CN108352461B - 用于制造储能电池的方法、储能电池、电池模块和机动车 - Google Patents
用于制造储能电池的方法、储能电池、电池模块和机动车 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108352461B CN108352461B CN201680062683.0A CN201680062683A CN108352461B CN 108352461 B CN108352461 B CN 108352461B CN 201680062683 A CN201680062683 A CN 201680062683A CN 108352461 B CN108352461 B CN 108352461B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- housing
- energy storage
- gas
- battery
- battery module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 210000000352 storage cell Anatomy 0.000 title claims abstract description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 6
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 claims description 5
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical group [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 abstract description 17
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 2
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N [Li].[S] Chemical compound [Li].[S] JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0481—Compression means other than compression means for stacks of electrodes and separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于制造储能电池、尤其是锂离子电池的方法，其壳体可弹性变形。为此将至少一个电极线圈或电极堆叠和电解质装入壳体中，利用气体填充壳体，使得在壳体内形成过压，通过该过压使壳体的至少一个壳体壁向外拱起。气密地密封壳体，从而保持壳体内的过压和所述至少一个壳体壁的拱起。作为替代方案，将至少一个弹性元件设置在电极线圈或电极堆叠和壳体的至少一个壳体壁之间。本发明还涉及相应的储能电池、具有这种储能电池的电池模块以及具有这种电池模块的机动车。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造储能电池、尤其是锂离子电池的方法、储能电池、具有这种储能电池的电池模块以及具有这种电池模块的机动车。
背景技术
用于储存电能的电池在所谓的电动车领域中不仅在具有纯电驱动装置的车辆中而且也在具有混合动力驱动装置的车辆中起着核心作用。通常在此使用高压电池模块，其包括多个互连的单个电池。单个电池例如可以是锂、锂离子、锂聚合物、锂离子聚合物、锂硫或锂空气电池。
在制造电池模块时，行程控制地压缩组合成电池组的电池。在此即使在保持相应预定的电池厚度的情况下也可能会出现压缩力的大幅度散射，这可不利地影响电池或电池模块的使用寿命。
发明内容
本发明的任务在于，提供用于制造储能电池的方法、储能电池、电池模块以及机动车，其在制造或和/或寿命方面得到改善。
根据本发明的第一方面，一种用于制造储能电池、尤其是锂离子电池的方法包括下述步骤：将具有至少两个电极和至少一个设置在所述电极之间的分隔器的至少一个电极线圈或电极堆叠装入壳体中；将电解质装入壳体中；利用第二气体填充壳体并且在壳体内形成过压，通过该过压使壳体的至少一个壳体壁向外拱起；以及气密地密封壳体，从而保持在壳体内的过压和所述至少一个壳体壁的拱起，由此壳体可沿垂直于拱起的所述至少一个壳体壁的方向弹性变形。
根据本发明的第二方面，一种用于制造储能电池、尤其是锂离子电池的方法包括下述步骤：将至少一个弹性元件设置在具有至少两个电极的电极线圈或电极堆叠上；并且将电极线圈或电极堆叠连同所述至少一个弹性元件一起装入壳体中，使得所述至少一个弹性元件位于电极线圈或电极堆叠和壳体的至少一个壳体壁之间，由此壳体可沿垂直于所述至少一个壳体壁的方向弹性变形。
一种用于制造电池模块的方法包括下述步骤：根据本发明的第一或第二方面制造两个或多个储能电池；将各储能电池并排排列或堆叠、尤其是沿垂直于所述至少一个壳体壁的方向并排排列或堆叠；并且沿垂直于所述至少一个壳体壁的方向压合所述并排排列或堆叠的储能电池。
根据本发明的第一方面的储能电池包括：具有至少两个电极和至少一个设置在所述电极之间的分隔器的至少一个电极线圈或电极堆叠；以及壳体，该壳体包围所述至少一个电极线圈或电极堆叠并且在该壳体中存在过压，通过该过压使壳体的所述至少一个壳体壁向外拱起，使得壳体可沿垂直于拱起的所述至少一个壳体壁的方向弹性变形。
