CN113571830A - 蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蓄电池(1)，其具有包括基板(3)的基座(2)。蓄电池(1)还包括至少两个电池单元模块(5)，所述至少两个电池单元模块以单元间距(6)彼此相距地布置在基座(2)上，使得在所述至少两个电池单元模块(5)之间形成中间空间(7)。此外，蓄电池(1)包括至少两个壳体部件(8)，所述至少两个壳体部件被固定在基座(2)上并且所述至少两个壳体部件中的每一个与基座(2)一起界定单独的壳体内部空间(9)。在这种情况下，壳体内部空间(9)中的每一个容纳至少一个电池单元模块(5)，其中，布置在壳彼此相邻的体内部空间(9)中的至少两个电池单元模块(5)借助于穿过中间空间(7)的电连接线(10)彼此电连接。

Description

蓄电池
技术领域
本发明涉及一种蓄电池，特别是用于机动车辆的蓄电池。
背景技术
一段时间以来，包括多个电池单元的蓄电池已经被用于存储电能。这种电池特别在电池供电的电动车辆中使用，以储存电能或为电动传动系提供电能或电力。为了提高蓄电池的电存储容量和/或为了建立额定电压，需要将各个电池单元彼此电连接。通常，蓄电池的电池单元布置在公共基座上，该公共基座能够形成为用于冷却该蓄电池的冷却板。此外，蓄电池的电池单元布置在基座上，所述基座为蓄电池提供了足够的机械稳定性。为此，通常在基座上固定有盆状的壳体部件，该盆状的壳体部件与蓄电池的基座一起界定壳体内部空间。在这种情况下，布置在基座上的蓄电池的所有电池单元被布置在该壳体内部空间内。这意味着，在传统的蓄电池中，蓄电池的电池单元借助于单个壳体部件被一起封闭在单个壳体内部空间中。在这种传统的布置中，在位于壳体内部空间中的电池单元之间的电连接线同样布置在壳体内部空间中，并且因此借助于壳体部件而免受外部影响。
然而，这种在使用传统蓄电池的壳体部件必然非常庞大，该壳体部件覆盖蓄电池的所有电池单元。这种笨重的壳体部件通常仅能够以所需的制造公差被困难地制造，并且相对于壳体内部空间中存在的内部压力，其仅具有不充分的内部耐压性。
因此，本发明的目的是提出关于蓄电池的新方法——特别是用于消除上述缺点的蓄电池的新方法。
该目的通过根据独立权利要求1的电池来实现，优选实施例是从属权利要求的主题。
发明内容
因此，本发明的基本概念是在蓄电池的壳体基座-以下称为“基座”上布置多个壳体部件，每个壳体部件与基座一起界定了单个壳体内部空间。壳体内部空间中的每一个在这种情况下容纳两个电池单元模块中的至少一个，而在每种情况下都具有多个蓄电池的电池单元。在电池单元模块之间存在中间空间，电连接线穿过该中间空间，从而电池单元模块的电连接布置在彼此相邻的两个壳体内部空间中。
这提供的优点是：与具有传统蓄电池的情况相比，壳体部件的体积要小得多，这提高了壳体部件的可生产性。此外，多个壳体部件的增加的内部耐压性令人印象深刻。
根据本发明的优选地能够用于机动车辆的蓄电池具有带有基板的基座。在这种情况下，基板优选地形成为用于冷却电池的冷却板。这种形成为冷却板的基座能够具有良好导热性的材料。这种形成为冷却板的基座还可包括冷却剂能够流过的冷却通道，借助于该冷却通道，能够散发在蓄电池的操作期间产生的冷却剂热量。该蓄电池还包括至少两个分别具有多个电池单元的电池单元模块，该电池单元模块以单元间距彼此相距地布置在基座上，从而在至少两个电池单元模块之间形成中间空间。此外，蓄电池具有固定在基座上的至少两个壳体部件。每个壳体部件与基座一起界定了单个壳体内部空间。每个壳体内部空间容纳至少一个电池单元模块。布置在彼此相邻的壳体内部空间中的至少两个电池单元模块借助于电连接线彼此电连接，其中，根据本发明，电连接线穿过电池单元模块之间的中间空间。因此，小尺寸的壳体部件能够有利地用于封装电池单元模块，这提供了关于其可生产性的优点。此外，这种多个壳体部件能够形成较大的内部耐压性。
