本发明专利技术涉及一种电池组（0），具有多个自包含的基本上为长方六面体形的电池壳体（1），其中分别有一个侧面被至少部分地构造成负极（-）并且相对的侧面被至少部分地构造成正极（+），其中电池壳体（1）以极（-）与极（+）彼此相邻的方式在正接触部（14）与负接触部（13）之间延伸，并且其中电池壳体（1）分别被不导电的机械支承框架（2）包围。本发明专利技术基于的任务在于，说明一种这样的电池组，该电池组具有较小的内阻并且因此适用于要求迅速充电和放电的应用（高功率应用）。该任务通过至少一个由铜和铝构成的平坦的双金属（7）来解决，所述双金属（7）在铜侧用阳极活性材料（9）镀层、在铝侧用阴极活性材料（8）镀层，所述双金属在电池壳体（1）之一内与所述电池壳体的极（+）、（-）平行地延伸，以离子密封的方式连接在电池壳体（1）的框架（2）处并且被构造为使得电池壳体（1）被划分成至少两个串联的原电池。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电池组，其具有多个自包含的基本上为长方六面体形的电池壳体，其中分别有一个侧面被至少部分地构造成负极并且相对的侧面被至少部分地构造成正极，其中电池壳体以极与极彼此相邻的方式在正接触部与负接触部之间延伸，并且其中电池壳体分别被不导电的机械支承框架包围。
技术介绍
从WO 2009/103527 Al中已知一种这样的电池组。本专利技术意义上的原电池是一种用于将化学能转换成电能的装置。这涉及被填充有传导离子的电解质的空间，在空间中布置有阳极和阴极。该电解质被保持在该空间中，使得离子不能离开该空间。阳极和阴极可以构造为多部分的。为了防止阳极与阴极之间的短路，可以在电极之间布置传导离子的、电绝缘的隔板。在此所使用的意义上的活性材料是一种能够储存和放出离子的材料。阳极活性材料形成阳极，阴极活性材料形成阴极。阳极活性材料的相反活性材料是阴极活性材料；阴极活性材料的相反活性材料是阳极活性材料。至少两个彼此电连接的原电池形成电池组。在此所使用的术语“电池壳体”是指容纳至少一个原电池的机械组件。WO 2009/103527A1描述了适用于车辆应用的锂离子高压二次电池组的构造。在此，每个电池壳体容纳恰好一个原电池；为了提高各个电池的容量，多个相同极性的电极膜在其中通过电流放电片(Stromableiterfahne)彼此电连接。电池壳体的各极之间的电压因此直接由活性材料的选择而得出；在例如所述锂离子实施方式中，可预期每电池壳体3.6V的电池电压。在所示电池组内，串联了 30个电池壳体，使得电池组电压大约为108V。这样的电池组良好地适用于需要高容量的使用目的(高能量应用)。电池内部的通过电流放电片的接线的由原理造成的缺点是相对大的内阻，该内阻降低了充电和放电速度。此外，该内阻提高了制造成本。
技术实现思路
鉴于所述现有技术，本专利技术所基于的任务是，说明一种开头所述类型的电池组，该电池组具有较小的内阻并且因此适用于要求迅速充电和放电的应用(高功率应用)。该任务通过至少一个由铜和铝构成的平坦的双金属来解决，该双金属在铜侧用阳极活性材料镀层、在铝侧用阴极活性材料镀层，所述双金属在电池壳体之一中被布置为使得其与电池壳体的极平行地延伸，以离子密封的方式连接在电池壳体的框架处并且通过这种方式将电池壳体划分成至少两个串联的原电池。因此，本专利技术的主题是一种电池组，其具有多个自包含、基本上为长方六面体形的电池壳体，其中分别有一个侧面被至少部分地构造成负极并且相对的侧面被至少部分地构造成正极，其中电池壳体以极与极彼此相邻的方式在正接触部与负接触部之间延伸，并且其中电池壳体分别被不导电的机械支承框架包围，其中至少一种由铜和铝构成的平坦的双金属在所述电池壳体之一内与该电池壳体的极平行地延伸，所述双金属在铜侧用阳极活性材料镀层、在铝侧用阴极活性材料镀层，以离子密封的方式连接在电池壳体的框架处并且被构造为使得该电池壳体被划分成至少两个串联的原电池。