[发明专利]具有设置在各单元之间用于紧急冷却的冷却板的电蓄能器

说明书

本发明涉及一种蓄能器(1)，其具有多个电蓄能器单元(2)，蓄能器单元以电串联或并联的方式连接并组合成一个蓄能器模块，并且具有设置在蓄能器单元(2)之间的冷却板(4)，冷却剂或制冷剂能被导入到冷却板中，每个冷却板(4)具有一个支承框架(6)，支承框架包围弹性衬层(7)，弹性衬层(7)构成通道结构，通道结构将冷却剂或制冷剂引导通过弹性衬层(7)。本发明涉及一种用于制造蓄能器方法，具有如下步骤：将第一电绝缘膜(9)粘接到冷却板(4)的支承框架(6)的一侧上；将弹性衬层(7)设置在支承框架(6)内部，从而弹性衬层(7)也与第一电绝缘膜(9)粘接；交替地堆叠蓄能器单元(2)和冷却板(4)以构成蓄能器模块。本发明还涉及一种具有这种蓄能器(2)的车辆。

技术领域

本发明涉及一种由蓄能器单元组成的蓄能器，在所述蓄能器单元之间设置有冷却板，所述冷却板要在紧急情况下冷却蓄能器单元。

背景技术

对于电动车，根据现有技术主要使用具有高电压水平的电牵引蓄能器。在这种蓄能器或者说高电压蓄存器中主要使用锂离子蓄存器，对于其构型有不同的可能性。在技术领域中，主导的趋势是发展具有一直较高能量密度的锂离子电池。然而，许多锂离子电池的热稳定性表现得与每体积单位所储存的能量数量(能量密度)成反比。在这种高电压蓄存器中，经历单元内部短路的蓄能器单元可按指数级释放热量(所谓的热事件)。然而，在此所产生的热量不足以在相邻单元中同样激发热事件，只要能量密度不超过130-150Wh/kg并且热稳定性极限足够高，热事件局限于具有单元内部短路的单元并且不进一步在蓄存器中扩展。在未来的蓄存器中，蓄能器单元的能量密度要增大至200Wh/kg和更大。然后，在这样的蓄能器单元中热事件的热量可能足以跳转到相邻的单元上。为防止这种情况，必须在蓄能器中设定附加的措施，以便即使在所述危急情况下也确保其安全性。

因此，需要用于未来的具有较高能量密度的高电压蓄存器的预防措施。

发明内容

本发明的任务在于提供一种蓄能器，该蓄能器满足较高的安全要求。

为此，本发明提出一种蓄能器，其具有：多个电蓄能器单元，这些蓄能器单元以电串联或并联的方式连接并且组合成一个蓄能器模块，以及设置在所述蓄能器单元之间的冷却板，冷却剂或制冷剂能被导入到所述冷却板中，其中，每个冷却板具有一个支承框架，所述支承框架包围弹性衬层，其中，所述弹性衬层构成通道结构，所述通道结构将所述冷却剂或制冷剂引导通过所述弹性衬层，其中，所述通道结构沿所述弹性衬层的厚度方向完全穿透弹性衬层，使得所述通道结构在朝向邻接的蓄能器单元的侧面上暴露。

本发明还提出一种用于制造蓄能器方法，该方法具有如下步骤：将第一电绝缘膜粘接到冷却板的支承框架的一侧上；将弹性衬层设置在所述支承框架内部，从而所述弹性衬层也与所述第一电绝缘膜粘接，以及交替地堆叠蓄能器单元和冷却板以构成蓄能器模块，其中，所述通道结构沿所述弹性衬层的厚度方向完全穿透弹性衬层，使得所述通道结构在朝向邻接的蓄能器单元的侧面上暴露。

根据本发明的一种实施例，提供一种蓄能器，该蓄能器具有多个电蓄能器单元，这些蓄能器单元以电串联或并联的方式连接并且组合成一个蓄能器模块，并且具有设置在所述蓄能器单元之间的冷却板，冷却剂或制冷剂能被导入到所述冷却板中，其中，每个冷却板具有一个支承框架，该支承框架包围弹性衬层，其中，所述弹性衬层构成通道结构，该通道结构将冷却剂或制冷剂引导通过所述弹性衬层。所述实施例的优点是，支承框架将各蓄能器单元隔开间距、定位并且稳定。在支承框架内部中的弹性衬层允许蓄能器单元有小的鼓胀，所述鼓胀在蓄能器单元老化时出现，在此但也施加一定的反压力来抵抗所述鼓胀。冷却剂或制冷剂通过所述通道结构尽可能大面积地被分布在冷却板的面上，以便获得尽可能好的冷却效果。因此，在热事件的情况下所涉及的蓄能器单元能以这样的程度被冷却，使得防止或至少明显地延迟热事件的跳转

根据本发明的另一种实施例，在弹性衬层连同支承框架与邻接冷却板的蓄能器单元之间分别设置有一个电绝缘膜。所述电绝缘膜将相邻的蓄能器单元相互绝缘并且在一些实施形式中构成冷却板的侧壁，所述侧壁侧向地封闭暴露的冷却通道。