根据蓄电池的有利发展，基座包括优选地以中空轮廓的方式形成，也就是说形成为中空轮廓的载体。载体布置在基座的基板上的两个电池单元模块之间的中间空间中。在载体中布置馈通件。电连接线穿过载体的馈通件，从而提供电池单元模块的电连接。通过这种载体，有利地提高了基座的机械刚度，并且因此也提高了蓄电池作为整体的的机械刚度。
在蓄电池的另一优选的改进方案中，馈通件容纳有馈通轮廓。馈通轮廓界定内部轮廓空间，且优选地在两个端部彼此基本齐平地封闭所述载体的载体侧，所述载体侧彼此相反并且分别面向电池单元模块之一。在这种情况下，电连接线穿过馈通轮廓的内部轮廓空间并且在两个端部处突出到壳体内部空间的相应之一中，用于电池单元模块的电连接。以这种方式，能够有利地省去削弱用于通过电连接线的壳体部件的凹槽。
电连接线有利地包括高压电缆。这种高压电缆能够廉价地购买，在蓄电池的生产中具有成本优势。
蓄电池的另一优选的改进方案规定，电连接线包括具有两个汇流条端部元件和汇流条桥接元件的汇流条。在这种情况下，汇流条端部元件中的每一个汇流条端部元件分别具有用于电连接一个电池单元模块的电端子。在每个壳体部件上都有一个凹槽。作为凹槽的替代或补充，壳体部件分别具有开口。借助于壳体部件中的凹槽或开口，相应壳体部件的壳体内部空间连接到在外侧围绕蓄电池的外部围绕区域。汇流条端部元件分别具有穿过部分，汇流条端部元件借助于该穿过部分各自穿过凹槽或开口中的一个。汇流条端部元件在中间空间中借助于汇流条桥接元件在其穿过部分处彼此电连接。这有利地提供了实现能够特别容易实现的电连接线的可能性。
根据蓄电池的另一优选改进方案，电连接线的汇流条具有用于补偿热膨胀和/或公差的可弹性变形的缓冲部分。缓冲部分有利地存在于汇流条端部元件的至少一个上和/或汇流条桥接元件中。可弹性变形的缓冲部分有利地使得电连接线的汇流条能够以大的制造公差制造，这对汇流条的制造成本具有积极的影响。此外，借助于缓冲部分，能够有效地减小由于蓄电池的部件的不同热膨胀而形成的机械应力。
根据蓄电池的另一有利改进方案，电连接线的汇流条具有优选地由塑料制成的注塑成型包封。在此，注塑成型包封特别优选地布置在汇流条的汇流条桥接元件的区域中。借助于注塑成型包封，壳体部件中的凹槽或开口以流体密封的方式封闭。以这种方式，特别容易有利地实现壳体部件的压力密封形式。
蓄电池的另一有利改进方案规定，汇流条构造成为一件式，使得电连接线的汇流条包括以同一材料制成的汇流条端部元件和汇流条桥接件元件。这种发展在其部件的低数量令人印象深刻，这对装配中涉及的工作量并且因此对蓄电池的生产成本具有有利影响。
在蓄电池的另一优选的改进方案中，电连接线的汇流条构成为至少三个部分。在这种情况下，汇流条桥接元件和汇流条端部元件各自形成物理上分离的部件。汇流条的这种形式提供了如下优点，即：在壳体部件之一不必拆离基座的情况下，通过拆卸汇流条的部件能够断开蓄电池单元模块之间的电连接。这提供了优点，特别是在蓄电池的维护中。
根据蓄电池的另一有利改进方案，汇流条的部件分别通过螺栓连接件或夹紧连接件来彼此连接，从而形成汇流条。这种螺栓或夹紧连接件提供了特别好的用于将汇流条的部件彼此连接，特别是可拆卸地连接的可能性。
壳体部件中的凹槽或开口有利地沿着接合方向被开槽，壳体部件沿该接合方向被组装或能够被组装在基座上。
根据蓄电池的另一优选的改进方案，在至少一个壳体部件的凹槽或开口处存在密封元件。借助于密封元件，相关的壳体部件的壳体内部空间以流体密封的方式封闭，其中，汇流条穿过凹槽或开口。这种密封元件对壳体部件的密封性具有有利的效果。
蓄电池的另一有利改进方案规定，汇流条沿汇流条方向从第一电端子伸至第二电端子。在这种情况下，密封元件在垂直于汇流条方向的截面中完全围绕汇流条。这使得能够特别良好的密封相应的壳体内部空间成为可能，该壳体内部由布置有密封元件的壳体部件界定。
在蓄电池的另一有利的改进方案中，在至少一个壳体部件与基座之间存在壳体密封件。这种壳体密封件同样对相应壳体部件的密封性具有有利的效果，并且同时使得能够补偿基板或相关壳体部件的一定的制造公差。
有利的是，内部的壳体空间分别以流体密封的方式、尤其是以关于内部压力密封的方式界定。因此，为了控制电池单元模块的温度，能够有利地在壳体内部空间中提供温度控制流体或者使该温度控制流体流过壳体内部空间。
