Carcasa para un acumulador de iones de litio, un acumulador de iones de litio así como un automóvil con un acumulador de iones de litio.

Una carcasa para un acumulador de iones de litio con una pila de celdas de acumulador de iones de litio (11) de al menos dos celdas prismáticas de acumuladores de iones de litio (12),

caracterizada por que la carcasa (10) presenta una placa de base rectangular (13), una placa de cubierta rectangular (14) paralela al plano de la placa de base (13), dos placas de presión rectangulares (15), que están dispuestas entre la placa de base (13) y la placa de cubierta (14) y dos superficies laterales (16) opuestas de la carcasa (10), así como medios para la conexión de la placa de base (13) y la placa de cubierta (14), por que la placa de base (13) y la placa de cubierta (14) poseen a lo largo de los cantos (20) que apuntan hacia las placas de presión de apriete (15), respectivamente, una proyección (21), que configura un plano inclinado (22), que conduce en la dirección de un espacio interior (19) de la carcasa (10) hacia la placa de base (13) o bien la placa de cubierta (14), por que en los lados (23) de las placas de presión (15), que apuntan hacia la placa de base (13) o bien hacia la placa de cubierta (14), están configurados de manera correspondiente a los planos inclinados (22) de la placa de base (13) y de la placa de cubierta (14), de manera que los planos inclinados (22) de la placa de base (13) y de la placa de cubierta (14) se apoyan en los planos inclinados (24) respectivos de las placas de presión de apriete (15), y por que los medios para la conexión de la placa de base (13) y de la placa de cubierta (14) son tornillos (17), que están guiados a través de taladros de paso (18), que están dispuestos en la zona de las proyecciones (21) en la placa de base (13) y en la placa de cubierta (14), así como están guiados a través de agujeros de paso (18) con una sección transversal en forma de taladro alargado en las placas de presión de apriete (15).

Carcasa para un acumulador de iones de litio, un acumulador de iones de litio así como un automóvil con un acumulador de iones de litio.

La invención se refiere a una carcasa para un acumulador de iones de litio con una pila de celdas de acumulador de iones de litio de al menos dos celdas prismáticas de acumulador de iones de litio, a un acumulador de iones de litio así como a un automóvil con un motor de accionamiento eléctrico para el accionamiento del automóvil y a un acumulador de iones de litio conectado o conectable con el motor de accionamiento eléctrico.

Estado de la técnica Los acumuladores de iones de litio solamente se pueden accionar eficientemente en una ventana determinada de temperatura. Esta ventana de temperatura se extiende hasta aproximadamente 40º C, de manera que es necesaria una refrigeración de acumuladores de iones de litio durante el funcionamiento. Ésta se realiza, en general, a través de aire, disponiendo, además, todavía placas de refrigeración en los acumuladores de iones de litio, que son tensadas con éstos para la transmisión óptima de calor.

Las celdas de acumuladores de iones de litio se dilatan durante el funcionamiento y durante la llamada formación. Según D. P. Wilkinson, Effects of physical constrains an Li cyclability, Journal of Power sources 36, 1991, páginas 517 a 527, la morfología del litio en una célula de acumulador de iones de litio se vuelve porosa ya después de pocos ciclos de carga y descarga, cuando se ejerce demasiada poca presión (p < 0, 1 MPa) sobre la celda de acumulador de iones de litio, de manera que falla después de algunos ciclos de carga y descarga. Para conseguir una potencia óptima y una duración de vida larga de celdas de acumuladores de iones de litio, se necesita, por lo tanto, una presión definida, que actúa sobre éstas. Los conceptos de tensión previa convencionales, que pueden formar esta presión, son sin embargo inflexibles, caros y espaciosos.

Se conocen a partir del documento DE 102008037039A1 un procedimiento para la fijación de celdas de baterías en una bandeja y un medio de fijación o bien medio tensor. Las celdas de baterías son introducidas en una bandeja y a continuación se introduce un medio tensor en un espacio intermedio entre la bandeja y las celdas de baterías. El medio tensor puede estar configurado por medios de expansión que se encuentran en una envolvente, como por ejemplo espuma de montaje. Sin embargo, este modo de proceder no es reversible. Además, la presión que se ejerce sobre las celdas de la batería no se puede ajustar de una manera fiable a un valor definido, que sería necesario en celdas de acumuladores de iones de litio.