根据本发明的第二方面的储能电池包括：具有至少两个电极和至少一个设置在所述电极之间的分隔器的至少一个电极线圈或电极堆叠；至少一个弹性元件；以及壳体，该壳体包围所述至少一个电极线圈或电极堆叠和设置在电极线圈或电极堆叠和壳体的至少一个壳体壁之间的所述至少一个弹性元件，使得壳体可沿垂直于所述至少一个壳体壁的方向弹性变形。
根据本发明的电池模块具有至少两个互连的、根据本发明第一和/或第二方面的储能电池。
根据本发明的机动车包括电驱动装置或混合动力驱动装置以及根据本发明的电池模块。
本发明意义上的“机动车”优选是非永久轨道引导的陆上交通工具、尤其是公路车辆、如轿车、卡车、公共汽车或摩托车，其尤其是具有混合动力驱动装置或电驱动装置。
本发明基于以下手段：将储能电池构造成弹性的、尤其是弹簧弹性的，其方式为：通过形成并且保持电池内部的过压使相应电池的壳体拱起和/或在电极线圈或电极堆叠和壳体壁之间设置有至少一个弹性元件。通过选择电池内部的气体压力或选择弹性元件的材料和/或厚度可有针对性地调节相应电池的弹性特性的可再现的弹簧特性曲线。
基于弹性的、尤其是弹簧弹性的设计，在模块生产中压缩电池组时，电池显示出可再现的弹性的弹簧特性。因此，在压缩电池组时可考虑在电池的几何形状、尤其是厚度和力特性、尤其是压力之间的关系。在此可在模块生产时通过监测或选择压力有针对性地调节相应作用的力，从而能可靠保持预定的最大力，这也有对电池使用寿命有积极的影响。由此可减少或甚至消除在不能弹性变形的传统电池压缩时在电池组内出现的力的高度散射(Streuung)，从而实现了具有定义压力的、稳定的模块制造过程。由此也延长了电池或电池模块的使用寿命。
总的来说，由此在制造和使用寿命方面改善了储能电池和具有储能电池的电池模块。
在根据本发明的第一方面的方法的一种优选实施方式中，在利用第二气体填充所述壳体之前首先移除位于壳体中的第一气体、尤其是空气。由此可确保位于壳体中的第二气体的定义的可压缩性并且唯一地确定用于达到壳体内的期望压力所需使用的第二气体量。此外，可避免第二气体与电极线圈或电极堆叠或壳体本身的不希望的化学反应，这可限制电池的使用寿命。
尤为有利的是，利用惰性气体、如氮气或二氧化碳作为第二气体填充所述壳体，以便显著降低和/或减慢第二气体与电极线圈或电极堆叠或壳体本身的反应可能性。
尤为有利的是，所使用的惰性气体是稀有气体、如氦气、氖气或氩气。其特别低的反应性特别有利于储能电池和具有这种储能电池的电池模块的使用寿命。
在根据本发明的第一方面的方法的另一种优选实施方式中，通过利用第二气体填充壳体并且形成过压，所述壳体的至少两个相对置的壳体壁向外拱起。所述优选对称的拱起大大有助于在压缩电池组时压力点的确定，使得在压缩电池组时可有针对性地调节和/或监测压力。另外，以这种方式延长每个储能电池的弹簧行程，这在相同的力消耗的情况下能实现更精确的压缩。
优选在所谓的棱柱形电池中——其包括具有两个相对置的、通过窄壳体壁相互连接的大面积壳体壁的壳体，相对置的大面积壳体壁向外拱起，而壳体的窄壳体壁不向外拱起或仅稍微向外拱起。
在根据本发明的第二方面的方法的一种优选实施方式中，作为弹性元件使用由橡胶、泡沫或弹性体制成的层。在此特别优选的是化学惰性材料，以便最小化或防止与电极线圈或电极堆叠、电解质和/或壳体壁的化学反应。
在电池模块的一种优选实施方式中，储能电池基于可沿垂直于所述至少一个壳体壁的方向弹性变形的壳体构造用于吸收在电池模块的制造和/或运行期间出现的力。这有利于电池模块的储能电池的使用寿命。此外，通过由此避免作用于电池模块储能电池的力峰值确保可靠的功能以及提高的运行安全性，这在应用于机动车时是非常重要的。
附图说明
由结合附图的后续说明给出本发明的其它特征、优点和应用可能性。在附图中：
图1示出用于制造储能电池的第一种方法的步骤的示例；
图2示出用于制造储能电池的第二种方法的步骤的示例；并且
图3示出用于阐述用于制造电池模块的方法的一种示例。
具体实施方式
图1示出用于制造储能电池的第一种方法的各步骤示例。在此分别以横截面图示出储能电池。为了清楚起见，该视图是高度示意性的并且未按比例绘制。
在第一步骤(a)中，将电极线圈10装入提供的壳体1中。优选壳体1是所谓的棱柱形或长方体形壳体，其具有两个相对置的大面积壳体壁4，所述大面积壳体壁通过窄壳体壁(在所选择的视图中仅能看到底部5)连接。电极线圈10包括至少一个或多个阴极层和阳极层，每个阴极层通过一个可构造为隔层的分隔器与相应的阳极层分隔开。所述层被卷绕成线圈。在另一种实施方式中，电极线圈也可构造为所谓的电极堆叠，在所述电极堆叠中这些层基本彼此平行地叠置。
在第二步骤(b)中，将电解质11装入壳体1中。电解质11优选具有液体或凝胶状稠度。电解质11优选均匀地填充壳体1和位于其中的电极线圈10、特别是在电极线圈10的阴极层和阳极层之间的区域。
在接下来的步骤(c)中，利用具有开口3、如管接头和/或阀的盖2封闭壳体1。在一种有利的实施方式中，盖2与壳体1螺纹连接、铆接或焊接或以其它方式连接，使得盖与壳体1气密地封闭。仍处于壳体1中的第一气体20、尤其是空气通过开口3被移除、特别是被吸走。
在下一步骤(d)中，通过开口3向壳体1填充第二气体21、尤其是惰性气体、如氮气或稀有气体，例如其方式为：利用在一侧连接到泵(未示出)上并且在另一侧连接到壳体1开口3上的气体软管将第二气体泵入壳体1内部。在此这样确定所供应的第二气体21量，使得在壳体1内部形成相对于通常约为1巴的环境压力的过压。这样选择第二气体21，使得该第二气体不与壳体1、电极线圈10或电解质11发生化学反应或仅发生可忽略的化学反应。在一种特别优选的实施方式中，第二气体21是具有特别低反应性的稀有气体、如氦气、氖气或氩气。
