电池单池、电池模块和用于制造这种电池模块的方法与流程

本发明涉及一种根据独立权利要求的类型的电池单池。本发明的主题也是具有这种电池单池的电池模块。本发明此外还涉及一种用于制造这种电池模块的方法。

背景技术：

由现有技术公知的是，电池、如尤其是锂离子电池至少由一个电池模块构成或有利地也由多个电池模块构成。此外，电池模块优选具有许多单个电池单池，其相互连接为电池模块，其中各个电池单池能够借助单池连接器相互串联和/或并联。在此需要调温装置，以便能够在预设的温度范围内运行电池单池。

技术实现要素：

具有独立权利要求的特征的电池单池提供如下优点：能够构造具有根据本发明的电池单池的电池模块的可靠的密封。

为此，根据本发明提供电池单池。电池单池在此尤其是锂离子电池单池。在此，电池单池具有壳体，壳体尤其是棱柱形地构造。壳体在此包括第一壳体元件和第二壳体元件。第一壳体元件在此接纳电池单池的电化学部件，电化学部件至少包括阳极、阴极和分离器。此外，第一壳体元件具有开口。第二壳体元件具有电压截取部（spannungsabgriff），电压截取部导电地与电池单池的阳极或电池单池的阴极连接。电压截取部在此可从第二壳体元件的第一表面接近地布置。此外，第二壳体元件以如下方式封闭由第一壳体元件构造的开口：使得第二壳体元件的与第一表面对置地布置的第二表面的第一部分区域直接与第一壳体元件的内部相邻地布置。此外，第二壳体元件的与第一表面对置地布置的第二表面的第二部分区域伸出第一壳体元件地布置。在此，第二壳体元件包括与第一表面和/或第二表面的第二部分区域连接的密封元件。

通过在从属权利要求中提到的措施能够实现在独立权利要求中说明的设备的有利的改进和改善。

在该情况下为此要注意的是，“可从第二壳体元件的第一表面接近地布置的电压截取部”应该理解为的是，电压截取部以如下方式布置在第二壳体元件的第一表面上或以如下方式集成到第二壳体元件中：使得电压截取部紧接着或直接可从第一表面接触。换言之，这意味着的是，电压截取部紧接着或直接可从电池单池的周围环境接触地布置。

通过使第二壳体元件伸出第一壳体元件，密封面因此能够直接构造在电池单池上。由此可能的是，力通过作为这种密封面的第二壳体元件传递至电池单池的密封元件并且也得到保持，由此总体上能够构造出可靠的密封。

适宜的是，密封元件环形地布置。因此可能的是，在电池单池的整个周边上构造可靠的密封。在该情况下为此要注意的是，电池单池的周边尤其是平行于第二壳体元件地布置在第一表面和/或第二表面的第二部分区域上。此外为此要注意的是，密封元件因此能够构造出径向的密封和轴向的密封。

有利地，第二壳体元件具有导电地与电池单池的阳极连接的第一电压截取部和导电地与电池单池的阴极连接的第二电压截取部。

在此，第一电压截取部和第二电压截取部可从第二壳体元件的第一表面接近地布置。因此能够提供电池单池的简单的构造。

第二壳体元件此外具有第三部分区域，第三部分区域在第二壳体元件的第一部分区域与第二壳体元件的第二部分区域之间延伸地布置。在此适宜地，第二壳体元件的第三部分区域此外与第一壳体元件连接。在此尤其地，第二壳体元件的第三部分区域材料锁合地，例如粘合地、熔焊或钎焊地和/或材料锁合地，例如钩入地或扣入地与第一壳体元件连接。此外，第二壳体元件的第三部分区域与第一壳体元件的连接优选密封地构造。由此可能的是，第一壳体元件的内部相对于电池单池的周围环境分离，并且因此尤其是保护电池单池的电化学部件。

根据本发明的方面，第一壳体元件和/或第二壳体元件由金属物质构造。这种金属物质例如能够作为铝、铜或镍选出，其中由铝、铜和/或镍构成的混合物也能够选出。

第二壳体元件的第二部分区域优选具有3mm至7mm的最短的延伸范围。最短的延伸范围在此尤其是表示第二壳体元件的伸出第一壳体元件的部分的延伸范围。在此，在3mm至7mm的范围内的最短的延伸范围尤其是提供如下优点：因此能够可靠地布置有密封元件，并且此外同时也能够实现在电池模块内的可靠的布置。

优选地，密封元件由弹性体、硅树脂或胶粘剂构造。由此能够构造具有根据本发明的电池单池的电池模块的内部空间的可靠的密封。

根据本发明的思想，密封元件材料锁合地与第二壳体元件的第一表面和/或第二壳体元件的第二表面的第二部分区域连接。这种材料锁合的连接例如能够以粘合或喷射的方式构造。

根据本发明的另外的思想，密封元件力锁合地与第二壳体元件的第一表面和/或第二壳体元件的第二表面的第二部分区域连接。这种力锁合的连接例如能够以夹紧的方式，优选借助配合来构造。

