TW202422922A - 用於提供壓縮力至電化學電池堆疊之壓縮裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明有關於一種用於提供壓縮力至電池堆疊(12)之壓縮裝置(14),其包含一第一壓縮總成(24)及一第二壓縮總成(26),該等壓縮總成可沿著一壓縮軸線(34)朝向彼此位移,該第一壓縮總成包含一第一壓力分配板(28)、一第二壓力分配板(30)及用於沿該壓縮軸線提供一彈簧力之一彈簧裝置(32),該彈簧裝置位在該第一壓力分配板與該第二壓力分配板之間,該壓縮裝置進一步包含一鎖定裝置(46),該鎖定裝置配置成可限制該第一壓力分配板及該第二壓縮總成沿著該壓縮軸線彼此遠離的軸向位移。本發明還有關於一種電池堆疊總成及一種製造壓縮電池堆疊的方法。
Description
發明領域
本發明有關於電化學電池堆疊領域,特別是有關於燃料電池、電解電池及其等之堆疊的領域。更具體地,本發明有關於一種用於提供壓縮力至電池堆疊之壓縮裝置、一種電池堆疊總成及一種製造壓縮電池堆疊之方法。
發明背景
燃料電池及電解電池是電化學電池的例子。燃料電池是容許將電化學燃料轉化為電氣的能量轉化裝置。電解電池是以反向模式運行的燃料電池,即利用電氣產生化學物質。可逆式電池能夠在兩種模式下運行。這種電化學電池通常包含電化學活性層,配置成容許將電化學燃料轉化為電氣(燃料電池)或使用電氣產生化學物質(電解電池)。
固態氧化物電池(SOC)是一特定類型的電化學電池,其包含由固態氧化物,如經氧化釔穩定的氧化鋯(YSZ)、氧化釓摻雜的氧化鈰或氧化釓鈰(CGO)形成的電解質層。SOCs可以作為固態氧化物燃料電池(SOFC)或固態氧化物電解電池(SOEC)運作。
通常,會將多個這樣的電化學電池單元沿著堆疊軸線相互堆疊以形成“電池堆疊”,且在各個電池單元之間插入墊圈。電池堆疊通常保持在壓縮狀態,以達到電池堆疊的液密、特別是氣密密封,並確保相鄰電池重複單元之間的電氣連接。
為此,電池堆疊通常係在組裝過程中通過壓縮裝置進行壓縮。本技術領域已知的壓縮裝置通常包含通過螺栓或連桿連接在一起的頂部壓縮板及底部壓縮板。在電池堆疊的製造過程中,使用壓縮工具,如機械式壓機,將頂部壓縮板與底部壓縮板沿著堆疊方向朝向彼此調節,從而對電池堆疊進行壓縮。在電池堆疊被壓縮的情況下,之後可在螺栓或連桿上(即在頂部壓縮板的頂部)添加彈簧堆疊及鎖定螺母,以便在移除由壓縮工具施加的壓縮負載之後保持堆疊壓縮。為此,由壓縮工具施加的負載隨後通過擰緊鎖定螺母被轉移到彈簧堆疊。在這種情況下,重要的是電池堆疊的高度在該負載轉移期間保持恆定。因此,通常必須反覆地調節擰緊螺母的步驟及壓縮工具相應的卸載步驟,這可能既費時又容易出錯。
本發明試圖促進電池堆疊的壓縮。
發明概要
根據本發明,提供一種用於提供壓縮力至電化學電池堆疊,如燃料電池堆疊之壓縮裝置。該壓縮裝置包含一第一壓縮總成及一第二壓縮總成。該第一壓縮總成及該第二壓縮總成可沿著一壓縮軸線朝向彼此位移,以壓縮容納在該第一壓縮總成與該第二壓縮總成之間的電池堆疊,即沿著該壓縮軸線向該電池堆疊施加一壓縮力。該第一及第二壓縮總成中的至少一個,較佳地該第一壓縮總成,包含一第一壓力分配板、一第二壓力分配板及一彈簧裝置。該彈簧裝置配置成可沿著該壓縮軸線提供一彈簧力至該電池堆疊。該彈簧裝置位於該第一壓力分配板與該第二壓力分配板之間,較佳地使得該彈簧裝置的彈簧力經由該第二壓力分配板傳遞至該電池堆疊。因此,該第一壓縮總成較佳地配置成使得該彈簧裝置的彈簧力可經由該第二壓力分配板傳遞至該電池堆疊。該彈簧裝置可連接該第一壓力分配板及該第二壓力分配板。該壓縮裝置進一步包含一鎖定裝置,其配置成可限制該第一壓力分配板及該第二壓縮總成沿著該壓縮軸線遠離彼此的軸向位移。
