CN114335874A - 电池单元堆叠间隔物、电池、车辆和组装该堆叠的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供电池单元堆叠间隔物、电池、车辆和组装该堆叠的方法。本发明涉及用于补偿电池单元的堆叠的厚度偏差的电池单元堆叠间隔物。该电池单元堆叠间隔物包括：第一载体构件，用于向一电池单元的基底侧提供平面支撑；第二载体构件，用于向另一电池单元的基底侧提供平面支撑；一个或更多个公差补偿片，夹在第一载体构件和第二载体构件之间。本发明还涉及一种组装电池单元堆叠的方法，该电池单元堆叠包括多个电池单元和根据本发明的电池单元堆叠间隔物。

Description

电池单元堆叠间隔物、电池、车辆和组装该堆叠的方法
技术领域
本发明涉及用于对电池单元的堆叠的与对厚度的预定设定值的厚度偏差进行补偿的电池单元堆叠间隔物。电池单元堆叠间隔物的实施方式还可以包括热绝缘层。本发明还涉及组装电池单元堆叠的方法，该电池单元堆叠包括多个电池单元和根据本发明的电池单元堆叠间隔物。此外，本发明涉及包括电池单元堆叠的电池，其中电池单元堆叠包括多个电池单元和根据本发明的电池单元堆叠间隔物。此外，本发明涉及车辆，该车辆包括具有电池单元堆叠的电池和根据本发明的电池单元堆叠间隔物。
背景技术
近年来，已经开发使用电力作为运动源的用于运输货物和人员的车辆。这样的电动车辆是使用储存在可再充电电池中的能量由电动机驱动的汽车。电动车辆可以仅由电池供电，或者可以是另外由例如汽油发电机供电的混合动力车辆的形式。此外，车辆可以包括电动机和传统内燃机的组合。一般地，电动车辆电池(EVB)或牵引电池是用于为电池电动车辆(BEV)的推进供电的电池。电动车辆电池不同于启动、照明和点火电池，因为它们被设计成在持续的时间段内提供电力。可再充电电池或二次电池与一次电池的不同之处在于，它能够被重复地充电和放电，而一次电池仅提供化学能到电能的不可逆转变。低容量可再充电电池用作小型电子设备诸如蜂窝电话、笔记本电脑和摄像机的电源，而高容量可再充电电池用作混合动力车辆等的电源。
通常，可再充电电池包括：电极组件，包括正电极、负电极和插置在正电极与负电极之间的隔板；容纳电极组件的壳体；以及电连接到电极组件的电极端子。电解质溶液被注入到壳体中，以便使得能够经由正电极、负电极和电解质溶液的电化学反应对电池进行充电和放电。壳体的形状(例如圆柱形或棱柱形)取决于电池的预期用途。锂离子(和类似的锂聚合物)电池(通过它们在膝上型电脑和消费电子产品中的使用而广为人知)在最新近开发的一组电动车辆中占据主导地位。
可再充电电池可以用作由串联和/或并联联接的多个单位电池单元形成的电池模块，从而提供高能量密度，特别是用于混合动力或全电动车辆的电机驱动。也就是，取决于所需电量并为了实现高功率可再充电电池，电池模块通过来互连所述多个单位电池单元的电极端子而形成。
电池包是一组任意数量的(最好相同的)电池模块。它们可以串联、并联或两者的混合配置，以提供期望的电压、容量或功率密度。电池包的部件包括各个电池模块和在它们之间提供导电性的互连。
这样的电池包的机械集成需要在例如电池模块的各个部件之间以及在它们与车辆的支承结构之间的适当机械连接。在电池系统的平均使用寿命期间，这些连接必须保持起作用并节省成本。此外，必须满足安装空间和互换性要求，尤其是在移动应用中。
电池模块的机械集成可以通过提供载体框架并通过将电池模块定位在其上来实现。固定电池单元或电池模块可以通过在框架中安装凹陷或通过机械互连器诸如螺栓或螺钉来实现。或者，电池模块通过将侧板紧固到载体框架的侧面来限制。此外，盖板可以固定在电池模块的顶上和下面。
电池包的载体框架安装到车辆的承载结构上。如果电池包应当固定在车辆的底部，则机械连接可以通过例如穿过电池包的载体框架的螺栓而从底侧建立。框架通常由铝或铝合金制成，以降低该构造的总重量。
尽管有任何模块化结构，但是电池系统通常包括电池壳体，该电池壳体用作密封电池系统免受环境影响的外罩并为电池系统的部件提供结构保护。
为了提供电池包的热控制，需要主动或被动的热管理系统，以通过有效地发射、释放和/或耗散从其可再充电电池产生的热量来安全地使用所述至少一个电池模块。如果没有充分进行热量发射/释放/耗散，则在各个电池单元之间出现温度偏差，使得所述至少一个电池模块不能产生期望的电量。此外，内部温度的升高会导致在其中发生异常反应，因此可再充电电池的充电和放电性能恶化，并且可再充电电池的寿命缩短。因此，需要有效地发射/释放/耗散来自单元的热量的单元冷却。
根据较早的现有技术，电池单元堆叠成模块，而单元堆叠包括较少的电池单元。因此，可以通过围绕堆叠的框架的弹性来补偿电池单元壳体的厚度公差。间隔物框架与电池单元交替地堆叠，以允许单元膨胀。
然而，根据最近的发展，新一代电池单元直接堆叠到电池壳体中，而不将电池单元布置成模块。间隔物框架被省略，因为新的电池单元经历较少的膨胀。由于通过将电池单元直接堆叠到电池壳体中，单元堆叠变得更长，所以电池单元壳体的厚度公差变得更成问题。
因此，需要一种允许有效补偿电池单元壳体之间的厚度公差和电池单元堆叠的厚度的间隔物。
因此，本发明的一目的是克服或减少现有技术中的缺点中的至少一些，并提供一种允许有效补偿电池单元壳体之间的厚度公差和电池单元堆叠的厚度的电池单元堆叠间隔物。
发明内容
本公开的实施方式试图至少在某种程度上解决现有技术中存在的问题中的至少一个。
