[发明专利]带有两个分离的电化学区域的储能单元

说明书

本发明涉及一种电化学储能器（10），例如电池或可重复充电的电池，具有：第一电化学单元（22），其具有第一阳极（26）、第一阴极（28）和第一电流端子（24），所述第一电流端子与第一阴极（28）导电连接；第二电化学单元（42），其具有第二阳极（46）、第二阴极（48）和第二电流端子（44），所述第二电流端子与第二阳极（46）导电连接；以及壳体（12），该壳体具有：壳包围的第一区域（20），在所述第一区域中布置第一电化学单元（22）；壳包围的第二区域（40），在该第二区域中布置第二电化学单元（42）；以及隔离壁（80），该隔离壁将壳包围的第一区域（20）与壳包围的第二区域（40）分离。第一电化学单元（22）的阳极（26）与第二电化学单元（42）的阴极（48）导电连接。

技术领域

本发明涉及一种电化学储能器及其应用。

背景技术

在汽车工业中，明确地定义了对可重复充电的储能器或牵引用电池的使用寿命、安全性和可靠性的要求。因此，牵引用电池在使用寿命期间的安全和可靠运行是牵引用电池或牵引用电池方案的可接受性的一个主要方面。在此，成本方面首先是前提，因为电动车辆目前相比于带有内燃机的常规车辆而言还明显更为昂贵。可预见的是，用于安装到电动车辆中的电池组的最终安装将来在通常工资不低国家的客户驻地附近进行。因此，值得追求的是进一步降低组装电池系统组的开销和成本并且一同降低构造为电池组的电化学储能器的系统复杂性。

DE 10 2009 046 505 A1公开了一种用于将第一电池单元的电池极与第二电池单元的电池极连接的方法和一种带有根据本方法彼此连接的电池单元的电池。第一电池极具有够构造为其组成部分的凸肩元件，该凸肩元件实现对第二电池极直通且直接的即在没有中间连接其他部件的情况下材料配合或力配合且形状配合的以及导电连接，其中接触电阻小。以此方式，n个电池单元可以借助（n-1）个凸肩元件导电连接成一个电池组（其中，n是大于或等于2的整数）。

发明内容

本发明提出了一种具有所附的独立权利要求1所述的特征的电化学储能器及其根据权利要求16所述的应用。电化学储能器的有利实施形式是从属权利要求的主题。

电化学储能器例如电池或可重复充电的电池包括如下部件：第一电化学单元，其带有第一阳极、第一阴极和第一电流端子，第一电流端子与第一阴极导电连接；以及第二电化学单元，其具有第二阳极、第二阴极和第二电流端子，该第二电流端子与第二阳极导电连接。此外，储能器包括壳体，该壳体具有：壳包围的第一区域，在第一区域中布置第一电化学单元；壳包围的第二区域，在该第二区域中布置第二电化学单元；以及隔离壁，该隔离壁将壳包围的第一区域与壳包围的第二区域分离。第一电化学单元的阳极与第二电化学单元的阴极导电连接。

本发明具有如下优点：与其中在一个壳体中仅分别包含一电化学单元的传统储能器相比，包括根据本发明的电化学储能器的第二电化学单元的复杂性通过将这两个电化学单元集成到共同的壳体中来降低并且同时降低了组装根据本发明的储能器的元件方面的安装开销和成本。

第一电化学单元的阳极或第二电化学单元的阴极可以与壳体导电连接。由此，壳体在限定的中间电势上，该中间电势在第一电流端子的电势与第二电流电阻的电势之间。

储能器可以包括用于对第一电化学单元的阳极或第二电化学单元的阴极的电势进行电压检验的中间电压端子。中间电压端子能够实现监控第一电化学单元或第二电化学单元的电压并且在这两个电化学单元之间进行电流平衡。

在第一实施形式中，中间电压端子相对于壳体或第一壳体区域和/或第二壳体区域电绝缘地实施。在对此可替选的实施形式中，中间电压端子导电地与壳体或第一壳体区域和/或第二壳体区域导电连接，其中壳体尤其可以导电地构造。在最后的实施形式中，中间电压端子的电势限定了壳体的电势。

隔离壁优选构造为，使得抑制在第一电化学单元或壳包围的第一区域与第二电化学单元或壳包围的第二区域之间的离子迁移、液体迁移和/或压力平衡。由此，第一电化学单元和第二电化学单元在运行中基本上去耦。