CN111312947A - 具有电池单池的电池模块单元 - Google Patents
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Abstract
提出了一种具有电池单池（28）的电池模块单元（24、66、68），其中电池模块单元（24、66、68）具有构造用于容纳电池单池（28）的框架元件（26）。框架元件（26）具有构造用于容纳电池单池（28）的第一容纳元件（40）和构造用于容纳另一电池单池（28）的第二容纳元件（42）。此外，框架元件（26）的第一容纳元件（40）材料锁合地如此容纳电池单池（28），从而在框架元件（26）与电池单池（28）之间构造有能够由流体穿流的第一流动空间（44）。所述框架元件（26）的第二容纳元件（42）还能够如此容纳所述另一电池单池（28），从而在框架元件（26）与所述另一电池单池（28）之间能够构造能够由第二流体（70）穿流的第二流动空间（46）。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据独立权利要求的类型的具有电池单池的电池模块单元。
此外，本发明还涉及一种具有这种电池模块单元的电池模块。
此外，这种电池模块的应用也是本发明的主题。
背景技术
由DE 10 2010 013 034 A1公知一种电池，其中，所述电池由单池堆叠和电池壳体构成，所述单池堆叠由多个基本上扁平地构造的电池单个单池构成。
发明内容
根据本发明提供一种具有电池单池的电池模块单元。在此，该电池模块单元具有被构造用于容纳该电池单池的框架元件，其中该框架元件具有被构造用于容纳该电池单池的第一容纳元件，并且此外该框架元件具有被构造用于容纳另一个电池单池的第二容纳元件。所述框架元件的第一容纳元件材料锁合地以这种方式容纳所述电池单池，从而在所述框架元件与所述电池单池之间构造有能够由流体穿流的第一流动空间。此外，所述框架元件的第二容纳元件可以如此容纳所述另一电池单池，从而在所述框架元件与所述另一电池单池之间能够构造能够由第二流体穿流的第二流动空间。
本发明的优点在于，借助于所述电池单池以及所述框架元件能够以简单的方式构造电池模块单元。由于使用框架元件，特别是尤其在制造时可以节省结构空间和/或成本。由此还尤其能够以简单的方式构造第一流动空间和/或第二流动空间以用于电池单池的调温和/或气体析出（Ausgasung）。借助于第一流动空间和/或第二流动空间能够对电池单池调温、尤其冷却和/或加热，和/或能够导出电池单池的气体析出。锂离子电池系统的最佳运行温度尤其为大约+5℃至+35℃。从大约+40℃的运行温度起，电池单池的使用寿命会变小。借助于能够由调温流体穿流的第一流动空间和/或第二流动空间能够将电池单池保持在相应的温度窗口中。由此，尤其能够提高和/或优化一个或多个电池单池的使用寿命和/或一个或多个电池单池在使用寿命上的功率能力。此外，通过借助于框架元件和电池单池构造流动空间能够节省空间或结构空间。
在一种改进方案中，所述框架元件的第一容纳元件构造为所述框架元件的凹处并且/或者所述框架元件的第二容纳元件构造为所述框架元件的凹处。由此可以有利地以简单的方式在框架元件和第一电池单池之间构造第一流动空间和/或在框架元件和第二电池单池之间构造第二流动空间。第一流动空间和/或第二流动空间尤其能够由调温流体可穿流地构造，由此能够对电池单池进行调温、尤其冷却和/或加热。借助于调温尤其可以提高和/或优化电池单池的使用寿命和/或电池单池在使用寿命上的功率能力。
优选地，能被流体穿流的第一流动空间被构造为能够被气体穿流，其中，框架元件以如下方式具有朝向电池模块单元的周围环境的开口，使得气体能够从第一流动空间朝向电池模块单元的周围环境流动。由此尤其可以平衡或补偿电池单池的气体析出。换句话说，气体或者电池单池的气体析出可以借助于开口从第一流动空间向电池模块单元的周围环境导出。气体或气体析出例如可以通过在电池单池中的组件、例如电化学组件的反应而产生。
在一种示例性的设计方案中，密封元件可以在框架元件的背向第一流动空间的一侧上布置在框架元件上。由此可以确保，例如可以构造至少部分封闭的或可靠地密封的第二流动空间。例如在另一种实施方案中，另一个电池单池可布置在密封元件上或密封元件上方，或者在另一种实施方案中，另一个电池单池可布置在密封元件上或密封元件上方。因此，借助于所述密封元件尤其可以在所述另一电池单池与所述框架元件之间构造密封的连接。此外，由此可以减少或防止污物、例如灰尘或颗粒进入到第二流动空间中。
在一种有利的实施方式中，所述框架元件的第一容纳元件材料锁合地以如下方式容纳所述电池单池，使得所述电池单池以环绕封印（siegeln）和/或焊接的方式布置在所述框架元件的第一容纳元件上。由此能够简单地和/或机械可靠地将所述第一电池单池容纳在所述第一容纳元件上。此外，由此可以确保，构造至少部分封闭的或者说可靠地密封的流动空间。借助于封印或者借助于焊接可以在电池单池和容纳元件之间构造尤其材料锁合的和尤其材料锁合地密封的连接。此外，由此可以减少或防止污物、例如灰尘或颗粒进入到流动空间中。
