CN103972428B - 具有吸收设备的电池系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池系统，其包括多个在电池壳体（5）内的电池（7），具有布置在电池壳体（5）内的吸收设备（10），并且已经漏入电池壳体（5）的流体能够通过这个吸收设备（10）而被约束，所述吸收设备（10）包括容纳在第一和第二材料层（2.1、2.2）内表面之间的吸收元件（1），所述材料层（2.1、2.2）形成用于安放吸收元件（1）的口袋（9），电池系统包括至少一个支撑元件（3、4），所述支撑元件（3、4）设计为既形成口袋（9）又紧固吸收设备（10）到电池壳体（5）。

Description

具有吸收设备的电池系统

技术领域

本发明涉及包括在电池壳体中的多个电池的电池系统，所述电池系统具有布置在电池壳体中的吸收设备，并且已经漏入电池壳体的流体能够借助于这个吸收设备而被约束。

背景技术

具有多个电池的电池系统特别作为能量存储设备用于电动和混合动力车辆的驱动。

为了确保电池系统的最佳功能，保持电池的温度在所需的工作范围是有利的。为了防止工作温度超过和/或低于这个范围，使用了主动或被动的温度控制系统。沿着电池单元引导的具有有效热传导的液体温度控制装置的使用已被证明是特别成功的，所述液体温度控制装置的使用一般在散热片内。

但是，这里的问题是，例如在发生涉及以这样的方式配备的车辆的碰撞时，泄漏可能发生，并且温度控制装置可能由此从散热片漏出。温度控制装置然后可能进入和电池单元的直接接触，并且它的导电性可能导致短路。

为了增加电池系统的运行可靠性，已知可设置吸收设备，已经漏入电池壳体的流体能够借助于这个吸收设备而被约束。

从DE102010010844A1已知具有许多存储单元的存储模块，其中布置了吸收层以吸收和约束在阀门区域泄漏的电解液，通过所述阀门在一个存储单元中存在的内部压力能够得到缓解并且电解液能够漏出。所述吸收层可以包括双层结构薄膜并且可以具有多个彼此分隔的口袋或垫子。

发明内容

本发明的目的是详细说明包括在电池壳体中的多个电池的电池系统，所述系统具有布置在电池壳体中的吸收设备，并且特别是详细说明能够容易地生产并且有成本效益的电池系统，所述电池系统具有可靠地吸收设备。

所述目的是通过包括在电池壳体中的多个电池的电池系统解决的，所述电池系统具有布置在电池壳体中的吸收设备，并且已经漏入电池壳体的流体能够借助于这个吸收设备而被约束，吸收设备包括容纳在第一和第二材料层的内表面之间的吸收元件，所述材料层形成用于容纳吸收元件的口袋，电池系统包括至少一个支撑元件，所述支撑元件设计为既形成口袋又紧固吸收设备到电池壳体。

根据本发明，电池系统因此具有同时用来形成在材料层内的口袋和紧固整个吸收设备到电池壳体的装置，所述口袋使得吸收元件能够以针对性的方式定位在吸收设备中。为此，使用的支撑元件既紧固吸收设备到壳体又部分地连接第一材料层到第二材料层，使得用于安放吸收元件的口袋形成在这些部分地设置的连接之间。

吸收设备可以直接地通过支撑设备或者非直接地通过额外的紧固装置而紧固到电池壳体。

本发明的发展在附属权利要求、描述以及附图中详细说明。

支撑元件优选地是框架状的或格子状的。支撑元件可以由此在第一和第二材料层之间产生框架状的或格子状的连接，使得用于安放吸收元件的口袋形成在材料层之间的框架状的或格子状的连接点之间。

第一和/或第二材料层优选地对流体是可渗透的，并且两个材料层都特别地优选为流体可渗透的，使得流体能够在所有面上以无阻碍的方式到达吸收元件。也可以仅有一个材料层，例如朝向电池的材料层，是流体可渗透的，使得流体的流入是被使能的，但是流出是被阻碍的。材料层也可以仅部分地是流体可渗透的。第一和/或第二材料层优选地是有弹性的。材料层例如可以形成为尼龙纤维。

第一材料层优选地具有小于0.5mm的厚度，特别是小于0.3mm或小于0.1mm。材料层之间的部分连接可以由此被简化，例如通过材料层被粘合剂的更容易的渗透。

根据实施例，第一材料层具有部分开孔。既然例如粘合剂或用于连接两个材料层的其它装置能够无阻碍地穿过开孔起作用，这也可以便利于材料层之间的部分连接。取决于所用的支撑元件，如果第二材料层也具有部分开孔也可以是有利的。