本发明的其他重要特征和优点能够在从属权利要求、附图和基于附图的相关描述中找到。
不言而喻，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和以下将要说明的特征不仅能够以各自指定的组合使用，而且能够以其他组合使用或单独使用。
本发明的优选实施例在附图中示出，并且在以下描述中更详细地说明，其中相同的附图标记是指相同或相似或功能相同的部件。
附图说明
在附图中，在所有情况下都是示意性的：
图1以立体图示出了根据本发明的蓄电池的示例，
图2以立体剖开图的细节示出了根据本发明的蓄电池的另一示例，
图3以截面图示出了图2的示例，
图4以立体图的细节示出了根据本发明的蓄电池的另一示例，
图5以截面示出了图4的示例，
图6以立体图的细节示出了根据本发明的蓄电池的另一示例，
图7以立体剖开图示的细节示出了图6的示例，
图8以另一立体剖开图示的细节示出了图6和7的示例，
图9以立体图示的细节出了根据本发明的蓄电池的另一实例，
图10以截面图示出了图9的示例。
具体实施方式
在图1中，以立体图示出了根据本发明的电池1的示例。蓄电池1用于机动车中。特别地，其能够存储用于驱动存在于机动车辆中的电驱动器的电能。蓄电池1具有(壳体)基座2。基座2又包括基板3，在所示的示例中，基板3形成为冷却板4。蓄电池1还包括至少两个电池单元模块5。每个电池单元模块5能够包括多个电池单元。在所示的示例中，存在四个这样的电池单元模块5。电池单元模块5以单元间距6彼此相距地布置在基座2上。在此，至少两个电池单元模块5以单元间距6彼此相距地布置在基座2上，使得在至少两个电池单元模块5之间形成中间间隔7。蓄电池1包括固定在基座2上的至少两个壳体部件8。在所示的示例中存在四个这样的壳体部件8。壳体部件8中的每个与基座2共同界定单独的壳体内部空间9。壳体内部空间9中的每个容纳至少一个电池单元模块5，在所示的示例中，壳体内部空间9中的每个正好容纳一个这样的电池单元模块5。也能够看出，两个布置在彼此相邻的壳体内部空间9中的电池单元模块5通过电连接线10彼此电连接。在这种情况下，电连接线10穿过这些电池单元模块5之间的中间空间7，从而提供布置在壳体内部空间9中的彼此相邻的电池单元模块5的电连接。壳体内部空间9例如分别以流体密封的方式、尤其以内部压力密封的方式界定。
在图2中，以立体剖开图示的细节示出了根据本发明的蓄电池1的另一示例。能够看出，基座2包括布置在基座2的基板3上的两个电池单元模块5之间的中间空间7中的载体11。在所示的示例中，载体11是中空轮廓的，这意味着载体11形成为中空轮廓。在载体11中布置有电馈通件12，电连接线10穿过该电馈通件，由此提供电池单元模块5的电连接。
在图3中，以穿过中间空间7的截面示出图2的示例。能够看出，蓄电池1具有容纳在载体11的馈通件12中的馈通轮廓13。该馈通轮廓13界定内部轮廓空间14。在所示的示例中(具体参见图2)，该馈通轮廓13在两个端部彼此基本齐平地封闭载体侧15，载体侧15彼此相反并且分别面向电池单元模块5之一。在这种情况下，电连接线10穿过内部轮廓空间14，使得电连接线10在两个端部处突出到单独的壳体内部空间9的相应之一，用于电池单元模块5的电连。在图2和图3的示例中，电连接线10包括高压电缆16。
图4示出了根据本发明的蓄电池1的另一示例的立体图示的细节，其中电连接线10不包括如图2和图3的示例中的高压电缆，而是包括汇流条17。汇流条17具有两个汇流条端部元件18和汇流条桥接元件19。
在图5中，以截面示出了图4的示例。能够看出，包括汇流条17的电连接线10的汇流条端部元件18中的每一个汇流条端部元件具有用于分别电连接一个电池单元模块5的电端子20。还示出，在壳体部件8中的每个存在开口21，相应壳体部件8的壳体内部空间9通过该开口连接至外部围绕蓄电池1的外部围绕区域23。汇流条端部元件18分别具有穿过开口21的相应之一的穿过部分24。汇流条端部元件18在这种情况下在它们的穿过部分24处通过中间空间7中的汇流条桥接元件19彼此电连接。汇流条桥接元件19在这种情况下能够以与图4和图5所示的示例相对应的方式布置在中间空间7中的外部围绕区域23。汇流条端部元件18能够借助于预张紧装置在它们的穿过部分24的区域中被预张紧抵靠相应的壳体部件8中的开口21，出于使总体清楚的原因，该预张紧装置未示出。电连接线10的汇流条17具有用以补偿热膨胀和/或公差的可弹性变形的缓冲部分25。缓冲部分25能够以板簧的方式形成。
