DE112022000160T5

DE112022000160T5 - Lade- und Entladekomponente, Batteriezelle und Batteriemodul

Info

Publication number: DE112022000160T5
Application number: DE112022000160.7T
Authority: DE
Inventors: Yinglai WANG; Feng Guo; Yanhong Li; Qinxu JIANG; Jing Ma; Liukou XU; Wen Huang; Ling FANG
Original assignee: Hangzhou Narada Power Tech Co Ltd; HANGZHOU NARADA POWER TECHNOLOGY Co Ltd; Zhejiang Narada Power Source Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Narada Power Tech Co Ltd; HANGZHOU NARADA POWER TECHNOLOGY Co Ltd; Zhejiang Narada Power Source Co Ltd
Priority date: 2022-02-09
Filing date: 2022-02-09
Publication date: 2024-04-18
Also published as: US20230268569A1; AU2022374192A1; WO2023150942A1

Abstract

Bereitgestellt werden eine Lade- und Entladekomponente, eine Batteriezelle und ein Batteriemodul, die in Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden, wobei eine Lade- und Entladeeinheit eine positive Elektrodenplatte mit einem positiven Kollektorstreifen, eine negative Elektrodenplatte mit einem negativen Kollektorstreifen und einen Separator zum Isolieren der positiven Elektrodenplatte und der negativen Elektrodenplatte umfasst, wobei der positive Kollektorstreifen mindestens einen ersten positiven Kollektorstreifen und einen zweiten positiven Kollektorstreifen umfasst und der negative Kollektorstreifen mindestens einen ersten negativen Kollektorstreifen und einen zweiten Kollektorstreifen umfasst. Dabei sind die positive Elektrodenplatte, der Separator und die negative Elektrodenplatte aufeinander gestapelt vorgesehen; wobei der positive Kollektorstreifen und der negative Kollektorstreifen auf der gleichen Seite der positiven Elektrodenplatte und der negativen Elektrodenplatte versetzt sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf das technische Gebiet von Lithium-Ionen-Batterien, spezifisch auf eine Lade- und Entladekomponente, eine Batteriezelle und ein Batteriemodul.
Stand der Technik
Blei-Säure-Akku ist billig, hat leicht zu beschaffende Rohstoffe und zuverlässige Leistung, so dass er in verschiedenen Bereichen weit verbreitet ist, aber durch seine geringe spezifische Energie und kurze Lebensdauer ist der Verwendungsbereich von Blei-Säure-Akku begrenzt.
Lithium-Ionen-Batterien haben eine hohe Monomer-Klemmenspannung, eine hohe spezifische Energie, eine lange Lebensdauer und einen Umweltschutz, der die Mängel von Blei-Säure-Akku gerade noch überwinden kann. Die vorhandenen Lade- und Entladekomponenten sind in Wickeltyp oder Laminattyp unterteilt. Der Wickeltypprozess ist einfacher und einfach zu bedienen, und es ist einfach, eine industrielle Automatisierung zu realisieren. Gegenwärtig verwenden die meisten Unternehmen auf dem Markt den Wickeltyp. Der Innenwiderstand des Wicklungstyps ist jedoch relativ hoch und die Batterielebensdauer ist kurz, da die Wicklungsbatterie nur eine Wärmeübertragung zwischen der Elektrodenplatte und dem Separator in einer Richtung hat, was zu einer ernsthaften Temperaturgradientenverteilung führt, wobei das Phänomen der internen hohen Temperatur und der externen niedrigen Temperatur auftritt, wodurch die Lebensdauer der Batterie beeinträchtigt wird. Darüber hinaus ist die kraftaufnehmende Fläche zwischen den Separator der Elektrodenplatte der gestapelten Batteriezellen konsistent und es gibt keinen offensichtlichen Spannungskonzentrationspunkt und wobei der Laminattyp eine höhere Ratenleistung und eine höhere Kapazitätsdichte hat.
Aufgrund der umständlichen Verfahrensschritte der Batterien des Laminattyps ist es schwierig, eine gute Konsistenz zu erreichen, was ebenfalls ein wichtiger Faktor ist, der die breite Anwendung von Batterien des Laminattyps einschränkt.
Die derzeit aus Lithium-Ionen-Batterien gezogenen Kollektorstreifen sind in Form von vollen Kollektorstreifen oder einzelnen Kollektorstreifen. Auch wenn eine kleine Anzahl von Menschen Doppel-Kollektorstreifen ausprobiert haben, werden sie alle in Lithiumbatterien des Wickeltyps sein, das heißt, die Kollektorstreifen werden aus einer einzigen Lade- und Entladeeinheit gezogen, und dann werden die Lade- und Entladekomponenten parallel geschaltet, um einen Doppel-Kollektorstreifen zu bilden. Bei Lithium-Ionen-Batterien des Laminattyps hat jedoch aufgrund des Einflusses der Einheitlichkeit niemand eine Einstellung von Doppel-Kollektorstreifen ausprobiert.
Aufgabe der Erfindung
Um mindestens einen Mangel des Standes der Technik zu überwinden, stellt die vorliegende Anmeldung eine gestapelte Lade- und Entladeeinheit, eine Batteriezelle und ein Batteriemodul mit guter Einheitlichkeit bereit.
Um den obigen Zweck zu erreichen, stellt die vorliegende Anmeldung eine Lade- und Entladekomponente zur Verwendung in Lithium-Ionen-Batterien bereit, wobei die Lade- und Entladekomponente eine positive Elektrodenplatte mit einem positiven Kollektorstreifen, eine negative Elektrodenplatte mit einem negativen Kollektorstreifen und einen Separator zum Isolieren der positiven Elektrodenplatte und der negativen Elektrodenplatte umfasst, wobei der positive Kollektorstreifen mindestens einen ersten positiven Kollektorstreifen und einen zweiten positiven Kollektorstreifen, die elektrisch verbunden sind, umfasst und der negative Kollektorstreifen mindestens einen ersten negativen Kollektorstreifen und einen zweiten Kollektorstreifen umfasst, die elektrisch verbunden sind, wobei die positive Elektrodenplatte, der Separator und die negative Elektrodenplatte aufeinander gestapelt vorgesehen sind; wobei der positive Kollektorstreifen und der negative Kollektorstreifen auf der gleichen Seite der positiven Elektrodenplatte und der negativen Elektrodenplatte versetzt sind, wobei genauer gesagt die positiven Kollektorstreifen, umfassend mindestens einen ersten positiven Kollektorstreifen und einen zweiten positiven Kollektorstreifen, alle auf einer Seite der positiven Elektrodenplatte versetzt sind, wobei die negativen Kollektorstreifen, umfassend mindestens einen ersten positiven Kollektorstreifen und einen zweiten negativen Kollektorstreifen, alle auf einer Seite der negativen Elektrodenplatte versetzt sind, wobei sowohl der positive Kollektorstreifen als auch der negative Kollektorstreifen sich auf der gleichen Seite der schichtweise gestapelten positiven Elektrodenplatte und negativen Elektrodenplatte befinden. Durch die Einstellung dieser Struktur wird die Gleichmäßigkeit der Lade- und Entladekomponente und Batteriezelle und dergleichen verbessert.
