蓄电池单元、单元模块、制造蓄电池单元的方法及机动车技术

本发明专利技术涉及一种蓄电池单元（1），尤其是锂离子蓄电池单元，其包括外壳（10）和在所述外壳（10）中的至少一个电极集合（2），在所述电极集合中在横截面上以多于两层的方式来设置电极，其中，所述外壳（10）具有至少两个将所述电极集合（2）与周围环境基本上隔离的外壳元件（11、12）。依据本发明专利技术设置：第一外壳元件（11）与所述电极集合（2）的正极电连接并且第二外壳元件（12）与所述电极集合（2）的负极电连接，从而使得所述蓄电池单元（1）在所述第一外壳元件（11）处和所述第二外壳元件（12）处是可电接触的。本发明专利技术还涉及一种蓄电池或蓄电池单元模块（100），其包括多个依据本发明专利技术所述的蓄电池单元（1）。此外，本发明专利技术涉及一种用于制造依据本发明专利技术所述的蓄电池单元（1）的方法以及一种机动车。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种蓄电池单元（1），尤其是锂离子蓄电池单元，其包括外壳（10）和在所述外壳（10）中的至少一个电极集合（2），在所述电极集合中在横截面上以多于两层的方式来设置电极，其中，所述外壳（10）具有至少两个将所述电极集合（2）与周围环境基本上隔离的外壳元件（11、12）。依据本专利技术设置：第一外壳元件（11）与所述电极集合（2）的正极电连接并且第二外壳元件（12）与所述电极集合（2）的负极电连接，从而使得所述蓄电池单元（1）在所述第一外壳元件（11）处和所述第二外壳元件（12）处是可电接触的。本专利技术还涉及一种蓄电池或蓄电池单元模块（100），其包括多个依据本专利技术所述的蓄电池单元（1）。此外，本专利技术涉及一种用于制造依据本专利技术所述的蓄电池单元（1）的方法以及一种机动车。【专利说明】蓄电池单元、单元模块、制造蓄电池单元的方法及机动车
本专利技术涉及一种蓄电池单元以及一种蓄电池或者蓄电池单元模块，所述蓄电池或者所述蓄电池单元模块包括多个依据本专利技术的蓄电池单元。本专利技术还涉及一种用于制造依据本专利技术的蓄电池单元的方法以及一种机动车。其中，本专利技术尤其是涉及锂离子蓄电池单元或者锂离子蓄电池或者相应的蓄电池单元模块。
技术介绍
这样的锂离子单元通常包括电极，该电极能够在所谓的插入作用的引入时可逆地存储锂离子并且在所谓的拔出作用的引入时重新释放这些锂离子。其中，该插入作用发生在蓄电池单元的充电过程之中并且该拔出作用发生在用于为电子装置供电的蓄电池单元的放电过程之中。由DE102008015965A1已知了具有铝箔密封的电子元件，其被设置为用于芯片卡的能量存储器。该电子元件是一次蓄电池。该电子元件仅包括两个通过隔板分开的电极层。各个电极层接触部分地形成该电子元件的外壳的铜板。由于较小的容量以及缺失的可再充电性，在该文献中所介绍的电子元件并不适于在汽车领域使用。此外，所示出的用于在汽车应用中通常所利用的板状(所谓的落袋单元的堆栈原则)或者圆状(包卷法)的电极的结构具有侧面的接触，由于其仅为平面的结构而不可用。由US7, 597，994B2已知一种蓄电池，其中，蓄电池单兀一般具有一种由上壳和下壳组成的外壳。蓄电池单元的电气连接可通过外壳中的槽实现。外壳由不导电的材料组成，因此可充当电绝缘体，并可避免机械损伤。传统的锂离子蓄电池通常会被视作对制造费用和与之关联的制造成本产生负面影响的设计方案。关于单个的蓄电池单元，例如，蓄电池外壳中电极与各个接线柱及端子的电气连接必然是通过蓄电池外壳实现的。这使得单体式蓄电池外壳对这种电极-端口-连接的至少一极的绝缘通常是必要的。通过将接线柱或端子固定安装在蓄电池单元的一边，蓄电池模块中多个蓄电池单元的连接只具有很小的自由度。在蓄电池单元中外壳的电势为一个电极的电势，蓄电池单元外壳的附加绝缘可通过涂漆或添加用于串联电路绝缘的塑料护套来实现。
技术实现思路
依据本专利技术提供了一种蓄电池单元和尤其是锂离子蓄电池单元，其包括外壳和在所述外壳中的至少一个电极集合(Elektrodenensemble),在所述电极集合中在横截面上以多于两层的方式来设置电极，其中，所述外壳具有至少两个将所述电极集合与周围环境基本上隔离的外壳元件。依据本专利技术设置:第一外壳元件与所述电极集合的正极电连接并且第二外壳元件与所述电极集合的负极电连接，从而使得所述蓄电池单元在所述第一外壳元件处和所述第二外壳元件处是可电接触的。其中，在所述外壳中能够设置一个或者多个电极集合。这样的电极集合能够例如被以所谓的包卷形式来构造，也就是说在一个绕组装置中，在其中的两个电极和设置于其间的隔板形成三个位置，从而使得在穿过该线圈装置的该线圈的切面中具有基本上多于两个电极层，尽管该绕组仅仅包括两个电极。