[发明专利]定位间隔件、使用该间隔件的能量存储模块以及装配该模块的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将电能存储元件定位在能量存储模块中的定位间隔件。

这些电能存储元件例如是具有大量法拉电容的甚超级电容器(ultracapacitors)或者超级电容器(supercapacitors)，每个元件的法拉电容通常超过1法拉。

背景技术

在现有技术中，能量存储模块通常包括多个串联的并且定位在由金属材料制成的刚性机械封壳所组成的外壳中的能量存储元件(超级电容器)，该外壳包括许多连接到不同元件上的导线以及平衡电子卡(balancing electronic card)。这些模块必须理想地具有最小的重量、电绝缘、支撑大量的机械应力并且还要排出热量，所以必须对这些模块上的许多参数进行优化。

例如，在文件FR-A-2916306和FR-A-2915626中对模块进行了公开。

能量存储系统的性能指标之一就是单位体积的能量密度(W.h/l)或者单位重量的能量密度(W.h/kg)。因而系统必须尽可能轻并且具有最大程度的密封。

然而，这些系统能够达到工作电压的水平或者承受非常高的过电压水平。因而需要使网络(高电压/低电压)之间相互隔离。

能量存储元件在工作时还产生热量。为了优化的系统工作而必须排出该热量。能量存储能够成为火源或者有助于火势蔓延。理想地，用于能量存储元件的模块化的材料必须能够满足较高的耐火要求。

能量存储元件不需要特定的使用位置。能量存储元件的模块化因而不必是限制性的，在此意义上说，必须使系统能够用于不同的位置且具有相同的性能水平。

最后，为了更加简单地将这些系统工业化，减少零件的数量是有利的，因而简化装配操作、降低元件成本设计引入了一定程度的元件的几何缺陷但不改变最终产品的性能(设计的鲁棒性)并且产品质量不“依赖操作者”。

上述问题与能量存储的普遍问题相关。

目的尤其在于一种模块，该模块的全部电学和热学性能保证了耐火以及用于多个位置的限制。因而，模块在被布置在它的一个侧面上的时候必须能够使用。

在以上说明的现有技术的模块中，模块的设计在加入绝缘零件的区域中缺乏鲁棒性。实际上，模块的电绝缘需要许多内衬件并且这些内衬件的装配操作是非常精细的操作，如果完成得不好就会在这些内衬件的接合处产生间隙或者空隙，该间隙或者空隙使得处于拉力下的活动部件(覆盖有弹性材料的模块的壁)相对于接触地面的部件(覆盖有泡沫塑料的模块的壁)的距离不够大并且增加了短路的风险。

本发明的目的在于提供一种定位间隔件、能量存储模块以及装配模块的方法，以便消除现有技术中的缺点。

发明内容

为此，本发明的第一目的在于一种用于将电能存储元件定位在电能存储模块中的定位间隔件，其特征在于，所述间隔件包括第一支撑部件和形成相对于所述第一支撑部件的周缘的第二支撑部件，所述定位间隔件在所述第二支撑部件的自由端处包括至少一个容置凹槽，所述间隔件由电绝缘材料制成。

根据本发明的一个实施例，间隔件优选地配置为：使得第一部件和第二部件能够形成非零角(尤其是大体上垂直)。根据本发明的一个实施例，间隔件特别地是共形的，以便第一部件和第二部件共同形成非零角或者在这两个部件的交界面处包括变形区域(比如，折叠区域，例如变薄的区域)，即，第一部件和第二部件在间隔件的制造过程中位于相同平面内，但是在将间隔件安装到模块中的过程中间隔件发生变形。

根据一个实施例，第二部件连接到第一部件上。

根据一个实施例，第二部件与第一部件为一体件。

本发明的第二目的在于一种能量存储模块，包括具有外壁的外壳，所外壁包括至少一个第一壁和至少一个与第一壁相邻接的第二壁，这些壁限定出容纳电能存储元件的内部空间。

其特征在于，模块包括至少一个如上所述的用于相对于所述第一壁以及所述邻接的第二壁对所述电能存储元件中的至少一些进行定位的定位间隔件，间隔件的第一部件用于保证相对于至少一个第一壁进行定位并且间隔件的第二部件用于保证相对于至少一个第二壁进行定位。

根据本发明的一个实施例，至少一个第二壁通常大体上垂直于第一壁。

根据本发明的一个实施例，第一部件尤其被支撑在第一壁上(能够直接地被支撑或者以居间插入另外的零件的方式被支撑)，而第二部件被支撑在第二壁上。

本发明的第二目的在于一种上述模块的装配的方法，包括以下步骤：