专利名称：具有扁平单元和间隔元件的电化学能量存储设备的制作方法
具有扁平单元和间隔元件的电化学能量存储设备本发明涉及具有扁平单元和间隔元件的电化学能量存储设备。已知的是，电能存储设备由多个借助夹紧装置被组装到一块的电化学存储单元构成。这些存储单元例如作为电能的扁平的或矩形的、所谓的袋状或咖啡带单元(电池单元、蓄电池单元、电容器等)，其电化学活性部分由箔状的包装所围绕，通过所述包装电接头被实现为板状，即所谓的(电流)导体。通过导电的接触元件实现单元的电串联或电并联，所述接触元件产生了在相邻单元的相应的电流导体之间的电连接。其中常见的是，单元以堆的形式排列，其松散地容纳在支架内或通过夹子或类似物被压合到一起，并且借助适当的方式连接在顶部自由放置的电极或电流导体。该类的电化学能量存储设备例如通过WO2010/081704 A2 被描述。本发明的目的是，提供被改善的电化学能量存储设备，其中在窄侧上设有电流导体的多个扁平的存储单元排列成稳定的块，被牢固地固定并可靠地连接。该目的将通过具有独立的权利要求1的特征的能量存储设备的电化学能量存储设备来实现。本发明优选的设计方案和改进方案构成了从属权利要求的主题。本发明的电化学能量存储设备具有多个扁平的存储单元，其每一个在存储单元的窄侧具有第一电流导体和第二电流导体；多个间隔元件，其每一个设在两个存储单元之间，用于保持存储单元之间的预定的距离；以及，夹紧装置，其用来将存储单元和间隔元件压紧成堆。所述间隔元件的每一个在其朝向存储单元的两侧上都具有第一压力表面和第二压力表面。其中，两个间隔元件的第一压力表面之间的每个存储单元的电流导体借助压入配合(Kraftschluss)由夹紧装置压紧，以及两个间隔元件的第二压力表面之间的存储单元的另外的电流导体借助压入配合由夹紧装置压紧。另外，在间隔元件的第一压力表面的区域内和/或第二压力表面的区域内，各自设有用来产生在间隔元件的第一或第二压力表面之间的电连接的接触元件。此外，间隔元件和/或接触元件被配置为，使得第一压力表面之间的挤压力与第二压力表面之间的挤压力彼此配合。由于存储单元的电流导体的每一个都在两个间隔元件的第一或第二压力表面之间借助夹紧装置通过压入配合被压紧，将保持单元块的相邻的存储单元之间的预定的间距，其可被设为，在存储单元的电化学活性部分上没有施加夹紧力。这对于存储单元的功能可靠性、耐用性和温度平衡是有利的。另外，在压力表面的区域内，设有用于第一和/或第二压力表面的电连接的接触元件，电流导体可在没有额外的连接物的情况下以希望的方式(即串联或并联)实现相邻的单元的连接。接触元件可与多个间隔元件预先装配，或本身形成间隔元件；这简化了安装。另外，由于接触元件作为间隔元件的一部分通过夹紧装置压紧，并因此被保持固定的位置，其不会在设备的操作中丢失，或不需要另外的固定措施来避免所保持的固定位置的丢失。因为最终在第一压力表面之间的和在第二压力表面之间的挤压力(Stauchung)实质上相互配合，其可以均匀地吸收并分配通过第一和第二压力表面施加在存储单元的电流导体上的力，并在压紧时通过夹紧装置实现了避免间隔元件的单面的松弛，并避免堆的整体结构的变形。
对于“电化学能量存储设备”被理解为上述任何形式的可以释放电能量的能量存储器，其中在能量存储器的内部进行电化学反应。这个术语包括任何形式的能量存储器，特别是初级电池和二级电池。能量存储设备的多个电化学单元可并联连接以便存储更大的电容量或为实现希望的操作电压串联连接，或构建为并联和串联电路的组合。上述的“电化学单元”或“电化学能量存储单元”被理解为用以输出电能的设备，其中能量以化学形式被存储。在可充电的二级电池的情况下，单元被构建为吸收电能，转换为化学能量并加以存储。 此处，根据本发明的“电流导体”应被理解为电化学存储单元的导电结构元件，其用于在存储单元中传送电能量或从存储单元向外传送电能量。电化学存储单元通常具有两种类型的电流导体，其每一个都具有在存储单元内部导电相连接的两个电极或电极组中的一个，即阳极或阴极。换句话说，存储单元的电极堆的每个电极都具有其自身的电流导体，或电极堆的相同极性的电极连接到共同的电流导体。每个存储单元相应地具有第一电流导体(例如用于正极接头)和第二电流导体(例如用于负极接头)。电流导体的形状与电化学单元或其电极堆的形状相匹配。