此外，所述电池单池可以具有柔性地构造的罩壳和电化学组件，其中电化学组件被容纳在所述柔性地构造的罩壳的内部，并且其中尤其所述电池单池的罩壳材料锁合地布置和/或焊接在所述框架元件的第一容纳元件上。由此可以确保电池单池的功能，其中尤其是电化学组件被构造用于输出功率或能量。此外，借助于所述柔性地构造的罩壳，能够确保所述电池单池在电池模块中的简单的布置。此外，所述电池单池尤其能够简单地和/或在机械上可靠地被容纳在所述容纳元件上，其中由此能够确保，构造有至少部分地封闭的或者说可靠地密封的第一流动空间。借助于封印或者借助于焊接可以在电池单池和容纳元件之间构造尤其材料锁合的和尤其材料锁合地密封的连接。此外，由此可以减少或防止污物、例如灰尘或颗粒进入到第一流动空间中。
在一种示例性的实施方式中，柔性地构造的罩壳可以由两个相互连接和/或焊接的罩壳单元构成，其中，柔性地构造的罩壳具有第一罩壳单元和第二罩壳单元。此外，第一罩壳单元可大于第二罩壳单元地构造，从而第一罩壳单元与第二罩壳单元相反地以重叠的方式如此构造，使得电池单池的第一罩壳单元尤其利用重叠的区域材料锁合地布置和/或焊接在框架元件的第一容纳元件上。由此，尤其可以确保，可以可靠地容纳电化学组件。此外，能够确保电池单池的简单的制造或者简单的再加工。此外，由此可以确保，构造出至少部分封闭的或可靠地密封的第一流动空间。借助于封印或者借助于焊接可以在电池单池和容纳元件之间构造尤其材料锁合的和尤其材料锁合地密封的连接。此外，由此可以减少或防止污物、例如灰尘或颗粒进入到第一流动空间中。
此外，所述电池模块单元能够具有平衡元件，其中所述平衡元件布置在所述电池单池与所述框架元件之间。换句话说，平衡元件可以布置在第一流动空间中。由此尤其可以确保，借助于所述平衡元件可以补偿所述电池单池的伸展（Ausdehnung）。换句话说，平衡元件可以平衡、尤其是补偿电池单池的伸展和/或膨胀。例如，在充电和/或放电过程期间，电池单池可能伸展和/或膨胀。平衡元件例如可以构造为泡沫。
在另一种有利的实施方案中，所述电池单池可以具有柔性地构造的电压分接头，其中所述柔性地构造的电压分接头布置成能够从所述框架元件的背向所述第一流动空间的一侧接近。由此尤其可以确保，可以可靠地从所述电池单池中分接（abgreifen）电压。借助于所述柔性的电压分接头，尤其能够实现所述电池单池在电池模块单元中、在一种改进方案中也在电池模块中的可变的或者说柔性的布置。此外，例如能够实现多个电池单池的并联或串联接通。
此外，根据本发明提出了一种具有至少两个电池模块单元的电池模块。第一电池模块单元和第二电池模块单元以如下方式布置，使得第一电池模块单元的框架元件的第二容纳元件以如下方式容纳第二电池模块单元的电池单池，使得在第一电池模块单元的框架元件与第二电池模块单元的电池单池之间构造有能由流体穿流的第二流动空间。由此尤其可以确保，可以用多个电池模块单元来构造一种模块结构，对于该模块结构来说可以将所述电池单池布置在框架元件上。在此，多个框架元件尤其可以彼此相邻地布置。由此尤其能够在电池模块中布置可变数量的电池单池和框架元件。换句话说，框架元件的数量以及由此电池模块中的电池单池的数量优选是可变的。因此，借助于框架元件能够实现电池模块的简单的可扩展性。由此尤其能够实现成本降低，因为尽管在不同的电池模块中的电池单池的数目不同，但是能够使用相同的构件、特别是框架元件和/或电池单池。通过使用相同的框架元件，尤其在制造时可以降低成本和/或耗费。此外，尤其可以通过使用可变的模块来相应地充分利用电池组体积。
由此还尤其能够以简单的方式构造第一流动空间和第二流动空间以用于电池单池的调温和/或气体析出。借助于第一流动空间和/或第二流动空间能够对电池单池调温、尤其冷却和/或加热，和/或能够导出电池单池的气体析出。锂离子电池系统的最佳运行温度尤其为大约+5℃至+35℃。从大约+40℃的运行温度起，电池单池的使用寿命会变小。借助于能够由调温流体穿流的第一流动空间和/或第二流动空间能够将电池单池保持在相应的温度窗口中。由此，尤其能够提高和/或优化一个或多个电池单池的使用寿命和/或一个或多个电池单池在使用寿命上的功率能力。
在一种改进方案中，可由流体穿流的第二流动空间可由调温液体穿流。此外，第一电池模块单元的框架元件尤其是可以以如下方式具有通向电池模块的周围环境的入口，使得调温液体可以从电池模块的周围环境流入到第二流动空间中，和/或第一电池模块单元的框架元件以如下方式具有通向电池模块的周围环境的开口，使得调温液体可以从第二流动空间流入到电池模块的周围环境中。由此，尤其能够以简单的方式构造用于对电池单池进行调温的第二流动空间。借助于第二流动空间可以对电池单池进行调温、尤其是冷却和/或加热。锂离子电池系统的最佳运行温度尤其为大约+5℃至+35℃。从大约+40℃的运行温度起，电池单池的使用寿命会变小。借助于能够由调温流体穿流的第二流动空间能够将电池单池保持在相应的温度窗口中。由此，尤其能够提高和/或优化一个或多个电池单池的使用寿命和/或一个或多个电池单池在使用寿命上的功率能力。
