CN108695453B - 电池组模块和用于制造电池组模块的方法以及电池组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有冷却板（2）和至少一个电池组电池（3）的电池组模块，其中电池组模块（1）还包括连接系统（4），其具有拥有第一表面（411）和另外的第一表面（412）的第一连接元件（41）和拥有第二表面（421）和另外的第二表面（422）的第二连接元件（42），其中第一连接元件（41）的第一表面（411）与至少一个电池组电池（3）连接，并且第二连接元件（42）的第二表面（421）与冷却板（2）连接，并且另外的第一表面（412）与另外的第二表面（422）连接，其中在另外的第一表面（412）与另外的第二表面（422）之间的连接比第一表面（411）与至少一个电池组电池（3）之间的连接和/或比第二表面（421）与冷却板（2）之间的连接以更小的附着力来构造。
Description
技术领域
本发明从根据独立权利要求类型的电池组模块出发。本发明也还涉及一种用于制造电池组模块的方法。本发明的主题还是一种电池组。
背景技术
从现有技术已知电池组、特别是电动和混合动力车辆的电池组、如还有锂离子电池组，其至少由一个电池组模块构成或有利地也由多个电池组模块构成。此外，电池组模块优选地具有多个单独的电池组电池，所述电池组电池彼此互连成电池组模块，其中各个电池组电池可以借助电池连接器彼此串联和/或并联。
在此，电池组电池例如可以棱柱形地构造并且电池组电池的电化学组分在此可以容纳在金属壳体中。在运行电池组模块期间并且特别是也在给电池组电池充电或快速充电期间需要冷却各个电池组电池。在此，为了实现有效的散热，为了提高冷却板和电池组电池之间的热交换而使用所谓的热界面材料（TIM），所述热界面材料用于平衡电池组电池的不平坦并且同时也能够承担电绝缘。
发明内容
具有独立权利要求的特征的具有冷却板和至少一个电池组电池的电池组模块具有以下优点：能够实现电池组模块的至少一个电池组电池的可靠调温并且同时也实现至少一个电池组电池和冷却板之间的简单分离，例如在保养情况下实现至少一个电池组电池和冷却板之间的简单分离。
对此，根据本发明提供一种具有冷却板和至少一个电池组电池的电池组模块。在此，电池组模块还包括连接系统。连接系统具有第一连接元件，该第一连接元件具有第一表面和另外的第一表面。连接系统具有第二连接元件，该第二连接元件具有第二表面和另外的第二表面。在此，第一连接元件的第一表面与至少一个电池组电池连接。在此，第二连接元件的第二表面与冷却板连接。此外，在此，另外的第一表面与另外的第二表面连接。在此，另外的第一表面与另外的第二表面之间的连接比第一表面与至少一个电池组电池之间的连接和/或比第二表面与冷却板之间的连接以更小的附着力来构造。
通过在从属权利要求中列举的措施能够实现在独立权利要求中说明的装置的有利的扩展方案和改进。
在此，附着力应该理解成以下这样的力，该力抵抗两个表面的连接的分离。即因此为了分离两个表面的连接，应该克服相应的附着力。
相对于从现有技术中已知的使用热界面材料的解决方案，根据本发明的电池组模块具有以下优点：可以放弃用于均匀压合的高的接触压力，所述均匀压合应该通过热界面材料的弹性或塑性形变来平衡尽可能所有的宏观的表面粗糙度或表面不平坦性。由此可以减少构造花费。
此外，相对于从现有技术中已知的使用热界面材料的解决方案，根据本发明的电池组模块具有以下优点：可以明显提高在至少一个电池组电池和冷却板之间的热交换，因为热界面材料的为了在模块层面上平衡各个电池组电池之间的所有不平坦所需的厚度显著地减小热交换，由此在根据本发明的电池组模块中可以提高热交换。
