[发明专利]电化学能量存储设备以及多个此类电化学能量存储设备的装配

说明书

描述

本发明涉及电化学能量存储设备以及多个此类电化学能量存储设备的装配。

化学能量存储设备大量的应用，特别是与电力或混合动力驱动的交通工具相关的应用均要求多个电化学能量存储设备的紧凑且同时还要求灵活的装配，以及要求其灵活地串联和/或并联电连接，由此能够从各个电化学能量存储设备的电压中提供出各自用于应用的所需电压。

在此，单个能量存储设备的空间装配在这一装配中通常受结构情况的影响，尤其是受各应用中结构空间可使用性的影响。值得期待的是，电化学能量存储设备能够以各种应用情况允许的形式在空间上灵活装配，并且同时能够以可为各个应用提供必需的电压的最简单的方式来串联和/或并联连接。

对具有不同特征、优点和限制的多个电化学能量存储设备的装配的不同说明属于现有技术。

在1932年DE 569865已经公开了一种电池容器，其在含有易爆材料的区域中工作，其特征在于，其通过一道或多道隔墙而被分成格子，它们彼此间防爆地封闭起来。

EP 0 362 083 A1中描述了一种电池柜，多个电池相邻成排的并按行组装地安装在所述电池柜中。

EP 0 575 060 B1描述了一种模块化电池槽单元，其包括大量电池槽，所述电池槽相互堆叠并彼此连接，其中，每个电池槽具有后部分和相互对立的侧部分，这些部分被安装成使得通过与后部分相对的开放侧面可以有进口，其中，这些部分中的至少两个包含至少一个电池仓，一个安装在电池槽上的固定设备和一个保持在电池仓里的电池，以及安装设备，其属于每一电池槽并用于将电池槽安装在另一电池槽上。

US 5,140,744公开了具有多个电池的蓄电池，其中，这些电池能够被安装成使得借助标准化的多电池模块能够顾及到不同的空间和位置条件。

本发明的基本任务是，提供一种电化学能量存储设备，其尤其适合于多个此类电化学能量存储设备装配体的构建。该任务将通过任一独立产品权利要求的产品和通过任一独立方法权利要求的方法来完成。独立权利要求将本发明有益的改进纳入到保护中。

本发明提供带有壳体和至少两条电接头的电化学能量存储设备，其壳体具有基本上为空间填充多面体(raumfüllendes Polyeder)的形状，其带有至少一个壳体面，电接头安装在该面之上、之处或之中，使得当多个此类电化学能量存储设备接合和/或组装时，以此类能量存储设备间的电学串联和/或并联来产生所述能量存储设备的电连接，或者所述能量存储设备的电连接能够通过在相邻能量存储设备的各个对立的接头之间建立导电连接来实现。

接下来阐述与本发明说明书相关的使用到的概念：

电化学能量存储设备这一概念应该被理解为能够从中获取能量的任何类型的能量存储设备，其中，在能量存储设备内部进行着电化学反应。这一概念特别包括所有类型的伽伐尼电池，特别是原电池、二次电池和这些电池与这些电池构成的电池组的互连。此类电化学能量存储设备通常具有负电极和正电极，它们通过所谓的分离器分隔。在电极之间通过电解质进行离子传输。一种极性的电极分别借助电学导体导电相连，所述电学导体被向外引导通过壳体壁，并与能量存储设备的电接头相连。

(三维)多面体(还称为多平面、多平面体或平面体)是三维空间的一部分，该空间仅仅由直面(平面)限定，例如(三维)坐标系的正六面体或八面体。多面体(以其通常的构造方式)在日常中的例子为柜子、金字塔、房屋、晶体或骰子。球体、椎体、瓶子、蛋糕块不是多面体，因为它们具有弯曲的表面。几何应用中最重要的多面体为长方体、棱柱、金字塔形和晶石(平行六面体)。

空间填充多面体这一概念应该被理解为一种三维多面体，它以如下方式成型，即使得连接和/或组装多个此类多面体时，能够构建出在相邻多面体之间没有缝隙的或者没有距离的三维物体。空间填充多面体的例子是长方体，特别是正六面体或所谓的平行六面体。平行六面体(同义词：晶石、平行六角体(Parallelflach)、超平行体(Parallelotop))这一概念被理解为一种几何体，它由六个成对一致的(全等的)以平行平面放置的平行四边形限定。晶石的名称来源于方解石(碳酸钙，化学式：CaCO₃)，其晶体具有平行六角体的形状。