在一种改进方案中，可以在第一电池模块单元的框架元件与第二电池模块单元的框架元件之间布置密封元件，从而借助于该密封元件使第二流动空间相对于电池模块的周围环境密封。由此可以确保，构造至少部分封闭的或可靠地密封的第二流动空间。借助于所述密封元件可以在所述电池单池与所述框架元件之间构造尤其密封的连接。此外，由此可以减少或防止污物、例如灰尘或颗粒进入到第二流动空间中。
在一种有利的实施方式中，第一电池模块单元的电池单池可以具有柔性地构造的第一电压分接头，并且第二电池模块单元的电池单池可以具有柔性地构造的第二电压分接头。此外，第一电池模块单元的柔性地构造的第一电压分接头可以与第二电池模块单元的柔性地构造的第二电压分接头导电地连接。由此尤其可以确保，可以可靠地从所述电池单池中分接电压。借助于所述柔性的电压分接头，尤其能够实现电池单池在电池模块单元中的可变的或者说柔性的布置。此外，例如能够实现电池单池的并联或串联接通。
在一种示例性的实施方案中，所述电池模块能够具有至少两个端板，其中，在一个端板上至少分别布置有一个电池模块单元。由此可以确保，可以保护所述电池单池以防止外部的影响、比如冲击、振动和/或污染、像比如颗粒、液体或者灰尘。
此外提出电池模块的一种应用，其中电池单池在5℃到35℃之间的温度下运行，优选在40℃的温度下运行。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在以下描述中进行详细解释。对于在不同的附图中示出的并且起类似作用的元件使用相同的附图标记，其中放弃对元件的重复描述。其中示出：
图1以剖视图示出了根据本发明的一个实施例的电池模块的示意图；
图2以透视图示出了根据本发明的一个实施例的电池单池的示意图；
图3以剖面图示出了根据本发明的一个实施例的电池模块单元的示意图；
图4以透视图示出了根据本发明的一个实施例的电池模块单元的示意图；
图5以剖面图示出了根据本发明的一个实施例的电池模块的一部分的示意图；
图6以剖面图示出了根据本发明的一个实施例的电池模块的截取部分的示意图；
图7以透视图和剖面图示出了根据本发明的一个实施例的截取部分的示意图；
图8以透视图示出了根据本发明的一个实施例的电池模块的示意图。
具体实施方式
图1以剖视图示出了根据本发明的一个实施例的电池模块20的示意图。电池模块20具有电池模块壳体22，其中电池模块壳体22被构造用于容纳多个电池模块单元24。换句话说，多个电池模块单元24可以被布置或容纳在该电池模块壳体22内并且因此在该电池模块20内。电池模块单元24尤其具有框架元件26以及电池单池28。为了使用该电池模块20，该电池模块单元24的这些电池单池28例如可以并联或串联地相互连接或接通，其中，这些单个的电池单池28为此尤其是可以借助于单池连接器或导电地相互接通。
电池模块20被构造用于容纳多个电池模块单元24，因此容纳多个电池单池28并且例如可以在车辆中、尤其是在电动车或电动车辆（EV）和/或混合驱动车辆或混合动力车辆（HEV）中被使用。这种车辆特别是使用高能和高功率的电池系统，以便电驱动机器可以输出预期的行驶功率。例如，电池可以包括一个或多个电池组，其中，电池组尤其包括多个电池模块20，其中，电池模块20还可以包括多个电池模块单元24并且因此包括多个单池28或电池单池28。电池模块20的电池模块壳体22尤其是可以被构造用于容纳多个电池模块单元24。换句话说，可以将多个单个的电池模块单元24连接在一起以形成电池模块20。电池模块20一起连接成电池组并且此外连接成电池或电池系统。为了利用大量不同车辆结构空间的结构空间，可以使用可变的模块尺寸。
作为电能存储器（EES）例如可以使用具有锂离子电池单池或锂聚合物电池单池的电池组。锂离子电池单池或锂聚合物电池单池可能由于化学转化过程而发热，特别是在快速的能量输出或能量吸收时发热。电池组的功率越高，其发热就越大。锂离子电池系统或锂聚合物电池单池的最优运行温度为大约+5℃至+35℃。从大约+40℃的运行温度起，电池单池28的使用寿命会减少。因此，为了能够达到大约8至10年的使用寿命要求，尤其需要对电池单池28进行充分的热调节。电池单池28优选应在电池单池28的运行状态下保持在低于+40℃的热学上非关键性的状态中。为了实现电池单池28的老化过程（Alterungsgleichlauf），优选电池单池28与电池单池28的温度梯度应仅为约5开尔文。在一种改进方案中，电池模块20为此尤其能够包括调温系统，由此能够冷却和/或加热电池单池28。所述电池模块20的调温系统或者说热管理系统尤其能够构造为利用调温流体、尤其水/乙二醇混合物进行液体调温。调温流体例如可通过所构造的流动空间流动。流动空间的供应例如可以借助于调温流体-管路装置（Verschlauchung）利用冷却循环中的相应的其他组件来实现。