在图6中，以立体图的细节示出了根据本发明的蓄电池1的另一示例。以对应于该示例的方式，电连接线10的汇流条17包括注塑成型包封26。注塑成型包封26布置在汇流条桥接元件19的区域中，注塑成型包封26包括塑料。作为图4和图5的示例的替代，壳体部件8均具有根据图6的示例的代替开口21的凹槽22，通过该凹槽，相应壳体部件8的壳体内部空间9被连接到在外部围绕蓄电池1的外部围绕区域23。壳体部件8中的这些凹槽22通过注塑成型包封26以流体密封的方式封闭。壳体部件8的凹槽22或开口21沿连接方向29被开槽，壳体部件8沿该连接方向装配或能够装配在基座2上。
在图7中，用立体剖开图示的细节示出图6的示例。能够看出，电连接线10的汇流条17一件式形成，并且包括在同一材料制成的汇流条端部元件18和汇流条桥接元件19。
与此不同，根据图4和图5的示例的汇流条17至少三个部分地形成，汇流条桥接元件19和汇流条端部元件18各自形成汇流条17的物理分离的部件27。在这种情况下，汇流条17的部件27分别通过螺栓连接件28彼此连接，从而形成汇流条17。作为所示螺栓连接件28的替代，可使用夹紧连接来连接汇流条17的部件27。
在图8中，以另一剖开图示的细节示出图6和图7的示例。能够看出，在至少一个壳体部件8的凹槽22处存在密封元件30，并且借助于该密封元件，相关壳体部件8的壳体内部空间9在汇流条17穿过凹槽22的情况下以流体密封的方式封闭。还能够看出，在蓄电池1的至少一个壳体部件8与基座2之间存在壳体密封件32。
图9以局部立体图示出了根据本发明的电池1的另一示例。图10以穿过中间空间7的截面31示出了图9的示例。在这种情况下，截面31垂直于汇流条方向S延伸，汇流条17沿着汇流条方向S从第一电端子20、20a延伸到第二电端子20、20b。根据图10，密封元件30在垂直于汇流条方向S的区段31中完全围绕汇流条17。

Claims (16)

1.一种蓄电池(1)，特别是用于机动车辆的蓄电池，具有
-基座(2)，所述基座包括特别地形成为冷却板(4)的基板(3)，
-至少两个电池单元模块(5)，所述至少两个电池单元模块以单元间距(6)彼此相距地布置在所述基座(2)上，使得在所述至少两个电池单元模块(5)之间形成中间空间(7)，
-至少两个壳体部件(8)，所述至少两个壳体部件被固定在所述基座(2)上并且所述至少两个壳体部件中的每一个与所述基座(2)一起界定相应的壳体内部空间(9)，
-其中，所述壳体内部空间(9)中的每一个容纳至少一个所述电池单元模块(5)，
-其中，布置在彼此相邻的壳体内部空间(9)中的至少两个电池单元模块(5)借助于穿过所述中间空间(7)的电连接线(10)彼此电连接。
2.根据权利要求1所述的蓄电池(1)，
其特征在于，
所述基座(2)包括优选地中空轮廓的载体(11)，所述载体布置在所述基座(2)的基板(3)上的两个电池单元模块(5)之间的中间空间(7)中。
3.根据权利要求2所述的蓄电池(1)，
其特征在于，
在所述载体(11)中布置有馈通件(12)，所述电连接线(10)穿过所述馈通件(12)，由此提供所述电池单元模块(5)的电连接。
4.根据权利要求3所述的蓄电池(1)，
其特征在于，
-所述馈通件(12)容纳有馈通轮廓(13)，所述馈通轮廓界定内部轮廓空间(14)并且优选在两个端部彼此基本齐平地封闭所述载体(11)的载体侧(15)，所述载体侧(15)彼此相反并且分别面向所述电池单元模块(5)之一，
-其中，所述电连接线(10)穿过所述内部轮廓空间(14)并且在两个端部处突出到所述壳体内部空间(9)的相应之一中，用于所述电池单元模块(5)的电连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池(1)，