本专利技术的基本思想在于，在组件电池壳体内不仅设置一个原电池，而是设置至少两个串联的原电池。根据本专利技术，电接线通过双金属进行，该双金属同时充当阳极和阴极的汇流排。由于根据本专利技术双金属以离子密封的方式连接在框架处——这意味着，双金属两侧的电解质彼此不接触一因此不允许越过双金属的离子交换。仅仅有电子穿过双金属并且因此提供了串联所需的电连接。该装置的优点在于，串联的电极之间的电流可以流经双金属的整个表面，由此降低了内阻。由此提高了充电和放电速度，而且还从电池组排出较少的热。还取消了电池壳体内的电流放电片，这简化了并有利于电池壳体的制造。根据本专利技术的单个电池壳体的容量在体积相同的情况下无疑小于现有技术中描述的电池壳体；但是这在高功率应用中不取决于此。在此更有利的是，单个电池壳体的各极之间的电压在相同活性材料的情况下为现有技术中的至少两倍大。总的来看，本专利技术将公知的高能量电池组的构造优点转移到高功率电池组上。电池壳体的负极有利地由扁平的、在内侧用阳极活性材料镀层的铜体构成；电池壳体的正极应当相应地由扁平的、在内侧用阴极活性材料镀层的铝体构成。通过这种方式，电池壳体为特别紧凑的，并且其内阻被进一步降低。如果极在其内侧被用活性材料镀层，则这适合于在电池壳体内在双金属上叠层的活性材料与在极上叠层的相反活性材料一起构成原电池。通过这种方式，电池壳体结果为特别紧凑的。还可能的是，在框架内放置两个或多个双金属，并且通过这种方式将电池壳体划分成三个或更多原电池。为此，由铜和铝构成的平坦的第二双金属以离子密封的方式连接在电池壳体的框架处并且被构造为使得电池壳体被划分成至少三个串联的原电池，所述第二双金属在铜侧用阳极活性材料镀层、在铝侧用阴极活性材料镀层，所述第二双金属在电池壳体内与第一双金属平行地延伸，其中在第一双金属上叠层的活性材料与在第二双金属上叠层的相反活性材料一起构成原电池。本专利技术的一个特别的扩展方案规定:电池壳体借助于至少一个包围电池壳体的框架的夹紧装置被夹紧成叠层。于是，夹紧力直接在夹紧装置与电池壳体的框架之间传递。通过这种方式，产生一种机械上非常稳定的电池组，该电池组具有电池壳体的各极之间的良好接触。电池组的电池化学优选地在锂离子基础上来实施。对此，可以使用常用的活性材料。这对于阳极活性材料为:石墨；无定形碳材料；锂记忆金属和锂合金，包括纳米晶体硅或非晶硅以及碳硅复合物，锡、铝和锑；以及Li4Ti5O12，或者它们的混合物。本专利技术的一个特别适宜的实施方式可以通过使用含钛酸锂的阳极材料(所谓的LT0)来实现:也就是，在将钛酸锂(Li4Ti5O12)用作阳极材料的情况下可以放弃双金属并且取而代之使用由铝构成的“单金属”、即纯粹的铝箔。该钛酸盐可以由于其高电势而作为阳极材料也镀层到铝箔上。铝单金属于是适于作为用于阳极和阴极的载体材料，并且因此也可以用作隔离层。由于LTO阳极，铝单金属进一步简化了电池，取消了材料过渡，内阻可能进一步变得更小并且电池变得更廉价。除此之外，电池组与在双金属情况下构造相同。因此，本专利技术的主题还有一种电池组，其具有多个自包含、基本上为长方六面体形的电池壳体，其中分别有一个侧面被至少部分地构造成负极并且相对的侧面被至少部分地构造成正极，其中电池壳体以极与极彼此相邻的方式在正接触部与负接触部之间延伸，其中电池壳体分别被不导电的机械支承框架包围，并且其中至少一个由铝构成的平坦的单金属在电池壳体之一内与该电池壳体的极平行地延伸，所述单金属在一侧用含钛酸锂的阳极活性材料镀层、在另一侧用阴极活性材料镀层，以离子密封的方式连接在电池壳体的框架处并且被构造为使得该电池壳体被划分成至少两个串联的原电池。对用于单金属和双金属电池的阴极材料的选择是自由的，在单金属电池的情况下仅仅将阳极材料确定为钛酸锂。