[发明专利]电能储存单元和装置

说明书

描述

本发明涉及依据权利要求1的概念的电能储存单元和具有电能储存单元阵列的电能储存设备。

现有技术

由一个或多个储存单元构成的、用于储存电能的电池(初级储存器)和蓄电池(二级储存器)是已知的，通过在其中施加充电电流，电能在电解质中的或在电解质之间的阴电极和阳电极之间的电化学充电反应中被转换为化学能并因此被储存，并通过在其中施加电负荷，化学能在电化学放电反应中被转化为电能。其中，二级储存器容许多次(从几百次到超过10000个周期)充电和放电，而初级储存器通常仅充电一次并在放电之后被处理掉。应注意的是，特别是在交通工具领域，蓄电池也被称为电池。

基于锂的化合物的初级和二级储存器近年来已经变得越来越重要。其具有高的能量密度和热稳定性，在低自放电的同时提供恒定的电压并且没有所谓的记忆效应。锂离子单元通常的工作原理是众所周知的；在这一点上，可根据关键字“锂离子蓄电池”从例如www.wikipedia.de的公开访问的源获得更多引用的参考。

锂离子电池(特别是二级电池)，在充电和放电期间可产生可观的热量。已知的是，为了释放多余的热量，借助设置在单一的单元之间的导热板来冷却电池单元的块。例如，DE 10 2008 034 869A1中公开了具有构成了单元连接的多个电池单元的电池，其中导热器件被设置在每两个被相邻的电池单元之间，其将从电池单元吸收的热量释放到被设置在电池单元下面的共有的导热板。导热板本身为例如液冷式的。

由DE 10 2008 034 860A1所知的电池，其至少包括大致为扁平的长方体形状的单元壳体和从单元壳体的窄侧面突出的平面导电体。单元壳体包括至少两个壳体侧壁，每个壳体侧壁都由例如100μm至200μm厚的、外面通过塑料涂层实现电绝缘的铝箔构成。单元壳体容纳了其中设置有涂覆了电化学活性物质的电极箔(阳电极箔和阴电极箔)的箔堆(Folienstapel)。采用分隔物将电极箔相互分开，并且箔端部按照极性排列在单元的上侧从箔堆突出出来，相互结合并相互连接并与导电物连接在一起。一个极性的导电物和箔端部分别在单元壳体中延伸超过接近一半的单元的宽度。向上延伸的、细长的导电物的接片每个都延伸穿过其他在周围相互连接的壳体侧壁之间并在单元壳体的外面构成单元的接触点。对于这种电池单元的单元互连，DE 10 2008 034 860A1教导了在头端(即在实现这些单元时，导电物从其中突出的上侧)设置导热板，在导电物之间平行延伸的肋状物从导电物吸收热量，其中单元外壳的包封箔(Hüllfolie)各自位于导电物和肋状物之间。在此现有技术中，导热板本身也通过液体冷却。

两种形式的共同点为，热量被传递透过包封箔，其带来一定的导热阻抗。在上述第一出版物中，导热器件被固定在单元之间，其增大了单元堆的整体长度。在第二出版物中，热量首先被堆中产生热量的范围之外的区域吸收。

发明概述

本发明的目的特别是(但不仅是)鉴于上述的观点来改善根据现有技术的结构。

通过独立的权利要求的特征来实现该目的。本发明的有益的改进构成了从属权利要求的主题。

依据本发明的观点，提出了一种电能储存单元，特别是伽伐尼二级单元，其具有电能储存结构、容纳并紧围住该电能储存结构的外壳、以及至少两个在外壳外面的可达到的与电能储存结构的电极区域导电相连的接触器件，其中在外壳内设置有至少一个与电能储存结构分开构成的导热器件，其被设计和布置成从电能储存结构吸收热量并将其释放到外壳的外面。