儲能裝置及其制造方法、和用于儲能裝置的單元電池制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種儲能裝置及其制造方法，以及用于儲能裝置的單元電池。所述儲能裝置包括堆疊在其中的多個單元電池，每個所述單元電池均包括電池體、設置在所述電池體一側處的正極端子、以及設置在電池體中的相對于所述電池體的中心與所述正極端子形成恒定旋轉角的負極端子，其中以使得另一個單元電池相對于一個單元電池旋轉恒定旋轉角的方式堆疊所述多個單元電池。根據本發明專利技術，能夠將儲能裝置中的溫度分布，即熱量分布保持均勻，且能夠提高所述端子與外部空氣之間的熱傳遞，并從而能夠提高冷卻效率。而且，通過提高冷卻功能而降低電阻值，以便能夠提高產品的性能和可靠性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種儲能裝置，且更特別涉及這樣一種儲能裝置，其在所有堆疊的單元電池(unit cell)之上具有平均的溫度分布，且有效地在正極端子和負極端子與外部空氣之間傳遞熱量，從而提高冷卻效率，并因此提高儲能裝置的性能和可靠性，本專利技術還涉及所述儲能裝置的制造方法和用于儲能裝置的單元電池。
技術介紹
通常，電化學能存儲裝置是成品的核心部件，其實質上用于所有移動信息通信裝置和電子器件中。而且，作為可應用于未來的電動汽車和移動電子器件的新再生能源領域，電化學能存儲裝置將無疑會被用作高質量的能量源。電化學能量存儲裝置的電化學電容器可被分為使用雙電層原理的雙電層電容器和使用電化學氧化還原反應的混合超級電容器。雙電層電容器越來越多地用于需要高輸出能量特征的領域中，但是卻具有諸如小容量的問題。另一方面，已經研究了混合超級電容器作為增強雙電層電容器的容量特征的新的代替方法。特別的是，混合超級電容器的鋰離子電容器(LIC)可具有比雙電層電容器的容量高3至4倍的存儲容量。在下文中，將解釋現有技術儲能裝置(諸如電化學電容器)的單元電池。如圖I所示,用于現有技術儲能裝置的單元電池10包括電池體13,其包括正極端子11和負極端子12。更具體地，電池體13通過交替地堆疊分別具有正極端子11和負極端子12的陰極和陽極形成，且所述電池體進一步包括用于電隔離陰極與陽極的分離器。正極端子11和負極端子12彼此平行地設置在電池體13的一側。如圖2所示，通過堆疊具有上述結構的多個單元電池10且模塊化單元電池10來構造儲能裝置I。在現有技術儲能裝置I中，以使得上部單元電池的負極端子與下部單元電池的正極端子連接的方式來堆疊所述多個單元電池10。換言之，所述多個單元電池10是以不同極性的端子沿堆疊方向交替地連接的方式來堆疊的，并因此所述多個單元電池串聯連接并被構造為能夠存儲與所需電壓相對應的電壓的儲能裝置。然而，由于單元電池10的正極端子11、負極端子12和電池體13的導電率不同，因此所有單元電池上的溫度分布是不均勻的，如果通過堆疊所述多個單元電池10來構造儲能裝置I的話，則仍然會遺留不均勻的溫度分布的問題，且最高溫度與最低溫度相差很多，如圖2所示，因此存在單元電池和儲能裝置的性能變差的問題。
技術實現思路
為了解決上述問題，已經開發了本專利技術，且本專利技術的目的是提供一種儲能裝置，其能夠使所堆疊的單元電池之上的溫度分布均勻，本專利技術還涉及所述儲能裝置的制造方法，和用于儲能裝置的單元電池。本專利技術的另一個目的是提供一種儲能裝置，其具有沿所有方向設置在其中的正極端子和負極端子，因此能夠有效地實現端子與外部空氣之間的熱傳遞，本專利技術還涉及所述儲能裝置的制造方法，和用于儲能裝置的單元電池。本專利技術的另一個目的是提供一種儲能裝置，其通過改進冷卻操作和降低電阻值來提高產品的性能和可靠性，本專利技術還涉及所述儲能裝置的制造方法，和用于儲能裝置的單 元電池。根據本專利技術的示例性實施例，提供了一種儲能裝置，其包括堆疊在其中的多個單元電池，每個所述單元電池均包括電池體、設置在電池體一側處的正極端子、以及設置在電池體中的相對于所述電池體的中心與所述正極端子形成恒定旋轉角的負極端子，其中以使得另一個單元電池相對于一個單元電池旋轉恒定旋轉角的方式來堆疊所述多個單元電池。所述一個單元電池的正極端子可串聯地連接至至另一個單元電池的負極端子，或所述一個單元電池的負極端子可串聯地連接至另一個單元電池的正極端子。