优选的是，间隔元件每一个都在其朝向存储单元的两个侧面处、在没有设置存储单元的电流导体的窄侧的区域内，设有第三压力表面。间隔元件和/或接触元件被配置为，使得在第一压力表面之间的挤压力、第二压力表面之间的挤压力和第三压力表面之间的挤压力彼此配合。间隔元件的第三压力表面优选为设在与第一和第二压力表面相对的、间隔元件的窄侧的区域内。可选的是，第三压力表面还可设在与间隔元件的一窄侧的区域中，该窄侧与其上设有第一和第二压力表面的窄侧相邻。此外，第三压力表面还可设在间隔元件的多个所谓的窄侧的多个区域内。借助于间隔元件的第三压力表面，堆的存储单元以有利的方式被保持在另外一个位置上。优选的是，两个相邻的间隔元件的第三压力表面容纳存储单元的壳体或其中间的壳体的密封接缝的一部分。在本发明的优选的实施方案中，堆的存储单元串联连接。为了这个目的，优选的是，存储单元的每一个都被连续地放置，使得这些存储单元的第一电流导体和第二电流导体分别交替地顺次排列。此外，在间隔元件的压力表面的区域中分别设有用于产生在间隔元件的一压力表面之间的导电连接的接触元件，并在间隔元件的另外一个压力表面的区域中分别设有用于构建间隔元件的另一压力表面之间的电绝缘的绝缘结构。在本发明的另一个优选的实施方案中，堆的存储单元被并联连接。为了该目的，存储单元优选为顺次堆叠，以使得所有的存储单元的第一电流导体顺次排列，并且所有的存储单元的第二电流导体顺次排列。此外，在间隔元件的第一压力表面的区域内和第二压力表面的区域内分别设有用来产生在间隔元件的第一或第二压力表面之间的导电连接的接触元件。优选的是，夹紧装置具有多个(优选为两个或四个)张力杆，其通过在第一或第二电流导体中的钻孔贯穿延伸。通过该排列将在应当有夹紧力作用的位置处，也就是在电流导体上集中压力。为了防止短路，张力杆优选为通过电绝缘的材料所涂覆，或通过连续的绝缘壳所围绕。优选的是，接触元件由导电材料所构建，并被容纳在间隔元件中。绝缘结构优选为每一个都具有至少一个由电绝缘材料(优选为玻璃或陶瓷材料)所制成的支撑元件，其分别被容纳在间隔元件中。通过以此种方式构建和排列的接触元件或支撑元件，可以最小化特别为了接触和支撑的目的所使用的材料，并通过节省用于接触的其它重的材料还减少了总的重量。特别优选的是，支撑元件的前表面至少等大于，特别是大于接触元件的前表面。因此，可以可靠地吸收压力，并避免了间隔元件的损伤。优选的是，接触元件和支撑元件实质上被构建为套形，并容纳在间隔元件中的相应凹部中。夹紧装置(即优选为张力杆)因此优选为贯穿该套形的接触或支撑元件。在一个可供选择的优选实施方案中，接触和/或支撑元件被构建为带形，并容纳在间隔元件中的相应凹部中，并设置其中有张力杆通过的贯穿孔。在另外一个优选的替代方案中，间隔元件完全被构建为支撑元件或接触元件。所有的情况下，将实现特别节省面积的排列，其中接触和压紧通过集中的组件来实现。此外，夹紧装置的压力被集中在接触元件上，并因此实现特别可靠的电接触。优选的是，间隔元件的每一个被构建为实质上四面的框架。特别优选的是，其中两个平行的框架侧面的每一个都由具有前侧相对的第一/第二或第三压力表面的压板(Druckstege)所构建。因此堆叠方向上的每个存储单元设在两个框架之间，以及间隔元件相对于堆叠方向成横向的距离通过由压板所连接的框架侧面固定地给出。因此由存储单元和间隔元件构成的堆在装配时自身被稳固。特别优选的是,堆具有两个导电的，优选为框架形状的压块(Druckendstiicke),其在堆叠方向上被放置在第一个或最后一个间隔元件上，通过夹紧装置与堆压紧，并且每一个都通过在第一个或最后一个间隔元件中的接触元件与第一个或最后一个存储单元的电流导体电连接。以这种方式，端部块被用作电化学能量存储设备的电极，在其上可以获取总电压。本发明特别有利地用于锂离子蓄电池。本发明上述的和另外的特征、目标和优点由下面的描述，通过参考附图清楚的展示。其中主要为示意性地示出，并且不总是按照比例绘制的:
图1是根据本发明的单元块在装配状态下的透视图；图2是根据第一实施例的、图1的单元块在部分装配状态下的透视分解图；图3以水平截面示出了图2的单元块的部分顶视图；图4是图3中的单个部分IV的放大的视图；图5是图2所示的具有接触元件的单元块的框架的分解图；图6是图2所示的单元块的窄侧的示意性顶视图，用来展示存储单元的串联；图7以和图5相应的视角示出了根据第二实施例的单元块的框架；图8以和图4相似的视角示出了根据第三实施例的单元块的放大的部分视图；图9以分解视图示出了图8的具有接触元件的单元块的框架；图10是图8所示的单元块的窄侧的示意性顶视图，用来展示存储单元的并联；图11以和图4相应的视角示出了根据第四实施例的单元块的放大的部分视图。
本发明的第一实施例现在将借助于图1到6被描述。其中图1是根据本发明的单元块I在装配状态下的透视图；图2是根据第一实施例的、单元块I在部分装配状态下的透视分解图；图3是在图1的平面“III”中的水平截面中示出的单元块I的部分顶视图；图4是图3中的单个部分“IV”的放大的视图；图5示出了图2所示的具有接触元件的间隔元件的分解图；以及，图6示出了图2的单元块的窄侧的部分顶视图。根据图1中的透视的整体视图，单元块I具有多个存储单元2 (伽伐尼单元、蓄电池单元或类似物，在图1中仅一个可见)、多个用作间隔元件的中间框架4、两个端部框架6、两个压力镜框8、以及作为夹紧装置的具有两面安装的螺母12的四个张力杆10。两个端部框架6中的一个、中间框架4和两个端部框架6中的第二个构建了堆，其通过设在端部侧的压力镜框8，借助张力杆10和螺母12被安装在一起。存储单元2位于通过堆叠的框架4、6所构建的结构内。在图2中，图1的单元块I以透视的部分分解视图示出。即螺母12被移除，并且在朝向观察者的一侧是从张力杆10卸下的压力镜框8、端部框架6、存储单元2和中间框架
4.
根据图2中所示，存储单元2被构建为在窄侧上分别构建有第一电流导体18a和第二电流导体18b的所谓的扁平单元或袋装单元。在该实施方案中，在堆中顺次连续的存储单元2相对于彼此转动，以使在堆叠方向上在第一电流导体18a后跟随有第二电流导体18b，反之亦然。以这种方式，可构建存储单元2的串联电路，如图6中所示出的。每个存储单元2还具有活性部分14，密封接缝(边缘部分)16和两个电流导体18a、18b。在活性部分14中发生用于存储并输出电能量的电化学反应。基本上每种类型的电化学反应可用于构建存储单元；本描述特别是关于锂离子蓄电池，本发明基于机械稳定性和热平衡，以及经济重要性的要求可特别好地被应用。活性部分14通过两个箔以三明治的形式被插入，其中箔的突出的边缘被气密地且液密地相互焊接，并因此构建成密封接缝16。如在图2和3中所示出的，阳性的第一电流导体18a和阴性的第二电流导体18b从存储单元2的窄侧伸出。在电流导体18a、18b中，因此分别存在至少一个钻孔20 (下面被称为电极钻孔)。存储单元2具有由张力杆10穿过的电极钻孔20，也就是说使得存储单元2被分别排列在两个中间框架4之间或在中间框架4和端部框架6之间。框架4、6被构建为，使得存储单元2的活性部分14被设在框架4、6的中空空间内，同时第一和第二压力表面22a、22b靠着电路导体18a、18b的扁平侧压紧并在拧紧张力杆10和螺母12之后被固定。优选的是，在框架4、6的第三压力表面23之间容纳存储单元2的密封接缝16的一部分，以一定间距定位单元块I中的存储单元2的远离电流导体18a、18b的那个端部。框架4、6的侧面还被表示为压板。此外，框架4、6具有在其压力表面22a、22b、23上安置的钻孔24，在其中部分地容纳套形接触元件26、27。更准确地说，在中间框架4中设有接触元件26，并在端部框架6中设有接触元件27，其仅在长度方向上(堆叠方向上)彼此有区别，因为中间框架4比端部框架6更厚。钻孔24和接触元件26、27与存储单元2的电流导体18a、18b中的电极钻孔20对齐。因此框架4、6还与其钻孔24和接触元件26、27由张力杆10穿过。如特别在图4到6中所示的，在每个中间框架4中，在钻孔24中仅容纳了一个接触元件26，即在第一压力表面22a的区域中或在第二压力表面22b的区域中。此外，接触元件26可交替地被设在中间框架4中，即两个在堆中顺次连续的中间框架4中，在第一个中间框架4中，将接触元件26设在第一压力表面22a的区域中的钻孔24中，而同时在第二中间框架4中，将接触元件26设在第二压力表面22b的区域中的钻孔24中。