CN106463651B - 带有伽凡尼电池的蓄能器单元、伽凡尼电池及其制造方法 - Google Patents

带有伽凡尼电池的蓄能器单元、伽凡尼电池及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及带有多个电流电池（2）蓄能器单元（1），其中，所述电流电池（2）分别具有包括第一电极（5）的第一外侧（3）和包括第二电极（6）的第二外侧（4），并且所述电流电池（2）通过所述电流电池（2）的相互并列（9）利用外侧（3、4）经过所述电极（5、6）彼此电连接。所述蓄能器单元（1）还包括直接地或间接地彼此相连的第一框架元件（7）和第二框架元件（8），其中，所述第一框架元件（7）布置在所述电流电池（2）的相互并列部（9）的一个端部（10）处，并且所述第二框架元件（8）布置在所述电流电池（2）的相互并列部（9）的另一个端部（11）处。本发明还涉及用于与根据本发明的蓄能器单元（1）进行使用的电池组电池（2）以及用于制造这样的电池组电池（2）的方法。

Description

带有伽凡尼电池的蓄能器单元、伽凡尼电池及其制造方法
技术领域
本发明涉及蓄能器单元、尤其电池组模块，其带有多个伽凡尼电池、尤其电池组单池，其中，所述伽凡尼电池分别具有包括第一电极的第一外侧和包括第二电极的第二外侧，并且所述伽凡尼电池通过所述伽凡尼电池的相互并列利用所述外侧经过所述电极彼此电连接。由此，本发明一般涉及将伽凡尼电池、尤其电池组单池连接为多电池的蓄能器。
本发明还涉及用于与这样的蓄能器单元进行使用的电池组单池以及用于制造这样的电池组单池的方法。
这样的蓄能器单元和电池组单池尤其能够作为移动式的或作为固定地应用的蓄能器单元得到使用。
背景技术
为了能够提供被构造用于提供大的电压或大的电流的蓄能器单元，已知的是，将多个单电池电地串联或电地并联为一个蓄能器单元。对于将多个单电池连接为一个蓄能器单元，在现有技术中已知不同的技术，其中，这些不同的连接技术有时候需要有待连接的伽凡尼电池的不同的构造方案。
例如，所谓的袋式电池（Pouchzelle）为了电接触通常具有薄的金属带或金属膜作为所谓的“接触旗”。这样的袋式电池在现有技术中例如从公开文件DE 10 2010 032 414Al或EP 2 413 414 A3中已知。在此，这样的袋式电池的串联或并联通常通过接触旗（Kontaktfähnchen）的借助钎焊连接、旋拧连接或卡套式连接进行的触接来建立，正如在公开文件EP 2 605 301 A2中所公开的那样。
被所谓的硬盒所包围的棱柱形的电池组单池为了电的接触通常具有从该硬盒向外伸出的所谓的电池端子。这些电池端子通常为了连接多个这样的棱柱形的电池而借助所谓的电池连接器通过旋拧连接或焊接连接彼此电连接。
从公开文件US 8、372、536 B2和在该发明的申请日还未公开的公开文件DE 102012 221 680中还已知带有金属壳的电池组单池，其中，该金属壳的一部分构造为所述电池组单池的电池端子，从而这样所构造的电池组单池通过相互并列而能够互相电触接。
除了将伽凡尼电池连接为蓄能器单元，还有一个另外的挑战是提供安全措施，以便能够保证蓄能器单元的较安全的运行。一个安全措施（该安全措施还阻挡伽凡尼电池的提前的老化）是对蓄能器单元的伽凡尼电池进行调温。对此，通常将被冷却剂穿流的冷却板作为冷却装置来应用，在该冷却板上布置有所述伽凡尼电池。不利地，通过这样的冷却板提高了重量，尤其在车辆制造中不期望这点。
例如从公开文件EP 2 605 301 A2中已知所谓的热学的安全屏障作为另外的安全措施，该安全屏障装在彼此并列地布置的伽凡尼电池之间。这些安全屏障应该在伽凡尼电池的所谓的热逃逸（英语“thermal runaway”热逸溃）的情况中阻碍的是，所述热逃逸传递至相邻的伽凡尼电池并且由此导致链式反应，其结果是破坏多个伽凡尼电池。
在这样的背景前，本发明的任务是，改善带有多个伽凡尼电池、尤其电池组单池的蓄能器单元、尤其电池组模块，尤其如此程度地改善，使得尤其在“被动的质量”（电池连接器、电池壳、安全设备等）与“主动的质量”（阴极材料、阳极材料、溶剂等）的比例方面减小所述蓄能器单元的重量。此外，应该尤其减小蓄能器单元所具有的组件的数量，并且由此使得蓄能器单元的制造由此有利地在花费上更有利。
有利地，还应该减小为制造蓄能器单元所需的制造步骤的数量。
发明内容
为了解决该任务，建议了带有多个伽凡尼电池、尤其电池组单池的蓄能器单元、尤其电池组模块，其中，所述伽凡尼电池分别具有包括第一电极的第一外侧和包括第二电极的第二外侧，并且所述伽凡尼电池通过所述伽凡尼电池的相互并列利用所述外侧经过所述电极彼此电连接，并且其中，所述蓄能器单元包括彼此相连的、尤其直接或间接地彼此相连的第一框架元件和第二框架元件，其中，所述第一框架元件布置在所述伽凡尼电池的相互并列部的一个端部处，并且所述第二框架元件布置在所述伽凡尼电池的相互并列部的另一个端部处。尤其设置的是，第一框架元件和第二框架元件尤其经过插连接和/或卡锁连接能够解除地彼此相连。在此，所述框架单元有利地固定所述伽凡尼电池。此外，有利地通过所述框架元件确定了伽凡尼电池的位置。所述第一框架元件和所述第二框架元件由此有利地大约形成了模块端板。尤其设置的是，所述电池组单池的装置经过第一框架元件和/或第二框架元件能够电触接。对此，所述第一框架元件和/或所述第二框架元件有利地包括接触元件、尤其是端子、优选是插触头。
与所述框架元件结合使用的数码、尤其是“第一”和“第二”唯独用于区分所述框架元件，而在此不会固设所述框架元件的布置方式的顺序。
尤其，本发明旨在在混合动力车辆、插电式混合动力车辆或电动车辆中作为用于提供为运行这样的车辆所需的电能的能量源能够使用的蓄能器单元。
尤其还设置的是，所述伽凡尼电池是次级的电池组单池、也即蓄电池，尤其优选地是能够补充充电的锂离子电池。优选地，所述伽凡尼电池方形地构造。尤其设置这样的伽凡尼电池，该伽凡尼电池具有在5cm和50cm（cm：厘米）之间的长度，优选地在10cm和30cm之间的长度。在此，所述电池优选地具有较小的宽度作为长度。这些电池的厚度能够尤其计为0.5cm和10cm之间；当然也能够设置带有例如30cm的厚度的电池。在此，所述电池的尺寸尤其通过所述伽凡尼电池的类型来确定。
按照根据本发明的蓄能器单元的一个有利的构造变体方案设置的是，所述第一框架元件和/或所述第二框架元件分别完全地包围至少一个伽凡尼电池。如果根据本发明的蓄能器单元唯独包括第一框架元件和第二框架元件作为框架元件，则尤其设置的是，第一框架元件和第二框架元件完全地包封所述伽凡尼电池，也即有利地多个伽凡尼电池能够置进第一框架元件和/或第二框架元件中。在此，在一个框架元件中能够因而接进多个伽凡尼电池，其中，在将伽凡尼电池布置到所述框架元件中后有利地拼接第一框架元件和第二框架元件。
按照本发明的一个尤其优选的构造方案设置的是，在第一框架元件和第二框架元件之间布置有至少一个第三框架元件，该第三框架元件至少部分地包围所述蓄能器单元的至少一个伽凡尼电池，其中有利地，所述第一框架元件经过所述至少一个第三框架元件与所述第二框架元件相连。尤其设置的是，蓄能器单元的第三框架元件相应地具有厚度，该厚度允许包围蓄能器单元的伽凡尼电池中的正好一个。优选地，各有两个彼此贴靠布置的伽凡尼电池分别由蓄能器单元的第三框架元件包围至半部，尤其如此地包围，即所述伽凡尼电池的彼此触接的外侧完全地由所述框架元件包封。尤其设置的是，根据本发明的蓄能器单元具有多个第三框架元件，其中该第三框架元件优选地具有相同的几何特征。在此，所述蓄能器单元的第三框架元件有利地具有不同的另外的功能，该功能尤其超出将伽凡尼电池的相互并列部进行固定和/或进行稳定。有利地，通过所述框架元件鉴于有待连接的伽凡尼电池的数量给定了大的变化性。
