蓄能电池和蓄能模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蓄能电池以及一种蓄能模块，在所述蓄能模块中组装有多个所述蓄能电池。蓄能电池和蓄能模块尤其用于机动车的驱动装置的能量供应。
【背景技术】
[0002]传统的蓄能电池通常具有一个壳体，在该壳体中容纳有至少一个电化学元件。所述电化学元件在壳体的内部包括一个阳极接头和一个阴极接头。这两个接头穿过壳体向外引导并且在壳体外部与相应的阳极电流引出头和阴极电流引出头连接。所述阳极和阴极电流引出头设置在壳体的外表面上。壳体通常包括罐形的基体、所谓的“罐子”。该罐形的基体借助于盖、所谓的“盖子”封闭。在所述盖上设置阳极电流引出头和阴极电流引出头。
【发明内容】
[0003]本发明的任务在于，提出一种蓄能电池和一种蓄能模块，它们在成本低廉的制造和装配的情况下能够少维护地、运行可靠地且效率优化地运行。本发明的任务尤其在于，提出一种蓄能电池和所配属的蓄能模块，在其中能够将热有效地从电化学元件向外导出。
[0004]所述任务通过各独立权利要求所述的特征解决。从属权利要求涉及本发明的有利的扩展方案。
[0005]因此，所述任务通过一种如下的蓄能电池解决，该蓄能电池包括能导电的壳体、至少一个设置在该壳体中的电化学元件、阳极电流引出头和阴极电流引出头。在壳体的内部设置有电化学元件。该元件包括阳极接头和阴极接头。阳极电流引出头在外部设置在壳体上并且穿过壳体直接与电化学元件的阳极接头连接。阴极电流引出头同样在外部设置在壳体上，然而不直接与电化学元件的阴极接头连接。按照本发明，壳体的内部的阴极接头与壳体触点接通。阴极电流引出头同样又与壳体触点接通，从而电流由阴极接头经由导电的壳体流向阴极电流引出头。壳体包括至少三个外壁。第一外壁与第二外壁间隔开并且第三外壁这样设置，使得所述第三外壁封闭壳体并且同时将第一外壁与第二外壁连接。阳极电流引出头设置在第一外壁上。阴极电流引出头或者同样设置在第一外壁上或者设置在第三外壁上。在壳体的内部，阴极接头与第二外壁导电并且导热连接。壳体内部的阴极接头将电化学元件与第二外壁连接，所述阴极接头同时满足两种功能:确保电流由电化学元件经由壳体流向阴极电流引出头。同时，阴极接头用于电化学元件与第二外表面之间的直接的且导热非常良好的连接。按照本发明，在电化学元件中产生的热则可以经由金属元件、即阴极接头直接导出到壳体的第二外表面上。在此，按照本发明同时保证，没有电流引出头处于第二外表面上。因此，壳体的第二外表面可以最优地用于冷却蓄能电池。蓄能电池优选在机动车中使用并且在那里用于通过电机唯一地或辅助性地驱动机动车。
[0006]按照本发明的蓄能电池能实现将电流引出头非常灵活地设置在壳体的不同外壁上。由此可以将蓄能电池以最为不同的方式组装成模块，从而得出非常模块化且节省空间的构造。同时通过最优的冷却能够运行可靠地且效率优化地运行蓄能电池。在本申请的范畴内最多提到的是蓄能电池的冷却。然而不言而喻地，也能够通过第二外壁和阴极接头输送热。
[0007]以有利的方式规定，壳体的第一外壁至少部分地由盖构成。阳极电流引出头优选设置在盖上。特别优选地，阴极电流引出头也位于盖上。盖尤其构造得这样大，使得经由相应的开口可以将电化学元件插入到壳体中。如果阴极电流引出头设置在盖上，则盖必须至少部分是导电的并且与壳体的其余部分电连接。
[0008]以有利的方式，壳体构造为棱柱形的，从而多个所述蓄能电池能够非常节省空间地相互排成行。尤其涉及方形的构造方案，其中，第一外壁平行于第二外壁地设置。在壳体的圆柱形的构造方案中，第一和第二外壁同样相互平行并且间隔开，其中，第三外壁是周面。