因此，在端部框架6中，在接触套27在存储单元2的阳性的或阴性的电流导体18a、18b和压力镜框8之间建立了电接触时，同时在中间框架4中，接触元件26建立了设在两个侧面上的存储单元2的位于每个压力表面22a、22b上的电流导体18a、18b之间的电接触。在没有设有接触元件的各个其它的压力表面22b、22a的区域内，框架4、6在两个存储单元2的电流导体18b、18a之间或在电流导体18b、18a和压力镜框8之间构建了电绝缘。通过交替翻转的存储单元2和在中间框架4的钻孔24中的接触元件26的交替式的排列，则在单元块I中的所有的存储单元2彼此“正极-负极”连接，即实现在单元块I中的存储单元2的串联。此外，在单元块I中，没有与其它的存储单元2相连的第一个和最后一个存储单元2的电流导体18a、18b通过接触元件27在各个端部框架6中与其各自的压力镜框8相连接，以使压力镜框8构建阳性的和阴性的电极，其上具有整个单元块I的电极电压。如上所述，框架4、6是由固体或纤维增强的廉价电绝缘材料(例如塑料)所制造。另一方面，接触元件26、27由例如铜或黄铜、青铜或其它铜合金、或者其它金属或其它金属的合金的导电体所制造，其具有或不具有例如银或金的增强导电性的涂层。接触元件26、27在电流导体18a、18b的背面上支撑框架4、6的材料。如果框架4、6的材料比接触元件26、27的材料更柔韧，以便确保通过合适的措施避免了在框架4、6在两个横向的侧面上的不一样挤压力，从而使得框架4、6在没有接触元件的侧面(绝缘侧面)上的柔韧性(Nachgiebigkeit)与具有接触元件26、27的侧面(接触侧面)上的、由框架材料和套材料所构成的总的柔韧性相对应。为了相互平衡框架4、6的两个旁侧上的总挤压力或刚性的合适的措施，其例如是在纤维增强的塑料的情况下在绝缘侧面上使用提高的纤维部分；在绝缘和接触侧上使用不同的材料或原材料的合成物；在绝缘侧上使用增加刚性的添加物；以及在绝缘侧上使用增大的板宽度，至少是支撑板宽度。这些措施可单独地或以组合形式被实施，以实现所希望的结果。在图3中，示出了图1中的平面III中的单元块I的水平的纵向截面图，可识别出中间框架4中的接触元件26的交替排列和端部框架6中的接触元件27。同样可识别出中间框架4和端部框架6的结构。框架4、6可构建为，第一和第二压力表面(22a和22b,在图中未详细示出)压在存储单元2的电流导体18a、18b的相对的扁平侧面上。其还具有一厚度，使得在存储单元2的活性部分14之间构建了空气间隙30。该空气间隙30 —方面使得机械压力负荷远离活性部分14，以此使得避免电化学功能中的可追溯的干扰。另一方面，通过空气间隙30可实现存储单元2的冷却。如在图3中清晰可见，端部框架6具有比中间框架4更小的厚度。因此考虑到的事实是，仅在端部框架6的一侧上设有存储单元2。设在端部框架6中的相应的接触元件27也比设在中间框架4中的接触元件26更短。图4示出了作为图3中的单个部分IV的两个存储单元2之间的接触区域。同样可清楚地识别出存储单元2的活性部分14之间的空气间隙30。通过中间框架4的压力表面22a或22b中的自由部分32、33可确保的是，压力表面22a、22b仅向各自的电流导体18a、18b施加压力，而不是向具有密封接缝16的存储单元2的另外的边缘区域施加压力。绝缘侧上的自由部分32比接触侧上的自由部分更深。端部框架6与中间框架4相反，仅在扁平侧上具有自由部分32、33。张力杆10承载由绝缘材料所构成的贯穿套34，此外在张力杆10和由其所贯穿的组件之间具有间隔36。因此，张力杆10与导电的或具有电位的部分相对，因此电流导体18a、18b，压力镜框8和接触套26、27电绝缘，并有效地避免了短路。即使在图中未详细的示出，框架4、6，压力镜框8和存储单元2仍维持径向对中，以使得在张力杆10和导电的或具有电位的部分18a、18b、26、27、8始终保持间隔36，用来保持对中的合适的方法是定位销或堆叠部件的相应的在几何上相应协调的形状。同样，在图中也未详细示出的是，还提供了与压力镜框8相对的螺母12的合适的绝缘；这可通过其圆柱部分深入到各自压力镜框8中的绝缘盘或轴环套(Kragenbuchsen)来实现。存储单元2的结构可在图4中识别，正极侧和负极侧的电流导体18a、18b具有不同的厚度。此处还可见的是用来包围存储单元2的活性部分14的箔38.
