CN102576894A - 具有电池单元侧面支撑的电池组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种由至少一个原电池和至少两个框架元件构成的组件，其中原电池分别设置在两个框架元件之间，其中所述组件形成堆叠且包括在堆叠方向夹紧所述组件的夹紧装置，其中原电池具有平面主体和至少两个电流导体，其中主体具有两个平面和环绕的窄面；其中每个框架元件具有多个，优选为四个封闭地互相连接的梁，其间限定出自由空间；其中原电池的主体容纳于两个相邻框架元件之间的自由空间中；其中至少在主体的窄面区域，优选直到窄面转向原电池的平面处的边缘上方，向外且面向自由空间的框架元件的一部分沿着原电池主体轮廓的横截面而构成。以这种方式原电池可以侧向支撑在框架元件上。

Description

具有电池单元侧面支撑的电池组

技术领域

本发明涉及一种电池组，即涉及一种由至少一个原电池和至少两个框架元件构成的组件，具有所述组件的电能存储设备以及具有所述电能存储设备的机动车。

背景技术

公知以薄板的形式来制造储能器且特别是锂电池和锂蓄电池(在本申请的范围内，例如在机动车技术中，通常将电池和蓄电池的概念用为同义)。这样的储能器被称为袋状电池、板状电池或咖啡袋状电池。

在实践中，为了例如在使用汽车电池时获得理想电压和电量，需要将多个电池单元布置成堆叠，并且将其电流导体以合适的方式连接。单体电池单元的互联通常在电池单元的窄面上(通常定义为“上方”)进行，电流导体从该窄面凸出。在WO2008/128764A1、WO2008/128769A1、WO2008/128770A1和WO2008/128771A1中示出了这样的互联布置。在此，电流导体和连接端暴露在上侧处。

发明人还已知在文件中未进一步证实的组件，其中多个平板电池单元堆叠在两个夹固板之间，其中该堆叠通过在夹固板之间延伸的牵引杆(螺栓或柱形螺杆)束紧。在此存储电池单元的活性部分在牵引杆的压力之下彼此叠加。

发明人还已知尚未公开的研发成果，即具有从相对的窄面侧向凸出的、平板状的电流导体的平板电池单元在框架间被设置为，通过夹紧装置框架接触电流导体且以这种方式来将电池单元保持在一组中。此处，通过夹紧装置借助夹紧于电流导体之间的接触元件力配合地形成触点连接。夹紧装置由在接触元件的区域穿过电流导体的拉杆组成。例如通过与框架的相应结构元件(凸缘、栓钉、压板、销等)相邻的或环绕其上的导电体(例如导电体中的孔)来实现电池单元的径向定心。

发明内容

本发明的目的为优化根据现有技术的构造，特别是(但不仅仅是)上述所引用的观点。本发明的目的特别是提出一种电池，其中多个单体电池单元以适当的方式组合成组。

通过独立权利要求的特征来实现所述目的。本发明有利的改进方案构成从属权利要求的对象。

根据本发明提出一种由至少一个原电池和至少两个框架元件构成的组件，其中原电池分别设置在两个框架元件之间，其中所述组件形成堆叠且具有在堆叠方向上夹紧所述组件的夹紧装置；其中原电池具有平面主体和至少两个电流导体，其中所述主体具有两个平面和环绕的窄面；其中每个框架元件具有多个，优选为四个封闭地互相连接的梁，其间限定出自由空间；其中原电池的主体容纳在两个相邻框架元件的自由空间中；且其中至少在主体的窄面区域，优选直到窄面转向原电池的平面处的边缘上方，向外且面向自由空间的框架元件的一部分沿着原电池主体轮廓的横截面而构成。

本发明意义上的原电池理解为优选在结构上自封闭的且独自运行的被设计和安置为提供电流的装置。原电池可以特别是，但不仅仅是电化学一次电池或二次电池。但本发明意义上的该概念也可脱离一般性概念，适用于电容器、所谓的超级电容器(特别强大的电容器)、燃料电池单元或类似装置。优选地，本发明涉及二次锂电池。在此，本发明意义上的电流导体理解为可从外部接触的端子，其在原电池的内部与电化学活性部分连接且作为电池单元的电极。

具有一个原电池和两个框架元件的组件对应所述组件的最小尺寸。通常情况下，存在多于一个的原电池。理想地是，所述组件在适当的电气连接中包含足够多的单体原电池，以期达到所希望的总电压和总电量。