根据本发明的一个方面，提供用于补偿电池单元的堆叠的厚度偏差的电池单元堆叠间隔物。该电池单元堆叠间隔物包括：第一载体构件，用于向一电池单元的基底侧提供平面支撑；第二载体构件，用于向另一电池单元的基底侧提供平面支撑；一个或更多个公差补偿片，夹在第一载体构件和第二载体构件之间。
因此，仅一个电池单元堆叠间隔物堆叠在电池单元堆叠的电池单元之间，其中电池单元堆叠间隔物的厚度可以被确定为使得电池单元的厚度公差被补偿。电池单元堆叠间隔物的厚度可以通过所述至少一个公差补偿片的厚度或数量来调节。
电池单元具有直角棱柱的形状，即它是具有两个平行的(平面的)基底面和接合基底面的相应边缘的多个侧面的主体，其中所有的侧面垂直于基底面延伸。在以上和在下文中，棱柱形电池单元的术语“基底侧”将指棱柱形电池单元的基底面。此外，关于棱柱形电池单元的术语“厚度”将指基底面之间的距离。典型地，但不是必须地，棱柱形电池单元具有矩形基底面，并且基底面之间的距离小于基底面的每个边缘；换句话说，如果每个矩形基底面的边缘具有长度a和b，则关系a>c和b>c成立，c表示基底面之间的距离。然而，在这里和在下文中，术语“棱柱形”将以相当一般的方式理解，使得术语“棱柱形”也可以被应用于具有带倒圆边缘(例如，圆形边缘；在这种情况下，棱柱形单元将为圆柱形)的基底面或者边缘的至少一部分被倒圆的基底面。在下文中，术语“电池单元”将指棱柱形电池单元。
在本示例实施方式中，电池单元可以是棱柱形电池单元，但是实施方式不限于此。
第一载体构件和/或第二载体构件可以通过注射成型来制造。
公差补偿片可以以不同的强度(厚度)获得从而补偿电池单元堆叠的总厚度(长度)的公差。
载体构件的适于向电池单元的基底侧提供支撑的一侧可以与电池单元的基底侧基本上一致(congruent)。此外，载体构件的面对公差补偿片的另一侧可以与公差补偿片一致。在多于一个公差补偿片的情况下，每个公差补偿片的侧面可以彼此一致。关于公差补偿片的术语“厚度”将指公差补偿片的延伸侧之间的距离。
通过适配(选择)公差补偿片的厚度(如果仅单个公差补偿片夹在两个载体构件之间)，或者通过适配(选择)两个或更多个公差补偿片的累积厚度(即，夹在载体构件之间的每个公差补偿片的厚度相加的结果)，电池单元堆叠间隔物的总厚度是可调节的，特别是可调节到预定的厚度值。在下文中，“公差补偿片”可以简称为术语“补偿片”。
第一载体构件和/或第二载体构件可以通过注射成型来制造。
在电池单元堆叠间隔物的一个实施方式中，所述一个或更多个公差补偿片中的至少一个与第一和第二载体构件中的每个的材料相比表现出较低的刚度。
这具有以下优点：在电池单元堆叠中的电池单元的膨胀或收缩以及由此导致的对根据本发明的电池单元堆叠间隔物上的压力升高或降低的情况下，所述一个或更多个公差补偿片可以改变和适配其厚度，因此平衡电池单元堆叠中的电池单元的膨胀或收缩。公差补偿片中的一个或更多个可以由弹性材料制成。
在电池单元堆叠间隔物的一个实施方式中，所述一个或更多个公差补偿片中的至少一个由PET制成。
PET是聚对苯二甲酸乙二醇酯的常用缩写。
在电池单元堆叠间隔物的一个实施方式中，第一载体构件的面对所述一个或更多个公差补偿片的一侧、所述一个或更多个公差补偿片的每个的两侧、以及第二载体构件的面对所述一个或更多个公差补偿片的一侧彼此一致并形状配合地组装在电池单元堆叠中。
在电池单元堆叠间隔物的一个实施方式中，所述一个或更多个公差补偿片的每个包括一个或更多个孔。第一载体构件包括一个或更多个螺栓、凸台或突起。这些螺栓、凸台或突起(在下文中，为简化起见，将仅使用术语“螺栓(们)”)布置在第一载体构件上，使得对于所述一个或更多个公差补偿片中的每个，从第一载体构件突出的每个螺栓穿过所述一个或更多个公差补偿片中的孔中的一个。
因此，所述一个或更多个公差补偿片由布置在第一载体构件上的所述一个或更多个螺栓保持。特别地，所述一个或更多个螺栓可以阻止公差补偿片在载体构件之间滑动。
注意，布置在第一载体构件上的每个螺栓穿过每个公差补偿片的孔，但是公差补偿片的每个孔不是必须被布置在第一载体构件上的螺栓穿过。换句话说，对于每个公差补偿片，公差补偿片中的孔的数量可以大于布置在第一载体构件上的螺栓的数量。
在实施方式中，布置在第一载体构件上的螺栓的数量对应于提供在每个公差补偿片中的孔的数量。
在实施方式中，布置在第一载体构件上的螺栓中的至少一些可以具有锥形形状，即在朝向相应的相对载体构件的方向上逐渐变窄的形状。
在电池单元堆叠间隔物的一个实施方式中，第二载体构件包括一个或更多个螺栓，所述螺栓布置在第二载体构件上，使得对于所述一个或更多个公差补偿片中的每个，从第二载体构件突出的每个螺栓穿过所述一个或更多个公差补偿片中的孔中的一个。
注意，布置在第一载体构件或第二载体构件上的每个螺栓穿过每个公差补偿片的孔，但是公差补偿片的每个孔不是必须被布置在第一或第二载体构件上的螺栓穿过。换句话说，对于每个公差补偿片，公差补偿片中的孔的数量可以大于布置在第一和第二载体构件上的螺栓的数量。
在实施方式中，布置在第一和第二载体构件上的螺栓的数量对应于提供在每个公差补偿片中的孔的数量。
在实施方式中，布置在第二载体构件上的螺栓中的至少一些可以具有锥形形状，即在朝向相应的相对载体构件的方向上逐渐变窄的形状。
在电池单元堆叠间隔物的一个实施方式中，对于布置在第一载体构件或第二载体构件上的每个螺栓，凹陷或凹坑在与螺栓相对的位置形成在相应的相对载体构件中。
于是，每个螺栓在在穿过所述一个或更多个公差补偿片中的孔伸出时可以与凹陷或凹坑接合。这提供以下优点：所述一个或更多个公差补偿片被阻止通过一个载体构件的螺栓与相对载体构件的面对所述一个或更多个补偿片的侧面之间的可能间隙而滑动。