En el documento JP 2006179385 A se describe un soporte de celdas de combustible, en el que a través de la capacidad de desplazamiento de partes de las superficies laterales a lo largo de superficies inclinadas se comprimen las celdas de combustible, cuando se cierra el soporte de celdas de combustible con un elemento de presión.

Publicación de la invención De acuerdo con la invención, se acondiciona una carcasa para un acumulador de iones de litio de acuerdo con la reivindicación 1 con una pila de celdas de acumulador de iones de litio de al menos dos celdas prismáticas de acumulador de iones de litio, con la que se puede realizar de manera más ventajosa de forma sencilla al mismo tiempo la tensión para la conducción de calor sobre una placa de refrigeración y la tensión de las celdas de acumulador de iones de litio para mejorar el rendimiento de las celdas. Además, se realiza una posibilidad muy sencilla de montaje.

La carcasa de acuerdo con la invención presenta una placa de base rectangular, una placa de cubierta rectangular alineada paralela al plano de la placa de base, dos placas de presión rectangulares, que están dispuestas entre la placa de base y la placa de cubierta y que configuran dos superficies laterales opuestas entre sí de la carcasa, así como medios para la conexión de la placa de base y la placa de cubierta.

La pila de celdas de acumulador de iones de litio se dispone en un espacio interior de la carcasa formado por los componentes mencionados anteriormente. Para poder ejercer la presión necesaria sobre éstos, la placa de base y la placa de cubierta poseen a lo largo de los cantos que apuntan hacia las placas de presión, respectivamente, una proyección. Esta proyección configura un plano inclinado, que conduce en la dirección del espacio interior de la carcasa hacia la placa de base o bien la placa de cubierta. Por lo tanto, la proyección presenta con preferencia una sección transversal rectangular. En correspondencia con los planos inclinados de la placa de base o bien de la placa de cubierta, los lados de las placas de presión, que apuntan hacia los planos inclinados de la placa de base y de la placa de cubierta, presentan de la misma manera planos inclinados, de manera que los planos inclinados de la placa de base y de la placa de cubierta se apoyan en los planos inclinados respectivos de las placas de presión. Si se ejerce ahora presión sobre la placa de cubierta y/o la placa de base, se desplazan las palcas de presión a lo largo de los planos inclinados paralelamente al plano del espacio interior y ejercen, por su parte, presión sobre la pila de celdas de acumulador de iones de litio.

A través de la variación de los ángulos de inclinación se puede determinar la presión sobre la pila de celdas de acumulador de iones de litio de la manera necesaria.

Las placas de presión pueden estar configuradas de acuerdo con una forma de realización preferida, además, arqueadas hacia el espacio interior, de manera que se ejerce de la misma manera presión sobre la pila de celdas del acumulador de iones de litio.

La presión sobre la placa de cubierta o bien sobre la placa de base se genera a través de los medios para la conexión de la placa de base y la placa de cubierta.

De acuerdo con la invención, están previstos tornillos, que está guiados a través de taladros pasantes, que están dispuestos en la zona de las proyecciones en la placa de base y en la placa de cubierta así como a través de agujeros de paso con una sección transversal en forma de taladro alargado en las placas de presión. Puesto que los tornillos están guiados a través de los agujeros de paso de las placas de presión con una sección transversal en forma de taladro alargado, éstos se pueden desplazar fácilmente, sin poder resbalar, sin embargo, durante el montaje de la carcasa. Las roscas necesarias para el apriete de los tornillos están previstas con preferencia en la placa de base, de manera que los tornillos se pueden apretar y aflojar fácilmente desde arriba. Pero también puede estar previsto un montaje de la carcasa sobre una placa de soporte de tipo discrecional, que dispone de rosca correspondiente.

Con preferencia, en cada una de las cuatro esquinas de la carcasa está previsto un tornillo.

A través de la utilización de tornillos en combinación con un ángulo de inclinación se puede ajustar de manera más ventajosa muy exactamente la presión, que debe actuar sobre la pila de celdas del acumulador de iones de litio.

