CN112840501A - 用于插入电池系统装置的电池壳体中的插入部件和电池系统装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于插入电池系统装置(1)的电池壳体(2)中的插入部件(5)，所述插入部件包括由电绝缘材料构成的基体(6)和定位在基体(6)中并且集成在该基体中的功能插件(7)。本发明还涉及一种相应的电池系统装置。

Description

用于插入电池系统装置的电池壳体中的插入部件和电池系统 装置
技术领域
本发明涉及一种用于插入到电池系统装置的电池壳体中的插入部件和一种电池系统装置。
背景技术
为了保护电池的，尤其车辆电池的储能部件免受环境影响，例如湿气或机械作用，已知将这些模块和部件装入电池壳体中。
通常，车辆电池具有多个设置在电池壳体内部的电池模块。为了保证电池的功能上和结构上的整体性，需将这些模块相互电接触以及机械地固定。
为了使上述所提到的变得容易，已知如下车辆电池，在所述车辆电池中，壳体盖和/或壳体底部具有功能集成，例如以便通过专门形成到底部中的容纳部来提供模块彼此间的定位或者在盖中设有气体过压阀。
例如从DE 10 2016 219 993 A1、DE 10 2010 043 899 A1或DE 10 2016 015 029A1中已知这样的车辆电池，其中壳体盖或壳体底部具有如上所述的功能集成。
然而，在已知的车辆电池中，附加地仍需使用大量功能性的单个元件，其中通常是用手进行装入，例如各个电池模块的电接触或为此所需的母线与用于高电压的汇流排的连接。将功能性的单个元件在此一件一件地插入敞开的壳体中、进行定位并且通过附加的连接元件固定。
在常规的车辆电池中，上述单个元件或单个部件需单独地准备用于装入并且此外在制造电池时需通过工人单独地安置到各个模块上、正确地定位并且彼此连接。
特别地，由于这样的处理，用于高电压的单个构件必须被单独地隔离。因为工人有时也必须直接抓住用于高电压的部件才能对其进行定位和固定，所以所述工人会暴露于可能的高电压下，这要求高的工作保护。
发明内容
基于已知的现有技术，本发明的目的是，提供一种改进的电池系统装置。
所述目的通过一种具有权利要求1的特征的用于插入电池系统装置的电池壳体中的插入部件来实现。有利的改进形式在从属权利要求、说明书和附图中得出。
相应地，提出一种用于插入电池系统装置的电池壳体中的插入部件，所述插入部件包括由电绝缘材料构成的基体。根据本发明，插入部件包括定位在基体中并且集成到该基体中的功能插件。
通过将功能插件定位并且集成在基体中的方式，不再需要：单独地安排、定位并且相应地固定所有在组装电池系统装置时需在关闭壳体之前插入的零件或将其与电池系统装置的其他部件连接。因此，通过插入部件，能够简化这种电池系统装置的安装以及减少为此所需的安装时间。
通过将功能插件定位在基体中，在将插入部件插入敞开的电池壳体中之后，功能插件已经被保持在其所规定的位置中。借助于功能插件的集成保证：功能插件也保留在所规定的位置中。此外，通过将功能插件集成在基体中，能够防止工人可能与功能插件直接接触，例如通过所述功能插件在打开的电池壳体中意外移动的方式。相应地，通过将功能插件集成在基体中，显著提高了工人的工作安全性。
根据另一优选的实施方式，功能插件设立用于在电池系统装置中执行至少一个机械的和/或热的和/或电的功能。由此可行的是，通过将插入部件插入打开的电池壳体中基本上就已经能够实现上述一个或多个功能，而无需大规模的进一步工作。