图2以透视图示出了根据本发明的一个实施例的电池单池28的示意图。根据图2的电池单池28可以按照根据图1的电池单池28布置或装入根据图1的电池模块中。电池单池28在该实施方案中具有柔性地构造的罩壳30、32和电化学组件。电化学组件尤其被容纳在柔性地构造的罩壳30、32之内，其中，尤其电池单池28的罩壳能够材料锁合地布置和/或焊接在框架元件的第一容纳元件上。
优选地，柔性地构造的罩壳30、32由两个相互连接和/或焊接的罩壳单元30、32构成。特别地，柔性地构造的罩壳具有第一罩壳单元30和第二罩壳单元32。罩壳单元30、32尤其可以以矩形的形式构造，其中，两个罩壳单元30、32借助于矩形的边缘以如下方式相互连接和/或焊接，使得电化学组件可以容纳在两个罩壳单元30、32内。第一罩壳单元30尤其借助于边缘区域33或在边缘区域33处与第二罩壳单元32、特别是与第二罩壳单元32的边缘区域连接和/或焊接。
第一罩壳单元30优选地被设计为大于第二罩壳单元32，使得第一罩壳单元30与第二罩壳单元32相反地能够被以重叠的方式如此构造，使得罩壳30、32尤其形成重叠的区域34。有利地，第一罩壳单元30与第二罩壳单元32相反地能够以重叠的方式如此构造，使得电池单池28的第一罩壳单元30、尤其是以重叠的区域34材料锁合地可布置在框架元件的第一容纳元件上和/或可焊接到框架元件的第一容纳元件上。
此外，所述电池单池28具有柔性地构造的电压分接头。优选地，电池单池28具有两个电压分接头-元件36、38、特别是第一电压分接头-元件36和第二电压分接头-元件38。特别地，柔性的第一电压分接头-元件36可以具有正极性或负极性。换句话说，柔性的第一电压分接头-元件36可以构造为正极或负极。特别地，柔性的第二电压分接头-元件38可具有正极性或负极性。换句话说，柔性的第二电压分接头-元件38也可以构造为正极或负极。在本实施方式中，柔性的第一电压分接头-元件36和柔性的第二电压分接头-元件38布置在电池单池28的边缘上。换句话说，柔性的第一电压分接头-元件36布置在电池单池28的第一侧上，其中柔性的第二电压分接头-元件38布置在电池单池28的与第一侧相对而置的第二侧上。
在另一种设计方案中，柔性的电压分接头-元件36可以布置在电池单池28的第一侧上，其中柔性的第二电压分接头-元件38同样可以特别是与柔性的电压分接头-元件36相邻地布置在电池单池28的第一侧上。
此外，一个柔性地构造的电压分接头或柔性地构造的电压分接头元件36、38可布置成可从电池模块单元的框架元件的背向电池模块单元的第一流动空间的一侧接近。
图3以剖面图示出了根据本发明的一个实施例的电池模块单元24的示意图。电池模块单元24尤其具有框架元件26以及电池单池28。按照根据图1的电池模块单元24，根据图3的电池模块单元24能够布置或安装在根据图1的电池模块中。根据图3的电池单池28可以按照根据图2的电池单池28来构造。
所述框架元件26构造用于容纳所述电池单池28。为此，所述框架元件26具有构造用于容纳所述电池单池28的第一容纳元件40。所述框架元件26具有第二容纳元件42，该第二容纳元件构造用于容纳另一个这里未示出的电池单池。所述框架元件26的第一容纳元件40材料锁合地以这种方式容纳所述电池单池28，从而在所述框架元件26与所述电池单池28之间构造有能够被流体穿流的第一流动空间44。所述框架元件26的第二容纳元件42可以如此容纳所述另一电池单池，从而在所述框架元件26与所述另一电池单池之间能够构造能够被流体穿流的第二流动空间46。框架元件26的第一容纳元件40尤其是构造为框架元件26的凹处。框架元件26的第一容纳元件40材料锁合地以如下方式容纳电池单池28，使得电池单池28以环绕封印和/或焊接的方式布置在框架元件26的第一容纳元件40上。换句话说，电池单池28被封印和/或焊接到第一容纳元件40，或者与第一容纳元件40封印和/或焊接。电池单池28可以特别地借助于焊接或封印的连接54布置在框架元件26的第一容纳元件40上。特别地，所述电池单池28的罩壳30、32材料锁合地布置和/或焊接在所述框架元件26的第一容纳元件40上。特别地，柔性地构造的罩壳30、32可具有第一罩壳单元30和第二罩壳单元32，其中第一罩壳单元30构造为比第二罩壳单元32大。由此，第一罩壳单元30与第二罩壳单元32相比以重叠的方式如此构造，使得电池单池28的第一罩壳单元30尤其以重叠的区域34材料锁合地布置和/或焊接在框架元件26的第一容纳元件40上。
电池单池28的罩壳单元30、32和/或框架元件26尤其可以由塑料构造，尤其由PP材料构造。在一种有利的设计方案中，所述电池单池28的罩壳单元30、32和所述框架元件26尤其由相同的塑料构成。此外，在电池单池28和框架元件26之间的封印层尤其由塑料构成。特别地，电池单池28的罩壳单元30、32可以被焊接到框架上。电池单池例如可以构造为袋式单池。
