[发明专利]电化学能量存储电池

说明书

一种电化学能量存储电池(1)，其包括容纳在壳体(3)中的电池绕组(2)，其中，壳体(3)至少在一个端面(4)上由盖部(5)封闭，其中，盖部(5)具有用于将盖部(5)固定在壳体(3)上的固定部分(6)和用于与电池绕组(2)的导体(8)接触的极部部分(7)，其中，固定部分(6)和极部部分(7)通过补偿元件(9)彼此连接，其中，补偿元件(9)形成为弹性的并且是电绝缘的。

【技术领域】

本发明涉及一种电化学能量存储电池，其包括容纳在壳体中的电池绕组，其中，壳体至少在一个端面上由盖部封闭，其中，盖部具有用于将盖部固定至壳体上的固定部分、以及用于与电池绕组的导体接触的极部部分。

【背景技术】

这种类型的能量存储电池例如由DE 10 2008 025 884 A1已知，并且在技术上以多种不同的方式使用。这样的能量存储电池通常从上方观察时是圆形的，因此也被称为圆形电池。圆形电池例如用于为以电池供电的手动工具供电。然而，还已知将多个圆形电池组合成单个单元，该单个单元又适合于为电动车辆提供能量。

在目前已知的圆形电池中，盖部上的极部部分容纳在外周侧上的环形塑料元件中，并且壳体在环形元件的区域中成形为使得盖部的极部部分和环形元件至少部分地由壳体围绕。环形元件形成极部部分相对于壳体的电绝缘。当极部部分容纳电池绕组的导体并形成电极、而能量存储电池壳体容纳第二导体并形成另一电极时，这一点尤其重要。采用这种设计，必须不惜一切代价避免极部部分与壳体之间的不良导电接触。外壳的变形大部分是通过压接做出的。为了防止由于故障而在壳体内部产生不允许的高压，在盖部上设置有在不允许的高压的情况下在环境方向上使压力均等化的机构。此外，当超过限定的内部超压时，盖部变形到使得电池绕组与极部部分之间的电接触中断的程度。

由于在压接过程中需要壳体变形以固定盖部，所以对于电池绕组不可获取壳体的完整结构高度；必须有足够高的无效区(dead space)来适应盖部和变形。此外，出现的问题是，形成绝缘体的环形元件可能会被成形过程损坏，从而导致能量存储电池的故障。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种能量存储电池，其具有紧凑设计且其中提供了极部部分相对于壳体的可靠电绝缘。

使用权利要求1的特征解决了该目的。从属权利要求涉及有利的实施方式。

为了解决该任务，固定部分和极部部分经由补偿元件彼此连接，其中，补偿元件形成为是弹性的并且是电绝缘的。由此，固定部分、极部部分和补偿元件形成盖部的一体部分(integral part)。在圆形电池的情况下，从上方观察时盖部是圆形的。极部部分位于盖部的中心，由补偿元件围绕。固定部分位于盖部的外周上。由于极部部分和固定部分通过电绝缘补偿元件彼此连接，所以同时极部部分与壳体电绝缘。这消除了在盖部与壳体之间设置用于电绝缘的附加元件的需求。这是先前使用环形密封元件形成的，该环形密封元件也用作绝缘元件。补偿元件优选地由塑料、例如可注塑的塑料材料制成。固定部分和极部部分可以由金属材料制成，其中极部部分由导电材料构成。

补偿元件可以由弹性材料制成。这允许补偿元件可逆地变形，这样的可逆地变形在壳体内部与环境之间的压力补偿方面是特别有利的。

根据一种替代实施方式，补偿元件还可以构造成提供一些弹性。特别地，补偿元件可以成形为使得补偿元件能够弹性地移动。为此，例如可以将周向凹陷部(beading)插入到补偿元件中，从而允许极部部分沿轴向方向移动。还可以想到的是，补偿元件至少在一些区段上呈波纹管(bellows)的形式。补偿元件也可以具有薄膜铰链(film hinge)形状的区段。弹性成形区域可以同心地插入到补偿元件中。

由于弹性屈服成形，可以由热塑性材料形成补偿元件。除了使用热塑性弹性体之外，尤其可以使用廉价的热塑性材料，诸如聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚丙烯(PP)。尽管这些热塑性材料仅具有相对较低的弹性，但是补偿元件的弹性成形导致了补偿元件所需的整体弹性和可逆的运动性。