在实施方式中，开口可以形成在相应的相对载体构件内，而不是凹陷或凹坑。
在电池单元堆叠间隔物的一个实施方式中，所述一个或更多个公差补偿片中的每个具有矩形形状。每个公差补偿片有四个孔，每个孔位于相应公差补偿片的拐角中。每个螺栓和/或每个凹陷或凹坑布置在相应的载体构件上在与夹在第一载体构件与第二载体构件之间的公差补偿片的四个孔中的一个相对应的位置。
这具有以下优点：所述一个或更多个补偿片当被夹在两个载体构件之间时不会起皱或折叠。
在实施方式中，存在给定的一个预定距离，每个公差补偿片的拐角中的四个孔中的每个以与相应补偿片的两个相邻边缘中的每个相距该预定距离地布置。这具有以下优点：由于每个公差补偿片的对称性，有四种方式将每个公差补偿片布置在载体构件之间。
在一个实施方式中，电池单元堆叠间隔物还包括设置在第一载体构件的与所述至少一个公差补偿片相对的一侧上的第一热绝缘层。
因此，电池单元堆叠间隔物仍然提供热屏障，并且额外地补偿电池单元的制造厚度公差，而没有单元膨胀。
在一个实施方式中，电池单元堆叠间隔物还包括设置在第二载体构件的与所述至少一个公差补偿片相对的一侧上的第二热绝缘层。
在呈现第一热绝缘层和第二热绝缘层的实施方式中，两个载体构件以及公差补偿片规定了这两个热绝缘层之间的距离，这因此进一步降低与电池单元堆叠间隔物相邻的电池单元之间(即，在其间夹有该电池单元堆叠间隔物的电池单元)的热传导性。
在电池单元堆叠间隔物的一个实施方式中，对于所述热绝缘层中的至少一个，热绝缘层的材料与相应的绝缘构件设置在其上的载体构件的材料相比，表现出更低的热导率和/或更高的耐温性。
在电池单元堆叠间隔物的一个实施方式中，其中对于所述热绝缘层中的至少一个，热绝缘层的材料是电绝缘体。
在实施方式中，所述热绝缘层中的至少一个可以是无机纸或者可以包括无机纸。在实施方式中，所述热绝缘层中的至少一个可以包括芳族聚酰胺。在实施方式中，所述热绝缘层中的至少一个可以包括陶瓷。在实施方式中，所述热绝缘层中的至少一个可以包括芳族聚酰胺和陶瓷的复合材料。
在实施方式中，热绝缘层可以被粘合在其上设置该热绝缘层的载体构件上。在实施方式中，粘合剂被提供在邻近热绝缘层的边缘的区域中，并且在热绝缘层的中心区域中，不提供粘合剂。在实施方式中，粘合剂被提供在平坦的支撑构件上，其中粘合剂被提供在支撑构件的两侧。
本发明的另一方面涉及一种包括电池单元堆叠的电池，其中该电池单元堆叠包括多个电池单元和至少一个根据本发明的电池单元堆叠间隔物。
本发明的另一方面涉及一种包括根据本发明的电池的车辆。
本发明的另一方面涉及一种组装电池单元堆叠的方法，该电池单元堆叠包括多个电池单元和根据本发明的电池单元堆叠间隔物，该方法包括以下步骤：
a)确定电池单元堆叠与预定的设定值的厚度偏差，该预定的设定值大于电池单元堆叠的厚度；
b)选择或组装单元堆叠间隔物，使得电池单元堆叠间隔物的厚度对应于在步骤a)中确定的厚度偏差；
c)选择对齐的电池单元的第一子堆叠和对齐的电池单元的第二子堆叠，第一组或者包括零个电池单元，或者从电池单元堆叠的一端开始计数，仅包括第一电池单元或者从第一电池单元到在第一电池单元后面的另一电池单元的每个电池单元，第二子堆叠包括剩余的电池单元中的每个；
d)将电池单元堆叠间隔物插入在对齐的电池单元的第一子堆叠与对齐的电池单元的第二子堆叠之间。
注意，在步骤c)中，构成第一子堆叠的电池单元的数量可以为零，即，第一子堆叠可以根本不包含电池单元(在这种情况下，第一子堆叠是空的组)。在这种情况下，电池单元堆叠间隔物仅用作间隔物，因为它不提供电池单元的各组之间的热隔离。
当然，预定的设定值可以对应于用于容纳电池单元堆叠的壳体的内部厚度(或长度)。
电池单元堆叠的厚度对应于在堆叠中的电池单元的累积厚度，电池单元的厚度被如上所述地定义。换句话说，电池单元堆叠的厚度对应于包括在电池单元堆叠中的每个电池单元的厚度相加的结果。于是，电池单元堆叠与预定的(厚度)设定值的厚度偏差是预定的设定值和电池单元堆叠的厚度之差(绝对值)。
在该方法的一个实施方式中，步骤a)包括：
—无中断地将所有电池单元对齐到堆叠，使得从第一个电池开始，任何随后的电池以其基底侧之一邻接该堆叠中的相应在前的电池，以及
—测量该堆叠在对齐电池单元的方向上的长度。
在该方法的可选实施方式中，步骤a)包括：
—测量将被堆叠的电池单元中的每个的厚度，以及
—将每个所测量的电池单元厚度相加。
电池单元堆叠的厚度或各个电池单元的厚度的测量可以在预定的参考温度进行，例如在室温(诸如16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃或22℃)。此外，厚度的测量可以在预定的参考负载或预定的参考充电电压进行。
在该方法的一个实施方式中，步骤b)包括：
—从一组具有不同厚度的电池单元堆叠间隔物中选择具有与在步骤a)中确定的厚度偏差相对应的厚度的电池单元堆叠间隔物。
在该方法的一个实施方式中，步骤b)包括：
—选择一个或更多个公差补偿片，使得在将这些公差补偿片中的每个实施到电池单元堆叠间隔物中之后，组装的电池单元堆叠间隔物的厚度对应于在步骤a)中确定的厚度偏差。
电池单元堆叠间隔物的已知的设计考虑了许多具有交叉肋的梳。在热失控期间，膨胀力和较高温度的结合对框架至关重要。膨胀和热失控测试是必要的：
材料属性值(近似值)：
·击穿电压：>2.7kV
·温度范围：-40℃至+80℃
·短期耐温性：190℃(30秒)
·膨胀力20kN
