CN108735922A - 电池组模块的子单元、具有这种子单元的电池组模块和用于制造这种子单元的方法 - Google Patents

Abstract

电池组模块的子单元、具有这种子单元的电池组模块和用于制造这种子单元的方法。本发明涉及一种电池组模块（2）的子单元，所述子单元具有：第一容纳元件（3）和第二容纳元件（4），所述第一容纳元件和第二容纳元件在构造至少一个第一容纳空间（7）和至少一个第二容纳空间（8）的情况下彼此连接，其中所述第一容纳空间（7）和所述第二容纳空间（8）彼此分开，并且在所述第一容纳空间（7）中布置有至少一个电池组电池堆（5）或至少一个电池组电池（6），并且所述第二容纳空间（8）被构造用于容纳调温流体（9）。

Description

电池组模块的子单元、具有这种子单元的电池组模块和用于 制造这种子单元的方法

技术领域

本发明从一种根据独立权利要求的前序部分的电池组模块的子单元出发。此外，本发明也涉及一种具有这种子单元的电池组模块。本发明的主题还有一种用于制造电池组模块的这种子单元的方法。

背景技术

出版文献DE 103 52 046 A1公开了一种用于电池组的冷却设备，其中电池组电池（Batteriezelle）可以布置在圆柱形容纳部中而且可以被流体、尤其是液态流体流过。

出版文献DE 10 2007 001 590 A1公开了一种具有多个电池组电池的电池组模块，所述电池组电池以堆叠方式相叠布置并且其中在各两个电池组电池之间布置有冷却板。在这种情况下，冷却板具有多个可流过的通道用于散热，其中这些冷却板优选地可以被构造为具有多个筋条的片材成型件（Bleichformteil）。

出版文献EP 2 930 782 A1公开了一种用于冷却电池组系统的电构件的冷却设备，其中该冷却设备具有冷却器上部和冷却器下部，并且其中在上部与下部之间布置有至少一个可被冷却剂流过的冷却通道。

发明内容

具有独立权利要求的特征的电池组模块的子单元具有如下优点：可以通过简单的方式以可靠的冷却来构造电池组电池堆的或者电池组电池的容纳部。

为此，提供电池组模块的子单元。在此，电池组模块的子单元具有第一容纳元件和第二容纳元件。

在此，第一容纳元件和第二容纳元件在构造至少一个第一容纳空间和至少一个第二容纳空间的情况下彼此连接。

此外，第一容纳空间与第二容纳空间彼此分开。

在此，在第一容纳空间中布置有至少一个电池组电池堆或者至少一个电池组电池。

在此，第二容纳空间被构造用于容纳调温流体。

为此，在该处应该注意：电池组模块的子单元尤其应该被理解为一个电池组模块优选地可以由多个这种子单元来构造。

通过在从属权利要求中提及的措施，对在独立权利要求中说明的装置的有利的扩展方案和改进方案都是可能的。

适宜的是，在第一容纳空间中还布置有补偿元件（Ausgleichselement）。

在此，补偿元件可弹性地和/或塑性形变地来构造。

由此可能的是：补偿元件可以补偿所述至少一个电池组电池堆或者所述至少一个电池组电池的称为阈（Schwellung）的体积变化或者也可以抵消该体积变化。

有利的是，第一容纳元件和第二容纳元件材料配合地（stoffschlüssig）彼此连接。

这种材料配合的连接例如可以焊接、如优选地激光焊接地来构造。

由此可能得是：第一容纳元件和第二容纳元件彼此可靠地连接，由此整体上可以构造第一容纳空间的用于容纳至少一个电池组电池堆或至少一个电池组电池的可靠构造，其中第一容纳空间在此尤其是通过材料配合的连接与被构造用于容纳调温流体的第二容纳空间分开。

因此可能的是：以可靠的方式防止在调温流体与所述至少一个电池组电池堆或所述至少一个电池组电池之间的接触。

按照本发明的一个有利的方面，第一容纳空间还具有电绝缘地构造的绝缘元件。

在此，该绝缘元件至少部分地包围所述至少一个电池组电池堆或所述至少一个电池组电池。

但是，也还可能的是：该绝缘元件完全包围所述至少一个电池组电池堆或者所述至少一个电池组电池，其中在这种情况下，该绝缘元件优选地还具有用于所述至少一个电池组电池堆或者所述至少一个电池组电池的电压抽头、尤其是正的电压抽头和负的电压抽头的套管。