Fachleute glauben im Allgemeinen, dass „das Anordnen des Kollektorstreifenkörpers im Mittelteil des oberen Endes des Elektrodenplattenkörpers die ungleichmäßige Stromverteilung verbessern kann, die durch die Versetzung eines Kollektorstreifens verursacht wird“, wie in dem chinesischen Gebrauchsmuster mit der Veröffentlichungsnummer CN208637499 U. Nachdem der Anmelder jedoch eine einzigartige Struktur aufgestellt hatte, stellte er fest, dass mindestens zwei Kollektorstreifen in den positiven Elektrodenplatten und negativen Elektrodenplatten verwendet werden und die Kollektorstreifen alle auf der gleichen Seite der positiven Elektrodenplatten und negativen Elektrodenplatten versetzt sind, was die Konsistenz erhöht, wodurch die technische Voreingenommenheit des Fachmanns überwunden wird.
Optional weisen sowohl die positive Elektrodenplatte als auch die negative Elektrodenplatte eine Mittelachse auf, wobei sich die positiven Kollektorstreifen alle auf einer Seite der Mittelachse der positiven Elektrodenplatte befinden, wobei sich die negativen Kollektorstreifen alle auf der anderen Seite gegenüber der einen Seite der Mittelachse der negativen Elektrodenplatte befinden, das heißt, nach dem Stapeln befinden sich die positive und die negative Kollektorstreifen jeweils auf beiden Seiten der Mittelachse der Lade- und Entladekomponente, wobei der positive Kollektorstreifen und der negative Kollektorstreifen jeweils hintereinander entlang der oberen Seite der positiven Elektrodenplatte oder der negativen Elektrodenplatte vorgesehen sind, z.B: die ersten positiven Kollektorstreifen, die zweiten positiven Kollektorstreifen, die zweiten negativen Kollektorstreifen und die ersten negativen Kollektorstreifen sind nacheinander entlang der oberen Seite des Elektrodenplatte vorgesehen.
Optional ist die positive Kollektorstreifen zu einer Seite der Mittelachse der positiven Elektrodenplatte versetzt, wobei die negativen Kollektorstreifen auf der anderen Seite gegenüber der einen Seite der Mittelachse der negativen Elektrodenplatte versetzt sind. Genauer gesagt fällt die zentrale Symmetrieachse zwischen allen positiven Kollektorstreifen nicht mit der Viertelachse der positiven Elektrodenplatte zusammen, wobei die zentrale Symmetrieachse zwischen allen negativen Kollektorstreifen nicht mit der Viertelachse der Negativplatte zusammenfällt, darüber hinaus wird die zentrale Symmetrieachse zwischen allen positiven Kollektorstreifen auf die Seite der Viertelachse der positiven Elektrodenplatte gelegt, die von den negativen Kollektorstreifen abgewandt ist, wobei die zentrale Symmetrieachse zwischen allen negativen Kollektorstreifen auf die Seite der Viertelachse der negativen Elektrodenplatte gelegt wird, die von den positiven Kollektorstreifen abgewandt ist, wobei der Versatzabstand kann die Hälfte des Abstands zwischen den positiven Kollektorstreifen oder mehr oder weniger betragen.
Optional ist es vorgesehen, dass der erste positive Kollektorstreifen weiter von der Mittelachse der positiven Elektrodenplatte als der zweite positive Kollektorstreifen entfernt ist, wobei der Abstand zwischen dem ersten positiven Kollektorstreifen und der Kante der positiven Elektrodenplatte die erste Länge ist, wobei der Abstand zwischen dem ersten positiven Kollektorstreifen und dem zweiten positiven Kollektorstreifen die zweite Länge ist, wobei die erste Länge kleiner als die zweite Länge ist, wobei der Abstand zwischen dem ersten positiven Kollektorstreifen und dem Rand der positiven Elektrodenplatte klein. Der Abstand zwischen dem zweiten positiven Kollektorstreifen und der Mittelachse der positiven Elektrodenplatte ist die dritte Länge, wobei die zweite Länge kleiner als die dritte Länge ist, wobei der Abstand zwischen dem zweiten positiven Kollektorstreifen und der Mittelachse relativ groß ist.
Optional ist es vorgesehen, dass die Mittelachse der positiven Elektrodenplatte mit der Mittelachse der negativen Elektrodenplatte zusammen fällt, wobei der erste negative Kollektorstreifen weiter von der Mittelachse der negativen Elektrodenplatte als der zweite negative Kollektorstreifen entfernt ist, wobei der erste negative Kollektorstreifen und der erste positive Kollektorstreifen symmetrisch zur Mittelachse vorgesehen sind, wobei der Abstand zwischen dem ersten negativen Kollektorstreifen und dem zweiten negativen Kollektorstreifen gleich der zweiten Länge ist, wobei der Abstand zwischen den positiven Kollektorstreifen gleich dem Abstand zwischen den negativen Kollektorstreifen ist.
Optional ist es vorgesehen, dass die Breiten des ersten negativen Kollektorstreifens und des zweiten negativen Kollektorstreifens nicht gleich sind, was nicht nur sicherstellt, dass die Gesamtbreite die Überstromanforderung erfüllt, sondern auch das Risiko einer Größeninterferenz vermeidet.
Optional ist es vorgesehen, dass die Breite des negativen Kollektorstreifens nahe der Mittelachse als die Breite des negativen Kollektorstreifens nahe der Kante größer ist.
Optional ist es vorgesehen, dass es jeweils mehrere positive Elektrodenplatten und negative Elektrodenplatten gibt, alle ersten positiven Kollektorstreifen sind elektrisch verbunden, wobei alle zweiten positiven Kollektorstreifen elektrisch verbunden sind, wobei alle ersten negativen Kollektorstreifen elektrisch verbunden sind, wobei alle zweiten negativen Kollektorstreifen elektrisch verbunden sind. Optional ist es vorgesehen, dass die entsprechenden ersten positiven Kollektorstreifen, zweiten positiven Kollektorstreifen, ersten negativen Kollektorstreifen und zweiten negativen Kollektorstreifen unterschiedlicher positiven Elektrodenplatten oder negativen Elektrodenplatten gleich sind, wodurch die entsprechenden ersten positiven Kollektorstreifen, zweiten positiven Kollektorstreifen, ersten negativen Kollektorstreifen und zweiten negativen Kollektorstreifen gestapelt werden, um die erste positive Kollektorstreifengruppe, die zweite positive Kollektorstreifengruppe, die erste negative Kollektorstreifengruppe und die zweite negative Kollektorstreifengruppe zu bilden. Die Kollektorstreifen können miteinander gepresst, geschweißt oder geklebt werden.
Optional ist auf der oberen Seite der positiven Elektrode eine keramische Isolierschicht vorgesehen, wobei die Dicke der keramischen Isolierschicht 0,5 mm bis 8 mm beträgt, welche 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm oder dergleichen betragen kann.
Optional sind die positive Elektrodenplatte, die negative Elektrodenplatte und der Separator in der gleichen Lade- und Entladekomponente alle gleich, das heißt, es werden die gleiche Größe, Form, das gleiche Material, die gleiche Struktur und dergleichen verwendet.