此外，相对于现有技术中的解决方案（其中各个电池组电池借助粘结剂与冷却板连接），根据本发明的电池组模块提供以下优点：至少一个电池组电池和冷却板可以在不破坏冷却板或不损伤电池组模块或电池组电池的情况下又分离。
在此有利的是，在连接元件的第一表面和至少一个电池组电池之间布置有粘结剂。由此可以以可靠的方式构造在连接元件的第一表面和至少一个电池组电池之间的简单连接。在此还有利的是，在连接元件的第一表面和至少一个电池组电池之间布置有平衡元件，该平衡元件可弹性和/或塑性形变地构造。因为另外的第一表面与另外的第二表面之间的连接比第一表面与至少一个电池组电池之间的连接以更小的附着力来构造，所以不强制必需的是，第一表面与至少一个电池组电池之间的连接可重新分开地构造，由此因此借助粘结剂或平衡元件能够可靠地平衡例如至少一个电池组电池的不平坦。总之，因此可以提高连接元件的第一表面和至少一个电池组电池之间的热交换。
根据本发明的一个有利的方面，粘结剂或平衡元件包括添加剂，所述添加剂被构造用于提高导热性。例如，添加剂可以构造为金属颗粒。特别是，粘结剂可以构造为包括铝颗粒和/或银颗粒的环氧树脂胶水，该环氧树脂胶水例如具有高于5瓦
/（米开尔文）的导热性。
适宜的是，第一连接元件构造为第一薄膜并且第二连接元件构造为第二薄膜。特别是，在此第一薄膜和第二薄膜分别构造为塑料薄膜，由此它们也能够负责至少一个电池组电池和冷却板之间的电绝缘。自然，其他材料组合也是可以的，其中也可以布置具有小的粘性的粘结剂。这具有以下优点：两个聚氯乙烯薄膜之间的附着作用可以用于连接第一连接元件和第二连接元件，特别是在不使用附加的粘结剂的情况下。构造为第一薄膜的第一连接元件和构造为第二薄膜的第二连接元件提供以下优点：连接元件相应可以以小的层厚来构造并且因此不负面地影响至少一个电池组电池和冷却板之间的热交换。
适宜的是，第二连接元件在第二表面处还包括粘结剂层。特别是，第二表面在此可以自粘地构造。在此，第二薄膜特别是构造为具有丙烯酸酯粘结剂层的聚氯乙烯薄膜或聚酯薄膜。
有利地，在另外的第一表面和另外的第二表面之间布置有另外的粘结剂层。在此，另外的粘结剂层特别是具有橡胶粘结剂。这样的构造具有以下优点：在运行电池组模块期间可以提供足够的附着力并且同时也能够实现连接的简单分离。由此，另外的第一表面和另外的第二表面可靠地彼此连接。
根据本发明的一个有利的方面，第一连接元件在另外的第一表面处还包括第一粘结剂层。特别是，另外的第一表面也可以自粘地构造。根据本发明的一个有利的方面，在另外的第二表面处的第二连接元件还包括第二粘结剂层。特别是，另外的第二表面也可以自粘地构造。由此可以实现连接元件、特别是另外的第一表面和另外的第二表面之间的连接的简单结构。
本发明还涉及一种用于制造电池组模块的方法。在此，在第一方法步骤中提供冷却板、至少一个电池组电池和连接系统。
在此，连接系统以以下方式构造，使得连接系统包括具有另外的第一表面的第一连接元件和具有另外的第二表面的第二连接元件。在此，另外的第一表面和另外的第二表面彼此连接地构造。在此，在第二方法步骤中，第二连接元件的第二表面与冷却板连接。在此，在第三方法步骤中，第一连接元件的第一表面与至少一个电池组电池连接。在此，电池组模块以以下方式构造，使得在另外的第一表面与另外的第二表面之间的连接比第一表面与至少一个电池组电池之间的连接和/或比第二表面与冷却板之间的连接以更小的附着力来构造。由此可以提供一种电池组模块，其中提供至少一个电池组电池和冷却板之间的可靠的热交换并且其中也可以以简单的方式将有缺陷的电池组电池从电池组模块中分离。
在此有利的是，在第三方法步骤中还在连接元件的第一表面和至少一个电池组电池之间布置粘结剂或者可弹性和/或塑性形变构造的平衡元件。特别是，在此至少一个电池组电池相对于冷却板被支住。
此外，本发明还涉及一种包括电池组模块的电池组，该电池组模块是刚才描述的或是根据刚才描述的方法制造的电池组模块。