如果功能插件是导电的汇流排，优选用于高电压的汇流排，其中汇流排优选除了用于电接触的预设的接触部段之外容纳在基体中，如根据另一优选的表达形式可能是这种情况，那么尤其提高对于安装电池系统装置的工人的工作保护。也就是说，汇流排能够仅在为其设置的部位，即接触部段处被接触。此外，汇流排通过基体的起电绝缘作用的材料电绝缘。
替选地或附加地，功能插件能够是用于为电池壳体提供密封的密封件。由此省去了插入对于密封电池壳体所需的密封件的附加的工作步骤。此外，能够防止：由于在电池系统装置的进一步安装期间密封件的错误插入或密封件的移动，电池壳体的密封具有泄漏区域。
替选地或附加地，功能插件优选能够是用于低电压的电缆束和/或电缆束引导部。特别地，因此能够显著简化电缆在电池壳体中的耗费的铺设和汇集。
为了尤其实现湿气、冷凝的液体或侵入的水的收集或排出，能够将功能插件附加地或替选地优选构成为滴落边缘和/或滴落通道。
如果功能插件替选地或附加地优选是用于构成冷凝物屏障的屏障层薄膜，那么能够防止冷凝物进入电池的湿气敏感的区域。
替选地或附加地，功能插件优选能够以用于容纳干燥袋的腔的形式构成或者构成为干燥袋。由此可行的是，接收或收集存在于电池壳体中或侵入电池壳体中的湿气，以便使电池壳体内部的气氛保持干燥。
如果根据另一优选的实施方式功能插件能够替选地或附加地以用于导出气体的气体导出通道的形式构成，那么能够防止：在电池壳体的内部中存在压力升高或形成气体的情况下引起电池系统装置的损坏。所形成的气体或由于压力升高而膨胀的气体能够通过气体导出通道导出，优选导出至可选地设置的泄压阀，所述泄压阀优选呈过压阀的形式。
根据另一优选的实施方式，功能插件能够附加地或替选地以通风通道的形式构成，所述通风通道用于提供与干燥袋的连通。由此可行的是，存在于电池壳体中的潮湿空气或侵入到电池壳体中的湿气可被输送至干燥袋或能够到达干燥袋。
为了防止：在存在电池系统装置的一个部件的燃烧损伤或闷烧损伤时引起一个或多个其他部件的损伤，功能插件优选能够替选地或附加地以用于容纳优选为云母板的防火屏障的腔的形式构成或者构成为防火屏障。云母板优选能够设置为，使得其在电池系统装置在车辆中的安装位置中位于电池模块和车辆的乘客舱之间。由此能够防止：在电池模块烧坏时，来自模块的火焰喷射到达乘客舱并且伤害可能在该处的人员。
如果功能插件替选地或附加地优选以用于高电压的工具的引导部的形式构成，那么能够减少或者甚至完全避免由于用于高电压的部件的附加的绝缘而引起的耗费。通过所述引导部能够防止工人以其他方式碰到用于高电压的部件。
根据另一特别优选的实施方式，至少两个功能插件容纳在基体中。由此，能够进一步降低安装耗费，并且能够进一步改进工作安全性。优选地，在基体中容纳多个功能插件。因此，能够组合地实现上述针对功能插件的各个实施方案所描述的优点和效果。
根据另一优选的实施方式，基体的外轮廓至少部分地匹配于电池系统装置的至少一个构件的形状，优选匹配于电池壳体的内部形状，其中基体优选具有多个区域，所述多个区域的外轮廓匹配于电池系统装置的不同的构件。由此例如能够实现插入部件直接支撑在构件或电池壳体上。此外由此能够可行的是，将电池系统装置的一个或多个构件相对于电池壳体保持在固定的位置中。
如果根据另一优选的实施方式，基体具有不同厚度的材料部段，那么一方面能够提供具有特别低的重量的插入部件。此外，材料部段的机械承载能力或电绝缘和/或热绝缘特性能够匹配于分别针对材料部段所存在的要求。优选地，这种插入部件能够借助于低压系统通过可变的泡沫来制造。
如果基体具有聚合物材料，优选发泡聚合物材料，尤其优选基本上闭孔的发泡聚合物材料，优选PU、TPE、PPE和/或EPP，那么能够实现插入部件的特别有利的生产和特别有利的材料特性。