Una forma de realización alternativa consiste en que en arrollar, en lugar de los tornillos, al menos una cinta de tracción tensable alrededor de la placa de base y de la placa de cubierta, y cerrarla con una tensión definida. De acuerdo con la anchura de la cinta de tracción con relación a la anchura de la carcasa se pueden utilizar varias cintas de tracción. La al menos una cinta de tracción puede cubrir las placas de presión de apriete o se puede conducir paralelamente a ellas.

La placa de cubierta de la carcasa posee al menos una abertura, a través de la cual se pueden conducir las conexiones de las celdas de acumulador de iones de litio. Pero de manera alternativa éstas se proyectan también en una de las superficies laterales de la carcasa.

La placa de cubierta y/o también la placa de base de la carcasa pueden estar configuradas de manera más ventajosa como placa de refrigeración.

La carcasa o bien las partes de la carcasa se pueden fabricar de los más diferentes materiales, como metal, plásticos, plásticos reforzados o materiales compuestos. Una forma de realización económica de la carcasa se representa utilizando chapas transformadas.

Objeto de la invención es, además, un acumulador de iones de litio con una pila de celdas de acumulador de iones de litio de al menos dos, con preferencia seis celdas prismáticas de acumulador de iones de litio, que están dispuestas en una carcasa, que está configurada como se ha descrito anteriormente.

Otro objeto de la invención es un automóvil con un motor de accionamiento... [Seguir leyendo]

1. Una carcasa para un acumulador de iones de litio con una pila de celdas de acumulador de iones de litio (11) de al menos dos celdas prismáticas de acumuladores de iones de litio (12) , caracterizada por que la carcasa (10) presenta una placa de base rectangular (13) , una placa de cubierta rectangular (14) paralela al plano de la placa de base (13) , dos placas de presión rectangulares (15) , que están dispuestas entre la placa de base (13) y la placa de cubierta (14) y dos superficies laterales (16) opuestas de la carcasa (10) , así como medios para la conexión de la placa de base (13) y la placa de cubierta (14) , por que la placa de base (13) y la placa de cubierta (14) poseen a lo largo de los cantos (20) que apuntan hacia las placas de presión de apriete (15) , respectivamente, una proyección (21) , que configura un plano inclinado (22) , que conduce en la dirección de un espacio interior (19) de la carcasa

(10) hacia la placa de base (13) o bien la placa de cubierta (14) , por que en los lados (23) de las placas de presión (15) , que apuntan hacia la placa de base (13) o bien hacia la placa de cubierta (14) , están configurados de manera correspondiente a los planos inclinados (22) de la placa de base (13) y de la placa de cubierta (14) , de manera que los planos inclinados (22) de la placa de base (13) y de la placa de cubierta (14) se apoyan en los planos inclinados

(24) respectivos de las placas de presión de apriete (15) , y por que los medios para la conexión de la placa de base

(13) y de la placa de cubierta (14) son tornillos (17) , que están guiados a través de taladros de paso (18) , que están dispuestos en la zona de las proyecciones (21) en la placa de base (13) y en la placa de cubierta (14) , así como están guiados a través de agujeros de paso (18) con una sección transversal en forma de taladro alargado en las placas de presión de apriete (15) .

2. La carcasa de acuerdo con la reivindicación 1, en la que las placas de presión de apriete (15) poseen una curvatura que apunta hacia el espacio interior (19) .

3. La carcasa de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que la placa de cubierta (13) presenta al menos una abertura.

4. La carcasa de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que la placa de base (13) y/o la placa de cubierta (14) están configuradas como placa de refrigeración.

5. Un acumulador de iones de litio con una pila de celdas de acumulador de iones de litio (11) de al menos dos celdas prismáticas de acumulador de iones de litio (12) , que está dispuesta en una carcasa (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4.

6. El acumulador de iones de litio de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la pila de celdas de acumulador (11) comprende seis celdas prismáticas de acumulador de iones de litio (12) .

7. Un automóvil con un motor de accionamiento eléctrico para el accionamiento del automóvil y con un acumulador de iones de litio conectado o conectable con el motor de accionamiento eléctrico de acuerdo con la reivindicación 5 ó

6.