Die vorliegende Anmeldung stellt auch eine Batteriezelle bereit, umfassend zwei beliebige oben beschriebene Lade- und Entladekomponenten, die elektrisch verbunden sind, und einen Verbindungssteg zum Verbinden verschiedener Lade- und Entladeeinheiten, wobei der Verbindungssteg einen Hauptbereich und mindestens zwei Verbindungsarme umfasst: die mindestens zwei Verbindungsarme sind jeweils elektrisch mit dem Hauptkörperbereich verbunden, und wobei mindestens ein Verbindungsarm mit einem positiven Kollektorstreifen oder einem negativen Kollektorstreifen einer der Lade- und Entladekomponenten verbunden ist, wobei mindestens ein weiterer Verbindungsarm mit einem positiven Kollektorstreifen oder einem negativen Kollektorstreifen einer weiteren Lade- und Entladekomponente verbunden ist.
Die optionalen Verbindungsarme sind geradzahlig, wobei der Verbindungsarm sich von dem Hauptbereich erstreckt, und wobei ein Teil des Verbindungsarms mit einer der Lade- und Entladekomponenten verbunden ist, wobei ein anderer Teil oder alle andere Verbindungsarme mit einer anderen Lade- und Entladekomponente verbunden sind. Es kann zwei, vier, sechs, acht oder dergleichen Verbindungsarme geben.
Optional ist es vorgesehen, dass es vier Verbindungsarme gibt, wobei die vier Verbindungsarme sich von dem Hauptbereich erstrecken und wobei zwei der Verbindungsarme mit einer der Lade- und Entladekomponenten verbunden sind, wobei zwei andere der Verbindungsarme mit einer anderen Lade- und Entladekomponente verbunden sind.
Optional ist es vorgesehen, dass die zwei mit derselben Lade- und Entladekomponente verbundenen Verbindungsarme sich auf derselben geraden Linie befinden, was die effektive Kontaktfläche vergrößern kann, und wobei es ein Spalt zwischen den Verbindungsarmen gibt, die verschiedene Lade- und Entladekomponenten verbinden.
Optional ist es vorgesehen, dass der Hauptbereich an einer dem Spalt entsprechenden Position mit einer Nut versehen ist.
Optional ist es vorgesehen, dass ein Pluspol-Verbindungssteg zur Verbindung mit dem positiven Kollektorstreifen dient, wobei ein Sicherungsloch zwischen dem Hauptbereich des positiven Kollektorstreifen-Verbindungssteg und dem Verbindungsarm vorgesehen ist.
Optional ist es vorgesehen, dass ein negativer Kollektorstreifen-Verbindungssteg zur Verbindung mit dem negativen Kollektorstreifen dient, wobei der Hauptbereich des negativen Kollektorstreifen-Verbindungsstegs eine Pockmark-Verarbeitung durchläuft.
Optional ist es vorgesehen, dass die Höhe des positiven Kollektorstreifens größer als die Breite des damit verbundenen Verbindungsarms ist.
Optional ist es vorgesehen, dass die Batteriezelle auch eine obere Abdeckung umfasst, wobei mehr als zwei Lade- und Entladekomponenten durch Schmetterlingsschweißen verbunden sind, wobei der Verbindungssteg und die obere Abdeckung verschweißt sind, wobei die obere Abdeckung mit einem dreistufigen Plattform-Flüssigkeitseinspritzloch versehen ist.
Optional ist es vorgesehen, dass die obere Abdeckung eine Lichtplatte und einen Pol umfasst, wobei der kürzeste Abstand zwischen dem Gummierungsteil des Pols und der Lichtplatte 0,75 mm bis 1,0 mm beträgt.
Die vorliegende Anmeldung stellt auch ein Batteriemodul bereit, umfassend mehrere Batteriezellen wie oben beschrieben; einen Rahmen zum Stützen der Batteriezelle; eine zwischen benachbarten Batteriezellen angeordnete Wärmeleitplatte; und einen Luftkanal, der sich in der Mitte des Rahmens befindet.
Zusammenfassend werden in der positiven Elektrodenplatte und der negativen Elektrodenplatte der von der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Lade- und Entladekomponente, der Batteriezelle und des Batteriemoduls das Setzen von mindestens zwei Kollektorstreifen genutzt, und wobei, nachdem die Kollektorstreifen auf der gleichen Seite der positiven und negativen Elektrodenplatten versetzt sind, die Konsistenz vielmehr erhöht wird, was die technische Voreingenommenheit des Fachmanns überwindet.
Kurzebeschreibung der Zeichnungen

1 ist eine schematische Darstellung der positiven Elektrodenplatte, die in erstem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird;
2 ist eine schematische Darstellung der negativen Elektrodenplatte, die in erstem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird;
3 ist eine teilweise vergrößerte Darstellung des Bereichs A in 2;
4 ist jeweils eine Draufsicht, eine Vorderansicht und eine Unteransicht der Lade- und Entladekomponente, die in erstem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird;
5 ist eine Vorderansicht und eine schematische Darstellung der Schnittfläche A-A für einen Pluspol-Verbindungssteg, der in erstem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird;
6 ist eine Vorderansicht und eine schematische Darstellung der Schnittfläche B-B für einen Minuspol-Verbindungssteg, der in erstem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird;
7 ist eine schematische Darstellung des kontinuierlichen Laserschweißens der Lade- und Entladekomponente, die in erstem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird;
8 ist eine schematische Darstellung des Schmetterlingsschweißens der Lade- und Entladekomponente, die in erstem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird;
9 ist eine schematische Teilschnittsansicht der Batteriezelle in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung, nachdem sie in dem Gehäuse und der oberen Abdeckung installiert ist;
10 ist eine Draufsicht auf die Batteriezelle in 9;
11 ist eine Draufsicht auf weitere positive Elektrodenplatte, die von dem vorliegenden Ausführungsbeispielen bereitgestellt wird;
12 ist eine schematische Darstellung des Batteriemoduls, das von dem vorliegenden Ausführungsbeispielen bereitgestellt wird; und
13 ist eine innere schematische Darstellung des teilweise weggeschnittenen Batteriemoduls, das von dem vorliegenden Ausführungsbeispielen bereitgestellt wird.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Um die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Anmeldung verständlicher zu machen, werden bevorzugte Ausführungsbeispiele unten im Detail zusammen mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
Mit Bezug auf 1 bis 4 stellt das erste Ausführungsbeispiel eine Lade- und Entladekomponente für Lithium-Ionen-Batterien bereit. Die Lade- und Entladeeinheit 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Wickelkern, wobei die Lade- und Entladekomponente eine positive Elektrodenplatte 100 mit einem positiven Kollektorstreifen, eine negative Elektrodenplatte 200 mit einem negativen Kollektorstreifen und einen Separator zum Isolieren der positiven Elektrodenplatte und der negativen Elektrodenplatte umfasst, wobei der positive Kollektorstreifen einen ersten positiven Kollektorstreifen 111 und einen zweiten positiven Kollektorstreifen 112 umfasst, wobei der negative Kollektorstreifen einen ersten negativen Kollektorstreifen 211 und einen zweiten negativen Kollektorstreifen 212 umfasst, wobei die positive Elektrodenplatte, der Separator und die negative Elektrodenplatte aufeinander gestapelt vorgesehen sind; wobei der positive Kollektorstreifen und der negative Kollektorstreifen auf der gleichen Seite der positiven Elektrodenplatte und der negativen Elektrodenplatte versetzt sind. Durch die Einstellung dieser Struktur wird die Gleichmäßigkeit der Lade- und Entladekomponente und Batteriezelle und dergleichen verbessert.