如从上面可以看出，在本发明的实施方式中的至少一些中考虑了以下技术特征：
·电池单元堆叠的公差的补偿；
·膨胀力的减小；
·由电池单元堆叠间隔物分隔的电池单元子堆叠之间的热隔离和/或电隔离；
·增加热失控在两个分隔开的电池单元子堆叠之间传播期间的时间；
·各种电气部件的连接表面。
本发明的电池单元堆叠间隔物的基本特性是补偿电池单元堆叠部件的所有公差。此外，根据本发明的电池单元堆叠间隔物的实施方式特别适合于在热失控期间保护两个电池单元子堆叠，因此增加乘客的安全性。
本发明的另外的方面可以从从属权利要求或以下描述获知。
附图说明
通过参照附图详细描述示范性实施方式，各特征对于本领域普通技术人员将变得明显，在附图中：
图1示出根据本发明的一个实施方式的处于组装状态的电池单元堆叠间隔物的示意性透视图；
图2示出处于未组装状态的同一电池单元堆叠间隔物的示意性透视图，即作为分解组装图；
图3示出载体构件的透视图；
图4示出图3的载体构件的透视分解图；
图5示出图3的载体构件的示意性透视图；
图6示出图1和图2所示的电池单元堆叠间隔物的示意性分解侧视图；
图7是根据本发明的电池单元堆叠间隔物的另一实施方式的示意性分解侧视图；
图8示出在粘合层上的示意性平面图；
图9示意性示出矩形公差补偿片；以及
图10以透视图示出根据本发明的具有多个电池单元的电池单元堆叠和电池单元堆叠间隔物的一实施方式。
具体实施方式
现在将详细参照实施方式，其示例在附图中示出。将参照附图描述示范性实施方式的效果和特征及其实现方法。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并省略重复的描述。如这里使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关列举项目的任何和所有组合。此外，当描述本发明的实施方式时，“可以”的使用是指“本发明的一个或更多个实施方式”。
将理解，尽管术语“第一”和“第二”用于描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区别开。例如，第一元件可以被命名为第二元件，类似地，第二元件可以被命名为第一元件，而没有脱离本发明的范围。
在本发明的实施方式的以下描述中，单数形式的术语可以包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。
还将理解，术语“包括”、“包含”、“包括……的”或“包含……的”指定属性、区域、固定数量、步骤、过程、元件、部件及其组合，但是不排除其它属性、区域、固定数量、步骤、过程、元件、部件及其组合。
还将理解，当一膜、区域或元件被称为在另一膜、区域或元件“之上”或“上”时，它可以直接在所述另一膜、区域或元件上，或者也可以存在居间的膜、区域或元件。
通过参照实施方式的以下详细描述和附图，本发明构思的特征和实现本发明构思的方法可以被更容易地理解。在下文，将参照附图更详细地描述示例实施方式，在附图中相同的附图标记始终指代相同的元件。然而，本发明可以以各种不同的形式实施，而不应被解释为仅限于这里示出的实施方式。更确切地，这些实施方式作为示例被提供，使得本公开将是透彻和完整的，并将本发明的方面和特征充分传达给本领域技术人员。因此，对于本领域普通技术人员完全理解本发明的方面和特征来说不是必需的工艺、元件和技术可以没有被描述。除非另外说明，否则在整个附图和书面描述中，相同的附图标记表示相同的元件，因此，将不重复其描述。在附图中，为了清楚起见，元件、层和区域的相对尺寸可以被夸大。
为了便于描述，这里可以使用空间关系术语诸如“在……下面”、“在……下方”、“下”、“在……之下”、“在……之上”、“上”等来描述如附图所示的一个元件或特征与另一个(些)元件或特征的关系。将理解，除了附图中绘出的取向之外，空间关系术语旨在涵盖在使用或操作中装置的不同取向。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”、“之下”或“下面”的元件将于是取向为“在”其它元件或特征“之上”。因此，示例术语“在……下方”和“在……下面”可以涵盖之上和之下两种取向。该装置可以以其它方式取向(例如旋转90度或处于其它取向)，这里使用的空间关系描述符应当被相应地解释。
附图中的一些借助笛卡尔坐标系来描述。其中，术语“上”和“下”根据y轴来限定。例如，上盖位于y轴的上部，而下盖位于其下部。在附图中，为了清楚起见，元件的尺寸可以被夸大。例如，在附图中，出于说明的目的，每个元件的尺寸或厚度可以被任意示出，因此本发明的实施方式不应被解释为限于此。
将理解，当一元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“联接到”另一元件或层时，它可以直接在所述另一元件或层上、直接连接到或直接联接到另一个元件或层，或者可以存在一个或更多个居间的元件或层。此外，还将理解，当一元件或层被称为“在”两个元件或层“之间”时，它可以是所述两个元件或层之间的唯一元件或层，或者也可以存在一个或更多个居间的元件或层。
这里使用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的，而不旨在限制本发明。如这里使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指示。还将理解，当在本说明书中使用时，术语“包含”、“包含……的”、“包括”和“包括……的”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。如这里使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关列举项目的任何和所有组合。诸如“……中的至少一个”的表述，当在一列元件之后时，修饰整列元件，而不是修饰该列中的个别元件。
