CN113964440A - 用于机动车辆的电池 - Google Patents

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D·格拉斯
C·文德兰
M·金谢尔
J·毛雷尔
T·施密特
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的电池，该电池包括多个电池单元和一个壳体，其中这些电池单元被设计成用于存储能量，其中这些电池单元被设计成用于输出电能，其中这些电池单元被布置在该壳体内，其中该壳体包括至少一个第一壳体元件和第二壳体元件，其中该第一壳体元件和该第二壳体元件彼此牢固地连接，其中该第一壳体元件和该第二壳体元件各自包括一个基面和两个侧面，其中该基面被布置在这些侧面之间，其中这些侧面远离该基面延伸的第一距离大于这些侧面彼此间隔开的第二距离，和/或该第一壳体元件的基面和侧面具有与该第二壳体元件的基面和侧面相同的尺寸。

Description

用于机动车辆的电池
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的电池。
背景技术
尤其出于环境保护的原因，具有电驱动器的机动车辆变得越来越受欢迎并且越来越重要。就此而言，除了驱动器以外，在这种机动车辆中使用的电池具有特别大的重要性。
电池通常由布置在壳体中的多个电池单元构成。在所谓的袋式电池中，电池单元用泡沫垫压紧。
DE 10 2016 219 993 A1公开了一种电池模块的壳体，该壳体具有壳体元件，该壳体元件具有四个侧壁和一个底面。壳体元件在顶部具有用于引入多个电池单元的开口，该开口用盖元件封闭。
发明内容
相比之下，本发明的基本目的在于实现对电池单元的更好的压紧。
该目的通过一种电池并且通过一种机动车辆来实现。在下文中给出了本发明的实施方式。
本发明的电池包括多个电池单元和一个壳体。这些电池单元被设计成用于存储能量并且被设计成用于输出电能。这些电池单元被布置在该壳体内。该壳体包括至少一个第一壳体元件和第二壳体元件。在此，该第一壳体元件与该第二壳体元件彼此牢固地连接。在本说明书的范围内，牢固的连接在此尤其被理解为该连接在不借助工具的情况下不能被松脱。该牢固的连接例如可以是粘合连接。
该第一壳体元件和该第二壳体元件各自包括一个基面和两个侧面。在此，该基面相应地被布置在这些侧面之间。这些侧面尤其可以分别被布置在基面的彼此相反的末端区域处。这些侧面尤其可以相应地彼此平行地延伸。
在此，这些侧面远离该基面延伸的第一距离可以大于这些侧面彼此间隔开的第二距离。在这种情况下，该第一壳体元件和该第二壳体元件可以各自具有U形的截面形状。
替代性地或附加地，该第一壳体元件的基面和侧面可以具有与该第二壳体元件的基面和侧面相同的尺寸。
壳体元件的上述这两种形状具有如下优点：在装配时能够在两个方向上压紧被布置在壳体中的电池单元，这是因为在这两种情况下壳体仅通过这两个壳体元件的连接而彼此闭合。在这种连接之前，在这两种情况下提供相对较大的开口，通过该开口可以碰到电池单元。
例如可以实现的是，第一壳体元件和第二壳体元件都具有开口，该开口在彼此连接的状态下被相应的另一壳体元件遮盖。开口例如可以被布置在这两个侧面之间、与基面相对。
根据本发明的实施方式，侧面能够沿相同的方向远离该基面延伸。这是尤其有利的，使得壳体元件可以遮盖相应的另一壳体元件的开口。
根据本发明的实施方式，该第一壳体元件在重叠区域中伸入到该第二壳体元件中。该重叠区域可以包括该第二壳体元件的侧面的一半以上、优选四分之三以上和该第一壳体元件的侧面的一半以上、优选四分之三以上。这种实施方式是特别有利的，这是因为重叠区域相对较大并且壳体元件以这种方式可以特别好地相互连接。在这种情况下，基面可以相应地遮盖另一壳体元件的开口。
根据本发明的实施方式，在这两个壳体元件之间的重叠区域中可以布置有粘合薄膜，这些壳体元件藉由该粘合薄膜彼此粘合。以这种方式可以实现这两个壳体元件彼此特别牢固的连接。
根据本发明的实施方式，该粘合薄膜可以延伸过该重叠区域的一半以上、优选四分之三以上。
根据本发明的实施方式，该壳体可以包括第三壳体元件。该第三壳体元件可以与该第一壳体元件的侧面中的第一侧面和该第二壳体元件的侧面中的第一侧面重叠。粘合薄膜可以被布置在该第三壳体元件与该第一壳体元件之间并且可以被布置在该第三壳体元件与该第二壳体元件之间。该第三壳体元件可以藉由该粘合薄膜与该第一壳体元件并且与该第二壳体元件相连接。尤其可以实现的是，第三壳体元件直接与粘合薄膜接触。这同样适用于第一壳体元件和第二壳体元件。