本发明意义上的主体理解为原电池的基本几何形状，不包括可能从其凸出的附加物、缺口、连接板、固定元件或类似部件。根据本发明的定义，主体具有两个平面和环绕的窄面，应为平的长方体，也就是板状体，其中不排除弯曲、斜面和/或穹形、凸形或凹形。

本发明意义上的相邻框架元件之间的自由空间除了包括每个框架元件的梁之间的空间之外，还有那些与框架元件的梁之间的自由空间连接的空间，换句话说，就是框架元件之间的空隙。

根据本发明，至少在主体的窄面区域，优选直到窄面转向原电池的平面处的边缘上方，向外且面向自由空间的框架元件的一部分沿着原电池主体轮廓的横截面而构成，因此可在电池单元的边缘区域中确保边缘区域和框架元件之间等距。由此所具有的优势在于，可在框架元件上侧面支撑电池单元和/或在安装和工作期间确保电池单元至少在径向可靠地定心。由此可以舍弃额外的用于侧向固定电池单元的结构元件并因此降低了设计和制造成本。为了与定心元件在框架上配合，导电体彼此间的紧密公差是不需要的，该紧密公差在焊接时由于没有真正固定在外壳中是很难实现的。特别是在较大和较重的电池中，可减小导电体和包覆薄膜之间的连接力。

本发明的改进方案的特征在于，原电池主体的窄面分别具有两个侧翼，侧翼在截面中分别从平面中的一个延伸至限定在两个平面之间的中间面，其中侧翼与相邻原电池的主体的平面之间的角度为90°或更大。通过侧翼的斜面还可以获得可靠的定心。

根据本发明特别的改进方案，框架元件的遵循原电池主体轮廓的区域作为原电池的止动面、接触面或压力面。更具体地说，如果在组装状态下在所述面之间维持一定间距，则也可限制电池单元和框架元件之间的相对移动。如果该间距为零，则可完全避免该相对移动。如果在所述面之间施加压力，则电池单元也可通过所述面独立地或辅助以其它措施而夹紧。

本发明的改进方案的特征在于，原电池的主体具有活性部分，该部分设计和安排用于容纳、存储和提供电能并由两个包覆薄膜层夹心地包裹，其中包覆薄膜层至少在两个相对的窄面处，优选在四周，从主体的窄面侧向凸出并形成封闭活性部分的密封缝，且其中该密封缝的至少一部分与相邻框架元件的梁部分接触并借助于夹紧装置轴向夹紧。本发明意义上的包覆薄膜层理解为单层或优选多层的薄膜，其包裹着活性部分且构成有拉断阻力的、气密且防潮的外壳，例如也构成电磁屏蔽。包覆薄膜可一体成型(在这种情况下活性部分包在包覆薄膜中)或者由两部分组成(在这种情况下活性部分夹心地包裹在其中)。包覆薄膜层位于原电池的每个平面上。本发明意义上的密封缝理解为在其处密封包覆薄膜层的接缝(例如，无通常限定，粘合或焊接)。当包覆薄膜为一体成型时，密封缝可在原电池的平面上方延伸和平面地紧贴，而两个其他密封缝从原电池的相对的窄面凸出(基本相当于确定类型的巧克力块或燕麦棒的外壳的情况)。但也可以是三个密封缝都从窄面凸出。当包覆薄膜由两部分组成时，密封缝优选在所有四个窄面四周延伸。如果密封缝的至少一部分与相邻框架元件的梁部分接触且借助于夹紧装置轴向夹紧(并由此保持电池单元)，则也可实现简单可靠的电池组构造。沿着原电池主要部分的边缘区域的轮廓而形成的框架元件的特殊形状，可以在原电池的主体部分和固定在框架元件上的密封缝之间出现相对移动时限制或避免在包覆薄膜中产生应力。

本发明的改进方案的特征在于，电流导体与活性部分电气和机械连接，在两个包覆薄膜层之间穿过密封缝且从主体向外凸出，其中所述电流导体优选从主体的两个相对的窄面凸出，且其中密封缝特别地在所述电流导体穿过其的部分中与框架元件的梁部分接触且借助于夹紧装置轴向夹紧。在这种组件中特别是，电流导体本身可从外面自由接触。如果将原电池保持在该位置，则可利用电流导体与活性部分在电池单元内部的连接用于稳固电池单元，因为该连接尽可能地阻止活性部分的相对移动。惰性物质也可以从原电池主体的相应的置于电流导体处的连接元件外部脱离。

