密封电池单元的密封元件、用于制造其的模制本体及方法_2

文档序号:9632756阅读:来源:国知局
间的热交换不会在很大程度上受到不利影响,其结果是能够实现电池单元的相应高的冷却功率,从而允许电池单元特别高效的运行。不必在电池单元与冷却介质之间通过进一步的中间连接的导热部分产生交换热量,其结果是,冷却功率可以相应地是高的。由此提高了电池单元的效率、以及由此的电池模块的效率。同时,接纳凹座的密封材料能够充当电绝缘介质。其结果是,不需要使电池单元内的单元壁与电池单元的电极电绝缘。而是,单元壁甚至能够形成电池单元的电极或电连接到电极上。这通过消除和/或减少单元壁与同一安装空间的电绝缘而允许增加电池单元的电储存能力,其结果是,就安装空间方面而言,能够以基本上中间的方式进一步提高电池模块的效率。借助于以三维方式形成的带有用于电池单元的接纳凹座的密封元件,这些电池单元就可能仅借助于密封盘上的两个密封点来相对于流过外壳的冷却介质以低的结构花费和良好的密封效果而密封这些电池单元,其结果是,能够实现对电池单元的高冷却功率而没有通过冷却介质发生电短路的风险,其结果是,使得具有高效率且低故障率的电池模块成为可能。
[0030]该密封元件可以由密封材料制造而成,该密封材料可以具体地是柔性的、可伸缩的、可压缩的和/或弹性的。例如,该密封材料可以由硅、乳胶、聚氯丁烯、天然橡胶和/或合成橡胶、丁腈橡胶(NBR)和/或热塑性弹性体制造而成。
[0031]具体而言,该接纳凹座在该第一密封盘中形成一个第一贯通开口和/或在该第二密封盘中形成一个第二贯通开口。结果是,电池单元可以插入该接纳凹座中和/或通过该第一贯通开口和/或该第二贯通开口被从其中拉出。该接纳凹座可以在该第一密封盘或该第二密封盘的区域中是以封闭的方式并以袋的方式实施的。该接纳凹座优选地被构型成从该第一贯通开口到该第二贯通开口是连续的,并且结果是,在两侧上是以开放的样式实施的。结果是,电池单元的第一极能够被导向通过第一出口开口,并且电池单元的第二极能够被导向通过第二出口开口,其结果是,能够容易地彼此上下地安排多个电池单元的平面并且放置成彼此电接触。
[0032]该第一密封盘和该第二密封盘优选地安排成基本上彼此平行,其中这些接纳凹座被安排成基本上垂直于该第一密封盘和该第二密封盘。结果是,有可能以对称的样式构造密封元件,结果是当其旋转过180°时,它还是具有相同的形状。结果是,避免了密封元件的特定必需的安装位置,这简化了安装。
[0033]接纳凹座特别优选地被构型成基本上空心圆柱形的样式,以便容纳被构型成圆形单元的电池单元。结果是,在周向方向上,电池单元相对于密封元件的特定相对位置并不是必需的,这方便了安装。
[0034]本发明还涉及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,其中该外壳具有一个第一周向端面和背离该第一周向端面指向的一个第二周向端面;一个能够如上所述实施和开发的密封元件,其中该密封元件用该第一密封盘周向地压在该第一端面上,并且用该第二密封盘周向地压在该第二端面上;多个电池单元,这些电池单元各自插入到一个接纳凹座中;一个第一附接框架,该第一附接框架连接到该外壳上,其中该第一密封盘以一种形成密封的方式压在该外壳与该第一附接框架之间;一个第二附接框架,该第二附接框架连接到该外壳上,其中该第二密封盘以一种形成密封的方式压在该外壳与该第二附接框架之间;用于将对这些电池单元进行冷却的冷却介质引入该外壳的一个入口 ;以及用于将该冷却介质从该外壳排出的一个出口。借助于以三维方式形成的带有用于电池单元的接纳凹座的密封元件,这些电池单元就能够仅借助于密封盘上的两个密封点来相对于流过外壳的冷却介质以低的结构花费和良好的密封效果而密封这些电池单元,其结果是,能够实现对电池单元的高冷却功率而没有通过冷却介质发生电短路的风险,其结果是,使得具有高效率且低故障率的电池模块成为可能。对应的密封盘能够通过将附接框架连接到外壳上(具体是通过旋拧、铆接、夹紧等等)而用相应的压力牢固地压在指定的端面与附接框架之间。密封框架可以具体地(优选地一件式)是更大的结构单元的一部分,例如,是电池模块的盖。
