本发明从根据独立权利要求的前序部分的电池模块以及用于制造所述电池模块的方法出发。本发明的主题也是具有这种电池模块的电池。
背景技术：
从现有技术中已知，电池（例如，尤其是锂-离子-电池）至少由一个电池模块构成或者有利地也由多个电池模块构成。此外，电池模块还优选具有多个单独的电池单池，所述电池单池彼此连接成电池模块。在此，所述单独的电池单池能够彼此串联或者并联连接。
老化过程引起内部的力，所述老化过程是由于在单独的电池单池中的充电过程和放电过程，所述内部的力造成所述单独的电池单池在运行持续时间期间没有保持形状恒定，而是这些被称为肿胀（schwellung）的过程使电池单池的壳体变形。因此，这些过程需要电池模块的一种构造，所述构造能够吸收内部的力并且能够限制单独的电池单池的壳体的形变，所述内部的力由于老化过程而产生。为了限制形变并且保持单独的电池单池的功能，对单独的电池单池或者它们的壳体施加力的操作通常被称为挤压（verpressung）。
此外，单独的电池单池在运行期间由于它们的、在电流流动时的内电阻升温，其中，产生的热量被排出，以便避免由于过高的温度而引起的效率的降低。在此，从现在技术中已知所谓的被动冷却组件以及所谓的主动冷却组件，所述被动冷却组件包括例如布置在壳体的外侧的冷却肋片，所述主动冷却组件包括例如被冷却液体穿流的冷却元件。
接收电池模块的电池单池的壳体应当既能够固定电池单池以免在任何方向上滑动，也能够散发在运行期间产生的热量。
文献de102013206504a1公开了一种电池模块，所述电池模块具有导热的补偿层，所述补偿层应当补偿在电池单池之间的错位（versatz）。
此外，从文献de102011007315a1中已知一种电池，所述电池具有导热地构造的冷却元件，所述冷却元件包括具有冷却肋片的冷却体。
此外，文献de102010055600a1公开了一种冷却设备，所述冷却设备包括潜热蓄热器。
技术实现要素：
具有独立权利要求的特征的电池模块以及用于所述电池模块的制造的方法具有优点：多个电池单池在电池模块中的可靠的、机械的固定以及电池模块的、有效率的散热是可能的。在此，尤其地，被空气填充的空腔的形成能够被减少或者甚至完全被阻止，所述空腔由于在电池模块的电池单池和冷却元件之间的、制造引起的公差而产生。由此，有利地，在电池单池和冷却元件之间的热过渡（wärmeübergang）被增加，并且，因而总体上能够从电池模块散发的热量也被增加。此外，由此有利的是：电池单池在电池模块的电池模块壳体中的、可靠的、机械的固定尤其借助冷却元件是可能的，从而能够省去附加的、用于固定的措施。
为此，提供了具有电池模块壳体的电池模块，所述电池模块壳体具有权利要求1和/或2的特定的（kennzeichnend）特征。所述电池模块壳体具有多个壳体壁，所述壳体壁构造内部空间。在此，多个电池单池被布置在所述电池模块壳体的内部空间中。此外，所述电池模块壳体构造冷却元件接收部或者具有冷却元件接收部。在此，所述电池模块的冷却元件被布置在所述电池模块壳体的所述冷却元件接收部中。
按照根据本发明的第一实施方式，在此，所述冷却元件接收部被构造为开口，所述开口延伸穿过所述壳体壁中的一个壳体壁。
按照根据本发明的第二实施方式，与所述冷却元件接收部直接相邻布置的壳体壁具有比围绕所述冷却元件接收部的壳体壁更小的壁厚度。
通过在从属权利要求中所列举的措施，在独立权利要求中所说明的设备的或者在独立权利要求中所说明的方法的、有利的改型方案或者改进方案是可能的。
有利地，就根据本发明的第二实施方式而言，与所述冷却元件直接相邻布置的壳体壁具有多个开口，所述开口穿过这个壳体壁延伸地被构造，尤其地，所述壳体壁也被布置在所述多个电池单池和所述冷却元件之间。
