密封电池单元的密封元件、用于制造其的模制本体及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于密封牵引用电池的电池单元的密封元件、一种用于制造该密封元件的模制本体以及一种用于制造该密封元件的方法，借助于该密封元件，机动车辆的纯电力驱动的电池模块的电池单元(“牵引用电池”)可以相对于对电池单元进行冷却的冷却介质、具体是冷却水而密封，以避免电池单元通过冷却介质而发生电气短路。
【背景技术】
[0002]US 2010/0285346 A1披露了一种电池模块，其中电池单元各自被插入金属凹座内，冷却介质可以围绕该金属凹座流动。金属凹座具有侧向地突出的凸缘，其中凸缘通过盖件被压在外壳上，以便防止冷却介质在凸缘处从该外壳流出，经过电池单元。
[0003]需要不断提高电池模块的效率而不增加其故障率。
【发明内容】
[0004]本发明的目标是指明使电池模块具有高效率和低故障率成为可能的措施。
[0005]该问题根据本发明是通过具有如下述1所述的特征的密封元件、具有如下述7所述的特征的模制本体和具有如下述9所述的特征的方法来解决的。在下述2_4、6、8和10限定了本发明的优选改进，这些改进可以各自单独地或组合地构成本发明的一个方面。
[0006]1.一种用于对机动车辆的纯电力驱动的电池模块(34)的电池单元(18)进行密封的密封元件，该密封元件具有:
[0007]一个第一密封盘(12)，该第一密封盘基本上被安排在一个平面中，以用于在一个呈框架形式的外壳(32)与一个第一附接框架(44)之间以密封方式形成附接，
[0008]—个第二密封盘(14)，该第二密封盘在距该第一密封盘(12) —距离处基本上被安排在一个平面中，以用于在呈框架形式的该外壳(32)与一个第二附接框架(46)之间以密封方式形成附接，以及
[0009]多个接纳凹座(16)，这些接纳凹座将该第一密封盘(12)连接到该第二密封盘(14)上并且具有空心设计，以用于在各自的情况下容纳一个电池单元(18)，
[0010]其中该第一密封盘(12)和该第二密封盘(14)以及这些接纳凹座(16)是由一种常见的密封材料一件式制造而成的。
[0011]2.如上述1所述的密封元件，该接纳凹座(16)在该第一密封盘(12)中形成一个第一贯通开口(20)和/或在该第二密封盘(14)中形成一个第二贯通开口(22)。
[0012]3.如上述1或2所述的密封元件，该第一密封盘(12)和该第二密封盘(14)被安排成基本上彼此平行，其中这些接纳凹座(16)被安排成基本上垂直于该第一密封盘(12)并垂直于该第二密封盘(14)。
[0013]4.如上述1至3所述的密封元件，该接纳凹座(16)是以基本上空心圆柱形方式来构型的，以便容纳被构型成圆形单元的电池单元(18)。
[0014]5.一种用于机动车辆的纯电动驱动的电池模块，该电池模块具有:一个基本上呈框架形式的外壳(32)，其中该外壳(32)具有一个第一周向端面(36)和背离该第一周向端面(36)指向的一个第二周向端面(38);—个如上述1至4之一所述的密封元件(10)，其中该密封元件(10)用该第一密封盘(12)周向地压在该第一端面(36)上，并且用该第二密封盘(14)周向地压在该第二端面(38)上；多个电池单元(18)，这些电池单元各自插入到一个接纳凹座(16)中；一个第一附接框架(44)，该第一附接框架连接到该外壳(32)上，其中该第一密封盘(12)以一种形成密封的方式被压在该外壳(32)与该第一附接框架(44)之间；一个第二附接框架(46)，该第二附接框架连接到该外壳(32)上，其中该第二密封盘
[14]以一种形成密封的方式被压在该外壳(32)与该第二附接框架(46)之间；用于将对这些电池单元(18)进行冷却的冷却介质引入该外壳(32)的一个入口(40);以及用于将该冷却介质从该外壳(32)排出的一个出口(42)。
