具有热元件的电池模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电池模块，其包括电池模块罩壳和热元件，其中，热元件具有至少一个通道，该通道在电池模块罩壳之外伸延。
【背景技术】
[0002]在混合动力车辆、插电式混合动力车辆和电动车中应用电蓄能器以储存用于辅助车辆的驱动部的电动机的运行所需的能量。在此在最新一代的车辆中应用所谓的锂离子电池。在这种电池之内的锂离子电池电芯的特征尤其在于高的能量密度以及极小的自动放电。其分别具有至少一个正电极以及负电极，电极能够以可逆的方式储存锂离子(嵌入)或者再次释放锂离子(放出)。
[0003]电池电芯具有预定的温度范围，电池电芯在该范围中以最优的方式工作。为了能在工作期间将电池电芯保持在该温度范围中，将电池电芯联接到所谓的热控制系统上。热控制系统例如在天冷时在起动之后加热电池电芯或者例如根据需要在运行期间冷却电池电芯。目前，将单个电池电芯结合或者电联接成电池模块并且作为这种电池模块与热控制系统组合。例如，六个电池电芯相互电连接并且之后利用其下侧固定地夹紧到冷却板或加热板上。该结构能够实现为电池电芯调温并且由此为其产生最优的工作环境。在此，所使用的冷却板或加热板通常被流体、例如由水和乙二醇组成的混合物穿流。
[0004]除了电池电芯，也通过以上描述的热控制系统冷却或加热在电动车和混合动力车辆中的其它构件。例如功率电子装置、变压器、空调压缩机或电马达都属于此。在具有这种类型的热控制系统的车辆发生事故时，风险之一是产生的热控制系统的不密封性。在现有技术中的很多热控制系统中，包含在其中的流体是导电的。如果流体例如由于事故与电池模块的电池电芯接触，因此可导致短路或形成氢气。特别是在其中多个电池模块重叠地堆垛的电池组中，在结构上难以保证在事故时没有流体、例如冷却介质流到下部的电池模块上。
[0005]电池模块、确切地说具有以上描述的热控制系统的电池大多是从现有技术中已知的。在这种类型的电池模块中常常也设置这样的措施或器件，即，其应克服以上描述的事故问题。
[0006]例如，从文献US 2010/0136402 Al中已知一种具有主动的内冷却系统的密封的电池罩壳，其通过密封的连接部联接到外部的输入管路处。此外，电池罩壳具有在一个或多个容器中的干燥剂，其用于保护在电池罩壳之内的电池。
[0007]此外，从文献WO 03/092088 A2中已知一种具有内部的有吸附能力的层的电池组件，其可吸收流出的电池液。在此，特别是设置高吸附力的无纺布作为第二层，其根据超级吸收剂的原理工作。
【发明内容】
[0008]根据本发明，提供一种电池模块，其包括电池模块罩壳、布置在电池模块罩壳中的至少一个电池电芯以及可被流体穿流的至少一个热元件。该热元件构造成将至少一个电池电芯保持在预定的温度范围中。根据本发明，热元件具有至少一个通道，其可被流体穿流，其中，该通道在电池模块罩壳之外伸延。
[0009]与现有技术相比，例如在电池模块使用在机动车中的情况下电池模块被卷入事故中时，这种类型的电池模块更好地被保护以防出现在电池模块的内部中的热元件的不密封性。由于例如可实施成冷却系统的热元件的通道在电池模块罩壳之外被引导，因而例如在通道中的裂缝或者其他的不密封性不会导致在通道中引导的流体、例如导电的冷却液与包含在电池模块罩壳中的电池电芯、电路和其他构件接触。由此，与在现有技术的电池模块中不同的是，不会发生短路或电解，在电解的情况下产生氢气。
[0010]优选地，至少一个通道沿着电池模块罩壳的外壁的至少一部分伸延。由此，例如在热元件实现成冷却系统的情况下改进了在电池模块罩壳之内的电池电芯的冷却。
