CN108604651A - 电池单元接触系统、电池单元模块和用于制造电池单元模块的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于包括至少两个电化学电池单元(2)的电池单元模块(1)的电池单元接触系统(3)，该电池单元接触系统具有：至少一个可固定在电池单元模块的其余部分(4)上的支承构件(5)，该支承构件用于支承至少一个使所述两个电化学电池单元(2)互相电连接的电池单元连接器(6)；以及至少一个在背离电化学电池单元(2)的一侧遮盖电池单元连接器(6)的遮盖构件(11)。为了提供一种具有集成的接触保护装置的能自动化地且更低成本地制造的电池单元接触系统(3)，本发明提出，所述遮盖构件(11)由柔性的塑料膜制成并且在张紧的状态下部分材料锁合地与所述支承构件(5)连接。

Description

电池单元接触系统、电池单元模块和用于制造电池单元模块 的方法
技术领域
本发明涉及一种用于包括至少两个电化学电池单元的电池单元模块的电池单元接触系统，该电池单元接触系统具有：至少一个可固定在电池单元模块的其余部分上的支承构件，该支承构件用于支承至少一个使所述两个电化学电池单元互相电连接的电池单元连接器；以及至少一个在背离电化学电池单元的一侧遮盖所述电池单元连接器的遮盖构件。
此外，本发明包括一种电池单元模块，该电池单元模块具有至少两个电化学电池单元以及至少一个电池单元接触系统，该电池单元接触系统用于使所述电化学电池单元互相电连接。
本发明还涉及一种用于制造电池单元模块的方法。
背景技术
在可电驱动的机动车、尤其是混合动力车以及电动车中安装有可重复充电的蓄电池，这些蓄电池具有多个互相电连接的电化学电池单元。利用所述蓄电池能给可电驱动的机动车的电驱动装置供给电能。在此，电化学电池单元能组合成互相电连接的蓄电池子单元、所谓的电池单元模块。
因为大的电流流过电池单元模块，所以必须从外部不可接近地设置电池单元模块的电部件。此外，所述部件应该被保护防止外部的机械影响。为了实现这一点，已知的是，在电池单元模块上设置接触保护装置，该接触保护装置在电化学电池单元经由电池单元连接器互相电连接的那侧遮盖电池单元模块。为此使用的遮盖构件按常规通常构造成刚性的。所述遮盖构件例如可以构造为注塑构件或热成型构件。该遮盖构件通常人工地被安装到电池单元模块的其余部分上并且与之锁紧。
发明内容
本发明的任务是，提供一种具有集成的接触保护装置的能自动化且更低成本地制造的电池单元接触系统。
所述任务通过独立权利要求来解决。有利的实施方案尤其是在从属权利要求中给出，它们可分别单独地或以彼此间不同的组合构成本发明的一个方面。
按照本发明的用于具有至少两个电化学电池单元的电池单元模块的电池单元接触系统包括：至少一个可固定在电池单元模块的其余部分上的支承构件，该支承构件用于支承至少一个使所述两个电化学电池单元互相电连接的电池单元连接器；以及至少一个在背离电化学电池单元的一侧遮盖电池单元连接器的遮盖构件。按照本发明，所述遮盖构件由柔性的塑料膜制成并且在张紧的状态下部分材料锁合地与所述支承构件连接。
按照本发明的遮盖构件没有像常规的那样构造成刚性的并且在一个之前的工序中已制造成具有确定的造型。因此，不需要相应的模具来制造按照本发明的遮盖构件，这使得制造按照本发明的遮盖构件以及因此制造按照本发明的电池单元接触系统成本更低。
此外，按照本发明的电池单元接触系统的制造没有手动的工作步骤并且因此是完全可自动化的，这同样节省了制造成本。与此相反，按常规必须将接触保护装置手动地与电池单元模块的其余部分连接。