根据另一优选的实施方式，基体构成用于填充在电池系统装置的部件与电池壳体的壳体内壁之间的腔。由此一方面能够改进电池系统装置的结构上的稳定性。此外因此实现电池系统装置的部件能够相对于彼此并且相对于电池壳体的安全的定位和保持。此外，因此能够提供改进的电绝缘和/或热绝缘。
如果根据一个优选的实施方式基体包括定位区域，所述定位区域构成为使得基体仅可在预设的定向中插入电池系统装置中，那么能够防止插入部件错误安装。因此，插入部件能够仅在正好一个定向中，即在预设的定向中插入。
上述目的也通过一种具有权利要求10的特征的电池系统装置来实现。有利的改进形式从从属权利要求、说明书和附图中得出。
相应地，提出一种电池系统装置，其包括电池壳体和多个容纳在所述电池壳体中的电池部件，尤其电池模块。此外，将根据上述权利要求中任一项所述的插入部件插入到电池壳体中，其中功能插件与至少一个电池部件相互作用。
根据上述实施方式之一的插入部件被插入到电池壳体中，并且功能插件与至少一个电池部件相互作用，通过这种方式，能够类似地实现关于插入部件所描述的优点和效果。
从下面对优选的实施例的描述中可以看到本发明的其他优点和特征。在该处所描述的特征能够单独地实现，或者能够在与在上文中所说明的特征中的一个或多个的组合中实现，只要所述功能彼此不矛盾。在此，参照附图进行对优选的实施例的以下描述。
附图说明
通过下面对附图的描述详细阐述本发明的优选的其他实施方式。在此示出：
图1示意性地示出根据本发明的插入部件的立体的侧视图；
图2示意性地示出图1中的插入部件的一部分的俯视图；
图3示意性地示出贯穿根据本发明的电池系统装置的剖视图；并且
图4示意性地示出贯穿根据另一实施方式的根据本发明的电池系统装置的剖视图。
具体实施方式
下面根据附图描述优选的实施例。在此，在不同的附图中，相同、相似或起相同作用的元件设有相同的附图标记，并且部分地省略了对这些元件的重复描述，以便避免冗余。
在图1中，示意性地示出根据本发明的插入部件5的立体的侧视图。插入部件5包括由电绝缘材料构成的基体6。当前，基体6具有发泡的聚合物材料，在这种情况下即发泡的PU。替选地，基体也能够具有不同的发泡聚合物材料，尤其TPE、PPE或EPP。
多个功能插件7定位在基体6中并且集成在该基体中。
功能插件7之一在这种情况下构成为用于高电压的导电的汇流排。除了用于电接触的预设的接触部段之外，汇流排容纳或集成到基体6中。另一功能插件7是用于低电压的电缆束。又一功能插件7构成为滴落边缘。此外，功能插件7之一以用于高电压的工具的引导部的形式构成。
此外，替选地或附加地在基体6中设置如下功能插件，所述功能插件尤其能够构成为：用于提供对电池壳体的密封的密封件；电缆束引导部和/或用于低电压的电缆束；滴落通道；用于构成冷凝物屏障的屏障层薄膜；用于容纳干燥袋或构成为干燥袋的腔；用于导出气体的气体导出通道；用于提供与干燥袋的连通的通风通道，或者构成为用于容纳优选为云母板的防火屏障的腔或者构成为防火屏障。
图2示意性地示出图1中的插入部件4的一部分的俯视图，其中功能插件7再次清楚可见。
在图3中示意性地示出贯穿根据本发明的电池系统装置1的剖视图。电池系统装置1具有电池壳体2，所述电池壳体包括槽3和盖4，其中盖4密封地与槽3连接，使得电池壳体2基本上相对于环境密封。多个电池模块9设置在电池壳体2的内部。在电池模块9上方，将根据图1和2的插入部件5从电池模块9的上方插到电池壳体2中。插入部件5的功能插件7在此实现不同的功能任务，例如电池模块9的电接触，使得能够省去否则对于组装电池系统装置1所必需的附加的零件。