[0009]第二外壁的外表面优选是电绝缘的。为了绝缘，这里优选使用薄膜。薄膜应是极其薄的并且构造为尽可能导热的。按照本发明，在第二外壁上放置冷却装置。因为冷却装置大多由金属材料构成，所以这里以有利的方式进行冷却装置与第二外壁之间的电绝缘。
[0010]此外，本发明包括一种尤其用于机动车的蓄能模块。蓄能模块包括至少一个上面描述过的蓄能电池。就这点而言，在蓄能电池的范畴内介绍的有利构造方案和从属权利要求相应地也适用于蓄能模块。此外，蓄能模块包括具有传热面的冷却装置。冷却装置的该传热面面状地贴靠在蓄能电池的第二外壁上。有利的通过薄膜的电绝缘优选设置在传热面与第二外壁之间。
[0011]优选地规定，多个所述蓄能电池相互堆叠地设置，其中，一个共同的冷却装置的传热面贴靠在多个蓄能电池的多个第二外壁上，从而冷却装置可以用于多个蓄能电池。
[0012]在冷却装置中优选设置有流体引导装置。借助于该流体引导装置可以将热由传热面经由相应的流体向外运出。
[0013]蓄能电池优选构造为锂离子蓄电池。
【附图说明】
[0014]本发明的其他细节、特征和优点由以下说明和附图得出。附图如下:
[0015]图1示出按照本发明的蓄能模块，该蓄能模块具有多个按照本发明的根据一个实施例的蓄能电池，和
[0016]图2示出按照本发明的根据所述实施例的蓄能模块的示意性剖视图。
【具体实施方式】
[0017]以下借助图1和2示出蓄能模块I的一个实施例。在蓄能模块I中组装有多个蓄能电池2。所示的蓄能模块I用于机动车中的电驱动装置的供电。
[0018]如图1示出的那样，多个棱柱形的蓄能电池2成一行地并排堆叠在蓄能模块I中。由所述蓄能电池2构成的堆叠通过压板3和牵拉板条4束缚保持。牵拉板条4在此连接压板3。
[0019]在每个蓄能电池2上构造一个阳极电流引出头6和一个阴极电流引出头7。此外，蓄能模块I包括一个共同的冷却装置5。该冷却装置5贴靠在所有蓄能电池2的背侧上。
[0020]图2以示意性简图示出蓄能模块I的剖视图。在此，剖视图穿过所述蓄能电池2中的一个。
[0021]如图2示出的那样，蓄能电池2包括壳体8。壳体8由第一外壁11、第二外壁12和第三外壁13构成。所示出的蓄能电池2构造成方形的，从而第三外壁13由四个外表面构成。第一外壁11构造为盖并且封闭壳体8。
[0022]在壳体8的内部设置有一个电化学元件9。电化学元件9卷绕式地构造。一个阳极接头10和一个阴极接头14位于电化学元件9上。
[0023]阳极接头10伸出穿过第一外壁11并且与阳极电流引出头6导电连接。阴极电流引出头7与阳极电流引出头6共同地设置在第一外壁11上。然而，阴极接头14不直接与阴极电流引出头7连接。
[0024]如图2示出的那样，阴极接头14直接与壳体8的第二外壁12连接。通过壳体8构造成导电的，电流由阴极接头14穿过壳体(在所示出的实施例中经由第三外壁13)流向阴极电流引出头7。
[0025]壳体8的第二外壁12直接地并且面状地靠置在冷却装置5的一个传热面15上。在第二外壁12和传热面15之间仅设置有非常薄的薄膜16以用于电绝缘。
[0026]阴极接头14是在电化学元件9与第二外壁12之间的直接的热连接。由此能够借助于冷却装置5极其有效地将热从电化学元件9导出。得出的热路径以附图标记17示意性地绘出。
[0027]在该最优的热路径17的基础上同时，壳体8经由阴极接头14的直接触点接通允许将阴极电流引出头7几乎任意地设置在壳体表面8上。
[0028]附图标记列表
[0029]I蓄能模块
[0030]2蓄能电池
[0031]3 压板
[0032]4牵拉板条
[0033]5冷却装置
[0034]6阳极电流引出头
[0035]7阴极电流引出头
[0036]8 壳体
[0037]9电化学元件
[0038]10阳极接头
