在柱形电池单元中进行热传递的方法和设备与流程

背景技术：

技术实现思路

1、需要在静态条件下，以及在充电和/或放电期间管理电池单元或包含多个电池单元的电池单元包中的热，以减轻温度对老化、使用寿命和/或能量存储能力的影响。此外，通过控制和/或管理电池单元中的热，可实现性能和耐久性方面的益处。

2、本文所述的构思提供了一种电化学电池单元，该电化学电池单元包括：多个第一电极，每个第一电极具有由第一主体承载的第一活性电极材料，以及从第一主体突出的柔性的第一电极片；多个第二电极，每个第二电极具有由第二主体承载的与第一活性电极材料不同的第二活性电极材料，以及从第二主体突出的柔性的第二电极片；多个分离器层和/或固体电解质层，其与第一电极和第二电极沿中心堆叠轴线交错在第一电极和第二电极之间并堆叠在电极堆叠中；第一集电器；以及第二集电器。第二集电器包括伸长的圆柱体和轴向延伸穿过中心堆叠腔的流体耦合器。第二集电器包括在第一端与第二端之间纵向地延伸的流道。

3、本公开的方面可包括布置在第一端处并且流体耦合到第二集电器的流道的流体耦合器。

4、本公开的另一方面可包括，流道是在第一端与第二端之间纵向地延伸并且具有进口和出口的回路，其中，流体耦合器包括流体耦合到进口的第一端口和流体耦合到出口的第二端口。

5、本公开的另一方面可包括，流道是在第一端与第二端之间纵向地延伸的单个通道，其中，流体耦合器流体地耦合到该单个通道。

6、本公开的另一方面可包括，第二集电器具有由导电材料制成的外部部分。

7、本公开的另一方面可包括，第二集电器设置在第一集电器内部、与中心堆叠轴线基本上平行地对齐，并且与第二电极片具有过盈配合以电连接到第二电极。

8、本公开的另一方面可包括，第一集电器包围电极堆叠，并且与第一电极片过盈配合以电连接到第一电极。

9、本公开的另一方面可包括，第一电极和第二电极的第一主体和第二主体各自具有基本上平坦的环形形状。

10、本公开的另一方面可包括，第一主体和第二主体具有在中心堆叠轴线上同轴地对齐的相应的中心孔，以限定延伸穿过电极堆叠的中心堆叠腔，其中，第二集电器包括轴向延伸穿过中心堆叠腔的伸长的导电棒。

11、本公开的另一方面可包括，第二电极片中的每个包括多个第二电极片，所述多个第二电极片从第二主体的内径(id)边缘径向向内突出、围绕第二主体周向间隔开，并且抵靠第二集电器的导电棒的外表面弯曲。

12、本公开的另一方面可包括第二电极中的每个的第二主体具有带第二电绝缘层的外径(od)边缘。

13、本公开的另一方面可包括，第一集电器包括与第一电极和第二电极同心并且围绕第一电极和第二电极的导电圆柱体。

14、本公开的另一方面可包括，第一电极片中的每个包括多个第一电极片，所述多个第一电极片从第一主体的外径(od)周边径向向外突出、围绕第一主体周向间隔开，并且抵靠第一集电器的导电圆柱体的内表面弯曲。

15、本公开的另一方面可包括第一电极中的每个的第一主体具有带第一电绝缘层的内径(id)边缘。

16、本公开的另一方面可包括刚性外部壳体，该刚性外部壳体中容纳电极堆叠以及第一集电器和第二集电器。

17、本公开的另一方面可包括，外部壳体包括主壳体、封闭主壳体的开口端的壳体盖，以及被压缩在电极堆叠与壳体盖或主壳体之间的偏置构件。

18、本公开的另一方面可包括，第二集电器包括导电板，该导电板沿电极堆叠的横向侧纵向地延伸，邻接第二电极，并且相对于第一电极间隔开。

19、本公开的另一方面可包括，第一集电器包括与第一电极和第二电极同轴并且围绕第一电极和第二电极的导电中空容器。

20、本公开的另一方面可包括一种电化学电池单元，该电化学电池单元包括：多个第一电极；多个第二电极；多个层，其与第一电极和第二电极沿中心堆叠轴线交错在第一电极和第二电极之间并堆叠在电极堆叠中；第一集电器；以及第二集电器。第二集电器包括伸长的圆柱体和流体耦合器；第二集电器轴向延伸穿过中心堆叠腔；并且第二集电器包括在第一端与第二端之间纵向地延伸的流道。

21、本技术还包括如下方案：

22、方案1.一种电化学电池单元，包括：

23、多个第一电极，每个第一电极具有由第一主体承载的第一活性电极材料和从所述第一主体突出的柔性第一电极片；

24、多个第二电极，每个第二电极具有由第二主体承载的第二活性电极材料和从所述第二主体突出的柔性第二电极片；

25、多个分离器层和/或固体电解质层，所述多个分离器层和/或固体电解质层与所述第一电极和所述第二电极沿中心堆叠轴线堆叠在电极堆叠中，其中，所述多个分离器层形成中心堆叠腔；

