【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種電化學設備。
技術介紹
1、由于使用可再生能源越來越多，所以電化學設備(即，在電解質中使用輸送和/或存儲電能的電極和/或膜的設備(諸如電池))在廣泛的范圍或領域中已經得到關注。出于這個原因，諸如電極片和分隔片之類的電化學材料片被放置在封殼或外殼中。因此，這種封殼的成型方式也得到關注。
2、如今，這種封殼通常由柔性部件或剛性部件制成，以便防止封殼的內部受到濕氣和電解質泄漏的影響。常見電芯格式包括袋式封殼、剛性圓柱形罐和剛性棱柱形罐。剛性電芯封殼的優點是更容易集成在模塊或電池組中，并且安全等級更高以抵擋內部氣化、膨脹和外部機械影響。還增加了剛性結構的安全性，隨之而來的制造復雜性和成本更高。
3、另外，許多電芯化學成分需要在組裝在模塊或電池組中時對電芯進行壓縮。這種方法并不準確，造成系統復雜且容易發生故障，由于壓縮條件不準確，所以這會造成整個模塊或模塊中單個電芯的老化程度較低或無法預見。
4、然而，通過提供易于制造的剛性封殼或半剛性封殼來改進電芯封殼受到關注，同時延長電芯的使用壽命。
5、通過us9831474獲知一種類型的封殼，其中電池電芯(包括陰極/分隔/陽極結構的電極組件)浸漬有電解質，并且安裝在由鋁或鋁合金制成的電池盒中。更進一步地，氧化鋁涂層通過陽極氧化處理涂覆到電池盒的外表面的至少一部分。
6、改進電化學設備的方式受到關注，諸如實現具有電化學設備成型材料的片的疊層，其中此類疊層可以用于電池電芯和/或燃料電芯。
技術實現
1、本專利技術的一個目的是提供一種改進的電化學設備，該電化學設備更易于生產。
2、根據第一方面該目的通過一種電化學設備實現，該電化學設備包括：
3、至少一個封殼，至少一個封殼用于電化學設備成型材料的片的疊層，該電化學設備成型材料的片的疊層包括至少一個第一類型電極的片、至少一個第二類型電極的片和位于兩種類型的電極的片之間的至少一個分隔片，
4、該封殼包括多個部件，這些部件包括第一部件和第二部件，并且這些部件使用焊接、卷邊、壓接或沖壓彼此接合用于形成容納疊層的內部容積。
5、第一部件和第二部件可以各自具有第一邊緣，其中第一部件的第一邊緣可以與第二部件的第一邊緣接合用于形成第一機械連接。第一部件的第一邊緣可以附加地在第二部件的第一邊緣周圍折疊，或者第二部件的第一邊緣可以附加地在第一部件的第一邊緣周圍折疊。
6、這些部件還可以包括第三部件，該第三部件包括第一邊緣，并且第二部件可以包括第二邊緣。在這種情況下，第三部件的第一邊緣可以附加地與第二部件的第二邊緣接合用于形成第二機械連接，其中第三部件的第一邊緣可以附加地在第二部件的第二邊緣周圍折疊，或者第二部件的第二邊緣可以附加地在第三部件的第一邊緣周圍折疊。
7、更進一步地，至少一個機械連接的邊緣之間可能還存在密封劑。
8、封殼可以包括由至少一個側壁隔開的頂部和底部。
9、疊層可能具有帶有底部片的第一端，該第一端面向封殼的底部。疊層還可以具有帶有頂部片的第二端，該第二端面向封殼的頂部。
10、頂部、底部和至少一個側壁可以由金屬材料制成，并且金屬材料可以在面向內部容積的金屬材料的表面上涂敷有電絕緣材料。作為一個備選方案，至少一個壁，可能還有蓋子和底部可以是聚合物。
11、疊層可以放置在內部容積中。在這種情況下，疊層可以由通過封殼的頂部和底部或第一側壁和另一相對側壁施加的壓力壓縮。這可以通過封殼的高度在疊層的軸向方向上小于原始疊層高度來實現，其中原始疊層高度是疊層放置在內部容積之前的疊層高度。沿著軸向方向朝向底部或另一側壁按壓頂部或第一側壁可能會壓縮疊層。當然，可以附加地或相反地朝向頂部或第一側壁按壓底部或另一側壁。在這種情況下，壓縮活動在各個部件彼此接合之前被啟動。
