[发明专利]补偿装置和具有所述补偿装置的蓄电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分的补偿装置，所述补偿装置用于进行热传递并且用于对所堆叠的蓄电池单池沿着堆叠方向在蓄电池模块中的膨胀进行补偿，所述补偿装置具有至少一个弹簧元件和至少两个压板，其中所述至少一个弹簧元件被接纳在所述至少两个压板之间。此外，本发明涉及一种具有根据本发明的补偿装置的蓄电池模块、尤其固体蓄电池模块。

背景技术

由一般的现有技术中已知蓄电池、像例如锂-离子-蓄电池。由于蓄电池的高能量密度、热稳定性及其非常低的记忆效应，蓄电池当时在移动电子装置中得到广泛传播。除了具有液态的电解质的蓄电池之外，还有具有固态的电解质的蓄电池、所谓的固体蓄电池。对于锂-离子-蓄电池来说，这例如是现代的锂-空气-蓄电池或者具有嵌入阴极材料（Interkalationskathodenmaterial）或者转化阴极材料（Konversionskathodenmaterial）的固体蓄电池。这些锂-离子-蓄电池的特征尤其在于其特别高的能量密度。当前的锂-离子-固体蓄电池作为用于机动车的二次电池例如能够具有大于400Wh/kg的能量密度。除此以外，这种固体蓄电池具有安全有关的优点：所述固体蓄电池没有液态的电解质。

但是，对于当前的固体蓄电池来说难以解决的是，单个的并且主要由锂、锂固体离子导体、阴极活性材料和（例如基于碳的）电子的导电性添加剂构成的蓄电池单池在充电过程中（在几何尺寸上）相对剧烈地膨胀并且在放电过程中相应地收缩。也就是说，当作为阳极而使用纯的锂箔或者说纯的锂金属时，与已知的具有液态的电解质的锂-离子单池相比，固体蓄电池、像例如锂-离子-固体蓄电池由其内部构造及其功能方式（锂的嵌入/脱嵌）所决定，在所述蓄电池单池充电和放电时具有提高的膨胀程度或者收缩程度。所述膨胀程度或者收缩程度根据单池构造可能处于10%到40%伸缩度（Dehnung）的范围内。因此，尤其对于这些单池方案来说具有重要意义的是，抵挡或者说补偿这种应变。同时存在下述要求，在运行中对这些单池进行加热或者在特定的运行状态中对这些单池进行冷却。

在JP H08-321329中例如提出，在两个蓄电池单池之间提供部分构造为波状的导热板。这个导热板主要由波状的部件以及板状的部件构成，所述波状的部件具有能够弹性地变形的凸起。所述板状的部件在此与所述波状的部件固定地连接并且具有这种柔性，使得在压力加载时，所述板状的部件能够适应所述波状的部件的形状并且能够压入所述波状的部件中。也就是说，当所述波状的部件变形时，所述板状的部件也随之变形。

由此提供一种器件，通过该器件能够将所述蓄电池单池的膨胀或者收缩补偿直到一定的程度。但是，由于所述板状的部件的弹性的可变形性，在所述蓄电池单池膨胀时，所述蓄电池单池的力不能特别均匀地得到传递。

发明内容

因此，本发明的任务在于，至少部分地避免前面所描述的对于蓄电池模块来说、尤其对于固体蓄电池模块来说的缺点。本发明的任务尤其在于，提供一种补偿装置以及一种包括根据本发明的补偿装置的蓄电池模块，借助于所述补偿装置和所述蓄电池模块，能够以更为高效的并且更为均匀的方式方法实现对所堆叠的蓄电池单池沿着堆叠方向在所述蓄电池模块中的膨胀进行补偿，并且/或者实现所述蓄电池单池之间的相互作用的热传递。

前述任务通过一种具有权利要求1的特征的补偿装置以及一种按权利要求10所述的具有根据本发明的补偿装置的蓄电池模块得到解决。

本发明的其它特征由从属权利要求、说明书和附图中获得。在此，结合所述补偿装置所描述的特征和细节当然也与根据本发明的蓄电池模块有关并且相应地反之亦然，从而使得在关于各个发明方面的公开内容方面始终相互参照或者能够相互参照。在此，本发明不局限于锂-离子-蓄电池或者固体蓄电池。

根据本发明的第一方面，提供一种补偿装置，所述补偿装置用于进行热传递并且用于对所堆叠的蓄电池单池沿着堆叠方向在蓄电池模块中的膨胀进行补偿，所述补偿装置具有至少一个弹簧元件和至少两个压板，其中所述至少一个弹簧元件被接纳在所述至少两个压板之间，并且在沿着堆叠方向进行压力加载时，所述弹簧元件能够相对于至少一个压板运动。