26、第一集电器；以及

27、第二集电器；

28、其中，所述第二集电器包括伸长的圆柱体和流体耦合器；

29、其中，所述第二集电器轴向延伸穿过所述中心堆叠腔；以及

30、其中，所述第二集电器包括在第一端与第二端之间纵向地延伸的流道。

31、方案2.根据方案1所述的电化学电池单元，还包括布置在所述第一端处并且流体耦合到所述第二集电器的流道的流体耦合器。

32、方案3.根据方案2所述的电化学电池单元，其中，所述流道包括在所述第一端与所述第二端之间纵向地延伸并且具有进口和出口的回路；并且其中，所述流体耦合器包括流体耦合到所述进口的第一端口和流体耦合到所述出口的第二端口。

33、方案4.根据方案2所述的电化学电池单元，其中，所述流道包括在所述第一端和所述第二端之间纵向地延伸的单个通道；并且其中，所述流体耦合器流体地耦合到所述单个通道。

34、方案5.根据方案1所述的电化学电池单元，其中，所述第二集电器包括由导电材料制成的外部部分。

35、方案6.根据方案5所述的电化学电池单元，其中，所述第二集电器设置在所述第一集电器内部、与所述中心堆叠轴线基本上平行地对齐，并且与所述第二电极片具有过盈配合以电连接到所述第二电极。

36、方案7.根据方案1所述的电化学电池单元，其中，所述第一集电器包围所述电极堆叠，并且与所述第一电极片过盈配合以电连接到所述第一电极。

37、方案8.根据方案1所述的电化学电池单元，其中，所述第一电极和所述第二电极的所述第一主体和所述第二主体各自具有基本上平坦的环形形状。

38、方案9.根据方案8所述的电化学电池单元，其中，所述第一主体和所述第二主体具有在所述中心堆叠轴线上同轴地对齐的相应的中心孔，以限定延伸穿过所述电极堆叠的中心堆叠腔，并且其中，所述第二集电器包括轴向延伸穿过所述中心堆叠腔的伸长的导电棒。

39、方案10.根据方案9所述的电化学电池单元，其中，所述第二电极片中的每个包括多个第二电极片，所述多个第二电极片从所述第二主体的内径(id)边缘径向向内突出、围绕所述第二主体周向间隔开，并且抵靠所述第二集电器的所述导电棒的外表面弯曲。

40、方案11.根据方案10所述的电化学电池单元，其中，所述第二电极中的每个的所述第二主体具有带第二电绝缘层的外径(od)边缘。

41、方案12.根据方案1所述的电化学电池单元，其中，所述第一集电器包括与所述第一电极和所述第二电极同心并且围绕所述第一电极和所述第二电极的导电圆柱体。

42、方案13.根据方案12所述的电化学电池单元，其中，所述第一电极片中的每个包括多个第一电极片，所述多个第一电极片从所述第一主体的外径(od)周边径向向外突出、围绕所述第一主体周向间隔开，并且抵靠所述第一集电器的所述导电圆柱体的内表面弯曲。

43、方案14.根据方案13所述的电化学电池单元，其中，所述第一电极中的每个的所述第一主体具有带第一电绝缘层的内径(id)边缘。

44、方案15.根据方案1所述的电化学电池单元，还包括刚性外部壳体，所述刚性外部壳体中容纳所述电极堆叠以及所述第一集电器和所述第二集电器。

45、方案16.根据方案15所述的电化学电池单元，其中，所述外部壳体包括主壳体、封闭所述主壳体的开口端的壳体盖，以及被压缩在所述电极堆叠与所述壳体盖或所述主壳体之间的偏置构件。

46、方案17.根据方案1所述的电化学电池单元，其中，所述第二集电器包括导电板，所述导电板沿所述电极堆叠的横向侧纵向地延伸，邻接所述第二电极，并且相对于所述第一电极间隔开。

47、方案18.根据方案1所述的电化学电池单元，其中，所述第一集电器包括与所述第一电极和所述第二电极同轴并且围绕所述第一电极和所述第二电极的导电中空容器。

48、方案19.一种电化学电池单元，包括：

49、多个第一电极；

50、多个第二电极；

51、多个层，所述多个层与所述第一电极和所述第二电极沿中心堆叠轴线交错在所述第一电极和所述第二电极之间并堆叠在电极堆叠中，其中，所述多个层形成中心堆叠腔；

52、第一集电器；以及

53、第二集电器；

54、其中，所述第二集电器包括伸长的圆柱体和流体耦合器；

55、其中，所述第二集电器轴向延伸穿过所述中心堆叠腔；以及

56、其中，所述第二集电器包括在第一端与第二端之间纵向地延伸的流道。

57、方案20.根据方案19所述的电化学电池单元，还包括布置在所述第一端处并且流体耦合到所述第二集电器的流道的流体耦合器；

58、其中，所述流道包括在所述第一端与所述第二端之间纵向地延伸并且具有进口和出口的回路；以及

59、其中，所述流体耦合器包括流体耦合到所述进口的第一端口和流体耦合到所述出口的第二端口。

60、上述概述并不旨在表示本公开的每个可能的实施方案或每个方面。相反，上述概述旨在举例说明本文公开的新颖方面和特征中的一些。当结合附图和权利要求时，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将从以下用于实施本公开的代表性实施方案和模式的详细描述中变得明显。