用于存儲電能的模塊的生產方法，相關的生產工具和通過實施該方法而獲得的用于存儲 ...的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的概括的技術領域是用于存儲電能的模塊的制造，該模塊包括多個電能存儲組件。
[0002]在本發(fā)明的范圍內，“電能存儲組件”指的是電容器(即包括兩個電極和絕緣體的無源系統(tǒng))，或者超級電容器(即包括至少兩個電極、電解質以及至少一個隔膜的系統(tǒng))，或者鋰電池類型的電池(即包括至少一個陽極、至少一個陰極以及在陽極與陰極之間的液體或固體電解質的系統(tǒng))。
【背景技術】
[0003]在現(xiàn)有技術中，已知用于存儲電能的模塊的制造方法。這些制造方法依據所需模塊的類型而有所不同。
[0004]支撐構件的使用
[0005]已知這些模塊包括殼體，數(shù)個電能存儲組件位于殼體中。
[0006]每個組件例如是管狀超級電容式的。其包括封皮、電容性繞組以及封皮內部的液體電解質，封皮包括管狀體。對于每個組件，使用兩個封蓋來封閉封皮的兩端。每個封蓋電連接至電容性繞組。
[0007]在模塊內，組件按對交替地在其上端和下端使用連接束帶連接。封蓋通過連接束帶的連接是通過將束帶壓合在封蓋的連接末端、和/或通過焊接和/或通過螺絲接合完成的。
[0008]如同申請?zhí)枮镕R 1 253 982的法國專利申請所描述的，制造這樣的模塊的方法可以包括，將電絕緣支撐構件設定到適當位置。該支撐構件能夠避免組件彼此間的不希望出現(xiàn)的電接觸。
[0009]支撐構件包括孔，其旨在分別容納每個組件。每個孔的尺寸大于每個組件在理論上占據的空間。這提供了對于下列各項的補償:
[0010]-由于對組成整體的不同部分進行了組裝而導致的組件游隙(空隙)(在使封蓋相對于封皮的管狀主體居中時的不準確)，以及
[0011]-形成組件的不同部分的尺寸的誤差余量(制造公差)。
[0012]然而，支撐構件的使用增加了模塊的大小，這是因為需要在組件之間提供空間以便考慮到制造公差。也可以選擇更小的大小，但是組件被丟棄的比例將大大增加，這會顯著增加制造成本，并且不會形成在經濟性上可行的模式。
[0013]或者，制造方法可以包括，將電絕緣隔片設定在相鄰組件的封蓋之間的適當位置，從而使相鄰組件相對彼此維持在適當位置。
[0014]然而，隔片的設計應當考慮到相鄰組件(總共最多四個)的尺寸的變化，因此，考慮到組件的制造公差，隔片的設計難以應用。
_5] 兩用封蓋的使用
[0016]還已知這樣的模塊，其中的組件使用整體的縱向組件(所謂的兩用封蓋)而按對連接，該整體的縱向組件形成了封蓋以及連接束帶。尤其在公開號為FR 2 894 381的文獻中描述了這樣的縱向組件。
[0017]因此，該制造方法包括，將兩用封蓋(組件位于其上)設定到適當位置。
[0018]用于將兩個相鄰的組件電連接的兩用封蓋的使用能夠提高模塊的電性能和熱性會泛。
[0019]然而，兩用封蓋的使用增加了模塊制造方法的復雜性。
[0020]本發(fā)明的目標為，提出能夠以相對簡單且廉價的制造方法來獲得具有最小的大小的電能存儲模塊的模塊制造方法。

【發(fā)明內容】

[0021]為此目的，本發(fā)明提出一種用于制造電能存儲模塊的方法，所述電能存儲模塊包括電能存儲組件，每個組件包括外封皮以及位于封皮內部的電能存儲元件，所述方法包括下列步驟:
[0022]-將至少一個電絕緣套管設定在至少一個組件的封皮周圍的位置，使得套管插置在每個相鄰的組件對之間，該至少一個套管至少部分地覆蓋該至少一個組件的封皮，
[0023]-將每個組件的端部中的一個定位在支撐件上，使得組件的縱向軸基本彼此平行地延伸，
[0024]-沿著基本垂直于組件的縱向軸的方向在組件上施加至少一個力，該至少一個力趨于將組件對著彼此壓合，
[0025]-在組件上放置至少一個導電的束帶，以便使所述組件電連接，該至少一個束帶的位置相對于包含平行于組件的縱向軸的方向的方向的支撐件的至少一個參考平面而預先確定，
[0026]-尤其通過焊接來將組件上的至少一個束帶連接。
[0027]在本發(fā)明的范圍內，“套管”指的是圓環(huán)元件，例如環(huán)，其可以是連續(xù)的或者不足360。。