通过在壳体1中产生的过压引起壳体1的至少一个壳体壁4的拱起。在这里所示示例中壳体1的两个相对置的大面积壳体壁4向外拱起(参见图1(e))。这例如通过将大面积壳体壁4的厚度保持得较小、尤其是在0.6和1.2mm之间和/或使用具有期望的柔性的适合材料来实现。此外，优选棱柱形壳体1的窄壳体壁相反保持未变形。尤其是壳体1的底部5和盖2在此基本上不变形。
最后，在步骤(f)中借助封闭件6将具有拱起的壳体壁4的电池气密地密封、例如通过施加密封材料或通过螺纹连接、铆接或焊接封闭件。在此壳体1内部的过压和因此壳体壁4的拱起得以保持。基于包含在壳体1中的第二气体21的可压缩性，储能电池30的壳体1现在具有垂直于拱起壳体壁4的弹性的、尤其是弹簧弹性的特性，这在附图中通过两个双向箭头表示。壳体1的壳体壁4由此在相应压力下可压缩通常约0.1至2.0mm之间的弹簧行程。
图2示出用于制造储能电池的第二种方法的各步骤的示例。类似于图1，为清楚起见储能电池仅以侧视图示意性示出并且未按比例绘制。
在第一步骤(a)中，在所示示例中两个弹性元件12设置在电极线圈10上。弹性元件12优选以层的形式存在，所述层由橡胶、泡沫或弹性体制成并且分别基本上覆盖电极线圈10的整个侧表面。优选弹性元件12在此具有介于0.5和1.5mm之间的厚度。
如在图1中那样，电极线圈10也可实现为电极堆叠。此外，与在此所示示例不同地，也可仅使用一个弹性元件12，其仅覆盖电极线圈10的一个侧表面。
在根据本发明的第二种方法的另一种实施方式中，也可使用多于两个弹性元件12，它们例如不仅设置在电极线圈10和壳体1壳体壁4之间，而且例如也可嵌入电极线圈10中。
在第二步骤(b)中，将包括弹性元件12和电极线圈10的组件装入壳体1中，使得弹性元件12位于电极线圈10和壳体1的相对置的壳体壁4之间。在此，壳体1构造成棱柱形或长方体形的，从而壳体具有两个基本上平行的大面积壳体壁4。优选壳体壁4与弹性元件12接触，在完全***时弹性元件基本上覆盖壳体1壳体壁4的整个内表面。优选弹性元件12在此稳定电极线圈10在壳体1内部中的位置。
在接下来的步骤(c)中，将电解质11装入到壳体1中。电解质11在此可具有液体或凝胶状稠度。优选电解质11均匀地填充壳体、尤其是在电极线圈10的阴极层和阳极层之间的自由体积。
在最后的步骤(d)中，利用盖子2封闭壳体1，例如通过螺纹连接、铆接或焊接或以其它方式连接。基于与壳体1壳体壁4相邻的弹性元件12，壳体1的壳体壁4——尤其是在优选0.6至1.2mm的较小壁厚下和/或在选择了易于变形的材料时——可沿垂直于壳体1壳体壁4的方向弹性地、尤其是弹簧弹性地变形，这在附图中由两个双向箭头表示。由此壳体壁4可弹性变形，在此弹簧行程例如介于0.1和2.0mm之间。
图3示出用于制造根据本发明的电池模块40的方法的一种示例。如在图1和2中那样，为清楚起见储能电池以示意性侧视图示出并且未按比例绘制。
在所示视图中，将根据借助图1示出的第一种方法制造的三个储能电池30并排排列或堆叠，使得壳体1的拱起的壳体壁4相互接触，所述壳体壁具有弹性的、尤其是弹簧弹性的特性。通过以基本上垂直作用于壳体1的拱起的壳体壁4的力进行压合——所述力由两个在外侧指向壳体1的拱起的壳体壁4的箭头表示——电池模块40的各个储能电池30被压缩。代替在所示示例中的三个储能电池30，以这种方式也可将仅两个或多于三个储能电池30组合并且压缩成电池模块40。
壳体1的根据本发明拱起的壳体壁4在所示示例中分别仅在一个位置上相互接触，该位置定义力的压力点。因此实现在电池模块40上均匀的力分布，从而避免局部力峰值。
代替所示的通过第一种方法制造的储能电池30，在制造电池模块时也可使用通过第二种方法制造的储能电池31。在此情况下，储能电池31并排排列或堆叠，使得壳体1的壳体壁4相互接触，在壳体内部在所示壳体壁上设有弹性元件12。关于由此产生的优点相应适用上面结合储能电池30的说明。
附图标记列表
1 壳体
2 盖
3 开口
4 大面积壳体壁
5 底部
6 封闭件
10 电极堆叠或电极线圈
11 电解质
12 弹性元件
20 第一气体、尤其是空气
21 第二气体、尤其是惰性气体或稀有气体
30 根据第一种方法制造的储能电池
31 根据第二种方法制造的储能电池
40 电池模块
Claims (13)
1.用于制造储能电池的方法，包括下述步骤：
a)将具有至少两个电极和至少一个设置在所述电极之间的分隔器的至少一个电极线圈(10)或电极堆叠装入壳体(1)中；
b)将电解质(11)装入壳体(1)中；
c)利用第二气体(21)填充壳体(1)并且在壳体(1)内形成过压，通过该过压使壳体(1)的至少一个壳体壁(4)向外拱起；以及