12、封殼可以附加地包括至少一個柔性壓縮元件。柔性壓縮元件可以被設置在至少一個側壁的外部上。作為一個備選方案，頂部和底部中的每一個都可以配備有柔性壓縮元件。
13、封殼的底部和/或頂部可能附加地呈波紋狀。內部容積中還可能存在波紋適配元件，該波紋適配元件將面向疊層的底部和/或蓋子的內表面上的凹槽整平，以使波紋在壓縮期間不會改變疊層的片的形狀。
14、封殼還可以包括至少一個預張緊元件，其中每個預張緊元件可以被設置在疊層的一端并且面向疊層的頂部或底部片。
15、至少一個預張緊元件可以包括內部預張緊元件，內部預張緊元件在疊層和封殼的頂部或底部之間被放置在內部容積中。封殼的頂部或底部和內部預張緊元件之間可能還存在粘合元件。這種粘合元件可以被實現為內部膠水或粘合填縫劑。
16、至少一個預張緊元件可以附加地或相反地包括外部預張緊元件，外部預張緊元件被提供為封殼的頂部或底部。在這種情況下，背對疊層的外部預張緊元件上可能存在泡沫元件。
17、至少一個預張緊元件可以是具有焦點的凹形。在這種情況下，預張緊元件可以附加地放置在疊層和焦點之間。
18、封殼還可以包括位于頂部、底部或至少一個壁中的至少一個通風元件。
19、封殼還可以包括到第一類型電極的第一電連接和到第二類型電極的第二電連接。
20、第一電連接和第二電連接可以經由第一機械連接提供。作為示例，第一電連接可以被設置在第一部件和第二部件的第一邊緣之間的設置在疊層的一側處的第二部件的側壁處，而第二電連接可以被設置在第一部件和第二部件的第一邊緣之間的設置在疊層的相對側上的第二部件的另一相對側壁處。
21、可替代地，一個電連接可以通過封殼的側壁提供，而另一電連接可以通過封殼的相對側壁提供。作為又一備選方案，一個電連接可以經由封殼的頂部提供，而另一電連接可以經由封殼的底部提供。兩個電連接還可以經由同一表面提供。因此，它們可以經由頂部、底部或同一側壁提供。
22、至少一個電連接還可以包括從封殼內延伸到封殼的外側的接片，該接片包括被絕緣包圍的導體。
23、電化學設備還可以包括兩個或更多個封殼，這些封殼通過封殼的第一機械連接與相鄰封殼的第二機械連接的配合堆疊到彼此上。
24、可以通過第一機械連接實現這種配合，第一機械連接的由第一部件的第一邊緣定義的內徑或側面與第二機械連接的由第三部件的第一邊緣定義的外徑或側面對齊，或者第二機械連接的由第三部件的第一邊緣定義的外徑或側面與第一機械連接的由第一部件的第一邊緣定義的內徑或側面對齊。
25、封殼的第一部件可以是電絕緣的，或封殼還可以包括相鄰封殼的第一部件和第三部件之間的電絕緣。
26、封殼的第一部件可以與相鄰封殼的第三部件電接觸，并且在每個封殼中，第二部件的第二邊緣可以與第三部件的第一邊緣電隔離和/或第二部件的第一邊緣可以與第一部件的第一邊緣電隔離。
27、第二部件可以是容器，而第一部件可以是容器的蓋子。作為一個備選方案，第一部件可以形成封殼的半個殼體，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電化學設備，包括至少一個封殼(10A；10B1；10B2；10B3，10C1；10C2；10C3；10D；10E)，所述至少一個封殼用于電化學設備成型材料的片的疊層(24)，所述疊層包括至少一個第一類型電極的片、至少一個第二類型電極的片、以及位于兩種類型的所述電極的片之間的至少一個分隔片，
2.根據權利要求1所述的電化學設備，其中所述第一部件和所述第二部件各自具有第一邊緣(12AE，14AE；12BE，14BE)，其中所述第一部件(12A；12B)的所述第一邊緣(12AE；12BE)與所述第二部件(12A；14A)的所述第一邊緣(14AE；14BE)接合，用于形成第一機械連接(20A；20B；20C)。