根据本发明的蓄能器单元的一个另外的尤其有利的构造方案设置的是，所述至少一个第三框架元件相应地布置在蓄能器单元的互相电连接的伽凡尼电池的相同大小的编组之间。相同大小的编组的互相电连接的伽凡尼电池在此包括相同数量的互相电连接的伽凡尼电池。在此，作为有利的构造方案尤其也设置的情况是，一个编组仅包括唯一的伽凡尼电池。尤其设置的是，所述至少一个第三框架元件如此地构造，使得从属于一个编组的伽凡尼电池的数量相应地被所述第三框架元件包围。尤其，按照本发明的一个尤其有利的构造方案设置的是，第一框架元件和所述至少一个第三框架元件分别被构造用于：分别完全地包围一个伽凡尼电池直到其半部。在此设置的是，以第一框架元件为起点，首先将伽凡尼电池布置在第一框架元件中，然后将第三框架元件与第一框架元件相连，其中，第一伽凡尼电池的第二半部被此第三框架元件包围，然后另外的伽凡尼电池装入此第三框架元件至半部，并且然后再者将一个第三框架元件布置在前述的第三框架元件处，其中，再者各有两个伽凡尼电池被此框架元件包围至半部。这有利地如此久地继续，直到以这种方式和方法将全部的伽凡尼电池彼此电连接。最后，所述第二框架元件接合至最后的第三框架元件，其中，所述第二框架元件尤其固定最后的伽凡尼电池。在此有利地，不需要另外的壳，蓄能器单元装入该壳中。有利地，在此所述框架元件满足密封功能并且有利地阻碍的是，伽凡尼电池与潮气接触。因为框架元件由此有利地满足壳替换功能以及固定功能并且有利地不需要电池连接器，则有利地减小了根据本发明的蓄能器单元的重量。
尤其设置的是，所述框架元件由不能够导电的塑料形成。优选地，所述框架元件作为注塑件来制造，该注塑件有利地贡献于在花费上有利地制造所述根据本发明的蓄能器单元。
按照根据本发明的蓄能器单元的另一个有利的构造方案设置的是，所述框架元件分别具有至少一个固定元件，其中，相邻的框架元件分别经过所述至少一个固定元件彼此相连。优选地将卡钩和用于这些卡钩的相应的容纳部设置作为固定元件。其它的插元件同样被设置为优选的固定元件，因为经此有利地减轻了根据本发明的蓄能器单元的结构，从而有利地减小了制造成本。
有利地，所述固定元件实现了所述框架元件的能够解除的连接，从而有利地以简单的方式和方法能够更换被损坏的伽凡尼电池。如果不需要和/或不期望单电池的更换和/或需要经提高的预紧力，则根据本发明的另一个有利的构造方案设置了额外的外部的张紧，尤其借助夹紧带和/或借助缚带子和/或借助粘带、优选地借助玻璃纤维强化的粘带，其中，所述外部的张紧有利地围绕所述框架元件布置。
按照本发明的另一个有利的构造方案，第一框架元件和/或第二框架元件和/或所述至少一个第三框架元件分别具有至少一个接触元件，其中，所述至少一个接触元件触接所述蓄能器单元的至少一个伽凡尼电池，以用于测定所述伽凡尼电池的至少一个参数。经此有利地进一步简化根据本发明的蓄能器单元的结构。在此尤其设置的是，框架元件以其形状为条件并且所述伽凡尼电池的相应对应的造型通过将所述伽凡尼电池布置在所述相应的框架元件中而如此地触接所述伽凡尼电池，使得所述伽凡尼电池的至少一个参数、尤其电池电压和/或电池电流和/或电池温度能够借助所述至少一个接触元件来测定。所述至少一个接触元件按照一个有利的改型方案包括至少一个传感器，以用于测定至少一个电池参数。
有利地，所述第一框架元件和/或第二框架元件和/或所述至少一个第三框架元件分别具有至少一个连接元件，该连接元件与所述至少一个接触元件能够导电地相连，其中，所述至少一个连接元件与电池监控单元相连和/或与电池监控单元能够相连。经此，有利地进一步简化了根据本发明的蓄能器单元的结构。此外，有利地省去了用于测定电池参数的相应的线路，从而有利地相对于传统的蓄能器单元进一步减小了根据本发明的蓄能器单元的重量。在此，电池监控单元能够尤其是所谓的电池监控电路（CSC）。在此，所述电池监控单元能够尤其作为专用的集成的电路（ASIC：Application Specific Integrated Circuit专用集成电路）布置在框架元件处，优选地作为电路板的组成部分。取代电路板，也能够尤其采用柔性扁平排线或安设在载膜上的包括压焊位置的导体线路。
按照根据本发明的蓄能器单元的另一个有利的构造方案，蓄能器单元的第一框架元件和/或第二框架元件和/或所述至少一个第三框架元件包括电池监控单元。尤其设置的是，第一框架元件和/或第二框架元件包括电池监控单元，其中，电池监控单元有利地安设到电板上。有利地，第一框架元件和/或第二框架元件分别具有插入部，具有所述电池监控单元的电板推入该插入部中。此外，作为有利的构造变体方案尤其设置的是，在制造所述框架元件时，将电池监控单元作为注塑件进行引进。尤其，作为有利的构造方案设置的是，在布置框架元件时，尤其如此地进行连接元件的触接，即经过所述框架元件能够由所述至少一个电池监控单元来传输所述伽凡尼电池的参数。经此，有利地进一步减小了连接花费并且进一步降低了对于根据本发明的蓄能器单元的制造成本。
根据本发明的蓄能器单元的一个另外的尤其有利的构造方案设置的是，第一框架元件和/或第二框架元件和/或所述至少一个第三框架元件分别构造为冷却装置，以用于对所述蓄能器单元的至少一个伽凡尼电池进行调温。在此尤其设置的是，框架元件包括至少一个冷却通道，该冷却通道有利地如此地构造，使得冷却剂为了对所述至少一个伽凡尼电池进行调温能够流动通过该冷却通道。有利地，在此，所述框架元件包括冷却剂输入接头和/或冷却剂输出接头，从而冷却剂能够循环通过所述框架元件，以用于对伽凡尼电池进行调温。一个另外的有利的构造方案设置的是，第一框架元件和/或第二框架元件和/或所述至少一个第三框架元件具有电的加热螺旋管作为冷却装置，以用于对所述蓄能器单元的至少一个伽凡尼电池进行调温。所述冷却装置于是是加热装置。这样的构造方案尤其有利，当伽凡尼电池在低的环境温度时应该被调温至最佳的工作温度时，其中，借助所述加热螺旋管能够加温所述伽凡尼电池。
按照根据本发明的蓄能器单元的另一个有利的构造方案，所述第一框架元件和/或第二框架元件和/或所述至少一个第三框架元件分别包括至少一个伸进由所述框架元件撑开的面中的支托元件，蓄能器单元的至少一个伽凡尼电池利用该伽凡尼电池的支托区域靠置在该支托元件处。在此尤其设置的是，支托元件中部地布置在相应的框架元件中，从而该框架元件有利地分别包封半个电池组单池。第一框架元件和/或第二框架元件有利地具有在一侧闭合的面。在此，此面形成所述支托元件。对于第三框架元件，支托元件优选地仅部分地伸进所述由所述框架元件撑开的面中，以便进一步简化在不带有中间元件和由此在重量较小时所述伽凡尼电池经过其外侧进行的触接。
本发明的一个另外的有利的构造方案设置的是，所述蓄能器单元包括至少一个安全屏障，该安全屏障布置在蓄能器单元的两个相邻布置的伽凡尼电池之间，其中，所述安全屏障提供了在这些伽凡尼电池之间的能够导电的连接并且被构造用于：阻碍在这些伽凡尼电池之间的热学的链式反应。在这种情况中尤其设置了，所述安全屏障在其外侧分别包括接触面，所述接触面通过至少一个能够导电的连接元件互相电连接，从而通过这些接触面将经由这些安全屏障被间隔的电池组单池进行电触接。在所述接触面之间有利地引进较差地或者只是较小导热的填充材料。此外，有利地，所述填充材料构造为温度吸收物，优选基于相变材料（pcm）。所述电连接能够有利地通过所述填充材料和/或围绕所述填充材料来进行，尤其是作为所述安全屏障的金属的包裹部或者作为所述安全屏障的金属的外表面。按照另一个尤其优选的构造方案，所述至少一个能够导电的连接元件构造为断电设备（CID：Current Interrupt Device），尤其构造为熔丝保险。