所提出的壓縮裝置避免了上述之從外部壓縮工具(如,壓機)至彈簧裝置的反覆負載轉移過程的需要。更具體地,由於彈簧裝置整合在第一壓縮總成中,即位在第一與第二壓力分配板之間,因此可省略反覆的擰緊螺母和相應的重新調節壓機位置。在使用壓縮裝置來壓縮電池堆疊的示例性方法中,可將該第一及第二壓縮總成沿著該壓縮軸線朝向彼此調節,直到達到該電池堆疊的最終壓縮狀態,較佳地達到預定堆疊高度。為此,可以如經由機械壓機將負載施加到該第一壓縮總成的第一壓力分配板。在該第一及第二壓縮總成的位移期間,該彈簧裝置被壓縮並因此負載。在達到該電池堆疊的最終壓縮狀態之後,可啟動鎖定裝置以阻止該第一及第二壓縮總成遠離彼此的軸向移動。由於該彈簧裝置係整合在該第一壓縮總成中,所以施加的壓縮力因該彈簧裝置提供的彈簧力而保持在該電池堆疊中。下面將針對所提出的電池堆疊總成及製造壓縮電池堆疊的方法來描述該壓縮裝置的進一步優點。
該壓縮裝置較佳地旨在設計成僅在電池堆疊的製造期間臨時應用。也就是說,該壓縮裝置較佳地在該電池堆疊的最終使用期間不是其之永久部分。特別地,該壓縮裝置可為該電池堆疊製造過程中的輔助裝置,用於在某些製造步驟(如,熱處理步驟)期間將該電池堆疊保持在壓縮狀態。
較佳地,該第一壓力分配板及該第二壓力分配板可抵抗該彈簧裝置的偏壓沿著該壓縮軸線朝向彼此位移。因此,該彈簧裝置可配置成可將該第一壓力分配板與該第二壓力分配板偏置使遠離彼此。如上述,在該第一與第二壓縮總成朝向彼此位移期間,即在壓縮期間,該第一與第二壓力分配板可相互支撐,使得該彈簧裝置在該第一壓力分配板與該第二壓力分配板之間被壓縮。
在一些實施例中,該第一壓力分配板、該第二壓力分配板及該彈簧裝置可連接形成一個單元。因此,該第一壓縮總成可單件處理,這可促進壓縮過程。
較佳地,該彈簧裝置包含多個彈簧或彈簧之堆疊。每個彈簧之堆疊可包含沿著該壓縮軸線相互堆疊的多個彈簧。該多個彈簧或彈簧之堆疊較佳地安裝在該第一及第二壓力分配板的角落處。在一些實施例中,該彈簧可包含碟形彈簧(亦稱作Belleville彈簧或Belleville墊圈)。
較佳地,該壓縮裝置進一步包含一線性導引裝置,用於引導該第一壓縮總成及/或該第二壓縮總成沿著該壓縮軸線的軸向位移。該線性導引裝置較佳地配置成可引導該第一壓縮總成的第一及第二壓力分配板沿著該壓縮軸線的軸向位移,較佳地彼此獨立。
該線性導引裝置可包含一或多個線性導引件。該一或多個線性導引件可沿著該壓縮軸線從該第二壓縮總成延伸到該第一壓縮總成。該一或多個線性導引件可垂直於該壓力分配板的平面延伸區。該一或多個線性導引件可為導引桿、張緊桿、螺栓等等。
該一或多個線性導引件可沿著該壓縮軸線延伸穿過該第一壓縮總成的第一壓力分配板及第二壓力分配板。為此,該第一及第二壓力分配板可包含用於接收該一或多個線性導引件或導引桿之各自的開口。