本发明的改进方案的特征在于，在原电池主体的窄面和沿着其轮廓的框架元件一部分之间设置有弹性元件，其优选以形配合或材料连接的方式固定在框架元件上。本发明意义上的弹性元件理解为特别是在压力下柔软、有弹性的组件或部件。这样的元件可以例如脱离通常限定，由弹性体、泡沫、橡胶、泡沫橡胶或类似物体制造，或者也可以是薄壁的、在横截面中可弹性压缩的型材，例如脱离通常限定由合成材料制造。这样的弹性元件也可以减弱冲击力或制动力且由此进一步减弱原电池上的机械负荷。

根据本发明还提出一种由至少一个原电池和至少两个框架元件构成的组件，其中有原电池分别设置在两个框架元件之间，其中所述组件形成堆叠且具有在堆叠方向夹紧所述组件的夹紧装置，其中框架元件分别具有多个，优选为四个封闭地互相连接的梁，其间限定出自由空间，其中原电池的主体容纳在两个相邻框架元件的自由空间中，其中夹紧装置具有拉杆，该拉杆穿过框架元件的拉杆容纳部分在所述组件的堆叠方向上延伸，其中拉杆相对于垂直于堆叠方向的截面在原电池区域之外延伸，其中通过过渡板或连接板构成拉杆容纳部分，其从框架元件的梁，优选在每个梁的延长方向上，特别是分别在两侧在两个平行梁的延长方向上，垂直于堆叠方向凸出。

如果拉杆在原电池的区域以外，也就是说特别是在电流导体的区域以外延伸，则附加的优势在于，相比于同样可以想象到的拉杆延伸穿过电流导体的组件，所述电流导体的结构更简单且不必过于精确地限定几何公差。这同样有助于降低制造成本并减少原电池的废品量。

两个依据本发明的上述组件特别有利地互相组合应用。

本发明的改进方案的特征在于，原电池的电流导体可从外部自由地接触。由此也可以从外部安装连接元件并同样再次移除。

本发明的改进方案的特征在于，相对于垂直于堆叠方向的截面，由框架元件的包络线所限定的平面完全容纳原电池的轮廓。本发明意义上的包络线是封闭的、围绕框架元件的外轮廓的、从外部看仅为凸线条。因此也可以可靠地防止可从外部接触电流导体或其他灵敏部分的意外接触。

本发明的改进方案的特征在于，多个原电池的电流导体借助于连接元件彼此连接，使得原电池在所述组件内形成串联或并联或串联并联组合。以这种方式，提出一种具有合适的电气特性、特别是电压和电量的电池组。在此，电池组电压基本上相当于串联电池单元的电压之和，电池组的电量相当于并联电池单元的电量之和，其中在实践中要考虑电路损耗和电池单元故障。

本发明特别是，但不仅仅是适用于原电池为二次电池的组件，其中活性部分具有至少一种含有锂的材料。

本发明同样涉及电能存储设备，特别是用于机动车的牵引电池或驱动电池，具有如上述说明中的一种本发明所述的组件，以及涉及配置有这种电能存储设备的机动车。

附图说明

以下针对附图的说明更明确地描述了本发明的上述和进一步的特征、任务和优势。其中：

图1示出根据本发明实施例的电池组的透视全图；

图2示出图1中的电池组配置两个框架的原电池的透视分解图；

图3示出图1中的电池组在垂直纵剖面中的剖视图；

图4示出图3中的单元“IV”的放大视图；

图5示出本发明的改进实施例的放大视图，其中所示单元与图4所示单元相对应；

图6示出根据改进实施例的框架的角区域的透视放大视图。

应当指出的是，附图中的图示仅仅是示意性的并且不限制对本发明的重要特征的理解。同样应当指出的是，在图中描述的尺寸和大小比例仅仅是为了图示的明确性且不应认为是限制性的，除非在说明中出现其它内容。

具体实施方式

以下是具体实施方式和可能的改进方案。在不同的实施方式中一般使用相同的部件，配有相同或相应的参考编号。将免除对在上下文中通过实施方式已经表述的特征的重复表述。然而，只要没有明确的其它说明或明显的技术缺陷，一个实施方式的特征、构造和作用也可以用于其它实施方式。

