專利名稱：圓單體電池蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圓單體電池蓄電池。
背景技術(shù)：
EP 0 917 230 Bl公開了一種具有恒溫裝置的蓄電池。DE 102 23 782 B4公開了一種電池，具有至少一個(gè)電化學(xué)的存儲(chǔ)單元和被冷卻介 質(zhì)通流的冷卻裝置。存儲(chǔ)單元容納在冷卻裝置的開口內(nèi)并與各自一個(gè)在垂直于存儲(chǔ)單元的 縱軸線方向上彎曲的外表面部分地力鎖合接觸。在力鎖合接觸的區(qū)域內(nèi)具有伸縮縫。DE 10 2007 009 315 Al公開了一種用于冷卻電元件的裝置，具有導(dǎo)體，所述導(dǎo)體 為了散熱與電元件的側(cè)面熱接觸。在具有圓單體電池的電蓄電池方面存在導(dǎo)熱問題。這種問題通過蓄電池的筒處于 電位上而變得嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此在于，提供一種得到改進(jìn)的圓單體電池蓄電池。該目的通過一種具有權(quán)利要求1所述特征的圓單體電池蓄電池得以實(shí)現(xiàn)。圓單體電池蓄電池具有優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步構(gòu)型在從屬權(quán)利要求中予以說明。依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成和設(shè)置的散熱容納元件滿足多個(gè)功能第一，熱塑性彈性體確保圓單體電池與散熱元件之間電絕緣，散熱元件例如由銅、 鋁或者鋼制造并且引導(dǎo)適當(dāng)?shù)闹评浣橘|(zhì)。作為散熱元件特別適用擠壓件。適當(dāng)?shù)闹评浣橘|(zhì) 例如是四氯乙烷(RlMa)和二氧化碳(R744)。第二，熱塑性彈性體將熱從圓單體電池引導(dǎo)至將熱傳遞到制冷介質(zhì)上的散熱元 件。如果熱塑性彈性體具有大于每米和開爾文一瓦特(也就是> IW/(mK))的熱導(dǎo)率，則 獲得良好的導(dǎo)熱。熱導(dǎo)率最好大于每米和開爾文二至三瓦特(也就是>3W/(mK))。適 當(dāng)?shù)臒崴苄詮椥泽w由在美國注冊(cè)的Cool Polymers公司以CoolPoly_ D8102 Thermally Conductive 熱塑性彈性體(TPE)和 CoolPoly. D8104Thermally Conductive 熱塑性彈性體 (TPE)的名稱提供。第三，熱塑性彈性體通過其橡膠彈性的特性保證圓單體電池與散熱元件之間的良 好接觸。對(duì)從圓單體電池向制冷介質(zhì)導(dǎo)熱產(chǎn)生不利影響的氣隙得到有效避免。特別是通過 在制造圓單體電池蓄電池時(shí)將圓單體電池壓在散熱元件上，確保熱過渡面彼此最佳疊置并 且避免氣隙。具有20至100肖氏A硬度的熱塑性彈性體在不公開的試驗(yàn)中表現(xiàn)出良好結(jié)
果ο在一種實(shí)施方式中，設(shè)置由電絕緣、導(dǎo)熱和橡膠彈性的熱塑性彈性體構(gòu)成的軟管 狀外套，所述外套套在圓單體電池上。在外套的外側(cè)上可設(shè)置散熱容納元件。在置于內(nèi)部 的圓單體電池的每個(gè)外套上優(yōu)選設(shè)置六個(gè)散熱容納元件，所述散熱容納元件均勻地、也就 是以60°的距離設(shè)置在所述外側(cè)上。置于內(nèi)部的圓單體電池平行于其縱軸線地完全由其他的圓單體電池包圍，也就是它不處于圓單體電池蓄電池的邊緣上。所述外套可以由與散熱 容納元件相同的材料構(gòu)成。在這種情況下，外套和散熱容納元件符合目的要求地一體地構(gòu) 成。在另一種實(shí)施方式中，圓單體電池容納在至少一個(gè)對(duì)于一組圓單體電池共用的、 由熱塑性彈性體制成的散熱容納元件中，所述散熱容納元件具有與圓單體電池的側(cè)壁表面 適配的容納輪廓，從而這些側(cè)壁表面緊貼在所配屬的散熱容納元件的內(nèi)壁上，其中，散熱容 納元件還具有用于容納棒狀散熱元件的容納孔。散熱容納元件在縱向上最好具有帶凹面的 三角形橫截面。散熱容納元件在這種情況下同時(shí)用作圓單體電池之間的間隔保持件。如果 散熱容納元件的與圓單體電池鄰接的內(nèi)壁彎曲，則實(shí)現(xiàn)圓單體電池與散熱容納元件之間的 良好熱傳導(dǎo)。具有優(yōu)點(diǎn)的是，散熱容納元件具有徑向從容納孔伸入散熱容納元件內(nèi)的切口。 切口在制造圓單體電池蓄電池時(shí)一方面改善圓單體電池與散熱容納元件之間以及另一方 面散熱容納元件與散熱元件之間的接觸。此外，切口使單個(gè)部件的結(jié)合并且因此使圓單體 電池蓄電池的制造變得容易。