[0035]具体而言,电池模块以一种平坦方式、具体地用压力配合的方式被接纳凹座所容纳。由此,可以避免电池单元与密封元件的密封材料之间的隔热气隙,结果是能够实现电池单元与冷却介质之间良好的热传递。
[0036]本发明还涉及一种用于制造能够如上所述实施和开发的密封元件的模制本体,该模制本体具有一个第一基板,该基板用于对该第一密封盘的背向该第二密封盘指向的第一表面定界;一个第二基板,该基板用于对该第二密封盘的背向该第一密封盘指向的第二表面定界;多个芯本体,这些芯本体连接到该第一密封盘和/或连接到该第二密封盘上,以便在这些接纳凹座中形成空腔。该模制本体可以构成相对于密封元件的凹模。由于能够使用该模制本体制造并且以三维方式形成的带有用于电池单元的接纳凹座的这种密封元件,这些电池单元就能够仅借助于与密封盘的两个密封点来相对于流过外壳的冷却介质以低的结构花费和良好的密封效果而密封这些电池单元,其结果是,能够实现对电池单元的高冷却功率而没有通过冷却介质发生电短路的风险,其结果是,使得具有高效率且低故障率的电池模块成为可能。为了制造密封元件,这些芯本体和基板的朝着彼此指向的内面可以涂覆有基本上以液体状态存在的密封材料,并且在密封材料固化之后,所述芯本体能够从该密封元件上松脱开。该模制本体的朝着密封元件指向的面优选地涂覆有分离剂以简化这些板和这些芯本体相对于该密封元件的相对移动并且避免该密封元件的密封材料粘附到该模制本体上。
[0037]具体而言,芯本体、尤其是所有这些芯本体可以是以一种可反复分开的方式连接到该第一基板上或连接到该第二基板上的。这些芯本体优选地以不可分开的方式在一端连接到该第一基板上或连接到该第二基板上。具体而言,所有这些芯本体以可分开的方式在同一端连接到一个基板上并且以不可分开的方式连接到另一个板上。由于板能够与这些芯本体分开,与这些芯本体分开的板能够在接纳凹座的轴向方向上移动远离该密封元件,其中连接到这些芯本体上的板能够在这些接纳凹座的相反的轴向方向上移动远离该密封元件。这些芯本体能够与这个板一起从这些接纳凹座中被移除。
[0038]本发明还涉及一种用于使用模制本体制造能够如上所述实施和开发的密封元件的方法,该模制本体能够如上所述实施和开发,其中这些芯本体和第一基板的与第二基板的朝着彼此指向的内面涂覆有实质上液体的密封材料,使得该密封材料固化成凝固状态,使得该第一基板和/或该第二基板从这些芯本体上松脱开,使得该第一基板从该第一密封盘松脱开,并且使得第二基板从该第二密封盘松脱开,其中这些芯本体与该第一基板和/或与该第二基板一起从这些接纳凹座中拉出。借助于能够使用该方法制造并且以三维方式形成的带有用于电池单元的接纳凹座的这种密封元件,这些电池单元就能够仅借助于密封盘上的两个密封点来相对于流过外壳的冷却介质以低的结构花费和良好的密封效果而密封这些电池单元,其结果是,能够实现对电池单元的高冷却功率而没有通过冷却介质发生电短路的风险,其结果是,使得具有高效率且低故障率的电池模块成为可能。
[0039]具体而言,通过将该模制本体浸入实质上液体的密封材料中来实施对该第一基板、该第二基板以及这些芯本体的涂覆。具体而言,如果密封材料在液体状态下具有低粘度,并且因此相当粘稠,则能够特别容易地实施使用浸渍的涂覆。该模制本体可以被浸渍到具有液体密封材料的浴槽中并且随后被拉出该浴槽。随后,能够等到过量的密封材料已经流出该模制本体和/或模制本体的表面上的密封材料已经固化。
[0040]在涂覆过程中,优选地冷却模制本体。结果是,能够在模制本体的冷却表面上特别快速地获得固化后的材料层。
【附图说明】
[0041]现在将借助以下实例、通过参见附图并且藉由多个优选示例性实施例解释本发明,其中以下所呈现的这些特征可以各自单独和组合地代表本发明的一个方面。在附图中:
[0042]图1:示出了密封元件的示意性透视侧视图,
[0043]图2:示出了图1的密封元件的示意性平面图,
[0044]图3
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