Der Separator in diesem Ausführungsbeispiel ist eine mit Klebstoff beschichtete Keramikmembran. Der spezifische Separator ist in zwei Seiten unterteilt, eine Seite ist mit Funktionskeramik (Kleber auf Wasserbasis + β-Aluminiumoxid) beschichtet, die andere Seite ist nur eine mit Klebstoff beschichtete Schicht und wobei die mit Funktionskeramik beschichtete Seite zur negativen Elektrodenplatte zeigt, und die mit Klebstoff beschichtete Schicht zur positiven Elektrodenplatte zeigt, und in anderen Ausführungsbeispielen kann der Separator jedoch auch aus anderen Materialien bestehen, solange sie die Rolle der Isolierung spielen kann.
In 1 ist die schematische Darstellung der positiven Elektrodenplatte gezeigt, wobei die positive Elektrodenplatte in diesem Ausführungsbeispiel eine rechteckige Form annimmt, und die Kollektorstreifen sind ebenfalls rechteckig, wobei sowohl die positive Elektrodenplatte als auch die negative Elektrodenplatte eine Mittelachse aufweisen, wobei die Mittelachse der positiven Elektrodenplatte in 1 durch die längere strichpunktierte Linie dargestellt ist, wobei die Breitseite der positiven Elektrodenplatte sich entlang der oberen Seite der positiven Elektrodenplatte erstreckt, wobei das a in 1 die Breite der positiven Elektrodenplatte ist, wobei die Höhe b der positiven Elektrodenplatte parallel zur Mittelachse der positiven Elektrodenplatte ist, wobei die Mittelachse in diesem Ausführungsbeispiel die zentrale Symmetrielinie ist. In anderen Ausführungsbeispielen ist beispielsweise, wenn die Elektrodenplatte eine asymmetrische Form ist, die Mittelachse eine Linie, die durch den Mittelpunkt der Breitseite verläuft, und die Linie kann senkrecht zur Breitseite sein, wobei, wenn die Breitseite uneben und nicht linear ist, die Linie nicht senkrecht zur Breitseite sein darf, solange der Verbindungsbereich zwischen dem positiven Kollektorstreifen und dem negativen Kollektorstreifen grob unterscheidbar ist. Bei einigen zentralsymmetrischen Elektrodenplatten darf die Mittelachse natürlich nicht die zentrale Symmetrielinie sein, solange der Bereich obere Seite der Kollektorstreifen grob unterschieden werden kann, mit dem die positive Kollektorstreifen oder die negative Kollektorstreifen verbunden ist. Die Höhe e der Kollektorstreifen ist auch in 1 gezeigt. In 2 ist eine schematische Darstellung der negativen Elektrodenplatte dargestellt, wobei die Breiten- und Höhenrichtung der negativen Elektrodenplatte sich auf die positive Elektrodenplatte beziehen kann.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich die positive Kollektorstreifen auf der gleichen Seite der Mittelachse der positiven Elektrodenplatte, wobei sich die negativen Kollektorstreifen auf der anderen Seite gegenüber der einen Seite der Mittelachse der negativen Elektrodenplatte befinden, das heißt, nach dem Stapeln befinden sich die positive und die negative Kollektorstreifen jeweils auf beiden Seiten der Mittelachse der Lade- und Entladekomponente, wobei der positive Kollektorstreifen und der negative Kollektorstreifen jeweils entlang der oberen Seite der positiven Elektrodenplatte oder der negativen Elektrodenplatte vorgesehen sind, z.B: wie in 4 gezeigt, sind die erste positiven Kollektorstreifen, die zweite positiven Kollektorstreifen, die zweite negativen Kollektorstreifen und die erste negativen Kollektorstreifen nacheinander entlang der oberen Seite der Elektrodenplatte vorgesehen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die positive Kollektorstreifen auf einer Seite der Mittelachse der positiven Elektrodenplatte versetzt, wobei die negativen Kollektorstreifen auf der anderen Seite gegenüber der einen Seite der Mittelachse der negativen Elektrodenplatte versetzt sind. Genauer gesagt fällt die zentrale Symmetrieachse zwischen allen positiven Kollektorstreifen nicht mit der Viertelachse der positiven Elektrodenplatte zusammen (die kürzere strichpunktierte Linie in 1), wobei die zentrale Symmetrieachse zwischen allen negativen Kollektorstreifen nicht mit der Viertelachse der Negativplatte zusammenfällt, darüber hinaus wird die zentrale Symmetrieachse zwischen allen positiven Kollektorstreifen auf die Seite der Viertelachse der positiven Elektrodenplatte gelegt, die von den negativen Kollektorstreifen abgewandt ist, wobei die zentrale Symmetrieachse zwischen allen negativen Kollektorstreifen auf die Seite der Viertelachse der negativen Elektrodenplatte gelegt wird, die von den positiven Kollektorstreifen abgewandt ist. Die Viertelachse der positiven Elektrodenplatte in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die zentrale Symmetrielinie zwischen der Kante der Elektrodenplatte und der Mittelachse, wobei gleiches für die Viertelachse der negativen Elektrodenplatte gilt, wobei die Formulierungsmethode der Viertelachse sich auf die obige Methode der Mittelachse bezieht. Die zentrale Symmetrieachse zwischen den positiven Kollektorstreifen in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist am halben Abstand zwischen dem ersten positiven Kollektorstreifen und dem zweiten positiven Kollektorstreifen, wobei gleiches für die zentrale Symmetrieachse zwischen den negativen Kollektorstreifen gilt. Bei mehr als zwei positiven Kollektorstreifen oder negativen Kollektorstreifen liegt bei gerader Anzahl der Kollektorstreifen die zentrale Symmetrieachse im halben Abstand der beiden mittleren Kollektorstreifen, wobei die zentrale Symmetrieachse die zentrale Symmetrielinie der mittleren Kollektorstreifen ist, wenn die Anzahl der Kollektorstreifen eine ungerade Zahl ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass der erste positive Kollektorstreifen weiter von der Mittelachse der positiven Elektrodenplatte als der zweite positive Kollektorstreifen entfernt ist, wobei der Abstand zwischen dem ersten positiven Kollektorstreifen und der Kante der positiven Elektrodenplatte die erste Länge c ist, wobei der Abstand zwischen dem ersten positiven Kollektorstreifen und dem zweiten positiven Kollektorstreifen die zweite Länge d ist, wobei die erste Länge c kleiner als die zweite Länge d ist, wobei der Abstand zwischen dem ersten positiven Kollektorstreifen und dem Rand der positiven Elektrodenplatte klein.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass der Abstand zwischen dem zweiten positiven Kollektorstreifen und der Mittelachse der positiven Elektrodenplatte die dritte Länge i ist, wobei die zweite Länge kleiner als die dritte Länge ist, wobei der Abstand zwischen dem zweiten positiven Kollektorstreifen und der Mittelachse relativ groß ist (relativ zu dem Abstand zwischen dem ersten positiven Kollektorstreifen und der positiven Elektrodenplatte).
