[发明专利]包括电绝缘弹性环的能量存储组件

说明书

技术领域

本发明涉及通常的电能存储组件技术领域。

在本发明的范围内，“电能存储组件”意即电容器(即包括两个电极和绝缘体的无源系统)，或者超级电容器(即包括至少两个电极、电解质以及至少一个分隔部的系统)，或者锂电池类型的电池(即包括至少一个阳极、至少一个阴极以及在阳极与阴极之间的电解质溶液的系统)。下文中，术语“电化学元件”或“电容性元件”用以指代该组件能够实际存储能量的部分。

背景技术

图1示出了管状超级电容器类型的能量存储组件的实例。该能量存储组件包括在两端开口的管状外壳20、电容性绕组30和包含在管状外壳20中的液体电解质以及用于覆盖管状元件20的开口端的两个封盖40。封盖一般通过粘合来接合到外壳。外壳和封盖由例如金属(比如铝)组成。

该存储组件进一步包括在每一个封盖与外壳之间的电绝缘中间部件10。中间部件10可以由刚性或半刚性聚合物组成，并且一般在存储组件的组装期间被强力压到封盖上或者外壳上。

该中间部件10能够确保外壳与每一个封盖之间的电绝缘。其还能够防止粘着剂在存储组件的组装期间穿透到外壳内部。

这样的存储组件的一个不足之处是，其制造在尺寸上非常受限。实际上，外壳、封盖以及中间部件的尺寸的精确性必须极佳才能正确地组装存储组件。

该存储组件的另一个不足之处在于，在其组装期间构成存储组件的不同元件所经历的温度变化引起了中间部件变形的风险。实际上，现有技术中不存在膨胀系数接近铝的膨胀系数的低成本聚合物。因此，存在着中间部件在强烈变化的温度的影响下膨胀并松弛的风险。在出现松弛的情况下，中间部件不再阻挡粘合剂，而粘合剂可以进入外壳并引起性能下降。

本发明的一个目的是提出一种能够补偿上述不足的存储组件和用于这样的组件的组装过程。

发明内容

为此目的提供了一种电能存储组件，其包括：

-至少一个外壳，包括：

○至少一个侧壁，以及

○至少一个开口端，

-电化学元件，电化学元件包含在外壳内部，以及

-至少一个封盖，封盖位于外壳的开口端或者多个开口端中的一个处，每一个封盖包括：

○封盖壁，封盖壁用于封住外壳的开口端，

○侧壁，侧壁处于封盖壁的周界，面对外壳的侧壁，

其特征在于，存储组件进一步包括至少一个电绝缘弹性圆环，其安置于外壳的侧壁与封盖的侧壁之间。

优选地，该环由膨胀系数接近铝的膨胀系数的材料组成。

使用弹性圆环具有多种益处。其能够提供与在先技术的存储组件的中间部件10相同的功能，即，一方面封盖与外壳的电绝缘，另一方面对于粘合剂的障碍；其还能够补偿与封盖和外壳可能的尺寸变化有关的组件空隙。

根据本发明的存储组件的优选但为非限制性的方面如下：

-组成环的材料是弹性体，尤其是EPDM。

-组成环的材料是泡沫，例如弹性体泡沫，

-环在其整个高度上裂缝。所以，环的可能的形变给予了环弹性。在该情况下，裂缝可以具有复杂的形状(S形、锯齿形等)，

-该存储组件进一步包括至少一个排气通道，所述至少一个排气通道限定在环与外壳之间以及/或者环与封盖之间，使得气体能够在存储组件的内部与外部之间流通，

-在第一实施方式中，环具有管形，所述环包括在至少一个环的面上在环的整个纵向尺寸上延伸的至少一个凹部，每一个凹部与封盖或外壳的侧壁形成排气通道。凹部优选沿着环的纵向方向延伸，

-外壳或封盖也可以具有，或者说替换性地具有在其侧壁的一个面对环的面上的至少部分在侧壁的纵向尺寸上延伸的至少一个凹部，每一个凹部与环形成排气通道。“至少部分地在纵向尺寸上延伸”意味着凹部在至少具有纵向分量、尤其是在侧壁的纵向方向上的路径上延伸。其也在大于或等于环在该纵向方向上的尺寸的尺寸上延伸，

-环也可以具有管形，所述环包括在至少一个环的面上径向延伸的至少一个凸起部，每一个凸起部与封盖或外壳的侧壁至少部分地限定排气通道。实际上，凸起部将环与壁局部分开，在该凸起部附近形成的空间对应于排气通道，

-封盖或外壳的侧壁也可以包括在其面对环的面上径向延伸的至少一个凸起部，每一个凸起部与面对所述侧面的环的面至少部分地限定排气通道，

-封盖和外壳的侧壁也可以包括用于容纳环的凹部，