借此可能的是：防止在所述至少一个电池组电池堆或所述至少一个电池组电池与电池组模块的子单元的第一容纳元件以及第二容纳元件之间的电接触，由此例如可以提高电池组模块的安全性。

优选地，该电池组模块的子单元包括多个第一容纳空间和多个第二容纳空间。

在此，在第一容纳空间中分别布置有至少一个电池组电池堆或者至少一个电池组电池。

在此，第二容纳空间分别被构造用于容纳调温流体。

由此可能的是：将多个电池组电池堆或多个电池组电池组合成电池组模块的子单元。

在此适宜的是：第一容纳空间和第二容纳空间沿子单元的纵向交替地布置。

在此，在纵向上因此在第一容纳空间之后是第二容纳空间并且在第二容纳空间之后是第一容纳空间。

在电池组模块由多个这种子单元构造的情况下，这种构造方案提供了紧凑的结构的优点。

此外，本发明也涉及一种电池组模块，所述电池组模块具有多个按照本发明的子单元。

在此适宜的是，该电池组模块具有第一子单元和第二子单元。

在此，第一容纳元件的第一个第一部分与第二容纳元件的第二个第二部分直接相邻地布置。

在此，第一容纳元件的第一个第一部分限定第一子单元的第一容纳空间。

在此，第二容纳元件的第二个第二部分限定第二子单元的第二容纳空间。

此外，在此，第二容纳元件的第二个第一部分与第一容纳元件的第一个第二部分直接相邻地布置。

在此，第二容纳元件的第二个第一部分限定第二子单元的第一容纳空间。

在此，第一容纳元件的第一个第二部分限定第一子单元的第二容纳空间。

由此，可以提供具有至少两个子单元的电池组模块，该电池组模块简单地被构造并且其中该电池组模块的电池组电池堆或者该电池组模块的电池组电池可以可靠地被冷却。

在此处还应注意：第一子单元或第二子单元当然可以以电池组模块的与按照本发明的子单元相关联地描述的每个有利扩展方案来扩展。

也有利的是：在第一个第一部分以及第二个第二部分之间和/或在第二个第一部分以及第一个第二部分之间布置有补偿元件，所述补偿元件可弹性地和/或塑性形变地来构造。

尤其是，该补偿元件在此附加地导热地来构造或者包括用于提高导热能力的添加剂，由此可以构造在容纳在第二容纳空间中的调温流体与容纳在第一容纳空间中的电池组电池堆或容纳在第一容纳空间中的电池组电池之间的可靠的热传递。

按照本发明的一个有利的方面，该电池组模块容纳在外壳中，其中该外壳包括被构造用于使调温流体流入到至少一个第二容纳空间中的第一接头和被构造用于使调温流体从至少一个第二容纳空间流出的第二接头。由此可以提供对该电池组模块的可靠的冷却。

尤其是，该电池组模块容纳在外壳中，其中在该电池组模块的子单元的第二容纳空间与该电池组模块的外壳壁之间布置有控制和/或调节装置和/或电连接线。由此可以提供电池组模块的紧凑的结构，所述电池组模块也可以包括控制和/或调节装置和/或电连接线。

本发明的主题还有一种用于制造电池组模块的子单元的方法。

在此，在第一方法步骤中提供第一容纳元件和第二容纳元件。

在第二方法步骤中，在第一容纳元件与第二容纳元件之间布置至少一个电池组电池堆或者至少一个电池组电池。

此外，在第三方法步骤中，第一容纳元件和第二容纳元件以如下方式彼此连接：构造第一容纳空间，在所述第一容纳空间中容纳有至少一个电池组电池堆或者至少一个电池组电池。

此外，在第三方法步骤中，第一容纳元件和第二容纳元件以如下方式彼此连接：构造第二容纳空间，所述第二容纳空间被构造用于容纳调温流体。

在此，第一容纳空间与第二容纳空间彼此分开。

按照本发明的电池组模块不仅可以用于在机动车、混合动力车辆和插电式混合动力车辆中的电池组，而且可以用于在移动娱乐和通信设备中的电池组，以及可以用于在静止的储能器中电池组。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在随后的描述中进一步予以阐述。