d)气密地密封壳体(1)，从而保持在壳体(1)内的过压和所述至少一个壳体壁(4)的拱起，从而壳体(1)能沿垂直于拱起的所述至少一个壳体壁(4)的方向弹性变形。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述储能电池是锂离子电池。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在根据步骤c)利用第二气体(21)填充所述壳体(1)之前移除位于壳体(1)中的第一气体(20)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一气体(20)是空气。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在步骤c)中，利用惰性气体作为第二气体(21)填充所述壳体(1)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述惰性气体是稀有气体。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，通过根据步骤c)利用第二气体(21)填充壳体(1)和形成过压，所述壳体(1)的至少两个相对置的壳体壁(4)向外拱起。
8.用于制造电池模块的方法，包括下述步骤：
-根据按照权利要求1至7之一所述的方法制造多个储能电池；
-将各所述储能电池并排排列或堆叠；并且
-沿垂直于所述至少一个壳体壁(4)的方向压合并排排列或堆叠的储能电池。
9.储能电池，包括：
-具有至少两个电极和至少一个设置在所述电极之间的分隔器的至少一个电极线圈(10)或电极堆叠；以及
-壳体(1)，该壳体包围所述至少一个电极线圈(10)或电极堆叠并且在该壳体内存在过压，通过该过压使壳体(1)的至少一个壳体壁(4)向外拱起，使得壳体(1)能沿垂直于拱起的所述至少一个壳体壁(4)的方向弹性变形。
10.根据权利要求9所述的储能电池，其中，所述储能电池是锂离子电池。
11.电池模块，包括多个根据权利要求9或10所述的储能电池。
12.根据权利要求11所述的电池模块，其中，各所述储能电池基于能沿垂直于所述至少一个壳体壁(4)的方向弹性变形的壳体(1)构造用于吸收在电池模块的制造和/或运行期间出现的力。
13.机动车，包括电驱动装置或混合动力驱动装置并且包括根据权利要求11或12所述的电池模块。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102015222201.2 | 2015-11-11 | ||
| DE102015222201.2A DE102015222201B3 (de) | 2015-11-11 | 2015-11-11 | Verfahren zur herstellung von energiespeicherzellen, energiespeicherzellen, batteriemodul und kraftfahrzeug |
| PCT/EP2016/075025 WO2017080764A1 (de) | 2015-11-11 | 2016-10-19 | Verfahren zur herstellung von energiespeicherzellen, energiespeicherzellen, batteriemodul und kraftfahrzeug |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108352461A CN108352461A (zh) | 2018-07-31 |
| CN108352461B true CN108352461B (zh) | 2021-08-17 |
Family
ID=57144988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201680062683.0A Active CN108352461B (zh) | 2015-11-11 | 2016-10-19 | 用于制造储能电池的方法、储能电池、电池模块和机动车 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10608287B2 (zh) |
| CN (1) | CN108352461B (zh) |
| DE (1) | DE102015222201B3 (zh) |
| WO (1) | WO2017080764A1 (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017197406A1 (en) | 2016-05-13 | 2017-11-16 | Quantumscape Corporation | Solid electrolyte separator bonding agent |
| DE102017220736A1 (de) | 2017-11-21 | 2019-05-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Zellmoduls und Zellmodul |
| CA3101863A1 (en) | 2018-06-06 | 2019-12-12 | Quantumscape Corporation | Solid-state battery |
| DE102019204652A1 (de) * | 2019-04-02 | 2020-10-08 | Mahle International Gmbh | Akkumulator |
| DE102020104501A1 (de) * | 2020-02-20 | 2021-08-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Luftverdränger, Traktionsbatterie, Herstellungsverfahren sowie Kraftfahrzeug |