[0039]11第一外壁
[0040]12第二外壁
[0041]13第三外壁
[0042]14阴极接头
[0043]15传热面
[0044]16 薄膜
[0045]17导热路径
【主权项】
1.蓄能电池⑵，包括: -能导电的壳体(8)，该壳体具有至少一个第一外壁、至少一个第二外壁和至少一个第三外壁(11、12、13)，其中，第一外壁(11)与第二外壁(12)间隔开，并且其中，第三外壁(13)将第一外壁和第二外壁(11、12)相互连接， -至少一个设置在所述壳体(8)中的电化学元件(9)，该电化学元件具有阳极接头(10)和阴极接头(14)， -与所述阳极接头(10)导电连接的、在第一外壁(11)上的阳极电流引出头(6)，以及 -与第一或第三外壁(11、13)导电连接的阴极电流引出头(7)， -其中，所述阴极接头(14)在所述壳体(8)的内部与第二外壁(12)导电且导热连接。
2.按照权利要求1所述的蓄能电池，其特征在于，所述壳体(8)的第一外壁(11)至少部分地由盖构成，其中，所述阳极电流引出头(6)设置在所述盖上。
3.按照权利要求2所述的蓄能电池，其特征在于，所述阴极电流引出头(7)设置在所述盖上。
4.按照上述权利要求中任一项所述的蓄能电池，其特征在于，所述壳体(8)构造为棱柱形的、尤其方形的。
5.按照上述权利要求中任一项所述的蓄能电池，其特征在于，所述第一外壁(11)平行于所述第二外壁(12)地设置。
6.按照上述权利要求中任一项所述的蓄能电池，其特征在于，所述第二外壁(12)的外表面优选通过薄膜(16)电绝缘。
7.尤其用于机动车的蓄能模块(I)，包括: -至少一个按照上述权利要求中任一项所述的蓄能电池(2)，和 -具有传热面(15)的冷却装置(5)， -其中，所述传热面(15)贴靠在所述蓄能电池(2)的第二外壁(12)上。
8.按照权利要求7所述的蓄能模块，其特征在于，多个所述蓄能电池(2)相堆叠，其中，所述冷却装置(5)的传热面(15)贴靠在所述多个蓄能电池(2)的第二外壁(12)上。
9.按照权利要求7或8所述的蓄能模块，其特征在于，具有在冷却装置(5)中的用于将热由传热面(15)导出的流体引导装置。
【专利摘要】本发明涉及一种蓄能电池(2)，所述蓄能电池包括能导电的壳体(8)、至少一个设置在该壳体(8)中的电化学元件(9)、阳极电流引出头(6)和阴极电流引出头(7)，所述壳体具有至少一个第一外壁、至少一个第二外壁和至少一个第三外壁(11、12、13)，其中，第一外壁(11)与第二外壁(12)间隔开，并且其中，第三外壁(13)将第一外壁和第二外壁(11、12)相互连接，所述电化学元件具有阳极接头(10)和阴极接头(14)，所述阳极电流引出头与所述阳极接头(10)导电连接并且处于第一外壁(11)上，所述阴极电流引出头与第一外壁或第三外壁(11、13)导电连接，其中，所述阴极接头(14)在所述壳体(8)的内部与第二外壁(12)导电且导热连接。
【IPC分类】H01M10-647, H01M10-613, H01M2-10, H01M2-26, H01M10-6556, H01M10-6554, H01M2-30, H01M2-02, H01M10-6553, H01M10-625
【公开号】CN104584258
【申请号】CN201380043028
【发明人】F·恩格尔, R·卢斯蒂希, A·施莱歇, J·费特尔
【申请人】宝马股份公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年9月17日
【公告号】DE102012218991A1, EP2909873A1, US20150221906, WO2014060165A1