CN108140754B - 用于储存电能的电池模块、电池组和壳体 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于储存电能的电池模块、一种具有这种电池模块的电池组和一种用于这种电池模块的模块壳体。模块壳体包括内室，在内室中设置n个电池，所述电池分别具有至少一个正电极和至少一个负电极。在此，n≥2并且模块壳体在此具有至少三个外部电接线柱。电池组包括至少两个这样的电池模块。所述模块壳体包括至少三个穿通部，电导体穿过所述穿通部从所述模块壳体的内部向外引导。

Description

用于储存电能的电池模块、电池组和壳体
技术领域
如下所描述的本发明涉及一种用于储存电能的电池模块和一种具有这种电池模块的电池组，尤其是用于应用于混合动力车辆中。
背景技术
在混合动力车辆中，在纯混合（缩写：HEV代表“hybrid electric vehicle（混合电动汽车）”与所谓的插电式混合（缩写：PHEV，代表plug-in hybrid electrical vehicle（插电式混合电动汽车））之间进行区分，插电式混合也称作插座式混合。
HEV是机动车，该机动车由电动机和内燃机驱动。HEV具有两个储能器，用于燃料如汽油、柴油或氢的油箱和用于储存电能的电池组。此外，该HEV具有内燃机和电动机，它们与两个储能器耦合。并未规定由外部能量源对电池充电。
PHEV原则上具有与HEV相同的结构。然而，在PHEV情况下，电池组也可以在外部在电网处充电。电池组在PHEV情况下大多比在HEV的情况下尺寸设计得更大。
作为电池组不仅在HEV的情况下而且也在PHEV的情况下大多使用模块化的系统，所述模块化的系统包括多个串联连接的电池，所述电池分别具有正的和负的电极。电池通常具有带有两个外部接线柱的壳体。接线柱中的一个与至少一个正的电极耦合，另一接线柱与至少一个负的电极耦合。电池的串联连接通常经由接线柱进行。这样，例如十二个基于锂离子的电池可以接线成电池组，该电池组具有50.4V的最大电压。
发明内容
本发明基于的任务是，提供一种模块化构建的电池组，所述电池组在不改变由电池组包括的电池模块的类型或数量的情况下灵活地且简单地与HEV和PHEV中的不同要求匹配，尤其是在分别所需的电压方面进行匹配。
该任务通过本发明提出的用于储存电能的电池模块以及电池组来解决。此外，本发明还包括模块壳体。电池模块、电池组的优选的实施形式也在本发明中予以限定。
根据本发明的电池模块包括：
• 模块壳体，以及
• 在模块壳体之内的n个电池组，所述电池组分别具有至少一个正的电极和至少一个负的电极。
在此，n≥2并且模块壳体在此具有至少三个外部电接线柱，且所述模块壳体由金属构成。
作为n个电池，电池模块可以原则上包括任何类型的电化学电池。特别优选地，电池模块包括电池组电池或电容器电池，或也包括由电池组电池和电容器电池构成的组合。作为电池，不仅可以使用单电池而且可以使用电池复合件，所述电池复合件包括多个单电池。特别优选地，n个电池是n个单电池。
单电池的最简单情况是如下电池，其包括正的电极和负的电极，即带有如下序列的电池：
• 正的电极/隔离器/负的电极。
此外，所谓的双电池视为单电池，即具有如下序列的电池：
• 正的电极/隔离器/负的电极/隔离器/正的电极，或
• 负的电极/隔离器/正的电极/隔离器/负的电极。
作为电池复合件例如可以使用由多个单电池构成的堆叠，所述单电池具有所述的序列中的一个。如果电池或电池复合件包含两个或更多个具有相同极性的电极，则通常优选的是，这些电极经由相应的导体彼此电连接，大多通过焊接来彼此连接。
在一个优选的实施形式中，n个电池中的每个电池具有自己的电池壳体，尤其由复合膜构成的壳体，复合膜例如是金属塑料复合膜。在该模块壳体中于是设置n个电池壳体。
但也可能的是，n个电池不具有自己的电池壳体。在此情况下，模块壳体用作电池壳体。n个电池于是例如可以具有共同的电解质系统。
在优选的实施形式中，电池模块包括n个基于锂离子的电池，即如下电池，其中在充电和放电过程中锂离子从正的电极向负的电极以及相反地从负的电极向正的电极迁移。电池可以在模块壳体之内呈卷绕形式或堆叠地存在。
在一些特别优选的实施形式中，模块壳体包含作为电池n=2卷绕的单电池。
优选的是，n个电池在模块壳体之内全部相同。这应该被理解为，电池由相同材料和部件制造并且在分别相同的条件下制造，并且所述电池分别具有相同的结构、相同的标称电容和相同的标称电压。
特别优选地，在模块壳体之内设置n=2个相同的电池，尤其是n=2个相同卷绕的单电池。
至少三个外部的电接线柱原则上可以用于直接接触处于模块壳体之外的电消耗器。然而，所述接线柱优选地用于将电池模块与至少一个另外的电池模块的极连接，优选与相同类型的至少一个另外的电池模块的极连接。
设置在模块壳体的外侧上的金属组件大多用作接线柱。然而，模块壳体本身也可以用作为电接线柱中的一个或至少作为在接线柱中的一个与在模块壳体之内设置的电极中的一个之间的电桥，前提条件是模块壳体导电地构成。