當使得另一個單元電池相對于一個單元電池以恒定旋轉角旋轉地堆疊時，單元電池的電池體可被設計為使得另一個單元電池的電池體與一個單元電池的電池體沿堆疊方向彼此重合。例如，單元電池的電池體可具有方形或圓形形狀。旋轉角度可為90度。換言之，正極端子與負極端子之間相對于電池體的中心的旋轉角度可為90度。電池體可包括按順序堆疊的陰極和陽極，它們之間具有分離器，且陰極和陽極可分別包括正極端子和負極端子。陰極可包括正電流收集器(current collector,集流器)和設置在正電流收集器的每個相對表面上的正極活性材料層，且陽極可包括負電流收集器和設置在負電流收集器的每個相對表面上的負極活性材料層。根據本專利技術的另一個示例性實施例，提供了一種用于儲能裝置的單元電池，所述單元電池包括電池體、設置在電池體的一側處的正極端子、和設置在電池體中的相對于電池體的中心與正極端子形成恒定旋轉角的負極端子，其中用于儲能裝置的單元電池通過以下方式來構造儲能裝置，所述方式即，使得另一個單元電池相對于一個單元電池旋轉恒定旋轉角的方式來堆疊多個單元電池。根據本專利技術的又一個示例性實施例，提供了一種用于制造多個單元電池堆疊在其中的儲能裝置的方法，所述多個單元電池中的每個都包括電池體、設置在所述電池體的一側處的正極端子、和設置在所述電池體中的相對于所述電池體的中心與所述正極端子形成恒定旋轉角的負極端子，所述方法包括以使得另一個單元電池相對于一個單元電池旋轉恒定旋轉角的方式堆疊所述多個單元電池。附圖說明圖I是示意性地示出了用于現有技術儲能裝置的單元電池的立體圖；圖2是示出了現有技術的儲能裝置的立體圖和溫度分布圖，其中用于儲能裝置的多個單元電池堆疊在所述儲能裝置中，且也示出模擬結果的溫度分布；圖3是示意性地示出了根據示例性實施例的用于儲能裝置的單元電池的立體圖；圖4是示意性地示出了根據示例性實施例的儲能裝置的組裝立體圖；圖5是示意性地示出了根據示例性實施例的儲能裝置的分解立體圖；以及圖6是示出了根據示例性實施例的儲能裝置的模擬結果的溫度分布的視圖。·具體實施例方式在下文中，將參照附圖更加詳細地描述示例性實施例。在以下描述中，當在不同圖中示出元件時，相同的附圖符號和標記用于表示相同元件，將省略其額外的描述。在下文中，將參照圖3至圖6更加詳細地描述用于儲能裝置的單元電池和包括該單元電池的儲能裝置。圖3是示意性地示出了根據示例性實施例的用于儲能裝置的單元電池的立體圖，圖4是示意性地示出了根據示例性實施例的儲能裝置的組裝立體圖，圖5是示意性地示出了根據示例性實施例的儲能裝置的分解立體圖，以及圖6是示出了根據示例性實施例的儲能裝置的模擬結果的溫度分布的視圖。如圖3所示，根據示例性實施例的用于儲能裝置的單元電池110包括正極端子111、負極端子112和電池體113。正極端子111和負極端子112可以以相對于電池體113的中心形成恒定旋轉角的方式設置在電池體113中。例如，旋轉角可為90度。換言之，正極端子111與負極端子112之間相對于電池體113的中心的旋轉角可為90度，且因此電池體113可具有矩形形狀，但是不應將其視為限制性的。如果電池體113具有矩形形狀，則正極端子111和負極端子112可分別設置在電池體113的一個側表面上和與該一個側表面相鄰的另一個側表面上，因此，正極端子111和負極端子112相對于電池體113的中心形成90度的旋轉角。作為另一個實例,如果電池體113具有圓形形狀,則正極端子111和負極端子112圍繞電池體113的圓周設置，因而具有除90度以外的各種旋轉角。參照圖4和圖5，在根據示例性實施例的儲能裝置100中，堆疊多個具有上述結構的單元電池110。當堆疊所述多個單元電池110時，使得另一個單元電池相對于一個單元電池以本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種儲能裝置，所述儲能裝置包括堆疊在其中的多個單元電池，每個所述單元電池均包括：電池體、設置在所述電池體一側處的正極端子、以及設置在所述電池體中的相對于所述電池體的中心與所述正極端子形成恒定旋轉角的負極端子，其中，以使得另一個單元電池相對于一個單元電池旋轉所述恒定旋轉角的方式堆疊所述多個單元電池。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：尹燦，鄭玄喆，鄭永學，金倍均，
申請(專利權)人：三星電機株式會社，
類型：發明
國別省市：