电池组电池和电池组电池的连接方法与流程

本发明从按照独立权利要求种类的电池组电池或方法出发。本发明的主题还有电池组包、电池组模块、电池组和车辆。

背景技术：

从DE 10 2013 201 021 A1已知一种具有多个电池组电池和多个用于容纳电池组电池的容器的电池组模块。在此，电池组模块的每个容器都具有容器底部、容器盖板和布置在容器底部和容器盖板之间的并且由塑料形成的容器壁。另外，每个容器底部都具有冷却板，该冷却板集成在容器底部上，使得在布置在相应容器中的电池组电池和冷却板之间可以建立导热接触。

从DE 10 2011 089 949 A1已知一种电池组模块，包括多个电池组电池，它们互连成所期望的模块结构地存在，其中每个电池组电池都具有单独的金属壳体。按照该发明的电池组模块的特征在于，基本上整个电池组模块用对空气密封的收缩管封闭，以防止周围环境。

从DE 10 2011 088 595 A1已知一种电池组模块，包括大量结合成电池组包的电池组电池，所述电池组电池分别被安置在具有电绝缘覆层和两个转接板的金属壳体中，所述转接板从侧面紧贴在电池组包的外部电池组电池上。该电池组模块的特征在于，由电绝缘材料形成的一半布置在转接板和外部电池组电池之间，所述一半至少覆盖外部电池组电池的指向转接板的环形侧边。

技术实现要素：

具有独立权利要求特征的电池组电池和方法具有可以简化电池组电池的电连接的优点。由此可以缩短电连接的长度和/或减少沿着电连接的构件的数目。由此可以减少功率损失，和/或，例如，增大车辆的作用半径。此外，可以减少电池组包、电池组模块和/或电池组的重量和/或体积。此外，可以减少电池组包、电池组模块和/或电池组的结构高度。因此电池组电池、如用于电池组驱动的电动车辆(battery electric vehicle，BEV)或插接式混合动力车辆(plug-in hybrid electric vehicle，PHEV)的电池组电池、电池组包、电池组模块和/或电池组例如可以用于车辆底部(底部安装)中的安装。由此该车辆可以获得较平坦的结构类型或结构形式，和/或使车辆重心放得更低。因此可以提高安全性。此外，可以使电池组电池的前面(正面)、亦即较大的侧面是容易得到的。由此增大到温度调节元件的接触面。因此可以改善电池组电池、电池组包、电池组模块和/或电池组的温度调节，亦即冷却或加热。此外，制造电池组包、电池组模块和/或电池组时的工作步骤、例如连接步骤可以减少。因此可以降低成本、如制造成本和运行成本。

通过在从属权利要求中提及的措施可以实现具有独立权利要求特征的装置和方法的有利扩展和改善。

如果第一端子包括用于接触另外的电池组电池的电端子的第一自由端，则这所具有的优点是电连接可以更灵活实施。如果另外的电池组电池与该电池组电池结构相同、匹配或兼容地构造，则这此外具有的优点是电池组电池可以根据需要相互连接。在此，匹配或兼容的电池组电池例如可以相对于该电池组电池具有一半容量并且因此具有一半的大小，或具有两倍容量并且因此具有两倍的大小。

如果第二端子包括用于接触另外的电池组电池的电端子的第二自由端，则这所具有的优点是电连接可以更加灵活地实施。

如果第一端子和第二端子相同或基本上相同地构造、实施或成形，则这所具有的优点是可以简化电池组电池的制造。在此，可以减少不同构件的数量。因此，可以降低成本、如制造成本和储存保管成本。