如这里使用的，术语“基本上”、“约”和类似术语用作近似术语，而不是程度术语，并旨在说明如将被本领域普通技术人员认识到的测量或计算值中的固有偏差。此外，如果术语“基本上”与可使用数值表示的特征结合地使用，则术语“基本上”表示以该值为中心的该值的+/-5％的范围。此外，当描述本发明的实施方式时“可以”的使用是指“本发明的一个或更多个实施方式”。
除非另外地定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属的领域内的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解，术语诸如在常用词典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关领域和/或本说明书的背景中的含义一致的含义，而不应被解释为理想化或过度正式的含义，除非这里明确地如此限定。
图1是示出处于组装状态的根据本发明的一个实施方式的电池单元堆叠间隔物1的透视图，其中图2示出处于未组装状态的同一电池单元堆叠间隔物1的透视图(即作为分解组装图)。为了便于描述，在附图中还示出具有x、y和z轴的笛卡尔坐标系。
图1和图2中绘出的电池单元堆叠间隔物1包括两个平坦的载体构件，即第一载体构件10a和第二载体构件10b，它们表现出在下面更详细描述的相同形状。第一载体构件10a和第二载体构件10b彼此面对，各自的平坦侧平行于坐标系的x-y平面延伸。然而，薄的公差补偿片30夹在这两个载体构件10a、10b之间。公差补偿片30的平面延伸部(即平坦侧)与载体构件10a、10b的面对公差补偿片30的平坦侧一致。此外，公差补偿片30平行于载体构件10a、10b的面对公差补偿片30的平坦侧延伸，即公差补偿片30平行于坐标系的x-y平面延伸。
在图1中绘出的组装状态下，载体构件10a、10b的每个平坦侧在其整个延伸部上邻接公差补偿片30，它们各自的平坦侧面对公差补偿片30，使得公差补偿片30完全夹在这两个载体构件10a、10b之间。换句话说，当沿着z方向观看时，在公差补偿片30与载体构件10a、10b的每个之间没有剩余空间。因此，仅公差补偿片30的薄边缘是可见的，其沿着所示的电池单元堆叠间隔物1的沿着x方向的上边缘以及其在关于坐标系的y方向上的前边缘延伸。
在所示的实施方式中，平坦的载体构件10a、10b的每个和公差补偿片30具有基本上矩形的形状。在公差补偿片30的每个拐角中，提供孔(也参见图9及其下面相应的详细描述)。由于在图2的分解图中公差补偿片30被部分地隐藏在第一载体构件10a后面，所以在该附图中仅公差补偿片30的两个上拐角附近的孔312、313是可见的。
在第一载体构件10a上，锥形螺栓141a、142a在与孔311、312的位置相对应(关于x方向和y方向)的位置从第一载体构件10a的面对公差补偿片30的平坦侧突出(也参见图3和图6)，孔311、312在公差补偿片30中的更靠近的拐角处(参照图2，即这两个拐角更靠近所绘出的坐标系的y轴)。在组装状态下，这些螺栓141a、142a穿过公差补偿片30的相应孔311、312，并触及第二载体构件10b的面对公差补偿片30的平坦侧。
以相应的方式，锥形螺栓141b、142b在与孔313、314的位置相对应(关于x方向和y方向)的位置从第二载体构件10b的面对公差补偿片30的平坦侧突出(也参见图3和图6)，孔313、314在公差补偿片30中的最后面的拐角处(参照图2，即这两个拐角更远离所绘出的坐标系的y轴)。同样，在组装状态下，这些螺栓141b、142b穿过公差补偿片30的相应孔313、314，并触及第一载体构件10a的面对公差补偿片30的平坦侧。
螺栓141a、142a、141b、142b保持公差补偿片30，使得公差补偿片30保持在其位置，在载体构件10a、10b的面对公差补偿片30的平坦侧的整个区域上延伸。因此，公差补偿片30的任何折叠、变皱或起皱被防止。
为了避免载体构件10a的螺栓141a、142a与第二载体构件10b的平坦侧之间的任何小的间隙，第二载体构件10b在其面对公差补偿片30的平坦侧中包括凹陷或凹坑131b、132b。这些平坦的凹陷或凹坑131b、132b布置在关于x方向和y方向与第一载体构件10a上的螺栓141a、142a的位置相对应的位置。
以相应的方式，但在图2中是不可见的，第一载体构件10a在其面对公差补偿片30的平坦侧中包括凹陷或凹坑。这些平坦的凹陷或凹坑布置在关于x方向和y方向与第二载体构件10b上的螺栓141b、142b的位置相对应的位置。
这样，每个穿过公差补偿片30的孔的螺栓均与各自相对的载体构件的相应凹陷或凹坑接合，从而避免公差补偿片30通过在螺栓与相对的载体构件之间的间隙滑动。