在該彈簧裝置包含彈簧或彈簧堆疊的實施例中,該彈簧或彈簧堆疊可繞著該線性導引件排列,較佳地同軸排列。更具體地,該線性導引件可延伸穿過該彈簧或彈簧堆疊之各自的中心開口。
較佳地,該鎖定裝置配置成容許可選擇性地調節該第一壓力分配板與該第二壓縮總成沿著該壓縮軸線在遠離彼此的方向上軸向位移的限制。也就是說,該鎖定裝置可配置成容許調節該第一壓力分配板與該第二壓縮總成之間的最大距離。因此,該壓縮裝置可應用於不同高度的電池堆疊,且容許可變地調節電池堆疊的最終壓縮距離。
在一些實施例中,該一或多個線性導引件或導引桿可各自包含一螺紋部分或可為螺紋桿。在這種情況下,該鎖定裝置可包含一或多個螺母或夾具,其配置成可與該該螺紋部分或螺紋桿配合,以限制該第一壓縮總成沿該壓縮軸線在遠離該第二壓縮總成的方向上的軸向位移。這容許容易地固定到位,且特別地,容許如上述可變地調節該第一壓力分配板與該第二壓縮總成之間的最大距離。
較佳地,該第二壓縮總成包含一壓力分配板。因此,該電池堆疊可安置在該第二壓縮總成的壓力分配板與該第一壓縮總成的第二壓力分配板之間。該第二壓縮總成的壓力分配板較佳地平行於該第一壓縮總成的第一與第二壓力分配板安置,因此容許均勻的壓縮該電池堆疊。
本發明還有關於一種包含電池堆疊及如上述的壓縮裝置之電池堆疊總成。上文中與該壓縮裝置本身相關所解釋的特徵及優點,也適用於該電池堆疊總成。因此,該壓縮裝置包含一第一壓縮總成、一第二壓縮總成及用於提供彈簧力至該電池堆疊之一彈簧裝置。該電池堆疊包含多個沿一堆疊方向相互堆疊的電池重複單元。該電池堆疊在該第一壓縮總成與該第二壓縮總成之間保持壓縮狀態。也就是說,該電池重複單元相互抵住,較佳地沿著該堆疊方向。為此,該電池堆疊較佳地插在該第一壓縮總成的第二壓力板與該第二壓縮總成之間,使得該堆疊方向平行於該壓縮軸線。較佳地,該電池堆疊插在該第一壓縮總成的第二壓力板與第二壓縮總成的壓力分配板之間。
如上所述,該壓縮裝置較佳地為僅在最終壓縮電池堆疊的製造過程中臨時應用的裝置。因此,根據請求項14至16之電池堆疊總成較佳地為僅在製造壓縮電池堆疊的過程中暫時存在的中間產品。如下文中關於製造方法之描述,較佳地從該壓縮裝置中取出該電池堆疊,供其最終用途。
該電池重複單元可為燃料電池單元、電解電池單元或可逆式電池單元。該電池重複單元可為金屬支撐的電化學電池單元。該電池重複單元可為固態氧化物燃料電池單元或固態氧化物電解電池單元。該電池單元各自可包含多層,較佳地包括機械支撐層、電化學活性層及任擇的間隔物及/或互連物。該電化學活性層可包含燃料電極層、電解質層及空氣或氧化劑電極層。該電化學活性層可沉積(如,作為薄塗層或薄膜)在該機械支撐層上並由其支撐,如金屬支撐板,如金屬箔。
該電池重複單元的堆疊可進一步包含插在該等電池重複單元之間的墊圈。在一些實施例中,該電池重複單元可各自包含至少一個,較佳地二或多個通孔,該通孔與該電池單元的活性層流體連通,容許流體進入及離開該電池單元(如,通過各自的流體通道)。然後該墊圈可配置成可密封該電池重複單元的流體端口。該電池重複單元的堆疊,除了該電池重複單元之外,還可包含另外的組件,如電連接器、電接觸板(如,單極板)或額外的密封墊圈。
