具有液体冷却件的电池模块的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种具有液体冷却件的电池模块。
【背景技术】
[0002]对于储能器系统的需求与日倶增，这些储能器系统不仅在固定的用途中被广泛使用而且在移动的用途中被广泛使用。作为用于固定存储器的相应例子可以列举用于风能设备或光伏设备中的电能的应急备用动力系统(Notstromsysteme)和暂存器，并且作为移动用途的例子可以列举包含电动车和混合动力车的汽车行业。
[0003]在此，电储能器包括例如多个可再次充电的存储元件，这些存储元件以电池或电池系统的形式构造并具有构造为电池单池的存储单池。
[0004]电池系统的组装通过多个电池单池或多个电池模块的电连接来实现，即通过将这些电池单池或电池模块串联和/或并联连接来实现电池系统的组装。电池模块的组装同样通过多个串联和/或并联连接的电池单池的电连接而实现。将电池单池串联和/或并联地连接成电池模块、将多个电池模块连接成电池子单元以及将多个电池子单元连接成电池组是根据针对各使用场合所要满足的电压需求和功率需求来实现的。
[0005]为了实现尽可能高的能量密度，电池单池和电池模块尽可能相互靠近地布置。为此，它们通常具有棱柱形或圆柱形的电池壳体，该电池壳体支持密集地层状的、堆垛式的组装。
[0006]然而，由于这样实现的组装密度较大，在电化学的充电过程和放电过程中产生的热量难以散发。在此，恰巧就大功率的电池组而言，尤其是就锂离子电池组而言，出于安全和功能考虑必须保证，电池单池在规定的温度范围内运行。
[0007]为了使电池单池可以在最佳温度范围内运行，大功率的电池组由热管理系统来调节温度。为此，根据目前的现有技术，电池单池或模块例如安装在流体通过的板上，以便冷却。此外，在US 7,264,901 B2中介绍了一种布置方案，在该布置方案中对电池单池进行侧向冷却。
[0008]电池系统的机械设计中的一项越来越大的挑战在于减轻重量和合理的组装技术与连接技术。在此，电池模块的构造方式具有十分重要的意义，因为电池模块的组装需要长的安装时间，并且电池组的重量在很大程度上取决于电池模块的构造方式。
【发明内容】
[0009]本发明的任务在于提供一种具有轻重量的电池模块，可利用小的时间花费安装所述电池模块。
[0010]根据本发明，该任务的解决通过独立权利要求的特征来实现。本发明的有利的设计方案在从属权利要求中给出。
[0011]根据本发明设置一种电池模块、尤其是用于构建车辆电池的电池模块，其具有电池模块壳体和至少一个冷却模块，在所述电池模块壳体中装有至少一个电池单池，通过所述冷却模块可以冷却至少一个电池单池，其中，电池模块壳体具有内部的肋片结构，由该肋片结构形成至少一个内部的第一格，至少一个电池单池可以插入到该格中。规定:由肋片结构形成外部的侧向的凹槽或内部的第二格，并且至少一个冷却模块可以插入到凹槽或内部的第二格中。外部的侧向的凹槽也可以称为外部的侧向的导向部或外部的侧向的格。
[0012]这种电池模块提供了安装时间非常短的优势，因为通常多个电池单池可以预制地插入到相应的内部的第一格中，并且合乎目的地，多个冷却模块可以预制地插入到相应的内部的第二格或外部的侧向的凹槽中。在此，无论电池单池，还是冷却模块都可以脱离电池模块的安装工艺而预制。有利地，可以取消成本高地将电池模块安装在冷却板上。
[0013]此外，有利地，至少一个冷却模块具有冷却模块壳体，该冷却模块壳体可以与电池模块壳体的至少一个内部的第二格或至少一个外部的侧向的凹槽形状配合地连接。这样构造的电池模块提供了如下优点，即关于其安装不需要其他连接技术。冷却模块可以从两个方向，例如上面或下面，插入到例如轨道状的凹槽中。通过冷却模块壳体与内部的第二格或由侧向的凹槽形成的容纳部的形状配合的连接保护冷却模块以防脱落。在此，形状配合的连接例如可以设计为挤压连接(Pressverbindung)。此外，形状配合的连接具有在冷却模块和电池模块壳体之间实现良好的热联接(Wjirmekopplung)的优势。
[0014]有利地，电池模块壳体基本上构造成直角六面体形，并且至少一个电池单池以及至少一个冷却模块基本上构造成棱柱形。这种构造实现了模块的层积和堆垛，并且因此实现了有效地利用空间，且在电池单池和冷却模块之间不会形成空隙或间隔。
[0015]有利地，如此构造电池模块壳体，使得电池模块壳体的至少一个内部的第一格和至少一个内部的第二格具有细长形的横截面，并且内部的格以及侧向的凹槽平行于电池模块壳体的外表面地布置。这种设计方案的优势在于可以有效利用空间。
[0016]此外，有利地，电池模块壳体具有带有多个被插入的冷却模块的、多个第二格或多个凹槽，其中，多个平行布置的冷却模块的冷却模块壳体分别具有相同的壳体形状。形状相同地设计冷却模块壳体提供了合理化优势，因为可以在一个电池模块内安装多个相同的冷却模块。
[0017]在另一设计方案中，电池模块壳体基本上构造成直角六面体形，并且至少一个电池单池构造成圆柱形。在此，圆柱形的电池单池的冷却可以根据同样的原理进行，其中，例如冷却模块的形状与一个或多个彼此相邻地布置的圆柱形的电池单池的形状相适配。
[0018]这样，有利地，电池模块壳体具有带有多个被插入的冷却模块的、多个第二格或多个凹槽，其具有部分略带圆形的或波浪形的横截面。在圆柱形的电池单池密集的、例如错开各半个直径层状的布置的情况下，布置在电池单池之间的冷却模块可以例如具有例如狭窄的、波纹形的横截面，从而冷却模块利用波纹的每个圈(Schlinge)部分地封闭电池单池。
[0019]有利地，电池模块壳体具有带有多个被插入的冷却模块的、多个第二格或多个凹槽，其中，所有冷却模块的冷却模块壳体具有相同的壳体形状。这种设计方案提供了使生产工艺具有高的合理性的优点，因为只需要冷却模块的尺寸，该尺寸可以与定位无关地被使用在内部的第二格中或使用在由凹槽构成的侧向的容纳部中。
[0020]此外，有利地，由至少一个侧向的凹槽构造成的容纳部在一个侧面上通过底部或盖部封闭，从而例如通过压配合(Presssitz)与电池模块壳体连接的冷却模块被附加地保护以防止其脱落。
[0021]有利地，冷却模块的冷却模块壳体由塑料构造成。由塑料构造成的冷却模块壳体提供了重量轻和工艺性简单的优点。
【附图说明】
[0022]下面参照附图借助于优选的实施方式进一步阐释本发明。在附图中:
图1示出了根据本发明的电池模块的一种实施例；
图2示出了用于侧向容纳冷却模块的、根据本发明