此外，第一流动空间44借助于框架元件26与第二流动空间46分开。
此外，所述框架元件26的第二容纳元件42构造为所述框架元件26的凹处。换句话说，所述第一容纳元件40和/或所述第二容纳元件42可以根据所述电池单池的形状以与所述电池单池的一定的间距来布置。
此外，框架元件26具有朝向电池模块单元24的周围环境50的开口48。此外，能够由流体穿流的第一流动空间44尤其被构造成能够由气体穿流。框架元件26以如下方式具有朝向电池模块单元24的周围环境50的开口48，使得气体可以从第一流动空间44朝向电池模块单元的周围环境50流动。优选地，框架元件26具有第一开口48以及第二开口52。第二开口52可以相应于第一开口48地构造，其中，借助于第二开口52，气体可以从第一流动空间44朝向电池模块单元的周围环境50流动。第二开口52可以在与第一开口48相对而置的一侧上构造在框架元件26中或上。
此外，电池模块单元24能够具有平衡元件56，其中，平衡元件56布置在电池单池28和框架元件26之间。平衡元件56尤其可以矩形地或圆形地或梁状椭圆形地构造，从而平衡元件56延伸超过电池单池28的一侧的表面。换句话说，如此布置所述平衡元件56，使得所述电池单池28的一侧或者所述电池单池28的一侧的表面被覆盖和/或被所述框架元件26屏蔽。平衡元件56尤其可以构造为泡沫。此外，平衡元件56尤其可以可压缩地实施，从而电池单池28的体积变化可以借助于平衡元件56来补偿。在一种改进方案中，平衡元件56例如可以由凸起部（Noppe）构成，其中，凸起部可以尤其是矩形地或圆形地或梁状椭圆形地构成。
此外，电池28可以具有柔性地构造的电压分接头36，其中，柔性地构造的电压分接头36布置成可从框架元件26的背向第一流动空间44的一侧接近，尤其从电池模块单元24的周围环境50接近。
此外，所述电池模块单元24能够具有至少一个间隔元件58，其中，所述至少一个间隔元件58布置在所述另一电池单池和所述框架元件26之间。在该有利的实施方案中，多个间隔元件58布置在框架元件26上。在一种改进方案中，间隔元件58可以与框架元件26一体地构造。优选地，间隔元件58布置在框架元件26的第二容纳元件42的凹处中。借助于间隔元件58尤其可以使所述另一电池单池与所述框架元件26之间的间距保持恒定。此外，借助于间隔元件58可以确保存在恒定的第二流动空间46。换句话说，间隔元件58确保流体可以恒定地或持续地流动通过第二流动空间46。换句话说，由于间隔元件58，流体可以恒定地或持续地流动通过第二流动空间44。为此，间隔元件58特别是不可压缩地实施。换句话说，间隔元件56的体积不能改变。换句话说，框架元件26尤其是在第二流动空间的方向上具有凸起部，优选用于维持到电池单池28上的压紧力和/或用于保持第二流动空间打开。电池单池28可接触凸起部。
框架元件尤其可以由塑料和/或塑料-金属连接构成。换句话说，建议在电池单池或袋式单池的覆盖薄膜与框架元件、特别是塑料框架或塑料金属复合框架之间的材料锁合的连接。由此在电池单池之外产生两个分开的流动空间，一方面第二流动空间作为流体空间并且另一方面第一流动空间作为气体析出空间。第二流动空间或者说流体空间被冷却流体穿流并且可以构造用于对电池单池进行调温。第一流动空间或气体析出空间允许在电池单池打开时进行到周围环境中的气体析出。因此，可以减少或降低或避免对冷却流体的气体析出。
电池单池28的边缘尤其是环绕地封印到框架元件26上，由此在电池单池28和框架元件26之间构造液体密封的连接。封印过程能够借助于加热的成型冲头、借助于热空气加热和随后的压模或超声波进行。由于封印封边产生两个彼此分开的流动空间44、46，其中第一流动空间44能够构造为流体空间并且第二流动空间46能够构造为气体析出空间。
图4以透视图示出了根据本发明的一个实施例的电池模块单元24的示意图。根据图4的电池模块单元24可以按照根据图3的电池模块单元24构造。根据图4的电池模块单元24，按照根据图3的电池模块单元24，具有框架元件26以及电池单池28。按照根据图1的电池模块单元24，根据图4的电池模块单元24能够布置或安装在根据图1的电池模块中。根据图4的电池单池28可以按照根据图2的电池单池28构造。
与根据图3的电池模块单元24不同，根据图4的电池模块单元24具有一个入口60和一个出口62。能够被流体穿流的第二流动空间尤其能够被调温液体穿流，其中第一电池模块单元24的框架元件26以如下方式具有朝向电池模块20的周围环境50的入口60，使得调温液体能够从电池模块20的周围环境50流入到第二流动空间中。此外，第一电池模块单元24的框架元件26以如下方式具有通向电池模块20的周围环境50的出口62，使得调温液体能够从第二流动空间流入到电池模块20的周围环境50中。