其中：

图1示意性地示出了按照本发明的用于制造电池组模块的按照本发明的子单元的方法；

图2以侧视图示意性地示出了按照本发明的具有按照本发明的子单元的电池组模块；

图3以俯视图示意性地示出了按照本发明的电池组模块；

图4以侧视图示意性地示出了按照本发明的电池组模块的另一实施方式，以及

图5以侧视图示意性地示出了用于制造按照本发明的电池组模块的方法。

具体实施方式

图1示意性地示出了按照本发明的用于制造电池组模块2的按照本发明的子单元1的方法。

在此，在第一方法步骤中提供第一容纳元件3和第二容纳元件4。

在第二方法步骤中，电池组电池堆5或者电池组电池6被布置在第一容纳元件3与第二容纳元件4之间。

在此，图1的上方的图示尤其示出了按照本发明的方法在实施第二方法步骤之后的状态。

在第三方法步骤中，使第一容纳元件3和第二容纳元件4彼此连接。

在此，第一容纳元件3和第二容纳元件4以如下方式彼此连接：构造第一容纳空间7和第二容纳空间8。

在此，在第一容纳空间7中容纳有电池组电池堆5或者电池组电池6。

此外，第二容纳空间8被构造用于容纳调温流体9。

在此，图1的下方的图示尤其示出了按照本发明的方法在实施第三方法步骤期间的状态。

因此，利用按照本发明的方法可以提供电池组模块2的子单元1，所述子单元具有第一容纳元件3和第二容纳元件4，其中第一容纳元件3和第二容纳元件4在构造第一容纳空间7和第二容纳空间8的情况下彼此连接。

在此，在第一容纳空间7中布置有至少一个电池组电池堆5或者至少一个电池组电池6。

此外，第二容纳空间8被构造用于容纳调温流体9。

此外如能从图1中识别出的那样，在第一容纳空间7中还布置有补偿元件10。

在此，补偿元件10可弹性地和/或塑性形变地来构造。

在此，第一容纳元件3和第二容纳元件4彼此材料配合地连接，其中按照图1的下方的图示，第一容纳元件3和第二容纳元件4彼此焊接地连接。

子单元1的第一容纳空间7还包括绝缘元件11，所述绝缘元件电绝缘地来构造。

按照子单元1的在图1中示出的实施方式，绝缘元件11包括第一绝缘元件111和第二绝缘元件112。

在此，第一绝缘元件111布置在第一容纳元件3处，尤其是第一绝缘元件111覆盖第一容纳元件3的限定第一容纳空间7的那些区域。

在此，第二绝缘元件112布置在第二容纳元件4处，尤其是第二绝缘元件112覆盖第二容纳元件4的限定第一容纳空间7的那些区域。

在此，绝缘元件11至少部分地包围电池组电池堆5或电池组电池6。

尤其是，第一绝缘元件111和第二绝缘元件112至少部分地包围电池组电池堆5或电池组电池6。

“部分地包围”尤其应该被理解为：电池组电池堆5或电池组电池6相对于第一容纳元件3和第二容纳元件4电绝缘。

如果第一容纳元件3和第二容纳元件4彼此连接，那么第一容纳元件111和第二容纳元件112共同使第一容纳空间7相对于容纳元件3和第二容纳元件4以及尤其是也相对于第二容纳空间8绝缘，调温流体9可以在所述第二容纳空间8中流动。

此外，图1也示出了：子单元1具有多个第一容纳空间7和多个第二容纳空间8。在此，第一容纳空间7分别被构造用于容纳电池组电池堆5或电池组电池6，其中第一容纳空间7也还可以分别具有补偿元件10和绝缘元件11。

在此，这些第二容纳空间8分别被构造用于容纳调温流体9。

如能从图1中识别出的那样，第一容纳空间7和第二容纳空间8沿子单元1的纵向12交替地布置。

在该处还应探讨第一容纳元件3或第二容纳元件4的构造方案。

优选地，第一容纳元件3或第二容纳元件4分别具有第一基面131或第二基面132。

此外，第一容纳元件3或第二容纳元件4分别具有另一第一平面141或另一第二平面142。

在此，优选地，第一基面131和另一第一平面141或第二基面132和另一第二平面142彼此平行地布置并且彼此间隔开。

在此，尤其是，第一基面131和另一第一平面141以及第二基面132和另一第二平面142在如下区域中彼此间隔开，所述区域被构造用于构造第一容纳空间7或也构造第二容纳空间8。

在此，第一容纳元件3和第二容纳元件4分别包括连接区15，所述连接区15使第一基面131的部分和另一第一平面141的部分彼此连接或使第二基面132的部分和另一第二平面142的部分彼此连接。