图1示出根据本发明的实施例组装的电池组2的透视图。在电池组2中，多个(在此为十四个)原电池4(以下称为“电池单元”)由多个(在此为十五个)框架6容纳。每两个框架6围住一个电池4。根据本发明，电池组2为一个组件。

由框架6和电池单元4组成的堆叠通过多个(在此为四个)拉杆8夹紧，使得该堆叠构成稳定的块。拉杆8延伸通过框架6中中孔(稍后进行描述)且分别通过两个拧在拉杆8的末端上的螺母10进行紧固。拉杆8和螺母10为本发明意义上的夹紧装置。

在该附图中以下定义保持在说明书的范围内，将空间方向确定为，x轴方向对应电池组2的堆叠方向、y轴方向对应电池组2的宽度方向且z轴方向对应电池组2的高度方向。在本发明的范围内，堆叠方向x也称为轴向方向，y方向称为横向方向，且z方向称为垂直方向。每个垂直于轴向方向(x轴方向)的方向，特别是y和z方向也被称为径向方向。因此，x-y平面构成水平面且x-z平面和y-z平面构成垂直平面。该方向定义只涉及电池组2自身，但并不排除根据本发明所示组件在其它整体空间位置中使用。

图2示出根据图1配置有两个电池组框架的原电池的透视分解图。

电池单元4是所谓的平板状电池、袋状或咖啡袋状电池形式的锂离子电池单元。该原电池4具有扁平的长方体形状的活性部分(主要部分)12。在活性部分12中进行用于存储和提供电能的电化学反应(充电和放电反应)。在附图中未进一步图示的、活性部分12的内部结构对应于由两种类型的电化学活性电极薄膜(阴极和阳极)组成的平的、层积的堆叠，两种类型的薄膜分别是用于从电化学活性区域或向电化学活性区域收集、输送或导出电流的导电薄膜以及用于将两种类型的电化学活性区域彼此分离的隔膜。至少一种类型的电化学活性电极薄膜包含锂化合物。电池单元4为锂离子或锂聚合物蓄电池单元或出自锂电池族的类似电池单元。隔膜优选为由电绝缘纤维构成的无纺布，其中该无纺布的至少一侧涂覆有无机材料。EP1017476B1描述了一种这样的隔膜及其制造方法。现在可购买德国Evonik公司名为“Separion”的产品作为具有上述特征的隔膜。

电池单元4的活性部分12可由两个在图2中未进一步图示的薄膜(图4和图5中的32)夹心地包裹。两个薄膜在它们的自由末端气密、防潮地焊接且构成所谓的密封缝14，该缝作为环绕的、在径向松弛的、非活性的边缘区域围住活性部分12。此外该活性部分12是抽真空的，使得包覆薄膜紧贴。由包覆薄膜围绕的无密封缝的活性部分12在空间上构成本发明意义上的电池单元4的主要部分。

两个电流导体16在电池单元4的横向(在y轴方向或宽度方向相对的)窄面处穿过密封缝14从电池单元4的内部向外凸出并且作为平面构成物可通达。电流导体16在活性区域12内与电化学活性阴极和阳极区域连接并作为电池单元4的阴极和阳极端子。

框架6由四个环绕的梁18、20、18、20构成。在此为了说明的目的而将垂直梁18与水平梁20区分。水平梁20通过垂直梁18的边界向外延伸作为水平方向的连接板22。该连接板22可以具有与为水平梁20不同的其它截面。特别地，连接板22可以但不是必须具有区别于水平梁20的其它垂直厚度。孔24在x轴方向(堆叠方向)上穿过每个连接板22。孔24用于容纳拉杆8(图1)，拉杆在此仅由其轴线(图2中的虚点线)表示。因此电池组2的框架6一定程度上通过在连接板22的孔24中延伸的拉杆8穿成串。

梁18、20构成封闭框架，即限定了窗口26。在朝向窗口26的侧(内侧)上，梁18、20分别具有两个凹槽28，其分别从端面(也就是其面法线沿着堆叠方向延伸的面)设置有环绕的、在窗口26中保持凸出的过渡梁30。在凹槽28之间的径向上的区域和两个相邻框架6的过渡梁30之间的轴向上的区域构成本发明意义上的框架元件之间的自由空间。