如果第一端子的背面和第二端子的正面彼此对齐，则这所具有的优点是电池组电池的端子可以彼此直接连接，例如粘结、夹住，螺丝拧紧或焊接。因此可以取消电池连接器。

如果电池组电池被构造成棱柱形电池组电池，则这所具有的优点是电池组电池可以节省空间、彼此近似无缝隙地布置。

如果第一端子和第二端子布置在电池组电池盖板上，则这所具有的优点是通过应用不同的电池组电池盖板可以例如在端子大小和位置上对电池组电池进行配置。

如果电池组电池在电池组壳体罩中被固定、粘牢、粘住、拧紧、夹紧或齿合，则这所具有的优点是可以防止电池组电池从电池组壳体罩中掉出来或滑出来。

如果冷却板被放置到电池组电池上，则这所具有的优点是可以冷却电池组电池和必要时冷却其他电池组电池。因此可以提高电池组模块的有效功率和寿命。

如果电池组包包括另外的电池组壳体罩，则这所具有的优点是可以模块化和/或对称地构造电池组包。由此可以简化电池组包的结构。

如果另外多个电池组电池布置在另外的电池组壳体罩内，使得另外的电池组电池之一的第一端子和所述另外的电池组电池中的另一个的第二端子彼此面对面，并且所述另外的电池组电池彼此错开或移位地布置，则这所具有的优点是电池组模块可以包括另外的电池平面。例如，由此可以把冷却板布置在电池平面之间。因此可以进一步简化电池组包的结构。

如果另外的电池组电池的端子连接到其他电池串，则这所具有的优点是可以再一次简化电池组包的结构。

如果另外的电池组电池在另外的电池组壳体罩中被固定、粘牢、粘住、拧紧、夹紧或齿合，则这所具有的优点是可以防止另外的电池组电池从另外的电池组壳体罩中掉出来或滑出来。

如果另外的电池组壳体罩翻转地放置到电池组壳体罩上，则这所具有的优点是可以像箱子那样封闭和保护电池组电池。在相应的设计中，电池组壳体罩和另外的电池组壳体罩可以具有相同的电池组壳体罩形状。

如果借助于电池连接器或导线把电池串最后的电池组电池的第一端子和另外的电池串的第一电池组电池的第二端子连接，以用于将电池串和另外的电池串连接成总串，则这所具有的优点是电池组包可以提供较高的端子电压。

如果电池组壳体罩被封闭，则这所具有的优点是可以更好地保护电池组电池。

如果将诸如电池组控制装置、电池组分离装置、电池组电池监视装置、电池组电池监视电路或温度调节装置之类的装置放入或构建到电池组壳体罩和/或另外的电池组壳体罩内，则这所具有的优点是可以提高电池组包的功能。

如果放入和连接诸如温度传感器、电压测量传感器或电流测量传感器之类的传感器，则这所具有的优点是可以改善电池组电池的监视。由此可以改善电池组包的可靠性和寿命。

如果敷设有电缆束，则这所具有的优点是可以使电池组电池、装置和传感器更可靠地彼此连接。通过在电池组电池之间的端子侧空间中敷设电缆束可以减少空间需求。由此可以更紧凑地构造电池组包。

车辆例如可以被构造为诸如电动机动车、混合动力车辆、插接式混合动力车辆、电动摩托车(Elektro-Bike，E-Bike(电动自行车))或电动自行车(Pedal Electric Cycle，Pedelec(踏板电动自行车))之类的机动车、诸如电动船或潜水艇(U-Boot(潜水艇))之类的航海器、飞机或宇宙飞船。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并在以下描述中详细地解释。

图1示出按照本发明一个实施方式的电池组电池10的简化正视图；

图2示出按照本发明的该实施方式的电池组电池10的简化俯视图；

图3示出按照本发明另一个实施方式的电池组包100的简化正视图；

图4示出按照本发明的该另一实施方式的电池组包100的简化侧面部分剖面图；

图5示出按照本发明的另一实施方式的电池组模块200的第一电池组壳体罩40₁的简化内视图；

图6示出按照本发明的该另一实施方式的电池组模块200的第二电池组壳体罩40₂的简化内视图；并且

图7示出按照本发明的该另一实施方式的电池组模块200的简化侧面剖面图。

具体实施方式

图1示出按照本发明一个实施方式的电池组电池10的简化正视图。

电池组电池10可以如图1中示例性所示被构造为棱柱形的电池组电池。电池组电池10包括电池组电池壳体12、电池组电池盖板13以及布置在电池组电池盖板13上的第一电端子(电池端子)14和第二电端子18，该第一电端子如图1中示例性所示可以被构造为负极，该第二电端子如图1中示例性所示可以被构造为正电极。第一电端子14包括第一自由端15，该第一自由端如图1中示例性所示可以沿第二电端子18的方向构造。第二电端子18包括第二自由端19，该第二自由端如图1中示例性所示可以沿第一电端子14的方向构造。第一端子14和第二端子18可以相同地构造。如图1中针对第一电端子14示例性所示，第一电端子14和/或第二电端子18可以包括斜面16或台阶(Phase)。该斜面可以用于相应电端子14，18的标记。因此，第一端子14和第二端子18可以基本上相同地构造。第一电端子14和/或第二电端子18可以包括诸如铝、铜或钢之类的金属。

