DE102017203817A1

DE102017203817A1 - Energiespeichersystem, Verwendung eines Energiespeichersystems, Ladevorrichtung, System und Verfahren zum Laden eines Energiespeichers

Info

Publication number: DE102017203817A1
Application number: DE102017203817.9A
Authority: DE
Inventors: Yvan Gauthier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-03-08
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2018-09-13
Also published as: CN110383408A; EP3593368A1; WO2018162253A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von Energiespeichersystem, einer Verwendung eines Energiespeichersystems, einer Ladevorrichtung, einem System und einem Verfahren zum Laden eines Energiespeichers aufweisend einen wiederaufladbaren Energiespeicher (1), wobei der Energiespeicher (1) eine drehbar gelagerte erste Rolle (2) und eine Folie (4) mit Elektroden (60, 61, 63, 65, 66) aufweist, wobei die Folie (4) zumindest teilweise auf der ersten Rolle (2) gewickelt angeordnet ist.

Description

Feld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Energiespeichersystem, eine Verwendung eines Energiespeichersystems, eine Ladevorrichtung, ein System und ein Verfahren zum Laden eines Energiespeichers gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
Stand der Technik
US 2009/0268368 zeigt einen gerollten Folienkondensator. Der Folienkondensator weist zwei dielektrische Folien auf, die jeweils mit einem metallischen Elektrodenfilm beschichtet sind.
Wiederaufladbare Energiespeicher, beispielsweise Kondensatoren und/oder Batteriesysteme, finden sowohl in stationären Anwendungen, wie Windkraftanlagen oder Solarenergiesystemen, als auch in Kraftfahrzeugen, wie Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge, oder in Elektronikgeräten, wie Laptops oder Mobiltelefonen, Anwendung.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einem Energiespeichersystem aufweisend einen wiederaufladbaren Energiespeicher.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass der Energiespeicher eine drehbar gelagerte erste Rolle und eine Folie mit Elektroden aufweist, wobei die Folie zumindest teilweise auf der ersten Rolle gewickelt angeordnet ist.
Hintergrund der Erfindung ist, die gewickelten Elektroden des Energiespeichers abzuwickeln und wieder aufzuwickeln. Dadurch sind die Elektroden, insbesondere zum Laden, flächig in Kontakt bringbar mit einem Ladungsübertragungsmittel und/oder einer Ladungsquelle.
Erfindungsgemäß ist die Ladezeit verkürzbar und Ladeverluste sind reduzierbar.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Energiespeichersystem ein Aufnahmemittel für die Folie auf, das von der ersten Rolle beabstandet ist. Dadurch ist die Folie von der ersten Rolle abwickelbar und von dem Aufnahmemittel aufnehmbar.
Vorzugsweise weist das Aufnahmemittel eine drehbar gelagerte zweite Rolle auf, die mit der Folie verbunden ist, wobei die Folie aufwickelbar ist auf die zweite Rolle. Somit ist die Folie zum Laden von der ersten Rolle abwickelbar und auf die zweite Rolle aufwickelbar.
Ferner ist es von Vorteil, wenn das Aufnahmemittel einen Drehmotor aufweist zum Abrollen der Folie von der ersten Rolle und Aufwickeln der Folie auf die zweite Rolle. Von Vorteil ist dabei, dass das Abwickeln der Folie von der ersten Rolle und das Aufwickeln der Folie auf die zweite Rolle automatisiert ausführbar ist.
Vorzugsweise ist der Drehmotor im Inneren der zweiten Rolle angeordnet. Dadurch ist das Energiespeichersystem kompakt ausführbar.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn der Energiespeicher ein Rückstellmittel, insbesondere ein Federelement, aufweist zum Abrollen der Folie von der zweiten Rolle und Aufwickeln der Folie auf die erste Rolle. Somit ist die erste Rolle zum Aufwickeln der Folie antreibbar von dem Rückstellmittel, insbesondere rein mechanisch.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Energiespeicher als Kondensator ausgeführt, wobei die Folie als Dielektrikum ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Folie sowohl als Trägermaterial für die Elektroden fungiert als auch als Dielektrikum. Somit ist der Energiespeicher kompakt ausführbar.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Energiespeicher als wiederaufladbare Batterie ausgeführt, wobei die Folie als Festkörperelektrolyt ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Folie sowohl als Trägermaterial für die Elektroden fungiert als auch als Elektrolyt. Somit ist der Energiespeicher kompakt ausführbar.
