具有多个电池单池的电池模块和用于制造这样的电池模块的方法与流程

1.本发明涉及一种根据独立权利要求所述类型的具有多个电池单池的电池模块。一种用于制造这样的电池模块的方法也是本发明的主题。


背景技术：

2.由现有技术已知，电池模块能够由多个单个的电池单池所构成，所述电池单池能够串联地并且/或者并联地导电地彼此连接，因而所述单个的电池单池被联接成所述电池模块。
3.此外，这样的电池模块被联接成电池或者电池系统。
4.此外，所述电池模块的多个电池单池通常机械地被彼此夹紧或者挤压在一起。由此，应该防止多个电池单池的变形。比如在此知道，多个电池单池布置在两块端板之间并且所述端板借助于侧板来彼此连接。这样的连接比如能够通过焊接来材料锁合地构成或者通过形状锁合的和/或传力锁合的螺钉来构成。


技术实现要素：

5.一种具有独立权利要求的特征的、拥有多个电池单池的电池模块提供的优点是，能够构造所述多个电池单池的可靠的机械的夹紧并且同时构造可靠的调温。
6.为此，提供一种具有多个电池单池的电池模块。所述电池单池在此优选被构造为锂离子-电池单池。所述电池单池分别包括电池单池壳体。在这些电池单池壳体中接纳有相应的电池单池的电化学的组件。
7.此外，所述电池模块具有夹紧元件，该夹紧元件将多个电池单池彼此夹紧、尤其是机械地彼此夹紧。在此，所述夹紧元件围绕着多个电池单池来缠绕。此外，所述夹紧元件包括加热丝，所述加热丝被埋入到热塑性的或者热固性的塑料中。
8.通过在从属权利要求中所列举的措施，能够实现在独立权利要求中所说明的装置的有利的拓展方案和改进方案。
9.尤其所述夹紧元件的第一端部和所述夹紧元件的第二端部彼此连接地布置，尤其所述夹紧元件的第一端部和所述夹紧元件的第二端部材料锁合地彼此连接。优选所述夹紧元件在此如此布置，使得所述夹紧元件部分地与本身搭接地布置。由此能够进行所述夹紧元件的第一端部和所述夹紧元件的第二端部的特别容易的材料锁合的连接。
10.优选所述夹紧元件此外包括被埋入到热塑性的或者热固性的塑料中的纤维。由此，能够进一步提高所述夹紧的可靠性。
[0011]“被埋入到热塑性的或者热固性的塑料中的加热丝或者被埋入到热塑性的或者热固性的纤维”应该是指，所述热塑性的或者热固性的塑料接纳着所述加热丝或者纤维并且在此至少部分地并且尤其是完全地、圆周环绕着所述加热丝或者纤维来布置。所述圆周在此是指垂直于所述加热丝或者相应的纤维的纵向方向布置的横截面的圆周。
[0012]
所述加热丝能够通过与电源的连接来用于对所述电池模块的多个电池单池进行可靠加热。在此，所述加热丝能够由金属材料、像比如铜、钢或者康铜构成或者由可传导的聚合物构成。优选所述电加热丝包括具有正温度系数的ptc电阻或者具有负温度系数的ntc电阻。
[0013]
在此还要说明，所述纤维优选单向伸展地布置。这尤其应该是指，所述纤维基本上平行伸展地布置。
[0014]
有利的是，所述纤维从芳纶纤维、玻璃纤维和/或碳纤维中来选择。这具有以下优点，即：能够在总体上构造所述多个电池单池的可靠的夹紧。
[0015]
按照本发明的一个优选的方面，所述夹紧元件以多层缠绕的方式来布置。换句话说，这意味着，所述夹紧元件在多个层中上下布置。由此，能够在总体上构造可靠的夹紧。尤其在此能够将所述夹紧元件的各个层或者各个分层可靠地彼此连接起来。
[0016]
在此尤其要说明，所述夹紧元件在此比如也能够环绕着所述电池模块的整个高度。尤其所述夹紧元件的各个层或者各个分层也能够并排地布置。这意味着，上下布置的层没有彼此叠合地伸展。由此，能够满足在挤压或者夹紧以及调温方面的不同要求。
[0017]
适宜的是，在所述多个电池单池与所述夹紧元件之间至少部分地布置有保护元件。这个保护元件比如能够是保护膜、比如尤其是胶粘膜。由此能够使所述加热丝以及尤其所述夹紧元件的纤维比如也在布置夹紧元件的期间不会通过电池单池或者电池模块的其他元件而损坏。尤其这样的保护元件能够布置在所述电池模块的侧面上。
[0018]
优选所述电池单池被构造为棱柱形。棱柱形的电池单池具有被构造为棱柱形的电池单池壳体。被构造为棱柱形的电池单池壳体通常包括六个侧面，在这些侧面中对置地布置的侧面彼此平行地布置并且被构造得一样大。此外，彼此相邻地布置的侧面垂直于彼此来布置。
[0019]
此外优选的是，所述多个电池单池沿着电池模块的纵向方向彼此相邻地布置。尤其所述电池单池以其各自最大的侧面彼此相邻地布置。
[0020]
按照本发明的一种优选的实施方式，在与布置在末端的电池单池直接相邻的情况下布置了所述电池模块的端板。
[0021]
此外优选所述多个电池单池布置在两块端板之间。在此要说明，所述夹紧元件优选不仅环绕着多个电池单池而且环绕着所述端板或者所述一块端板来布置。