在此，所述开口尤其具有圆形构造的横截面，所述横截面分别具有优选为2mm至20mm的并且进一步优选为4mm至10mm的直径。当然，所述横截面积也能够具有其他的几何形状，例如尤其是分别具有椭圆形、正方形、矩形或者三角形的形状。在此，所述冷却元件接收部尤其以这种方式有利地被构造，使得冷却元件完全覆盖朝向所述电池模块的周围环境的开口，所述冷却元件被布置在所述冷却元件接收部中。由此，在冷却元件接收部中的冷却元件的可靠的、机械的连接以及足够的热传递能够被构造。在此，尤其有利的是，将所述开口均匀地布置在与所述冷却元件直接相邻布置的壳体壁上，例如，沿着多个排，所述排指向与所述冷却元件直接相邻布置的壳体壁的纵向方向。
有利的是，所述电池模块壳体由第一材料制成并且所述冷却元件由与所述第一材料不同的第二材料制成。在此，所述第二材料具有比所述第一材料更高的导热能力。尤其地，所述第一材料能够例如是塑料或者也是多组分复合材料，所述多组分复合材料包括塑料。此外，尤其地，所述第二材料能够是金属材料。由此，有利地，由于在冷却元件接收部中接收冷却元件可能的是，所述电池模块壳体例如由具有更轻的重量的、电绝缘的材料（尤其是塑料或者也是多组分复合材料）制成，并且，所述冷却元件例如由具有更高的导热能力的材料（例如，金属，优选铝、钢或者铜）制成，所述冷却元件与所述电池模块壳体分离地被构造。有利地，所述冷却元件在此能够被构造为挤压成型轮廓（strangpressprofil）。因此，总体上，与从现有技术中已知的并且由塑料构造的电池模块壳体相比，能够从电池模块壳体散发至周围环境中的热量能够被增加。
尤其地，相对于由塑料构造的冷却元件，金属的冷却元件在此具有提高的效率。
根据本发明的、有利的方面，所述冷却元件与所述冷却元件接收部材料闭合地连接。尤其地，所述冷却元件在此优选与所述冷却元件接收部粘接地连接，其中，连接部的熔焊构造或者钎焊构造也是可能的。
根据本发明的、另一个方面，所述冷却元件与所述冷却元件接收部形状配合地连接。尤其地，所述冷却元件在此与所述冷却元件接收部旋拧地、夹紧地或者铆合地连接。此外，所述冷却元件和所述冷却元件接收部也能够例如具有相互对应的卡锁元件、导轨或者接收元件。
根据本发明的、又一个有利的方面，所述冷却元件与所述冷却元件接收部力锁合地连接。尤其地，所述冷却元件在此与所述冷却元件接收部填缝地连接。这种填缝的、力锁合的连接能够例如通过在加热电池模块壳体时的膨胀以及随后冷却元件在所述冷却元件接收部中的接收被构造，或者相反地也通过冷却元件在所述冷却元件接收部中的接收之前的冷却，所述膨胀作为热铆接（heatstaking）或者热塑性铆接已知。当然，也可能的是，将刚才提到的、有利的方面彼此组合，使得所述冷却元件能够材料闭合地和/或形状配合地和/或力锁合地与所述冷却元件接收部连接。
总体上，在所述冷却元件和所述冷却元件接收部之间的、可靠的、机械的连接能够通过刚才提到的、有利的方面或者也通过其组合被构造。
尤其地，也有利的是，密封元件被布置在所述冷却元件和所设冷却元件接收部之间。由此，所述电池模块壳体的内部空间能够相对于周围环境以这种方式被密封，使得既没有污染物能够从周围环境中侵入进所述电池模块壳体中，也没有有害物质（如，电解质或者从电池单池逸出的、其他的、可能的物质）能够由所述电池模块壳体进入周围环境中。尤其地，由此也能够阻止冷却剂侵入进所述电池模块壳体中。
此外，根据所述电池模块壳体的、特别有利的改型方案，补偿元件能够附加地被布置在所述冷却元件和所述多个电池单池之间，所述电池单池被布置在所述电池模块壳体的所述内部空间中。在此，这种补偿元件有利地由电绝缘的材料制成，以阻止无意的短路电流或者无意的电接触。