图5以剖面图示出了根据本发明的一个实施例的电池模块20的一部分的示意图。电池模块20具有至少两个电池模块单元。在有利的实施方式中，该电池模块20具有一个第一电池模块单元24、一个第二电池模块单元66、以及一个第三电池模块单元68，其中，在该第三电池模块单元68中仅示出了该框架元件26。根据图5的电池模块单元24、66、68能够按照根据图3的电池模块单元24和/或按照根据图4的电池模块单元24构成。
第一电池模块单元24和第二电池模块单元66以如下方式布置，使得第一电池模块单元24的框架元件26的第二容纳元件42以如下方式容纳第二电池模块单元66的电池单池28，从而在第一电池模块单元24的框架元件26与第二电池模块单元66的电池单池28之间构造有第一电池模块单元24的可由流体70穿流的第二流动空间46。换句话说，第二电池模块单元66被如此布置，使得第二电池模块单元66的电池单池28尤其被构造为另一电池单池，使得在另一电池单池之间并且因此在第二电池模块单元66的电池单池28之间构造第一电池模块单元24的第二流动空间46。为此，第二电池模块单元66的电池单池28尤其是可以接触间隔元件58。
第三电池模块单元68的框架元件26被布置成使得在第一电池模块单元24的电池单池28与第三电池模块单元68的框架元件26之间、在第一电池模块单元24的电池单池28与第三电池模块单元68的框架元件26之间构造有第三电池模块单元68的第二流动空间46。
此外，在第一电池模块单元24的框架元件26上，在第一电池模块单元24的框架元件26的背向第一电池模块单元24的第一流动空间44的一侧上布置有密封元件72。此外，密封元件72在第三电池模块单元68的框架元件26的背向第三电池模块单元68的第一流动空间44的一侧上被布置在第三电池模块单元68的框架元件26上。此外，在第二电池模块单元66的框架元件26上，在第二电池模块单元66的框架元件26的背向第二电池模块单元66的第一流动空间44的一侧上可以布置有在这里未示出的密封元件72。换句话说，在第一电池模块单元24的框架元件26和第二电池模块单元66的框架元件26之间布置有密封元件72，从而借助于密封元件72使第一电池模块单元24的第二流动空间46相对于电池模块20的周围环境50密封。此外，在第一电池模块单元24的框架元件26与第三电池模块单元68的框架元件26之间布置有密封元件72，从而借助于密封元件72使第三电池模块单元68的第二流动空间46相对于电池模块20的周围环境50密封。
此外，第一电池模块单元24的电池单池28具有柔性地构造的第一电压分接头36，并且第二电池模块单元66的电池单池28具有柔性地构造的第二电压分接头38。第一电池模块单元24的柔性地构造的第一电压分接头36优选可以与第二电池模块单元66的柔性地构造的第二电压分接头38导电连接。
电池模块20尤其可以用于产生电能，其中电池单池在5℃到35℃之间的温度下运行，优选在40℃的温度以下运行。
图6以透视图和剖面图示出了根据本发明的一个实施例的电池模块20的示意图。根据图6的电池模块20可以按照根据图5的电池模块20来构造。与根据图5的电池模块20不同，根据图6的电池模块20以透视图示出。
图7以剖面图示出了根据本发明的一个实施例的电池模块20的截取部分的示意图。根据图7的电池模块20可以按照根据图5的电池模块20和/或按照根据图6的电池模块20来构造。与根据图5的电池模块20和/或按照根据图6的电池模块20不同，图7示出第一电池模块单元24的柔性地构造的第一电压分接头36和第二电池模块单元60的柔性地构造的第二电压分接头38的布置。
优选地，柔性地构造的第一电压分接头36和柔性地构造的第二电压分接头38以特定的角度弯折。特别地，柔性地构造的第一电压分接头36以如下方式弯折，使得柔性地构造的第一电压分接头36从第一电池模块单元24的电池单池28伸出并且随后如此贴靠在第一电池模块单元24的框架元件26上，从而借助于柔性地构造的第一电压分接头36形成特定的角度、尤其是直角。由此，柔性地构造的第一电压分接头36尤其可从电池模块20的周围环境50或从第一电池模块单元24的周围环境50予以接触。
此外，柔性地构造的第二电压分接头38如此弯折，使得柔性地构造的第二电压分接头38从第二电池模块单元66的电池单池28伸出并且随后如此贴靠在第二电池模块单元66的框架元件26上，从而借助于柔性地构造的第二电压分接头38形成特定的角度、尤其直角。由此，柔性地构造的第二电压分接头38尤其可从电池模块20的周围环境50或者从第二电池模块单元66的周围环境50予以接触。由此，第一电池模块单元24的柔性地构造的第一电压分接头36优选与第二电池模块单元66的柔性地构造的第二电压分接头38导电连接。
电池单池28尤其构造为由两个罩壳单元、尤其是覆盖薄膜焊接在一起的罩壳。这两个薄膜中的一个环绕地实施成大于另一覆盖薄膜。由此在电池单池28上产生环绕的、可自由封印的边缘。当端子板片（Terminal-Tab）或电压分接头-元件36、38以特定角度、尤其是90°弯曲时，封印边缘尤其是可自由接近的。