尤其设置的是，所述至少一个安全屏障还构造为冷却装置，以用于对包围所述安全屏障的伽凡尼电池进行调温。对此，所述安全屏障优选地包括至少一个冷却通道，冷却剂能够传导通过所述冷却通道。此外，按照一个有利的改型方案设置的是，所述安全屏障包括电的加热螺旋管，以用于对包围所述安全屏障的伽凡尼电池进行调温。
有利地，所述至少一个第三框架元件构造为安全屏障。经此，有利地，进一步提高了所述至少一个第三框架元件的功能。尤其设置的是，根据本发明的蓄能器单元的第三框架元件中的至少几个构造为安全屏障，从而例如分别在四个伽凡尼电池之间布置有安全屏障，从而有利地进一步提高了根据本发明的蓄能器单元的安全性。通过所述安全屏障有利地阻碍了在蓄能器单元的伽凡尼电池之一的热逃逸的情况中的链式反应。
按照本发明的另一个有利的构造方案，作为伽凡尼电池设置了电池组单池，尤其是带有按照下文所列举的构造方案之一的特征的电池组单池。
为了解决开文提到的任务，此外建议了用于与根据本发明的蓄能器单元进行使用的电池组单池，其中，所述电池组单池具有至少一个由第一半介壳和由第二半介壳包围的带有至少一个阴极和至少一个阳极的电极装置，其中，所述第一半介壳和第二半介壳经过连接区域相连，并且所述第一半介壳包括所述电池组单池的第一电极并且第二半介壳包括所述电池组单池的第二电极。这样的电池组单池的特征在于小的构件数量和所述电池组单池的被动的材料与该电池组单池的主动的材料的尤其好的重量比例，因为所述被动的材料形成根据本发明的电池组单池的仅很小的重量份额。尤其，这样的电池组单池具有尤其高的能量密度，尤其在将电池组单池构造作为基于锂的电池组单池、尤其作为锂离子电池时。有利地，电池组单池的根据本发明的构造方案实现的是：多个这样的电池组单池通过电池组单池的相互并列经过其由所述半介壳所形成的外侧进行的触接。尤其优选地在此设置的是，所述电极装置构造为电池卷（英语“Jelly Roll”胶冻卷）或构造为电池堆（Zellstapel）。尤其设置的是，根据本发明的电池组单池按照袋式电池的类型来构造，其中，取代或额外于包围所述电极装置的不能够导电的外套，所述电极装置由半介壳包封，并且所述至少一个阴极电极与第一半介壳能够导电地触接并且至少一个阳极电极与第二半介壳能够导电地触接。
尤其设置的是，电池组单池的第一半介壳包括金属的第一膜、尤其是第一金属膜，并且电池组单池的第二半介壳包括金属的第二膜、尤其是第二金属膜。在此尤其设置的是，第一半介壳通过金属的第一膜形成，并且第二半介壳通过金属的第二膜形成。有利地，电池组单池在此按照袋式电池的类型来形成，该袋式电池由第一半介壳和第二半介壳包封。优选地，第一半介壳和第二半介壳分别具有在40μm和220μm（μm：微米）之间的厚度。在此尤其设置的是，金属的第一膜是特种钢膜或铜膜，并且金属的第二膜是铝膜或由铝合金形成的膜。按照一个有利的构造方案设置的是，第一半介壳通过第一金属膜形成，并且第二半介壳通过金属的第二膜形成。尤其，作为有利的构造变体设置了经涂层的金属膜，尤其是涂有铝的特种钢膜或镍涂层。
按照本发明的电池组单池的一个尤其有利的构造方案，金属的第一膜借助深冲方法成形为第一半介壳，并且金属的第二膜借助深冲方法成形为第二半介壳。在此，所述电池组单池优选地按照袋式电池的类型来构造。有利地，第一半介壳和第二半介壳具有分别按照折边的类型所构造的环绕的边缘。经此，根据本发明的电池组单池的由所述半介壳所形成的壳有利地在所述金属的膜的材料厚度很小的情况下依然被进一步稳定。有利地，半介壳或由该半介壳形成的容积空间具有在3mm和15mm（mm：毫米）之间的深度。尤其设置的是，电池组单池具有在5cm和30cm之间的长度。在此，所述电池组单池的宽度有利地小于电池组单池的长度。
根据本发明的电池组单池的一个另外的有利的构造方案设置的是，所述至少一个电极装置的阴极与所述第一半介壳能够导电地相连，并且所述至少一个电极装置的阳极与所述第二半介壳能够导电地相连，其中，在第一半介壳和第二半介壳之间在所述连接区域中如此地布置有至少一个绝缘元件，即所述第一半介壳相对于所述第二半介壳电绝缘。阴极与第一半介壳的连接有利地经过能够导电的连接元件来进行，其中，所述连接元件能够导电地触接所述第一半介壳的内侧和/或外侧。阳极与第二半介壳的连接有利地经过另外的能够导电的连接元件来进行，其中，所述另外的连接元件能够导电地触接所述第二半介壳的内侧和/或外侧。
根据本发明的电池组单池的一个另外的有利的构造方案设置的是，所述电极装置由不能够导电的内层、尤其不能够导电的内罩包围，第一半介壳和第二半介壳向外连接至该内层。由此，将所述半介壳有利地相对于电池内部进行绝缘。
按照根据本发明的电池组单池的一个有利的改型方案在此设置的是，所述至少一个电极装置的阴极经过能够导电的第一连接元件与第一半介壳能够导电地相连，并且所述至少一个电极装置的阳极经过能够导电的第二连接元件与第二半介壳能够导电地相连，其中，所述第一连接元件和第二连接元件从所述内层和所述电池组单池的半介壳中向外引出，并且所述第一连接元件将第一半介壳在其外侧处能够导电地触接，并且所述第二连接元件将第二半介壳在其外侧处能够导电地触接。
按照本发明的另一个有利的构造方案，所述电池组单池包括带有阴极和阳极的至少一个第一电极装置和带有阴极和阳极的至少一个第二电极装置，其中，第一电极装置的阴极导电地触接所述电池组单池的第一半介壳能够，第二电极装置的阳极能够导电地触接所述电池组单池的第二半介壳，并且所述电池组单池分别在第一电极装置和第二电极装置之间包括能够导电的、将第一电极装置从第二电极装置在空间上分离的分离元件，该分离元件被第一电极装置的阳极和第二电极装置的阴极能够导电地触接。在此，所述分离元件是离子的屏障，通过该屏障来中断离子交换。但是，有利地经过所述分离元件实现了溶剂交换。通过根据本发明的电池组单池的这种构造方案，大约实现了在电池组单池内的电极装置的电的串联。有利地，经此提供了带有双极的结构形式的电池组单池。在此，所述分离元件有利地相对于第一半介壳以及相对于第二半介壳有利地利用至少一个绝缘元件进行电绝缘。通过所述双极的结构形式，有利地，进一步改善了从电池组单池的被动的材料至主动的材料的比例。尤其在在根据本发明的蓄能器单元中采用这样的电池组单池时，这一点有利地导致进一步的重量减小。
根据本发明的电池组单池的一个另外的有利的构造方案设置的是，在第一半介壳和第二半介壳之间在连接区域中布置有至少一个冷却装置、优选至少一个冷却通道，以用于对电池组单池调温。有利地，所述至少一个冷却装置构造为能够被冷却剂穿流。尤其设置的是，在带有双极的结构形式的根据本发明的电池组单池中，把用于对电池组单池进行调温的至少一个冷却装置布置在第一半介壳和第二半介壳之间，优选地布置在该电池组单池的外侧。有利地，在电池组单池的外侧，在第一半介壳和第一分离设备之间以及第一分离设备和至少另一个分离设备之间并且在所述至少另一个分离设备和第二半介壳之间分别布置有冷却装置、尤其是冷却通道。有利地，多个这样的电池组单池的所述冷却装置在此能够彼此相连，从而冷却剂流动通过多个电池组单池的冷却装置。