优选地，根据本发明的电池模块的特征在于，模块壳体要么具有
• 两个正的外部电接线柱和至少一个负的外部接线柱，所述两个正的外部电接线柱与n个电池的正电极连接，所述至少一个负的外部电接线柱与n个电池的负电极电连接，
要么具有
• 两个负的外部电接线柱和至少一个正的外部电接线柱，所述两个负的外部电接线柱与n个电池的负电极连接，所述至少一个正的外部电接线柱与n个电池的正电极电连接。
特别优选地，电池模块的特征在于如下特征中的至少一个，尤其是如下特征的组合：
• 模块壳体具有第一正的外部电接线柱和第二正的外部电接线柱。
• 模块壳体具有第一负的外部电接线柱和第二负的外部电接线柱。
• 这两个第一接线柱属于第一电流回路。
• 这两个第二接线柱属于第二电流回路。
• 第一电流回路和第二电流回路彼此分开。
在一个改进方案中，在根据本发明的电池模块的这样的特别优选的设计方案中
• 在模块壳体之内，设置第一电池以及第二电池，所述第一电池具有至少一个第一正电极和至少一个第一负电极，所述第二电池具有至少一个第二正电极和至少一个第二负电极，以及
• 至少一个第一正电极与第一正的外部电接线柱电连接，以及
• 至少一个第一负电极与第一负的外部电接线柱电连接，以及
• 至少一个第二正电极与第二正的外部电接线柱电连接，以及
• 至少一个第二负电极与第二负的外部电接线柱电连接。
在根据本发明的电池模块的一些实施形式中，可以优选的是，在模块壳体之内设置彼此不同的电池。该变型方案尤其在如下情况下可以是有利的：不同的电池具有相同的电解质系统。例如可能的是，将基于C//NMC（Li-镍-锰-钴）的电池与基于C//LFP（Li-磷酸铁）的电池组合。两个系统作为电解质通常使用在有机溶剂（大多由两种或更多种有机碳酸盐构成的混合物）中溶解的锂盐。
通过具有至少三个外部电接线柱的电池模块的根据本发明的设计方案，可以将两个或更多个电池彼此分开地安置在同一模块壳体中。电池模块可以相应地提供不同的电压。
多个电池模块根据需求可以经由其外部接线柱串联或并联连接。由此，可以以高灵活性和非常低成本地构建电池组。这样，例如十二个相同的基于锂离子的电池模块（单电池的关断电压=4.2V）可以连接成具有1x50.4V或2x50.4伏特或甚至 1x100.8V的电池组，所述电池模块分别配备有所提及的第一电池和所提及的第二电池并且分别具有两个正接线柱和两个负接线柱，这些接线柱以所描述的方式与第一单电池和第二单电池的电极耦合。1x50.4V的电池必要时也可以利用仅六个这样的电池模块形成。特别地，电池模块因此适用于具有直至≤60V的电压的非常紧凑的电池的结构。这样的电池组例如适用于开头所述的HEV和PHEV。
包括根据本发明的电池模块、优选两个或更多个根据本发明的电池模块的每个电池组是本发明的主题。电池模块在此优选经由其外部电接线柱彼此串联或并联连接。
在一个特别优选的实施形式中，根据本发明的电池包括根据上面所描述的优选的实施形式的第一电池模块和第二电池模块，其中
• 模块壳体具有第一正的外部电接线柱和第二正的外部电接线柱，
• 模块壳体具有第一负的外部电接线柱和第二负的外部电接线柱，
• 这两个第一接线柱属于第一电流回路，
• 这两个第二接线柱属于第二电流回路，
• 第一电流回路和第二电流回路彼此分开，
其中第一电池模块的第一正的外部电接线柱与第二电池模块的第一负的外部电接线柱电连接，以及第一电池模块的第二正的外部电接线柱与第二电池模块的第二负的外部电接线柱电连接。
在两个特别优选的实施形式的可能的改进方案中，电池组包括m个这样串联连接的电池模块，其中m优选为12，并且相邻的电池模块优选分别如第一电池模块和第二电池模块那样连接。
优选地，电池组包括至少一个基于C//NMC（Li-镍-锰-钴）和/或基于C//LFP（Li-磷酸铁）的电池。
电池组可以包括容器，在该容器中并排设置彼此连接的电池模块。在此，例如可以是由塑料构成的容器。
根据本发明的模块壳体尤其针对根据本发明的电池模块构造。该模块壳体的特征在于，其具有至少三个穿通部，优选四个穿通部，电导体穿过所述穿通部从所述模块壳体的内部向外引导。电导体例如可以是极螺栓。
模块壳体可以由金属、例如铝板构成。
优选地，模块壳体由容器组成，所述容器具有矩形的壳体底部和四个以直角相对于所述壳体底部设置的侧壁以及壳体盖，所述壳体盖基本上具有与壳体底部相同的形状和大小。换言之，壳体模块优选是方形的。通常情况下，壳体盖难以给出轮廓（kaumprofilieren），并且可以称作近似平坦的。模块壳体大多被封闭，其方式是：壳体盖的边缘与容器的开口边缘焊接。
特别优选地，该模块壳体由金属如所述的铝板构成并且该模块壳体由容器组成，所述容器具有矩形的壳体底部和所描述的壳体盖。
当模块壳体由金属构成时，穿过穿通部的电导体必须与模块壳体绝缘。
在优选的实施形式中，该模块壳体也可以由金属膜或由金属塑料复合膜构成。后者优选多层地构建并且优选包括由铝构成的至少一个层。
附图说明