此外，本发明具有如下优点：柔性的塑料膜(例如作为卷材材料)被用于构造遮盖构件，这比按常规使用例如可热成型的塑料坯件明显成本更低。此外，按照本发明使用柔性的塑料膜用以构造遮盖构件伴随着关于不同电池单元模块大小以及因此不同大小的遮盖构件方面非常高的制造灵活性。
按照本发明的电池单元接触系统也可以具有三个或更多个、尤其是多个电化学电池单元，这些电化学电池单元能够成对地互相电连接。所述电化学电池单元例如可以构造为锂离子存储电池单元、锂聚合物存储电池单元或镍金属氢化物存储电池单元。
所述支承构件可以力锁合地、形锁合地和/或材料锁合地固定在电池单元模块的其余部分上。优选地，该支承构件能无破坏地与电池单元模块的其余部分脱开，以便例如能够在电池单元模块上进行检查工作和/或保养工作。支承构件也可以支承两个或多个电池单元连接器，至少三个电化学电池单元能够利用所述电池单元连接器互相电连接。该支承构件构成由电绝缘材料制成的一件式的或多件式的构件。此外，该支承构件可以满足其它功能，例如电池单元侧壁的绝缘。
遮盖构件在背离电化学电池单元的一侧遮盖所述至少一个电池单元连接器，应该指的是，电池单元连接器从电池单元模块的这一侧是不可接近的，从而遮盖构件构成优化的接触保护装置。
为了制造按照本发明的电池单元接触系统或遮盖构件，首先可以将预先给定大小的薄膜区段从储备卷材拉出并且随后与塑料膜的其余部分分开。之后可以将分开的膜区段或者说柔性的塑料膜张紧，以便基本上在一个平面中延伸。在所述张紧的状态下，可以将柔性的塑料膜设置在支承构件上并且随后部分材料锁合地与支承构件连接。这些工序之中的一个或多个工序、尤其是所有工序可自动化地实施。将遮盖构件与支承构件部分材料锁合地连接优选这样进行，使得遮盖构件的张紧状态通过材料锁合的连接基本上得以持久维持。材料锁合的连接例如可以以两个彼此平行的且互相间隔开距离延伸的连接线的形式给出。作为备选方案，材料锁合的连接可以以封闭的、尤其是O形的连接线的形式给出。
在遮盖构件与支承构件之间构成材料锁合的连接可以以不同的方式和型式实现。例如，材料锁合的连接可以通过(热)密封、焊接或粘接构成。这样的焊接例如可以通过激光焊接制造。
根据一种有利的实施方案，所述支承构件包括在其上设置有电池单元连接器的底部以及至少部分环绕地设置在底部上的远离电化学电池单元指向的侧壁，其中，所述遮盖构件以材料锁合的方式与所述侧壁连接。所述遮盖构件能够通过部分或完全环绕地设置在底部上的侧壁保持与所述至少一个电池单元连接器间隔开距离。
根据一种备选的进一步有利的实施方案，所述支承构件包括在其上设置有电池单元连接器的底部、至少部分环绕地设置在底部上的远离电化学电池单元指向的第一侧壁以及与该第一侧壁连接的至少部分在外部环绕地以一定距离包围该第一侧壁的第二侧壁，其中，所述第二侧壁在背离电化学电池单元的一侧突出超过第一侧壁，并且遮盖构件选择性地与所述两个侧壁之一材料锁合地连接。所述遮盖构件能够通过部分或完全环绕地设置在底部上的第一侧壁或者部分或完全在外部环绕地以一定距离包围第一侧壁的第二侧壁保持与所述至少一个电池单元连接器间隔开距离。如果遮盖构件首先与第二侧壁连接，则在第二侧壁与遮盖构件之间材料锁合的连接可以在需要时至少部分地、尤其是在遮盖构件被部分破坏的情况下在材料锁合连接的区域中被脱开。随后可以将与第二侧壁脱开的区段在该区段的另一个位置上与第一侧壁材料锁合地连接。这尤其因此是可能的，因为第一侧壁比第二侧壁限定更小的用于设置遮盖构件的面积。因此，至少部分去除并且重新将遮盖构件通过其它的材料锁合连接安装在支承构件上是可能的。
另一个有利的实施方案规定，所述遮盖构件以材料锁合的方式与侧壁的自由端侧端部连接。相应侧壁的自由端侧端部能从外部非常好地接近，这简化了在遮盖构件与支承构件之间制造材料锁合的连接。