Der Kern der Erfindung bei der Verwendung eines Energiespeichersystems wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach einem der auf das Energiespeichersystem gerichteten Ansprüche in einem Fahrzeug besteht darin, dass das Energiespeichersystem zumindest teilweise in einem Fahrzeug angeordnet wird.
Hintergrund der Erfindung ist, den Energiespeicher innerhalb des Fahrzeugs abwickelbar auszuführen. Dadurch ist die Ladezeit verkürzbar, da die Elektroden des Energiespeichers flächig kontaktierbar sind.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn in dem Fahrzeug, insbesondere in einem Fahrzeugboden des Fahrzeugs, eine verschließbare Öffnung angeordnet wird, insbesondere wobei die Folie durch die Öffnung hindurch kontaktiert wird, insbesondere elektrisch kontaktiert. Dadurch ist eine Ladungsquelle außerhalb des Fahrzeugs anordenbar. Die Ladungsquelle ist durch die Öffnung zumindest teilweise hindurchführbar, so dass die Ladungsquelle die Folie berührt.
Vorzugsweise weist ein Fahrzeugboden des Fahrzeugs eine Öffnung auf. Somit ist die Ladungsquelle unterhalb des Fahrzeugs anordenbar.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das Aufnahmemittel außerhalb des Fahrzeugs angeordnet, wobei das Fahrzeug eine Öffnung aufweist, wobei die Folie zumindest teilweise durch die Öffnung hindurchgeführt wird und mittels eines Koppelmittels mit der zweiten Rolle verbunden wird. Von Vorteil ist dabei, dass die zweite Rolle außerhalb des Fahrzeugs anordenbar ist. Somit ist der Drehmotor der zweiten Rolle von einer stationären Spannungsquelle antreibbar. Die Ladungsquelle
Der Kern der Erfindung bei der Ladevorrichtung für ein Energiespeichersystem, insbesondere wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach einem der auf das Energiespeichersystem gerichteten Ansprüche, ist, dass die Ladevorrichtung eine Ladungsquelle aufweist, von der Ladungen auf zumindest eine Elektrode des Energiespeichersystems übertragbar sind.
Von Vorteil ist es dabei, wenn die Ladungsquelle einen abgerundeten, insbesondere halbkugelförmigen oder kugelförmigen, Kontaktierungsbereich aufweist. Dadurch gleitet die Folie beim Aufwickeln und/oder Abwickeln über den Kontaktierungsbereich. Vorteilhafterweise ist die Folie mittels des Kontaktierungsbereichs spannbar, so dass die Folie den Kontaktierungsbereich großflächig berührt und keine Falten wirft.
Vorzugsweise weist die Ladevorrichtung einen Aktor zur Ausrichtung, insbesondere zur vertikalen Ausrichtung, der Ladungsquelle relativ zum Energiespeichersystem auf, insbesondere eine Hubsäule oder ein Elektrozylinder. Dadurch ist die vertikale Ausrichtung der Ladungsquelle relativ zum Energiespeichersystem automatisiert ausführbar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ladevorrichtung zur Positionierung der Ladungsquelle relativ zum Energiespeichersystem in einem Mobilteil angeordnet, insbesondere wobei die Ladevorrichtung zumindest einen Sensor zur Positionsbestimmung aufweist. Dadurch ist die Positionierung der Ladungsquelle relativ zum Energiespeichersystem automatisiert ausführbar.
Vorzugsweise ist die Ladungsquelle als ein Bandgenerator ausgeführt, beispielsweise als Van-de-Graaff-Generator. Von Vorteil ist dabei, dass elektrische Ladungen mittels Flächenkontakt von dem Bandgenerator auf zumindest eine auf der Folie angeordnete Elektrode übertragbar sind. Somit ist die Ladezeit verkürzbar. Eine gleichmäßige Ladungsverteilung auf der Folie ist erzeugbar.