[0028]該套管可以是彈性的，以便有利于設定到適當位置，并且有利于在組裝過程中套管的維護?；蛘撸坠芸梢杂煞菑椥圆牧现谱?，并且可以包括在其整個高度上的槽(例如斜槽、曲線槽等)。該槽提供徑向彈性，使其可以被插入，并且更易于維持在組件上?；蛘?，套管可以由熱可伸縮材料制作。
[0029]通過為組件設置電絕緣套管，可以免于涉及隔片(其旨在被放置在不同的組件之間)的使用的困難。實際上，將電絕緣套管設定到適當位置僅取決于單個組件的組件游隙，而將隔片設定到適當位置取決于數(shù)個(尤其是四個)相鄰的組件的組件游隙。
[0030]另外，通過將設置有電絕緣套管的組件對著彼此壓合，能夠避免產生相鄰的組件之間的無用區(qū)，從而能夠限制模塊的大小。
[0031]最后，讀者將意識到，束帶的位置取決于參考平面，而與組件實際占據的位置無關，每個組件的實際位置可能在一個模塊與另一個模塊間不同，這是因為組件游隙與組成模塊的不同部件的尺寸的可變性有關。
[0032]通過依據支撐件的一個或數(shù)個參考平面的位置(而不是組件的實際位置)來限定束帶的位置，能夠獲得這樣的制造模塊的方法:在該方法中，在相同的兩個模塊之間，即使組件的實際位置在這些兩個相同模塊間有變化，束帶相對于模塊外的參考系的位置仍基本不變。
[0033]這對于旨在連接至外部構件的模塊輸出終端是有益的。實際上，這些輸出終端附接至模塊的束帶。通過相對于參考平面限定束帶的位置，該制造方法能夠得到這樣的模塊:輸出終端(相對于模塊外的參考系)的位置在一個模塊與另一個模塊間是絕對相同的。
[0034]根據本發(fā)明的方法的優(yōu)選但非限制性的方面如下:
[0035]-在定位組件的步驟之前對該至少一個束帶的位置進行限定，使得所述位置與組件的實際位置無關；
[0036]-參考平面不包含組件的縱向軸中的任一個，施加力的步驟趨于將組件對著彼此壓合而且對著模塊的參考平面壓合；
[0037]-組件被對著至少兩個參考平面壓合，該參考平面彼此垂直，參考平面中的至少一個優(yōu)選是組件的對稱平面；
[0038]-方向不同的至少兩個力在垂直于組件的縱向軸的平面上施加，以便將組件對著彼此壓合；
[0039]-該方法包括，在施加至少一個力的步驟之前的下述步驟:考慮到取決于模塊的組件游隙的組件可能占據的位置的范圍，預先確定至少一個束帶的位置。然而，通過知道組件的制造公差，能夠對于全部模塊一次性地確定束帶的形狀和位置，使得束帶中的每個僅接觸其必須電連接的兩個組件；
[0040]-在定位步驟期間，每個套管被放置為覆蓋各自封皮的端部中的一個，定位步驟的進行使得相鄰的組件的套管位于并排放置的組件的相對的縱向端部上；
[0041]-套管包括熱可伸縮材料，定位方法包括子步驟，該子步驟包括對套管進行加熱；
[0042]-每個封皮包括主體，主體包括側壁和至少一個開口端，該方法包括這樣的步驟:該步驟包括將封蓋放置在主體的每個開口端上，從而封閉該至少一個開口端，每個封蓋包括覆蓋壁，覆蓋壁包括:
[0043]ο內表面，其旨在連接至電能存儲元件，以及
[0044]ο基本上是平面的外表面，其尤其在其中心和其外圍邊緣沒有任何針；
[0045]-放置至少一個束帶的步驟包括下述子步驟:
[0046]ο將至少一個束帶布置在支撐遮罩上相對于所述參考平面的預先確定位置處，以及
[0047]ο將支撐遮罩接附在支撐件的放置裝置上；
[0048]-連接步驟包括下述子步驟，該子步驟包括:沿著基本上平行于組件的縱向軸的方向使至少一個組件位移，尤其移動每個組件，使得組件承受至少一個束帶；
[0049]-在包括沿著基本上平行于組件的縱向軸的方向使至少一個組件位移的子步驟中，組件和束帶的移動使得束帶承受支撐件的參考平面，該參考平面稱為垂直，其實質上垂直于定位在支撐件(即，水平)上的組件的縱向軸。
[0050]-該方法進一步包括在定位步驟之前的生產組件的基本對的步驟，所述生產步驟包括下列子步驟:
[0051]i)將兩個組件放置為使得該兩個組件的縱向軸基本上平行地延伸，
[0052]ii)對著彼此推動兩個組件，
[0053]iii)在兩個組件上安裝并焊接連接束帶，兩個組件上的束帶的位置尤其是預先確定的，
[0054]iv)重復步驟i)至iii)以便獲得多個