如果第一壳体元件和第二壳体元件的侧面和基面具有相同的尺寸，则这种实施方式是特别有利的。即，在这种情况下没有任何一个壳体元件可以被推入到另一个壳体元件中。第一壳体元件和第二壳体元件于是例如可以彼此对接地或者以在其间带有小的间隙的方式来相互放置，从而使得第一壳体元件和第二壳体元件的开口彼此邻接。随后，可以借助第三壳体元件完全闭合壳体并且使第一壳体元件与第二壳体元件相连接。还可以实现的是，第三壳体元件遮盖第一壳体元件与第二壳体元件之间的间隙。
根据本发明的实施方式，该壳体可以包括第四壳体元件。该第四壳体元件可以与该第一壳体元件的侧面中的第二侧面和该第二壳体元件的侧面中的第二侧面重叠。粘合薄膜可以被布置在该第四壳体元件与该第一壳体元件之间并且可以被布置在该第四壳体元件与该第二壳体元件之间。该第四壳体元件可以藉由该粘合薄膜与该第一壳体元件并且与该第二壳体元件粘合。
例如该第一壳体元件可以藉由该第四壳体元件与该第二壳体元件相连接。此外，第四壳体元件可以遮盖第一壳体元件与第二壳体元件之间的间隙。第四壳体元件尤其可以被布置在第一壳体元件和第二壳体元件的与其上布置有第三壳体元件的侧面相反的侧面上。
根据本发明的实施方式，该壳体可以包括两个侧壁，这两个侧壁各自被该第一壳体元件和该第二壳体元件包围。在本说明书的范围内，在此尤其理解为侧壁被布置在壳体元件的内侧。侧壁可以被布置在该第一壳体元件和该第二壳体元件的侧面中的相应的一个侧面上。侧壁可以相应地遮盖第一壳体元件与第二壳体元件之间的间隙。这尤其可以是第一壳体元件和第二壳体元件的侧面之间的间隙。在此，侧壁例如可以与第一壳体元件和第二壳体元件的侧面平行地延伸。尤其可以实现的是，侧壁与第一壳体元件和第二壳体元件的侧面粘合。
根据本发明的实施方式，这些侧壁可以向内弯曲。在本说明书的范围内，在此尤其可以理解为这些侧壁具有弯曲部，该弯曲部远离其上布置有相应的侧壁的侧面指向。如果在壳体中在电池单元之间布置有袋式电池，则这个弯曲部是尤其有利的。这种袋式电池由于在装配期间被压紧而可能具有预紧力。由于侧壁的弯曲部，于是可以减小第一壳体元件和第二壳体元件的延展，如果没有这个弯曲部，则由于预紧力会发生这样的延展。
一种机动车辆包括根据本发明的实施方式的电池以及电驱动器。该电驱动器与这些电池单元电连接。此外，该电驱动器被设计为用于将电池单元的电能转化为机械功。
还可以实现的是，第一壳体元件和/或第二壳体元件的侧面具有向内指向的弯曲部。这个弯曲部例如可以指向同一壳体元件的相应的另一侧面的方向。这个弯曲部也减小了第一壳体元件和/或第二壳体元件由于袋式电池的预紧力而导致的延展。
总体上，本发明在此公开下述1和10的技术方案，下述2-9为本发明的优选技术方案：
1.一种用于机动车辆的电池，该电池包括多个电池单元和一个壳体，其中这些电池单元被设计成用于存储能量，其中这些电池单元被设计成用于输出电能，其中这些电池单元被布置在该壳体内，其中该壳体包括至少一个第一壳体元件(100；300)和第二壳体元件(101；201；301)，其中该第一壳体元件(100；300)和该第二壳体元件(101；201；301)彼此牢固地连接，其中该第一壳体元件(100；300)和该第二壳体元件(101；201；301)各自包括一个基面(103；105；203；303；305)和两个侧面(102；104；204；302；304；500)，其中该基面(103；105；203；303；305)被布置在这些侧面(102；104；204；302；304；500)之间，其特征在于，这些侧面(102；104；204；302；304；500)远离该基面(103；105；203；303；305)延伸的第一距离大于这些侧面(102；104；204；302；304；500)彼此间隔开的第二距离，和/或该第一壳体元件(100；300)的基面(103；105；203；303；305)和侧面(102；104；204；302；304；500)具有与该第二壳体元件(101；201；301)的基面(103；105；203；303；305)和侧面(102；104；204；302；304；500)相同的尺寸。
2.根据前述1所述的电池，其特征在于，这些侧面(102；104；204；302；304；500)沿相同的方向远离该基面(103；105；203；303；305)延伸。
3.根据前述1-2之一所述的电池，其特征在于，该第一壳体元件(100；300)在重叠区域中伸入到该第二壳体元件(101；201；301)中，其中该重叠区域包括该第二壳体元件(101；201；301)的侧面(102；104；204；302；304；500)的一半以上、优选四分之三以上和该第一壳体元件(100；300)的侧面(102；104；204；302；304；500)的一半以上、优选四分之三以上。