在一些實施例中,該電池堆疊可進一步包含沿著該堆疊方向位在該堆疊的相對端之二個端板。因此,該電池重複單元可插在該等端板之間。也就是說,該電池堆疊可包含位在該電池堆疊之第一端的第一端板,及位於該電池堆疊之相對的第二端之第二端板。
較佳地,該第一壓縮總成的第一壓力分配板及該第二壓縮總成(較佳地該第二壓縮總成的壓力分配板)係沿著該壓縮軸線,較佳地沿著該堆疊方向彼此間隔一距離設置,使得該電池堆疊由於該彈簧裝置的彈簧力(通過該第二壓力分配板施加)而保持在壓縮狀態。因此,該彈簧裝置,更具體地該彈簧裝置的彈簧或彈簧堆疊,較佳地在該第一壓縮總成的第一與第二壓縮板之間保持壓縮。這容許即使在該電池堆疊沿著該壓縮軸線,即沿著該堆疊方向收縮時(如,由於該墊圈在熱負載期間的收縮),也能保持期望的壓縮力。更具體地,在該電池堆疊收縮時,該第二壓力分配板可因該彈簧力而朝向該電池堆疊位移,從而在該電池堆疊中保持基本上恆定的壓縮壓力。換言之,該彈簧裝置可補償該電池堆疊沿著該堆疊方向的收縮。
本發明還有關於一種使用如上述的壓縮裝置製造壓縮電池堆疊的方法。因此,本揭示還有關於如上述的壓縮裝置用於壓縮電池堆疊的用途。該方法包含提供如上述的壓縮裝置之步驟。該方法進一步包含在該壓縮裝置的第一壓縮總成與第二壓縮總成之間提供一電池堆疊的步驟,較佳地使得該堆疊方向平行於該壓縮軸線。該電池堆疊可如上文中關於該電池堆疊總成所描述的那樣配置。之後,使用該壓縮裝置壓縮該電池堆疊。更具體地,該方法進一步包含下列步驟:將該壓縮裝置的第一與第二壓縮總成沿著該壓縮軸線朝向彼此調節,直到該電池堆疊沿著該壓縮軸線達到一預設壓縮等級,較佳地該電池堆疊的預設高度。為保持該堆疊壓縮,該方法包含啟動該壓縮裝置的鎖定裝置,以阻止該第一壓縮總成的第一壓力板與第二壓縮總成沿著該壓縮軸線遠離彼此的軸向位移的步驟。
在該第一壓縮總成與該第二壓縮總成之間提供一電池堆疊的步驟可包含下列子步驟:提供多個電池單元和任擇的二個端板,及將該電池單元和任擇的端板,沿著一堆疊方向在該第一壓縮總成與該第二壓縮總成之間相互堆疊。
將該第一及第二壓縮總成沿著該壓縮軸線朝向彼此調節的步驟,可包含於該第一壓縮總成的第一壓力分配板上施加負載的步驟,較佳地使用壓機。
該方法可進一步包含將該電池堆疊固定(或鎖定)在壓縮狀態下之固定步驟。因此,該方法可包含固定該電池堆疊,使得該電池堆疊即使在移除壓縮負載之後仍保持在壓縮狀態之步驟。該電池堆疊可被固定,使得該電池堆疊的個別組件(即,該電池重複單元、任擇的端板、任擇的墊圈等)保持在相對於彼此的固定位置(或間距),即使將該電池堆疊從該壓縮設備中移除亦同。為此,可將該電池重複單元及/或端板焊接在一起。任選地或此外,可於該電池堆疊上施加單件式或多件式外殼,使得該第一及第二端板沿著該堆疊方向保持在朝向彼此的固定位置。例如,該固定步驟可包括將一外殼焊接到該第一及第二端板的步驟。任選地或此外,可於該電池堆疊上施加固定工具,如夾具、壓縮桿、板或彈簧或螺栓,以便使該電池堆疊保持在壓縮狀態。
較佳地,在固定步驟之後,該方法可進一步包含從該壓縮裝置中取出該電池堆疊的步驟。這可包括釋放由該壓縮裝置施加的壓縮負載的步驟。為此,可,如通過至少稍微地鬆開該螺母來解除該鎖定裝置,使得該第一壓縮總成及該第二壓縮總成能夠沿著該壓縮軸線遠離彼此軸向位移。
另外的實施例可從以下的說明及圖式導出。
在本說明書及圖式中重複使用參考符號旨在表示相同或類似的特徵或元件。