在装配状态下(图1)，电池单元4的主要部分位于该自由空间中。电流导体16在相邻框架6的垂直梁18之间延伸穿过且可从框架侧自由接触，其中其在垂直方向由连接板22围绕并由此防止意外接触。电流导体16可从该侧接触并通过合适的连接元件(未进一步示出)实现触点连接；同时可通过该连接实现测试或维护目的，而无需完全拆卸电池组2。

虽然在附图中未进一步图示，电池单元4在电池组2(图1)中设置成极性交替的。也就是说，电池单元4在电流导体16自由定位的每一侧设置为互相交替的正负极性。同时在附图中未进一步图示的已经提到的与电流导体16接触的连接元件以合适的方式连接成电池或蓄电池。这样的电池就是本发明意义上的电能存储设备。

图3示出图1中垂直截面中的电池组的剖视图，并且图4示出图3中单元“IV”的放大视图。单元“IV”包含相应框架6的三个互相紧挨着的水平梁20的截面和与其连接的电池单元4的一部分的截面。图3和图4中的截面延伸通过电池单元4的活性部分12和密封缝14和框架6的水平梁20。在图3中在活性部分12内的薄膜的层结构表示为平行线；在图4中未予表示。在图4中则清晰地示出了包覆薄膜32。每个包覆薄膜32就是本发明意义上的包覆薄膜层。

原电池主体的窄面各自包括两个侧翼34，侧翼在截面中分别从平面中的一个延伸至两个平面之间定义的中间面并随后转入密封缝14中。凹槽28和过渡梁30在其窄面(侧翼34)区域中沿着电池单元4的活性部分12的外侧轮廓(即其主体)，直至所述窄面转入电池单元4的平面处的边缘上方。过渡梁30的长度(指向内的延伸)限制在电池单元4的平面的边缘区域。该长度优选不长于电池单元4的主体的一半厚度，特别优选地不长于四分之一厚度。

侧翼34及相应的凹槽28与横截面x-y，即与电池单元4的平面所成侧翼角φ为90°或更大。当合适地调整侧翼角φ时可产生径向和轴向的定心或在侧翼34和凹槽28之间的导向，而不会使活性部分12的边缘碰到过渡梁30。如果侧翼角φ选择为不大于120°，则可以限制导向力的轴向分量分且在轴向上优化间距的微调。因此总体来说可以实现平缓但有效的定心。侧翼角的可行范围在92.5°至115°之间，其中95°至110°的区域是特别优选的。

密封缝14自由地在水平梁20之间具有明显间隔。沿着原电池主体轮廓的框架元件的一部分，特别是斜面和凹槽28的基底构成用于主体窄面(侧翼34)的接触面。拉杆8的应力优选调整为凹槽28在径向(横向于堆叠方向)向电池单元4的主体的窄面(侧翼34)施加压力(见图4中的箭头)。电池单元4在径向如轴向上可靠地保持在其位置。过渡梁30用作末端挡块且阻止侧翼34过大的侧压。电池单元4的平面的最大部分保持不受机械负荷。

虽然在附图中未进一步示出，可以提供止挡元件，用于使框架6之间的轴向间距不超出给定极限。所述止挡元件可以例如是在框架6之间分别通过拉杆8推动的垫片，或框架上的加厚部，特别是在连接板22的区域中的加厚部或类似物体。由此即便拉杆8以较高的扭矩夹紧时，夹紧力仍可受限于电池单元4的侧翼。

根据上述实施例，凹槽28和过渡梁30在边缘区域沿着电池单元4的活性部分12的外侧轮廓，使得垂直于堆叠方向将压力施加到电池单元4的主体的窄面(侧翼34)并且使密封缝不受夹紧力的影响。

在一个未示出的可选方案中，凹槽28在安装状态下具有距侧翼34的较小间距。而电池单元4保持在密封缝14的区域中，特别是在电流导体16通过的区域中。为此框架6的水平和垂直梁20、18的厚度(堆叠方向x的延伸)和凹槽28的深度匹配于电池单元4、电流导体16和包覆薄膜32的厚度，使得在凹槽28靠紧侧翼34或过渡梁30靠紧电池4的活性部分12的边缘区域之前，垂直梁18在穿过电流导体16的区域中靠紧包覆薄膜32(比较图2)。因此电池单元4可靠地夹紧在框架6之间，其中在电流导体16和包覆薄膜32之间的密封不受剪切力的影响。活性部分12相对于框架6的错位，特别是在径向(垂直于堆叠方向x的方向)上，但也可以只在堆叠方向上的错位，在框架6的内轮廓上(在凹槽28和过渡梁30上)被阻止并且保持在极小的可承受的限度内。同时由此可避免包覆薄膜32的和电池单元4内的电流导体的连接位置的不允许的机械应力。

