电池包的制作方法

本发明涉及一种电池包，该电池包包括至少一个具有多个电池单元的电池模块，其中，所述至少一个电池模块的电池单元借助至少一个保持元件保持住。

背景技术：

电能可以借助电池储存。电池将化学的反应能转化成电能。在此，原电池和二次电池不同。原电池仅仅一次有效，而二次电池，也称为蓄电池，可以再次充电。在此，一个电池包括一个或者多个电池单元。

在蓄电池中尤其是采用所谓的锂-离子-电池单元，这些锂-离子-电池单元具有阳极和阴极。此外，它们的特点主要在于较高的能量密度、热稳定性和极其小的自动放电性。此外，锂-离子-电池单元主要应用在机动车中，尤其是在电动车辆（电动车、ev）中、混动车辆(混动汽车、hev)中以及插入式混动车辆（插入式混动汽车、phev）中。

在de102012217451a1中公开了一种此类的电池单元。该电池单元具有单元壳体，该单元壳体例如由金属制成。该单元壳体设计成棱柱形的、尤其是方形的并且密闭地构造。在此，该电池单元具有用于电接触的正极端子和负极端子。

多个电池单元可以在机械上组合成电池模块。在此，这些电池单元也彼此电连接。对此，电池单元的端子借助单元连接器彼此电连接。

多个电池模块可以组合成电池包并且布置在共同的壳体中。在此，这些电池模块也彼此电连接。对此一个电池模块的相应地放置在边缘处的电池单元的端子分别借助接触元件与另一个电池模块的电池单元的端子电连接。

文献de102009035494a1公开了一种电池，该电池尤其是作为牵引电池被设置在车辆中。该电池包括并排布置成块或者堆的多个电池单元，这些电池单元彼此电连接。在此，电池单元借助环绕的紧固带保持住。除了包围住电池单元之外，紧固带也包围住盖板、冷却板和两个极板。

文献de102013112731a1公开了一种用于机动车的电池。在此，多个电池单元组成电池模块并且多个电池模块相应地形成电池层。这样的电池层装到壳体盆中。基于壳体盆的形状在壳体盆中强制地预先给定电池层的布置。

文献de102013206503a1中公开了一种用于机动车的电池模块。该电池模块包括多个电池单元，这些电池单元布置在保持装置中。在此，该保持装置包括固定接片，借助该固定接片可将冷却板固定在保持装置上。此外，保持装置包括盖体，在该盖体上安置固定元件。借助固定元件，盖体形状配合地固定在保持装置的壳体上，并且电池单元由此固定在保持装置的内部。

文献de102012219778a1公开了一种电池模块，尤其用于应用在车辆中，该电池模块具有多个电池单元。这些电池单元并排布置并且彼此电连接。该电池模块包括多部分的壳体，电池单元保持在该多部分的壳体中。为了电池模块的电连接设置电轨道，该电轨道具有接片式地突出的区段。

技术实现要素：

提出一种电池包，该电池包包括至少一个具有多个电池单元的电池模块。在此，电池模块的电池单元借助至少一个保持元件保持住并且也优选地拉紧（verspannt）。

根据本发明，电池包的至少一个电池模块在此布置在电池包的壳体中，其中，电池模块的至少一个保持元件借助固定元件固定在电池包的壳体上。电池模块的至少一个保持元件由此用于保持住电池模块的电池单元并且必要时也用于拉紧电池模块的电池单元。此外，电池模块的至少一个保持元件用于将电池模块固定在电池包的壳体上。