圖1示意性地顯示電池堆疊總成10的示例性實施例的輪廓。該電池堆疊總成包含電池堆疊12及用於提供壓縮力至電池堆疊12的壓縮裝置14。
電池堆疊12包含多個電池重複單元16,該電池重複單元16沿著堆疊方向18相互堆疊。如上所述,電池重複單元16可為燃料電池單元、電解電池單元或包含電化學活性層(未示出)的可逆式電池單元。在該範例中,電池重複單元16插在第一端板15與第二端板17之間。換句話說,電池堆疊12包含沿著堆疊方向18安置在電池堆疊12之相對端的第一端板15及第二端板17。在該範例中,電池堆疊12額外地包含插在相鄰電池重複單元16之間的墊圈20。墊圈20可配置成可密封個別的電池重複單元16的各自流體端口(未示出)。電池重複單元16較佳地包含接觸部分22,如呈局部突起或凹坑的形式,用於在當電池堆疊12被壓縮裝置14保持壓縮時提供相互的電氣連接(下面詳細描述)。
壓縮裝置14包含第一壓縮總成24及第二壓縮總成26。第一壓縮總成24包含第一壓力分配板28、第二壓力分配板30及彈簧裝置32,用於沿著壓縮軸線34 (由圖1中的箭頭指示)提供彈簧力至電池堆疊12。在該範例中,壓縮軸線34與堆疊方向18平行。第二壓縮總成26包含壓力分配板36。較佳地,第一壓縮總成24的壓力分配板28、30及第二壓縮總成26的壓力分配板36在平面上彼此平行地延伸,較佳地正交於壓縮軸線34。
如圖1所示,彈簧裝置32安置在第一壓力分配板28與第二壓力分配板30之間。在該範例中,彈簧裝置32包含多個彈簧堆疊38。該彈簧堆疊38較佳地包含多個沿著壓縮軸線34相互堆疊的彈簧40。彈簧40較佳地是碟形彈簧。彈簧裝置32配置成可提供沿著壓縮軸線34的彈簧力,從而沿著壓縮軸線34對第一壓力分配板28及第二壓力分配板30施加偏壓使彼此遠離。在一些實施例中,第一壓力分配板28、彈簧堆疊38及第二壓力分配板30可以連接形成一個單元。
從圖1中可以看出,壓縮裝置14進一步包含用於引導該第一壓縮總成及/或該第二壓縮總成沿著該壓縮軸線軸向移動的線性導引裝置42。線性導引裝置42包含多個從第一壓縮總成24延伸到第二壓縮總成26的線性導引件44。更具體地,線性導引件44延伸至少穿過第二壓力分配板30及第一壓力分配板28。為此,第二壓力分配板30及第一壓力分配板28可包含各別的開口。線性導引件44還可延伸穿過第二壓縮總成26的壓力分配板36。線性導引件44可採用導桿、張緊桿或螺栓的形式。
較佳地,提供繞著線性導引件44的彈簧堆疊38 (見圖1)。為此,線性導引件44可延伸穿過彈簧堆疊38的彈簧40的中心開口。
如圖1所示,電池堆疊12位在第二壓縮總成26的壓力分配板36與第一壓縮總成24的第二壓力分配板30之間,使得堆疊方向18平行於壓縮軸線34。如下面關於製造壓縮電池堆疊的方法詳細闡述的,電池堆疊12被壓縮在第一壓縮總成24與第二壓縮總成26之間。更具體地,在壓縮狀態下,第一壓縮裝置24的第一壓力分配板28及第二壓縮總成26的壓力分配板36沿著堆疊方向18/壓縮軸線34彼此保持固定距離,使得電池堆疊12因彈簧裝置32提供的彈簧力(經由第二壓力分配板30施加到電池堆疊12)而保持壓縮。