[0011]在优选的实施方式中，热元件包括可被流体穿流的板，其至少部分地布置在电池模块罩壳之内并且至少一个通道可与该板相连接。尤其优选地，流体实施成冷却介质或冷却液。此外优选地，板实施成冷却板。由此，再次优化了在电池模块之内的电池电芯的调温。
[0012]优选地，热元件具有至少一个联接部，其从电池模块罩壳中引导出来并且可与至少一个通道相连接。通过这种类型的联接部，热元件的外部部分可以有利的方式与热元件的内部部分相连接。
[0013]优选地，至少一个联接部相对于电池模块罩壳绝缘。在电池模块的这种类型的实施方式中保证，在不密封时从通道中渗出的流体不会渗入到电池模块罩壳中。
[0014]在优选的实施方式中，联接部包括单侧敞开的空腔，其可被流体穿流。由此，流体可从热元件的内部部分中流入热元件的与联接部相连接的外部部分中，反之亦然。在此，内部部分可指的是热元件的至少部分地布置在电池模块罩壳之内的部分，而外部部分例如可指的是与联接部相连接的通道。
[0015]优选地，空腔实施成空心管，其具有外螺纹，具有内螺纹的配合元件可拧到该外螺纹上。在这种类型的实施方式中，联接部以及由此热元件可与电池模块罩壳的一部分夹紧，由此，可固定热元件相对于电池模块罩壳的位置。
[0016]在优选的实施方式中，电池模块罩壳的一部分可固定在板和配合元件之间，其中，通过电池模块罩壳的该部分夹紧在配合元件和板之间引起固定。以这种方式，热元件可简单地且可逆地与电池模块或与电池模块罩壳相连接。
[0017]优选地，在板和配合元件之间还布置有密封部，联接部通过该密封部相对于电池模块罩壳密封。通过使用这种密封部，以有利的方式使联接部与电池模块罩壳绝缘。
[0018]优选地，空心管在其敞开的一侧上具有至少一个保持凸耳，联接部可利用该保持凸耳与至少一个通道相连接。这种类型的保持凸耳提供了联接部和通道的可逆连接的简单且实用的可能方案。
[0019]此外，提供一种具有根据本发明的电池模块的电池，其中，该电池尤其优选地实施成锂离子电池。这种电池的优点尤其在于其相对高的能量密度以及其高的热稳定性。锂离子电池的另一优点是，其不会受到记忆效应影响。
[0020]此外，提供一种具有带有根据本发明的电池模块的电池的机动车，其中，电池与机动车的驱动系统相连接。
[0021]本发明的有利的改进方案在从属权利要求中给出并且在说明书中进行了描述。
【附图说明】
[0022]根据附图和以下描述详细解释本发明的实施例。其中:
[0023]图1示出了根据本发明的电池模块的实施例，以及
[0024]图2以截面示出了根据本发明的电池模块的实施例的热元件的示例性的联接部。
【具体实施方式】
[0025]在图1中示出了根据本发明的电池模块60的实施例。该电池模块60包括电池模块罩壳50并且在该实施例中仅仅不例性地包括多个电池电芯40，电池电芯布置在电池模块罩壳50中，并且在图1中指出了其中的第一个。对于观察者来说，在图1中指出的电池电芯40不可从外部看到。此外，电池模块60在该实施例中包括热元件30，其在该实施例中仅仅示例性地形成冷却系统或者实施成冷却元件。然而，根据本发明的电池模块60也可实施成，在其中热元件30没有形成冷却系统，而是例如形成加热系统或实施成加热元件。热元件30可被流体2穿流并且在该实施例中构造成将多个电池电芯40保持在预定的温度范围中。因此，在该实施例中，热元件30包括流体2，其在该实施例中仅仅示例性地实施成冷却介质或冷却液并且能够流动通过热元件30的构件。热元件30在该实施例中仅仅示例性地具有两个通道20，通道可被流体2、即