| DE102020126752A1 (de) * | 2020-10-12 | 2022-04-14 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Batterieanordnung |
| CN112259806B (zh) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | 东莞市创明电池技术有限公司 | 卷绕型电池制作方法及卷绕型电池半成品结构 |
| KR20240069790A (ko) | 2021-09-27 | 2024-05-20 | 퀀텀스케이프 배터리, 인코포레이티드 | 전기화학적 스택 및 그 조립 방법 |
| DE102022001195A1 (de) | 2022-04-07 | 2023-10-12 | Mercedes-Benz Group AG | Einzelzelle für eine Batterie |
| DE102022205073A1 (de) | 2022-05-20 | 2023-11-23 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Fertigung einer Batteriezelle |
| DE102022125854A1 (de) | 2022-10-06 | 2024-04-11 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Batterie mit Gehäuse, Batterieelementeverbund und Führungselement |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1830099A (zh) * | 2003-07-29 | 2006-09-06 | 法商Bic公司 | 具有弹性内衬的燃料盒 |
| DE102013202288A1 (de) * | 2013-02-13 | 2014-08-14 | Robert Bosch Gmbh | Batteriezelle mit einem ein elastisch federndes Element aufweisenden Arretierkörper |
| CN104241591A (zh) * | 2013-06-21 | 2014-12-24 | Sk新技术株式会社 | 二次电池及包括该二次电池的二次电池组 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10214638A (ja) * | 1997-01-30 | 1998-08-11 | Hitachi Ltd | リチウム二次電池 |
| JP3620955B2 (ja) * | 1997-12-09 | 2005-02-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 角形電池ケース用アルミニウム合金板 |
| US6120936A (en) * | 1998-08-27 | 2000-09-19 | Ovonic Battery Company, Inc. | Method for powder formation of a hydrogen storage alloy |
| DE10143227B4 (de) * | 2001-09-04 | 2006-01-05 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Laden einer Batterie und wiederaufladbare Batterie |
| JP3789439B2 (ja) * | 2003-03-03 | 2006-06-21 | Ｎｅｃラミリオンエナジー株式会社 | フィルム外装積層型組電池 |
| US9634295B2 (en) * | 2010-01-15 | 2017-04-25 | Pellion Technologies, Inc. | Expandable battery pack containment device for pouch battery cells |
| US20120208054A1 (en) * | 2011-02-16 | 2012-08-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery system and battery structure |
| CN102810649A (zh) * | 2011-05-30 | 2012-12-05 | 季佳霖 | 可变身的电池 |
| US20140170468A1 (en) * | 2011-07-13 | 2014-06-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery module |
| TWI639423B (zh) * | 2013-10-24 | 2018-11-01 | 大日本印刷股份有限公司 | 藥液收納容器及其乾空氣置換方法 |
| DE102013113799A1 (de) * | 2013-12-10 | 2015-06-11 | Akasol Gmbh | Batteriemodul |