為此,壓縮裝置14包含鎖定裝置46,其配置成可限制第一壓力分配板28沿著壓縮軸線34遠離第二壓縮總成36的軸向位移。換句話說,鎖定裝置46配置成可限制第一壓縮總成24的第一壓力分配板28與第二壓縮總成26的壓力分配板36之間的最大距離。在該範例中,鎖定裝置46包含與線性導引件44的螺紋部分(未詳細示出)配合的螺母48 (於下文中詳細描述)。因此,線性導引件44可各自包含一螺紋部分或可配置成螺紋桿。
舉例來說,現在將參考圖2描述一個製造壓縮電池堆疊的較佳方法。
該方法包含提供如上述的壓縮裝置14的步驟100。在隨後的步驟102中,在壓縮裝置14的第一壓縮總成24與第二壓縮總成26之間,更具體地在第二壓縮總成26的壓力分配板36與第一壓縮總成24的第二壓力分配板30之間提供電池堆疊12。為此,使第一壓縮總成24可與第二壓縮總成26保持一定距離(如,由使用者),使得於其等之間提供一用於接收電池堆疊12的電池空間。
替代地,一開始可從線性導引件44上移除第一壓縮總成24,及可將電池堆疊12提供在第二壓縮總成26的壓力分配板36上。之後,可將第一壓縮總成24放置在電池堆疊12上,使得線性導引件44延伸穿過第一壓縮總成24的第二壓力分配板30、彈簧堆疊32及第一壓力分配板28。
之後,沿著壓縮軸線34,即沿著堆疊方向18壓縮電池堆疊12 (圖2中的步驟104)。為此,使第一壓縮總成24沿著壓縮軸線34 (由線性導引件44引導)朝向第二壓縮總成26位移。例如,可通過使用機械壓機向第一壓力分配板施加負載,將第一壓力分配板28沿著壓縮軸線34朝向第二壓縮總成26調節。在將第一壓縮總成24朝向第二壓縮總成26之調節期間,彈簧裝置32,更具體地彈簧堆疊38,會被壓縮,因此而負載。
在達到電池堆疊12的預定壓縮等級之後,較佳地達到電池堆疊12的預定高度之後,啟動鎖定裝置46 (圖2中的步驟106)。更具體地,在線性導引件44的螺紋部分提供螺母48,並擰緊。
之後,除去施加至第一壓縮總成24,更具體地至第一壓力分配板28 (如,通過壓機)的負載(圖2中的步驟108)。在此配置中,由於彈簧裝置32提供的彈簧力,所施加的壓縮力保持在電池堆疊12中。
製造電池堆疊12的方法可包含在該壓縮步驟之後的額外製造步驟,如熱處理步驟。
為了將電池堆疊12固定(或鎖定)在其最終使用的壓縮狀態,該方法可進一步包含一固定步驟,將電池重複單元16及/或端板15、17固定在相對於彼此的固定位置(圖2中的步驟110)。為此,可在電池堆疊12上施加一固定裝置,該固定裝置可任擇地包含夾具、壓縮桿、板或彈簧或螺栓。替代地或此外,可將單件式或多件式外殼(未示出)焊接到第一及第二端板15、17。可替代地或此外,可將電池重複單元16及/或端板15、17焊接在一起。
在固定電池堆疊12之後,可從壓縮裝置10中取出電池堆疊12。為此,可鬆開螺母48,使得第一壓縮總成24及第二壓縮總成26沿著壓縮軸線34彼此遠離位移,從而容許取出電池堆疊12。
10:電池堆疊總成
12:電池堆疊
14:壓縮裝置
15:第一端板
16:電池重複單元
17:第二端板
18:堆疊方向
20:墊圈
22:接觸部分
24:第一壓縮總成
26:第二壓縮總成
28:第一壓力分配板
30:第二壓力分配板
32:彈簧裝置
34:壓縮軸線
36:壓力分配板
38:彈簧堆疊
40:彈簧
42:線性導引裝置
44:線性導引件