根据本发明的电池组单池的一个另外的有利的构造方案设置的是，所述第一半介壳和所述第二半介壳在所述连接区域中分别具有扁平地走出的围边部，其中，所述第一半介壳的围边部与所述第二半介壳的围边部彼此以不能够导电的方式相连。尤其设置的是，第一半介壳的围边部与第二半介壳的围边部不能够导电地粘接。有利地，在此，所述电池组单池的围边部构造为用于将电池组单池定位在根据本发明的蓄能器单元的框架元件中的靠置区域。在此尤其设置的是，第一框架元件包围电池组单池的第一半介壳，并且第二框架元件包围此电池组单池的第二半介壳，其中，所述围边部布置在框架元件之间。
对此，一个有利的构造变体方案设置的是，第一半介壳和第二半介壳借助于卷边粘合连接部和/或借助于粘合插连接部彼此相连。
在根据本发明的电池组单池的另一个有利的构造方案中，所述阴极与第一终端元件触接，其中，第一终端元件将第一半介壳在其外侧处穿通，并且其中，第一终端元件相对于第一半介壳电绝缘。作为对此的附加方案或备选方案设置的是，根据本发明的电池组单池的阳极与第二终端元件触接，其中，第二终端元件将第二半介壳在其外侧处穿通，并且其中，第二终端元件相对于第二半介壳电绝缘。在此，经过第一终端元件和/或第二终端元件有利地在多个这样的电池组单池的相互并列中将电池组单池电触接，从而通过相互并列实现了根据本发明的电池组单池的连接。在此构造方案中，第一半介壳和/或第二半介壳包括电池组单池的第一电极或第二电极，而本身不形成第一电极或第二电极。
为了解决开文提到的任务，此外建议了用于制造根据本发明的电池组单池的方法，其中，从金属的第一膜中形成带有第一外侧的第一半介壳，从从金属的第二膜中形成带有第二外侧的相应于第一半介壳构造的第二半介壳，所述形成如此地进行，即带有阴极和阳极的至少一个电极装置、尤其至少一个电池卷或电池堆能够由第一半介壳和第二半介壳包封，电极装置的阴极和阳极如此地能够导电地触接，即经过第一半介壳的第一外侧实现阴极的触接，并且经过第二半介壳的第二外侧实现阳极的触接，并且第一半介壳和第二半介壳彼此以不能够导电的方式相连。在此尤其优选地设置的是，借助深冲方法从金属的第一膜、尤其从第一金属膜中成形第一半介壳，和/或借助深冲方法从金属的第二膜、尤其从第二金属膜中成形第二半介壳。通过所述金属的膜的形变使得所述金属的膜有利地形状稳定。作为金属的第一膜尤其设置了特种钢膜或铜膜。作为金属的第二膜尤其设置了铝膜或由铝合金制造的膜。优选地，金属的第一膜和/或金属的第二膜分别具有在50μm和200μm之间的材料厚度。按照一个有利的构造方案，金属的第一膜和/或金属的第二膜分别是金属化的膜。
有利地，在根据本发明的方法中，在金属的第一膜处如此地布置有不能够导电的内层和/或如此地布置有不能够导电的外层，即所述内层至少部分地布置在第一半介壳的内侧处并且所述外层至少部分地布置在第一半介壳的外侧处，和/或在金属的第二膜处如此地布置有不能够导电的内层和/或如此地布置有不能够导电的外层，即所述内层至少部分地布置在第二半介壳的内侧处并且所述外层至少部分地布置在第二半介壳的外侧处。优选地，在将金属膜成形为半介壳前，实现将内层和/或外层布置在相应的金属膜处。为了提供在电池组单池的相应的外侧处的触接，分别将内层和外层进行中断。尤其设置的是，内层和外层对此分别具有通孔。
附图说明
结合在附图中所展示的实施例更加详细地阐释本发明的其它有利的具体情况、特征和构造方案细节以及尤其有利的构造方案。其中示出：
图1在示意性展示中示出了用于根据本发明的蓄能器单元的实施例的透视图；
图2在示意性展示中示出了用于根据本发明的蓄能器单元的框架元件的实施例的透视图；
图3在示意的强烈简化的展示中示出了用于带有根据本发明的蓄能器单元的框架元件的接触元件的连接元件的实施例；
图4在示意性展示中示出了用于根据本发明的蓄能器单元的框架元件的另外的实施例的透视图；
图5在示意性展示中示出了用于使用在根据本发明的蓄能器单元中的电池组单池的实施例的正视图；
图6在示意性展示中示出了对在图5中展示的电池组单池的顶视图；
图7在示意性展示中示出了用于使用在根据本发明的蓄能器单元中的电池组单池的另外的实施例的侧视图；
图8在示意性展示中示出了用于经过安全屏障来触接根据本发明的蓄能器单元的电池组单池的实施例；
图9在示意性展示中示出了用于经过安全屏障来触接根据本发明的蓄能器单元的电池组单池的另外的实施例；
图10在示意性展示中示出了用于使用在根据本发明的蓄能器单元中的电池组单池的另外的实施例；
图11在示意性展示中示出了用于使用在根据本发明的蓄能器单元中的电池组单池的另外的实施例；
图12在示意性展示中示出了用于使用在根据本发明的蓄能器单元中的根据本发明的电池组单池的另外的实施例；
图13在示意性展示中示出了用于使用在根据本发明的蓄能器单元中的根据本发明的电池组单池的另外的实施例；
图14在示意性展示中示出了用于使用在根据本发明的蓄能器单元中的根据本发明的电池组单池的另外的实施例；
图15在示意性的视图中示出了用于根据本发明的电池组单池的电极装置的实施例；
图16在示意性的视图中示出了用于根据本发明所构造的电池组单池的连接的实施例；
图17在示意性的视图中示出了用于根据本发明所构造的电池组单池的连接的另外的实施例；
图18在示意性的视图中示出了用于根据本发明所构造的电池组单池的连接的另外的实施例；
图19在示意性展示中示出了用于使用在根据本发明的蓄能器单元中的根据本发明的电池组单池的另外的实施例；
图20在示意性展示中示出了用于使用在根据本发明的蓄能器单元中的根据本发明的电池组单池的另外的实施例；
图21在示意性展示中示出了用于使用在根据本发明的蓄能器单元中的根据本发明的电池组单池的另外的实施例；
图22在示意性展示中示出了用于使用在根据本发明的蓄能器单元中的根据本发明的电池组单池的另外的实施例的透视地展示的截取部分；
图23在示意性展示中示出了用于使用在根据本发明的蓄能器单元中的根据本发明的电池组单池的另外的实施例的带有对该电池组单池的连接区域的强调的透视图；
图24a在示意性的视图中示出了有待制造的根据本发明所构造的电池组单池的制造状态的实施例的示意性展示；
图24b在示意性的视图中示出了有待制造的根据本发明所构造的电池组单池的另外的制造状态的实施例的示意性展示；
图24c在示意性的视图中示出了有待制造的根据本发明所构造的电池组单池的另外的制造状态的实施例的示意性展示；
图25在示意性展示中示出了用于使用在根据本发明的蓄能器单元中的根据本发明的电池组单池的另外的实施例；
图26在示意性展示中示出了用于使用在根据本发明的蓄能器单元中的根据本发明的电池组单池的另外的实施例；并且
图27在示意性的视图中示出了用于根据本发明所构造的电池组单池的连接的另外的实施例。
具体实施方式
在图1中所示的实施例示出了根据本发明的蓄能器单元1，该蓄能器单元在当前构造为电池组模块。
蓄能器单元1在此包括多个构造为次级的电池组单池的伽凡尼电池2。尤其设置的是，所述伽凡尼电池2是能够补充充电的锂离子电池。在此所述伽凡尼电池2如此地构造，使得其外侧3、4分别包括伽凡尼电池2的电极，即外侧3包括第一电极、例如正电极，并且第二外侧4包括第二电极6、例如负电极。在此，在在图1中所示的实施例中，第一外侧3形成第一电极5，并且第二外侧4形成第二电极6。
蓄能器单元1的伽凡尼电池2在此通过相互并列部9彼此在电方面经过通过所述外侧3、4所形成的电极5、6彼此电连接。在此，伽凡尼电池2通过多个框架元件7、8、12固定。
蓄能器单元1在此在端部10包括第一框架元件7，该第一框架元件形成蓄能器单元1的模块端板。第一伽凡尼电池2布置至该第一框架元件7处，其中，所述第一框架元件7部分地包封所述第一伽凡尼电池2。伽凡尼电池2的外套26的围边部25在此形成了靠置区域，利用该靠置区域使得蓄能器单元1的相应的伽凡尼电池2分别靠置在框架元件7、8、12处。