尤其是，在此可能的是将第一容纳元件3和第二容纳元件4构造为冲压件。

图2示意性地示出了按照本发明的电池组模块2，其具有多个按照本发明的子单元1。尤其是，在图2中示出的电池组模块2具有四个子单元1。

在此，电池组模块2尤其具有第一子单元16和第二子单元17。

在此，第一子单元16的第一容纳元件31具有第一个第一部分161，所述第一个第一部分限定了第一子单元16的第一容纳空间71。

在此，第二子单元17的第二容纳元件42具有第二个第二部分172，所述第二个第二部分限定了第二子单元17的第二容纳空间82。

在此，如能从图2中识别出的那样，第一个第一部分161和第二个第二部分172彼此直接相邻地布置。

在此，第二子单元17的第二容纳元件42具有第二个第一部分171，所述第二个第一部分限定了第二子单元17的第一容纳空间72。

在此，第一子单元16的第一容纳元件31具有第一个第二部分162，所述第一个第二部分限定了第一单元16的第二容纳空间81。

在此，如能从图2中识别出的那样，第二个第一部分171和第一个第二部分162彼此直接相邻地布置。

在第一个第一部分161与第二个第二部分172之间还可以布置有补偿元件18，所述补偿元件可弹性地和/或塑性形变地来构造。

在第二个第一部分171与第一个第二部分162之间还可以布置有补偿元件18，所述补偿元件可弹性地和/或塑性形变地来构造。

在此，补偿元件18附加地也可以以被提高的导热能力来构造或者包括用于提高导热能力的添加剂，借此可以提高在第二容纳空间8之内流动的调温流体9与容纳在第一容纳空间7之内的电池组电池堆5或容纳在第一容纳空间7之内的电池组电池6之间的热传递。

图3以俯视图示意性地示出了按照本发明的电池组模块2。图3尤其示出了电池组模块2的子单元1的截面，其中所示出的截面图平行于第一基面131或第二基面132。在此，能示意性地识别出第一容纳空间7和第二容纳空间8。

在此，电池组模块2容纳在外壳19中。

在此，电池组模块2的外壳19包括第一接头20，所述第一接头被构造用于使调温流体9流入到第二容纳空间8中。

在此，电池组模块2的外壳19包括第二接头21，所述第二接头被构造用于使调温流体9从第二容纳空间8中流出。

图3还示出：电池组模块1包括电压抽头22，所述电压抽头从电池组模块2的外壳19中引导出来。

图4以侧视图示意性地示出了按照本发明的电池组模块2的另一实施方式。

在此，电池组模块2的在图4中示出的另一实施方式与电池组模块2的在图2中示出的实施方式的区别在于：该电池组模块2还包括控制和/或调节装置23和电连接线24。

按照图4的电池组模块2也包括多个子单元1。在此，电池组模块2尤其是包括两个子单元113，所述两个子单元布置在末端并且因此沿相应的子单元1的纵向12在整个相应的纵向12上都相邻于电池组模块2的外壳壁25地来布置。

在此，控制和/或调节装置23以及电连接线24分别布置在外壳壁25与末端的子单元113的第二容纳空间83之间。

尤其是通过构造第一容纳空间7和第二容纳空间8，使得在第一容纳空间7中在第一容纳元件3与第二容纳元件4之间的最大间距大于在第二容纳空间8中在第一容纳元件3与第二容纳元件4之间的最大间距，可以将控制和/或调节装置23或电线24布置在外壳壁25与相应的末端的子单元113的第二容纳空间83之间。

图5以侧视图示意性地示出了用于制造具有按照本发明的子单元1的电池组模块2的方法。

为此应注意：图5的视图与图2和4的视图相比旋转了90°。

尤其是，在图5中示出的右侧对应于在图3中示出的上侧，这样调温流体可以在图5中从右向左流动。

按照图5，电池组模块2的子单元1从右向左被推入到电池组模块2的外壳19中。在此，电池组模块2的外壳19可具有用于子单元1的容纳部26。

在此，电池组模块2的外壳19尤其具有第一容纳部261用于容纳子单元1，其中第一容纳空间7直接相邻于相应的容纳部26地布置。

在此，电池组模块2的外壳19尤其具有第二容纳部262用于容纳子单元1，其中第二容纳空间8直接相邻于相应的容纳部26地布置。

尤其是，电池组电池堆5或者电池组电池6具有至少一个电压抽头27，所述电压抽头与第一容纳部262电接触，使得通过第一容纳部26可以截取电池组电池堆5或电池组电池6的电压。此外，电池组电池堆5或电池组电池6可具有至少一个电压抽头28，所述电压抽头贯穿第一容纳部261并且因此从电池组模块2的周围环境29出发来接触。