总之，根据本发明的电池组模块提供以下优点：连接系统可以电绝缘地构造并且可以负责冷却板和至少一个电池组电池之间的电绝缘。
此外，在至少一个电池组电池和冷却板之间的间距可以减小到最小尺寸，其中例如粘结剂或平衡元件可以平衡剩余的不平坦。由此，有利地可以的是，可以改进至少一个电池组电池和冷却板之间的热交换，因为一方面可以减小至少一个电池组电池和冷却板之间的间距并且另一方面也可以提高导热性，例如通过添加剂来提高导热性。
在根据本发明的电池组模块中也可以的是，在更换有缺陷的电池组电池之后可以以简单的方式布置新的电池组电池，其方式是，在电池组模块中布置新的连接元件。
附图说明
本发明的实施方式在附图中示出并且在随后的说明书中详细解释。
其中：
图1示意性示出根据本发明的电池组模块的图示。
具体实施方式
图1示意性示出根据本发明的电池组模块1的图示。
电池组模块1具有冷却板2和电池组电池3。
电池组模块1还包括连接系统4。连接系统4具有第一连接元件41和第二连接元件42。第一连接元件41在此具有第一表面411和另外的第一表面412。第一表面411和另外的第一表面412在此布置在第一连接元件41的彼此相对的侧上。第二连接元件42在此具有第二表面421和另外的第二表面422。第二表面421和另外的第二表面422在此布置在第二连接元件42的彼此相对的侧上。
在此，第一连接元件41可以构造为第一薄膜43并且第二连接元件42可以构造为第二薄膜44。在此，薄膜43、44应该理解成这样的部件，该部件能够在重力场中旋转时仅仅通过重力形变。
第一连接元件41的第一表面411与电池组电池3连接。
在此，在第一连接元件41的第一表面411和电池组电池3之间布置有粘结剂51。此外，在第一连接元件41的第一表面411和电池组电池3之间也可以布置有平衡元件52，该平衡元件可弹性和/或塑性形变地构造。
在此，粘结剂51或平衡元件52也可以包括添加剂53，所述添加剂被构造用于提高导热性。
第二连接元件42的第二表面421与冷却板2连接。
在此，第二连接元件42还可以在第二表面421处包括粘结剂层54，其中第二连接元件42在第二表面421处特别是自粘地构造。
自然也可以的是，在第二连接元件42的第二表面421和冷却板2之间布置有粘结剂55。
此外，第一连接元件41的另外的第一表面412与第二连接元件42的另外的第二表面422连接。在此，在另外的第一表面412与另外的第二表面422之间可以布置有粘结剂层56。此外也可以的是，另外的第一表面412自粘地构造。
在此，另外的第一表面412与另外的第二表面422之间的连接比第一表面411与电池组电池3之间的连接和/或比第二表面421与冷却板2之间的连接以更小的附着力来构造。
因此，可以以简单的方式将电池组电池3又从冷却板2上分离。
Claims (11)
1.具有冷却板（2）和至少一个电池组电池（3）的电池组模块，其中所述电池组模块（1）还包括连接系统（4），所述连接系统具有拥有第一表面（411）和另外的第一表面（412）的第一连接元件（41）和拥有第二表面（421）和另外的第二表面（422）的第二连接元件（42），其中第一连接元件（41）的第一表面（411）与所述至少一个电池组电池（3）经由所述第一连接元件（41）与至少一个电池组电池（3）之间的第一粘接剂层（51）连接，并且第二连接元件（42）的第二表面（421）与所述冷却板（2）经由第二连接元件（42）与冷却板（2）之间的第二粘接剂层（54）连接，并且所述另外的第一表面（412）与所述另外的第二表面（422）经由第一连接元件（41）与第二连接元件（42）之间的第三粘接剂层（56）连接，其中在所述另外的第一表面（412）与所述另外的第二表面（422）之间经由第三粘接剂层（56）的连接比所述第一表面（411）与所述至少一个电池组电池（3）之间经由第一粘接剂层（51）的连接和/或比所述第二表面（421）与所述冷却板（2）之间经由第二粘接剂层（54）的连接以更小的附着力来构造。