Alternativ ist die Ladungsquelle als ein Kettengenerator ausgeführt, beispielsweise als Pelletron®. Von Vorteil ist dabei, dass ein Kettengenerator statt dem Band des Bandgenerators eine Kette mit Metallgliedern aufweist, die mit Kunststoffverbindern verbunden sind. Dadurch ist eine höhere Spannungsfestigkeit erreichbar. Somit ist die Ladezeit weiter verkürzbar.
Der Kern der Erfindung bei dem System zum Laden eines Energiespeichers, ist, dass das System ein Energiespeichersystem wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach einem der auf das Energiespeichersystem gerichteten Ansprüche und eine Ladevorrichtung wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach einem der auf die Ladevorrichtung gerichteten Ansprüche aufweist, wobei zum Laden des Energiespeichers die Ladungsquelle zumindest eine Elektrode der Folie berührt.
Hintergrund der Erfindung ist, die Elektroden des Energiespeichers zum Laden abzuwickeln und flächig zu kontaktieren. Dadurch ist die Ladezeit verkürzbar.
Der Kern der Erfindung bei dem Verfahren zum Laden eines Energiespeichers, insbesondere eines Energiespeichersystems wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach einem der auf das Energiespeichersystem gerichteten Ansprüche, ist, dass in einem ersten Verfahrensschritt eine zumindest eine Elektrode aufweisende Folie des Energiespeichers abgewickelt wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt die Folie wieder aufgewickelt wird und dabei die zumindest eine Elektrode Ladungen aufnimmt.
Hintergrund der Erfindung ist die Elektrode des Energiespeichers flächig zu kontaktieren, um eine gleichmäßige Verteilung der Ladungen auf der Elektrode zu bewirken. Vorteilhafterweise ist dadurch die Ladezeit verkürzbar.
Vorzugsweise berührt im zweiten Verfahrensschritt zumindest eine Elektrode der Folie eine Ladungsquelle, insbesondere einen Kontaktierungsbereich der Ladungsquelle, und nimmt Ladungen von der Ladungsquelle auf. Somit ist die Ladezeit verkürzbar.
Figurenliste
Im folgenden Abschnitt wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf die die Erfindung aber in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, erläutert. Die Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt.
Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Energiespeichersystems;
2 ein Fahrzeug 20 mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems zum Laden eines Energiespeichers;
3a eine Detailansicht einer Folie 4 eines Energiespeichers 1;
3b eine Seitenansicht der Folie 4 des Energiespeichers 1 und
4 . ein Fahrzeug 20 mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems zum Laden eines Energiespeichers.

Ausführungsformen der Erfindung
In 1 sind ein Energiespeicher 1, der eine erste drehbar gelagerte Rolle 2 und eine Folie 4 aufweist und ein Aufnahmemittel 9, aufweisend eine zweite drehbar gelagerte Rolle 10, des erfindungsgemäßen Energiespeichersystems dargestellt.
Die Folie 4 ist als Dielektrikum eines Kondensators beziehungsweise als Festelektrolyt einer Batterie ausgeführt, beispielsweise aus Kunststofffolie. Die Folie 4 ist mit zumindest einer Elektrode (60, 61, 63, 65, 66) verbunden, insbesondere beschichtet.
Ein erster Endabschnitt der Folie 4 ist mit der ersten Rolle 2 verbunden und zumindest teilweise um die erste Rolle 2 gewickelt angeordnet. Ein zweiter Endabschnitt der Folie 4 ist mit der zweiten Rolle 10 verbunden und zumindest teilweise um die zweite Rolle 10 gewickelt angeordnet. Die Folie 4 verbindet also die erste Rolle 2 mit der zweiten Rolle 10. Dabei sind die erste Rolle 2 und die zweite Rolle 10 beabstandet voneinander angeordnet.
Die Drehachsen (3, 11) der Rollen (2, 10) sind parallel und beabstandet voneinander angeordnet. Dabei drehen die erste Rolle 2 und die zweite Rolle 10 gleichsinnig.