此外，所述补偿元件有利地由具有更高的导热能力的材料制成，由此，增加从所述电池单池至所述冷却元件的热传导以及因此总体上增加从所述电池模块所散发的热量是可能的，因为与从现有技术中已知的电池模块壳体不同，在所述电池单池和所述冷却元件之间的、空气填充的间隙的形成能够被减少或者甚至完全被阻止，由此，空气的影响被降低，所述空气限制总的导热能力。由此，总体上，在所述冷却元件和所述电池单池之间的导热能力能够有利地被提高。
换句话说，所述补偿元件尽可能地分别直接接触多个电池单池和冷却元件，更确切地说，尤其是尽可能地通过其总的、供使用的表面，所述表面尤其是直接彼此对置地被布置，使得在所述电池单池和所述冷却元件之间的、所限定的热过渡被构造。
此外，所述补偿元件有利地也包括弹性的和/或塑性的部分，以便因而能够补偿作用在所述电池模块上的冲击载荷和振动载荷并且降低其对所述电池单池的功能能力的影响，由此，尤其地，电池单池的、可靠的、机械的固定借助补偿元件也是可能的，所述补偿元件被所述冷却元件压向电池单池。
在此，此外有利的是，所述补偿元件包括导热的粘合材料，由此，除了导热能力的提高，在所述冷却元件和所述冷却元件接收部或者在所述电池单池和所述冷却元件接收部或者在所述电池单池和所述冷却元件之间的、可靠的、机械的连接也能够被构造。
在此，此外有利的是，所述补偿元件包括导热的密封材料（dichtmasse），由此，除了导热能力的提高，电池模块壳体的密封也能够被实现。
在此，所述导热的粘合材料或者所述导热的密封材料能够包括例如膏状的（pastöse）材料或者硬化的材料。
在此，所述补偿元件能够此外由电绝缘的材料（例如，热塑性塑料（thermoplasten）、弹性体或者热塑性的弹性体）构造。尤其地，所述补偿元件在此也能够被构造为薄膜或者多层的薄膜，例如，电介质薄膜。在这里，“薄膜”应当被理解为弹性的、扁平的构件，所述构件单纯地由于重力的作用已经是能够变形的。
例如，所述补偿元件也能够构造内部空间，所述内部空间能够填充有流体、尤其是调温流体，使得由此导热能力能够被提高。此外，所述补偿元件的、包围所述内部空间的壁也能够柔性地被构造，使得：通过流体的填充，尤其在足够高的压力下，为了使所述柔性的壁变形，例如可靠的、全表面的接触能够被构造，所述接触在所述补偿元件和所述冷却元件之间以及在所述补偿元件和所述电池单池之间。
有利的是，当所述冷却元件具有至少一个冷却肋片时，由此，借助自由对流或者强制对流，可靠的散热是可能的，即，例如借助至围绕所述电池模块的空气或者绕流所述电池模块的空气的放热。
此外，有利的是，所述冷却元件构造至少一个流动通道，所述流动通道能够被调温流体穿流，由此，可靠的散热借助能够控制的-和/或能够调节的、主动的冷却系统是可能的。
此外，还有利的是，所述冷却元件具有至少一个潜热蓄热器，所述潜热蓄热器包括相变材料并且能够吸收在运行期间产生的热量。
根据优选的实施例，挤压元件挤压所述多个电池单池，所述电池单池被布置在所述电池模块壳体的所述内部空间中。在此，在这个地方提到：有利地，并非所述电池模块壳体构造所述挤压元件，而是所述挤压元件与所述电池模块壳体分离地被构造。例如，所述挤压元件能够是张紧带（spannband）、张紧皮带（spanngurt）或者框架元件，所述框架元件被分别布置在所述电池模块的棱边处。
这总体上具有下述优点：多个电池单池能够附加地借助挤压元件相互挤压，并且在被挤压的状态中也能够插入进所述电池模块壳体中，并且通过在所述冷却元件接受部中接收所述冷却元件能够构造可靠的、导热的接触，该接触也能够用于电池单池的固定。