图4示意性地示出贯穿根据另一实施方式的根据本发明的电池系统装置1的侧视图。电池系统装置1基本上对应于在图3中示出的电池系统装置。在该实施方式中，通过插入部件5，在电池壳体2中的电池模块9和盖4之间延伸的空腔8基本上通过插入部件5填满。
只要是可应用的，在实施例中所示出的所有单个特征能够彼此组合和/或交换，而不脱离本发明的范围。
附图标记列表
1 电池系统装置
2 电池壳体
3 槽
4 盖
5 插入部件
6 基体
7 功能插件
8 空腔
9 电池模块

Claims (10)

1.一种用于插入电池系统装置(1)的电池壳体(2)中的插入部件(5)，所述插入部件包括由电绝缘材料构成的基体(6)，
其特征在于，
设有定位在所述基体(6)中并且集成在所述基体中的功能插件(7)。
2.根据权利要求1所述的插入部件(5)，其特征在于，所述功能插件(7)设立用于在电池系统装置(1)中执行至少一个机械的和/或热的和/或电的功能。
3.根据权利要求1或2所述的插入部件(5)，其特征在于，所述功能插件(7)是导电的汇流排，优选用于高电压的汇流排，其中优选地，所述汇流排除了所预设的用于电接触的接触部段外容纳在所述基体(6)中，
和/或所述功能插件(7)是用于为电池壳体(2)提供密封的密封件，
和/或所述功能插件(7)是电缆束引导部和/或用于低电压的电缆束，
和/或所述功能插件(7)构成为滴落边缘和/或滴落通道，
和/或所述功能插件(7)是用于构成冷凝物屏障的屏障层薄膜，
和/或所述功能插件(7)以用于容纳干燥袋的腔的形式构成或构成为干燥袋，
和/或所述功能插件(7)以用于导出气体的气体导出通道的形式构成，
和/或所述功能插件(7)以用于提供与干燥袋的连通的通风通道的形式构成，
和/或所述功能插件(7)以用于容纳防火屏障、优选云母板的腔的形式构成，或者所述功能插件构成为防火屏障，
和/或所述功能插件(7)以用于高电压的工具的引导部的形式构成。
4.根据上述权利要求中任一项所述的插入部件(5)，其特征在于，至少两个功能插件(7)容纳在所述基体(6)中。
5.根据上述权利要求中任一项所述的插入部件(5)，其特征在于，所述基体(6)的外轮廓至少部段地匹配于所述电池系统装置(1)的至少一个构件的形状，优选匹配于所述电池壳体(2)的内部形状，其中所述基体(6)优选具有多个区域，所述多个区域的外轮廓匹配于所述电池系统装置(1)的不同的构件。
6.根据上述权利要求中任一项所述的插入部件(5)，其特征在于，所述基体(6)具有不同厚度的材料部段。
7.根据上述权利要求中任一项所述的插入部件(5)，其特征在于，所述基体(6)具有聚合物材料，优选发泡的聚合物材料，尤其优选基本上闭孔的发泡的聚合物材料，优选PU、TPE、PPE和/或EPP。
8.根据上述权利要求中任一项所述的插入部件(5)，其特征在于，所述基体(6)构成用于填充在所述电池系统装置(1)的部件与所述电池壳体(2)的壳体内壁之间的空腔(8)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的插入部件(5)，其特征在于，所述基体(6)包括定位区域，所述定位区域构成为，使得所述基体(6)仅能够以预设的定向插入所述电池系统装置(1)中。
10.一种电池系统装置(1)，包括电池壳体(2)和多个容纳在所述电池壳体(2)中的电池部件，
其特征在于，
根据上述权利要求中任一项所述的插入部件(5)插入到所述电池壳体(2)中，并且功能插件(7)与至少一个电池部件相互作用。
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