3.根據權利要求2所述的電化學設備，其中所述第一部件的所述第一邊緣圍繞所述第二部件的所述第一邊緣折疊，或者所述第二部件的所述第一邊緣圍繞所述第一部件的所述第一邊緣折疊。
4.根據權利要求2或3所述的電化學設備，所述部件還包括第三部件(28)，所述第三部件包括第一邊緣，其中所述第二部件包括第二邊緣，并且所述第三部件的所述第一邊緣與所述第二
5.根據權利要求4所述的電化學設備，其中所述第三部件的所述第一邊緣圍繞所述第二部件的所述第二邊緣折疊，或者所述第二部件的所述第二邊緣圍繞所述第三部件的所述第一邊緣折疊。
6.根據前述權利要求中任一項所述的電化學設備，其中所述封殼包括頂部(12AL；12BL；12DL；12EL)和底部(14AB；14BB；28；12DB；14EB)，所述頂部和所述底部由至少一個側壁(14AW；12BW，14BW；12DW，14DW1，14DW2，14DW3；12EW，14EW1，14EW2，14EW3)隔開。
7.根據權利要求6所述的電化學設備，還包括位于所述內部容積中的所述疊層(24)，所述疊層由通過所述封殼的所述頂部和所述底部或第一側壁和另一相對側壁施加的壓力壓縮。
8.根據權利要求6或7所述的電化學設備，其中所述頂部(12AL；12BL)、底部(14AB；14BB)和所述至少一個側壁(14AW；12BW，14BW)由金屬材料(16)制成并且在所述金屬材料(16)面向所述內部容積的表面上涂敷有電絕緣材料(18)(或是聚合物)。
9.根據權利要求6至8中任一項所述的電化學設備，還包括至少一個柔性壓縮元件(32A；32B1，32B2)，所述至少一個柔性壓縮元件在至少一個側壁的外部上或所述頂部和所述底部中的每一個的外部上。
10.根據權利要求6至9中任一項所述的電化學設備，其中所述底部(14BB)和/或所述頂部(12BL)呈波紋狀。
11.根據權利要求6至10中任一項所述的電化學設備，還包括至少一個預張緊元件(34；14BB)，每個預張緊元件被提供在所述疊層(24)的一端并且面向所述疊層(24)的頂部或底部片。
12.根據權利要求11所述的電化學設備，其中所述至少一個預張緊元件包括內部預張緊元件(34)，所述內部預張緊元件在所述疊層(24)與所述封殼的所述頂部(12BL)或所述底部(14BB)之間被放置在所述內部容積(22B)中。
13.根據權利要求11或12所述的電化學設備，其中所述至少一個預張緊元件包括外部預張緊元件(14BB)，所述外部預張緊元件被提供為所述封殼的所述頂部或所述底部。
14.根據權利要求11至13中任一項所述的電化學設備，其中所述至少一個預張緊元件(34，14BB)是具有焦點的凹形，并且所述預張緊元件(34；14BB)被放置在所述疊層(24)與所述焦點之間。
15.根據權利要求6至14中任一項所述的電化學設備，還包括位于所述頂部、所述底部或至少一個壁(14C)中的至少一個通風元件(62)。
16.根據前述權利要求中任一項所述的電化學設備，還包括到所述第一類型電極的第一電連接和到所述第二類型電極的第二電連接。
17.根據從屬于權利要求2時的權利要求16所述的電化學設備，其中所述第一電連接和所述第二電連接經由所述第一機械連接(20A)提供。
18.根據從屬于權利要求6時的權利要求16所述的電化學設備，其中一個電連接通過所述封殼的側壁提供，而另一電連接通過所述封殼的相對側壁提供。
19.根據從屬于權利要求6時的權利要求16所述的電化學設備，其中一個電連接經由所述封殼的所述頂部提供，而另一電連接經由所述封殼的所述底部提供。
