電気化学セルは、セル容器内に組み込まれた後に外部ソースから溶接される部品を含む。セル容器は、電極タブとコアインサートを収納する。端部キャップインサートは、コアインサートの反対側に配置される。レーザービームのような外部溶接源が端部キャップインサートに印加され、端部キャップインサート、電極タブ、及びコアインサートは、端部キャップインサートからコアインサートまで延在する溶接部によって電気的に連結される。
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本発明の例示的な実施形態は、互いに重ねられた複数のセルを有する、柔軟で複数の電圧の電池モジュールを提供する。セルは、例えば円筒状のリチウムイオンセルであってもよい。セルパッケージ密度を増加させるために、隣接するセルの中心が正三角形を形成するように、セルは、重ねられた形態にて配置可能である。セルは、多くのモジュールを互いに接続可能にする連結タブでハウジング又はケースに設けることができる。モジュール内で、セルは、電池セルの上部及び底部でバスバーにより異なる構成で接続可能である。異なる構成は、モジュールに異なる電圧を提供可能である。
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バッテリを充電するためのシステムは、少なくとも２つのリチウムイオンセルを有するバッテリパックを含む。コントローラは、セル単位ベースで個別にｄＶ／ｄＳＯＣを計算することなく、バッテリパックを全体として表す、計算したｄＶ／ｄＳＯＣに基づいてバッテリパックの充電状態に関する電圧変化レート（ｄＶ／ｄＳＯＣ）を検出する。充電は、ｄＶ／ｄＳＯＣが所定の値に達した時点で終了する。
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サブアセンブリを準備するプロセスおよびサブアセンブリを組み込んだ電気化学セルと共に、電気化学装置で使用するためのサブアセンブリが提供される。いくつかの実施形態では、サブアセンブリは、（ａ）第１の電極と、（ｂ）セパレーターまたは第１の集電体もしくは両方とを含む。第１の電極は、セパレーターまたは第１の集電体もしくは両方に結合されている。いくつかの実施形態では、サブアセンブリは、更に、第２の電極と、第２の集電体とを含む。いくつかの実施形態では、電極またはセパレーターは焼結される。直列に接続された複数の積層電気化学セルを含む双極型セルがまた提供される。各積層の正電極と負電極は、焼結された電極を含む。
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リチウム（Ｌｉ）、電気活性金属（Ｍ）、およびリン酸塩（ＰＯ_４）を含む１またはそれ以上の相を有する電気活性材料を含む正電極材料が提供される。完全にリチオ化された状態で、全体の組成は、Ｌｉ：Ｍの比が約１．０より大きく約１．３までの範囲であり、（ＰＯ_４）：Ｍの比が約１．０から約１．１３２の範囲であり、ＭはＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＮｉからなるグループから選択された１またはそれ以上の金属であり、少なくとも１つの相は、かんらん石リチウム電気活性金属リン酸塩である。幾つかの例では、電気活性かんらん石遷移金属リン酸塩と、リチウムとリン酸塩のリッチな第２相とを含み、リチウムイオン電池で使用される、複合カソード材料が開示される。
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電気化学セルが提供される。セルは少なくとも１つのセパレータシートで分離された複数の電極シートを含む。正の延長タブは、正の電極シートの電流収集タブに取り付けられ、正の延長タブは、正の電極シートの電流収集タブに取り付けられ、負の延長タブは、負の電極シートの電流収集タブに取り付けられる。電気化学セルが使用された場合に、正の延長タブと負の延長タブとの間の温度差が最小になるように、正の延長タブと負の延長タブの寸法が選択される。
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Ｌｉイオンのような電気化学セルであって、（ａ）正電極、（ｂ）負電極、（ｃ）正電極と負電極との間に挿入された多孔質の無機／有機複合体層、および（ｄ）リチウム塩と非水系溶媒とを有する。複合体層は、無機ナノ粒子とバインダを含みナノ複合体セパレータ（ＮＣＳ）を形成する。複合体層に加えて、電気化学セルは多孔質セパレータを含む。
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バッテリ管理システムは、電気接続された１つ又はそれ以上のリチウムイオンセルを含む。各セルは、第１および第２作動電極と、１つ又はそれ以上の参照電極とを備える。各参照電極は作動電極から電気絶縁されており、セルから出て、電気的測定用の追加端子を提供する分離タブまたは電流コレクタを有する。バッテリ管理システムは、バッテリ充電状態モニタを備え、前記モニタは、作動電極の電位差および１つ又はそれ以上の作動電極−参照電極の電位に関する情報を受け取るように動作可能である。
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電気化学セル用の電極／セパレータアセンブリは、電流コレクタと、電流コレクタに接着された多孔質の複合電極層であって、少なくとも電気活性な粒子とバインダとを含む電極層と、ポリママトリックス中に実質的に均一に分布してナノ細孔を形成する無機物粒子を含み、少なくとも２５％の細孔容積率を有する多孔質複合セパレータ層と、を含み、セパレータ層は、２つの層の間の界面で、溶媒接着により、電極層に固定され、接着は、バインダとポリマの混合物を含む。また、アセンブリを形成および用いる方法が述べられる。
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幾つかの具体例において、電池セルは、セパレータ膜により分離されたアノードシートとカソードシートとを有するアセンブリを含み、それぞれのシートは電流コレクタ上の電気活性層を有する。電流コレクタの少なくとも１つは、アノードシートとカソードシートの少なくとも１つから延びた導電性タブと電気的に接続され、導電性タブは、螺旋状に巻かれたアセンブリの端面から延びる。加えて、セルは、同軸上に配置された外方部材と内方部材とを有する第１タブ絶縁体を含み、外方部材と内方部材は、複数の導電性タブの１つまたはそれ以上が通る少なくとも１つのスロットを有する。内方部材と外方部材は、第１タブ絶縁体の外方部材および内方部材の上の少なくとも１つのスロットの相対的な角度方向について調整可能である。
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