在电极所谓的堆栈结构中交替连续排列着多个电极，因此这种电极集合在横截面上同样具有超过两层的电极。优选地，依据本专利技术的蓄电池单元被构造为所谓的二次蓄电池，即构造为可充电的。第一和第二外壳元件如此地一起构造出蓄电池单元的外壳。通过其能够建立与蓄电池单元的电气连接，即蓄电池单元能够通过第一个或第二外壳元件充电及放电。就是说，外壳元件构成了蓄电池单元的端子。因此，本专利技术的基本思路是，扩展电极集合两级的电绝缘体到外壳层上。因此，能够完全避免电极和电极集合端子通过外壳以绝缘或非绝缘的形式穿透。与此对应，制造费用和与之相关的开支会减小。与传统的蓄电池单元相比，通过向外壳元件供给电势，依据本专利技术的蓄电池单元能够更灵活地与蓄电池模块及蓄电池连接，因为依据本专利技术的蓄电池单元的各个位置都能够与外壳元件连接。此外，会降低通过外壳或外壳边上的一个或两个电极的绝缘体的电气穿透的费用。此外，依据本专利技术的设计方案会降低用于使蓄电池外壳与电极电气绝缘的或建立外壳与电极额外连接的花费，这在传统蓄电池单元中是必须的。本专利技术中蓄电池单元的散热能够简单有效地在外壳元件中实现，其利用高的热传导性将热能传递到电极集合中。应当注意的是，两外壳元件不可通过散热体短路。优选地，第一外壳元件及第二外壳元件应分别被构造为半杯体，其中，其开口侧是相对的，此外，蓄电池单元至少具有一个电气绝缘元件。其安装在两外壳元件之间，利用其可避免第一外壳元件和第二外壳元件间的电气短路。优选地，所述外壳元件基本上被实施为棱柱形。其中，所述电极集合与各个半杯体之间的电气连接优选地在外壳反向侧实现，即由外壳元件构造的外壳的正面。能够安装绝缘元件在外壳元件开口侧的正面，其用于外壳元件的安全绝缘并以所谓的绝缘层的形式。其中，所述设计方案并不能限制本专利技术，也能够规划外壳元件彼此间隔，并且只能通过绝缘元件机械桥接。两个被构造为半杯体的外壳元件能够直接作为电极及端子使用，从而使蓄电池单元具有多种电气连接和散热的可能性。例如在长方体形外壳中，可对各个棱柱形的半杯体长方体六个面中的五个面进行连接。在通常的有N面的棱柱形的半杯体中，可在N-1个面上进行连接，因为只有绝缘面不能连接。依据本专利技术，半杯体为至少有一面为开口的空心体。优选地，其开口侧被构造在一个平面上。在一个优选的设计方案中，设置绝缘单元至少局部触及至少一个外壳元件的内侦1J,即绝缘单元在这一区域实现外壳元件与电极集合间的电气绝缘。也就是说，所述的绝缘元件不仅可以用作外壳元件之间的绝缘体，也可用作外壳元件和电极集合之间绝缘体，并由此避免施加了电势的外壳元件和电极集合的其它各个电极之间的连接。优选地，只通过一个部件构造这种绝缘单元，因此可轻易实现其生产和安装。此外，绝缘元件可以更便宜的方案包裹住外壳、除了一个或多个侧面以及正面和区域的外壳元件，其中，所述非绝缘区域用于各个外壳元件之间的连接。也就是说，一个用作绝缘蓄电池单元中电极集合的绝缘元件同时可用作本专利技术所述蓄电池单元的外部绝缘体。更优选地，在本专利技术所述的蓄电池单元的设计方案中，能够设置其在至少一个有电气连接的外壳元件中具有散热体。所述散热体也能够承担连接蓄电池单元的作用。由此能够实现较宽的传递横截面，从而实现有效散热，因为在电流流通的部分可利用蓄电池较高的热传递性能实现散热作用。此外，依据本专利技术还提出了一种用于制造蓄电池单元方法，尤其是提出了一种用于制造锂离子蓄电池单元的方法。其中，所述蓄电池单元至少包含一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电池单元，尤其是锂离子蓄电池单元，其包括外壳（10）和在所述外壳（10）中的至少一个电极集合（2），在所述电极集合中在横截面上以多于两层的方式来设置电极，其中，所述外壳（10）具有至少两个将所述电极集合（2）与周围环境基本上隔离的外壳元件（11、12），其特征在于，第一外壳元件（11）与所述电极集合（2）的正极电连接并且第二外壳元件（12）与所述电极集合（2）的负极电连接，从而使得所述蓄电池单元（1）在所述第一外壳元件（11）处和所述第二外壳元件（12）处是可电接触的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·豪格，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司， 三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：德国;DE