[发明专利]用于电池的电池单元以及用于制造电池单元的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电池的电池单元以及一种用于制造电池单元的方法。

背景技术

用电化学的单元的串联连接来产生具有较大的容量的、比如用于电动车用的驱动装置的高压蓄能器。目前，锂离子电池由于其较高的能量密度而代表着优先解决方案。锂离子电池的不利之处是其在过度放电或者深度放电时可能会起火和/或爆炸。一种危及安全的状态典型地由于内部的短路而产生，所述内部的短路在超过130℃-170℃的极限温度时导致-通常用英语的概念“ThermalRunaway（热逸散）”来表示的-放热反应。在这过程中活性材料及电解质被氧化。典型的热功率处于kW范围内，而所述反应通常在小于三十秒（t＜30s）的时间间隔里进行。因此，可能通过所述反应热来“影响”其它的单元。在外表上，在所述电池单元上除了T＞200℃的温度变化之外还会出现起烟或者起火情况，在单个情况中也记录了爆炸情况。为了防止上面所描述的“ThermalRunaway（热逸散）”，已知不同的安全措施。因此，在运行中强制规定了对于电池电压的监控。此外，所述电池单元比如可以设有熔融分离器（Schmelzseparator），所述熔融分离器在所定义的温度之上阻碍离子流和电流。在此放弃对于所有已知的安全机制及机构的完整的列举。

根据普遍的知识水平，所有在出现内部的短路之后所采取的措施的共同点是，它们没有在量方面防止热逸散。

发明内容

在这种背景前面，用本发明来介绍按独立权利要求所述的、一种用于电池的电池单元以及一种用于制造电池单元的方法。有利的设计方案从从属权利要求及以下说明中获得。

如果在相应的时间里可以将相应的热量从所述电池单元的绕组中排出，就可以避免电池单元的一个绕组的放热反应蔓延到相邻的绕组上，从而相邻的绕组不超过预先确定的极限温度并且由此不会进入到危及安全的状态中。

用于电池的电池单元，其中所述电池单元布置在一个壳体中，包括：

具有第一接头的绕组；

处于所述绕组的第二接头与所述壳体之间的接触元件，其中所述接触元件构造为用于将所述绕组连接到所述壳体上的、电的导体和热的导体或者电的绝缘体和热的导体，其中所述接触元件具有一种横截面，该横截面大于所述第一接头的横截面并且/或者该横截面构造用于：将取决于所述绕组的蓄能密度的热量流在预先确定的时间里从所述绕组通过所述接触元件来传导给所述壳体，其中所述第二接头与所述第一接头电绝缘。

此外，介绍一种用于制造用于电池的电池单元的方法，其中所述电池单元布置在一个壳体中，其中所述方法包括以下步骤：

提供一个具有第一接头的绕组；并且

在所述绕组的第二接头与所述壳体之间布置一个接触元件，其中所述接触元件构造为用于将所述绕组连接到所述壳体上的电的和热的导体，其中所述接触元件具有一种横截面，该横截面大于所述第一接头的横截面并且/或者该横截面构造用于：将取决于所述绕组的蓄能密度的热量流在预先确定的时间里从所述绕组通过所述接触元件来传导给所述壳体，其中所述第二接头与所述第一接头电绝缘。