柱形的能量存储单体制造技术

一种柱形的能量存储单体(100、100

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】柱形的能量存储单体


[0001]本专利技术涉及：一种柱形的能量存储单体，该能量存储单体尤其是设置成用于，作为能量供应者被用于电动车辆或混合动力车辆的驱动装置；一种能量存储模块，其包括至少一个柱形的能量存储单体；以及一种车辆，其具有能量存储模块和驱动马达。

技术介绍

[0002]柱形的能量存储单体、尤其是电化学的能量存储单体、例如锂离子电池通常具有钢制的壳体，以便保证能量存储单体的安全性，在壳体中设置电极卷和电解质，所述电极卷具有带状的阴极、带状的阳极和设置在它们之间的隔离件。
[0003]在这种类型的单体的系统集成中，能量存储单体的两个电极的接触导通部通常设置在壳体的一侧、尤其是上侧，电流从电极卷的阳极流动经过壳体，尤其是流动经过阳极与壳体底部的导电触点、例如焊接触点以及壳体周部至相应电极的导电触点、例如焊接触点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是，提供一种改进的柱形的能量存储单体。
[0005]所述目的通过权利要求1的特征达到。本专利技术的其他的优选的实施方式是从属权利要求的内容。
[0006]按照一种实施方式的柱形的能量存储单体尤其是作为能量供应者用于电动车辆或者混合动力车辆的驱动装置，该能量存储单体具有：
[0007]柱形的壳体，该壳体包括盖子、底部和处于盖子与底部之间的环绕的周部；
[0008]电极卷，该电极卷具有带状的阴极、带状的阳极和设置在阴极与阳极之间的带状的隔离件，并且该电极卷设置在壳体中；
[0009]所述阴极具有第一集电器，该第一集电器局部地用第一活性材料涂布；
[0010]所述阳极具有第二集电器，该第二集电器局部地用第二活性材料涂布；并且
[0011]所述第二集电器的未用第二活性材料涂布的区段的至少一个圈围绕电极卷设置，并且设置成与所述底部和/或所述周部导电接触。
[0012]在此，柱形的能量存储单体可以尤其是构成为锂离子能量存储单体，其中，第一集电器可以具有铝和/或可以构成为铝箔，并且第一活性材料可以被相应地选择。另外，第二集电器可以尤其是具有铜和/或可以构成为铜箔，该铜箔具有厚度，该厚度例如处于4μm至6μm的范围内，并且第二活性材料可以具有石墨。按照一种实施方式，所述第二集电器的未用第二活性材料涂布的区段的围绕电极卷的所述至少一个圈设置成多个圈，例如5～30个圈，它们设置成与所述底部和/或所述周部导电接触。
[0013]优选地，柱形的能量存储单体的高度处于大约60mm至400mm的范围内，特别优选处于60mm至150mm的范围内。
[0014]电流的引导在能量存储单体中从阳极到能量存储单体的相应的(例如设置在上侧上的)负极至少部分地经过第二集电器的未用第二活性材料涂布的区段的围绕电极卷的、
设置成与所述底部和/或所述周部导电接触的所述至少一个圈。由于用于第二集电器的铜与通常用于壳体的钢相比具有明显更高的导电性，在阳极与相应的负极之间的电流相同的情况下，壳体的底部和/或周部可以与传统的柱形的能量存储单体相比具有较小的厚度，因此，在柱形的能量存储单体的通常被标准化的外部尺寸相同的情况下，更多的活性材料可以安置在壳体中，并且因此可以提高柱形的能量存储单体的工作能力、尤其是按重量测定的和按体积测定的能量密度。在此，尤其是可以将柱形的能量存储单体的周部和/或底部的厚度从在传统的柱形的能量存储单体中的处于大约0.5mm至1.5mm范围内减小到直至大约0.2mm。
[0015]另外，由于铜与通常用于壳体的钢相比具有明显较高的导热性，可以明显改进在能量存储单体之内的传热。因此，通过例如具有多个能量存储单体的能量存储模块的(底部)冷却装置的被冷流体流过的底板，可以实现能量存储单体的更有效的冷却。尤其是，因此，通过采用从能量存储单体的仅仅一侧、而不是从能量存储单体的两侧的侧面冷却，或者甚至通过采用仅仅底部冷却装置，也就是说在完全不采用侧面冷却的情况下，可以实现能量存储单体的有效冷却。因此可以提高能量存储模块的能量密度，而同时可以降低制造成本。
[0016]按照一种实施方式，所述电极卷具有第一端侧、第二端侧和环绕的外侧，所述第一端侧朝向所述盖子，并且所述第二端侧朝向所述底部，第二集电器的未用第二活性材料涂布的区段的围绕电极卷的所述至少一个圈的第一区段在所述盖子的方向上延伸越过所述第一端侧，并且与所述周部导电地连接；和/或第二集电器的未用第二活性材料涂布的区段的围绕电极卷的所述至少一个圈的第二区段在所述底部的方向上延伸越过所述第二端侧，并且与所述周部导电地连接。
[0017]按照一种实施方式，所述第二集电器的未用第二活性材料涂布的区段的围绕电极卷的所述至少一个圈的、在所述盖子的方向上延伸越过所述第一端侧的第一区段通过焊接连接、尤其是通过径向焊缝与所述周部导电地连接；和/或所述第二集电器的未用第二活性材料涂布的区段的围绕电极卷的所述至少一个圈的、在所述底部的方向上延伸越过所述第二端侧的第二区段通过焊接连接、尤其是通过径向焊缝与所述周部导电地连接。