下面借助附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式圖1示出由電絕緣、良好導(dǎo)熱和(橡膠)彈性的熱塑性彈性體構(gòu)成的軟管狀外套 1。圖1的上部示出側(cè)視圖和下部示出俯視圖。外套1基本上具有圓柱體的外殼形狀?？v軸線2與圓柱體軸線重合。外套1的外表面上設(shè)置六個(gè)散熱容納元件3。散熱容納元件3彼此以均勻的距離、 也就是六十度的角距設(shè)置。散熱容納元件3棒狀構(gòu)成并從頂面4 一直延伸到底面5。散熱容納元件3具有彎曲的間隙6，所述間隙具有圓弧形的橫截面。這些間隙6用 作用于(圖1未示出的)具有圓柱形橫截面的散熱元件的導(dǎo)向裝置。圖2示出圖1中的套在圓單體電池7上的外套1。圓單體電池7以公知的方式構(gòu)成，特別是具有正電極8和負(fù)電極9。還可以看出排 氣閥10。由于外套1具有橡膠彈性，該外套1固定地安放在圓單體電池7上。圖3示出圖2情況的透視圖。圖4和5示出大量設(shè)置成一個(gè)疊堆11的圓單體電池7。圖4示出沿方向IV的局部圖。該疊堆11具有三個(gè)排12，每排各具有五個(gè)圓單體電池7。這些排12交替以圓單 體電池7的半個(gè)直徑垂直于圓單體電池7的縱向方向2彼此錯(cuò)位布置。這種布置可以允許 圓單體電池的緊密包裝。該疊堆11并不完整。它僅包括圓單體電池蓄電池的所有圓單體 電池7的一部分。圓單體電池7各具有一個(gè)外套1。在外套1的外側(cè)上均勻地分別設(shè)置六個(gè)散熱容 納元件3。這一點(diǎn)是有意義的，因?yàn)樵趫A單體電池7的這種包裝中，每個(gè)圓單體電池7具有六個(gè)直接相鄰的圓單體電池7。這一點(diǎn)適用于不處于圓單體電池蓄電池邊緣上的圓單體電 池7(內(nèi)部的圓單體電池)。例如圓單體電池13是內(nèi)部的圓單體電池7。圖4示出散熱元件14。散熱元件14分別由三個(gè)散熱容納元件3引導(dǎo)，其中，這三 個(gè)散熱容納元件3的每個(gè)分配給另一個(gè)圓單體電池7。散熱元件14具有圓形的橫截面?？?以看出，兩個(gè)相鄰的圓單體電池7不是直接接觸，而是始終通過兩個(gè)外套1彼此隔開，特別 是電絕緣。圖6示出散熱容納元件15的一種替換的實(shí)施方式。散熱容納元件15棒狀構(gòu)成，其長度大致相當(dāng)于圓單體電池7的長度。散熱容納元件15具有垂直于縱軸線2的三角形橫截面(也就是在縱軸線方向上 觀察)；這一點(diǎn)在圖6的下半部分中可以看出。散熱容納元件15具有與圓單體電池7的側(cè)壁表面適配的容納輪廓16，所述容納輪 廓包括三個(gè)圓弧。中央設(shè)置容納孔17作為用于具有圓形橫截面的散熱元件14的導(dǎo)向裝置。三個(gè)切 口 18徑向從容納孔17伸入散熱容納元件15內(nèi)。此外，在容納輪廓16中設(shè)置縫隙19。通 過縫隙19 一方面可以將散熱元件14放入到所述導(dǎo)向裝置中。另一方面，避免圓單體電池 蓄電池受到擠壓時(shí)的干擾氣隙?？p隙19也用作擠壓時(shí)的伸縮縫。圖7示出圓單體電池7，環(huán)繞其圓周與側(cè)壁表面相鄰地均勻設(shè)置六個(gè)散熱容納元 件15。散熱容納元件15相互并不接觸；這一點(diǎn)在間隙20上可以看出。圖8示出圖7的透視圖。圖9示出具有散熱容納元件15的圓單體電池7的疊堆21部分剖面?？梢钥闯?， 圓單體電池7由于散熱容納元件15的布置相互并不接觸。因?yàn)樯崛菁{元件15由電絕緣 的熱塑性彈性體制造，所以圓單體電池7彼此電絕緣。散熱容納元件15彼此間不連接。圖10示出由散熱容納元件15形成的中間層22。中間層22由相互成排的散熱容 納元件15組成。分別兩個(gè)相鄰的散熱容納元件15相互連接。中間層22在制造圓單體電 池蓄電池時(shí)安置在圓單體電池7的兩個(gè)相鄰的排12之間。中間層22的優(yōu)點(diǎn)是圓單體電池 蓄電池的制造簡(jiǎn)單。