按照本发明的电池单元模块包括至少两个电化学电池单元以及至少一个电池单元接触系统，该电池单元接触系统用于使电化学电池单元互相电连接，其中，该电池单元接触系统根据上面提到的实施方案之一或所述实施方案的任意组合构造而成。
上面参考电池单元接触系统所提到的优点相应地与所述电池单元模块关联。该电池单元模块可用于构成可电驱动的机动车的可重复充电的电池。
按照本发明的用于制造电池单元模块的方法包括如下步骤：
——制造紧凑的组件，该组件具有至少两个电化学电池单元以及必要时一个部分包围所述电化学电池单元的壳体；
——将支承构件设置在电化学电池单元上，在该支承构件上设置有至少一个电池单元连接器，该电池单元连接器用于使所述两个电化学电池单元互相电连接；
——将所述电池单元连接器与所述两个电化学电池单元的相应电气接口以材料锁合的方式连接；
——将由柔性的塑料膜制成的遮盖构件在张紧的状态下设置在支承构件上；并且
——将遮盖构件与支承构件部分材料锁合地连接。
上面参考电池单元接触系统所提到的优点相应地与所述方法关联。制造紧凑的组件可以包括将电化学电池单元直接相邻地设置成排。附加地，可以将这样组合的电化学电池单元设置在一个至少侧向包围所述电化学电池单元的壳体中。将支承构件设置在电化学电池单元上或壳体上可以包括将这些构件相互形锁合地和/或力锁合地连接、例如锁紧。将电池单元连接器与电化学电池单元的相应电气接口以材料锁合的方式连接可以通过焊接过程实现。按照本发明的方法的一些或所有步骤可以自动化地实施。
根据一种有利的实施方案，将所述柔性的塑料膜自动化地从储备卷材拉出并且定长剪切用于制造遮盖构件。这伴随着简单地、柔性地、自动化地且低成本地制造遮盖构件。
附图说明
本发明的其他细节、特征和优点由后面的说明和附图给出。其中：
图1示出按照本发明的电池单元模块的一种实施例的示意性剖面图；以及
图2示出在图1中所示出的电池单元模块的细节的示意性剖面图。
具体实施方式
图1示出按照本发明的电池单元模块1的一种实施例的示意性剖面图。所述电池单元模块1包括至少两个电化学电池单元2，在图1中仅示出这些电化学电池单元之一。此外，电池单元模块1包括电池单元接触系统3，该电池单元接触系统用于使所述电化学电池单元2互相电连接。
所述电池单元接触系统3包括固定在电池单元模块的其余部分4上的支承构件5，该支承构件用于支承至少一个使所述两个电化学电池单元2互相电连接的电池单元连接器6。
支承构件5包括在其上设置有电池单元连接器6的底部7。此外，支承构件5包括环绕地设置在底部7上的远离电化学电池单元2指向的第一侧壁8。此外，支承构件5包括与第一侧壁8连接的、在外部环绕地以一定距离包围第一侧壁8的第二侧壁9。第二侧壁9可以在背离电化学电池单元2的一侧突出超过第一侧壁8或实施成相同的高度。第一侧壁8通过环绕的接片10与第二侧壁9连接。支承构件5构造成单体的。
电池单元接触系统3还包括在背离电化学电池单元2的一侧遮盖电池单元连接器6的并且遮盖电化学电池单元2的遮盖构件11。所述遮盖构件11由柔性的塑料膜制成并且在张紧的状态下部分材料锁合地与支承构件5连接。尤其是，遮盖构件11环绕地沿封闭的连接线与第二侧壁9材料锁合地连接。在此，遮盖构件11通过材料锁合的连接13与第二侧壁9的自由端侧端部12连接。