换句话说，板片36、38为了电压分接而被构造为电池单池28向外的连接，其中，所述板片被弯折并且例如与框架激光焊接地连接。
图8以透视图示出了根据本发明的一个实施例的电池模块20的示意图。根据图8的电池模块20可以按照根据图5的电池模块20和/或按照根据图6的电池模块20和/或按照根据图6的电池模块20来构造。与此不同地，图8以分解图示出了电池模块20。
此外，根据图8的电池模块20具有至少两个端板74、76，其中，在一个端板74、76上可至少分别布置一个电池模块单元。在该有利的实施方案中，所述电池模块20具有第一端板74和第二端板76，其中，所述第一端板74布置在所述电池模块20的第一侧上，并且所述第二端板76布置在所述电池模块20的关于所述电池模块单元与所述第一侧对置的第二侧上。此外，密封元件78可以布置在端板74、76和相应的电池模块单元之间。此外，入口80和/或出口80可以被布置在端板74中。借助于入口80，流体、尤其是调温流体能够流入到电池模块20中。借助于出口80可以将流体、尤其是调温流体从电池模块20中导出。
电池模块20在该有利的实施方案中尤其具有两个盖82、83。优选地，第一盖82尤其垂直于端板74、76布置在电池模块20的第一侧上。第二盖83尤其可以特别是垂直于端板74布置在电池模块20的与第一侧对置的第二侧上。
此外，在一种改进方案中，电池模块20可以具有至少一个载体元件84、86。借助于载体元件84、86尤其能够稳定电池模块单元。为此，第一盖82和第二盖83能够借助于多个固定元件88布置在载体元件84、86上。在该有利的实施方式中，电池模块20具有两个载体元件84、86。第一盖82和第二盖83尤其借助于多个固定元件88布置在第一载体元件84和第二载体元件86上。作为固定元件88例如可以使用螺钉、铆钉、钉子、销钉或其它机械的固定元件88。借助于盖82、83和载体元件84、86的复合结构，尤其能够补偿或吸收借助于调温流体施加的压力。载体元件例如可以构造为连接框架，其中，该连接框架尤其稳定电池单池28，从而这些电池单池不会打滑或不会移动。
此外，所述电池模块单元的电池单池28尤其在所述电池单池28的第一侧上分别具有至少一个柔性地构造的电压分接头36、38。在一种改进方案中，电池单池28此外可以具有另一个柔性地构造的电压分接头。第一电池模块单元24的柔性地构造的第一电压分接头36优选可以与第二电池模块单元66的柔性地构造的第二电压分接头38导电连接。这种连接例如可以通过单池连接器90来构造。换句话说，借助于所述单池连接器90能够将所述电池单池28的相应的电压分接头36、38连接起来。电池模块20尤其可以具有多个用于连接相应的电池单池的电压分接头36、38的单池连接器90。由此尤其可以从电池单池28中分接电压。例如，电池模块20由此可以串联或者并联接通。电池单池28为此尤其是可以相对于彼此旋转180°地布置。
Claims (15)
1.具有电池单池（28）的电池模块单元（24、66、68），
其特征在于，
所述电池模块单元（24、66、68）具有构造用于容纳所述电池单池（28）的框架元件（26），
所述框架元件（26）具有构造用于容纳所述电池单池（28）的第一容纳元件（40），
所述框架元件（26）具有构造用于容纳另一电池单池（28）的第二容纳元件（42），
所述框架元件（26）的第一容纳元件（40）材料锁合地如此容纳所述电池单池（28），从而在所述框架元件（26）与所述电池单池（28）之间构造有能够由流体穿流的第一流动空间（44），并且
所述框架元件（26）的第二容纳元件（42）能够如此容纳所述另一电池单池（28），从而在所述框架元件（26）与所述另一电池单池（28）之间能够构造能够由第二流体（70）穿流的第二流动空间（46）。
2.根据权利要求1所述的电池模块单元（24、66、68），其特征在于，所述框架元件（26）的第一容纳元件（40）构造为所述框架元件（26）的凹处和/或所述框架元件（26）的第二容纳元件（42）构造为所述框架元件（26）的凹处。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电池模块单元（24、66、68），其特征在于，所述能由流体穿流的第一流动空间（44）被构造成能由气体穿流，并且所述框架元件（26）以如下方式具有朝向所述电池模块单元（24、66、68）的周围环境（50）的开口（48、52），使得气体能从第一流动空间（44）朝向所述电池模块单元（24、66、68）的周围环境（50）流动。