另一个开口用于为电池和电化学电池单元排气。在填充期间，在一个外部的孔上抽真空，从而电解质被抽入至另一个孔中。可替代地使用单个的孔，且如下文所述的那样填充电化学电池单元。一阀门，诸如止回阀、突开阀、减压安全阀等等，可在填充之后插入至剩余的孔中。该通道可预制螺纹或在堆叠组装之后攻螺纹。
[0050]在组装之后，如需要可钻出排气孔穿过密封膜至每一电池单元中，该排气孔集中地位于具吸收特性玻璃垫分隔器的厚度上。然后将一集合管附接至电池总成的顶部，形成位于排气孔上方的公共的顶上空间。可在该集合管中制造单个端口。该单个的集合管端口可用作真空清除端口和电解质填充端口。通过真空栗对该集合管端口抽真空至低压，例如约29英寸汞，然后关闭真空源的阀门，连接至一电解质源的填充阀门打开，以使电解质同时填充电池的所有电池单元。在一些实施例中，在制造或模制该围绕分隔器的框架时，将排气孔制成在该框架中。在一些实施例中，通过打超前钻眼或在用于电池极板的衬底和分隔器的框架中制孔，来制成一集成的排气通道。可对齐这些孔以形成一通道。优选地该通道与排气孔连通，该排气孔与电化学电池单元连通。在一些实施例中，该集成的排气通道可为其中一个横切通道，其中该横切通道具有与每一电化学电池单元连通的排气孔。这可通过为横切通道中的薄膜或衬垫设置具有对应每一电化学电池单元的排气孔来实现。在另一实施例中，该通道可由具有排气孔的衬垫或凸起部制成，或该通道可由构成与电化学电池单元连通的排气孔的衬垫或凸起部制成。可对该集成的通道增压以防止电解质的回流。该集成的通道末端可设置有一阀门以控制总成的内压力。在使用之前，该通道用于对电化学电池单元填充电解质。在一优选的实施例中，该阀门位于其中一个端板上。可在组装之后对该通道设置螺纹或在组装之前预制螺纹，用于插入一阀门。可使用任何已知的用于插入和固持(retent1n)的手段来插入并固持该阀门。本文公开的制品中使用的一些部件适配为与其它公开的部件相邻。设计为与其它部件相邻的部件，可具有或利用本领域已知的部件或技术，以彼此适当的关系来固持零件。用于以彼此的关系固持部件的具体部件或技术，根据设计或组装本发明总成的熟练技工的部件、关联和设计偏好来选择。
[0051]优选地，根据本发明的总成能承受10psi或更大的内压力，而不因该内压力发生渗漏或翘曲，优选地约50psi或更大，甚至更优选地约20psi或更大，以及最优选地约1psi或更小。优选地该总成能承受约6至1psi的内压力。优选地，根据本发明的总成具有约38瓦时/千克的能量密度，更优选地约40瓦时/千克，以及最优选地约50瓦时/千克。根据本发明的总成可产生任何所需的电压，例如6、12、24、48和96伏特。尽管约200伏特为实用上的上限，该电压可以更高。
[0052]下面的附图示出了本发明的一些实施例。图1示出双极板堆叠10的侧视图。其显示有多个单极的和双极的衬底板U。相邻于每一双极衬底板的是阳极12和阴极13。在每一电池单元的阳极12和阴极13之间设置有分隔器14，其包括具吸收特性的玻璃垫，其中吸收有电解质。还显示有密封15，其包括设置在一横切通道16中的橡皮管。在横切通道16中的橡皮管15内有支柱17，其由带螺纹的螺钉构成。支柱17的端部为覆叠部分，其由螺栓头18和螺帽19构成。围绕单极板43和双极板44的衬底边缘的是框20。图2示出了端板21，其设置在一单极板43的衬底11的相对表面的端部上方。密封22置于螺栓17上的螺帽19和单极板相对表面24上的密封面23之间。