根据本发明的一种有利的设计方案，固定元件安置在电池模块的至少一个保持元件上并且借助螺栓固定在电池包的壳体上。

根据本发明的另一种有利的设计方案，固定元件安置在电池包的壳体上并且借助螺栓固定在电池模块的至少一个保持元件上。

根据本发明的又一种有利的设计方案，固定元件安置在电池模块的至少一个保持元件上并且形状配合地嵌接到在电池包的壳体中对应的开口中。

根据本发明的一种有利的改进方案，在电池模块的至少一个保持元件上的固定元件和在电池包的壳体中对应的开口具有彼此匹配的编码（kodierungen）。

根据本发明的又一有利的设计方案，固定元件安置在电池包的壳体上并且形状配合地嵌接到电池模块的至少一个保持元件中对应的开口中。

根据本发明的一种有利的改进方案，在电池包的壳体上的固定元件和在电池模块的至少一个保持元件中对应的开口具有彼此匹配的编码。

优选地，电池模块的至少一个保持元件被构造为绕电池单元环绕的带。

电池包的壳体可以具有用于容纳刚好一个电池模块的唯一的容纳空间。然而优选地，电池包的壳体具有用于容纳多个电池模块的多个容纳空间。在此，电池包的壳体的单个的容纳空间借助至少一个隔板彼此隔离。在此，在隔板上同样可以安置固定元件和/或开口。

根据本发明的另一种有利的设计方案，多个电池模块被设置在电池包中。在此，电池包的相邻的电池模块配设有彼此互补构造的固定元件。

根据本发明的电池包有利地应用在电动车辆（ev）中、在混动车辆（hev）中、在插入式混动车辆（phev）中、在固定的电池中或者在海洋应用的电池中。但是根据本发明的电池包的另外的应用也是可以想象的。

发明优点

通过根据本发明的电池包的设计方案有利地简化了电池包的装配。保持元件用于保持住电池模块的电池单元并且用于将电池模块固定在电池包的壳体上。附加地，保持元件也可以用于拉紧电池模块的电池单元。通过保持元件的多功能性，有利地减小了构造空间同样也减少了电池包的重量。

此外，通过使用彼此匹配的编码，在固定器件和对应的开口的情况下，固定器件嵌接到对应的开口中，避免了电池包的错误的装配，这也称为“pokayoke”。通过在相邻的电池模块上的固定元件的互补的构造也可以避免了电池包的错误的装配。

附图说明

图1示出了用于电池模块的电池块的示意性的立体视图，

图2示出了根据第一实施例的用于电池包的电池模块的示意性的立体视图，

图3示出了根据第一实施例的用于电池包的壳体的示意性的立体视图，

图4示出了根据第一实施例的电池包的俯视图，

图5示出了根据第二实施例的电池包的示意性的分解图，

图6示出了根据第三实施例的电池包的示意性的分解图，

图7示出了根据第四实施例的电池包的示意性的分解图，

图8示出了根据第五实施例的电池包的示意性的分解图，

图9a、9b、9c示出了保持元件的替选的设计方案的示意性的、立体视图以及

图10示出了一种替选地设计的壳体的示意性的立体视图。

具体实施方式

在接下来的本发明的实施方式描述中相同或者相似的元件利用相同的附图标记表示，其中，在个别情况下省去对元件的重复的描述。附图仅仅示意性地示出了本发明的主题。

图1示出了用于电池模块10的电池块20的示意性的立体视图。电池块20包括多个电池单元2，这些电池单元并排布置。电池单元2中的每一个分别包括一个负极端子11和一个正极端子12。该电池块20的电池单元2借助在这里没有示出的连接元件电连接。

图2示出了根据第一实施例的用于电池包50的电池模块10的示意性的立体视图。电池模块10包括在图1中示出的电池块20，该电池块被第一保持元件31和第二保持元件32保持住。保持元件31、32在此被构造为绕电池块20的电池单元2环绕的带。此外，电池单元2的端子11、12覆盖有盖体52。

第一固定元件41、第二固定元件42和第三固定元件43安置在第一保持元件31上。在此，第一固定元件41和第二固定元件42布置在电池模块10的一个端面上，并且第三固定元件43布置在对置的端面上。

图3示出了根据第一实施例的用于电池包50的壳体70的示意性的立体视图。该壳体70具有两个平行延伸的侧壁74，这两个侧壁彼此间隔开地布置。此外，该壳体70具有前壁71和后壁72。前壁71和后壁72同样彼此平行延伸并且彼此间隔开。侧壁74垂直于前壁71和后壁72延伸。