20.根據權利要求17至19中任一項所述的電化學設備，其中至少一個電連接包括...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種電化學設備，包括至少一個封殼(10a；10b1；10b2；10b3，10c1；10c2；10c3；10d；10e)，所述至少一個封殼用于電化學設備成型材料的片的疊層(24)，所述疊層包括至少一個第一類型電極的片、至少一個第二類型電極的片、以及位于兩種類型的所述電極的片之間的至少一個分隔片，
2.根據權利要求1所述的電化學設備，其中所述第一部件和所述第二部件各自具有第一邊緣(12ae，14ae；12be，14be)，其中所述第一部件(12a；12b)的所述第一邊緣(12ae；12be)與所述第二部件(12a；14a)的所述第一邊緣(14ae；14be)接合，用于形成第一機械連接(20a；20b；20c)。
3.根據權利要求2所述的電化學設備，其中所述第一部件的所述第一邊緣圍繞所述第二部件的所述第一邊緣折疊，或者所述第二部件的所述第一邊緣圍繞所述第一部件的所述第一邊緣折疊。
4.根據權利要求2或3所述的電化學設備，所述部件還包括第三部件(28)，所述第三部件包括第一邊緣，其中所述第二部件包括第二邊緣，并且所述第三部件的所述第一邊緣與所述第二部件的所述第二邊緣接合，用于形成第二機械連接(30a；30b)。
5.根據權利要求4所述的電化學設備，其中所述第三部件的所述第一邊緣圍繞所述第二部件的所述第二邊緣折疊，或者所述第二部件的所述第二邊緣圍繞所述第三部件的所述第一邊緣折疊。
6.根據前述權利要求中任一項所述的電化學設備，其中所述封殼包括頂部(12al；12bl；12dl；12el)和底部(14ab；14bb；28；12db；14eb)，所述頂部和所述底部由至少一個側壁(14aw；12bw，14bw；12dw，14dw1，14dw2，14dw3；12ew，14ew1，14ew2，14ew3)隔開。
7.根據權利要求6所述的電化學設備，還包括位于所述內部容積中的所述疊層(24)，所述疊層由通過所述封殼的所述頂部和所述底部或第一側壁和另一相對側壁施加的壓力壓縮。
8.根據權利要求6或7所述的電化學設備，其中所述頂部(12al；12bl)、底部(14ab；14bb)和所述至少一個側壁(14aw；12bw，14bw)由金屬材料(16)制成并且在所述金屬材料(16)面向所述內部容積的表面上涂敷有電絕緣材料(18)(或是聚合物)。
9.根據權利要求6至8中任一項所述的電化學設備，還包括至少一個柔性壓縮元件(32a；32b1，32b2)，所述至少一個柔性壓縮元件在至少一個側壁的外部上或所述頂部和所述底部中的每一個的外部上。
10.根據權利要求6至9中任一項所述的電化學設備，其中所述底部(14bb)和/或所述頂部(12bl)呈波紋狀。
11.根據權利要求6至10中任一項所述的電化學設備，還包括至少一個預張緊元件(34；14bb)，每個預張緊元件被提供在所述疊層(24)的一端并且面向所述疊層(24)的頂部或底部片。
12.根據權利要求11所述的電化學設備，其中所述至少一個預張緊元件包括內部預張緊元件(34)，所述內部預張緊元件在所述疊層(24)與所述封殼的所述頂部(12bl)或所述底部(14bb...
【專利技術屬性】
技術研發人員：加布里埃爾·舒勒，何明龍，皮爾明·特羅恩德爾，
申請(專利權)人：ABB瑞士股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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