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die Mittelachse der schichtweise gestapelten positiven Elektrodenplatte mit der Mittelachse der negativen Elektrodenplatte zusammen fällt, wobei der erste negative Kollektorstreifen 211 weiter von der Mittelachse der negativen Elektrodenplatte als der zweite negative Kollektorstreifen 212 entfernt ist, wobei der erste negative Kollektorstreifen und der erste positive Kollektorstreifen symmetrisch zur Mittelachse vorgesehen sind, wobei der Abstand zwischen dem ersten negativen Kollektorstreifen und dem zweiten negativen Kollektorstreifen gleich der zweiten Länge g, und der Abstand zwischen den positiven Kollektorstreifen ist gleich dem Abstand zwischen den negativen Kollektorstreifen, das heißt, d ist gleich g.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die Breiten des ersten negativen Kollektorstreifens und des zweiten negativen Kollektorstreifens unterschiedlich sind, wobei die Breite des negativen Kollektorstreifens nahe der Mittelachse als die Breite des negativen Kollektorstreifens nahe der Kante größer ist, wobei die Breite des zweiten negativen Kollektorstreifens größer ist als die Breite des ersten negativen Kollektorstreifens, und wobei die Breite des ersten negativen Kollektorstreifens in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die gleiche wie die Breiten des ersten positiven Kollektorstreifens und des zweiten positiven Kollektorstreifens ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind an den Ecken der positiven Elektrodenplatte und der negativen Elektrodenplatte Abkanten vorgesehen, und wobei die Abkanten in einer wellenförmigen Struktur vorliegen, die spezifisch einen konkaven Kreisbogen 231 und einen vorstehenden Kreisbogen 232 umfasst, die nacheinander miteinander verbunden sind, wie in 3 gezeigt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass es jeweils zwei positive Elektrodenplatten und negative Elektrodenplatten gibt, alle ersten positiven Kollektorstreifen sind elektrisch verbunden, wobei alle zweiten positiven Kollektorstreifen elektrisch verbunden sind, wobei alle ersten negativen Kollektorstreifen elektrisch verbunden sind, wobei alle zweiten negativen Kollektorstreifen elektrisch verbunden sind. Optional ist es vorgesehen, dass die entsprechenden ersten positiven Kollektorstreifen, zweiten positiven Kollektorstreifen, ersten negativen Kollektorstreifen und zweiten negativen Kollektorstreifen unterschiedlicher positiven Elektrodenplatten oder negativen Elektrodenplatten gleich sind, wodurch die entsprechenden ersten positiven Kollektorstreifen, zweiten positiven Kollektorstreifen, ersten negativen Kollektorstreifen und zweiten negativen Kollektorstreifen gestapelt werden, um die erste positive Kollektorstreifengruppe, die zweite positive Kollektorstreifengruppe, die erste negative Kollektorstreifengruppe und die zweite negative Kollektorstreifengruppe zu bilden. Zwischen den Elektrodenplatten wird Heißpressen verwendet, und die Kollektorstreifen können miteinander geschweißt oder geklebt werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie in 11 gezeigt, eine keramische Isolierschicht 120 auf der oberen Seite der positiven Elektrode vorgesehen, wobei es keine keramische Isolierschicht an der Verbindung zwischen der positiven Elektrode und dem positiven Elektrodenplatte gibt, was äquivalent dazu ist, dass der positive Kollektorstreifen durch die keramische Isolierschicht hindurchgeht, um mit dem Hauptkörper der positiven Elektrodenplatte verbunden zu werden, wobei die Dicke f der keramischen Isolierschicht 0,5 mm 8 mm beträgt, was die Rolle des Isolierschutzes spielt, um zu verhindern, dass der Stanzgrat der positiven Elektrode (isolierender Keramikschutz) dieser Elektrodenplatte in Zukunft andere negative Elektroden berührt, wodurch Kurzschlüsse und Feuer vermieden werden, die durch die blanke ausgelaufene Aluminiumfolie verursacht werden, die den SEI-Grenzflächenfilm der negativen Elektrode berührt. Wenn die Dicke der keramischen Isolierschicht zu dick eingestellt ist, führt ein Überschreiten der Dicke des Elektrodenfilms dazu, dass die Dicke der Lade- und Entladeeinheit zunimmt, und es ist schwierig, diese in das Gehäuse einzubauen und es ist schwierig, in das Gehäuse einzutreten, wodurch der Separator gedrückt wird und ein Kurzschluss verursacht wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die positive Elektrodenplatte, die negative Elektrodenplatte und der Separator in derselben Lade- und Entladekomponente gleich sind.
Wie in den 5 bis 10 gezeigt, stellt das vorliegendes Ausführungsbeispiel auch eine Batteriezelle bereit, die zwei beliebige miteinander verbundene Lade- und Entladekomponenten wie oben beschrieben und einen Verbindungssteg zum Verbinden verschiedener Lade- und Entladekomponenten umfasst, wobei der Verbindungssteg einen Hauptbereich 305 und mindestens zwei Verbindungsarme 301 umfasst: die mindestens zwei Verbindungsarme sind jeweils elektrisch mit dem Hauptkörperbereich verbunden, und wobei mindestens ein Verbindungsarm mit einem positiven Kollektorstreifen oder einem negativen Kollektorstreifen einer der Lade- und Entladekomponenten 1 verbunden ist, wobei mindestens ein weiterer Verbindungsarm mit einem positiven Kollektorstreifen oder einem negativen Kollektorstreifen einer weiteren Lade- und Entladekomponente 1' verbunden ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass es vier Verbindungsarme gibt, wobei die vier Verbindungsarme sich von dem Hauptbereich erstrecken und wobei zwei der Verbindungsarme mit einer der Lade- und Entladekomponenten verbunden sind, wobei zwei andere der Verbindungsarme mit einer anderen Lade- und Entladeeinheit verbunden sind, wobei die Verbindungsstege in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel alle die Form von „Z“ haben, sie können jedoch in anderen Ausführungsbeispielen auch jede andere Form haben, solange dies gewährleistet werden kann und ein Teil des Verbindungsarms mit einer der Lade- und Entladeeinheiten verbunden ist, wobei ein anderer Teil oder alle andere Verbindungsarme mit einer anderen Lade- und Entladeeinheit verbunden sind.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die zwei Verbindungsarme, die mit derselben Lade- und Entladeeinheit verbunden sind, sich auf derselben geraden Linie befinden, und wobei es ein Spalt 302 zwischen den Verbindungsarmen gibt, die verschiedene Lade- und Entladekomponenten verbinden. Die Breite des Spalts ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel größer als die Armbreite des Verbindungsarms, wobei in anderen Ausführungsbeispielen die Breite des Spalts auch gleich oder kleiner als die Armbreite des Verbindungsarms sein kann. Die Länge und Breite des Verbindungsarms hängen von der Größe der Kollektorstreifen ab.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die dem Spalt entsprechende Position im Hauptbereich mit einer Nut 304 versehen ist, die mit der entsprechenden Struktur an der entsprechenden Position der Deckplatte durch Stift in Eingriff gebracht werden kann, um die Funktion des Positionierens und Fixierens zu realisieren.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass ein Pluspol-Verbindungssteg zur Verbindung mit dem positiven Kollektorstreifen dient, wobei ein Sicherungsloch 303 zwischen dem Hauptbereich des positiven Kollektorstreifen-Verbindungssteg und dem Verbindungsarm vorgesehen ist, wobei das Sicherungsloch in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit PEA beschichtet ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass ein negativer Kollektorstreifen-Verbindungssteg zur Verbindung mit dem negativen Kollektorstreifen dient, wobei der Hauptbereich des negativen Kollektorstreifen-Verbindungsstegs eine Pockmark-Verarbeitung durchläuft, wodurch verhindert werden kann, dass die durch das Laserschweißen verursachte hohe Reaktionswirkung zu Fehlschweißungen führt, wodurch der Schweißeffekt und die Schweißfestigkeit verbessert wird.