Im Inneren der drehbar gelagerten ersten Rolle 2 ist ein Rückstellmittel 5, insbesondere ein Federelement, angeordnet, das eine Rückstellkraft auf die erste Rolle 2 ausübt, so dass die erste Rolle 2, nachdem die Folie 4 zumindest teilweise abgewickelt wurde, diese wieder aufwickelt.
Im Inneren der drehbar gelagerten zweiten Rolle 10 ist ein Drehmotor 12, insbesondere ein elektrischer Drehmotor, angeordnet, mittels dessen die zweite Rolle 10 drehbar ist. Dadurch ist die Folie 4 von der ersten Rolle 2 abwickelbar und auf die zweite Rolle 10 aufwickelbar, insbesondere entgegen der Rückstellkraft des Rückstellmittels 5. Das Aufnahmemittel 9 für die Folie 4 weist die zweite Rolle 10 und den Drehmotor 12 auf.
In einem ersten Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Laden eines Energiespeichers wird mittels des Drehmotors 12 die Folie 4 von der ersten Rolle 2 abgewickelt und auf die zweite Rolle 10 aufgewickelt.
Das System zum Laden eines Energiespeichers weist den Energiespeicher 1, die zweite Rolle 10 und eine Ladevorrichtung, aufweisend zumindest eine Ladungsquelle 6, insbesondere einen Bandgenerator oder einen Kettengenerator, und einen Aktor 7 auf.
Die Ladungsquelle 6 weist einen Kontaktierungsbereich 8 auf, der von der Ladungsquelle 6 geladen wird. Der Kontaktierungsbereich 8 überträgt Ladungen an zumindest eine Elektrode (60, 61, 63, 65, 66) der Folie 4, wenn diese den Kontaktierungsbereich 8 berührt. Dazu ist der Kontaktierungsbereich 8 abgerundet ausgeführt, insbesondere halbkugelförmig oder kugelförmig. Bein Aufwickeln oder Abwickeln der Folie 4 gleitet die Folie 4 auf dem Kontaktierungsbereich 8, wobei die Folie 4 gespannt wird, damit die Folie 4 den Kontaktierungsbereich 8 großflächig berührt und keine Falten wirft.
Ein Bandgenerator ist eine Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Gleichspannung. Er weist ein umlaufendes elektrisch isolierendes Band auf, das, zum Beispiel durch Reibung, elektrisch aufgeladen wird und deren Ladungen an den Kontaktierungsbereich abgegeben werden.
Ein Kettengenerator, insbesondere eine Pelletron®, weist statt des Bandes eine Kette mit metallischen Kettengliedern und elektrisch isolierenden Verbindern auf. Die Kettenglieder werden mittels Influenz geladen.
Im zweiten Verfahrensschritt wird die zweite Rolle 10 von dem Drehmotor 12 entkoppelt. Aufgrund der Rückstellkraft des Federelements 5 wird die Folie 4 von der zweiten Rolle 10 abgewickelt und auf die erste Rolle 2 aufgewickelt. Im zweiten Verfahrensschritt kehrt sich also die Drehrichtung der ersten und zweiten Rolle (2, 11) im Vergleich zum ersten Verfahrensschritt um.
Bevor die Folie 4 wieder auf die erste Rolle 2 aufgewickelt wird, wird die Ladungsquelle 6 mittels des Aktors 7 zu der Folie 4 bewegt, bis dass die Ladungsquelle 6, insbesondere der Kontaktierungsbereich 8, die Folie 4 berührt, insbesondere spannt. Vorzugsweise ist die Ladungsquelle 6 zwischen der ersten Rolle 2 und der zweiten Rolle 10 angeordnet, so dass die Ladungsquelle 6 einen Bereich der Folie 4 berührt, der zu diesem Zeitpunkt weder auf der ersten Rolle 2 noch auf der zweiten Rolle 10 aufgewickelt ist.
Der Aktor 7 ist als Elektrozylinder oder Hubsäule ausgeführt. Unter einem Elektrozylinder wird dabei eine integrierte Kombination aus einem Elektromotor, einem Getriebe und einer Gewindespindel als Hubwerk verstanden. Eine Hubsäule wird dagegen pneumatisch angetrieben
Zumindest eine Elektrode (60, 61, 63, 65, 66) ist auf der der Ladungsquelle 6 zugewandten Seite der Folie 4 angeordnet, so dass die Elektrode (60, 61, 63, 65, 66) die Ladungsquelle 6, insbesondere den Kontaktierungsbereich 8, im zweiten Verfahrensschritt berührt. Dabei werden Ladungen von der Ladungsquelle 6 auf die Elektrode (60, 61, 63, 65, 66) übertragen.
