ES2549136T3 - Conjunto de almacenamiento de energía eléctrica con un elemento apilado - Google Patents

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Abstract

Conjunto de almacenamiento de energía eléctrica, que comprende: - por lo menos tres complejos (1, 1', 2, 2'; 40, 41; 45A - 45E, 46A - 46E; 52, 53) apilados, que comprenden cada uno por lo menos un electrodo (12, 13; 22, 23), - por lo menos un separador (3, 3', 3") dispuesto de manera que dicho por lo menos un separador está dispuesto entre cada par de complejos adyacentes, - dos terminales de conexión para conectar eléctricamente el conjunto a un generador de tensión, estando una primera muestra de complejos (1'; 45A - 45E, 52) conectada eléctricamente a, o formando, uno de los dos terminales y estando una segunda muestra de complejos (2'; 46A - 46E, 53) conectada eléctricamente a, o formando, el otro de los dos terminales, caracterizado por que las dos muestras se seleccionan de manera que el número de complejos que pertenecen a la reunión de las dos muestras es inferior al número total de complejos y que la intersección de las dos muestras es un conjunto vacío.

Description

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65 E12701326
02-10-2015
dispuesto sobre un lado convexo respectivo de la primera cara 31 del separador 3 de manera que la línea de plegado 15 de cada primer complejo 1 coincide con una línea de plegado 35 respectiva del separador 3. Asimismo, cada segundo complejo 2 está plegado lo largo de una línea de plegado 25 y está dispuesto sobre un lado convexo respectivo de la segunda cara 32 del separador 3 de manera que la línea de plegado 25 de cada segundo complejo 2 coincide con una línea de plegado 35 respectiva del separador.
El supercondensador final puede estar constituido por varios elementos unitarios 4 dispuestos en serie y separados dos a dos por una parte de separador para formar un apilamiento 5.
Las líneas de plegado 35 del separador 3 forman los lados 51 del apilamiento 5. Una parte 16 de un primer complejo 1’ está situada en un primer extremo del apilamiento de manera que se forma la parte superior del apilamiento 5 y una parte 26 de un segundo complejo 2’ está situada en un segundo extremo del apilamiento de manera que se forma la parte inferior del apilamiento 5.
El primer complejo 1’ situado en el primer extremo del apilamiento 5 está destinado a conectarse eléctricamente a un (o a formar un) primer terminal de conexión del conjunto de almacenamiento. El segundo complejo 2’ situado en el segundo extremo del apilamiento 5 está destinado a conectarse eléctricamente a un (o a formar un) segundo terminal de conexión del conjunto de almacenamiento.
El primer complejo 1’ constituye una primera muestra de complejos. El segundo complejo 2’ constituye una segunda muestra de complejos. En el contexto de la presente invención, por “primera muestra de complejos” (respectivamente “segunda muestra de complejos”) se entiende un grupo de complejos destinados a conectarse eléctricamente al (o a formar el) primer (respectivamente segundo) terminal de conexión del conjunto de almacenamiento.
En el modo de realización ilustrado en las figuras 1 a 3, cada muestra de complejos comprende un único complejo. No obstante, cada muestra de complejos puede comprender varios complejos. Por ejemplo, haciendo referencia a las figuras 7 y 8, cada muestra de complejos comprende una pluralidad de complejos, por ejemplo 5 en el modo de realización de la figura 7 y 3 en el modo de realización de la figura 8.
El lector apreciará que el número de complejos pertenecientes a la reunión de las dos muestras es inferior al número total de complejos y la intersección de las dos muestras es un conjunto vacío.
En otras palabras:
-por lo menos un complejo del conjunto de almacenamiento no pertenece ni a la primera ni a la segunda muestra de complejos (es decir, el número de complejos que pertenecen a la reunión de las dos muestras es inferior al número total de complejos), y
-un complejo que pertenece a la primera muestra de complejos no puede pertenecer a la segunda muestra de complejos (es decir, la intersección de las dos muestras es un conjunto vacío).
Esto significa:
-por un lado, que el apilamiento 5 comprende por lo menos un complejo que no está conectado eléctricamente ni al primer terminal, ni al segundo terminal del conjunto de almacenamiento, y
-por otro lado, que un complejo conectado al primer (respectivamente al segundo) terminal del conjunto de almacenamiento no puede estar conectado al segundo (respectivamente al primer) terminal.