Die vier Verbindungsarme des Pluspol-Verbindungsstegs sind jeweils mit dem ersten positiven Kollektorstreifen 111 und dem zweiten positiven Kollektorstreifen 112 der ersten Lade- und Entladeeinheit 1, dem ersten positiven Kollektorstreifen 111' und dem zweiten positiven Kollektorstreifen 112' der zweiten Lade- und Entladeeinheit 1' verschweißt, und gleiches gilt für den Minuspol-Verbindungssteg.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die Höhe des positiven Kollektorstreifens größer als die Breite des damit verbundenen Verbindungsarms ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die Batteriezelle auch eine obere Abdeckung 500 und ein Gehäuse 600 umfasst, wobei mehr als zwei Lade- und Entladeeinheiten durch Schweißen verbunden sind, wobei der Verbindungssteg und die obere Abdeckung verschweißt sind, wobei die obere Abdeckung mit einem dreistufigen Plattform-Flüssigkeitseinspritzloch 503 versehen ist, wobei das Schweißverfahren für mehr als zwei Wickelkerne Schmetterlingsschweißen und Laserschweißen umfasst. Wie in 7 und 8 gezeigt, ist ein Teil der Elektrodenplatte in 7 nicht gezeigt. Spezifisch werden, wie in 8 gezeigt, die zwei Wicklungskerne gebogen und in das Gehäuse eingesetzt, nachdem die Verbindungsstege jeweils an die Kollektorstreifen der zwei Wicklungskerne geschweißt sind.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die obere Abdeckung eine Lichtplatte 504 und einen Pol umfasst, wobei der Pol in Pluspol 502 und Minuspol 501 unterteilt ist, wobei der kürzeste Abstand zwischen dem Gummierungsteil des Pols und der Lichtplatte 0,75 mm bis 1,0 mm beträgt, um sicherzustellen, dass im Falle eines Kurzschlusses das Polmetallende des geschmolzenen und ausgedehnten Polkolloids PPS immer noch einen sicheren Abstand von der Lichtplatte der oberen Abdeckung hält und kein Feuer fängt. Der Pol dient zur elektrischen Verbindung mit dem Hauptbereich des Verbindungsstegs.
Wie in 12 und 13 gezeigt, stellt das vorliegendes Ausführungsbeispiel auch ein Batteriemodul bereit, umfassend mehrere Batteriezellen 1 wie oben beschrieben, wobei die Batteriezellen 1 in einer Matrix vorgesehen sind; ein Rahmen 700 zum Stützen der Batteriezelle; eine zwischen benachbarten Batteriezellen angeordnete Wärmeleitplatte; und einen in der Mitte des Rahmens angeordneten Luftkanal 800, wobei in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein luftgekühltes Batteriemodul gezeigt ist, wobei in anderen Ausführungsbeispielen es auch ein flüssigkeitsgekühltes Batteriemodul gibt.
Zweites Ausführungsbeispiel
Das zweite Ausführungsbeispiel stellt eine Batteriezelle bereit, deren Grundstruktur die gleiche ist wie die von zweitem Ausführungsbeispiel, und nur die Unterschiede werden nachstehend beschrieben.
Die Dichte der positiven Elektrodenplatte im zweiten Ausführungsbeispiel beträgt 410 g/m², wobei die Formel der positiven Elektrodenplatte LFP als Hauptmaterial: Leitmittel: Klebstoff (Gew.-%) = 97 %: 0,5 %: 2,5 % vorgesehen ist, wobei die Dichte der negativen Elektrodenplatte 200 g/m² beträgt, wobei die Formel der negativen Elektrodenplatte als Graphit: Leitmittel: Klebstoff (Gew.-%) = 96,5%: 1%: 2,5 % vorgesehen ist, wobei der Separator einen PE-Basisfilm, einen mit Klebstoff beschichteten PVDF-Separator auf beiden Seiten des Basisfilms umfasst, wobei der PE-Basisfilm 12 Mikrometern ist, wobei die Dicke jeder Seite des mit Klebstoff beschichteten PVDF-Separators 0,5 Mikrometer beträgt, und die Blätter sind in der Reihenfolge negative Elektrode, Separator, positive Elektrode und Separator gestapelt, wobei ein Ende einer Seite einen Kollektorstreifen hat und die Anzahl der Schichten der Pluspole und Minuspole einer einzelnen Lade- und Entladeeinheit 96/97 Schichten sind (4); dann bilden zwei Lade- und Entladeeinheiten durch Schmetterlingsschweißen eine trockene Lade- und Entladeeinheit (8), wobei die trockene Lade- und Entladeeinheit mit Mylar isoliert und dann einmal per Laser in der Aluminiumhülle versiegelt und dann gebacken, einmal mit Flüssigkeit injiziert, chemisch geformt und zweimal mit Flüssigkeit injiziert und dann zweimal versiegelt wird, um eine Batteriezelle zu bilden (9);
wobei diese Batteriezelle wieder geteilt wird, wobei jeder Minuspol der Batteriezelle mit einem Erfassungsinstrument für Hallstrom ausgestattet ist, um die Stromkonsistenz jeder Batteriezelle im Lade- und Entladezustand zu erfassen, wobei der Lade- und Entlademodus mit konstantem Strom und konstanter Spannung von 0,5 C vorgesehen ist, um den Strom zu erkennen, der durch jede Batteriezelle fließt.
Erstes Vergleichsbeispiel
Das ist grundsätzlich dieselbe wie die Batteriezelle im zweiten Ausführungsbeispiel, und nur der Unterschied wird unten beschrieben.
Es gibt jeweils zwei positive und negative Kollektorstreifen im ersten Vergleichsbeispiel, wobei einer der Kollektorstreifen jedoch entsprechend der Position des ersten Kollektorstreifens (der erste positive Kollektorstreifen oder der erste negative Kollektorstreifen) im zweite Ausführungsbeispiel eingestellt wird, und der andere Kollektorstreifen befindet sich an der Mittelachse der Elektrodenplatte, d. h. in der Mitte, dies gilt sowohl für Pluspole als auch für Minuspole.
Zweites Vergleichsbeispiel
Das ist grundsätzlich dieselbe wie die Batteriezelle im zweiten Ausführungsbeispiel, und nur der Unterschied wird unten beschrieben.