图2示出按照本发明的该实施方式的电池组电池10的简化俯视图。

电池组盖板13形成矩形的面，该面的长边由电池组电池10的正面确定，并且其短边由电池组电池10的侧面确定。在此，一条中线在电池组盖板13上居中地平行于正面延伸。第一端子14沿着中线在该面上构造。因此，第一端子14对称地布置在中线上，并且第一端子14的正面(在图2中下侧)和背面(在图2中上侧)以基本上相同的距离平行于中线延伸。第二电端子18在该面上关于第一端子14不重叠地与该中线间隔开地构造。因此，第二端子18与中线不对称地布置，并且第二端子18的正面和背面在该面的一半上平行于中线延伸。在此，如图2中示例性所示，第一端子14的背面和第二端子的正面可以相互对齐或基本上对齐。第一端子14和第二端子可以如图2中示例性所示与最靠近的侧面隔开相等的宽度。

图3示出按照本发明另一个实施方式的电池组包100的简化正视图。

电池组包100包括第一电池组电池10₁和第二电池组电池10₂，它们分别对应于参照图1和2描述的电池组电池。第一电池组电池10₁和第二电池组电池10₂彼此被布置成，使得电池组电池10₁，10₂的分别包括第一端子14₁，14₂和第二端子18₁，18₂的电池组盖板13₁，13₂彼此面对面。在此，电池组电池10₁，10₂布置得彼此错开或移动长边的一半，使得第一电池组电池10₁的第一端子(负极)14₁和第二电池组电池10₂的第二端子(正极)18₂彼此面对面。因此电池组电池10₁，10₂可以彼此串联(串行)电连接。

图4示出按照本发明的该另一个实施方式的电池组包100的简化侧面部分剖面图。

图4参照图3地示出第一电池组电池10₁的右侧面和第二电池组电池10₂的相应的剖面。第一电池组电池10₁的第一端子14₁在第一电池组电池10的电池组盖板13上关于中线对称地布置，并且第一端子14₁的正面(图4中左侧)和背面(图4中右侧)以基本上相同的距离平行于中线延伸。第一电池组电池10₁的第二电端子18₁(在图4中在右侧挨着第一端子14₁)在第一电池组电池10₁的电池组盖板13₁上关于第一端子14₁不重叠地与中线间隔开地布置，并如图3中所示与第一端子14₁在空间上错开地布置。

因为第一电池组电池10₁和第二电池组电池10₂彼此被布置成，使得电池组电池10₁，10₂的电池组盖板13₁，13₂彼此面对面，所以第二电池组电池10₂的第二电端子18₂(图4中在左侧挨着第一电池组电池10₁的第一端子14₁)在第一电池组电池10₁的电池组盖板13₁上关于第一端子14不重叠地与中线间隔开地布置，并且如图3中所示与第一电池组电池10₁的第一端子14₁相对地布置。因此，第一电池组电池10₁的第一端子14₁的第一自由端151和第二电池组电池10₂第二端子18₂的第二自由端19₂彼此直接连接，例如粘结、夹住、螺丝拧紧或焊接。

因为端子14₁，14₂，18₁，18₂不重叠地布置，并因此第一电池组电池10₁和第二电池组电池10₂的正面和背面彼此对齐，所以电池组电池10₁，10₂特别节省空间地布置，并且电池组包100特别紧凑地构造。

因为电池组电池10₁，10₂彼此错开或移动地布置，所以电池组包100可以包括多个、例如2、3、4、5、6、...36、...或72个电池组电池10。在此，匹配或兼容的电池组电池例如可以具有一半的大小，并因此具有一半容量，或具有两倍的大小，并因此具有两倍的容量。

图5示出按照本发明另一个实施方式的电池组模块200的第一电池组壳体罩40₁的简化内视图。

示例的电池组模块200包括图5中所示的下面的第一电池组壳体罩40₁和图6中所示的上面的第二电池组壳体罩40₂。例如，第一电池组壳体罩40₁和/或第二电池组壳体罩40₂可以包括塑料。