此外，本发明涉及一种用于制造刚才所描述的电池模块的方法。
在此，在第一步骤中，提供电池模块壳体，所述电池模块壳体具有多个壳体壁并且此外具有冷却元件接收部，所述壳体壁构造内部空间。在此，所述冷却元件接收部能够按照根据本发明的第一实施方式被构造为开口，所述开口延伸穿过所述壳体壁中的一个壳体壁。在此，所述冷却元件接收部能够按照根据本发明的第二实施方式以这种方式被构造，使得与所述冷却元件接收部直接相邻布置的壳体壁具有比围绕所述冷却元件接收部的壳体壁更小的壁厚度。
此外，在所述第一步骤中提供多个电池单池和冷却元件。
然后，在第二步骤中，将所述多个电池单池布置在所述电池模块壳体的所述内部空间中。
然后，在第三步骤中，将所述冷却元件布置在所述电池模块壳体的所述冷却元件接收部中。
尤其地，这种根据本发明的、用于制造所述电池模块的方法具有这样的优点：在所述多个电池单池已经被布置在所述电池模块壳体中之后，通过所述冷却元件在所述冷却元件接收部中的布置，在所述冷却元件和所述电池单池之间的、空气填充的空腔能够被最小化或者甚至能够完全被阻止。
有利地，在所述第三步骤中，此外，将补偿元件布置在所述冷却元件和所述多个电池单池之间。
此外，本发明也涉及一种具有所描述的、根据本发明的电池模块的电池，所述电池模块尤其利用所描述的、根据本发明的方法被制造。
总体上，根据本发明的电池模块一方面具有这样的优点：由于尽可能大面积的接触的构造，从所述电池单池至所述电池模块的周围环境的、可靠的散热是可能的，并且另一方面具有这样的优点：所述电池单池借助冷却元件能够可靠地被固定在所述电池模块壳体中，所述冷却元件压向所述电池单池或者所述补偿元件。此外，根据特别有利的实施方式，补偿元件能够被布置在所述电池单池和所述冷却元件之间，由此，以空气填充的空腔至少被部分地填充。
附图说明
本发明的实施例在附图中被示出，并且，在下面的描述中被更详细地阐述。
附图示出：
图1在立体视图中示意性地示出电池模块壳体的实施形式，所述电池模块壳体具有根据本发明的第一电池模块的冷却元件的、不同的实施方式；
图2在剖视图中示意性地示出根据本发明的电池模块的第一实施方式；
图3在立体视图中示意性地示出根据本发明的第二电池模块的电池模块壳体的实施方式；
图4在侧视图中示意性地示出根据本发明的电池模块的第二实施方式；以及
图5在剖视图中示意性地示出根据本发明的电池模块的第二实施方式。
具体实施方式
图1在立体视图中示意性地示出根据本发明的电池模块1的电池模块壳体2。在此，电池模块壳体2具有多个壳体壁3，所述壳体壁构造内部空间4。
在此，内部空间4被构造用于接收电池模块1的多个电池单池22（未在图1中示出）。
此外，电池模块壳体2具有冷却元件接收部5。尤其地，在图1中所示出的电池模块壳体2具有两个冷却元件接收部5。根据在图一中所示出的、本发明的第一实施方式，冷却元件接收部5被构造为开口6，所述开口延伸穿过壳体壁3中的一个壳体壁。尤其地，冷却元件接收部5能够在此优选地被布置在电池模块壳体2的侧面7处，以便构造尽可能大的、在电池单池22和冷却元件12之间的接触面积。此外，冷却元件接收部5当然也能够被构造在电池模块壳体2的端面8处，或者，能够被构造在电池模块壳体2的底面9处。
优选地，电池模块壳体2在上侧10处具有开口11，在图1中未示出的电池单池22能够通过所述开口被插入进电池模块壳体2中。此外，优选的是，开口11在接收电池单池22之后利用盖元件（在图1中也未示出）闭锁，所述开口被布置在上侧10处，其中，盖元件尤其包括电池模块1的电元件（例如，单池连接器）或者电子元件（例如，电路板、控制器单元或者温度传感器）并且能够构造电池模块壳体2朝向外部环境的密封件。