本发明的其他特征以及从本发明得到的优点从如下对附图的描述中得到，借助附图示出了本发明。下文中所描述的实施例仅用于阐述和更好理解本发明并且决不能理解为限制性的。
图1示出了现有技术电池组的俯视图；
图2示出了根据本发明的电池模块的实施形式的俯视图；
图3示出了根据本发明的电池组的实施形式的俯视图；
图4示出了根据本发明的电池组的另一实施形式的俯视图。
具体实施方式
图1（现有技术）示出了电池组100的俯视图，所述电池组由传统的电池组成，所述电池分别具有壳体，所述壳体具有两个电接线柱（正极和负极）。附图是示意图。
电池组总共包括十二个基于锂离子的电池1-12（各个模块的电压：4.2V）。相邻的电池的正极和负极分别经由其接线柱彼此电连接。通过串联连接，十二个电池可以连接成具有50.4V的最大电压的电池组。
图2示出了根据本发明的电池模块200的实施形式的俯视图。电池模块200包括两个卷绕电池201和202，其分别具有至少一个正电极和至少一个负电极。此外，所述电池模块包括四个外部接线柱，正接线柱205和208和负接线柱206和207。电池201和202设置在模块壳体209之内。模块壳体209由容器209b（为了更好的清楚性在此透视地表示）组成，所述容器具有矩形壳体底部和四个以直角相对于壳体底部设置的侧壁以及壳体盖209a，所述壳体盖基本上具有与壳体底部相同的形状和大小。
正的接线柱205与两个卷绕电池201和202中的一个卷绕电池的至少一个正的电极电连接。正的接线柱208与两个卷绕电池201和202中的另一个卷绕电池的至少一个正的电极电连接。负的接线柱206与两个卷绕电池201和202中的一个卷绕电池的至少一个负的电极电连接。负的接线柱207与两个卷绕电池201和202中的另一个卷绕电池的至少一个负的电极电连接。两个接线柱205和206属于第一电流回路203。两个接线柱207和208属于第二电流回路204。第一电流回路203和第二电流回路204彼此分开。
因为卷绕电池201和202是相同的电池（具有4.2V电压的锂离子电池），所以第一电路和第二电路分别提供相同的电压（U1=U2）。
图3示出了根据本发明的电池组300的实施形式的俯视图（示意性），所述电池组由电池模块组成，如在图2中所示的那样。电池模块1-12中的每个都相应地具有模块壳体，所述模块壳体具有四个电接线柱（两个负极和两个正极）。
相邻的电池模块的正极和负极分别经由其接线柱彼此电连接。十二个电池模块的所选择的连接提供了电池组，所述电池组可以两次（彼此无关地）提供50.4V的最大电压。
图4示出了根据本发明的电池组400的实施形式的俯视图（示意性），所述电池组由电池模块组成，如在图2中所示的那样。电池模块1-12中的每个都相应地具有壳体，所述壳体具有四个电接线柱（两个负极和两个正极）。
相邻的电池模块的正极和负极分别经由其接线柱彼此电连接。此外，电池模块1的正的接线柱与电池模块12的负的接线柱电连接。十二个电池模块的所选择的连接提供了电池组，所述电池组可以提供100.8 V的最大电压。

Claims (11)

1.用于储存电能的电池模块，包括：
• 模块壳体，以及
• 在模块壳体之内的n个电池，所述电池分别具有至少一个正的电极和至少一个负的电极，
其中n≥2并且所述模块壳体具有至少三个外部的电接线柱，
其中所述模块壳体由金属构成，且
其中所述模块壳体是电接线柱中的一个。
2.根据权利要求1所述的电池模块，
其特征在于，
所述电池模块包括n个电池组电池和/或电容器电池作为n个电池。
3.根据权利要求1所述的电池模块，
其特征在于，
所述模块壳体具有：
• 两个正的外部电接线柱和至少一个负的外部电接线柱，所述两个正的外部电接线柱与n个电池的正电极电连接，所述至少一个负的外部电接线柱与n个电池的负电极电连接，
或
• 两个负的外部电接线柱和至少一个正的外部电接线柱，所述两个负的外部电接线柱与n个电池的负电极电连接，所述至少一个正的外部电接线柱与n个电池的正电极电连接。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电池模块，
其特征在于，
所述模块壳体具有：
• 第一正的外部电接线柱和第二正的外部电接线柱，
• 第一负的外部电接线柱和第二负的外部电接线柱，
• 这两个第一接线柱属于第一电流回路，
• 这两个第二接线柱属于第二电流回路，以及
• 第一电流回路和第二电流回路彼此分开。
5.根据权利要求4所述的电池模块，
其特征在于，
• 在所述模块壳体之内，设置第一电池以及第二电池，所述第一电池具有至少一个第一正电极和至少一个第一负电极，所述第二电池具有至少一个第二正电极和至少一个第二负电极，以及
• 所述至少一个第一正电极与所述第一正的外部电接线柱电连接，以及
• 所述至少一个第一负电极与所述第一负的外部电接线柱电连接，以及
• 所述至少一个第二正电极与所述第二正的外部电接线柱电连接，以及
• 所述至少一个第二负电极与所述第二负的外部电接线柱电连接。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的电池模块，