Vorzugsweise ist die Elektrode als metallische Beschichtung der Folie 4 ausgeführt.
In 2 ist das erfindungsgemäße System zum Laden eines Energiespeichers in einem Fahrzeug 20 dargestellt.
In dem Fahrzeug 20 sind der Energiespeicher 1 mit der Folie 4 und das Aufnahmemittel 9 angeordnet, insbesondere unterhalb zumindest eines Sitzes des Fahrzeugs 20. Eine Bodenplatte des Fahrzeugs 20 weist eine Öffnung, auf. Die Öffnung ist mittels einer Klappe verschließbar, insbesondere mittels eines Motors automatisierbar verschließbar.
Das Fahrzeug 20 ist auf einer Fahrbahn 23 verfahrbar angeordnet. Die Fahrbahn 23 weist eine Öffnung 27 auf, unterhalb der die Ladungsquelle 6 angeordnet ist.
Die Ladevorrichtung ist in einem Mobilteil 21 unterhalb der Fahrbahn 23 angeordnet. Das Mobilteil 21 ist verfahrbar unterhalb der Fahrbahn 23 angeordnet. Vorzugsweise ist das Mobilteil 21 mittels Rädern (25, 26) auf Schienen 24 verfahrbar angeordnet.
Das Mobilteil 21 weist einen Sensor 22 zur Positionsbestimmung auf. Mittels des Sensors 22 ist die Position des Mobilteils 21 relativ zum Fahrzeug 20 beziehungsweise relativ zum Energiespeicher 1 bestimmbar. Somit ist die Position des Mobilteils 21 an die Position des Fahrzeugs 20 beziehungsweise des Energiespeichers 1 anpassbar.
Das Fahrzeug 20 wird zum Laden oberhalb des Mobilteils 21 geparkt. Das Mobilteil 21 wird derart unterhalb des Fahrzeugs 20 positioniert, dass die Ladevorrichtung zumindest teilweise durch die Öffnung 27 in der Fahrbahn 23 und die Öffnung im Fahrzeug 20 hindurchführbar ist, so dass die Ladungsquelle 6, insbesondere der Kontaktierungsbereich 8, die Folie 4 berührt, insbesondere spannt.
Vorzugsweise erstreckt sich die Öffnung 27 in der Fahrbahn 23 entlang einer Verfahrrichtung des Mobilteils 21, insbesondere erstreckt sich die Öffnung 27 langgestreckt. Alternativ weist die Fahrbahn 23 mehrere Öffnungen auf, die entlang der Verfahrrichtung des Mobilteils 21 angeordnet sind.
In 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Energiespeichersystems gezeigt. Dabei ist der Energiespeicher 1 mit der ersten Rolle 2 in dem Fahrzeug 20 angeordnet und das Aufnahmemittel 9 und die Ladungsquelle 6 sind unterhalb der Fahrbahn 23 angeordnet.
Die Folie 4 erstreckt sich durch eine Öffnung in einem Fahrzeugboden des Fahrzeugs 20 hindurch und ist mittels eines Koppelmittels 29 mit einer weiteren Folie 28 verbunden, die mit dem Aufnahmemittel 9, insbesondere der zweiten Rolle 10 verbunden ist. Dazu ist die Folie 4 und/oder die weitere Folie durch die Öffnung 27 in der Fahrbahn 23 geführt.
Vorzugsweise wird die Folie 4 unterhalb der Fahrbahn 23 von der Ladungsquelle 6 kontaktiert. Zwischen der Fahrbahn 23 und der Ladungsquelle 6 ist ein Berührungsschutz angeordnet.