在图5中，单独以透视图示出了中间框架4，其具有第一压力表面22a、第二压力表面22b、第三压力表面23、钻孔24和自由部分33。其中在这种情况下，被设在第二压力表面22b的区域内的中间框架4的钻孔24将插入套形接触元件26。图6再次说明了存储单元2的第一和第二电流导体18a、18b的序列，以及接触元件26的相应的交替排列，以实现单元块I的存储单元2的串联。现在将借助于图7描述本发明的第二实施例。其中图7的视角与关于第一实施例的图5的视角相对应。如在图7中示出的，在单元块I的中间框架4中容纳由导电材料所构成的套形接触元件26和由电绝缘材料所构成的套形支撑元件42。因此，在中间框架4的压力表面22b的区域中的钻孔24中设有接触元件26，以及在中间框架4的压力表面22a的区域中的钻孔24中设有支撑元件42。其中在单元块I中顺次连续的中间框架4将因此交替选择接触元件26和支撑元件42的位置，以便实现上面关于第一实施例所阐述的存储单元2的串联。在该实施例中，除了接触套27之外，单元块I的端部框架6具有相应额外地设在绝缘的压力表面的侧面上的支撑套。制成支撑元件42的材料为具有与接触元件26、27相对应的柔韧性或强度的材料。因此位于存储单元2的电流导体18a、18b处的接触套26、27可有效地支撑位于电流导体18a、18b的背侧上的支撑套。因此，要避免框架4、6的单侧的挤压力，如接触套26、27的下沉和由此导致的电流导体18a、18b的变形。可选的是，支撑套42可具有比接触套26更大的外直径，以便发挥特别有效的支撑作用。支撑套26由硬的电绝缘材料支撑，所述电绝缘材料例如是玻璃材料或陶瓷材料，或者硬的、可能的话为纤维增强的塑料。上述的实施方案适用于被设在端部框架6中的支撑套。此外，与本实施例的单元块实质上对应于上述第一实施例的单元块。现在将借助于图8到10来描述本发明的第三实施例。其中图8到10的视角对应于关于第一实施例的图4到6的视角。
单元块I的存储单元2在本实施例中被并联连接。为了这个目的，在用作间隔元件的中间框架4的所有的第一和第二压力表面22a、22b之间，在中间框架的钻孔24中设有接触元件26。此外，单元块I的所有的存储单元2被设为，使得所有的存储单元2的第一电流导体18a被顺次排列，以及同时所有的存储单元2的第二电流导体18b被顺次排列。此外，第三实施例的单元块实质上与上述的第一实施例的单元块相对应。现在参照图11来描述本发明的第四实施例。其中图11的视角与关于第一实施例的图4的视角相对应。图11示出了在存储单元2的第一电流导体18a和相邻的存储单元2的第二电流导体18b之间的接触区域。根据图11中所示，在中间框架4的接触区域中设有接触弹簧44，其建立了在两个相邻的存储单元2的电流导体18a、18b之间的接触。接触弹簧44由具有良好导电性的材料(如上所述)生产，并具有U型的轮廓。接触弹簧44从外侧在中间框架4的第一或第二压力表面22a、22b上延伸。中间框架4在该位置处具有比余下区域更小的厚度，以及接触弹簧44的U型的内部宽度与在该位置处的中间框架4的厚度相对应。接触弹簧44的U型的外宽度与要接触的压力表面22a或22b的外部的中间框架4的厚度相对应。接触弹簧44在其突出的侧边中具有钻孔，其与在中间框架4的压力表面22a或22b中的钻孔24对齐并具有相同的直径。上述说明，同样适用于可用于本实施例中未详细示出的端部框架。此处将应用与具有更小的宽度的端部框架相对应的具有更小的厚度的接触弹簧。接触弹簧44通过张力杆所施加的力没有对抗显著的阻力，使得在中间框架4的接触和绝缘区域没有不对称的挤压力。接触弹簧44延伸超出框架的压板的整个高度，使得压力表面22a、22b的凹槽也没有被期待。