在前壁71和后壁72之间设置隔板73，该隔板平行于前壁71和后壁72延伸。在侧壁74之间设置另一隔板73，该另一隔板平行于侧壁74延伸。在壳体70的内部这样形成四个容纳空间80，使得这些容纳空间分别用于容纳一个电池模块10，并且这些容纳空间借助隔板73彼此隔离。

图4示出了根据第一实施例的电池包50的俯视图。在壳体70的每个容纳空间80中分别装入一个电池模块10。在附图中置于上面的电池模块10形成相邻电池模块10的第一排。在附图中置于下面的电池模块10形成相邻电池模块10的第二排。

第一排的电池模块10以相同的方式定向，其中，第一排的电池模块的第一固定元件41和第二固定元件42在附图中指向左，并且其中第一排的电池模块的第三固定元件43在附图中指向右。第二排的电池模块10以相同的方式定向，其中，第二排的电池模块的第一固定元件41和第二固定元件42在附图中指向右，并且其中第二排的电池模块的第三固定元件43在附图中指向左。

固定元件41、42、43具有穿通孔和缝隙。在这里没有示出的螺栓通过所述穿通孔和缝隙旋进壳体70中。由此，固定元件41、42、43借助螺栓固定在壳体70上。

固定元件41、42、43这样布置在电池模块10的第一保持元件31上，使得第一固定元件41和第二固定元件42相应地在其之间容纳相邻电池模块10的第三固定元件43。由此，电池包50的相邻的电池模块10具有彼此互补构造的固定元件41、42、43。由此，电池模块10不可能错误地装到壳体70中。

图5示出了根据第二实施例的电池包50的示意性的分解图。该电池包50具有电池模块10，该电池模块包括在图1中示出的电池块20，该电池块被第一保持元件31保持住。此外，电池包50具有带有前壁71、后壁72和两个侧壁74的壳体70。该壳体70具有用于容纳电池模块10的容纳空间80。

电池包50包括第一固定元件41、第二固定元件42、第三固定元件43和第四固定元件44。固定元件41、42、43、44被构造为折角的元件，其中，在一个支臂中分别掏制一钻孔49。借助在这里没有示出的贯穿嵌接所述钻孔49的螺栓，固定元件41、42、43、44安置在壳体70的前壁71以及后壁72上。固定元件41、42、43、44的另一支臂从壳体70上伸出去。

在第一保持元件31上掏制有第一开口61、第二开口62、第三开口63和第四开口64。固定元件41、42、43、44的从壳体70上伸出去的支臂形状配合地嵌接到开口61、62、63、64中，从而第一保持元件31固定在壳体70上。

图6示出了根据第三实施例的电池包50的示意性的分解图。该电池包50具有电池模块10，该电池模块包括在图1中示出的电池块20，该电池块被第一保持元件31保持住。此外，电池包50具有带有前壁71、后壁72和两个侧壁74的壳体70。该壳体70具有用于容纳电池模块10的容纳空间80。

电池包50包括第一固定元件41、第二固定元件42、第三固定元件43和第四固定元件44。固定元件41、42、43、44被构造为接片式的元件，这些接片式的元件安置在第一固定元件31上。固定元件41、42、43、44从第一保持元件31上伸出去。

在壳体70中掏制有第一开口61、第二开口62、第三开口63和第四开口64。从保持元件31上伸出去的固定元件41、42、43、44形状配合地嵌接到开口61、62、63、64中，从而第一保持元件31固定在壳体70上。

图7示出了根据第四实施例的电池包50的示意性的分解图。该电池包50具有电池模块10，该电池模块包括在图1中示出的电池块20，该电池块被第一保持元件31保持住。此外，电池包50具有带有前壁71、后壁72和两个侧壁74的壳体70。该壳体70具有用于容纳电池模块10的容纳空间80。

根据第四实施例的电池包50很大程度上与在图6中示出的根据第三实施例的电池包50相同。不同的是固定元件41、42、43、44和开口61、62、63、64具有彼此匹配的编码。因此接下来主要深入研究通过编码造成的不同。