由于公差补偿片30中的孔和载体构件10a、10b上的螺栓(和凹陷/凹坑)的上述布置，第一载体构件10a和第二载体构件10b可以具有完全相同的形状，因为如图2所示的第一载体构件10a绕y轴旋转180°将是第二载体构件10b的精确(平移)复制品。特别地，第一载体构件10a的螺栓141a、142a的位置将在此旋转和相应的平移之后出现在第二载体构件10b的螺栓141b、142b的位置，如图2所绘出的。这以类似的方式应用于第一载体构件10a的凹陷或凹坑(未示出)，其位置将转变为第二载体构件10b的凹陷或凹坑131b、132b的位置。因此，电池单元堆叠间隔物1的所示实施方式具有以下优点：仅需要制造单一形状的载体构件，这同样适用于第一载体构件10a以及第二载体构件10b。换句话说，所绘出的实施方式中的第一载体构件10a和第二载体构件10b可以互换。因此，当组装电池单元堆叠间隔物1时，不需要注意载体构件是适合作为第一载体构件还是作为第二载体构件，这简化了电池单元堆叠间隔物1的组装。
代替单个公差补偿片30，几个公差补偿片可以夹在载体构件10a、10b之间。于是，这几个公差补偿片中的每个可以具有相同的形状。具体地，在使用螺栓来保持公差补偿片的实施方式中，孔必须布置在这些公差补偿片的平面上的相同位置，其中这些位置对应于布置在载体构件的平坦侧上的螺栓(和/或凹陷/凹坑)的位置。于是，当多个公差补偿片夹在载体构件之间时，每个螺栓通过布置在相应位置的孔穿过该多个公差补偿片中的每个，并最终到达相对的载体构件(或与相对的载体构件上的相应位置处的凹陷/凹坑接合)。下面在图7的背景下进一步说明多于一个的公差补偿片的使用。
此外，第一热绝缘层20a沉积在第一载体构件10a的平坦侧18a(也参见图6)的整个延伸部上，该平坦侧18a与第一载体构件10a的面对公差补偿片30的平坦侧相反。配备有第一热绝缘层20a，图1和图2所示的电池单元堆叠间隔物1的实施方式在与该电池单元堆叠间隔物1相邻(在z方向上；也参见图6和图10)布置的两个电池单元(即电池单元堆叠间隔物1夹在其间)之间提供热屏障。
第一热绝缘层20a可以被粘合到第一载体构件10a的提供为面对电池单元堆叠(见图10)中的电池单元的平坦侧18a，即第一载体构件10a的与面对公差补偿片30的一侧相反的平坦侧18a。
以相应的方式并具有相应的技术功能，第二热绝缘层20b可以沉积在第二载体构件10b的与其面对公差补偿片30的平坦侧相反的平坦侧18b(也参见图6)的整个延伸部分上。
下面将在图4、图5和图8的背景下更详细地描述在载体构件上沉积热绝缘层。
图3示出载体构件10的透视图，该载体构件10可以用于根据本发明的电池单元堆叠间隔物的实施方式中，具体地，用于如图1和图2所示的电池单元堆叠间隔物1中。如以上已经指出的，图1和图2中示出的电池单元堆叠间隔物1的实施方式的第一载体构件10a和第二载体构件10a被相同地成形，使得图3中示出的载体构件10可以用作第一载体构件10a或用作第二载体构件10b。因此，在下面的描述中将省略作为“第一”或“第二”载体构件的使用的任何参照。同样，参照笛卡尔坐标系，像在图3中绘出的。
在图3中，载体构件10是在坐标系的x-y平面中延伸的扁平矩形体。矩形形状特别适合与棱柱形电池单元的堆叠一起使用，每个棱柱形电池单元具有呈现出同样的矩形形状的基底侧，即与载体构件10在x-y平面上的延伸部分一致的形状。以下在图3中是可见的，载体构件10的平坦侧适于面对公差补偿片30(见图1和图2)，而适于支撑相邻电池单元的相反的平坦侧在该附图中是不可见的。
为了促进如图1和图2所示的电池单元堆叠间隔物1的组装，载体构件10可以包括沿着载体构件10的矩形主体的全部边缘或一些边缘布置的突出部111、112、121、122。具体地，载体构件10的横向边缘(即其沿着y方向延伸的边缘)可以包括向外(即指向x方向或与x方向相反)延伸的突出部121、122，突出部121、122提供支撑物或保持物，该支撑物或保持物能够在电池单元堆叠间隔物1的组装(或破坏)期间以及在将电池单元堆叠间隔物1插入电池单元60的堆叠(或从其去除电池单元堆叠间隔物1)期间被手动抓住或被机器抓住；也参见图10。
此外，载体构件10可以包括布置在载体构件10的上边缘上的向前(即指向z方向)延伸的突出部111、112。这些突出部111、112可以一方面——类似于上述向外延伸的突出部121、122—在组装电池单元堆叠间隔物1的过程中提供保持物或支撑物。然而，另一方面，向前延伸的突出部111、112也可以为应当布置(例如粘合；见下文)在载体构件10的面向z方向的平坦侧的电池单元提供支撑或者用作该电池单元的引导物。相应的向前延伸的突出部(未示出)也可以布置在载体构件10的下边缘上。
为了增加载体构件10的机械稳定性，可以在载体构件10的背对z方向的平坦侧上提供水平地(即沿着x方向)延伸的一个或更多个横向支撑件(cross strut)14以及垂直延伸的一个或更多个横向支撑件16。为了给载体构件10提供进一步的稳定性，相应的或类似的水平和/或垂直横向支撑件(未示出)也可以布置在载体构件10的面向z方向的平坦侧上。
在载体构件10的后拐角(参照图3，即在远离所绘出的坐标系的y轴的两个拐角中)，螺栓141、142从载体构件10的可见平坦侧突出。在载体构件10的更靠近的拐角中(参照图3，即在更靠近所绘出的坐标系的y轴的两个拐角中)，凹陷或凹坑131、132被开槽到载体构件10的可见平坦侧中。以上已经参照图1、图2和图6描述了螺栓141、142和凹陷或凹坑131、132两者的功能，其中，当然，螺栓141a和142a对应于图3的螺栓141和142，凹陷或凹坑131b和132b对应于图3的凹陷或凹坑131和132。
