具有蓄电池模块保护罩的蓄电池模块以及用于制造蓄电池模块的蓄电池模块保护罩的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有蓄电池模块保护罩的蓄电池模块，其中，用于传感器的导电路径集成到所述蓄电池模块保护罩中，以及涉及一种用于制造蓄电池模块的蓄电池模块保护罩的方法。
【背景技术】
[0002]蓄电池特别是锂离子蓄电池是可再充电的蓄能器，蓄电池的应用例如广泛流行于手机、膝上型电脑、便携式消费装置以及混合动力或电动车辆。基于在近年来观察的趋势值得期望的是，在将来越来越多的新式蓄电池或蓄电池系统投入应用，对蓄电池或蓄电池系统提出了越来越高的要求。除了要确保的高度安全性以及可靠性之外，基于在蓄电池中变得越来越小的可用空间或者基于蓄电池或者蓄电池系统的允许的重量也总是产生了更高的要求。此外蓄电池或蓄电池系统必须在制造中是经济或成本有利的。
[0003]此外对于现有技术已知所谓的硬盒蓄电池单元或者具有硬壳的壳体的蓄电池单元的应用，该蓄电池单元具有棱柱形或圆柱形壳体。这样的蓄电池单元能够使例如锂离子蓄电池、镍金属混合蓄电池单元、锂金属聚合物蓄电池，或者还有其他具有相应壳体的电化学蓄能器。
[0004]各个蓄电池单元(例如六个或十二个应用在汽车中的锂离子蓄电池单元)串联或并联连接为蓄电池模块。多个蓄电池模块组合为蓄电池组子单元或子单元并且多个蓄电池组子单元又连接为蓄电池组。为了满足对结构空间的上述要求蓄电池单元应该尽可能相互靠近地设置。
[0005]在图1中示出了现有技术的蓄电池模块50、蓄电池组子单元60以及蓄电池组70。蓄电池模块50在该例子中包括六个蓄电池单元40，所述蓄电池单元由带或钢带固定。在图1中，总共八个这样的蓄电池模块50组合为蓄电池组子单元60，其中两个在该例子中又组合为蓄电池组70。蓄电池单元40分别具有两个蓄电池单元端子11、12，其中相邻的蓄电池单元40的蓄电池单元端子11、12在蓄电池模块50内相互导电连接。
[0006]在蓄电池模块的机械设计中越来越大的要求在于减轻重量和实现经济的结构和连接技术。在此蓄电池模块或其构件越来越重要，因为这些蓄电池模块或其构件需要装配时间自身中的大部分并且是蓄电池组的重量的大部分。出于该原因，在蓄电池组的制造中，用于重量和成本节省的最大潜力位于蓄电池组结构的标准化中。随着这样的标准化能够实现合理化效应，与之伴随的是成本递减。
[0007]蓄电池模块的构件中之一是其保护盖，也就是其保护罩，其此外应该描述为蓄电池模块保护罩。在图1中示出了现有技术的蓄电池模块保护罩30。蓄电池模块保护罩30具有矩形的空隙1，所述空隙平行于蓄电池模块保护罩30的较长棱边设置。在现有技术的蓄电池模块保护罩30的该例子中，蓄电池模块保护罩30分别具有六个沿着其较长侧设置的矩形的空隙1，其中两个空隙I分别与虚拟对称轴线对称地对置，该虚拟对称轴线的走向在中间并且平行于蓄电池模块保护罩30的较长侧或棱边通过蓄电池模块保护罩30。通过该空隙I能够引导总共六个蓄电池单元的蓄电池单元端子11、12。在该例子中，在蓄电池模块保护罩30上螺纹连接有具有开口的蓄电池单元连接器8，所述开口对应于空隙I。如果如在图1中示出的蓄电池模块50与在图2中示出的蓄电池模块保护罩30连接，那么蓄电池模块50的在该例子中的六个蓄电池单元40通过蓄电池模块保护罩30的蓄电池单元连接器8串联连接。此外在图2中示出的蓄电池模块保护罩30具有与蓄电池单元40的蓄电池单元端子11、12可电气连接的电缆7，该电缆可与传感器连接，并且通过该电缆例如能够进行用于确定所有或单个蓄电池单元40的充电状态、温度或空载电压的测量，或者通过该电缆能够传输其他对于所有或单个蓄电池单元40的监控必要的数据。
[0008]由文献JP 2009-164085 A还已知一种蓄电池模块，该蓄电池模块具有用于保护蓄电池模块的蓄电池模块保护罩，并且蓄电池模块此外通过该蓄电池模块保护罩可固定在机动车中。
【发明内容】
[0009]按照本发明提供一种蓄电池模块，该蓄电池模块包括至少一个蓄电池单元，该蓄电池单元具有两个蓄电池单元端子。此外蓄电池模块包括与所述蓄电池模块可连接的蓄电池模块保护罩，用于保护蓄电池模块的至少一部分。按照本发明，导电路径集成到所述蓄电池模块保护罩中，所述导电路径能够与至少一个传感器可导电地连接。
[0010]按照本发明的蓄电池模块的优点在于空间以及成本节省地实现该蓄电池模块的蓄电池模块保护罩，在该蓄电池模块保护罩中不再必须安装或敷设传感器电缆。通过由集成在蓄电池模块保护罩中的导电路径按照本发明地代替传感器电缆，蓄电池模块那么变得更轻、成本更有利并且在结构上空间更节省。此外按照本发明的蓄电池模块被更好地保护免于湿气的进入并且相比于现有技术的蓄电池模块具有更强的电气隔离。