4.根据前述3所述的电池，其特征在于，在该第一壳体元件(100；300)与该第二壳体元件(101；201；301)之间的重叠区域中布置有粘合薄膜(106)，该第一壳体元件(100；300)和该第二壳体元件(101；201；301)藉由该粘合薄膜彼此粘合。
5.根据前述4所述的电池，其特征在于，该粘合薄膜(106)延伸过该重叠区域的一半以上、优选四分之三以上。
6.根据前述1或2之一所述的电池，其特征在于，该壳体包括第三壳体元件(200)，其中该第三壳体元件(200)与该第一壳体元件(100；300)的侧面(102；104；204；302；304；500)中的第一侧面并且与该第二壳体元件(101；201；301)的侧面(102；104；204；302；304；500)中的第一侧面重叠，并且其中粘合薄膜(204)被布置在该第三壳体元件(200)与该第一壳体元件(100；300)之间并且被布置在该第三壳体元件(200)与该第二壳体元件(101；201；301)之间，其中该第三壳体元件(200)藉由该粘合薄膜(204)与该第一壳体元件(100；300)并且与该第二壳体元件(101；201；301)粘合。
7.根据前述6所述的电池，其特征在于，该壳体包括第四壳体元件(205)，其中该第四壳体元件(205)与该第一壳体元件(100；300)的侧面(102；104；204；302；304；500)中的第二侧面并且与该第二壳体元件(101；201；301)的侧面(102；104；204；302；304；500)中的第二侧面重叠，并且其中粘合薄膜(204)被布置在该第四壳体元件(205)与该第一壳体元件(100；300)之间并且被布置在该第四壳体元件(205)与该第二壳体元件(101；201；301)之间，其中该第四壳体元件(205)藉由该粘合薄膜(204)与该第一壳体元件(100；300)并且与该第二壳体元件(101；201；301)粘合。
8.根据前述1-7之一所述的电池，其特征在于，该壳体包括两个侧壁(306；400)，这两个侧壁各自被该第一壳体元件(100；300)和被该第二壳体元件(101；201；301)包围并且被布置在该第一壳体元件(100；300)和该第二壳体元件(101；201；301)的侧面(102；104；204；302；304；500)的相应的一个侧面上，其中这些侧壁(306；400)各自遮盖该第一壳体元件(100；300)与该第二壳体元件(101；201；301)之间的间隙。
9.根据前述8所述的电池，其特征在于，这些侧壁(306；400)向内弯曲。
10.一种机动车辆，该机动车辆包括根据前述1-9之一所述的电池以及电驱动器，其中该电驱动器与这些电池单元电连接，并且其中该电驱动器被设计为用于将电能转化为机械功。
附图说明
借助参考附图对优选实施例的以下描述，本发明其他的特征和优点将变得清楚。在此，针对相同或相似的构件以及具有相同或相似的功能的构件使用同一附图标记。在附图中：
图1A示出了根据本发明的一个实施方式的第一壳体元件和第二壳体元件的示意性截面视图；
图1B示出了图1A的、在相互连接状态下的第一壳体元件和第二壳体元件的示意性截面视图；
图2示出了根据本发明的一个实施方式的壳体的示意性截面视图，该壳体具有第一壳体元件、第二壳体元件以及第三壳体元件；
图3示出了根据本发明的一个实施方式的具有侧壁的壳体的示意性截面视图；
图4示出了根据本发明的一个实施方式的具有弯曲的侧壁的壳体的示意性截面视图；并且
图5示出了具有弯曲的侧面的壳体元件的示意性俯视图。
具体实施方式
在图1A中示出了第一壳体元件100和第二壳体元件101。第一壳体元件100包括两个侧面102和一个基面103。这些侧面102彼此平行地沿相同的方向远离基面103延伸。此外，这些侧面102被布置在基面103的彼此相反的末端处。
第二壳体元件101包括两个侧面104和一个基面105。这些侧面104彼此平行地沿相同的方向远离基面105延伸。此外，这些侧面104被布置在基面105的彼此相反的末端处。
第二壳体元件101与第一壳体元件100的不同之处尤其在于：第二壳体元件101的侧面104彼此间的间距大于第一壳体元件100的侧面102彼此间的间距。由此，可以将第一壳体元件100推入到第二壳体元件101中。这在图1A中通过两个箭头示出。
在图1A的截面视图中，这两个壳体元件100和101具有大致呈U形的形状，这是因为这两个侧面102或104彼此间的间距各自小于侧面102或104的长度。