此外，图1示出冷却元件12的、四个不同的实施方式，所述实施方式能够分别被布置在冷却元件接收部5中。尤其地，电池模块壳体2由塑料制成，并且，冷却元件12由金属材料制成，由此，与从现有技术中已知的并且仅仅由塑料构造的电池模块壳体2相比，到周围环境的传热系数能够显著地被改善。
第一冷却元件13的、所示出的实施方式以及第二冷却元件14的、所示出的实施方式分别具有多个冷却肋片15、16。在此，第一冷却元件13和第二冷却元件14的区别在于，第一冷却元件13的冷却肋片15与第一冷却元件13的纵向方向17垂直地被布置，并且，第二冷却元件14的冷却肋片16与第二冷却元件14的纵向方向18垂直地被布置。在此，在冷却元件12在冷却元件接收部5中的接收状态下，纵向方向17、18应当从电池模块壳体2的端面8指向另外的端面8。此外，冷却肋片15、16也能够具有其他的形式和几何形状，所述几何形状能够用于扩大冷却元件12的表面，以便如此增加散热。
第三冷却元件19的、所示出的实施方式具有流动通道20，所述流动通道能够被调温流体穿流。在这里要注意的是，这种冷却元件19例如也能够由塑料制成。
第四冷却元件21的、所示出的初始形状具有潜热蓄热器，所述潜热蓄热器包括至少一种相变材料。在这里要注意的是，这种冷却元件21也能够由塑料制成。
此外，所示出的冷却元件12也能够被布置在电池模块1的、所有其他根据本发明的实施方式中，所述实施方式尤其也被描述。
在这里，应当再次详细地探讨冷却元件接收部5的构造。如在图1中能够识别的，开口6具有比侧面7更小的面积，所述侧面具有冷却元件接收部5，使得侧面7的、未被开口6占据的壁区域能够提高电池模块壳体2的机械稳定性。
尤其地，开口6在此被如此构造，使得开口6四周被侧面7的壁区域围绕。根据图1，电池模块壳体2具有侧面7的、两对分别彼此对置的壁区域，所述壁区域围绕矩形的开口6。尤其地，电池模块壳体2总体上具有方形的基本形状，由此，棱柱形的电池单池22能够以高的空间利用率被布置在其中，并且，由此，围绕开口6的壁区域提供了更高的稳定性。
图2在剖视图中示意性地示出根据本发明的电池模块1的第一实施方式。
在此，多个电池单池22被布置在电池模块壳体2中，其中，电池模块壳体2能够与在图1中所示出的电池模块壳体2对应。
尤其地，在图2中示出的电池单池22棱柱形地被构造，并且，以这种方式被布置在电池模块壳体2中，使得电压截取器（spannungsabgriffe）被布置在电池模块壳体2的上侧10处并且因此能够例如通过单池连接器彼此串联或者并联地电连接，所述电压截取器被布置在电池单池22的上侧处，所述单池连接器被布置在盖元件处，这在图2中不能够这样被识别出，因为剖视图被示出。
此外，图2也示出了，电池单池22以这种方式被布置在电池模块壳体2中，使得电池单池22的、较小的侧面分别与冷却元件12直接相邻布置地被布置，所述电池单池被棱柱形地构造，所述冷却元件被布置在冷却元件接收部5中。
此外，从图2中还能够识别出，密封元件24能够被附加地布置在冷却元件12和电池模块壳体2之间，以便将内部空间4相对于外部环境密封。
此外，图2也示出了，补偿元件25能够被布置在电池单池22（尤其是其较小的侧面）和冷却元件12之间。
在这里，参考图2也应当再次详细地探讨根据本发明的第一电池模块1的优点。通过将冷却元件12构造为与电池模块壳体2分离的构件，可能的是：将电池单池22布置在电池模块壳体2中，并且，随后通过冷却元件12在冷却元件接收部5中的接收（其中，冷却元件12例如被压向电池单池22或者压向补偿元件25）构造尽可能大面积的接触，尤其也借助补偿元件，因为制造决定的公差能够简单地被补偿。
