[发明专利]蓄电池单池的调温装置及调温方法、蓄电池模块、蓄电池组、蓄电池及蓄电池系统

说明书

本发明涉及一种用于蓄电池单池的调温装置，其特征在于管子以及能够与所述管子连接的固定机构，所述管子包括用于容纳调温介质的通道，所述固定机构用于将所述管子固定在所述蓄电池单池上，其中：所述固定机构能够如此固定在所述蓄电池单池上，使得所述调温介质能够对所述蓄电池单池进行调温；此外，本发明涉及一种蓄电池模块、一种蓄电池组、一种蓄电池、一种蓄电池系统、一种运输工具以及一种用于对多个蓄电池单池进行调温的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于蓄电池单池的调温装置和一种用于对蓄电池单池进行调温的方法以及一种蓄电池模块、一种蓄电池组、一种蓄电池及一种蓄电池系统。

背景技术

锂离子蓄电池包括正电极（阳极）和负电极（阴极），所述正电极及负电极能够在充电时可逆地存入锂离子（Li+）（嵌入作用）或者在放电时又调出锂离子（Li+）（嵌出作用）。在此，所述锂离子蓄电池的容积在充电时由于嵌入作用而增加，并且在放电时由于嵌出作用而降低。锂离子蓄电池拥有较高的能量密度以及较小的自放电水平。

但是，能够预见，不仅在固定的应用情况中、例如在风力发电设备中而且在移动的应用情况中、例如在电动车（electric vehicle，EV）或者混合动力车（hybrid electricvehicle，HEV）中作为能够再充电的电的蓄能器（EES）越来越多地使用新颖的、例如具有锂离子蓄电池或者镍-金属混合物-蓄电池。

所述蓄电池系统必须在可用的能函、充电/放电效率、可靠性、使用寿命以及由于经常的局部放电引起的不受欢迎的电容损失等方面满足很高的要求。

蓄电池系统包括多个蓄电池单池。所述蓄电池单池由于其单池内电阻和所进行的电化学的过程而在充电及放电过程中发热。所述蓄电池单池能够串联（串接），用于提高电压，并且/或者能够并联，用于提高最大的电流。在此，能够将所述蓄电池单池合并成蓄电池单元或者蓄电池模块。例如能够将三到十二个蓄电池单池合并在一个蓄电池模块中。所述蓄电池模块夹持着所述蓄电池单池并且承受机械的应力，使得其防止所述蓄电池单池受到损坏。此外，所述蓄电池模块实现了对于所述蓄电池单池的机械的夹紧作用，并且提供电绝缘的作用。此外，所述蓄电池模块能够用于对所述蓄电池单池进行调温。所述蓄电池模块能够被合并成蓄电池组。在用于驱动运输工具时，例如能够将大约100个蓄电池单池（作为牵引蓄电池）串联或者并联。对于高压蓄电池系统来说，总电压由此例如能够为450V或者甚至为600V。

对于所述蓄电池单池的运行来说允许的温度范围典型地在-30℃与+70℃之间，优选在+5℃与+35℃之间。在所述运行温度的下范围内，所述蓄电池单池的有效功率明显减小。对于低于大约0℃的温度来说，所述蓄电池单池的内电阻剧烈上升，并且所述蓄电池单池的有效功率及效率随着温度的进一步下降而连续地减小。在这种情况下，可能出现所述蓄电池单池的、不可逆转的损坏。即使超过所述工作温度，所述蓄电池单池的有效功率也会明显地减小。对于超过大约40℃的温度来说，所述蓄电池单池的使用寿命被降低。在这种情况下同样可能出现所述蓄电池单池的、不可逆转的损坏。此外，对于所述蓄电池单池的运行来说允许的温差（温度梯度）在蓄电池单池中并且/或者在蓄电池模块或者蓄电池的内部典型地在5开耳芬温标与10开耳芬温标之间。对于较大的温差来说，蓄电池单池的不同的区域或者蓄电池模块的或者蓄电池的不同的蓄电池单池可能经受不同的负荷，或者甚至可能（部分地）过载并且/或者受到损坏。此外，由于温差和/或温度变化而存在着在蓄电池中形成冷凝水的危险。所述损坏可能导致所述蓄电池单池的老化的加速或者所述蓄电池单池的热逸溃（Thermal Runaway），所述热逸溃对人员及环境来说代表着危险。