其特征在于，
所述电连接线(10)包括高压电缆(16)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的蓄电池(1)，
其特征在于，
-所述电连接线(10)包括具有两个汇流条端部元件(18)和汇流条桥接元件(19)的汇流条(17)，
-所述汇流条端部元件(18)中的每一个分别具有用于电连接一个电池单元模块(5)的电端子(20)，
-分别在所述壳体部件(8)中每一个上存在凹槽(22)和/或开口(21)，通过所述凹槽和/或开口，相应壳体部件(8)的壳体内部空间(9)连接到在外侧围绕所述蓄电池(1)的外部围绕区域(23)，
-其中，所述汇流条端部元件(18)以相关的汇流条端部元件(18)的穿过部分(24)分别穿过与所述凹槽(22)或开口(21)中的一个，
-其中，所述汇流条端部元件(18)在所述中间空间(7)中借助于所述汇流条桥接元件(19)在它们的穿过部分(24)处彼此电连接。
7.根据权利要求6所述的蓄电池(1)，
其特征在于，
所述汇流条(17)，特别是汇流条端部元件(18)和/或汇流条桥接元件(19)中的至少一个，具有用于补偿热膨胀和/或公差的可弹性变形的缓冲部分(25)。
8.根据权利要求6和7中任一项所述的蓄电池(1)，
其特征在于，
所述汇流条(17)特别是在汇流条桥接元件(19)的区域中具有特别由塑料制成的注塑包封(26)，借助于所述注塑包封以流体密封的方式封闭所述壳体部件(8)中的所述凹槽(22)或开口(21)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的蓄电池(1)，
其特征在于，
所述汇流条(17)构成为一件式，并且包括用同一材料制成的汇流条端部元件(18)和汇流条桥接元件(19)。
10.根据权利要求6至8所述的蓄电池(1)，
其特征在于，
-所述汇流条(17)构成为至少三个部分，
-所述汇流条桥接元件(19)和所述汇流条端部元件(18)各自形成物理分离的部件(27)。
11.根据权利要求10所述的蓄电池(1)，
其特征在于，
所述汇流条(17)的部件(27)分别借助于螺栓连接件或夹紧连接件(28)彼此连接，由此形成所述汇流条(17)。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的蓄电池(1)，
其特征在于，
所述壳体部件(8)中的凹槽(22)或开口(21)沿着接合方向(29)被开槽，壳体部件(8)沿所述接合方向被组装或能够被组装在所述基座(2)上。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的蓄电池(1)，
其特征在于，
在所述至少一个壳体部件(8)的切口(22)或开口(21)处存在密封元件(30)，借助于所述密封元件，相关壳体部件(8)的壳体内部空间(9)在所述汇流条(17)穿过所述凹槽(22)或开口(21)的情况下以流体密封的方式被封闭。
14.根据权利要求12所述的蓄电池(1)，
其特征在于，
-所述汇流条(17)沿着汇流条方向(S)从所述电端子中的第一电端子(20、20a)延伸到所述电端子中的第二电端子(20、20b)，
-所述密封元件(30)在垂直于所述汇流条方向(S)的截面(31)中完全围绕所述汇流条(17)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池(1)，
其特征在于，
在所述壳体部件(8)中的至少一个与所述基座(2)之间存在壳体密封件(32)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池(1)，
其特征在于，
所述壳体内部空间(9)分别以流体密封的方式、尤其以关于内部压力密封的方式界定。
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