其特征在于，
在所述模块壳体之内设置电池，所述电池彼此不同。
7.电池组，包括两个或更多个根据前述权利要求中任一项所述的电池模块，所述电池模块经由其外部电接线柱彼此串联或并联连接。
8.根据权利要求7所述的电池组，
包括：
根据如权利要求4或5所述的电池模块进行设置的第一电池模块，以及
根据如权利要求4或5所述的电池模块进行设置的第二电池模块，
其中所述第一电池模块的第一正的外部电接线柱与所述第二电池模块的第一负的外部电接线柱电连接，以及所述第一电池模块的第二正的外部电接线柱与所述第二电池模块的第二负的外部电接线柱电连接。
9.根据权利要求8所述的电池组，
包括串联连接的多个电池模块，其中相邻的电池模块分别如第一电池模块和第二电池模块地连接。
10.根据权利要求9所述的电池组，其中12个电池模块串联连接。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的电池组，
包括至少一个基于Li-镍-锰-钴和/或基于Li-磷酸铁的电池。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018203108A1 (de) 2018-03-01 2019-09-05 Audi Ag Zellmodul mit mehrteiligem Gehäuse
DE102018124365A1 (de) * 2018-10-02 2020-04-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Kontaktierung von Batteriezellen
CN113574723B (zh) * 2018-11-13 2023-07-18 瑞维安知识产权控股有限责任公司 具有近间距圆柱形单元的电池模块及其组装方法
CN110190237A (zh) * 2019-03-08 2019-08-30 比亚迪股份有限公司 电池模组和具有其的车辆
DE102020116353A1 (de) 2020-06-22 2021-12-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Propagationsreduzierende Anordnung von Batteriezellen
EP4030522A1 (de) 2021-01-15 2022-07-20 VARTA Microbattery GmbH Batteriemodul, modulares batteriesystem und verfahren zur montage eines modularen batteriesystems
DE102021112876A1 (de) 2021-05-18 2022-11-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb einer Batteriezellenanordnung, Batteriezelle, Steuergerät, Computerprogramm und Kraftfahrzeug

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009272161A (ja) * 2008-05-08 2009-11-19 Toyota Motor Corp ラミネート型電池、組電池、車両
EP2207221A1 (en) * 2009-01-09 2010-07-14 Electrochem Solutions, Inc. Modular battery pack
CN201893411U (zh) * 2010-04-02 2011-07-06 杭州浙力叉车集团有限公司 一种叉车用能源
WO2011157618A1 (de) * 2010-06-18 2011-12-22 Continental Automotive Gmbh Akkumulatorzelle und batterie
CN102301505A (zh) * 2009-01-28 2011-12-28 锂电池科技有限公司 电池模块

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE666583C (de) * 1933-11-18 1939-09-01 Hans Werner Graf Von Reischach Elektrische Zellen, insbesondere Kraftfahrzeugbatterien mit abnehmbarem Deckel und auswechselbaren Elektroden