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电池模块单元（24、66、68），其特征在于，密封元件（72）在所述框架元件（26）的背向所述第一流动空间（44）的一侧上布置在所述框架元件（26）上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电池模块单元（24、66、68），其特征在于，所述框架元件（26）的第一容纳元件（40）材料锁合地如此容纳所述电池单池（28），使得所述电池单池（28）以环绕封印和/或焊接的方式布置在所述框架元件（26）的第一容纳元件（40）上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电池模块单元（24、66、68），其特征在于，所述电池单池（28）具有柔性地构造的罩壳（30、32）和电化学组件，其中，电化学组件容纳在柔性地构造的罩壳（30、32）内，其中，特别是所述电池单池（28）的罩壳（30、32）材料锁合地布置和/或焊接在所述框架元件（26）的第一容纳元件（40）上。
7.根据权利要求6所述的电池模块单元（24、66、68），其特征在于，所述柔性地构造的罩壳（30、32）由两个相互连接和/或焊接的罩壳单元（30、32）构成，
其中，所述柔性地构造的罩壳（30、32）具有第一罩壳单元（30）和第二罩壳单元（32），并且其中，所述第一罩壳单元（30）大于所述第二罩壳单元（32）地构造，使得所述第一罩壳单元（30）与所述第二罩壳单元（32）相反地以重叠的方式如此构造，
所述电池单池（28）的第一罩壳单元（30）尤其以重叠的区域（34）材料锁合地布置和/或焊接在所述框架元件（26）的第一容纳元件（40）上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电池模块单元（24、66、68），其特征在于，所述电池模块单元（24、66、68）具有平衡元件（56），其中，所述平衡元件（56）布置在所述电池单池（28）和所述框架元件（26）之间。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的电池模块单元（24、66、68），其特征在于，所述电池单池（28）具有柔性地构造的电压分接头（36、38），其中，所述柔性地构造的电压分接头（36、38）布置成能够从所述框架元件（26）的背向所述第一流动空间（44）的一侧接近。
10. 电池模块（20），其具有至少两个根据前述权利要求1至9中任一项所述的电池模块单元（24、66、68），其中
第一电池模块单元（24、66、68）和第二电池模块单元（24、66、68）以如下方式布置，使得
所述第一电池模块单元（24、66、68）的框架元件（26）的第二容纳元件（42）如此容纳所述第二电池模块单元（24、66、68）的电池单池（28），从而在所述第一电池模块单元（24、66、68）的框架元件（26）与所述第二电池模块单元（24、66、68）的电池单池（28）之间构造有能够由流体（70）穿流的第二流动空间（46）。
11.根据权利要求10所述的电池模块（20），其特征在于，能够由流体（70）穿流的第二流动空间（46）能够由调温液体穿流，并且第一电池模块单元（24、66、68）的框架元件（26）以如下方式具有朝向电池模块（20）的周围环境（50）的入口，使得调温液体能够从电池模块（20）的周围环境（50）流入到第二流动空间（46）中，和/或所述第一电池模块单元（24、66、68）的框架元件（26）以如下方式具有朝向电池模块（20）的周围环境（50）的出口，使得调温液体能够从第二流动空间（46）流入到电池模块（20）的周围环境（50）中。
12.根据前述权利要求10至11中任一项所述的电池模块（20），其特征在于，在第一电池模块单元（24、66、68）的框架元件（26）和第二电池模块单元（24、66、68）的框架元件（26）之间布置有密封元件（72），使得借助于所述密封元件（72）使第二流动空间（46）相对于电池模块（20）的周围环境（50）密封。
13. 根据前述权利要求10至12中任一项所述的电池模块（20），其特征在于，所述第一电池模块单元（24、66、68）的电池单池（28）具有柔性地构造的第一电压分接头（36），
所述第二电池模块单元（24、66、68）的电池单池（28）具有柔性地构造的第二电压分接头（38），并且
所述第一电池模块单元（24、66、68）的柔性地构造的第一电压分接头（36）与所述第二电池模块单元（24、66、68）的柔性地构造的第二电压分接头（38）导电地连接。
14.根据前述权利要求10至13中任一项所述的电池模块（20），其特征在于，所述电池模块（20）具有至少两个端板（74、76），并且在一个端板（74、76）上至少分别布置有一个电池模块单元（24、66、68）。
15.根据前述权利要求10至14中任一项所述的电池模块（20）的应用，其中，所述电池单池（28）在5℃到35℃之间的温度下运行，优选在40℃的温度下运行。
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