[发明专利]带有外壳的电池单元

说明书

背景技术

本发明涉及电池单元。这种电池单元包括至少一个设置用来储蓄电能的电池。对此不仅使用一次电池，也使用二次电池，即，不可充电电池和充电电池。这种电池单元通常是包括多个这样的电池单元的电池组件的组成部分。它们常被用在电动车辆中。该电池单元此时尤其涉及双电池。双电池一般在一个共同的外壳下有至少两个电池单元，这两个电池单元可以彼此独立地老化，但彼此布线连接在一起。

DE 199 29 950 A1公开了双极堆叠结构方式的电池。该电池包括多个安装在气密封闭的容器内的、各有两个极性不同的电极的子电池单元。在相邻的子电池单元的不同极性的电极之间设有导电连接壁。

发明内容

本发明基于以下任务，提供改进的上述类型的电池单元。

本发明所依据的任务将通过尤其呈棱柱体或圆柱体状的电池单元来完成，该电池单元包括至少两个电极堆叠、与一个电极堆叠相连的至少一个电源引线和至少部分包围这些电极堆叠的外壳，其中，该至少一个电源引线部分伸出外壳，在两个电极堆叠之间设有导热板。

将电极堆叠理解为具有至少两个电极且在两个电极之间总是设置有电解质的结构。电极堆叠此时用于储蓄化学能和将其转化为电能。反之，当它是可充电电池时，电极堆叠也可以被用于将电能转化为化学能。

此外，将电源引线理解为导电材料制成的元件。它用于在两个几何上相互分开的点之间传导电流。在这种情况下，一个电源引线与一个电极堆叠相连。尤其是，该电源引线此时与一个电极堆叠的所有同极性的电极相连，就是说，或是与多个阴极相连，或是与多个阳极相连。显然，一个电源引线不同时与一个电极堆叠的阴极和阳极连接，因为这将导致短路。但是，一个电源引线可以与不同电极堆叠的不同电极相连，就像两个电极堆叠串联时那样。至少一个电源引线伸出外壳并且此时可用于外接到电池单元。该电源引线可具有一个或多个一体形成的电极。

在本发明的范围内，将外壳理解为至少部分地分界，它对外界定电极堆叠。外壳最好不透气体和液体，因而不会发生与环境的物质交换。这些电极堆叠设置在外壳内。至少一个电源引线，尤其是两个电源引线伸出外壳并用于连接电极堆叠。朝外延伸的电源引线此时最好是电池单元的正极接头和负极接头。但多个电源引线也可以伸出外壳，尤其是四个电源引线。当电池单元此时具有两个电极堆叠时，它们相互串联，从而不同电极堆叠的两个电极相互连接。

外壳可以由坚硬的壳体构成。但是，壳体也可以由形状并非稳定不变的材料如膜构成。尤其是当外壳由膜构成时，导热板起到形状稳固件的作用，它为电池单元提供稳定形状。尽管外壳形状并非稳定不变，但电池单元由此具有稳固的形状并且能无需使用其它支承件。

设置在两个电极堆叠之间的导热板此时一方面用于分隔两个电极堆叠。在这里，最好如此构成导热板，它将多个其中各有一个电极堆叠的电池室不透气体和液体地相互密封隔离。此外，该导热板的任务是散发所产生的、尤其是在电能和化学能转化时出现的热。此时，该导热板的一部分最好同样伸出外壳，从而借助该导热板可以将热从外壳内传导至外壳外。为此，该导热板最好具有优良的导热性并且尤其是具有强于外壳的导热性。

导热板最好由纤维复合材料或者纤维复合材料组合物制成。这样的纤维复合材料一般具有比例如常用材料如金属片更小的比重。尤其是，此时可以采用导热纤维，其能够提高纤维复合材料或纤维复合材料组合物的导热性。此外，可以如此构成纤维复合材料或纤维复合材料组合物，即，导热板具有高的机械稳固性。总之，此时由纤维复合材料或纤维复合材料组合物构成的导热板的设计能得到这样的导热板，它在具有较高的机械稳固性和较轻重量的同时提供优良的导热性。

为了产生两个电极堆叠的布线连接，在电极堆叠的两个电极之间的导电连接是必需的。因为导热板最好构成电极堆叠之间的密封隔离，所以为此导热板最好具有缺口。在该缺口中最好设有接触元件，该接触元件尤其是构成导热板的两个外表面之间的导电连接。一个电源引线此时可以构成该接触元件。借此将建立一个贯穿导热板的电路。为了还是保证导热板可以构成电极堆叠之间的不透气体和液体的分隔体，可以在接触元件和导热板之间的环形空隙内设置绝缘件。该绝缘件可以与接触元件一起密封该缺口，从而重新产生导热板的密封作用。对此，绝缘件最好制成环形。该绝缘件可以具有环绕的槽，导热板的壁可以插入该槽。由此一来，改善了密封作用并且有利于绝缘件的牢固就位。