对于蓄能器单元1，第三框架元件12布置到第一框架元件7（该第一框架元件带有在其里面至半部地布置的伽凡尼电池2）处，其中，此第三框架元件12包围此伽凡尼电池2的另外的半部。此第三框架元件12此外包围被并列至所述第一伽凡尼电池2的另外的伽凡尼电池2至半部。以这种方式，多个第三框架元件12和另外的伽凡尼电池2彼此连接，其中，最后的伽凡尼电池2在伽凡尼电池2的相互并列部9的端部11处由第二框架元件8部分地包封。
在此，框架元件7、8、12分别经过固定元件13彼此能够解除地相连。在此，作为固定元件13尤其设置了卡钩，该卡钩嵌接到相应的卡锁部（在图1中未明确展示）中。以这种方式，所述第一框架元件7经过所述另外的第三框架元件12与第二框架元件8能够解除地相连。
框架元件7、8、12在根据本发明的蓄能器单元1的在图1中所示的实施例中构造为用于伽凡尼电池2的冷却装置并且对此具有各一个由冷却剂能够穿流的冷却通道16。
此外设置的是，框架元件7、8、12分别具有接触元件（在图1中未明确展示），其中，接触元件具有蓄能器单元1的各一个伽凡尼电池2，以用于测定电池组单池参数、尤其电池组单池电压和/或电池组单池电流和/或电池组单池温度。此外，框架元件7、8、12分别具有至少一个连接元件（在图1中未明确展示），该连接元件与接触元件能够导电地相连。框架元件7、8、12的连接元件在此与布置在框架元件7、8、12上的电路板18能够导电地相连。有利地，此电路板18包括电池管理系统的组件、尤其至少一个电池监控单元（CSC）。尤其能够设置的是，电池监控单元布置在第一框架元件7中或第二框架元件8中，正如在下文还要结合图2所阐释的那样。
在图7中展示了电池组单池2的有利的构造方案，该电池组单池尤其构造用于：装入在图1中所示出的蓄能器单元中。在此，所述电池组单池2包括两个半介壳28、29，该半介壳优选地分别由第一金属膜和第二金属膜借助深冲方法来制造。在此，作为第一金属膜尤其设置了特种钢，作为第二金属膜尤其设置了铝。在此，第一半介壳28的外侧3形成了电池组单池2的第一电极5，第二半介壳29的外侧4形成了电池组单池2的第二电极6。第一半介壳28和第二半介壳29在此彼此电绝缘。电池组单池2的第一半介壳28和第二半介壳29此外如此地构造，使得电池组单池2具有围边部25。围边部25在此作为支托区域构造用于布置在框架元件7、8、12处，正如在图1和2中所示那样。
在图2中展示了第一框架元件7、第三框架元件12和第二框架元件8。第一框架元件7在此构造用于布置在伽凡尼电池2的相互并列部9的端部10处，正如在图1中所示的那样。第二框架元件8构造用于布置在伽凡尼电池2的相互并列部9的另外的端部11处，正如在图1中所示的那样。所述第一框架元件7和所述第二框架元件8由此大约用作模块端板。在此，第一框架元件7和第二框架元件8具有闭合的面，该面向外封闭用于至少部分地容纳伽凡尼电池的容纳室，正如在图2中所展示的那样。此外，第一框架元件7或第二框架元件8包括电池监控单元（CSC）19，该电池监控单元优选地集成到电板中。
正如还在图2中展示的那样，框架元件7、8、12分别包括至少一个固定元件13、14、21，框架元件7、8、12经过该固定元件能够彼此能够解除地相连。在此，第一框架元件7和第三框架元件12具有各两个卡钩作为固定元件13，其中，卡钩被构造用于：嵌接到另外的框架元件的相应的构造为卡锁凹陷的固定元件14中。第三框架元件12分别具有两个卡钩作为固定元件13以及两个卡锁凹陷作为固定元件14。第二框架元件8具有两个卡锁凹陷作为固定元件14。此外，第一框架元件7和第三框架元件12分别具有前突21，该前突能够嵌接到另外的框架元件的对应地构造的凹陷（在图2中未明确地展示）中。
在图2中所展示的框架元件7、8、12还分别具有冷却通道（在图2中未明确展示），其中，所述冷却通道经过框架元件7、8、12的冷却剂输入接头17能够彼此相连。尤其，能够经过冷却剂输入接头17来连接冷却剂线路系统；尤其连接至第二框架元件8的冷却剂接头17。有利地，第一框架元件7的和第三框架元件12的冷却剂接头17用作另外的固定元件。
在图2中所展示的第三框架元件12还具有至少一个接触元件（在图2中未明确展示），其中，所述至少一个接触元件构造用于触接蓄能器单元的伽凡尼电池，以用于测定该伽凡尼电池的至少一个参数。所述至少一个接触元件在此与第三框架元件12的连接元件15能够导电地相连，其中，所述连接元件15尤其与电池监控单元能够相连。在图3中在示意地强烈地简化的展示中示出了带有用于触接伽凡尼电池2的相应的接触元件20的连接元件15，其中，经过该接触元件20能够测定伽凡尼电池的参数，尤其是电池电压和/或电池温度。
图4示出了用于根据本发明的蓄能器单元的第三框架元件12的有利的构造变体方案。不同于结合图1和图2所阐释的第三框架元件，在图4中所展示的第三框架元件12具有两个伸进由框架元件12所撑开的面22中的支托元件23，在建构根据本发明的蓄能器单元时被装入所述框架元件12中的伽凡尼电池利用该伽凡尼电池的支托区域靠置在该支托元件处。在图5和6中展示了这样的伽凡尼电池2的可能的构造方案。按照一个有利的构造方案，作为对连接元件15的附加方案或备选方案，支托元件23至少之一被构造用于在进行靠置的伽凡尼电池中的至少一个处进行温度量取和/或电压量取（Spannungsabgriff）。
图5在此示出了位于正视图中的伽凡尼电池2，其中，伽凡尼电池2的支托区域24构造为包括所述伽凡尼电池2的电极5、6的外侧3、4的凹陷。图6在顶视图中示出了图5中的伽凡尼电池2。
设置的是，在图4中所示的框架元件12如此地布置在在图5和6中所示的伽凡尼电池2处，使得支托元件23靠置在所述伽凡尼电池2的支托区域24处。然后在这个布置在所述伽凡尼电池2处的框架元件12中如此地引进一个另外的这样的伽凡尼电池2（正如在图5和图6中所示那样），使得该伽凡尼电池2的支托区域24靠置在框架元件12的支托元件23处。经过由所述伽凡尼电池2的外侧3、4所形成的电极5、6在此将伽凡尼电池2彼此电连接。然后，在伽凡尼电池2和框架元件12的这种变换的布置的相应的重复中，构建根据本发明的蓄能器单元，其中，该蓄能器单元的端部被第一框架元件和第二框架元件（正如例如结合图2所阐释的那样）封闭。
图8和9分别示出了经过用于将电池组单池2连接为根据本发明的蓄能器单元的安全屏障35进行的电池组单池2的电触接的实施例。电池组单池2在此分别具有带有阴极32和阳极33的电极装置。在此，示例地以强烈简化的方式示出了所述阴极32和所述阳极33。尤其，在电池组单池2中的电极装置27构造为电极卷（“胶冻卷”）或电极堆。在此，所述电极装置27分别由能够导电的第一半介壳28和能够导电的第二半介壳29包封。在此，阴极32经过能够导电的第一连接元件31、也即电的导体与相应的第一半介壳28相连。阳极33相应地经过能够导电的第二连接元件31' 、也即电的导体与相应的第二半介壳29相连。第一半介壳28由此形成了电池组单池2的第一电极，并且第二半介壳29形成了电池组单池2的第二电极。
