用于机动车的电池装置以及具有电池装置的机动车的制作方法

本发明涉及一种用于机动车的电池装置以及一种具有电池装置的机动车。

背景技术：

1、在电池装置中、尤其是高压蓄存器中的电池单体出现故障的情况下，该电池单体可能失控(durchgehen)，这也称作所谓的热失控。电池单体的这种失控可能导致在相关的电池单体中发生巨大的热发展，尤其是超过1000摄氏度。在多个电池单体并排排列的电池组模块中，热量可以从相关的电池单体扩散到相邻单体中并且这些相邻单体也可能失控。因此可能产生连锁反应，在该连锁反应中单个电池单体的单体故障可能导致传播到多个电池单体或整个高压蓄存器。

2、由wo 2015/179625 a1已知一种具有热失控保护的锂离子电池。为此可以实现一种冷却机构，借助该冷却机构主动地从电池的相关区域移去能量并将能量传输到另一区域，通常传输到电池之外的另一区域。此外，描述了在锂离子电池的电池单体之间设置隔绝部。此外，相变材料作为失控保护的另一种选项。

3、此外，us 8541126 b2公开了一种电池组，该电池组包括一个或多个热屏障元件，所述热屏障元件将电池组内的单体分为单体组。将单体分成组的这些热屏障元件防止在一个单体组内导入的热失控传播到相邻单体组中的单体上。

技术实现思路

1、本发明的任务是提供一种解决方案，借助该解决方案可以避免或至少抑制电池装置的相邻电池单体的相应失控的连锁反应。

2、根据本发明，该任务通过独立权利要求的技术方案来解决。本发明的其它可能的实施方式在从属权利要求、说明书和附图中公开。

3、本发明涉及一种用于机动车的电池装置、尤其是高压蓄存器。该电池装置包括多个容纳在壳体中的电池单体，所述电池单体至少贴靠在导热填料或导热垫上。这意味着，电池单体与所述至少一个导热填料和/或所述至少一个导热垫以面接触连接。所述至少一个导热填料或所述至少一个导热垫具有特别高的导热系数，由此借助所述至少一个导热填料或借助所述至少一个导热垫可以特别好地并且尤其是特别快速地从相应贴靠的电池单体吸收热量，由此借助所述至少一个导热填料或所述至少一个导热垫可以特别好地冷却贴靠的电池单体。所述导热填料或导热垫又贴靠在电池装置的至少一个结构构件上，由此通过导热填料或导热垫可将热量从电池单体导出到所述结构构件上。因此，在电池单体之一失控的情况下，通过导热填料或导热垫能够特别快速地将特别多的热量导出到所述至少一个结构构件上，从而能够特别好地冷却失控电池单体。此外，通过特别好地冷却失控电池单体能够限制热量从失控电池单体到与失控电池单体相邻的电池单体上的传递。由此能够将与失控电池单体相邻的电池单体失控和因此连锁反应的风险保持得特别低。

4、在本发明的另一种实施方式中规定，所述至少一个结构构件是电池装置的壳体或模块框架。在此所述壳体和/或模块框架例如可以至少局部地由铝制成，由此通过壳体或模块框架可以将通过所述至少一个导热填料和/或所述至少一个导热垫吸收的热量特别快速地从失控电池单体运走并且尤其是从电池装置的其它电池单体运走。因此，所述至少一个结构构件一方面可以承担稳定电池装置的作用并且另一方面可以用于从电池装置的失控电池单体进行温度排出。

5、在本发明的另一种实施方式中规定，电池装置的所有电池单体通过导热填料或导热垫贴靠在电池装置的至少一个结构构件上。由此可以确保，与电池装置的电池单体中的哪个电池单体失控无关地实现从失控电池单体通过所述至少一个导热填料或所述至少一个导热垫到电池装置的所述至少一个结构构件的热量排出。换句话说，电池装置的电池单体之中的每个电池单体与至少一个导热填料或至少一个导热垫直接面接触，由此通过所述至少一个导热填料或所述至少一个导热垫可以将热量从相应的电池单体导出到贴靠在导热填料或导热垫上的所述至少一个结构构件。

6、在本发明的另一种实施方式中规定，电池装置的相应最下方的电池单体通过导热元件贴靠在与结构构件不同的冷却装置上。尤其是所述导热元件可以通过另一导热填料或另一导热垫提供。导热元件能实现从电池装置的最下方的电池单体到冷却装置的特别好的热传递，由此电池装置的电池单体能够特别好地借助冷却装置冷却。冷却装置例如可以是冷却板。借助冷却装置尤其是可以在电池装置的正常运行中将热量从电池装置的电池单体排出。由此可以确保在电池装置的电池单体中维持运行温度范围。