在一个变体中，触点弹簧44的侧面暴露的表面上设有绝缘涂层，或在此处设有绝缘盖。此外，该第四实施例的单元块实质上对应于上述第一实施例的单元块。此外，第四实施例的单元块还可与第二实施例绝缘支撑元件42组合。除了上面描述的实施例，对于本领域技术人员而言，本发明的其它实施变体是可设想的。因此，在一个变体中，作为如上所述的端部框架和中间框架的替换，应用了杆形的间隔元件(间隔杆或安装杆)，其一起构成了上述的框架。间隔杆具有如上所述的钻孔和接触元件，并将如在单元块的侧面交替的框架一样，让在张力杆上的存储单元的电流导体穿过。因为张力杆通过压力镜框在被固定在其径向位置中，在通过压力镜框压紧后形成了坚硬的和稳固的块，其由于减少了材料的使用，因此比具有框架的单元块更轻。可能的情况下，压力镜框比上述的实施例更厚，或具有更大的硬度。作为接触套或接触弹簧的替换，间隔杆可全部可选地由导电材料或由电绝缘的材料构成，其中作为用于绝缘的间隔杆的材料可选择具有导电材料的平衡的压力柔韧性的材料。在另外一种的变体中，如上所述的间隔杆被包含在框架4、6的相应凹部中。在另外一种的变体中，每个电流导体应用了两个或更多个张力杆。参考标记列表
I单元块2存储单元4间隔元件，中间框架6端部框架8压力镜框10张力杆12螺母142的活性部分162的密封接缝18a2的第一电流导体18b2的第二电流导体2018a或18b中的电极钻孔22a4、6的第一压力表面22b4、6的第二压力表面234、6的第三压力表面244、6中的钻孔26、27接触元件，接触套288中的钻孔`30空气间隙32,334、6中的暴露部分3410的涂层或套36间隔382的套箔404中的钻孔42支撑套44接触弹簧
权利要求
1.一种电化学能量存储设备，所述电化学能量存储设备具有:多个扁平的存储单元(2)，所述存储单元(2)的每一个在所述存储单元(2)的窄侧具有第一电流导体(18a)和第二电流导体(18b)； 多个间隔元件(4)，所述多个间隔元件(4)的每一个设在两个存储单元(2)之间，用于保持所述存储单元(2)之间的预定的距离；以及 夹紧装置(10)，所述夹紧装置(10)用来将所述存储单元(2)和所述间隔元件(4)压紧成堆， 其中所述间隔元件(4)的每一个在其朝向所述存储单元(2)的两侧上都具有第一压力表面(22a)和第二压力表面(22b)， 其中在两个间隔元件(4)的所述第一压力表面(22a)之间的每个所述存储单元(2)的电流导体(18a、18b)借助压入配合由所述夹紧装置(10)压紧，以及在两个间隔元件(4)的所述第二压力表面(22b)之间的所述存储单元(2)的另外的电流导体(18a、18b)借助压入配合由所述夹紧装置(10 )压紧， 其中在间隔元件(4)的所述第一压力表面(22a)的区域内和/或所述第二压力表面(22b)的区域内，各自设有用来产生间隔元件(4)的所述第一压力表面或第二压力表面(22a、22b)之间的电连接的接触元件(26)，以及 其中所述间隔元件(4)和/或所述接触元件(26)被配置为，使得所述第一压力表面(22a)之间的挤压力与所述第二压力表面(22b)之间的挤压力彼此配合。
2.如权利要求1所述的能量存储设备， 其特征在于， 所述间隔元件(4)的每一个都在其朝向存储单元(2)的两侧面处、在没有设置所述存储单元(2)的电流导体(18a、18b)的窄侧的区域中内，设有第三压力表面(23);以及，所述间隔元件(4)和/或所述接触元件(26)被配置为，使得在所述第一压力表面(22a)之间的挤压力、所述第二压力表面(22b)之间的挤压力和所述第三压力表面(23)之间的挤压力彼此配合。