第一电池组壳体罩40₁被构造或成形用于容纳第一大量电池组电池10_1a...10_1l。第一大量电池组电池10_1a...10_1l在第一电池组壳体罩403内作为第一电池平面内的第一电池串来布置。在此，电池组电池10_1a...10_1l可以如参照图3和4所描述的那样布置和相互连接。为了说明端子14_1a...14_1l，18_1a...18_1l到相应电池组电池10_1a...10_1l的分配，在图5中具有其端子14_1a...14_1l，18_1a...18_1l的每个电池组电池10_1a...10_1l被画成连续的面。端子可以直接和/或间接地借助于电池连接器或接触部、如夹紧接触部或插接接触部连接。在此，电池组电池10_1a...10_1l可以平放到其正面或背面上。电池组电池10_1a.10_1l，如图5中示例性所示，可以波浪线形地布置。例如，电池组电池10_1a...10_1f可以作为第一电池子串，并且电池组电池10_1g...10_1l作为第二电池子串来布置。在此，第一电池子串的最后的电池组电池10_1f的第一端子14_1f和第二电池子串的第一电池组电池10_1g的第二端子18₁g可以借助于第一电池连接器20₁彼此电连接。因此，第一电池串的电池组电池10_1a...10_1l可以彼此电串联连接，并且第一电池串的第一电池组电池10_1a的第二端子18_1a以及第一电池串的最后的电池组电池10_1l的第一端子14_1l可以用作第一电池串的端子。替代地，例如电池组电池10_1a...10_1l可以锯齿形地布置。由此电池组模块200的形状系数可以从长形改变为矩形或正方形或基本上正方形。此外，电池组模块200，如参照图3和4已经描述的那样，可以包括匹配或兼容的电池组电池。

电池组模块200可以包括其他装置和/或元件，并且第一电池组壳体罩40₁还可以被构造或成形用于容纳其他装置和/或元件。例如，其他装置可以包括电池组控制装置(Battery Control Unit，BCU(电池组控制单元))、电池组分离装置(battery disconnect Unit，BDU(电池组分离单元))、电池组电池监视装置或电池组电池监视电路(Cell Supervision Circuit，CSC(电池监视电路))或温度调节装置。例如，所述元件可以被构造为电路板30、冷却板50、诸如温度传感器、电压测量传感器或电流测量传感器之类的传感器、导线束或电缆束。在此，导线例如可以在电池组盖板之间沿着电池子串的端子来布置。

图6示出按照本发明的该另一实施方式的电池组模块200的第二电池组壳体罩40₂的简化内视图。

第二电池组壳体罩40₂被构造或成形用于容纳第二大量电池组电池10_2a...10_2l。第二大量电池组电池10_2a...10_2l在第二电池组壳体罩40₂内作为第二电池平面内的第二电池串来布置。在此，电池组电池10_2a...10_2l又可以如参照图3和4所描述的那样布置和相互连接。为了说明端子14_2a...14_2l，18_2a...18_2l到相应电池组电池10_2a...10_2l的分配，如已经在图5中那样，在图6中具有其端子14_2a...14_2l，18_2a...18_2l的每个电池组电池10_2a...10_2l被画成连续的面。在此，电池组电池10_2a...10_2l又可以平放到其正面或背面上。电池组电池10_2a...10_2l，如图5中示例性所示，又可以波浪线形地布置。例如，电池组电池10_2a...10_2f可以作为第三电池子串，并且电池组电池10_2g...10_2l作为第四电池子串来布置。在此，第三电池子串的最后的电池组电池10_2f的第一端子14_2f和第四电池子串的第一电池组电池10_2g的第二端子18_2g可以借助于第二电池连接器20₂彼此电连接。因此，第二电池串的电池组电池10_2a...10_2l可以彼此电串联连接，并且第三电池串的第一电池组电池10_2a的第二端子18_2a以及第四电池串的最后的电池组电池10_2l的第一端子14_2a可以用作第一电池串的端子。替代地，例如电池组电池10_2a...10_2l又可以锯齿形地布置。

图7示出按照本发明的该另一实施方式的电池组模块200的简化侧面剖面图。

图7示出具有电池组电池10_1a，10_1b，10_1k，10_1l和电路板30的第一电池组壳体罩40₁、平放的冷却板50和具有电池组电池10_2a，10_2b，10_2k，10_2l的平放的第二电池组壳体罩40₂。此外，电池组模块200可以包括在电池组壳体罩40₁，40₂之间布置的密封件60、如用来密封电池组模块200的密封圈。