46:鎖定裝置
48:螺母
100、102、104、106、108、110:步驟
在圖式中:
圖1顯示電池堆疊總成的一個實施例之示意性側視圖;及
圖2顯示用於說明製造壓縮電池堆疊的方法之流程圖。
10:電池堆疊總成
12:電池堆疊
14:壓縮裝置
15:第一端板
16:電池重複單元
17:第二端板
18:堆疊方向
20:墊圈
22:接觸部分
24:第一壓縮總成
26:第二壓縮總成
28:第一壓力分配板
30:第二壓力分配板
32:彈簧裝置
34:壓縮軸線
36:壓力分配板
38:彈簧堆疊
40:彈簧
42:線性導引裝置
44:線性導引件
46:鎖定裝置
48:螺母
Claims (20)
- 一種用於提供壓縮力至電化學電池堆疊(12)之壓縮裝置(14),其包含 一第一壓縮總成(24),及 一第二壓縮總成(26), 該第一壓縮總成(24)及該第二壓縮總成(26)可沿著一壓縮軸線(34)朝向彼此位移,用於壓縮容納在該第一壓縮總成(24)與該第二壓縮總成(26)之間的電池堆疊(12), 該第一壓縮總成(24)包含 一第一壓力分配板(28), 一第二壓力分配板(30),及 一彈簧裝置(32),用於沿著該壓縮軸線(34)提供一彈簧力,該彈簧裝置(32)位在該第一壓力分配板(28)與該第二壓力分配板(30)之間,該壓縮裝置(14)進一步包含一鎖定裝置(46),該鎖定裝置(46)配置成可限制該第一壓力分配板(28)與該第二壓縮總成(26)沿著該壓縮軸線(34)遠離彼此的軸向位移。
- 如請求項1之壓縮裝置(14),其中該第一壓力分配板(28)及該第二壓力分配板(30)可抵抗該彈簧裝置(32)的偏壓沿著該壓縮軸線(34)朝向彼此位移。
- 如請求項1或2中任一項之壓縮裝置(14),其中該第一壓縮總成(24)配置成使得該彈簧裝置(32)的彈簧力可經由該第二壓力分配板(30)傳遞至該電池堆疊(12)。
- 如請求項1至3中任一項之壓縮裝置(14),其中該第一壓力分配板(28)、該第二壓力分配板(30)及該彈簧裝置(32)連接形成一單元。
- 如請求項1至4中任一項之壓縮裝置(14),其中該彈簧裝置(32)包含多個彈簧(40)或彈簧(40)之堆疊(38)。
- 如請求項1至5中任一項之壓縮裝置(14),其中該彈簧(40)包含碟形彈簧。
- 如請求項1至6中任一項之壓縮裝置(14),其進一步包含一線性導引裝置(42),用於引導該第一壓縮總成(24)沿著該壓縮軸線(34)的軸向位移。
- 如請求項1至7中任一項之壓縮裝置(14),其中該線性導引裝置(42)包含一或多個線性導引件(44),較佳地一或多個導引桿,該線性導引件(44)沿著該壓縮軸線(34)從該第二壓縮總成(26)延伸到該第一壓縮總成(24)。
- 如請求項1至8中任一項之壓縮裝置(14),其中該一或多個線性導引件(44)沿著該壓縮軸線(34)延伸穿過該第一壓力分配板(28)及該第二壓力分配板(30)。
- 如請求項8或9中任一項之壓縮裝置(14),當引用請求項5或6中任一項時,其中該彈簧裝置(32)之該彈簧(40)或彈簧(40)之堆疊(38)繞著該線性導引件(44)排列。