在该变型中，框架6可由例如允许较小弹性压缩的合成材料制造，并且尺寸设计为，使得凹槽28在调整拉杆8的一个确定压力时平缓地邻接电池单元4的侧翼34。由此可实际消除电池单元4的活性部分12相对于框架6的相对移动。

图5示出相对于图4单元的本发明改进实施例。除在下文中讨论的不同点之外，电池组的构造依照上述实施例。

在该改进实施例中，通过切口36代替凹槽，该切口遵循侧翼34的侧翼角，但尖棱地(没有明显圆形地)转入过渡梁38。(改进实施例的过渡梁38和此前实施例的过渡梁30之间唯一的区别在于至切口36的过渡中缺乏圆形。)在切口36和过渡梁38之间的角中设置有弹性条40且以形配合或材料连接的方式固定，该弹性条与凸台34和电池单元4的活性部分12的平面之间的边缘接触。由此在框架6内形成电池单元4的活性部分12的柔软支撑。在该实施例中，切口36和过渡梁38本身不接触电池单元4。作为本发明意义上的弹性体，可以使用各种技术上满足要求的柔软弹性材料、例如泡沫、橡胶、泡沫橡胶或类似物体或薄壁的、在横截面弹性压缩的型材，例如摆脱通常定义由合成材料制造。弹性条40是本发明意义上的弹性元件。

图6示出依据改进实施例的框架的角区域的透视、放大视图，也就是在垂直梁18和水平梁20之间的过渡区域。

弹性条40通过粘贴或直接喷涂或其它适当方式固定。如果弹性条40单独通过固有应力保持，则也是足够的，因为其在电池单元2组装之后以形配合或材料连接的方式在电池单元4和框架6之间保持其位置。

同样在该改进实施例中，可设计有止挡元件，用于使得当拉紧拉杆8时在相邻框架6之间保持一定的间距且由此在切口36和电池单元4的侧翼之间保持一定的最小间距，从而确保了只有弹性条40以受限的力压在侧翼上。

该改进实施例也可以采用可选方案，电池单元4压紧在密封缝14上，优选在电流导体16的穿过区域中。弹性条40在这种情况下基本上仅完成径向定心和阻止电池单元4的主体的轴向偏转运动的任务。

实施方式的改进

虽然参照上述具体实施例已经基本描述了本发明的特征，但需要明确的是，本发明不限于这些实施例，而是可在通过权利要求划定的范围和区域内改进和引深，例如但不仅限于如下描述。

在上述实施例中描述了将锂离子二次存储器(蓄电池)类型的电能存储电池作为原电池。但在本发明的范围内该概念可用于各种类型的电能存储装置。其可像用于二次存储器一样用于一次存储器(实质上为电池)。同样，用于存储和供应电能的电化学反应的类型不限于锂金属氧化物反应，而是基于各种电化学反应的独立存储电池。同样，可以以相应的方式来设置电容器、超级电容器和类似装置。

电池单元和框架的数量与本发明的理解和范围无关。可以设计有多于或少于十四个的电池单元4和十五个的框架6。但一般框架6多于电池单元4，从而每个电池单元4可分别容纳于框架6之间。为了不受损地吸收和分散由拉杆8通过螺母10导向电池组的相对逐点的压力，可设计有垫片或末端框架(未进一步示出)，螺母10位于该垫片或末端框架上。

密封缝14在改进方案中可沿着窄面上部和下部折叠且在此处分别构成褶皱(未进一步示出)，该褶皱使密封缝固定到该位置并防止撕裂。如果电池单元4张紧密封缝14，则褶皱的厚度匹配于包括薄膜层32的电流导体16的厚度，以便通过具有相同梁厚度的垂直和水平梁18、20实现张紧。

附图标记：

2电池组

4原电池

6框架

8拉杆

10螺母

12电池单元4的活性部分

14密封缝

16电流导体

18框架6的垂直梁

20水平梁

22连接板

24孔

26窗

28凹槽

30过渡梁

32包覆薄膜

34侧翼

36切口

38过渡梁

40弹性条

x，y，z空间方向(x：轴向；y：横向；z：垂直方向)