圖11示出散熱元件14的俯視圖，也就是在縱軸線2的方向上觀察。圖12示出圖11中散熱元件14的側(cè)視圖，也就是垂直于縱軸線2觀察。圖13示出圖11和12中散熱元件14的透視圖。從圖11、12和13可以看出，散熱元件14之字形以三維延伸，管狀散熱元件14的 假想軸線因此描繪出一種三維的蛇形曲線。圖14-19描繪圓單體電池蓄電池的組裝過程的一部分。首先將散熱元件14裝入塑料件23內(nèi)(圖14)。接著將設(shè)有外套1和散熱容納元件3的圓單體電池7這樣放置在散熱元件14上， 使得散熱元件14導(dǎo)入散熱容納元件3的間隙6內(nèi)(圖15)。重復(fù)圖14和15的過程直至形成足夠排的圓單體電池7。從圖19可以看出，單個(gè)散熱元件14在疊堆11的端部M上對(duì)齊。它們可與一個(gè) 未示出的集電器連接。通過兩個(gè)對(duì)置的終端板25 (只能看到其中一個(gè))擠壓圓單體電池蓄電池。這樣保證部件的最佳貼靠以便傳熱。
權(quán)利要求
1.圓單體電池蓄電池，具有a)大量并排設(shè)置的圓單體電池(7)，b)至少一個(gè)相對(duì)于圓單體電池(7)電絕緣的散熱元件(14)，所述散熱元件棒形構(gòu)成并 這樣彎曲，使得其之字形交替地分別沿著圓單體電池(7)的底面(5)、與該底面連接的側(cè)壁 和頂面(4)延伸并且使一組圓單體電池(7)導(dǎo)熱地連接以便散熱，和c)電絕緣、導(dǎo)熱并且橡膠彈性的熱塑性彈性體，彈性體至少部分地布置在所述至少一 個(gè)散熱元件(14)與圓單體電池(7)之間，以便使散熱元件(14)與圓單體電池(7)電絕緣 并且將熱從圓單體電池(7)引導(dǎo)至散熱元件(14)。
2.按權(quán)利要求1所述的圓單體電池蓄電池，其特征在于，設(shè)有由電絕緣、導(dǎo)熱并且橡膠 彈性的熱塑性彈性體制成的軟管狀外套(1)，該外套套在圓單體電池(7)上。
3.按權(quán)利要求2所述的圓單體電池蓄電池，其特征在于，在所述外套(1)的外側(cè)上設(shè)置 散熱容納元件(15)。
4.按前述權(quán)利要求之一所述的圓單體電池蓄電池，其特征在于，所述圓單體電池(7) 容納在至少一個(gè)對(duì)于一組圓單體電池(7)公共的、由熱塑性彈性體制成的散熱容納元件 (15)中，所述散熱容納元件具有與圓單體電池(7)的側(cè)壁表面適配的容納輪廓，從而這些 側(cè)壁表面貼靠在對(duì)應(yīng)的散熱容納元件(1 的內(nèi)壁上，其中，散熱容納元件(1 還具有用于 容納棒狀散熱元件的容納孔(17)。
5.按權(quán)利要求4所述的圓單體電池蓄電池，其特征在于，所述散熱容納元件(15)的與 圓單體電池(7)鄰接的內(nèi)壁彎曲。
6.按權(quán)利要求4或5所述的圓單體電池蓄電池，其特征在于，所述散熱容納元件(15) 具有徑向從容納孔(17)伸入到散熱容納元件(15)中的切口(18)。
7.按前述權(quán)利要求之一所述的圓單體電池蓄電池，其特征在于，所述熱塑性彈性體具 有大于每米和開爾文一瓦特(> IW/(mK))的熱導(dǎo)率。
8.按前述權(quán)利要求之一所述的圓單體電池蓄電池，其特征在于，所述外套的熱塑性彈 性體具有20至100肖氏A硬度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圓單體電池蓄電池，具有a)大量并排設(shè)置的圓單體電池(7)，b)至少一個(gè)相對(duì)于圓單體電池(7)電絕緣的散熱元件(14)，所述散熱元件棒形構(gòu)成并這樣彎曲，使得其之字形交替地分別沿著圓單體電池(7)的底面(5)、與該底面連接的側(cè)壁和頂面(4)延伸并且一組圓單體電池(7)導(dǎo)熱地連接以便散熱，和c)電絕緣、導(dǎo)熱并且橡膠彈性的熱塑性彈性體，彈性體至少部分地布置在所述至少一個(gè)散熱元件(14)與圓單體電池(7)之間，以便使散熱元件(14)與圓單體電池(7)電絕緣并且將熱從圓單體電池(7)引導(dǎo)至散熱元件(14)，具有從圓單體電池(7)向散熱元件(14)的良好導(dǎo)熱。
文檔編號(hào)H01M2/10GK102084516SQ200980125781
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者H·布倫納, R·約斯韋格 申請(qǐng)人:約翰遜控制混合動(dòng)力與可循環(huán)有限責(zé)任公司