如图7中示例性所示，第二电池子串的最后的电池组电池10_1f的第一端子14_1f和第三电池子串的第一电池组电池10_2a的第二端子18_2a可以借助于第三电池连接器20₁₂或导线彼此电连接。冷却板50可以如图7中示例性所示那样包括用于电池连接器20₁₂或导线的穿行的开孔。因此第一电池串的电池组电池10_1a...10_1l和第二电池串的电池组电池10_2a...10_2l可以彼此电串联成总串，并且第一电池串的第一电池组电池10_1a的第二端子18_1a以及第二电池串的最后电池组电池10_2l的第一端子14_2l可以用作总串的端子。替代地，第二电池子串的最后电池组电池10_1l的第一端子14_1f、第三电池子串的第一电池组电池10_2a的第二端子18_2a、第一电池串的第一电池组电池10_1a的第二端子18_1a和/或第二电池串的最后电池组电池10_2l的第一端子14_2l例如可以与电路板30连接。为了清楚起见，处于图7的截面以外的端子14_1a...14_1k，18_1b...18_1l，14_2a...14_2k，14_2b...18_2l未示出。

与在图7中以侧视图所示的立着的相同的电池组电池10相比，电池组模块200具有较低的结构高度，该电池组模块200包括具有躺着布置的电池组电池10_1a，10_1b，10_1k，10_1l，10_2a，10_2b，10_2k，10_2l的两个电池平面以及布置在电池平面之间的冷却板50。

例如，用于连接电池组电池10_1a...10_2l或制造电池组包200的方法可以包括：提供第一电池组壳体罩40₁；将第一大量电池组电池10_1a...10_1l插入到第一电池组壳体罩40₁内，使得电池组电池10_1a...10_1l之一的第一端子14_1a...14_1l和电池组电池10_1a...10_1l中另一个的第二端子18_1a...18_1l彼此面对面，并且电池组电池10_1a...10_1l彼此错开或移位地布置，其中所述第一大量电池组电池10_1a...10_1l分别包括第一端子14_1a...14_1l和第二端子18_1a...18_1l；将电池组电池10_1a...10_1l的端子14_1a...14_1k，18_1b...18_1l连接成第一电池串。此外，该方法可以包括：把电池组电池10_1a...10_1l固定、例如粘牢、如粘住、拧紧、夹紧或齿合在第一电池组壳体罩40₁内。此外，该方法可以包括：把装置插入和/或构建到第一电池组壳体罩40₁中、敷设电缆束和/或引入和连接传感器。此外，该方法可以如图7中所示地包括：把冷却板50放到电池组电池10_1a...10_1l上。

此外，该方法可以包括：提供第二电池组壳体罩40₂；把第二大量电池组电池10_2a...10_2l插入到第二电池组壳体罩40₂内，使得电池组电池10_2a...10_2l之一的第一端子14_2a...14_2l和电池组电池10_2a...10_2l中另一个的第二端子18_2a...18_2l彼此面对面，并且电池组电池10_2a...10_2l彼此错开或移位地布置；把电池组电池10_2a...10_2l的端子14_2a...14_2k，18_2b...18_2l连接成第二电池串。此外，该方法可以包括：把电池组电池10_2a...10_2l固定、例如粘牢、如粘住、拧紧、夹紧或齿合在第二电池组壳体罩40₂内。由此，例如可以防止电池组电池10_2a...10_2l从第二电池组壳体罩40₂内掉出来或滑出来。此外，该方法可以包括：插入和/或构建第二电池组壳体罩40₂的装置、敷设电缆束和/或引入和连接传感器。此外，该方法可以如图7中所示地包括：把第二电池组壳体罩40₂翻转并放在第一电池组壳体罩40₁上和/或封闭电池组壳体罩40₁，40₂。

为了连接第一电池串和第二电池串，该方法此外可以包括：借助于第三电池连接器20₁₂或导线把第二电池子串的最后的电池组电池10_1f的第一端子14_1f和第三电池子串的第一电池组电池10_2a的第二端子18_2b连接。该连接例如可以在把第二电池组壳体罩40₂放在第一电池组壳体罩40₁上之前进行。替代地，该连接例如可以通过诸如可关闭的开孔之类的开孔进行。该开孔可以在第一电池组壳体罩40₁和/或第二电池组壳体罩40₂内构造。