根据本发明的另外的思想，密封元件摩擦锁合地或材料锁合地与第二壳体元件的第一表面和/或第二壳体元件的第二表面的第二部分区域连接。为此，密封元件例如能够置入槽中，或者密封元件优选也能够具有引导元件。

本发明的主题也是电池模块，电池模块具有刚才描述的根据本发明的电池单池。此外，电池模块具有电池单池接纳部，电池单池接纳部至少包括可由调温流体流过的内部空间。在此，电池单池以如下方式接纳在电池单池接纳部中：密封元件使内部空间相对于周围环境流体密封地密封，并且第一壳体元件可由调温流体绕流地布置。

这种电池模块提供如下特别的优点：电池单池接纳部的内部空间的可靠的密封能够借助电池单池的密封元件实现，并且此外，接纳电池单池的电化学部件的第一壳体元件能够通过利用调温流体绕流来可靠地调温。由此，电池单池或其第一壳体元件能够紧接着或直接通过调温流体来调温，而电压截取部或者说第一电压截取部和第二电压截取部没有与调温流体接触。

在此显然也可能的是，电池模块的电池单池能够利用所有结合电池单池提到的有利的改进方案来改进。

有利地，电池模块此外具有保持元件，保持元件构造用于接纳电池单池的密封元件和/或电池单池的第二壳体元件。在此，保持元件能够构造为电池单池接纳部的集成的组成部分，或者也能够构造为附加的构件，其能够与电池单池接纳部连接。

适宜的是，第二壳体元件的第一表面可从电池模块的周围环境接近地布置。由此可能的是，电接触电池单池的可从第一表面接近地布置的电压截取部。由此尤其是也可能的是，电接触可从第一表面接近地布置的第一电压截取部和可从第一表面接近地布置的第二电压截取部。因此可能的是，从电池模块的周围环境电接触电池模块的电池单池，其中电压截取部或者说第一电压截取部和第二电压截取部借助密封元件与绕流第一壳体元件的调温流体密封地分离。

本发明的主题此外也是用于制造根据本发明的电池模块的方法。在此，在第一方法步骤中提供根据本发明的和刚才描述的电池单池。此外，在第一方法步骤中也提供电池模块的电池单池接纳部，电池单池接纳部具有可由调温流体流过的内部空间。在此，在第二方法步骤中，电池单池以如下方式布置在电池单池接纳部中：密封元件使内部空间相对于周围环境流体密封地密封，并且第一壳体元件可被调温流体绕流地布置。

有利地，在第二方法步骤中，此外将力以如下方式施加到第二壳体元件上：使得密封元件变形。因此可能的是，借助密封元件的变形构造更可靠的密封。

附图说明

本发明的实施方式在附图中示出并且在随后的描述中详细阐述。其中：

图1示出了根据本发明的电池模块的第一实施方式的片段图；

图2示出了根据本发明的电池模块的第二实施方式的片段图；

图3示出了根据本发明的电池模块的第三实施方式的片段图；

图4示出了根据本发明的电池模块的第四实施方式的片段图；

图5以立体分解图示出了根据本发明的电池模块的实施方式；

图6以立体图示出了根据图5的电池模块的实施方式。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的电池模块1的第一实施方式的片段图。

电池模块1在此具有电池单池2，其中电池单池2尤其是锂离子电池单池。

电池单池2具有壳体3，其中壳体3根据图1所示的实施方式棱柱形地构造。

壳体3此外包括第一壳体元件4和第二壳体元件5。

第一壳体元件4在此接纳电池单池2的在图1中未识别的电化学部件，其中电池单池2的电化学部件至少包括阳极、阴极和分离器。第一壳体元件4此外具有开口6。

第二壳体元件5具有导电地与电池单池2的阳极或电池单池2的阴极连接的电压截取部7。第二壳体元件5尤其是具有导电地与电池单池2的阳极连接的第一电压截取部71并且具有导电地与电池单池2的阴极连接的第二电压截取部72。在此，在图1中尤其是仅可看到第一电压截取部71或仅可看到第二电压截取部72。电压截取部7或者说第一电压截取部71和第二电压截取部72可从第二壳体元件5的第一表面8接近地布置。

此外，第二壳体元件5也具有与第一表面8对置地布置的第二表面9。在此，第二壳体元件5封闭由第一壳体元件4构造的开口6。在此，第二壳体元件5的第二表面9的第一部分区域91直接与第一壳体元件4的内部10相邻地布置。在此，第二壳体元件5的第二表面9的第二部分区域92伸出第一壳体元件4地布置。换言之，这意味着的是，第二壳体元件5突出超过第一壳体元件4的周边。