[0018]按照一种实施方式，所述第二端侧的至少一个区段通过第二集电器的未用第二活性材料涂布的区段构成，所述电极卷的第二端侧的所述至少一个区段与所述壳体的底部导电地连接。
[0019]在此，所述第二端侧的所述至少一个区段可以通过第二集电器的在卷绕电极卷之后伸出的并且未用第二活性材料涂布的区段的成型、例如扁轧而构成。
[0020]按照一种实施方式，所述第一端侧的至少一个区段通过第一集电器的未用第一活性材料涂布的区段构成，所述电极卷的第一端侧的所述至少一个区段与壳体的盖子导电地连接。
[0021]在此，所述第一端侧的所述至少一个区段可以通过第一集电器的在卷绕电极卷之后伸出的并且未用第一活性材料涂布的区段的成型、例如扁轧而构成。
[0022]按照一种实施方式的能量存储模块具有：
[0023]能量存储模块壳体；和
[0024]至少一个上述的柱形的能量存储单体，所述能量存储单体设置在能量存储模块壳
体中。
[0025]按照一种实施方式，所述能量存储模块还具有冷却装置，该冷却装置具有冷却板，该冷却板设置在能量存储模块壳体中，并且在该冷却板上设置所述至少一个柱形的能量存储单体。
[0026]按照一种实施方式，一种车辆、尤其是混合动力车辆或者电动车辆具有：
[0027]上述的能量存储模块；和
[0028]驱动马达，该驱动马达能够在使用由所述能量存储模块的所述至少一个柱形的能量存储单体提供的电能的情况下被驱动。
附图说明
[0029]其他有利的扩展方案由优选实施方式的后续说明得到。为此，部分示意性的附图如下：
[0030]图1显示按一种实施方式的柱形的能量存储单体；
[0031]图2显示按一种实施方式在未卷绕状态中的柱形的能量存储单体的电极卷的阴极；
[0032]图3显示按该实施方式在未卷绕状态中的柱形的能量存储单体的电极卷的阳极；
[0033]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种柱形的能量存储单体(100、100
’
、100”)，尤其是作为能量供应者用于电动车辆或者混合动力车辆的驱动装置，该能量存储单体具有：柱形的壳体(10)，该壳体包括盖子(11)、底部(12)和处于盖子与底部之间的环绕的周部(13)；电极卷(20、20
’
、20”)，该电极卷具有带状的阴极(30)、带状的阳极(40、40
’
)和设置在阴极与阳极之间的带状的隔离件(50)，并且该电极卷设置在所述壳体(10)中；所述阴极(30)具有第一集电器(31)，该第一集电器局部地用第一活性材料(32)涂布；所述阳极(40、40
’
)具有第二集电器(41、41
’
)，该第二集电器局部地用第二活性材料(42)涂布；并且所述第二集电器(41)的未用第二活性材料(42)涂布的区段(41
‑
1、41
’‑
1)的至少一个圈围绕电极卷(20、20
’
、20”)设置，并且设置成与所述底部(12)和/或所述周部(13)导电接触。2.根据权利要求1所述的柱形的能量存储单体(100、100
’
、100”)，其中，所述电极卷(20、20
’
、20”)具有第一端侧(21、21
’
、21”)、第二端侧(22、22
’
、22”)和环绕的外侧(23、23
’
、23”)，所述第一端侧(21、21
’
、21”)朝向所述盖子(11)，并且所述第二端侧(22、22
’
、22”)朝向所述底部(12)；其中，第二集电器(41
’
)的未用第二活性材料(42)涂布的区段(41
’‑
1)的、围绕电极卷(20、20
’
)的所述至少一个圈的第一区段(41
’‑
4)在所述盖子(11)的方向上延伸越过所述第一端侧(21、21
’
)，并且与所述周部(13)导电地连接；和/或第二集电器(41)的未用第二活性材料(42)涂布的区段(41
‑
1、41
’‑
1)的、围绕电极卷(20
’
、20”)的所述至少一个圈的第二区段(41
‑
3、41
‑3’
)在所述底部(12)的方向上延伸越过所述第二端侧(22
’
、22”)，并且与所述周部(13)导电地连接。3.根据权利要求2所述的柱形的能量存储单体(100、100
’
、100”)，其中，第二集电器(41
’
)的未用第二活性材料(42)涂布的区段(41
’‑
1)的围绕电极卷(20、20
’
)的所述至少一个圈的、在所述盖子(11)的方向上延伸越过所述第一端侧(21、21
’
)的第一区段(41
’‑
4)通过焊接连接、尤其是通过径向焊缝与所述周部(13)导电地连接；和/或第二集电器(41)的未用第二活性材料(42)涂布的区段(41
‑
1、41
’‑
1)的围绕电极卷(20
’
、20”)的所述至少一个圈的、在所述底部(12)的方向上延伸越过所述第二端侧(22
’
、22”)的第二区段(41
‑
3、41
‑3’
)通过焊接连接、尤其是通过径向焊缝与所述周部(13)导电地连接。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：