图3在立体视图中示意性地示出根据本发明的电池模块壳体2的第二实施方式，所述电池模块壳体尤其以冷却元件接收部5的构造与在图1和图2中所示出的电池模块壳体2相区别。
在此，与冷却元件接收部5直接相邻布置的壳体壁26具有比围绕冷却元件接收部5的壳体壁27更小的壁厚度。在这里要注意的是，下述壳体壁应当被称作与冷却元件接收部5直接相邻布置的壳体壁26，所述壳体壁在布置冷却元件12之后与冷却元件12的、较大的侧面中的一个侧面直接相邻地被布置，并且，尤其地也被直接布置在冷却元件12和电池单池22之间。
此外，图3示出，与电池模块壳体2的冷却元件接收部5直接相邻布置的壳体壁26具有多个开口28，所述开口延伸穿过这个壳体壁。在此，开口28分别具有横截面，有利地，所述横截面圆形地被构造。
尤其地，围绕冷却元件接收部5的壳体壁27和与冷却元件接收部5直接相邻布置的壳体壁26分别是电池模块壳体2的同一个壳体壁的壁区域、尤其是电池模块壳体2的侧壁7的壁区域。对此应当结合图5再次更详细地探讨。
图4在侧视图中示意性地示出根据本发明的电池模块1的第二实施方式，其中，冷却元件2被布置在冷却元件接收部5中。在此，补偿元件25能够被布置在冷却元件22和电池单池22之间，所述电池单池被接收在电池模块壳体2的内部空间4中。尤其地，就根据图3和图4的实施以及根据稍后描述的图5的实施而言，补偿元件25是导热的粘合材料或者导热的密封材料。由此，尤其地，在图3中所示出的开口28填充有补偿元件25。
尤其在将补偿元件25构造为导热的粘合材料时，由此可能的是，将冷却元件12与壳体壁26可靠地、机械地连接，所述壳体壁与冷却元件接收部5直接相邻地布置，使得：与冷却元件接收部5直接相邻布置的壳体壁26实现了冷却元件12的、可靠的、机械的布置，并且，补偿元件25同时实现了在冷却元件5和电池单池22之间的、可靠的、导热的接触。
图5在剖视图中示出根据在图3和4中所示出的、另外的实施方式的电池模块1。
在此，在图5中也示出了多个电池单池22以及电池模块壳体2，所述电池单池优选棱柱形地被构造。此外，冷却元件12被布置在电池模块壳体2的冷却元件接收部5中。
参照图5的图示，现在应当再次详细地探讨冷却元件接收部5的构造。
如已经提到的，已经描述的、与冷却元件接收部5直接相邻布置的壳体壁26被直接布置在电池单池22和冷却元件5之间并且具有开口28，所述开口也已经被描述了。
此外，在图5中也示出了，与冷却元件接收部5直接相邻布置的壳体壁26具有比围绕冷却元件接收部5的壳体壁27更小的壁厚度，根据图5，所述壳体壁是电池模块壳体2的侧壁7的壁区域。在此，壁厚度描述在相应的壳体壁3的两个外表面之间的距离，所述距离垂直于冷却元件12的纵向方向17、18地被布置。由此，冷却元件接收部5因而被构造为在壳体壁3中的一个壳体壁中的凹部、凹槽或者凹陷。尤其地，在此，所述凹部、凹槽或者凹陷仅仅被被构造在壳体壁3中的一个壳体壁中、尤其是侧壁7中。由此，机械上稳定的电池模块壳体2能够被构造。
此外，图5示出，补偿元件25能够被布置在冷却元件12和电池单池22之间，其中，在这种情况下，尤其有利的是，补偿元件25包括导热的粘合材料。因此，冷却元件12在冷却元件接收部5中的、可靠的、机械的布置是可能的，其中，同时在电池单池和冷却元件12之间的、可靠的、导热的接触被构造。
此外，也可能的是（在图5中未示出）：以导热的材料填充开口28，由此，在电池单池22和冷却元件5之间的、导热的接触能够被建立，并且，通过粘合材料附加地构造在冷却元件接收部5中的冷却元件12的机械固定。