对于阴极活性材料可以相应地在两个实施方式中使用下列材料: LiMxO2 类型的锂金属氧化物，包括 LiCoO2 ；LiNi02 ；LiN1^xCoxO2 ^iNia85CoaiAlatl5O2;Li1+X (NiyCo1^2yMny) ^xO2, O^ x ^0.17, O < y < 0.5 ;经掺杂或未经掺杂的LiMn2O4尖晶石；以及经掺杂或未经掺杂的锂金属磷酸盐 LiMPO4,包括 Li本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电池组（0），具有多个自包含的基本上为长方六面体形的电池壳体（1），其中分别有一个侧面被至少部分地构造成负极（‑）并且相对的侧面被至少部分地构造成正极（+），其中电池壳体（1）以极（‑）与极（+）彼此相邻的方式在正接触部（14）与负接触部（13）之间延伸，并且其中电池壳体（1）分别被不导电的机械支承框架（2）包围,其特征在于，至少一个由铜和铝构成的平坦的双金属以离子密封的方式连接在电解槽壳体（1）的框架（2）处并且被构造为使得将电池壳体（1）划分成至少两个串联的原电池，所述双金属在铜侧用阳极活性材料（9）镀层、在铝侧用阴极活性材料（8）镀层，所述双金属在电池壳体（1）之一内与所述电池壳体的极（+）、（‑）平行地延伸。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.20 DE 102010031543.51.一种电池组(0)，具有多个自包含的基本上为长方六面体形的电池壳体(I )，其中分别有一个侧面被至少部分地构造成负极(-)并且相对的侧面被至少部分地构造成正极( + )，其中电池壳体(I)以极(_)与极(+ )彼此相邻的方式在正接触部(14)与负接触部(13)之间延伸，并且其中电池壳体(I)分别被不导电的机械支承框架(2)包围， 其特征在于， 至少一个由铜和铝构成的平坦的双金属以离子密封的方式连接在电解槽壳体(I)的框架(2)处并且被构造为使得将电池壳体(I)划分成至少两个串联的原电池，所述双金属在铜侧用阳极活性材料(9)镀层、在铝侧用阴极活性材料(8)镀层，所述双金属在电池壳体(I)之一内与所述电池壳体的极( + )、(-)平行地延伸。2.根据权利要求1所述的电池组， 其特征在于， 电池壳体(I)的负极(_)由扁平的、在内侧用阳极活性材料(5)镀层的铜体(3)构成。3.根据权利要求1或2所述的电池组， 其特征在于， 电池壳体(I)的正极(+ )由扁平的、在内侧用阴极活性材料(6)镀层的铝体(4)构成。4.根据权利要求2或3所述的电池组， 其特征在于， 在电池壳体(I)内在双金属(7 )上叠层的活性材料(8 )、( 9 )与在极( + )、(_)上叠层的相反活性材料(5)、(6) 一起构成原电池。5.根据权利要求1至4之一所述的电池组， 其特征在于， 至少一个由铜和铝构成的平坦的第二双金属(7*)以离子密封的方式连接在电池壳体(I)的框架(2)处并且被构造为使得电池壳体(I)被划分成至少三个串联的原电池，所述第二双金属(7*)在铜侧用阳极活性材料(5)镀层、在铝侧用阴极活性材料(6)镀层，所述第二双金属(7*)在电池壳体(I)内与第一双金属(7 )平行地延伸，其中在第一双金属(7 )上叠层的活性材料与在第二双金属(7*)上叠层的相反活性材料一起构成原电池。6.根据权利要求1至5之一所述的电池组， ...
【专利技术属性】
技术研发人员：P皮尔格拉姆，H哈恩，ER巴伦舍，
申请(专利权)人：赢创利塔里安有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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