- 如請求項8或9中任一項之壓縮裝置(14),其中該一或多個線性導引件(44)各自包含一螺紋部分,且其中該鎖定裝置(46)包含一或多個螺母(48)或夾具,其配置成可與該螺紋部分配合,用於限制該第一壓縮總成(24)沿著該壓縮軸線(34)在遠離該第二壓縮總成(26)的方向上的軸向位移。
- 如請求項1至11中任一項之壓縮裝置(14),其中該鎖定裝置(46)配置成容許可選擇性地調節該第一壓力分配板(28)與該第二壓縮總成(26)沿著該壓縮軸線(34)在遠離彼此的方向上軸向位移的限制。
- 如請求項1至12中任一項之壓縮裝置(14),其中該第二壓縮總成(26)包含一壓力分配板(36),該壓力分配板(36)較佳地平行於該第一壓縮總成(24)的第一與第二壓力分配板(28,30)安置。
- 一種電池堆疊總成(10),其包含 一電池堆疊(12),其包含沿著一堆疊方向(18)相互堆疊之多個電池重複單元(16),及 如請求項1至13中任一項之壓縮裝置(14), 該電池堆疊(12)在該壓縮裝置(14)之第一壓縮總成(24)與該第二壓縮總成(26)之間保持壓縮狀態。
- 如請求項14之電池堆疊總成(10),其中該電池堆疊(12)插在該第一壓縮總成(24)的第二壓力分配板(30)與該第二壓縮總成(26)之間。
- 如請求項14或15中任一項之電池堆疊總成(10),其中該第一壓力分配板(28)及該第二壓縮總成(26)係沿著該壓縮軸線(34)彼此間隔一距離設置,使得該電池堆疊(12)由於該彈簧裝置(32)的彈簧力而保持在壓縮狀態。
- 一種製造壓縮電池堆疊(12)的方法,其包含下列步驟: a) 提供如請求項1至13中任一項之壓縮裝置(14); b) 在該壓縮裝置(14)的第一壓縮總成(24)與第二壓縮總成(26)之間提供一電池堆疊(12); c) 將該壓縮裝置(14)的第一與第二壓縮總成(24,26)沿著該壓縮軸線(34)朝向彼此調節,直到達到該電池堆疊(12)之一預設壓縮等級,較佳地直到達到該電池堆疊(12)沿著該壓縮軸線(34)之一預設高度; d) 啟動該壓縮裝置(14)的鎖定裝置(46),以阻止該第一壓縮總成(24)的第一壓力分配板(28)與第二壓縮總成(26)沿著該壓縮軸線(34)遠離彼此的軸向位移。
- 如請求項17之方法,其中將該第一與第二壓縮總成(24,26)沿著該壓縮軸線(34)朝向彼此調節之步驟,包含在該第一壓縮總成(24)的第一壓力分配板(28)上施加負載的步驟,較佳地使用壓機。
- 如請求項17或18中任一項之方法,其進一步包含將該電池堆疊(12)固定在壓縮狀態下之固定步驟。
- 如請求項17至19中任一項之方法,其進一步包含從該壓縮裝置(10)中取出該電池堆疊(12)的步驟,較佳地包括解除該鎖定裝置,以容許該第一壓縮總成(24)及該第二壓縮總成(26)沿著該壓縮軸線(34)遠離彼此軸向位移之步驟。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
WOPCT/EP2022/070039 | 2022-07-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202422922A true TW202422922A (zh) | 2024-06-01 |
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