[0022]
这样做的优点是，能够构造还更加可靠的机械夹紧。尤其能够更加均匀地分布借助于所述端板来起作用的夹紧力。
[0023]
在此适宜的是，所述至少一块端板由金属材料构成并且具有电绝缘部。也能够适宜的是，所述至少一块端板由塑料、比如尤其是纤维增强的塑料构成。这样的实施方式提供了可靠地、均匀地传递力的优点。
[0024]
此外有利的是，在两个彼此直接相邻布置的电池单池之间此外布置有电绝缘元件。这些电绝缘元件用于使两个彼此直接相邻地布置的电池单池彼此电绝缘。尤其所述电绝缘元件同样能够被构造为棱柱形并且此外优选所述电绝缘元件的最大的侧面分别具有与电池单池的最大的侧面之一相对应的表面。
[0025]
按照本发明的一个特别优选的方面，所述电绝缘元件此外被构造为两个电池单池之间的热阻挡部。由此能够比如阻止热在两个彼此直接相邻地布置的电池单池之间传递。
[0026]
一种用于制造电池模块的方法也是本发明的主题。尤其这种方法被构造用于制造刚刚所描述的按本发明的电池模块。在此借助于挤压力将多个尤其被构造为锂离子-电池单池的电池单池朝彼此挤压。所述电池单池在此分别包括电池单池壳体，在所述电池单池壳体中接纳有相应的电池单池的电化学的组件。在被挤压的状态中，将夹紧元件围绕着所述多个电池单池来缠绕。在此，所述夹紧元件包括被埋入在热塑性的或者热固性的塑料中的加热丝并且优选此外包括从芳纶纤维、玻璃纤维和/或碳纤维中选出的纤维。由此所述多个电池单池彼此被夹紧。
[0027]
当然，也能够通过结合所述按本发明的电池模块所提到的优点和拓展方案来改进所述按本发明的方法。
[0028]
按本发明的电池模块和按本发明的方法提供的优点是，电池模块能够以比较小的位置空间需求和比较小的重量来构成。尤其也能够降低成本。
[0029]
此外产生以下特殊的优点，即：能够将调温功能、比如尤其是加热功能直接集成到所述夹紧元件中，其中能够构造大面积的接触区域。
附图说明
[0030]
本发明的实施例在附图中示出并且在以下说明中进行详细解释。其中：图1以分解图示出了电池模块的在布置夹紧元件之前的状态；并且图2以透视图示出了按本发明的电池模块的一种实施方式。
具体实施方式
[0031]
图1示出了具有多个电池单池2的电池模块1的、在布置在图1中看不出的夹紧元件3之前的状态。尤其所述电池单池2在此被构造为锂离子-电池单池20。此外优选所述电池单池2被构造为棱柱形的电池单池200。
[0032]
所述电池单池2分别包括电池单池壳体4，在所述电池单池壳体中接纳有相应的电池单池2的在图1中看不出的电化学的组件。
[0033]
在与布置在末端的电池单池21直接相邻的情况下布置了所述电池模块1的端板5。按照在图1中示出的实施例，所述电池模块1包括两块端板5，其中所述多个电池单池2布置在两块端板5之间。尤其所述多个电池单池2在此沿着电池模块1的纵向方向6并排地布置。
[0034]
所述端板5在此能够由金属材料51构成，所述金属材料包括电绝缘部52。此外也可能的是，所述端板5由塑料53构成并且尤其由纤维增强的塑料54构成。
[0035]
此外，从图1中也可以看出，所述电池模块1具有电绝缘元件7，所述电绝缘元件分别布置在两个彼此直接相邻地布置的电池单池2之间。此外，电绝缘元件7也能够布置在所述布置在末端的电池单池21与所述端板5之间。此外优选的是，所述电绝缘元件7同时被构造为各两个电池单池之间的热阻挡部70。为此，所述电绝缘元件7比如能够由导热性差的、此外电绝缘的材料构成，或者所述电绝缘元件7能够由导热性差的材料构成并且此外包括电绝缘部。
[0036]
图2以透视图示出了按本发明的电池模块1的一种实施方式。
[0037]
在此，夹紧元件3将多个电池单池2彼此夹紧。所述夹紧元件3在此以被围绕着多个电池单池2缠绕的方式来布置。在此，所述夹紧元件3包括被埋入到热塑性的或者热固性的
塑料32中的加热丝33。在此，所述夹紧元件3此外包括纤维31，所述纤维被埋入到热塑性的或者热固性的塑料32中。所述纤维31在此能够比如从芳纶纤维、玻璃纤维和/或碳纤维中来选择。优选所述夹紧元件3在此以多层缠绕的方式来布置。
[0038]
在所述多个电池单池2与所述夹紧元件3之间能够如可以从图2中看出的那样至少部分地布置有保护元件8、比如尤其是保护膜81。
[0039]
为了制造在图2中示出的电池模块1，根据图1借助于挤压力将多个分别包括电池单池壳体4的电池单池2、尤其是锂离子-电池单池20朝彼此挤压，其中在所述电池单池壳体中接纳有电池单池2的电化学的组件。在这样的被挤压的状态中，将所述夹紧元件3围绕着多个电池单池2来缠绕。由此，所述多个电池单池2被彼此夹紧。所述夹紧元件3在此包括被埋入在热塑性的塑料32中的纤维31。