需要强调指出的是，上述参考编号列表为说明书的组成部分。

Claims (17)

1.一种由至少一个原电池和至少两个框架元件构成的组件，其中原电池分别设置在两个框架元件之间，其中所述组件形成堆叠且包括在堆叠方向夹紧所述组件的夹紧设备，其中所述原电池具有平面主体和至少两个电流导体，其中主体具有两个平面和环绕的窄面；其中每个框架元件具有多个，优选为四个封闭地互相连接的梁，其间限定出自由空间；其中所述原电池的主体容纳于两个相邻框架元件之间的自由空间中；其中至少在主体的窄面区域，优选直到窄面转向原电池的平面处的边缘上方，向外且面向自由空间的框架元件的一部分沿着原电池主体轮廓的横截面而构成。

2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述原电池的主体的窄面分别具有两个侧翼，侧翼在截面中分别从平面中的一个延伸至两个平面之间定义的中间面，其中侧翼与相邻原电池的主体的平面之间的角度为90°或更大。

3.如权利要求1或2所述的组件，其特征在于，遵循所述原电池主体轮廓形成的框架元件的部分构成了主体窄面的接触面。

4.如权利要求3所述的组件，其特征在于，所述接触面径向施加压力到主体的窄面上。

5.如权利要求1或2所述的组件，其特征在于，遵循所述原电池主体轮廓形成的框架元件的部分与主体保持较小的间距。

6.如上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述原电池的主体包括活性部分，该活性部分设计和布置用于容纳、存储和提供电能且由两个包覆薄膜层夹心地包裹，其中包覆薄膜层至少在两个相对的窄面，优选在四周，从主体的窄面侧向凸出并形成封闭活性部分的密封缝，且其中所述密封缝的至少一部分与相邻框架元件的梁部分接触并借助于夹紧装置在轴向上被夹紧。

7.如权利要求6所述的组件，其特征在于，所述电流导体与活性部分呈电气和机械连接，在两个包覆薄膜层之间穿过密封缝并从主体向外凸出，其中所述电流导体优选从主体的两个相对的窄面凸出，且其中密封缝特别在所述电流导体穿过的部分中与框架元件的梁部分接触并借助于夹紧装置在轴向上被夹紧。

8.如上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，在所述原电池主体的窄面和遵循其轮廓的框架元件的部分之间设置有弹性元件，该弹性元件优选以形配合或材料连接的方式固定在框架元件上。

9.如上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述夹紧装置包括拉杆，该拉杆穿过框架元件的拉杆容纳部分在所述组件的堆叠方向上延伸且垂直于堆叠方向的截面，优选位于所述原电池的区域之外。

10.如权利要求9所述的组件，其特征在于，所述拉杆容纳部分由过渡梁或连接板构成，其从框架元件的横梁，优选在每个梁的延长方向，特别是分别在两侧在两个平行梁的延长方向上，垂直于堆叠方向凸出。

11.一种由至少一个原电池和至少两个框架元件构成的组件，其中原电池分别设置在两个框架元件之间，其中所述组件形成堆叠且具有在堆叠方向夹紧所述组件的夹紧装置，其中每个框架元件具有多个，优选为四个封闭地互相连接的梁，其间限定出自由空间；其中所述原电池的主体容纳于两个相邻框架元件之间的自由空间中；所述夹紧装置具有拉杆，该拉杆在所述组件的堆叠方向上延伸穿过框架元件的拉杆容纳部分，其中该拉杆相对于垂直于堆叠方向的截面位于原电池的区域之外，其中所述拉杆容纳部分由过渡梁或连接板构成，其从框架元件的横梁，优选在每个横梁的延长方向，特别是分别在两侧在两个平行梁的延长方向上，垂直于堆叠方向凸出。

12.如上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述原电池的电流导体可从外部自由接触。

13.如上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，相对于垂直于所述堆叠方向的截面，由所述框架元件的包络线所限定的平面完全容纳所述原电池的轮廓。

14.如上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，多个原电池的电流导体通过连接元件互相连接，使得所述原电池在所述组件内形成串联或并联或串联并联组合。

15.如上述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述原电池为一个或多个二级电池，其中活性部分具有至少一种含有锂的材料。

16.一种电能存储设备，特别是用于交通工具的牵引电池或驱动电池，具有如上述权利要求中任一项所述的组件。

17.一种具有如权利要求16所述的电能存储设备的交通工具。

Images