Es gibt jeweils zwei positive und negative Kollektorstreifen im zweiten Vergleichsbeispiel, jedoch sind sie symmetrisch auf beiden Seiten der Mittelachse gemäß dem zweiten Kollektorstreifen (dem zweiten positiven Kollektorstreifen oder dem zweiten negativen Kollektorstreifen) im zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen.
Drittes Vergleichsbeispiel
Das ist grundsätzlich dieselbe wie die Batteriezelle im zweiten Ausführungsbeispiel, und nur der Unterschied wird unten beschrieben.
Im dritten Vergleichsbeispiel gibt es nur ein positiver Kollektorstreifen und ein negativer Kollektorstreifen, aber die Breite der positiven Kollektorstreifens ist gleich der Summe der Breiten aller positiven Kollektorstreifen im zweiten Ausführungsbeispiel, aber die Breite des negativen Kollektorstreifens ist gleich der Summe der Breiten aller negativen Kollektorstreifen im zweiten Ausführungsbeispiel und wobei die positive Kollektorstreifen auf die mittlere Position zwischen dem ersten positiven Kollektorstreifen und dem zweiten positiven Kollektorstreifen im zweiten Ausführungsbeispiel eingestellt ist, wobei die negativen Kollektorstreifen auf die mittlere Position zwischen dem ersten negativen Kollektorstreifen und dem zweiten negativen Kollektorstreifen im zweiten Ausführungsbeispiel eingestellt ist.
Viertes Vergleichsbeispiel
Das ist grundsätzlich dieselbe wie die Batteriezelle im zweiten Ausführungsbeispiel, und nur der Unterschied wird unten beschrieben.
Es gibt jeweils zwei positive und negative Kollektorstreifen im vierten Vergleichsbeispiel, jedoch sind sie symmetrisch auf beiden Seiten der Mittelachse gemäß dem ersten Kollektorstreifen (dem ersten positiven Kollektorstreifen oder dem ersten negativen Kollektorstreifen) im zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen.
Fünftes Vergleichsbeispiel
Das ist grundsätzlich dieselbe wie die Batteriezelle im zweiten Ausführungsbeispiel, und nur der Unterschied wird unten beschrieben.
Es gibt jeweils zwei positive und negative Kollektorstreifen im fünften Vergleichsbeispiel, aber einer der Kollektorstreifen ist nahe am Rand der Elektrodenplatte und der andere an der Mittelachse der Elektrodenplatte, das heißt, in der Mitte vorgesehen, dies gilt sowohl für Pluspole als auch für Minuspole.
Sechstes Vergleichsbeispiel
Das ist grundsätzlich dieselbe wie die Batteriezelle im zweiten Ausführungsbeispiel, und nur der Unterschied wird unten beschrieben.
Im sechsten Vergleichsbeispiel gibt es nur einen positiven und einen negativen Kollektorstreifen, und sowohl der positive als auch der negative Kollektorstreifen befinden sich auf der Mittelachse.
Siebtes Vergleichsbeispiel
Das ist grundsätzlich dieselbe wie die Batteriezelle im zweiten Ausführungsbeispiel, und nur der Unterschied wird unten beschrieben.
Im siebten Vergleichsbeispiel gibt es nur ein positiver Kollektorstreifen und ein negativer Kollektorstreifen, wobei der positive Kollektorstreifen sich an der Position des ersten positiven Kollektorstreifens im zweiten Ausführungsbeispiel befindet, wobei der negative Kollektorstreifen sich an der Position des ersten negativen Kollektorstreifens im zweiten Ausführungsbeispiel befindet.
Achtes Vergleichsbeispiel
Das ist grundsätzlich dieselbe wie die Batteriezelle im zweiten Ausführungsbeispiel, und nur der Unterschied wird unten beschrieben.
Im achten Vergleichsbeispiel gibt es nur ein positiver Kollektorstreifen und ein negativer Kollektorstreifen, wobei der positive Kollektorstreifen sich an der Position des zweiten positiven Kollektorstreifens im zweiten Ausführungsbeispiel befindet, wobei der negative Kollektorstreifen sich an der Position des zweiten negativen Kollektorstreifens im zweiten Ausführungsbeispiel befindet.
Der Vergleich des Strombiaswerts der Batteriezelle und der Batteriezellenkapazität im zweiten Ausführungsbeispiel und jedem der Vergleichsbeispiele ist in Tabelle 1 gezeigt. Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass der Maximalwert der 12 Batteriezellen im zweiten Ausführungsbeispiel 143,6A beträgt, der Minimalwert 139,6A beträgt, die Varianz 4A beträgt, der Mittelwert 141,217A beträgt und die Standardabweichung nur 1,048676414 beträgt, was deutlich kleiner als die Standardabweichung im jedem Vergleichsbeispiel, wodurch die durch das zweite Ausführungsbeispiel bereitgestellte Lade- und Entladeeinheit eine hohe Konsistenz aufweist.
Der Fachmann sollte verstehen, dass in der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung die Begriffe „obere“, „untere“, „vorne“, „hinten“, „links“, „rechts“, „vertikal“, „horizontal“, „oben“, „unten“, „innen“, „außen“ und dergleichen angegebene Orientierung oder Positionsbeziehung auf der in den Zeichnungen gezeigten Orientierung oder Positionsbeziehung basieren, sie dienen nur der Zweckmäßigkeit der Beschreibung der Anwendung und der Vereinfachung der Beschreibung, anstatt darauf hinzuweisen oder zu implizieren, dass die Vorrichtung oder das Element, auf das verwiesen wird, eine bestimmte Ausrichtung haben muss, in einer bestimmten Ausrichtung konstruiert und betrieben werden muss, sodass die obigen Begriffe nicht als Einschränkung der Anwendung ausgelegt werden sollten.
Obwohl die vorliegende Anmeldung oben durch bevorzugte Ausführungsbeispiele offenbart wurde, ist es nicht beabsichtigt, die vorliegende Anmeldung einzuschränken. Jeder, der mit dem Stand der Technik vertraut ist, kann einige Änderungen und Modifikationen vornehmen, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Anmeldung abzuweichen, so dass der Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung auf dem von den Ansprüchen geforderten Schutzumfang basieren sollte.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

CN 208637499 [0008]

Claims

Lade- und Entladekomponente, dadurch gekennzeichnet, dass diese in Lithium-Ionen-Batterien verwendet ist, wobei die Lade- und Entladekomponente umfasst: eine positive Elektrodenplatte, umfassend eine positiven Kollektorstreifen, wobei der positive Kollektorstreifen mindestens einen ersten positiven Kollektorstreifen und einen zweiten positiven Kollektorstreifen umfasst, die elektrisch verbunden sind; eine negative Elektrodenplatte, umfassend eine negativen Kollektorstreifen, wobei der negative Kollektorstreifen mindestens einen ersten negativen Kollektorstreifen und einen zweiten negativen Kollektorstreifen umfasst, die elektrisch verbunden sind; und einen Separator zum Trennen der positiven Elektrodenplatte und der negativen Elektrodenplatte; wobei die positive Elektrodenplatte, der Separator und die negative Elektrodenplatte aufeinander gestapelt vorgesehen sind; wobei die positiven Kollektorstreifen, umfassend mindestens einen ersten positiven Kollektorstreifen und einen zweiten positiven Kollektorstreifen, alle auf einer Seite der positiven Elektrodenplatte versetzt sind, wobei die negativen Kollektorstreifen, umfassend mindestens einen ersten positiven Kollektorstreifen und einen zweiten negativen Kollektorstreifen, alle auf einer Seite der negativen Elektrodenplatte versetzt sind, wobei sowohl der positive Kollektorstreifen als auch der negative Kollektorstreifen sich auf der gleichen Seite der schichtweise gestapelten positiven Elektrodenplatte und negativen Elektrodenplatte befinden.