在图1B中第一壳体元件100被推入到了第二壳体元件101中。在这种状态下，基面103和105遮盖相应的另一壳体元件101或100的开口，从而产生闭合的壳体，电池单元可以被布置在该壳体的内部空间中。在此，这两个壳体元件100和101的侧面102和104各自借助粘合薄膜106彼此牢固地连接。粘合薄膜106延伸过侧面102和104重叠的区域的四分之三以上。
在装配时，电池单元例如可以被布置在第一壳体元件100中。在那里，这些电池单元能够从两侧被特别好地压紧。紧接着，第一壳体元件100可以被推入到第二壳体元件102中并且与该第二壳体元件粘合。
在图2中第二壳体元件201的侧面202彼此间具有与第一壳体元件100的侧面102相同的间距。以这种方式，第一壳体元件100和第二壳体元件201能够借助其开口彼此邻接地布置。在此，这些开口被布置在侧面102或202之间、与基面103或203相对。在此，第一壳体元件100的侧面102被布置成与第二壳体元件201的侧面202对接。
第一壳体元件100藉由粘合薄膜204与第二壳体元件201牢固地连接。在此，粘合薄膜204被布置在侧面102和202的相应的一个侧面上。藉由粘合薄膜204，第一壳体元件100和第二壳体元件201还与第三壳体元件200相连接。在此，第三壳体元件200的长度大致等于这两个侧面102和202的长度之和，该第三壳体元件藉由粘合薄膜204与这两个侧面相连接。第三壳体元件200遮盖第一壳体元件100与第二壳体元件201之间的间隙。
此外，图2中的实施方式还具有第四壳体元件205，该第四壳体元件与第三壳体元件200相同地设计并且同样遮盖第一壳体元件100与第二壳体元件201之间的间隙。第四壳体元件205同样藉由粘合薄膜与第一壳体元件100和第二壳体元件201牢固地连接。
可以以类似于图1B中的实施方式进行装配。然而不能将第一壳体元件100推入到第二壳体元件201中，这是因为这两个侧面202彼此间具有与这两个侧面102相同的侧向间距。因此，在压紧电池单元后，第二壳体元件201被布置在第一壳体元件100旁。紧接着，第一壳体元件100和第二壳体元件201藉由粘合薄膜204与第三壳体元件200和第四壳体元件205牢固地连接。
图3中的实施方式包括第一壳体元件300和第二壳体元件301。第一壳体元件300包括一个基面303和两个侧面302。在此，这些侧面302彼此间的距离大于其长度。第二壳体元件301包括一个基面305和两个侧面304。这些侧面304彼此间的距离大于其长度。第二壳体元件301的侧面304彼此间具有与第一壳体元件300的侧面302相同的间距。
侧面302和304各自藉由粘合薄膜307与侧壁306相连接。侧壁306被布置在侧面302和304的内侧并且遮盖第一壳体元件300与第二壳体元件301之间的间隙。
在装配时，在将电池单元布置在第一壳体元件300中或其上期间，这些电池单元还能够再次从两侧被压紧。紧接着，侧壁306和第二壳体元件301藉由粘合薄膜307与第一壳体元件300相连接。
图4中的实施方式与图3中的实施方式的不同之处尤其在于：侧壁400具有向内指向的弯曲部。基于这个弯曲部减小了壳体由于在某些情况下布置在壳体中的袋式电池的预紧力而导致的延展。
在图5中放大地示出了未详细展示的第一壳体元件或第二壳体元件的侧面500。这些侧面500具有向内指向的弯曲部。基于这个弯曲部减小了壳体由于在某些情况下布置在壳体中的袋式电池的预紧力而导致的延展。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的电池，该电池包括多个电池单元和一个壳体，其中这些电池单元被设计成用于存储能量，其中这些电池单元被设计成用于输出电能，其中这些电池单元被布置在该壳体内，其中该壳体包括至少一个第一壳体元件(100；300)和第二壳体元件(101；201；301)，其中该第一壳体元件(100；300)和该第二壳体元件(101；201；301)彼此牢固地连接，其中该第一壳体元件(100；300)和该第二壳体元件(101；201；301)各自包括一个基面(103；105；203；303；305)和两个侧面(102；104；204；302；304；500)，其中该基面(103；105；203；303；305)被布置在这些侧面(102；104；204；302；304；500)之间，其特征在于，这些侧面(102；104；204；302；304；500)远离该基面(103；105；203；303；305)延伸的第一距离大于这些侧面(102；104；204；302；304；500)彼此间隔开的第二距离，和/或该第一壳体元件(100；300)的基面(103；105；203；303；305)和侧面(102；104；204；302；304；500)具有与该第二壳体元件(101；201；301)的基面(103；105；203；303；305)和侧面(102；104；204；302；304；500)相同的尺寸。