第二壳体元件5此外具有第三部分区域93，第三部分区域如从图1看到的那样布置在第一部分区域91与第二部分区域92之间。在此，第二壳体元件5的第三部分区域93此外与第一壳体元件4连接，该连接尤其是材料锁合地和/或形状锁合地构造。

第二壳体元件5此外包括密封元件11。密封元件11在此根据图1所示的实施例与第二表面9的第二部分区域92连接。密封元件11在此例如能够材料锁合地、力锁合地、摩擦锁合地和/或形状锁合地与第二壳体元件5的第二表面9的第二部分区域92连接。

图2至4分别示出根据本发明的电池模块1的另外的实施方式。在此，元件也分别用相同的附图标记表示，其中分别放弃结合图2至4对其进行重复描述。

图2示出根据本发明的电池模块1的第二实施方式的片段图。密封元件11在此根据图2所示的实施例与第二表面9的第二部分区域92连接。在此，在该情况下为此要注意的是，第二部分区域92分别包围所有平行于第一表面91地布置的表面。图2因此尤其是示出一种实施方式，其中第二壳体元件5不具有完全平坦的构造，而是能够具有倒圆部。

图3示出根据本发明的电池模块1的第三实施方式的片段图。密封元件11在此根据图3所示的实施例与第一表面8连接。密封元件11在此例如能够材料锁合地、力锁合地、摩擦锁合地和/或形状锁合地与第二壳体元件5的第一表面8连接。

图4示出根据本发明的电池模块1的第四实施方式的片段图。密封元件11在此根据图4所示的实施例与第二表面9的第二部分区域92连接。

所示的实施例的另外的特征现在应该针对图1至4分别共同地描述。

此外，密封元件11根据图1至4的实施例分别环形地布置，从而在整个周边上，可靠的密封能够借助密封元件11构造。

优选地，第一壳体元件4和/或第二壳体元件5分别由金属物质，例如铝、铜或镍构造。

优选地，密封元件11由弹性体、硅树脂或胶粘剂构造。

第二部分区域92在此具有最短的延伸范围，其在图1至4中应该用附图标记12表示，其中最短的延伸范围12具有在3mm至7mm之间的值。换言之，最短的延伸范围表示第二壳体元件5超过第一壳体元件4的突出范围。

电池模块1此外具有电池单池接纳部13，其在图1至4中分别片段式地示出。电池单池接纳部13在此相应限制可由调温流体流过的内部空间14。

在此，电池单池2以如下方式接纳在电池单池接纳部13中：密封元件11使内部空间14相对于周围环境15流体密封地密封。此外，如从图1至4看到的那样，第一壳体元件4可由流过内部空间14的调温流体绕流地布置。

电池模块1此外能够包括保持元件16。在此，保持元件16能够构造用于接纳电池单池2的密封元件11。在此，保持元件16也能够构造用于接纳电池单池2的第二壳体元件5。

保持元件16在此例如能够是电池单池接纳部13的集成的组成部分。借助图5还阐述了电池模块1的另外的实施方式，其中保持元件16构造为独立的元件。

总体上，在所有图1至5中可看到的是，第二壳体元件5的第一表面8可从电池模块1的周围环境15接近地布置。尤其地，电压截取部7或者说第一电压截取部71和第二电压截取部72可从电池模块1的周围环境15接近地布置。

图5以立体分解图示出根据本发明的电池模块1的实施方式。在此，在图5中看到总共五个根据本发明的电池单池2。在此尤其是看到第一壳体元件4、第二壳体元件5以及第一电压截取部71和第二电压截取部72。电池单池2此外分别具有环形地与第二壳体元件5的第二表面8的第二部分区域92连接的密封元件11，其在图5中然而没有看到。

此外，根据图5的电池模块1具有带有内部空间14的电池单池保持器13。在此，电池单池2能够布置在电池单池保持器13的内部空间14中，其中电池单池2例如能够沿所示的方向17移入电池单池保持器13中。在将电池单池2布置在电池单池保持器13中之后，电池模块1的内部空间14相对于周围环境15流体密封地封闭。密封元件11尤其是使内部空间14相对于周围环境15密封。

在此，在将电池单池2布置在电池单池保持器13中之后，为了使密封元件11变形，力例如能够施加到第二壳体元件5上。

此外在图5中看到的是，电池模块1具有保持元件16，其构造为与电池单池保持器13分离地构造的元件。保持元件16在此例如能够借助卡锁机构与电池单池保持器13连接。

图6以立体图示出在组装好的状态下的根据图5的电池模块的实施方式。在该情况下边要注意的是，根据图5和6的实施方式分别能够包括用于流入或流出调温流体的接头。