Claims (12)

1.电池组模块（2）的子单元，所述子单元具有：

第一容纳元件（3）和第二容纳元件（4），所述第一容纳元件和第二容纳元件在构造至少一个第一容纳空间（7）和至少一个第二容纳空间（8）的情况下彼此连接，其中

所述第一容纳空间（7）和所述第二容纳空间（8）彼此分开，并且在所述第一容纳空间（7）中布置有至少一个电池组电池堆（5）或至少一个电池组电池（6），并且

所述第二容纳空间（8）被构造用于容纳调温流体（9）。

2.根据上述权利要求1所述的电池组模块的子单元，

其特征在于，

在所述第一容纳空间（7）中还布置有可弹性和/或塑性形变地构造的补偿元件（10）。

3.根据上述权利要求1或2之一所述的电池组模块的子单元，

其特征在于，

所述第一容纳元件（3）和所述第二容纳元件（4）材料配合地、尤其是焊接地彼此连接。

4.根据上述权利要求1至3之一所述的电池组模块的子单元，

其特征在于，

所述第一容纳空间（7）还具有电绝缘地构造的绝缘元件（11），所述绝缘元件至少部分地包围所述至少一个电池组电池堆（5）或者所述至少一个电池组电池（6）。

5.根据上述权利要求1至4之一所述的电池组模块的子单元，

其特征在于，

所述子单元（1）具有：

多个第一容纳空间（7），在所述多个第一容纳空间中分别布置有至少一个电池组电池堆（5）或者分别布置有至少一个电池组电池（6）；以及

多个第二容纳空间（8），所述多个第二容纳空间分别被构造用于容纳调温流体（9）。

6.根据上述权利要求5所述的电池组模块的子单元，

其特征在于，

所述第一容纳空间（7）和所述第二容纳空间（8）沿所述子单元（1）的纵向（12）交替地布置。

7.具有多个根据权利要求1至6之一所述的子单元（1）的电池组模块。

8.根据权利要求7所述的电池组模块（100），

其特征在于，

所述电池组模块（2）具有第一子单元（16）和第二子单元（17），其中

所述第一容纳元件（31）的限定所述第一子单元（16）的第一容纳空间（71）的第一个第一部分（161）与所述第二容纳元件（42）的限定所述第二子单元（17）的第二容纳空间（82）的第二个第二部分（172）直接相邻地布置，和/或

所述第二容纳元件（42）的限定所述第二子单元（17）的第一容纳空间（72）的第二个第一部分（171）与所述第一容纳元件（31）的限定所述第一子单元（16）的第二容纳空间（81）的第一个第二部分（171）直接相邻地布置。

9.根据上述权利要求8所述的电池组模块，

其特征在于，

在所述第一个第一部分（161）以及所述第二个第二部分（172）之间和/或

在所述第二个第一部分（171）以及所述第一个第二部分（162）之间布置有可弹性和/或塑性形变地构造的补偿元件（18）。

10.根据上述权利要求7至9之一所述的电池组模块，

其特征在于，

所述电池组模块（2）容纳在外壳（19）中，所述外壳包括被构造用于使调温流体（9）流入到至少一个第二容纳空间（8）中的第一接头（20），并且所述外壳包括被构造用于使调温流体（9）从至少一个第二容纳空间（8）中流出的第二接头（21）。

11.根据上述权利要求7至10之一所述的电池组模块，

其特征在于，

所述电池组模块（2）容纳在外壳（19）中，其中在所述电池组模块（2）的子单元（113）的第二容纳空间（83）与所述电池组模块（2）的外壳壁（25）之间布置有控制和/或调节装置（23）和/或电连接线（24）。

12.用于制造电池组模块（2）的子单元（1）的方法，其中

在第一方法步骤中，提供第一容纳元件（3）和第二容纳元件（4），并且

在第二方法步骤中，至少一个电池组电池堆（5）或者至少一个电池组电池（6）被布置在所述第一容纳元件（3）与所述第二容纳元件（4）之间，并且

在第三方法步骤中，使所述第一容纳元件（3）与所述第二容纳元件（4）以如下方式彼此连接：

构造第一容纳空间（7），在所述第一容纳空间中容纳有所述至少一个电池组电池堆（5）或者所述至少一个电池组电池（6），并且

构造第二容纳空间（8），所述第二容纳空间被构造用于容纳调温流体（9)，其中

所述第一容纳空间（7）和所述第二容纳空间（8）彼此分开。