在相邻的电池组单池2之间在在图8和9中所示的实施例中布置有安全屏障35，该安全屏障有利地阻碍了在电池组单池2之间的热学的链式反应并且还有利地作为机械的屏障阻碍了在电池组单池的热逃逸时对另外的电池组单池的损伤。这种安全屏障35尤其包括很差地热传导的填充材料36，该填充材料最大程度地减小在电池组单池2之间的热交换。所述填充材料36也能够作为温度吸收物起作用、优选是基于相变材料（pcm）。此外，安全屏障35提供了能够导电的连接部37，经过该连接部使得电池组单池2能够导电地彼此触接。在此，所述连接部37不必正如在图8和图9中所示那样穿过所述安全屏障35，而是也能够在该安全屏障的外侧环绕所述安全屏障35。优选地，所述能够导电的连接部37经过熔丝保险来实现。电池组单池2经过能够导电的连接部37电地串联，这通过线路图34图解。
在在图9中所示的实施例中，安全屏障35还包括冷却通道16并且由此还构造为用于对电池组单池2调温的冷却装置。
尤其设置的是，根据本发明的蓄能器单元的第三框架元件（例如结合图1所阐释的那样）在在图8和9中所示的实施例中构造了安全屏障35，其中，安全屏障35在此有利地定心地布置在框架元件中。
在图10中展示了一个另外的被构造用于与根据本发明的蓄能器单元进行使用的电池组单池2。电池组单池2在此构造为棱柱形的电池组单池。在图10中所展示的电池组单池2在此包括带有阴极32和阳极33的电极装置27。电极装置27在此由金属的壳47包围。电池组单池2在外侧3具有金属膜38，其中，阴极32经过第一电池端子49与金属膜38能够导电地触接。金属膜38借助于绝缘元件48相对于电池组单池2的金属的电池壳体47电绝缘。阳极33经过第二电池端子50与金属膜39相连，该金属膜布置在电池组单池2的第二外侧4处。利用绝缘元件48将金属膜39相对于电池壳体47电绝缘。
图11示出了在图10中所示的电池组单池2的构造变体方案，其中，阴极32（正如结合图10阐释的那样）与金属膜38触接。阳极33经过第二电池端子50直接与金属的电池壳体47能够导电地相连。也就是说，棱柱形的电池组单池2的金属的电池壳体47形成了电池组单池2的第二电极。由此，通过所述金属膜38和电池壳体47实现了这样的电池组单池2经过其外侧3、4通过这样的电池组单池2的相互并列而进行的电连接。
图12示出了被构造用于与根据本发明的蓄能器单元进行使用的电池组单池2的另外的实施例。用于根据本发明的电池组单池2的此实施例包括带有阴极32和阳极33的电极装置27。阴极32和阳极33在此按照袋式电池的类型由壳膜包围，该壳膜形成电池组单池2的内层43。
此外，电池组单池2包括第一半介壳28和第二半介壳29。在此，第一半介壳28借助深冲方法由金属的第一膜38形成。第二半介壳29借助深冲方法由金属的第二膜39形成。
在此，从电池组单池2的半介壳28、29和内层43中向外引出能够导电的连接元件31和31'，其中，所述第一连接元件31将阴极32与金属膜38能够导电地触接，并且所述第二连接元件31'将阳极33与金属膜39能够导电地触接。在此尤其设置的是，金属的第一膜38由特种钢形成并且金属的第二膜39由铝形成。
按照电池组单池2的一个有利的构造方案设置的是，第一半介壳28不是通过金属膜而是通过金属的壳膜形成。在此构造变体方案中同样设置的是，第二半介壳29通过金属化的第二壳膜形成。
在图13中展示了根据本发明的电池组单池2的一个另外的有利的构造方案。在此，所述电池组单池2按照袋式电池的类型来构造，其中，袋式电池的内部的壳膜被第一金属膜38和第二金属膜39取代，其借助深冲方法分别成形为壳半介壳28、29。所述金属膜38和金属膜39在此通过绝缘元件30彼此电绝缘。经过借助第一连接元件31实现的内部触接部使得阴极32与第一金属膜38相连。经过借助第二连接元件31'实现的内部触接部使得阳极33与第二金属膜39能够导电地相连。
尤其，图13示出了用于与根据本发明的蓄能器单元进行使用的电池组单池2，其中，电池组单池2具有由第一半介壳28和由第二半介壳29包围的带有阴极32和阳极33的电极装置27。第一半介壳28和第二半介壳29在此经过连接区域相连，将第一半介壳28相对于第二半介壳29电绝缘的绝缘元件30引进该连接区域中。第一半介壳28在此包括电池组单池2的第一电极5，并且第二半介壳29包括电池组单池2的第二电极6。第一半介壳28包括金属的第一膜38并且第二半介壳29包括金属的第二膜39。电池组单池2按照袋式电池的类型来构造，其中，金属的第一膜38借助深冲方法成形为第一半介壳28，并且金属的第二膜39借助深冲方法成形为第二半介壳29。电极装置27的阴极32与第一半介壳28能够导电地相连，并且电极装置27的阳极33与第二半介壳29能够导电地相连。
电池组单池2的构造方案在此实现了多个这样的电池组单池2通过相互并列利用其外侧3、4进行的连接，这例如在图16、图17和图18中被展示。
在图16中，电池组单池2在此通过相互并列进行电地串联，这通过线路图34表明。有利地，在此对于连接所述电池组单池2不需要电池连接器，这有利地有助于减轻重量。
在图17中，两个电池组单池2通过与阳极33相连的半介壳29的触接而电地并联，这通过线路图34表明。在此，电池组单池2的阴极32借助于接触元件52、尤其构造为金属膜或构造为金属弓架的能够导电的接触元件52能够导电地彼此相连。按照一个有利的未示出的构造变体方案，阴极32的触接经过大电流电路板来进行，通过该大电流电路板来提供接触元件52。
同样地，通过电池组单池2的简单的相互并列并且在使用接触元件52的情况下，在在带有四个电池组单池2的在图18中所示的实施例中实现了两个并联的电池组单池2的串联，这通过线路图34表明。
这样的有利的连接也例如能够用例如在图14中所示那样构造的电池组单池2实现。在在图14中示出的用于根据本发明的电池组单池的实施例中，不同于在图13中所示的实施例，将连接元件31和31'从半介壳28、29中并且由此大约从电池组单池2中向外引出，从而实现了第一金属膜38和第二金属膜39的外部触接。
在图15中展示了用于在在所示的电池组单池2中有待设置的带有阴极32和阳极33的电极装置27的实施例。阴极32在此经过构造为接触旗的第一连接元件31触接。阳极33经过构造为接触旗的第二连接元件31'触接。在此在阳极33和阴极32之间布置有分离器51，该分离器在其它的附图中为更加清楚起见未被明确地展示。但是正如已经实施的那样，也尤其设置了电极卷（“胶冻卷”）作为根据本发明的电池组单池的电极装置。
图19、图20和图21示出了用于根据本发明的电池组单池2的有利的实施例。电池组单池2能够尤其是锂离子电池。尤其，电池组单池2构造为用于与根据本发明的蓄能器单元进行使用。
分别在图19、图20和图21中所示的电池组单池2分别包括至少一个带有阴极32和阳极33的第一电极装置27并且至少一个带有阴极32和阳极33的第二电极装置27'。所述至少一个第一电极装置27和所述至少一个第二电极装置27'在此由电池组单池2的第一半介壳28和由电池组单池2的第二半介壳29包封。第一半介壳28和第二半介壳29在此经过连接区域不能够导电地相连。在此，在所述连接区域中如此地布置有至少一个绝缘元件30，即第一半介壳28相对于第二半介壳29电绝缘。
第一半介壳28在此分别形成电池组单池2的第一电极，并且第二半介壳29形成电池组单池2的第二电极。在此，从金属的第一膜38中形成第一半介壳28。从金属的第二膜39中形成第二半介壳29。
所述至少一个第一电极装置27和所述至少一个第二电极装置27'在此分别由不能够导电的内层43包围，第一半介壳28和第二半介壳29向外连接至该内层。
第一电极装置27的阴极32在此能够导电地触接电池组单池2的第一半介壳28。第二电极装置27'的阳极33能够导电地触接电池组单池2的第二半介壳29。
