本发明专利技术公开了一种电能存储装置(DS)，所述电能存储装置包括：至少一个电化学电池(CE)，所述电化学电池是棱柱形的并且包括锂离子活性部分(PA)，所述锂离子活性部分容置在保护罩(EP)中，所述保护罩包括由具有第一热导率的材料制成的第一壁(P1)，所述第一壁与第二壁连成一体；以及热交换器，所述第二壁抵靠着所述热交换器安置，并且所述热交换器负责排泄由所述电化学电池(CE)产生且经转移到所述保护罩(EP)中的热量。所述第一壁(P1)的至少其中一个包括插入件(ID)，所述插入件延伸直到所述第二壁并且具有大于所述第一热导率的第二热导率，并且所述插入件负责朝向所述第二壁引流经转移到所述第一壁(P1)中的热量。移到所述第一壁(P1)中的热量。移到所述第一壁(P1)中的热量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有带引流插入件的棱柱形电化学电池的存储装置以及相关联的蓄电池
[0001]本专利技术要求于2019年4月19日提交的法国申请1904184的优先权，该申请的内容(文字、附图和权利要求)在此并入本文引作参考。
[0002]本专利技术涉及具有电化学电池的电能存储装置，所述电化学电池是棱柱形类型的并且包括锂离子类型的活性部分。
技术介绍
[0003]如本领域技术人员所已知，在锂离子类型的电化学电池中发生电化学反应，所述电化学反应根据可逆过程把化学能转化为电能。该类型的电池包括多孔正电极、多孔负电极、多孔隔板、(液体类型或非水性凝胶类型的)电解质以及集电器。所述正电极通常由锂化的过渡金属氧化物制成，并且所述负电极通常由石墨制成。
[0004]这种电化学电池可根据以下四种主要形式封装：圆柱形、纽扣干电池、棱柱形和柔性袋(或“pouch”)。本专利技术更确切地涉及棱柱形、刚性且内部几何形状称作“bobino
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cras
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e”的类型的电化学电池。在该类型的电化学电池中，电极和隔板浸泡在电解质中，并且布置成平放地彼此堆叠、缠绕、然后压碎。电极、隔板和电解质构成活性部分(或“jelly roll”)，该活性部分是所述电化学电池在每次充电或放电期间生成的热的绝大部分所在地。
[0005]通常，该活性部分容置在通常由铝(经冲压和焊接铝)制成的刚性保护罩(enveloppe)中，并且插置有例如由聚酯薄膜制成的电绝缘罩。该保护罩包括抵靠着电能存储装置所包括的热交换器安置的壁，所述热交换器负责排泄由每个电化学电池产生且经转移到所述每个电化学电池的保护罩中的热量。
[0006]在充电期间以及在放电期间都会生成这些热量(或热损失)，所述热量有至少四个来源：欧姆损失(或通过焦耳效应的损失)，其以热方式表达了阻止电流通过的电阻；熵热，其表示了由于在发生在电池中的电化学反应期间的反应物熵变而引起的可逆热；与相变有关的热(相较于前两项，该热被视作是可忽略的)；以及由于浓度梯度而引起的热(相较于最前两项，该热也被视作是可忽略的)。
[0007]由于棱柱形电化学电池的内部几何形状(bobino
‑é
cras
é
e)，所述棱柱形电化学电池具有热学各向异性，这意味着该棱柱形电化学电池的整体热导率在空间的所有方向上并不相等，和因此，该棱柱形电化学电池所生成的热量的排泄在空间的所有方向上并不相同。该热学各向异性有两个主要来源：所述活性部分的缠绕和压碎；以及(会损害在活性部分与保护罩之间的热扩散的)元件在电化学电池中的存在性。
[0008]该热学各向异性被证明是有问题的，因为该热学各向异性阻碍了对于所述电化学电池的内部温度的良好控制，这会加速所述电化学电池的老化并且限制所述电化学电池的性能。事实上，冷却由抵靠着所述热交换器安置的壁实施，这引起了在所述电化学电池中沿着与该壁垂直的方向的温度梯度，沿着该方向，热导率是微弱的(其通常为大约35Wm
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1，而由铝制成的保护罩的热导率为大约220Wm
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1)。
[0009]本专利技术的目的因此尤其在于改善所述情况。
技术实现思路
[0010]为此，本专利技术尤其提供了一种电能存储装置，所述电能存储装置包括：
[0011]‑
至少一个用于存储电能的电化学电池，所述电化学电池是棱柱形的并且包括锂离子活性部分，所述锂离子活性部分容置在保护罩中，所述保护罩包括由具有第一热导率的材料制成的第一壁，所述第一壁与第二壁连成一体；以及
[0012]‑
热交换器，所述第二壁抵靠着所述热交换器安置，并且所述热交换器负责排泄由所述电化学电池产生且经转移到所述保护罩中的热量。