Lade- und Entladekomponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die positive Elektrodenplatte als auch die negative Elektrodenplatte eine Mittelachse aufweisen, wobei sich die positiven Kollektorstreifen alle auf einer Seite der Mittelachse der positiven Elektrodenplatte befinden, wobei sich die negativen Kollektorstreifen alle auf der anderen Seite gegenüber der beschriebenen Seite der Mittelachse der negativen Elektrodenplatte befinden, wobei der positive Kollektorstreifen und der negative Kollektorstreifen jeweils hintereinander entlang der oberen Seite der positiven Elektrodenplatte oder der negativen Elektrodenplatte vorgesehen sind.
Lade- und Entladekomponente nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der positive Kollektorstreifen auf der beschriebenen Seite der Mittelachse der positiven Elektrodenplatte versetzt ist, wobei der negative Kollektorstreifen auf der anderen Seite gegenüber der beschriebenen Seite der Mittelachse der negativen Elektrodenplatte versetzt ist.
Lade- und Entladekomponente nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste positive Kollektorstreifen weiter von der Mittelachse der positiven Elektrodenplatte als der zweite positive Kollektorstreifen entfernt ist, wobei der Abstand zwischen dem ersten positiven Kollektorstreifen und der Kante der positiven Elektrodenplatte die erste Länge ist, wobei der Abstand zwischen dem ersten positiven Kollektorstreifen und dem zweiten positiven Kollektorstreifen die zweite Länge ist, wobei die erste Länge kleiner als die zweite Länge ist, wobei der Abstand zwischen dem zweiten positiven Kollektorstreifen und der Mittelachse der positiven Elektrodenplatte die dritte Länge ist, wobei die zweite Länge kleiner als die dritte Länge ist.
Lade- und Entladekomponente nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse der schichtweise gestapelten positiven Elektrodenplatte mit der Mittelachse der negativen Elektrodenplatte zusammen fällt, wobei der erste negative Kollektorstreifen weiter von der Mittelachse der negativen Elektrodenplatte als der zweite negative Kollektorstreifen entfernt ist, wobei der erste negative Kollektorstreifen und der erste positive Kollektorstreifen symmetrisch zur Mittelachse vorgesehen sind, wobei der Abstand zwischen den negativen Kollektorstreifen gleich dem Abstand zwischen den positiven Kollektorstreifen ist.
Lade- und Entladekomponente nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breiten des ersten negativen Kollektorstreifens und des zweiten negativen Kollektorstreifens unterschiedlich sind.
Lade- und Entladekomponente nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des negativen Kollektorstreifens nahe der Mittelachse als die Breite des negativen Kollektorstreifens nahe der Kante größer ist.
Lade- und Entladekomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere positive Elektrodenplatten und negative Elektrodenplatten gibt, wobei alle ersten positiven Kollektorstreifen elektrisch miteinander verbunden sind und alle zweiten positiven Kollektorstreifen elektrisch miteinander verbunden sind, wobei alle ersten negativen Kollektorstreifen elektrisch miteinander verbunden sind und alle zweiten negativen Kollektorstreifen elektrisch miteinander verbunden sind.
Lade- und Entladekomponente nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Seite der positiven Elektrodenplatte mit einer keramischen Isolierschicht versehen ist, wobei die Dicke der keramischen Isolierschicht 0,5 mm bis 8 mm beträgt.
Batteriezelle, dadurch gekennzeichnet, dass diese zwei oder mehr Lade- und Entladeeinheiten nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die elektrisch verbunden sind, und ein Verbindungssteg zum Verbinden unterschiedlicher Lade- und Entladekomponenten umfasst, wobei der Verbindungssteg umfasst: einen Hauptbereich; und mindestens zwei Verbindungsarme, die jeweils elektrisch mit dem Hauptbereich verbunden sind, und wobei mindestens ein Verbindungsarm mit einem positiven Kollektorstreifen oder einem negativen Kollektorstreifen einer der Lade- und Entladeeinheiten verbunden ist, wobei mindestens ein weiterer Verbindungsarm mit einem positiven Kollektorstreifen oder einem negativen Kollektorstreifen einer weiteren Lade- und Entladekomponente verbunden ist.
Batteriezelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es vier Verbindungsarme gibt, wobei die vier Verbindungsarme sich von dem Hauptbereich erstrecken und wobei zwei der Verbindungsarme mit einer der Lade- und Entladekomponenten verbunden sind, wobei zwei andere der Verbindungsarme mit einer anderen Lade- und Entladekomponente verbunden sind.
Batteriezelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Verbindungsarme, die mit derselben Lade- und Entladeeinheit verbunden sind, sich auf derselben geraden Linie befinden, und wobei es ein Spalt zwischen den Verbindungsarmen gibt, die verschiedene Lade- und Entladekomponenten verbinden.
Batteriezelle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbereich an einer dem Spalt entsprechenden Position mit einer Nut versehen ist.
Batteriezelle nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pluspol-Verbindungssteg zur Verbindung mit dem positiven Kollektorstreifen dient, wobei ein Sicherungsloch zwischen dem Hauptbereich des positiven Kollektorstreifen-Verbindungssteg und dem Verbindungsarm vorgesehen ist.
Batteriezelle nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, dass ein negativer Kollektorstreifen-Verbindungssteg zur Verbindung mit dem negativen Kollektorstreifen dient, wobei der Hauptbereich des negativen Kollektorstreifen-Verbindungsstegs eine Pockmark-Verarbeitung durchläuft.
Batteriezelle nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des positiven Kollektorstreifens größer als die Breite des damit verbundenen Verbindungsarms ist.
Batteriezelle nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezelle auch eine obere Abdeckung umfasst, wobei mehr als zwei Lade- und Entladekomponenten durch Schmetterlingsschweißen verbunden werden, wobei der Verbindungssteg und die obere Abdeckung geschweißt werden, wobei die obere Abdeckung mit einem dreistufigen Plattform-Flüssigkeitseinspritzloch versehen ist.
Batteriezelle nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Abdeckung eine Lichtplatte und einen Pol umfasst, wobei der kürzeste Abstand zwischen dem Gummierungsteil des Pols und der Lichtplatte 0,75 mm bis 1,0 mm beträgt.
Batteriemodul, umfassend: mehrere Batteriezelle nach einem der Ansprüche 10-18; einen Rahmen zum Stützen der Batteriezelle; eine Wärmeleitplatte, die zwischen benachbarten Batteriezellen vorgesehen ist; und einen Luftkanal, der in der Mitte des Rahmens vorgesehen ist.