图2示出在图1中所示出的电池单元模块1的细节的示意性剖面图。从该图能够得出遮盖构件11在支承构件5上的两种备选的设置，其中，遮盖构件11选择性地材料锁合地与两个侧壁8或9之中的一个侧壁连接。遮盖构件11可以首先与第二侧壁9的自由端侧端部12材料锁合地连接。在需要时，在遮盖构件11与第二侧壁9之间的材料锁合的连接13可以至少部分地被脱开或遮盖构件11可以在该区域中破坏，以便使电池单元连接器6和电化学电池单元2可接近。根据实施形式，仅遮盖构件11可能被破坏或遮盖构件连同支承构件5一起可能被破坏。其中后者这样被破坏，使得第二侧壁9之后不再存在。随后，遮盖构件11便可以与第一侧壁8的自由端侧端部12材料锁合地连接，从而遮盖构件11能够再次使用。
附图标记列表
1 电池单元模块
2 电化学电池单元
3 电池单元接触系统
4 电池单元模块的其余部分
5 支承构件
6 电池单元连接器
7 5的底部
8 5的第一侧壁
9 5的第二侧壁
10 5的接片
11 遮盖构件
12 8、9的自由端侧端部
13 材料锁合的连接

Claims (7)

1.用于包括至少两个电化学电池单元(2)的电池单元模块(1)的电池单元接触系统(3)，该电池单元接触系统具有：至少一个可固定在电池单元模块的其余部分(4)上的支承构件(5)，该支承构件用于支承至少一个使所述两个电化学电池单元(2)互相电连接的电池单元连接器(6)；以及至少一个在背离电化学电池单元(2)的一侧遮盖所述电池单元连接器(6)的遮盖构件(11)；其特征在于，所述遮盖构件(11)由柔性的塑料膜制成并且在张紧的状态下部分材料锁合地与所述支承构件(5)连接。
2.根据权利要求1所述的电池单元接触系统(3)，其特征在于，所述支承构件(5)具有在其上设置有电池单元连接器(6)的底部(7)以及至少部分环绕地设置在该底部(7)上的远离电化学电池单元(2)指向的侧壁(8)，其中，所述遮盖构件(11)以材料锁合的方式与所述侧壁(8)连接。
3.根据权利要求1所述的电池单元接触系统(3)，其特征在于，所述支承构件(5)具有在其上设置有电池单元连接器(6)的底部(7)、至少部分环绕地设置在该底部(7)上的远离电化学电池单元(2)指向的第一侧壁(8)以及与该第一侧壁(8)连接的至少部分在外部环绕地以一定距离包围该第一侧壁(8)的第二侧壁(9)，其中，所述第二侧壁(9)在背离电化学电池单元(2)的那侧突出超过第一侧壁(8)，并且遮盖构件(11)选择性地材料锁合地与所述两个侧壁(8、9)之一连接。
4.根据权利要求2或3所述的电池单元接触系统(3)，其特征在于，所述遮盖构件(11)以材料锁合的方式与侧壁(8、9)的自由端侧端部(12)连接。
5.电池单元模块(1)，该电池单元模块具有至少两个电化学电池单元(2)以及至少一个电池单元接触系统(3)，该电池单元接触系统用于使电化学电池单元(2)互相电连接，其特征在于，所述电池单元接触系统(3)根据权利要求1至4之一所述构造而成。
6.用于制造电池单元模块(1)的方法，其具有如下步骤：
——制造紧凑的组件，该组件具有至少两个电化学电池单元(2)以及必要时一个部分包围所述电化学电池单元(2)的壳体；
——将支承构件(5)设置在电化学电池单元(2)上，在该支承构件上设置有至少一个电池单元连接器(6)，该电池单元连接器用于使所述两个电化学电池单元(2)互相电连接；
——将所述电池单元连接器(6)与所述两个电化学电池单元(2)的相应电气接口以材料锁合的方式连接；
——将由柔性的塑料膜制成的遮盖构件(11)在张紧的状态下设置在支承构件(5)上；以及
——将遮盖构件(11)与支承构件(5)部分材料锁合地连接。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述柔性的塑料膜自动化地从储备卷材拉出并且定长剪切用于制造遮盖构件(11)。
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