El apilamiento 5 se dispone en un alojamiento 6, mostrado en la figura 3. El alojamiento está constituido por un único compartimento destinado a alojar todos los complejos. Este alojamiento contiene un electrolito que impregna todos los elementos del apilamiento.
Este alojamiento 6 puede ser rígido y de forma por ejemplo paralelepipédica, tal como se ilustra en la figura 3. En este caso, tapas superior e inferior 7, 8 permiten cubrir el alojamiento 6. El apilamiento 5 está impregnado además por un medio orgánico o acuoso que constituye el electrolito del supercondensador. La parte 16 del primer complejo 1’ que forma la parte superior del elemento apilado 5 está conectada eléctricamente a la tapa superior 7 por toda su superficie. La parte 26 del segundo complejo 2’ que forma la parte inferior del elemento apilado 5 está conectada eléctricamente a la tapa inferior 8 por toda su superficie. En el caso de la utilización de un colector 11, 21 de aluminio, la tapa superior 7 (respectivamente inferior 8) del supercondensador puede estar directamente soldada, unida por soldadura fuerte o soldada por soldadura fuerte-difusión con galio sobre el conjunto de la superficie de la parte 16 (respectivamente parte 26) del primer complejo 1’ (respectivamente segundo 2’) que forma la parte superior (respectivamente la parte inferior) del apilamiento 5. Esto permite maximizar la superficie de contacto entre cada tapa 7, 8 y el elemento apilado 5 y por tanto minimizar la resistencia eléctrica del supercondensador. Las tapas 7, 8 forman los terminales de conexión del supercondensador.
8
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20
Invención Técnica anterior
necesidad energética (kJ)
200 500 200 500 200 500 200 500 200 500 200 500 200 500
Umáx
120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120
Umín
60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
capacidad objetivo (F)
37,04 92,59 37,04 92,59 37,04 92,59 37,04 92,59 37,04 92,59 37,04 92,59 37,04 92,59
anchura (mm) (es decir, altura del miniapilamiento)
160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160
longitud (mm)
530 530 502 502 482 482 463 463 444 444 435 435
número de super-condensadores
55 55 52 52 50 50 48 48 46 46 45 45 50 45
tensión entre capas (V)
2,18 2,18 2,31 2,31 2,40 2,40 2,50 2,50 2,61 2,61 2,67 2,67 2,40 2,67
espesor de complejo (µm)
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
espesor de colector (µm)
30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
número de complejos 100/30/100
54 54 51 51 49 49 47 47 45 45 44 44
espesor de separador (µm)
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25
número de separadores
55 55 52 52 50 50 48 48 46 46 45 45
1 de una sola cara 100 µm + col. 30 µm
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
capacidad volumétrica (F/cm3 )
30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
volumen de una capa de electrodo (cm3 )
8,48 8,48 8,032 8,032 7,712 7,712 7,408 7,408 7,104 7,104 6,96 6,96
capacidad unitaria (F)
4,63 4,63 4,63 4,63 4,63 4,63 4,63 4,63 4,63 4,63 4,64 4,64 1852 4167
número de mini-apilamientos necesarios
8,0 20,0 8,0 20,0 8,0 20,0 8,0 20,0 8,0 20,0 8,0 20,0
espesor de envuelta de mini-apilamiento(mm)
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
espesor final (mm)
18,315 18,315 17,55 17,55 17,04 17,04 16,53 16,53 16,02 16,02 15,765 15,765
anchura de saliente (mm)
30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
longitud de saliente (mm)
30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
traviesa entre mini-apilamientos
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
espesor de flanco (mm)
3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
altura final del apilamiento
190 190 190 190 190 190 190 190 190 190 190 190 122 190
anchura final del apilamiento (mm)
155,7 387,6 149,3 371,7 145,4 362,0 141,2 351,6 137,1 341,1 134,8 335,6 328,0 347,0
longitud final del apilamiento (mm)
560 560 532 532 512 512 493 493 474 474 465 465 648 623
volumen de apilamiento final (l)
16,6 41,2 15,1 37,6 14,1 35,2 13,2 32,9 12,3 30,7 11,9 29,6 25,9 41,1
energía volumétrica (Wh/l)
3,35 3,37 3,68 3,70 3,93 3,94 4,20 4,22 4,50 4,52 4,66 4,68 2,14 3,38
longitud de electrodo, anchura 160 (m)
233,4 583,5 208,6 521,6 192,9 482,3 177,8 444,4 163,3 408,2 156,3 390,6
Tabla III

Claims (1)

  1. imagen1
    imagen2
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