电池组单池2还包括至少一个构造为离子的屏障的分离元件41，该分离元件分别布置在第一电极装置27和第二电极装置27'之间，并且第一电极装置27与第二电极装置27'在空间上分离但是在此实现了溶剂交换。所述至少一个分离元件41在此由第一电极装置27的阳极33和第二电极装置27'的阴极32能够导电地触接，也就是说，所述电极装置电地串联，这通过相应的线路图34图解。尤其，所述分离元件41能够构造为尤其由镍铝形成的双金属，其中，阳极33和阴极33直接地电连接。作为备选方案，分离元件41也能够尤其由聚乙烯（PE）和/或聚丙烯（PP）和/或聚醚醚酮（PEEK）形成，其中，所述电接触经过接触旗来建立（在图19至21中未示出）。
在在图19中所示的实施例中，电池组单池2在此包括第一电极装置27和第二电极装置27'。
在在图20中所示的实施例中，电池组单池2包括第一电极装置27、第二电极装置27'、第三电极装置27''和第四电极装置27'''，其中，分别在所述电极装置之间接进分离元件41。分离元件41在此有利地通过电池框架53固定。
在在图21中所示的用于根据本发明的电池组单池2的实施例中（该电池组单池同样包括四个彼此相连的电极装置27、27'、27''、27'''），在第一半介壳28和第二半介壳29之间在所述连接区域42中布置有带有用于将电池组单池2调温的冷却通道16的冷却装置。在此，在电池组单池2运行时，冷却通道16有利地由冷却剂穿流。有利地，冷却通道16构造为能够与其它的电池组单池2的冷却通道相连。半介壳28、29也能够尤其构造为带有侧向的分离元件的塑料框架或冷却框架。
图22示出了用于根据本发明所构造的电池组单池2的另一个有利的实施例，该电池组单池带有由第一金属膜38形成的第一半介壳28和由第二金属膜39形成的第二半介壳29。第一半介壳28和第二半介壳29在此经过连接区域42相连。在所述连接区域42中，第一半介壳28和第二半介壳29分别具有扁平地走出的围边部25，其中，所述第一半介壳28的围边部25与所述第二半介壳29的围边部25彼此以不能够导电的方式相连。对此，在所述第一半介壳28的围边部25与所述第二半介壳29的围边部25之间装入了电绝缘的绝缘元件30，优选是不能够导电的粘合剂。
在在图23中所示的用于根据本发明的电池组单池2的实施例中，将半介壳28、29的连接另外地进行解决。在在图23中所展示的放大的区段中示意展示了这一点。优选地由聚醚醚酮形成的保持器框架56连同电池组单池2的形成所述阳极的第二半介壳28构造了槽部54，电池组单池2的形成所述阴极的第一半介壳29嵌接到该槽部中。在此，半介壳28、29的稳定的连接借助于引进所述槽部54中的连接材料55来建立，其中，所述连接介质55有利地通过经匹配的弹性模量在电池组单池2运行时作为补偿元件起作用。此外，所述连接材料55以及保持器框架56优选是电解质稳定的并且表现为用于潮气（H2O）和溶解剂的扩散屏障。此外，连接材料55也作为电的绝缘元件起作用。尤其，作为连接材料55建议了2组分环氧基树脂（2K-Epoxy）。有利地，能够以这种方式和方法实现粘-插连接。
作为另外的有利的（未示出的）连接备选方案设置的是，根据本发明构造的电池组单池2的第一半介壳28和第二半介壳29借助翻边-粘合连接部彼此相连。
参照图24a、图24b和图24c，更加详细地阐释了用于用于制造根据本发明的电池组单池2的根据本发明的方法的实施例。
首先，在金属的第一膜38、优选地特种钢膜处布置有不能够导电的内层43（优选是聚丙烯层）和不能够导电的外层44（优选是涤纶层或尼龙层），正如在图24a中所示那样。在此，该层装置优选地具有在50μm和200μm之间的厚度。
在另外的方法步骤中，从设有内层43和外层44的金属的第一膜38中通过深冲方法成形了第一半介壳28，正如在图24b中所示那样。通过箭头57标识的半介壳28的高度在此优选地计为在3.8mm和10mm之间。
以相应的方式，有利地制造了第二半介壳（在图24a至24c中未示出），其中，作为金属膜为此优选地使用铝膜。
然后，将电极装置27、优选地电池卷（“胶冻卷”）引进到第一半介壳28中。在此，经过所述电极装置27的第一终端元件45将半介壳38的金属膜38电触接。对此，事先所述内层43设有通孔59并且所述外层44设有通孔58。通过所述电极装置27与金属膜38的触接，较晚地有利地实现了经过电池组单池的通过半介壳28所形成的外侧进行的触接。
作为另外的方法步骤设置的是，电解质引进到半介壳中，并且该半介壳例如通过粘接（优选地是正如结合图22和图23所阐释的粘接那样）或翻边-粘合连接部被密封地闭锁。
图25和图26示出了借助根据本发明的方法构造的根据本发明的电池组单池2的有利的实施例。在这些电池组单池2中，将电极装置27的第一电极与第一终端元件45触接，其中，所述第一终端元件45触接第一半介壳28的第一金属膜38，正如结合图24c所阐释的那样。电极装置27的第二电极与第二终端元件46触接，其中，第二终端元件46在第二半介壳29的外侧处穿透该第二半介壳。在此，将第二终端元件46相对于第二半介壳29、尤其相对于第二金属膜39通过绝缘体元件48进行电绝缘。
在在图26中所示的实施例中，相比于在图25中所示的实施例，将第二终端元件46进行偏置。通过在电池组单池的一个外侧处的第一终端元件45相对于在电池组单池的另一个外侧处的第二终端元件46的不同的定位，有利地提供了防护，该防护阻碍电池组单池的无意的“错误”的触接。
图27示出了正如在图25中所示那样的这样的电池组单池2的有利的串联。在图27中所示的电池组单池2相对于在图25中所示的电池组单池2还具有冷却装置。例如，在图27中的冷却装置通过冷却通道16和空气冷却部60来实现。
在附图中所展示的并且结合这些附图所阐释的实施例用于阐释本发明并且不局限于这些实施例。

Claims (23)

1.带有多个伽凡尼电池（2）的蓄能器单元（1），其中，所述伽凡尼电池（2）分别具有包括第一电极（5）的第一外侧（3）和包括第二电极（6）的第二外侧（4），并且所述伽凡尼电池（2）通过所述伽凡尼电池（2）的相互并列部（9）利用外侧（3、4）经过所述电极（5、6）彼此电连接，其特征在于，所述蓄能器单元（1）包括直接地或间接地彼此相连的第一框架元件（7）和第二框架元件（8），其中，所述第一框架元件（7）布置在所述伽凡尼电池（2）的相互并列部（9）的一个端部（10）处，并且所述第二框架元件（8）布置在所述伽凡尼电池（2）的相互并列部（9）的另一个端部（11）处，其中在所述第一框架元件（7）和所述第二框架元件（8）之间布置有至少一个第三框架元件（12），所述第三框架元件（12）至少部分地包围所述蓄能器单元（1）的至少一个伽凡尼电池（2），其中所述第一框架元件（7）通过所述至少一个第三框架元件（12）与所述第二框架元件（8）相连，并且其中所述第一、第二和第三框架元件（7、8、12）分别具有至少一个固定元件（13、14、21），其中相邻的框架元件（7、8、12）分别通过所述至少一个固定元件（13、14、21）彼此相连。
2.按照权利要求1所述的蓄能器单元（1），其特征在于，所述至少一个第三框架元件（12）相应地布置在蓄能器单元（1）的互相电连接的伽凡尼电池（2）的相同大小的编组之间。
3.按照权利要求1或2所述的蓄能器单元（1），其特征在于，第一框架元件（7）和/或第二框架元件（8）和/或所述至少一个第三框架元件（12）分别具有至少一个接触元件（20），其中，所述至少一个接触元件（20）触接所述蓄能器单元（1）的至少一个伽凡尼电池（2），以用于测定所述伽凡尼电池（2）的至少一个参数。