如图3所示，螺栓141、142可以是锥形的。这里，螺栓141、142每个包括基座，该基座布置在与载体构件10的边缘(在其相交点处形成载体构件10的相应拐角)相邻的相应水平横向支撑件和垂直横向支撑件的交叉点处。每个螺栓141、142可以包括布置在基座上并呈现出比基座更窄的直径的突起。在优选的实施方式中，螺栓141、142以及凹陷131、132相对于载体构件10的相应相邻边缘的相对距离彼此相等，以提供这些位置关于载体构件10的可见平坦侧的垂直中心轴线和水平中心轴线的对称性。这些位置对应于布置在公差补偿片30中的孔的位置，这将在下面在图9的背景下被更详细地描述。
如图3中进一步示出的，凹陷或凹坑131、132可以由形成在载体构件10的可见平坦侧上的环形壁形成。关于此环形壁的内侧测量的直径对应于(或者为了避免不相配，略大于)螺栓141、142的上述突起的直径。于是，另一载体构件10的突起可以与凹陷或凹坑131、132接合，如以上在图1和图2的背景下描述的。
根据本发明的电池单元堆叠间隔物的优选的实施方式包括布置在载体构件上的热绝缘层。因此，下面借助于图4和图5说明在载体构件上设置热绝缘层。图4示出图3的载体构件10、粘合层22、24和将设置在载体构件10上的热绝缘层20的透视分解图。图5示出在组装状态下部件的相同布置。同样，在这些附图中提供笛卡尔坐标系以便于描述。与图3相比，当包括载体构件10的电池单元堆叠间隔物1被插入电池单元堆叠中时，载体构件10绕坐标系的y轴旋转180度(并在空间上移位)，使得载体构件10的可见平坦侧是配置用于支撑相邻电池单元的平坦侧，如下面参照图10描述的。
热绝缘层20优选地在载体构件10的适于支撑相邻电池单元的平坦侧的整个延伸部分上延伸。因此，如图10所绘出的，它在电池单元堆叠间隔物1的其它部件与邻接电池单元堆叠间隔物1的电池单元之间提供热绝缘。优选地，热绝缘层20因此由具有比载体构件10的材料低的热导率和/或高的耐温性的材料制成，或至少包括具有比载体构件10的材料低的热导率和/或高的耐温性的材料。热绝缘层的材料的示例选自无机纸或包含芳族聚酰胺或陶瓷的复合材料之一。因此，电池单元堆叠间隔物1的这些另外的部件(诸如载体构件和一个或更多个公差补偿片30)通过热绝缘层20被热屏蔽。
此外，热绝缘层20可以由电绝缘的材料制成，或者至少包括电绝缘的材料。在这种情况下，热绝缘层20提供热绝缘和电绝缘两者。
在图5和图6中绘出的实施方式中，热绝缘层20被粘合到载体构件10的可见平坦侧上。为此，第一粘合层22提供在热绝缘层20和载体构件10之间。粘合剂可以不提供在热绝缘层20的整个延伸部分上。粘合剂被提供为与热绝缘层20的四个边缘中的每个相邻的条带，就足够。这在下面在图8的背景下更详细地描述。在组装电池单元堆叠间隔物1之前，粘合剂可以被沉积在载体构件10的背对图4中的z方向的平坦侧上，或者可以沉积在热绝缘层20上。此后，热绝缘层20和载体构件10可以如图5所示被组装。粘合剂可以是粘胶材料或者可以提供在合适材料的薄片的两侧上，当将热绝缘层20组装到如图5所示的状态时该薄片夹在载体构件10和热绝缘层20之间。
此外，当电池单元堆叠间隔物1用于如图10中绘出的电池单元堆叠中时，粘合剂也可以提供在热绝缘层20的相反侧，即适于与电池单元直接接触的一侧。为此，可以在热绝缘层20的背向坐标系的z方向的一侧提供另一粘合层24。另一粘合层24提供用于电池单元堆叠间隔物1与紧邻该电池单元堆叠间隔物1布置的电池单元之间的稳定机械连接。另一粘合层24也可以不提供在热绝缘层20的整个延伸部分上。只要粘合剂被提供为与热绝缘层20的四个边缘中的每个相邻的条带，就足够。这在下面在图8的背景下更详细地描述。另外，另一粘合层24的粘合剂可以是粘胶材料或者可以提供在合适材料的(另一)薄片的两侧上，当包括如图4和图5所绘出的组件的电池单元堆叠间隔物1用于如图10所示的电池单元堆叠内时，该薄片夹在热绝缘层20与相邻的电池单元之间。
图6示出当被夹在从两侧邻接电池单元堆叠间隔物1的两个电池单元60i、60i+1(电池单元60i、60i+1不是电池单元堆叠间隔物1的部分)之间时，图1和图2所示的电池单元堆叠间隔物1的示意性分解侧视图。图6中绘出的(二维)坐标系的y轴和z轴的方向与图1和图2的(三维)坐标系的y轴和z轴的方向一致。图6示出如上所述的电池单元堆叠间隔物1的实施方式的对称组装件。除了公差补偿片30之外，电池单元堆叠间隔物1的每个部件成对地被包括在该组装件中。
公差补偿片30夹在一对载体构件(即第一载体构件10a和第二载体构件10b)之间，使得载体构件10a、10b的每个的面对公差补偿片30的平坦侧完全被公差补偿片30覆盖。两个螺栓141a、142a从第一载体构件10a在朝向第二载体构件10b的方向上突出。反之亦可，两个另外的螺栓141b、142b从第二载体构件10b朝向第一载体构件10a的方向突出。在被组装的状态下，如上所述，这些螺栓将穿过公差补偿片30中的相应孔。注意，第一载体构件10a的螺栓141a、142a和第二载体构件10b的螺栓141b、142b不是彼此相对地定位。关于x方向(其是垂直于图6的绘图平面的方向)，第一载体构件10a的螺栓141a、142a布置在第二载体构件10b的螺栓141b、142b前面，或者换句话说，当观看图6时，第一载体构件10a的螺栓141a、142a比第二载体构件10b的螺栓141b、142b更靠近观看者的眼睛。图2的透视分解图中示出的凹陷或凹坑131b、132b在图6中是不可见的，因为它们被载体构件10b的边缘覆盖。这同样适用于布置在载体构件10a的面对公差补偿片30的平坦侧上的凹陷或凹坑。