支撑元件优选地是在例如车辆中的安装位置紧固到的电池壳体底座。支撑元件可以具体地通过粘接或焊接而固定到电池壳体，或者也可以通过铆接或螺纹连接紧固。支撑元件优选地是设计为独立部件，但也可以与电池壳体一体地形成。

根据实施例，支撑元件是附在第一材料层的外表面和电池壳体之间的双面粘合元件，特别是双面粘合薄膜，第一材料层和粘合元件的粘合剂形成为使得粘合元件的粘合剂穿过第一材料层至少部分地是有效的。由于在该第一材料层内表面上的粘合剂的作用，第一和第二材料层之间必要的部分连接被产生，使得口袋能够形成。粘合剂穿过第一材料层的作用例如可以通过第一材料层的多孔性质或通过第一材料层中部分的开孔或开口而被使能，也可以通过足够的粘合剂层厚度而被使能。

根据实施例，第二双面粘合元件，特别是第二双面粘合薄膜，也可以部分地附在第一材料层和第二材料层之间，使得在例如在预定框架内形成格子的连接线区域中，除了作为支撑元件的粘合剂元件的外部作用粘合剂，另外的第二粘合元件是有效的。

根据实施例，支撑元件是附在第一材料层的外表面和电池壳体之间的框架，背面框架附在第二材料层的外表面以用于口袋形成，框架和背面框架是可互相连接的。由于框架到背面框架的连接，第一材料层也在相关部分连接到第二材料层，由此使口袋能够形成。框架和背面框架优选地可以形成为格子和背面格子，使得多个口袋可以只用一个元件和背面元件形成。框架或格子以及它的背面元件特别地能够是牢固地形成的。

框架优选地具有第一延伸部而背面框架优选地具有第二延伸部，第一和第二延伸部彼此插入。在这种情况中，口袋通过简单地将背面框架或框架格子插入例如已经安装在电池壳体上的框架或格子而形成。

框架和背面框架或者格子和背面格子可以选择地或者附加地彼此焊接、粘接、螺纹连接、铆接或缝合。

框架也可以通过电池壳体形成。背面框架可以通过散热片形成。

框架和/或背面框架优选地是由塑料或金属生产为例如压缩筛子（pressedscreen）。生产也可以通过注塑发生。

电池优选地通过例如紧固条的紧固部分在安装位置紧固到电池壳体底座。特别地，电池的下边缘有利地高于吸收元件布置。由此从电池漏出的流体可以由于重力作用到达吸收设备。

散热片优选地是布置在电池壳体中，并且特别地可以是适合于通过冷却剂冷却电池。然后，散热片，特别是冷却剂流过其中的冷却管道，特别优选地在安装位置高于吸收元件布置，使得漏出的冷却剂可以容易地到达吸收设备。但是，对于吸收元件相对冷却管道的布置，可能也需要考虑进去的是，关于电池系统，例如当安装在可能在发生碰撞时顶部朝下停下来的车辆中时，重力可能在预期以外的方向起作用。

附图说明

在下文中，本发明通过参考附图的例子描述。

图1是从根据本发明电池系统的吸收设备侧面的对应于图2中剖面线A-A的示意图。

图2是从根据图1的吸收设备的下方的示意图。

图3是从在电池壳体中吸收设备的上方的示意图。

图4是从侧面沿着图3中剖面线A-A的示意图。

图5是从根据本发明的带着电池的电池壳体上方的示意图。

图6是从侧面沿着图5中剖面线A-A的示意图。

图7是从根据本发明的电池壳体侧面的吸收设备示意图。

具体实施方式

根据本发明的电池系统的吸收设备10示于图1到2中，其具有弹性的并且流体可渗透的第一材料层2.1和大致平行于第一材料层2.1的弹性的并且流体可渗透的第二材料层2.2，第一和第二材料层2.1、2.2部分地相互连接，使得口袋9被形成。例如以毛绒或散状材料形式（bulk material）的吸收元件（未更详细地示出）被容纳在每个口袋9。由于粘合元件3的粘合剂3.1穿过第一材料层2.1并产生到第二材料层2.2的连接，口袋由在材料层2.1、2.2平面中的格子状粘合元件3形成在第一材料层的下侧。第一材料层2.1到第二材料层2.2的连接也可以通过独立的双面粘合剂元件11产生。粘合剂元件3还可以在它的下侧具有用于紧固到电池壳体5（见图4）的粘合剂，或者可以通过其它合适的装置紧固到电池壳体5。在图2的例子中，格子状的支撑元件可以是粘合元件3和框架4两者。