[0015]6.如上述5所述的电池模块，该电池单元(18)以一种平坦方式、具体地用压力配合的方式被该接纳凹座(16)所容纳。
[0016]7.一种用于制造如上述1至4之一所述的密封元件(10)的模制本体，该模制本体具有
[0017]—个第一基板(26)，该第一基板用于对该第一密封盘(12)的背向该第二密封盘
(14)指向的一个第一表面定界，
[0018]—个第二基板(28)，该第二基板用于对该第二密封盘(14)的背向该第一密封盘
(12)指向的一个第二表面定界，
[0019]多个芯本体(30)，这些芯本体连接到该第一密封盘(12)和/或连接到该第二密封盘(14)上，以便在这些接纳凹座(16)中形成一个空腔。
[0020]8.如上述7所述的模制本体，该芯本体(30)、具体地所有这些芯本体(30)能够以一种可反复分开的方式连接到该第一基板(26)上或连接到该第二基板(28)上。
[0021]9.一种用于制造如上述1至4之一所述的密封元件(10)的方法，该方法使用如上述7或8所述的模制本体(24)，其中
[0022]将这些芯本体(30)和该第一基板(26)与该第二基板(28)的朝着彼此指向的内面涂覆一种实质上液体的密封材料，
[0023]使得该密封材料固化成一种凝固状态，
[0024]将该第一基板(26)和/或该第二基板(28)从这些芯本体(30)松脱开，
[0025]将该第一基板(26)与该第一密封盘(12)松脱并且将该第二基板(28)与该第二密封盘(14)松脱，其中将这些芯本体(30)与该第一基板(26)和/或与该第二基板(28)从这些接纳凹座(16)中拉出。
[0026]10.如上述9所述的方法，其中通过将该模制本体(24)浸入实质上液体的密封材料中来实施对该第一基板(26)、该第二基板(28)以及这些芯本体(30)的涂覆。
[0027]根据本发明，提供了一种用于对机动车辆的纯电力驱动的电池模块的电池单元进行密封的密封元件，该密封元件具有:第一密封盘，该第一密封盘基本上被安排在一个平面中、以用于在呈框架形式的外壳与第一附接框架之间以密封的方式形成附接；第二密封盘，该第二密封盘在距该第一密封盘的一距离处基本上被安排在一个平面中，以用于在呈框架形式的外壳与第二附接框架之间以密封的方式形成附接；以及，多个接纳凹座，这些接纳凹座将该第一密封盘连接到该第二密封盘上并且具有空心设计，以用于在各自情况下容纳一个电池单元，其中该第一密封盘和该第二密封盘以及这些接纳凹座是由常见的密封材料一件式制造而成的。
[0028]可以将呈框架形式的外壳安排在这些密封盘之间，其结果是，在外壳与以三维方式形成的密封元件之间形成冷却介质(具体是冷却水)可以流过来冷却容纳在接纳凹座中的电池单元的体积。在本上下文中，有可能仅提供两个有待密封的密封点。一个密封点可以沿着外壳的呈框架形式的轮廓形成在该外壳与该第一密封盘之间，并且第二密封点可以沿着外壳的呈框架形式的轮廓形成在该外壳与该第二密封盘之间。结果是，有可能仅用单个密封元件相对于冷却介质密封多个电池单元。由此降低了安装花费。具体而言，与密封每个单独的电池单元相比较，能够降低电池单元未充分密封的风险。密封面可以提供在密封单元不会受到例如由公差引起的部件偏移的不利影响的区域中。密封盘和外壳的壁厚可以被选择成足够大，从而甚至在部件相对于外壳不精确地取向的情况下实现足够高的密封水平。由此，能够降低由于冷却介质进入电池单元内引起的电池单元的故障率。电池单元的电极可以在接纳凹座的同一侧上或不同侧上突出，并且能够使用电接触装置容易地形成电接触而不会使冷却介质到达这些电极并且能够使其不引起短路。
[0029]此外，电池单元的形成电池单元的外侧表面的单元壁不与冷却介质直接接触。其结果是，电池单元通过接纳凹座的密封材料与冷却介质间隔开。由于密封材料可能(具体地作为接纳凹座的一部分)具有小的材料厚度，所以电池单元与冷却介质之