4.按照权利要求3所述的蓄能器单元（1），其特征在于，所述第一框架元件（7）和/或第二框架元件（8）和/或所述至少一个第三框架元件（12）分别具有至少一个连接元件（15），该连接元件与所述至少一个接触元件（20）能够导电地相连，其中，所述至少一个连接元件（15）与电池监控单元（19）相连和/或与电池监控单元能够相连。
5.按照权利要求1或2所述的蓄能器单元（1），其特征在于，第一框架元件（7）和/或第二框架元件（8）和/或所述至少一个第三框架元件（12）包括电池监控单元（19）。
6.按照权利要求1或2所述的蓄能器单元（1），其特征在于，第一框架元件（7）和/或第二框架元件（8）和/或所述至少一个第三框架元件（12）分别构造为冷却装置，以用于对所述蓄能器单元（1）的至少一个伽凡尼电池（2）进行调温。
7.按照权利要求1或2所述的蓄能器单元（1），其特征在于，所述第一框架元件（7）和/或第二框架元件（8）和/或所述至少一个第三框架元件（12）分别包括至少一个伸进由相应的框架元件撑开的面（22）中的支托元件（23），蓄能器单元（1）的至少一个伽凡尼电池（2）利用该伽凡尼电池（2）的支托区域（24）靠置在该支托元件处。
8.按照权利要求1或2所述的蓄能器单元（1），其特征在于，所述蓄能器单元（1）包括至少一个安全屏障（35），该安全屏障布置在蓄能器单元（1）的两个相邻布置的伽凡尼电池（2）之间，其中，所述安全屏障（35）提供了在这些伽凡尼电池（2）之间的能够导电的连接（37）并且被构造用于：阻碍在这些伽凡尼电池（2）之间的热学的链式反应。
9.按照权利要求8所述的蓄能器单元（1），其特征在于，
所述至少一个安全屏障（35）还构造为冷却装置，以用于对包围所述安全屏障（35）的伽凡尼电池（2）进行调温。
10.按照权利要求8所述的蓄能器单元（1），其特征在于，所述至少一个第三框架元件（12）构造为安全屏障（35）。
11.用于按照权利要求1至10中任一项所述的蓄能器单元（1）的伽凡尼电池，其中，所述伽凡尼电池具有至少一个由第一半介壳（28）和由第二半介壳（29）包围的带有至少一个阴极（32）和至少一个阳极（33）的电极装置（27），其中，所述第一半介壳（28）和第二半介壳（29）经过连接区域（42）相连，并且所述第一半介壳（28）包括所述伽凡尼电池的第一电极（5）并且第二半介壳（29）包括所述伽凡尼电池的第二电极（6）。
12.按照权利要求11所述的伽凡尼电池，其特征在于，第一半介壳（28）包括金属的第一膜（38），并且第二半介壳（29）包括金属的第二膜（39）。
13.按照权利要求12所述的伽凡尼电池，其特征在于，伽凡尼电池按照袋式电池的类型来构造，其中，金属的第一膜（38）借助深冲方法成形为第一半介壳（28），并且金属的第二膜（39）借助深冲方法成形为第二半介壳（29）。
14.按照权利要求12或13所述的伽凡尼电池，其特征在于，所述至少一个电极装置（27）的阴极（32）与所述第一半介壳（28）能够导电地相连，并且所述至少一个电极装置（27）的阳极（33）与所述第二半介壳（29）能够导电地相连，其中，在第一半介壳（28）和第二半介壳（29）之间在所述连接区域（42）中如此地布置有至少一个绝缘元件（30），即所述第一半介壳（28）相对于所述第二半介壳（29）电绝缘。
15.按照权利要求12或13所述的伽凡尼电池，其特征在于，所述电极装置（27）由不能够导电的内层（43）包围，第一半介壳（28）和第二半介壳（29）向外连接至该内层。
16.按照权利要求15所述的伽凡尼电池，其特征在于，所述至少一个电极装置（27）的阴极（32）经过第一连接元件（31）与第一半介壳（28）能够导电地相连，并且所述至少一个电极装置（27）的阳极（33）经过第二连接元件（31'）与第二半介壳（29）能够导电地相连，其中，所述第一连接元件（31）和第二连接元件（31'）从所述内层（43）和所述伽凡尼电池的半介壳（28、29）中向外引出，并且所述第一连接元件（31）在该第一半介壳（28）的外侧（3）处能够导电地触接该第一半介壳，并且所述第二连接元件（31'）在该第二半介壳（29）的外侧（4）处能够导电地触接该第二半介壳。
17.按照权利要求11或12所述的伽凡尼电池，其特征在于，所述伽凡尼电池包括带有阴极（32）和阳极（33）的至少一个第一电极装置（27）和带有阴极（32）和阳极（33）的至少一个第二电极装置（27'），其中，第一电极装置（27）的阴极（32）能够导电地触接所述伽凡尼电池的第一半介壳（28），第二电极装置（27'）的阳极（33）能够导电地触接所述伽凡尼电池的第二半介壳（29），并且所述伽凡尼电池分别在第一电极装置（27）和第二电极装置（27'）之间包括能够导电的、将第一电极装置（27）从第二电极装置（27'）在空间上分离的分离元件（41），该分离元件被第一电极装置（27）的阳极（33）和第二电极装置（27'）的阴极（32）能够导电地触接。
18.按照权利要求11或12所述的伽凡尼电池，其特征在于，在第一半介壳（28）和第二半介壳（29）之间在连接区域（42）中布置有至少一个冷却装置，以用于对伽凡尼电池调温。
19.按照权利要求11或12所述的伽凡尼电池，其特征在于，第一半介壳（28）和第二半介壳（29）在所述连接区域（42）中分别具有扁平地走出的围边部（25），其中，所述第一半介壳（28）的围边部（25）与所述第二半介壳（29）的围边部（25）彼此以不能够导电的方式相连。
20.按照权利要求11或12所述的伽凡尼电池，其特征在于，第一半介壳（28）和第二半介壳（29）借助于卷边粘合连接部和/或借助于粘-插连接部彼此相连。
21.按照权利要求11或12所述的伽凡尼电池，其特征在于，阴极（32）与第一终端元件（45）触接，其中，所述第一终端元件（45）在第一半介壳（28）的外侧（3）穿通该第一半介壳，并且其中，第一终端元件（45）相对于第一半介壳（28）电绝缘，和/或阳极（33）与第二终端元件（46）触接，其中，第二终端元件（46）在第二半介壳（29）的外侧（4）穿通该第二半介壳，并且其中，第二终端元件（46）相对于第二半介壳（29）电绝缘。
22.用于制造按照权利要求11至21中任一项所述的伽凡尼电池的方法，其中，
从金属的第一膜（38）中成形带有第一外侧（3）的第一半介壳（28），
从金属的第二膜（39）中成形带有第二外侧（4）的对应于第一半介壳（28）构造的第二半介壳（29），所述成形如此地进行，即带有阴极（32）和阳极（33）的至少一个电极装置（27）能够由第一半介壳（28）和第二半介壳（29）包封，
电极装置的阴极（32）和阳极（33）如此地能够导电地触接，即经过第一半介壳（28）的第一外侧（3）实现阴极（32）的触接，并且经过第二半介壳（29）的第二外侧（4）实现阳极（33）的触接，并且
第一半介壳（28）和第二半介壳（29）彼此以不能够导电的方式相连。
23.按照权利要求22所述的方法，其特征在于，在金属的第一膜（38）处如此地布置有不能够导电的内层（43）和/或如此地布置有不能够导电的外层（44），即所述内层（43）至少部分地布置在第一半介壳（28）的内侧处并且所述外层（44）至少部分地布置在第一半介壳（28）的外侧（3）处，和/或在金属的第二膜（39）处如此地布置有不能够导电的内层（43）和/或如此地布置有不能够导电的外层（44），即所述内层（43）至少部分地布置在第二半介壳（29）的内侧处并且所述外层（44）至少部分地布置在第二半介壳（29）的外侧（4）处。
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