如在图3和4中所示，吸收设备10能够以其覆盖很大一部分电池壳体5底座上方区域这样的形式布置在电池壳体5中。吸收设备10的粘合元件3能够为这个目的而粘接到电池壳体5。为了紧固电池7和/或散热片8（见图6），设置了同样地安装在电池壳体的底座上的紧固部分6，例如以从底座凸起的方式安装的紧固条。紧固条可以具有凸缘面6.1。电池7和散热片8以安装方向在吸收设备10的吸收元件1的上方装配，例如以方便散热片8的漏液流到吸收元件1上。

其中支撑元件是附在第一材料层2.1外表面和电池壳体5之间的框架4的本发明实施例示于图7中，背面框架4.1附到第二材料层2.2的外表面以用于形成口袋。框架4具有第一延伸部11，而背面框架4.1具有第二延伸部12。第一和第二延伸部11、12可以彼此插入使得框架4和背面框架4.1可以互相连接。在图7的上部部分，框架4和背面框架4.1尚未彼此插入，并因此材料层2.1和2.2尚未部分地相互连接而口袋9尚未形成。在图7的下部部分，口袋9通过框架4和背面框架4.1彼此插入而形成。框架4通过合适装置紧固到电池壳体5（未示出）的底座。框架4也可以通过电池壳体5形成。背面框架4.1也可以通过散热片8形成。

本发明由此详细说明能够容易地生产和有成本效益的并且具有可靠地吸收设备的电池系统。

参考标记列表

1 吸收元件

2.1 第一材料层

2.2 第二材料层

3 粘合元件

3.1 粘合剂

4 框架

4.1 背面框架

5 电池壳体

6 紧固部分

6.1 凸缘面

7 电池

8 散热片

8.1 冷却管道

9 口袋

10 吸收设备

11 第二双面粘合元件

Claims (20)

1.电池系统，其包括在电池壳体(5)内的多个电池(7)，具有布置在电池壳体(5)中的吸收设备(10)，并且已经漏入电池壳体(5)的流体能够通过这个吸收设备(10)而被约束，所述吸收设备(10)包括容纳在第一和第二材料层(2.1、2.2)内表面之间的吸收元件(1)，所述第一和第二材料层(2.1、2.2)形成用于容纳吸收元件(1)的口袋(9)，其特征在于，电池系统包括至少一个支撑元件，所述支撑元件设计为既形成口袋(9)又紧固吸收设备(10)到电池壳体(5)，

其中所述支撑元件是附在第一材料层(2.1)的外表面和电池壳体(5)之间的框架(4)，背面框架(4.1)附在第二材料层(2.2)的外表面以用于形成口袋，框架(4)和背面框架(4.1)是互相连接的。

2.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述支撑元件是框架状的或格子状的。

3.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，第一和/或第二材料层(2.1、2.2)对流体是可渗透的。

4.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，第一材料层(2.1)具有小于0.5mm的厚度。

5.根据权利要求4所述的电池系统，其特征在于，第一材料层(2.1)具有小于0.3mm的厚度。

6.根据权利要求5所述的电池系统，其特征在于，第一材料层(2.1)具有小于0.1mm的厚度。

7.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，第一材料层(2.1)具有部分开孔。

8.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述支撑元件在安装位置紧固到电池壳体(5)的底座。

9.根据权利要求8所述的电池系统，其特征在于，所述支撑元件通过粘接或焊接方式紧固到电池壳体(5)的底座。

10.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述支撑元件还包括附在第一材料层(2.1)的外表面和电池壳体(5)之间的第一双面粘合元件(3)，第一材料层(2.1)和第一双面粘合元件(3)的粘合剂(3.1)形成为使第一双面粘合元件(3)的粘合剂(3.1)穿过第一材料层(2.1)至少部分地是有效的。

11.根据权利要求10所述的电池系统，其特征在于，所述第一双面粘合元件(3)是第一双面粘合薄膜。

12.根据权利要求10所述的电池系统，其特征在于，第二双面粘合元件附在第一材料层(2.1)和第二材料层(2.2)之间。

13.根据权利要求12所述的电池系统，其特征在于，第二双面粘合元件是第二双面粘合薄膜。

14.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，框架(4)具有第一延伸部(11)，而背面框架(4.1)具有第二延伸部(12)，第一和第二延伸部(11、12)彼此插入。

15.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，框架(4)和背面框架(4.1)彼此焊接、粘接、螺纹连接、铆接或缝合，或者通过制动柄(detentlugs)互相连接。

16.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，框架(4)通过电池壳体(5)形成。

17.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，背面框架(4.1)通过散热片(8)形成。

18.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，电池(7)通过紧固部分(6)在安装位置紧固到电池壳体(5)的底座(13)，电池(7)的下边缘高于吸收元件(1)布置。

19.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，散热片(8)布置在电池壳体(5)中。

20.根据权利要求19所述的电池系统，其特征在于，散热片(8)在安装位置高于吸收元件(1)布置。