In 3a und 3b ist die Folie 4 mit den Elektroden (60, 61, 63, 65, 66) im Detail dargestellt. Auf jeder Seite der Folie 4 ist zumindest eine Elektrode (60, 61, 63, 65, 66) angeordnet. Dabei sind Elektroden (63, 65, 66) der Kathode auf der einen Seite der Folie 4 und Elektroden (60, 61) der Anode sind auf der gegenüberliegenden Seite der Folie 4 angeordnet. In 3a sind die Elektroden (60, 61) der Anode mit gestrichelten Linien dargestellt, da diese sich auf der vom Betrachter abgewandten Seite der Folie 4 befinden.
Die Elektroden (63, 65, 66) der Kathode und die Elektroden (60, 61) der Anode sind in einer Erstreckungsrichtung der Folie 4, insbesondere einer Wickelrichtung, in der die Folie 4 auf die erste Rolle 2 aufgewickelt ist, alternierend angeordnet. Dabei ist die Folie 4 sowohl in der Erstreckungsrichtung als auch in einer Querrichtung zu der Erstreckungsrichtung zwischen einer jeweiligen Elektrode (63, 65, 66) der Kathode und einer jeweiligen zu dieser Elektrode (63, 65, 66) nächstbenachbarten Elektrode (60, 61) der Anode angeordnet.
Vorzugsweise erstreckt sich jede Elektrode (60, 61, 63, 65, 66) gerade so weit in Wickelrichtung auf der Folie 4, dass sie im auf der ersten Rolle 2 aufgewickelten Zustand im Wesentlichen einmal die erste Rolle 2 umgibt. Die Breite der Elektroden (60, 61, 63, 65, 66) nimmt also in Wickelrichtung mit zunehmenden Durchmesser des Folienwickels auf der ersten Rolle 2 zu.
In der Erstreckungsrichtung der Folie 4 ist also zwischen den Elektroden (60, 61, 63, 65, 66) jeweils ein elektrodenfreier Folienabschnitt 64 angeordnet.
Die Elektroden (63, 65, 66) der Kathode sind auf der Folie 4 linksbündig und die Elektroden (60, 61) der Anode sind auf der Folie 4 rechtsbündig angeordnet. Somit erstrecken sich die Elektroden (60, 61, 63, 65, 66) in einer Querrichtung zur Wickelrichtung auf einer Seite bis zum Rand der Folie 4 und sind auf der gegenüberliegenden Seite vom Rand der Folie 4 beabstandet. Dadurch sind die Elektroden (60, 61, 63, 65, 66) der Kathode beziehungsweise der Anode seitlich kontaktierbar.
Die Folie 4 weist einen ersten Schutzfolienabschnitt 62 und einen zweiten Schutzfolienabschnitt 67 auf, die jeweils an einem jeweiligen Endbereich der Folie 4 angeordnet sind. Mittels des ersten Schutzfolienabschnitts 62 ist die Folie 4 mit der zweiten Rolle 10 verbunden. Mittels des zweiten Schutzfolienabschnitts 67 ist die Folie 4 mit der ersten Rolle 2 verbunden. Dabei ist der jeweilige Schutzfolienabschnitt (62, 67) zumindest breit genug ausgeführt, dass die jeweilige Rolle zumindest einmal umwickelbar ist mittels des jeweiligen Schutzfolienabschnitts (62, 67).
In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Folie zwei Folienlagen auf, die miteinander verbunden sind, insbesondere verklebt oder verschweißt. Auf einer ersten Folienlage ist einseitig zumindest eine Elektrode der Anode angeordnet und auf einer zweiten Folienlage ist einseitig zumindest eine Elektrode der Kathode angeordnet. Die Folienlagen sind dabei derart miteinander verbunden, dass zwischen den Elektroden der Anode und der Kathode jeweils Folie angeordnet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2009/0268368 [0002]

Claims

Energiespeichersystem aufweisend einen wiederaufladbaren Energiespeicher (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (1) eine drehbar gelagerte erste Rolle (2) und eine Folie (4) mit Elektroden (60, 61, 63, 65, 66) aufweist, wobei die Folie (4) zumindest teilweise auf der ersten Rolle (2) gewickelt angeordnet ist.
Energiespeichersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiespeichersystem ein Aufnahmemittel (9) für die Folie (4) aufweist, das von der ersten Rolle (2) beabstandet ist.
Energiespeichersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmemittel (9) eine drehbar gelagerte zweite Rolle (10) aufweist, die mit der Folie (4) verbunden ist, wobei die Folie (4) aufwickelbar ist auf die zweite Rolle (10).
Energiespeichersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmemittel (9) einen Drehmotor (12) aufweist zum Abrollen der Folie (4) von der ersten Rolle (2) und Aufwickeln der Folie (4) auf die zweite Rolle (10), insbesondere wobei der Drehmotor (12) im Inneren der zweiten Rolle (10) angeordnet ist.
Energiespeichersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (1) ein Rückstellmittel (5), insbesondere ein Federelement, aufweist zum Abrollen der Folie (4) von der zweiten Rolle (10) und Aufwickeln der Folie (4) auf die erste Rolle (2).
Energiespeichersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (1) als Kondensator ausgeführt ist, wobei die Folie (4) als Dielektrikum ausgeführt ist.
Energiespeichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (1) als wiederaufladbare Batterie ausgeführt ist, wobei die Folie (4) als Festkörperelektrolyt ausgeführt ist.
Verwendung eines Energiespeichersystems nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für ein Fahrzeug (20), dadurch gekennzeichnet, dass das Energiespeichersystem zumindest teilweise in einem Fahrzeug (20) angeordnet wird.
Verwendung eines Energiespeichersystems nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fahrzeug (20), insbesondere in einem Fahrzeugboden des Fahrzeugs (20), eine verschließbare Öffnung angeordnet wird, insbesondere wobei die Folie (4) durch die Öffnung hindurch kontaktiert wird, insbesondere elektrisch kontaktiert.
Verwendung eines Energiespeichersystems nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmemittel (9) außerhalb des Fahrzeugs (20) angeordnet wird, wobei das Fahrzeug (20) eine Öffnung aufweist, wobei die Folie (4) zumindest teilweise durch die Öffnung hindurchgeführt wird und mittels eines Koppelmittels (29) mit der zweiten Rolle (10) verbunden wird.
Ladevorrichtung für ein Energiespeichersystem, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung eine Ladungsquelle (6) aufweist, von der Ladungen auf zumindest eine Elektrode (60, 61, 63, 65, 66) des Energiespeichersystems (1) übertragbar sind.
Ladevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladungsquelle (6) einen abgerundeten, insbesondere halbkugelförmigen oder kugelförmigen, Kontaktierungsbereich (8) aufweist.
Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung einen Aktor (7) zur Ausrichtung, insbesondere zur vertikalen Ausrichtung, der Ladungsquelle (6) relativ zum Energiespeichersystem aufweist, insbesondere eine Hubsäule oder ein Elektrozylinder.
Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladungsquelle zur horizontalen Positionierung der Ladungsquelle relativ zum Energiespeichersystem in einem Mobilteil (48) angeordnet ist, insbesondere wobei die Ladevorrichtung zumindest einen Sensor (49) zur Positionsbestimmung aufweist.
Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladungsquelle (6) als Bandgenerator oder Kettengenerator ausgeführt ist.
System zum Laden eines Energiespeichers (1), dadurch gekennzeichnet, dass das System ein Energiespeichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und eine Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15 aufweist, wobei zum Laden des Energiespeichers die Ladungsquelle (6), insbesondere der Kontaktierungsbereich (8), zumindest eine Elektrode (60, 61, 63, 65, 66) der Folie (4) berührt.
Verfahren zum Laden eines Energiespeichers (1), insbesondere eines Energiespeichersystems nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt eine zumindest eine Elektrode (60, 61, 63, 65, 66) aufweisende Folie (4) des Energiespeichers (1) abgewickelt wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt die Folie (4) wieder aufgewickelt wird und dabei die zumindest eine Elektrode (60, 61, 63, 65, 66) Ladungen aufnimmt.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Verfahrensschritt zumindest eine Elektrode (60, 61, 63, 65, 66) der Folie (4) eine Ladungsquelle (6), insbesondere einen Kontaktierungsbereich (8) der Ladungsquelle (6), berührt und Ladungen (60, 61, 63, 65, 66) von der Ladungsquelle (6) aufnimmt.