[0011 ] 在一个优选实施形式中，所述集成到蓄电池模块保护罩中的导电路径可导电地与插头连接，所述插头与所述蓄电池模块保护罩连接或可连接。由此所述集成到蓄电池模块保护罩中的导电路径能够与不同传感器导电连接，通过所述不同传感器可分析处理由集成的导电路径提供的测量值，例如在蓄电池单元的蓄电池单元端子上截取的电压或其他对于蓄电池单元监控必要的数据。
[0012]优选地，所述蓄电池模块保护罩构成为在空间上注塑的电路载体。这样的也称为“模塑互连装置”的电路载体就是具有集成的导体形成结构的模制件。在这样的实施形式中，蓄电池模块保护罩不必须由不同的单件组装，这实现了蓄电池模块保护罩的有效的制造。
[0013]优选地，所述蓄电池模块保护罩构成为具有集成的结构化的金属化结构的高温热塑性塑料。在这样的实施形式中，例如用于电气连接传感器与蓄电池单元的蓄电池单元端子的电气导线已经在蓄电池模块保护罩制造之后实现为蓄电池模块保护罩中的导电路径。
[0014]优选地，所述蓄电池模块保护罩还具有密封件和/或蓄电池单元连接器。
[0015]优选地，所述密封件和/或蓄电池单元连接器喷注到所述蓄电池模块保护罩中。由此能够成本有利地已经在蓄电池模块保护罩的制造中进行蓄电池模块的密封或者蓄电池模块的蓄电池单元的连接，例如蓄电池单元的串联或并联连接。
[0016]在一个优选实施形式中，组成所述密封件的材料包括三元乙丙橡胶(EPDM)。EPDM是一种橡胶弹性的材料，该材料在_40°C与+120°C之间的温度下可膨胀直至500%并且具有长达十年的预期寿命。
[0017]此外优选地密封件由三元乙丙橡胶(EPDM)构成。
[0018]优选地，蓄电池模块具有至少两个蓄电池单元，并且蓄电池模块保护罩具有至少一个蓄电池单元连接器，该蓄电池单元连接器设计为，多个蓄电池单元之一的蓄电池单元端子与另一蓄电池单元的蓄电池单元端子导电连接。
[0019]此外优选地，集成到蓄电池模块保护罩中的导电路径与蓄电池单元连接器导电连接。
[0020]此外提供一种用于制造蓄电池模块的蓄电池模块保护罩的方法，其中所述方法包括以下步骤:制造用作电路载体的蓄电池模块保护罩坯件。全面地金属化所述用作电路载体的蓄电池模块保护罩坯件。结构化所述电路载体。实施所述电路载体的附加的金属化。
[0021]在一个优选的进一步改进中，所述用于制造蓄电池模块的蓄电池模块保护罩的方法还包括如下步骤:将密封件和/或蓄电池单元连接器喷注到所述电路载体中。使用这样的用于制造蓄电池模块的蓄电池模块保护罩的方法可能的是，不仅蓄电池模块保护罩的电缆或线路而且蓄电池模块保护罩的密封件或蓄电池单元连接器在一个制造过程中借助于多功能结构方式熔化为一个构件。
[0022]优选地，在用于制造蓄电池模块的蓄电池模块保护罩的方法中，所述制造步骤和/或喷注步骤包括单色注塑或双色注塑。单色或双色注塑相比于多种其他的制造或生产方法提供改善的设计自由度以及环境兼容性以及在蓄电池模块保护罩的制造中用于合理化的更高潜力。
[0023]此外提供一种蓄电池，其具有按照本发明的蓄电池模块，其中所述蓄电池特别优选地构成为锂离子蓄电池。这样的蓄电池的优点还在于该蓄电池的高能量密度以及高度热稳定性。锂离子蓄电池的另一优点在于，该锂离子蓄电池不经受记忆效应。
[0024]此外还提供一种机动车，其具有蓄电池，该蓄电池具有按照本发明的蓄电池模块，其中所述蓄电池与机动车驱动系统连接。
[0025]本发明有利的改进在从属权利要求中提出并且在说明说中进行描述。
【附图说明】
[0026]根据附图和以下说明进一步阐明本发明的实施例。其中:
[0027]图1示出了现有技术的蓄电池模块50、蓄电池组子单元60以及蓄电池组70 ;
[0028]图2示出了现有技术的蓄电池模块保护罩30 ；
[0029]图3示出了按照本发明的蓄电池模块的蓄电池模块保护罩的实施例；以及
[0030]图4示出了按照本发明的用于制造蓄电池模块的蓄电池模块保护罩的方法的一个实施例的视图。
【具体实施方式】
[0031]在图3中示出了按照本发明的蓄电池模块50的蓄电池模块保护罩30的一个实施例。在图3中未示出的蓄电池模块50在该实施例中具有纯示例性的六个蓄电池单元40，所述蓄电池单元分别具有蓄电池单元端子11和12。在图3中示出的蓄电池模块保护罩30纯示例性地适合地可与在图1中示出的蓄电池模块50连接。自然也能够实现按照本发明的蓄电池模块50，相比于在图1中示出的蓄电池模块50该蓄电池模块具有或多或少的蓄电池单元40。此外能够实现按照本发明的蓄电池模块50，该蓄电池模块具有与在图1中示出的蓄电池模块50不同的结构。
[0032]在图3中示出的蓄电池模块保护罩30与蓄电池模块50可连接。在该实施例中，蓄电池模块保护罩30构成为，覆盖蓄电池模块50的上侧的大部分，也就是蓄电池模块50的如下这一侧，蓄电池模块50的蓄电池单元40的蓄电池单元端子11、12位于在该侧上。自然也能够实现具有蓄电池模块