| WO2017113098A1 (zh) * | 2015-12-29 | 2017-07-06 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 二次电池及其制备方法 |
-
2015
- 2015-11-11 DE DE102015222201.2A patent/DE102015222201B3/de active Active
-
2016
- 2016-10-19 WO PCT/EP2016/075025 patent/WO2017080764A1/de active Application Filing
- 2016-10-19 CN CN201680062683.0A patent/CN108352461B/zh active Active
-
2018
- 2018-05-10 US US15/976,085 patent/US10608287B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1830099A (zh) * | 2003-07-29 | 2006-09-06 | 法商Bic公司 | 具有弹性内衬的燃料盒 |
| DE102013202288A1 (de) * | 2013-02-13 | 2014-08-14 | Robert Bosch Gmbh | Batteriezelle mit einem ein elastisch federndes Element aufweisenden Arretierkörper |
| CN104241591A (zh) * | 2013-06-21 | 2014-12-24 | Sk新技术株式会社 | 二次电池及包括该二次电池的二次电池组 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10608287B2 (en) | 2020-03-31 |
| DE102015222201B3 (de) | 2017-02-02 |
| US20180261887A1 (en) | 2018-09-13 |
| CN108352461A (zh) | 2018-07-31 |
| WO2017080764A1 (de) | 2017-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108352461B (zh) | 用于制造储能电池的方法、储能电池、电池模块和机动车 | |
| KR100876455B1 (ko) | 미실링 잉여부를 포함하고 있는 파우치형 이차전지 | |
| CN102074728B (zh) | 电池组、车辆、加固电池组的方法和形成电池组的方法 | |
| JP5340360B2 (ja) | 二次電池 | |
| JP5690924B2 (ja) | 組電池および単電池 | |
| KR101111073B1 (ko) | 이차전지용 캡 어셈블리 | |
| US20150140371A1 (en) | Curved battery container | |
| US20060093895A1 (en) | Rechargeable battery | |
| US20190355960A1 (en) | Battery cell refillable with electrolyte, battery pack, electrolyte refilling system for battery pack, and electrolyte refilling method for battery pack | |
| CN112864525B (zh) | 非水电解质二次电池 | |
| CN103650202A (zh) | 二次电池 | |
| CN102210041A (zh) | 密闭型电池 | |
| JP2023511865A (ja) | エンドカバーユニット、電池セル及び排気方法、電池及び電力消費機器 | |
| CN104641486B (zh) | 具有壳体中的形状锁合地固定的盖板的电池单元 | |
| US9425448B2 (en) | Sealed battery and safety valve | |
| US20060068273A1 (en) | Cap assembly having a vent plate and rechargeable battery with same | |
| KR20140016955A (ko) | 전기 에너지를 저장하기 위한 전기화학 전지 | |
| JP2018088312A (ja) | 蓄電装置の製造方法 | |
| JP6899746B2 (ja) | 全固体電池およびその製造方法 | |
| JP2006190611A (ja) | 電源装置 | |
| CN114600288A (zh) | 具有柔性输入部分的圆柱形二次电池 | |
| WO2019244989A1 (ja) | 電池の製造方法及び電池 | |
| JP5563490B2 (ja) | 電池モジュール | |
| US20240258632A1 (en) | Battery pack | |
| KR102267587B1 (ko) | 배터리 팩 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |