[发明专利]蓄能系统

说明书

本发明涉及一种蓄能系统(1)，所述蓄能系统包括壳体(2)，在所述壳体中设置多个蓄能单元(3)，所述蓄能单元(3)借助于设置在这些蓄能单元(3)之间的装置(4)彼此热绝缘，其中，所述装置(4)构造成，使得所述蓄能单元(3)彼此隔开间距，所述装置(4)由耐高温的材料构成。

技术领域

本发明涉及一种蓄能系统，所述蓄能系统包括壳体，在所述壳体中设置多个蓄能单元，所述蓄能单元借助于设置在蓄能单元之间的装置彼此热绝缘。

背景技术

蓄能系统，尤其是用于电能的可充电蓄能器，主要是广泛应用在移动系统中。用于电能的可充电的蓄能器例如在便携式电子设备、如智能手机或笔记本电脑中使用。此外，用于电能的可充电蓄能器越来越多地用于为电动车辆提供能量。电能存储系统的其他应用领域是固定的应用场合，例如应用在备用系统、网络稳定系统中以及用于存储来自可再生能源的电能。

这里，常用的蓄能系统是锂离子蓄电池形式的可充电的蓄能器。和其他用于电能的可充电蓄能器一样，锂离子蓄电池多数具有多个蓄能单元，这些蓄能单元共同安装在壳体中。此时，多个彼此电连接的蓄能单元构成一个模块。

这里，蓄能系统不仅包含锂离子蓄电池。其他可充电的电池系统、如锂硫电池、固态电池或金属-空气电池也是可以设想的蓄能系统。此外，也可以考虑采用超级电容器作为蓄能系统。

可充电蓄能器形式的蓄能系统仅在有限的温度范围内具有最高电容量。在超出或低于这个最佳工作温度范围时，蓄能器的电容量会急剧下降，或者能量蓄能器的功能性受到影响。

此外，过高的温度会导致蓄能系统的损坏。在这种情况下，特别是对于锂离子蓄能单元，已知会出现所谓的热逸溃(thermalrunaway)。此时，在短时间内释放出大量的热能和气态的降解产物，由此导致在壳体中出现高压和高温。特别是对于具有高能量密度的蓄能系统、如例如用于提供供应给电动车辆的电能的蓄能系统，这个效应会带来问题的。由于单个蓄能单元的增加的能量以及设置在壳体中的蓄能单元的堆积密度(Packungsdichte)的提高，热逸溃的问题加剧。

在击穿的蓄能单元的区域中，在约30秒的时间段内可能出现在600℃的范围内的温度。用于隔热的装置必须能承受这种负荷，并且这样来减少到相邻蓄能单元的能量传递，即，使得相邻的蓄能单元的温度负载仅为约150℃。接下来必要的是，更换能量蓄能器或损坏的蓄能单元。就此而言，甚至允许该装置在这个过程中发生不可逆的变化。重要的是，限制到相邻的蓄能单元的能量转移，以便防止相邻的蓄能单元也发生热逸溃。

发明内容

本发明的目的是，提供一种具有高运行可靠性的蓄能系统。

所述目的根据本发明的蓄能系统来实现。

根据本发明的蓄能系统包括壳体，在所述壳体中设置多个蓄能单元的，这些蓄能单元借助于设置在这些蓄能单元之间的装置彼此热绝缘，所述装置构造成，使得蓄能单元彼此隔间距，所述装置由耐高温材料构成，所述装置具有突起和凹陷，所述装置包含在温度超过200℃时发生吸热的化学转化的材料。这里，所述蓄能单元可以是棱柱形蓄能单元或软包蓄能单元。此外，本发明还允许针对具有圆形蓄能单元的存储系统进行适配。

由于各蓄能单元彼此隔开间距，可以防止从一个蓄能单元到相邻蓄能单元的直接热传递。通过设置在蓄能单元之间的所述装置进一步减少了热传递。优选所述装置还构造成弹性的。由此所述装置可以跟随蓄能单元的可能的尺寸变化并且因此可以防止在蓄能单元内形成不允许的高压。此外通过所述装置的耐热设计方案即使在蓄能单元发生热逸溃时也可以防止所述装置被破坏，从而可以防止热逸溃蔓延到相邻的蓄能单元。这种弹性的设计可以通过所述装置的材料选择和/或造型设计来实现。