2.根据权利要求1所述的电池组模块，其特征在于，在第一连接元件（41）的第一表面（411）与所述至少一个电池组电池（3）之间布置有粘结剂或者可弹性和/或塑性形变构造的平衡元件（52）。
3.根据权利要求2所述的电池组模块，其特征在于，所述粘结剂或所述平衡元件（52）包括为了提高导热性而构造的添加剂（53），其中所述粘结剂构造为包括铝颗粒和/或银颗粒的环氧树脂胶水。
4.根据权利要求3所述的电池组模块，其特征在于，所述添加剂（53）是金属颗粒。
5.根据前述权利要求1至4之一所述的电池组模块，其特征在于，所述第一连接元件（41）构造为第一薄膜（43）并且所述第二连接元件（42）构造为第二薄膜（44），其中所述第一薄膜（43）和所述第二薄膜（44）分别构造为聚氯乙烯薄膜或聚酯薄膜。
6.根据权利要求5所述的电池组模块，其特征在于，所述第二连接元件（42）在所述第二表面（421）处还包括第二粘结剂层（54）并且所述第二表面（421）自粘地构造，其中所述第二薄膜（44）构造为具有丙烯酸酯粘结剂层的聚酯薄膜。
7.根据前述权利要求1至4之一所述的电池组模块，其特征在于，在所述另外的第一表面（412）与所述另外的第二表面（422）之间布置有第三粘结剂层（56），其中所述第三粘结剂层（56）具有橡胶粘结剂。
8.根据前述权利要求1至4之一所述的电池组模块，其特征在于，所述第一连接元件（41）在所述另外的第一表面（412）处还包括另外的第一粘结剂层并且所述另外的第一表面（412）自粘地构造，和/或所述第二连接元件（42）在所述另外的第二表面（422）处还包括另外的第二粘结剂层并且所述另外的第二表面（422）自粘地构造。
9.用于制造电池组模块的方法，其中在第一方法步骤中提供冷却板（2）、至少一个电池组电池（3）和连接系统（4）并且所述连接系统（4）包括具有另外的第一表面（412）的第一连接元件（41）和包括具有另外的第二表面（422）的第二连接元件（42）地来构造，其中所述另外的第一表面（412）和所述另外的第二表面（422）相互经由所述第一连接元件（41）与至少一个电池组电池（3）之间的第一粘接剂层（51）连接地构造，并且在第二方法步骤中第二连接元件（42）的第二表面（421）与所述冷却板（2）经由第二连接元件（42）与冷却板（2）之间的第二粘接剂层（54）连接，并且在第三方法步骤中第一连接元件（41）的第一表面（411）与所述至少一个电池组电池（3）经由第一连接元件（41）与第二连接元件（42）之间的第三粘接剂层（56）连接，其中所述电池组模块（1）以以下方式构造，使得在所述另外的第一表面（412）与所述另外的第二表面（422）之间经由第三粘接剂层（56）的连接比所述第一表面（411）与所述至少一个电池组电池（3）之间经由第一粘接剂层（51）的连接和/或比所述第二表面（421）与所述冷却板（2）之间经由第二粘接剂层（54）的连接以更小的附着力来构造。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在第三方法步骤中还在第一连接元件（41）的第一表面（411）与所述至少一个电池组电池（3）之间布置粘结剂或者可弹性和/或塑性形变构造的平衡元件（52），并且其中所述电池组电池（3）相对于所述冷却板（2）被支住。
11.一种电池组，其包括根据权利要求1至8之一所述的电池组模块或按照权利要求9至10之一所述的方法来制造。
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