3.如权利要求1或2所述的能量存储设备， 其特征在于， 所述存储单元(2)以使得所述存储单元(2)的所述第一电流导体(18a)和所述第二电流导体(18b)分别交替地顺次排列的方式顺次堆叠；以及 在间隔元件(4)的压力表面(22a、22b)的区域中分别设有用于产生在所述间隔元件(4)的压力表面(22a、22b)之间的导电连接的接触元件(26)，并在间隔元件(4)的另外一个压力表面(22a、22b)的区域中分别设有用于构建所述间隔元件(4)的另外一个压力表面(22a,22b)之间的电绝缘的绝缘结构。
4.如权利要求1或2所述的能量存储设备， 其特征在于， 所述存储单元(2)以使得所有存储单元(2)的所述第一电流导体(18a)被顺次排列且所有存储单元(2)的所述第二电流导体(18b)被顺次排列的方式顺次堆叠；并且 在间隔元件(4)的所述第一压力表面(22a)的区域内和所述第二压力表面(22b)的区域内设有用来产生在间隔元件(4)的所述第一压力表面或第二压力表面(22a、22b)之间的导电连接的接触元件(26 )。
5.如上述权利要求中任一项所述的能量存储设备， 其特征在于， 所述夹紧装置具有多个张力杆(10)，所述张力杆(10)通过在所述第一电流导体或所述第二电流导体(18a、18b)中的钻孔(20)贯穿延伸。
6.如上述权利要求中任一项所述的能量存储设备， 其特征在于， 所述接触元件(26)由导电材料所构建，并被容纳在所述间隔元件(4)中。
7.如权利要求3、5和6中任一项所述的能量存储设备， 其特征在于， 所述绝缘结构的每一个都具有至少一个由电绝缘材料所构成的支撑元件(42),所述支撑元件(42)被容纳在所述间隔元件(4)中。
8.如上述权利要求中任一项所述的能量存储设备， 其特征在于， 所述接触元件(26 )和/或所述支撑元件(42 )被构建为实质上为套形，并被容纳在所述间隔元件(4)中的相应凹部(40)中；以及 所述夹紧装置(10)贯穿所述套形的接触元件或支撑元件(26、42)。
9.如上述权利要求中任一项所述的能量存储设备， 其特征在于， 所述间隔元件(4)的每一个都被构建为实质上四面的框架。
全文摘要
本发明涉及一种电化学能量存储设备，其具有多个扁平的存储单元(2)，其每一个在存储单元(2)的窄侧具有第一电流导体(18a)和第二电流导体(18b)；多个间隔元件(4)，其每一个设在两个存储单元(2)之间，用于保持存储单元(2)之间的预定的距离；以及，夹紧装置(10)，其用来将存储单元(2)和间隔元件(4)压紧成堆。间隔元件(4)的每一个在其朝向存储单元(2)的两侧上都具有第一压力表面(22a)和第二压力表面(22b)。其中在两个间隔元件(4)的第一压力表面(22a)之间的每个存储单元(2)的电流导体(18a、18b)借助压入配合由夹紧装置(10)压紧，以及在两个间隔元件(4)的第二压力表面(22b)之间的存储单元(2)的另外的电流导体(18a、18b)借助压入配合由夹紧装置(10)压紧。在间隔元件(4)的第一压力表面(22a)的区域内和/或第二压力表面(22b)的区域内，各自设有用来产生间隔元件(4)的第一或第二压力表面(22a、22b)之间的电连接的接触元件(26)，并且此外，间隔元件(4)和/或接触元件(26)被配置为，使得第一压力表面(22a)之间的挤压力与第二压力表面(22b)之间的挤压力彼此配合。
文档编号H01M10/38GK103109395SQ201180044770
公开日2013年5月15日 申请日期2011年9月7日 优先权日2010年9月16日
发明者蒂姆·谢弗, 詹斯·迈因斯歇尔 申请人:锂电池科技有限公司