[发明专利]具有平坦单元和冷却体的电能存储设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有平坦的单元和冷却体的电能存储设备。

背景技术

已知的是，电能存储单元的形式是平坦的和长方形结构的存储元件。这样的电能存储单元，例如所谓的袋单元(Pouch-Zellen)或咖啡袋单元(Coffeebag-Zellen)，作为用于电能的平坦的和长方形结构的存储单元(电池、蓄电池、电容器、…)，它们的电化学活性部分由薄膜状的包装包围，片材形式的电端子(电极)、所谓的(电源)引线被引导通过此包装。还已知的是，电能存储设备由多个这样的电能存储单元构成，它们借助夹紧装置组合成块(Block)。通过可传导的接触元件可实现单元的电串联或并联，此接触元件在相邻单元的相应电源引线之间产生电连接。在此通常是，将松散地容纳在框架内的或通过夹子或类似物体压合在一起的单元设置在堆叠(也称为“电池块”)中，而且将暴露在单元窄侧上方的电极以合适的器件连接。

通常，在单元的电化学活性部分中产生的热量通过强制或自然的对流来排出。但是在损失功率很大的情况下，这可能会出现很高且很难控制的热量产生。

发明内容

本发明的目的是，改进在由电能存储单元构成的电能存储设备中的电能存储单元的散热。本发明的另一目的是，用数量尽可能少的所需部件实现电能存储设备。本发明的另一目的是，减轻单元构造或电能存储设备的重量。另一目的是，提供一种电能存储设备，其中一定数目的平坦存储单元节省空间地且安装人性化地设置在稳固的块中，并且安全地固定和可靠地布线，并且单元和引线的废热能够有效且可靠地排出，并把此构造的重量保持得较小。

此目的通过独立权利要求的特征得以实现。本发明的有利的改进方案是从属权利要求的内容。

根据本发明的第一方面，电能存储设备具有：多个平坦的存储单元，用来借助相对而置的、平坦的电源引线存储和放出电能；多个间隔元件，用来在存储单元之间保持预定的间隔；以及夹紧装置，用来把单元夹紧成堆叠，其中单元分别在它们的电源引线上在间隔元件之间借助力配合(Kraftschluss)通过夹紧装置夹紧，其中间隔元件中的至少几个构成为冷却体，且其中冷却体具有肋，所述肋侧向地朝外从所述堆叠中伸离。

因为单元的电源引线分别在间隔元件之间借助力配合通过夹紧装置夹紧，所以在相邻单元之间保持预定的间隔，此间隔可这样进行调节，即没有夹紧力施加到单元的电化学活性部分上。这一点在单元的功能安全性和持久性方面是有利的；此外，单元的平坦侧面可这样把热量辐射到载热介质上，或必要时例如在低温情况下开始也可从载热介质接收热量。通过冷却体，热量还可额外地通过引线与周围环境进行交换。通过指向外部的肋可有效地协助这个功能，所述肋还可有针对性地对冷却介质进行引导或弄出旋涡。

根据第二方面，电能存储设备具有：多个平坦的存储单元，用来借助相对而置的、平坦的电源引线存储和放出电能；多个间隔元件，用来在存储单元之间保持预定的间隔；以及夹紧装置，用来把单元夹紧成堆叠，其中单元分别在它们的电源引线上在间隔元件之间借助力配合通过夹紧装置夹紧，其中间隔元件中的至少几个构成为冷却体，且其中冷却体通过柔软的、可传热的材料与电源引线热连接。按此方面，冷却体优选具有肋。

此效果基本相当于第一方面。附加地，尤其当在电源引线和冷却体之间由于力配合或形配合的构造而存在间隙时，可通过柔软的传热材料来改善电源引线和冷却体之间的热量传递。

根据第三方面，电能存储设备具有：多个平坦的存储单元，用来借助相对而置的、平坦的电源引线存储和放出电能；多个间隔元件，用来在存储单元之间保持预定的间隔；以及夹紧装置，用来把单元夹紧成堆叠，其中单元分别在它们的电源引线上在间隔元件之间借助力配合通过夹紧装置夹紧，其中间隔元件中的至少几个构成为冷却体，且其中在相邻的电源引线之间设置有两个冷却体。按此方面，冷却体优选具有肋。

此效果基本相当于第一方面。附加地，设置在引线之间的冷却体的对分可使安装更简单。此特征意味着，冷却体尤其对称地设置在引线的上侧和下侧。在此，存储单元可用对称设置的冷却体进行预装，例如通过借助导热粘贴剂或类似物体来粘合。

在此方面中，冷却体上的肋优选在堆叠方向上从电源引线不对称地移位出来。因此，与周围环境或冷却介质热量传递的地点远离与电源引线热量传递的地点。如果在两个冷却体之间额外地设置有插入件，则一方面可在两个冷却体的肋之间保持足够的间隔；一方面可通过应用绝缘的插入件来阻止相邻电源引线通过冷却体的不期望的接触，或通过导电的插入件来直接建立这样的接触。