[发明专利]包括中间连接部件的长期能量存储组件

说明书

技术领域

本发明涉及电能存储组件的一般技术领域。

在本发明中，“电能存储组件”或者表示电容器（即，包括两个电极和绝缘体的无源系统），或者表示超级电容器（即，包括至少两个电极、电解质和至少一个隔板的系统），或者表示锂电池类型的电池（即，包括至少一个阳极、至少一个阴极以及在阳极和阴极之间的电解质溶液的系统）。

背景技术

图1显示了管状超级电容器类型的能量存储组件的示例。该存储组件10包括在其两端开口的管状壳20、电容绕组30和包含在管状壳20中的液体电解质，以及两个意为盖住管状元件20的开口端的盖子40。每个盖子电连接至电容绕组，该电容绕组沿着基本上在整个盖子的显见面上延伸的焊接线。

为了将盖子40焊接到电容绕组30上，必须保证在盖子40和电容绕组30之间的完全接触。因此，在盖子40到电容绕组30上的焊接步骤期间，有较强的压力施加在盖子40上。

在焊接步骤期间，存储组件10的组成部件的温度升高，这导致了这些部件的膨胀。

在焊接步骤结束时，存储组件10的组成部件的温度降低，这导致了这些部件的收缩。

部件的这种变形-并且特别是盖子40的变形-引起了因此而获得的在焊接上的应力，该应力可能产生能量存储组件10的寿命的减少。

此外，在其老化的过程中，能量存储组件的内部压力由于在能量存储组件内的气体（通常为氢气）释放而增加。

这种压力的升高具有使与能量存储组件相关的盖子变形（盖子变成凸状的）的趋势，这可能引起在盖子和电容绕组之间的焊接的破裂。

因此，存储组件的内部压力的增加可能造成其寿命的缩短。

本发明的一个目的为提出上述问题的解决方案，以增加能量存储组件的寿命。

发明内容

出于该目的，电能存储组件配置成包括包套和包含在所述包套中的电容元件，所述包套包括：

·至少一个侧壁，

·两个下壁，每个下壁位于所述侧壁的一端处，

值得注意的是，存储组件进一步包括至少一个意为布置于所述电容元件和其中一个下壁之间的导电的中间连接部件，所述中间连接部件具有意为覆盖所述电容元件的端部的覆盖板，所述覆盖板包括至少一个用于流通流体的通气孔，该覆盖板固定至所述电容元件以及固定至所述包套，以便与所述电容元件和所述包套电接触，所述中间连接部件与在固定区域中的包套接触，在所述固定区域中，下壁相对于所述中间连接部件的变形是最小的。

因此，中间连接部件允许超级电容器在不与所述电容元件接触或者所述电容元件本身没有损坏的情况下在产生超压时的膨胀。由于连接部件允许流体流通（特别是空气），并且由于其被联结成使得允许下壁相对于所述连接部件变形，因此即使包套变形，连接部件也能够保持原样。

根据本发明的存储组件的优选但非限定方面如下：

-中间连接组件因此没有（即，不包括）在所述覆盖板的中间部分的固定区域。“中间部分”表示为近似于至少0.5，优选0.8的比例的板的部分（即为板的图像）。板的外围是板的不属于中间部分的部分；

-所述固定区域可以特别包括在所述中间连接部件的覆盖板的外围上延伸的表面；

-在一个具体实施方案中，所述中间连接部件还包括在所述覆盖板的外围上延伸的外围边框，所述外围边框意为部分地覆盖所述侧壁，所述固定区域包括在所述中间连接部件的外围边框上延伸的表面。由于下壁绝对不会连接至所述板，这在不损坏所述电容元件和所述包套之间的连接的情况下，允许该下壁的最大的可能变形，因此该实施方案是特别有利的；

-所述中间连接部件优选通过胶合或者焊接固定至所述包套。也可以通过钎焊、螺丝接合或任何其他的固定方式来进行固定；

-所述包套包括形成所述侧壁的管状元件和至少一个位于所述管状元件的一端的盖子，所述盖子包括意为覆盖所述管状元件的端部并且形成所述包套的下壁的覆盖壁；

-所述中间连接部件布置成使得所述覆盖板平行于一个平面延伸，所述盖子的覆盖壁在该平面中延伸，所述中间连接部件连接至所述盖子并且连接至在固定区域中的所述管状元件，在所述固定区域中所述盖子的覆盖壁相对于所述中间连接部件的变形最小，并且所述中间连接部件优选与所述盖子电接触。之后所述盖子形成超级电容器的终端；