[0013]该存储装置的特征在于，所述第一壁的至少其中一个包括插入件，所述插入件延伸直到所述第二壁并且具有大于所述第一热导率的第二热导率，并且所述插入件负责朝向所述第二壁引流(drainer)经转移到所述第一壁中的热量。
[0014]由此获得了对于所述电化学电池的均匀得多的冷却和因此在该电化学电池中相较于在现有技术的电化学电池中微弱得多的沿着与所述第二壁垂直的方向的温度梯度。
[0015]根据本专利技术的存储装置可包括可单独或组合采用的其它特征，尤其是：
[0016]‑
在第一实施例中，每个插入件可容置在经限定在所述第一壁的材料中的容置部中；
[0017]‑
每个插入件所具有的在与所述第二壁平行的平面中的截面的形式可在于，在所述第一壁的朝向所述电化学电池的活性部分定向的第一面附近处比在所述第一壁的与所述第一面相反的第二面附近处具有更大的宽度，以便容忍(encaisser)在该电化学电池的充电或放电期间的体积膨胀；
[0018]‑
在第二实施例中，每个插入件可与所述第一壁的朝向所述电化学电池的活性部分定向的第一面固定地连成一体；
[0019]‑
在第一实施例和第二实施例中，每个插入件可由石墨制成；
[0020]‑
在第三实施例中，每个插入件可由相变材料制成，并且容置在经限定在所述第一壁的材料中的密封容置部中；
[0021]‑
每个电化学电池可包括电绝缘罩，所述电绝缘罩插置在所述活性部分与所述保护罩之间；
[0022]‑
所述存储装置可包括串联联结和/或并联联结的至少两个电化学电池，所述至少两个电化学电池中的每个包括抵靠着所述热交换器安置的第二壁。
[0023]本专利技术还提供了一种可充电蓄电池，所述可充电蓄电池包括至少一个上文所述类型的电能存储装置。
[0024]本专利技术还提供了一种运输工具，所述运输工具任选地是机动类型的，并且包括至少一个上文所述类型的电能存储装置和/或至少一个上文所述类型的可充电蓄电池。
附图说明
[0025]通过阅读下文的详细说明和附图，本专利技术的其它特征和优点将更加清楚，在所述附图中：
[0026]‑
图1以沿平面YZ的剖视图示意性地示出了根据本专利技术的电能存储装置的实施例，
[0027]‑
图2以透视图示意性地示出了根据本专利技术的电能存储装置的棱柱形电化学电池在组装之前的主要组成元件，
[0028]‑
图3以沿平面XY的剖视图示意性地示出了保护罩的第一实施例，该保护罩容置了根据本专利技术的电能存储装置的棱柱形电化学电池的活性部分，以及
[0029]‑
图4以沿平面XY的剖视图示意性地示出了保护罩的第二实施例，该保护罩容置了根据本专利技术的电能存储装置的棱柱形电化学电池的活性部分。
具体实施方式
[0030]本专利技术的目的尤其在于提供一种具有电化学电池CE的电能存储装置DS，所述电化学电池是棱柱形类型的并且包括锂离子(或Li
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ion)类型的活性部分PA，所述活性部分朝向所述电能存储装置的热交换器EC引流热量。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电能存储装置(DS)，所述电能存储装置包括：i)至少一个用于存储电能的电化学电池(CE)，所述电化学电池是棱柱形的并且包括锂离子活性部分(PA)，所述锂离子活性部分容置在保护罩(EP)中，所述保护罩包括由具有第一热导率的材料制成的第一壁(P1)，所述第一壁与第二壁(P2)连成一体；以及ii)热交换器(EC)，所述第二壁(P2)抵靠着所述热交换器安置，并且所述热交换器负责排泄由所述电化学电池(CE)产生且经转移到所述保护罩(EP)中的热量，其特征在于，所述第一壁(P1)的至少其中一个包括插入件(ID)，所述插入件延伸直到所述第二壁(P2)并且具有大于所述第一热导率的第二热导率，并且所述插入件负责朝向所述第二壁(P2)引流经转移到所述第一壁(P1)中的热量。2.根据权利要求1所述的电能存储装置，其特征在于，每个插入件(ID)容置在经限定在所述第一壁(P1)的材料中的容置部中。3.根据权利要求2所述的电能存储装置，其特征在于，每个插入件(ID)所具有的在与所述第二壁(P2)平行的平面中的截面的形式在于，在所述第一壁(P1)的朝向所述电化学电池(CE)的锂离子活性部分(PA)定向的第一面(F1)附近处比在所述第一壁(P1)的与所述第一面(F1)相反的第二面(F2)附近处具有更大的宽度，以便容忍在所述电化学电池...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：标致雪铁龙汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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