7、在本发明的另一种实施方式中规定，电池单体之中的每个电池单体相对于至少一个另外的电池单体通过隔绝元件热绝缘。在此在多个电池单体堆叠布置的情况下，相应的设置在堆叠内的电池单体相对于相应相邻的电池单体、尤其是相对于两个设置在相应内部电池单体的相反侧上的另外的电池单体通过相应的隔绝元件热绝缘。隔绝元件尤其是所谓的热屏蔽件(heat shield)。每个隔绝元件因此设置在两个相邻的电池单体之间并且设置用于使相邻的电池单体彼此热绝缘。因此，相应的隔绝元件可以设置用于避免或至少限制彼此隔绝的相邻电池单体之间的热量传输。因此，可以在电池装置的电池单体之一失控的情况下特别好地限制电池装置内的连锁反应。

8、在本发明的另一种实施方式中规定，每个电池单体在至少一个第一侧上贴靠在导热填料或导热垫上并且在至少一个与所述第一侧不同的第二侧上贴靠在隔绝元件上。在此相应的电池单体在其面向所述至少一个结构构件的侧上贴靠在导热填料或导热垫上并且在其面向另一个电池单体的侧上贴靠在隔绝元件上。通过这种布置能够借助设置在相邻电池单体之间的隔绝元件限制热量从电池装置的一个电池单体到相邻电池单体上的传递，而热量可以从相应的电池单体通过导热填料或导热垫特别好地进一步导引到所述至少一个结构构件上。因此，热量可以从相应的电池单体特别好地并且快速地通过所述至少一个结构构件导出，相应的电池单体通过导热填料或导热垫与所述至少一个结构构件导热连接。相应的电池单体的所述至少一个第一侧和所述至少一个第二侧例如可以彼此相邻地设置。由此，电池单体例如可以向上通过相应的隔绝元件相对于相邻的电池单体热绝缘并且向着侧面通过贴靠在所述至少一个结构构件上的导热填料或贴靠在所述至少一个结构构件上的导热垫冷却。

9、在本发明的另一种实施方式中规定，所述导热填料具有大于等于1.5w/m2k(瓦/每平方米开尔文)的导热系数。在此已经表明特别有利的是，导热填料具有大约10w/m2k的导热系数。借助导热填料因此可以特别快速地将特别多的热量从电池装置的相应电池单体、尤其是失控电池单体排出到贴靠在导热填料上的所述至少一个结构构件，由此可以通过导热填料特别好地冷却电池单体或失控电池单体。

10、在本发明的另一种实施方式中规定，至少一个电池单体在相反的侧贴靠在相应的导热填料或导热垫上或者在相反的侧贴靠在导热填料和导热垫上。因此，相应的电池单体可以在其相反的侧上贴靠在相应的导热填料上或贴靠在相应的导热垫上，由此，尤其是可以在失控时特别好地通过相反的侧冷却电池单体。替代地，相应的电池单体可以在一侧贴靠在导热填料上并且在另一相反的侧贴靠在导热垫上，其中，通过导热垫和导热填料可以将热量从电池单体导出到相应的贴靠在导热填料或导热垫上的结构构件上。因此，相应的电池单体在相反的侧可特别好地冷却，从而可以特别好地避免电池装置因连锁反应而完全失控。

11、在本发明的另一种实施方式中规定，至少两个电池单体通过相应的导热填料或导热垫贴靠在所述至少一个结构构件的相反的侧上。这意味着，所述至少一个结构构件居中设置在至少两个电池单体之间并且所述至少两个电池单体通过导热填料或导热垫分别与设置在电池单体之间的所述至少一个结构构件连接。由此可以居中在电池单体之间借助所述至少一个结构构件将热量从电池单体排出，由此可以避免或至少限制设置在所述至少一个结构构件的相反的侧上的这些电池单体之间的热传递。通过所述至少一个结构构件——其在相反的侧被相应的电池单体包围——可以特别好地将热量从电池装置的内部导出。由此可以在电池装置的一个电池单体失控时将连锁反应的风险保持得特别低。

12、此外，本发明涉及一种具有如已经结合根据本发明的电池装置描述的电池装置的机动车。所述机动车尤其是设置用于借助来自电池装置的电能来驱动。因此，机动车尤其是电动车辆或混合动力车辆。根据本发明的电池装置的优点和有利扩展方案可以视为根据本发明的机动车的优点和有利扩展方案，反之亦然。

13、本发明的其它特征可以从权利要求、附图和附图说明中得出。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅能以分别给出的组合使用，而且也能以其它组合或单独地使用，而不脱离本发明的范围。