EP0863563A1 (en) * 1997-03-03 1998-09-09 Acumuladores Autosil, S.A. Storage battery adapted to the supply of power to independent electrical circuits
JP4052421B2 (ja) * 2000-06-16 2008-02-27 三菱重工業株式会社 組電池
DE10317986B4 (de) * 2003-04-19 2006-04-06 Audi Ag Kraftfahrzeugbatterie
JP2007095597A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Dainippon Printing Co Ltd 電池モジュール
DE102006061270B4 (de) * 2006-12-22 2021-10-14 Robert Bosch Gmbh Batteriepack und Batteriemodul
CN101847701B (zh) 2009-03-27 2012-11-21 比亚迪股份有限公司 电池连接带及电池组
KR101116449B1 (ko) 2010-01-26 2012-02-27 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
US8748030B2 (en) 2010-06-09 2014-06-10 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
DE102010041765A1 (de) 2010-09-30 2012-04-05 Robert Bosch Gmbh Energiespeicherpack für eine Elektrowerkzeugmaschine und Elektrowerkzeugmaschine
US20120189901A1 (en) 2011-01-21 2012-07-26 Chia-Ming Chuang Battery cell, battery module incorporated with same and method for producing the battery module
DE102011075091A1 (de) * 2011-05-02 2012-11-08 Continental Automotive Gmbh Elektrochemischer Energiespeicher für ein Fahrzeug sowie Verwendung eines elektrochemischen Energiespeichers für ein Fahrzeug
CN103018677A (zh) * 2012-12-06 2013-04-03 上海航天电源技术有限责任公司 一种电动车车用电池组系统测试装置及其测试连接方法
US9287593B2 (en) * 2013-03-26 2016-03-15 Ec Power, Llc Multi-terminal battery with sensor terminal
DE102013213550A1 (de) * 2013-07-11 2015-01-15 Robert Bosch Gmbh Batteriezelle mit einem prismatischen oder zylindrischen Gehäuse, Batteriemodul sowie Kraftfahrzeug
TWI697146B (zh) 2014-06-20 2020-06-21 楊泰和 具絕緣封裝包覆體之多邊導電端子電極板對充放電裝置
CN104980103B (zh) * 2015-06-04 2017-12-29 浙江晶科能源有限公司 一种光伏组件及其制作方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009272161A (ja) * 2008-05-08 2009-11-19 Toyota Motor Corp ラミネート型電池、組電池、車両
EP2207221A1 (en) * 2009-01-09 2010-07-14 Electrochem Solutions, Inc. Modular battery pack
CN102301505A (zh) * 2009-01-28 2011-12-28 锂电池科技有限公司 电池模块
CN201893411U (zh) * 2010-04-02 2011-07-06 杭州浙力叉车集团有限公司 一种叉车用能源
WO2011157618A1 (de) * 2010-06-18 2011-12-22 Continental Automotive Gmbh Akkumulatorzelle und batterie

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