第一固定元件41和第二固定元件42在此比第三固定元件43和第四固定元件44更窄地实施。同样对应的第一开口61和第二开口62比第三开口63和第四开口64更窄地实施。第三固定元件43和第四固定元件44由此无法匹配到窄的第一开口61和第二开口62中。因此，电池模块10不可能错误地装到壳体70中。

图8示出了根据第五实施例的电池包50的示意性的分解图。该电池包50具有电池模块10，该电池模块包括在图1中示出的电池块20，该电池块被第一保持元件31保持住。此外，电池包50具有带有前壁71、后壁72和两个侧壁74的壳体70。该壳体70具有用于容纳电池模块10的容纳空间80。

根据第五实施例的电池包50很大程度上与在图6中示出的根据第三实施例的电池包50相同。不同的是固定元件41、42、43、44和开口61、62、63、64具有彼此匹配的编码。因此接下来主要深入研究通过编码造成的不同。

第一固定元件41和第二固定元件42具有锥形收尾的端部，而第三固定元件43和第四固定元件44矩形地构造。同样对应的第一开口61和第二开口62锥形地构造。第三固定元件43和第四固定元件44由此无法匹配到锥形的第一开口61和第二开口62中。因此，电池模块10不可能错误地装到壳体70中。

图9a、9b、9c示出了第一保持元件31的替选的设计方案的示意性的立体视图。

在图9a中示出的第一保持元件31在此包括第三固定元件43，该第三固定元件比第一固定元件41和第二固定元件42更宽地构造，第一固定元件和第二固定元件安置在但是在这里没有示出的对置的侧上。相应地对此匹配的壳体70具有属于第三固定元件43的第三开口63，该第三开口比第一开口61和第二开口62更宽地构造。

在图9b中示出的第一保持元件31包括第三固定元件43，该第三固定元件垂直地从第一保持元件31上突出。相应地对此匹配的壳体70具有属于第三固定元件43的第三开口63，在前壁71、后壁72或者隔板73上侧向地掏制有第三开口。该第三固定元件43具有一深度t，该深度t小于壁71、72、73的厚度d，在这些壁中掏制有第三开口63。此外，第三固定元件43比第一固定元件41和第二固定元件42更宽地构造，第一固定元件和第二固定元件安置在但是在这里未示出的对置的侧上。

在图9c中示出的第一保持元件31包括第三固定元件43，该第三固定元件首先垂直地从第一保持元件31突出。在继续延伸中第三固定元件43具有一梯级。相应地对此匹配的壳体70具有属于第三固定元件43的第三开口63，在前壁71、后壁72或者隔板73上侧向地掏制有该第三开口。第三固定元件43具有一深度t，该深度t比壁71、72、73的厚度d更小地构造，在这些壁中掏制有第三开口63。此外，第三固定元件43比第一固定元件41和第二固定元件42更宽地构造，第一固定元件和第二固定元件安置在但是在这里未示出的对置的侧上。

图10示出了一种替选地设计的壳体70的示意性的立体视图。

壳体70具有两个平行延伸的侧壁74以及前壁71和后壁72。侧壁74垂直于前壁71和后壁72延伸。在前壁71和后壁72之间设置隔板73，该隔板平行于前壁71和后壁72延伸。在壳体70的内部由此形成两个容纳空间80，这两个容纳空间分别用于容纳一个电池模块10，并且这两个容纳空间借助隔板73彼此隔离。

在前壁71中构造有第一开口61和第二开口62用于容纳第一固定元件41和第二固定元件42。在隔板73中构造有第三开口63用于容纳第三固定元件43。在此，在第三隔板73上侧向地掏制有第三开口63并且例如用于容纳在图9b或者9c中示出的第三固定元件43。隔板73具有一厚度d，该厚度d比插入到第三开口63中的第三固定元件43的深度t更大。

本发明不限于在此描述的实施例和在此强调的方面。确切地说，在通过权力要求说明的范围的内部，多种变型是可以实现的，该多种变型处在本领域技术人员处理的范畴内。