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，这些侧面(102；104；204；302；304；500)沿相同的方向远离该基面(103；105；203；303；305)延伸。
3.根据前述权利要求之一所述的电池，其特征在于，该第一壳体元件(100；300)在重叠区域中伸入到该第二壳体元件(101；201；301)中，其中该重叠区域包括该第二壳体元件(101；201；301)的侧面(102；104；204；302；304；500)的一半以上、优选四分之三以上和该第一壳体元件(100；300)的侧面(102；104；204；302；304；500)的一半以上、优选四分之三以上。
4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，在该第一壳体元件(100；300)与该第二壳体元件(101；201；301)之间的重叠区域中布置有粘合薄膜(106)，该第一壳体元件(100；300)和该第二壳体元件(101；201；301)藉由该粘合薄膜彼此粘合。
5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，该粘合薄膜(106)延伸过该重叠区域的一半以上、优选四分之三以上。
6.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，该壳体包括第三壳体元件(200)，其中该第三壳体元件(200)与该第一壳体元件(100；300)的侧面(102；104；204；302；304；500)中的第一侧面并且与该第二壳体元件(101；201；301)的侧面(102；104；204；302；304；500)中的第一侧面重叠，并且其中粘合薄膜(204)被布置在该第三壳体元件(200)与该第一壳体元件(100；300)之间并且被布置在该第三壳体元件(200)与该第二壳体元件(101；201；301)之间，其中该第三壳体元件(200)藉由该粘合薄膜(204)与该第一壳体元件(100；300)并且与该第二壳体元件(101；201；301)粘合。
7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，该壳体包括第四壳体元件(205)，其中该第四壳体元件(205)与该第一壳体元件(100；300)的侧面(102；104；204；302；304；500)中的第二侧面并且与该第二壳体元件(101；201；301)的侧面(102；104；204；302；304；500)中的第二侧面重叠，并且其中粘合薄膜(204)被布置在该第四壳体元件(205)与该第一壳体元件(100；300)之间并且被布置在该第四壳体元件(205)与该第二壳体元件(101；201；301)之间，其中该第四壳体元件(205)藉由该粘合薄膜(204)与该第一壳体元件(100；300)并且与该第二壳体元件(101；201；301)粘合。
8.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，该壳体包括两个侧壁(306；400)，这两个侧壁各自被该第一壳体元件(100；300)和被该第二壳体元件(101；201；301)包围并且被布置在该第一壳体元件(100；300)和该第二壳体元件(101；201；301)的侧面(102；104；204；302；304；500)的相应的一个侧面上，其中这些侧壁(306；400)各自遮盖该第一壳体元件(100；300)与该第二壳体元件(101；201；301)之间的间隙。
9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，这些侧壁(306；400)向内弯曲。
10.一种机动车辆，该机动车辆包括根据前述权利要求之一所述的电池以及电驱动器，其中该电驱动器与这些电池单元电连接，并且其中该电驱动器被设计为用于将电能转化为机械功。
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