在热绝缘层20a、20b的上边缘之上，第一载体构件10a的突出部112a和第二载体构件10b的突出部111b分别与z轴方向相反地延伸和沿着z轴方向延伸。
第一热绝缘层20a与第一载体构件10a的平坦侧18a相邻地提供，该平坦侧18a与第一载体构件10a的面对公差补偿片30的平坦侧相反。为了将第一热绝缘构件20a固定在第一载体构件10a上，第一粘合层22a被提供在热绝缘层20a和第一载体构件10a之间。此外，当电池单元堆叠间隔物1在如图10所绘出的电池单元的堆叠内使用时，为了将电池单元堆叠间隔物1及其第一热绝缘层20a固定到相邻的电池单元60i(图6中的左侧)，另一粘合层24a提供在第一热绝缘层20a的面对相邻的电池单元60i的平坦侧上。
由于电池单元堆叠间隔物1的组装件的对称性，其部件在关于公差补偿片30的相反侧上的布置以相应的(但当然关于z轴相反)方式被安排。这指的是第二载体构件10b、第二热绝缘层20b和粘合层22b、24b这些部件。因此，当电池单元堆叠间隔物1在如图10所绘出的电池单元的堆叠内使用时，电池单元堆叠间隔物1可以邻接另一电池单元60i+1(图6中的右侧)并被固定到后者。
如图6所示，在电池单元堆叠间隔物1的优选的实施方式中，两个载体构件10a、10b中的每个配备有热绝缘层。于是，电池单元堆叠间隔物1的在这两个热绝缘层20a、20b之间的部件每个被热屏蔽。此外，当电池单元堆叠间隔物1在如图10所示的电池单元堆叠6中使用时，在电池单元堆叠6的电池单元60的排列方向上间隔开的两个独立的热绝缘层20a、20b的使用在紧邻该电池单元堆叠间隔物1的两个电池单元60i、60i+1之间提供改进的热绝缘，因此，与仅使用单个热绝缘层相比，提供由电池单元堆叠间隔物1分隔开的电池单元的子堆叠610、620的两个部分之间的改善的热绝缘。
图7示出当被夹在从两侧邻接电池单元堆叠间隔物2的两个电池单元60i、60i+1(电池单元60i、60i+1不是电池单元堆叠间隔物2的部分)之间时根据本发明的电池单元堆叠间隔物2的另一实施方式的示意性分解侧视图。除了公差补偿片的特征之外，图7的电池单元堆叠间隔物2与在前述附图(特别是图6)的背景下描述的电池单元堆叠间隔物1基本上相同。代替使用单个公差补偿片30(如在图6的实施方式中)，在图7的实施方式中，两个公差补偿片301、302被夹在第一载体构件10a和第二载体构件10b之间。如所示的，如果公差补偿片301、302的每个具有与图6的实施方式的单个公差补偿片30相同的厚度(在z方向上测量)，则与电池单元堆叠间隔物1相比，电池单元堆叠间隔物2具有更大的总厚度。
当然，不仅两个公差补偿片301、302可以夹在第一载体构件10a和第二载体构件10b之间，而且原则上任意数量的公差补偿片可以夹在其间。此外，可以使用各种厚度的公差补偿片。因此，可以容易地组装具有与任意厚度值相应的厚度的电池单元堆叠间隔物。例如，可以储存每个具有0.1mm的厚度的公差补偿片。于是，通过使用这些公差补偿片，可以以0.1mm的步长调节组装的电池单元堆叠间隔物的厚度。
图8示出粘合层22的示意性平面图，该粘合层22可以用于电池单元堆叠间隔物的实施方式中以将热绝缘层20固定到载体构件10。粘合层22的尺寸(即其宽度D1和其高度D2)对应于热绝缘层20的尺寸。然而，当电池单元堆叠间隔物被实现到电池单元堆叠中时，粘合层22的所描述的形状也适合于粘合层24以将热绝缘层20固定到电池单元。如已经在图4和图5的背景下描述的，粘合层22被提供为与热绝缘层20的边缘相邻的条带221、222、223、224，就足够，使得在该层的中心区域220中不提供粘合剂。即，这具有节省制造电池单元堆叠间隔物1所需的粘合剂消耗的优点。
图8中示出的主体的外边缘对应于热绝缘层20的外边缘。对应于图4和图5，该粘合层22平行于坐标系的x-y平面延伸。如图8所示，对于四个边缘中的每个，粘合剂被提供为延伸一直到该外边缘的条带。条带221、222、223、224可以具有彼此偏离的厚度d1、d2、d3、d4(在x-y平面中测量)。然而，在优选的实施方式中，四个条带221、222、223、224中的每个具有相等的厚度，即满足关系d1＝d2＝d3＝d4。
图9在平面图中示意性地示出图1、图2和图6的电池单元堆叠间隔物1的矩形公差补偿片30。然而，所示的主体也可以描述图7中绘出的电池单元堆叠间隔物2的实施方式的公差补偿片301、302中的每个。在公差补偿片30的四个拐角中，分别提供孔311、312、313、314。每个孔被定位在与公差补偿片30的相应相邻边缘相距特定距离处。例如，在右下拐角中的孔311具有距底边缘的距离a1以及到公差补偿片30的右边缘的距离a3(相对于该附图)。在实施方式中，可以为每个孔单独地选择这些距离。然而，在优选的实施方式中，对于每个孔以及到公差补偿片30的每个相应的相邻边缘，所述距离被选择为是相等的。于是，如图9所绘出的，下部的孔311、313被定位在距下边缘的距离a1处，上部的孔312、314被定位在距上边缘的距离a2处，左边的孔313、314被定位在距左边缘的距离a4处，右边的孔311、312被定位在距右边缘的距离a3处，并且对于这些距离，保持关系a1＝a2＝a3＝a4。
图10在透视图中示出具有多个电池单元600(或n个电池单元60)的电池单元堆叠6，其中电池单元60沿着z方向排列。电池单元堆叠6被分成两个子堆叠，第一子堆叠610和第二子堆叠620。第一子堆叠610包括从第一电池单元601到第i电池单元60i排序的i个电池单元。第二子堆叠620包括从电池单元60i+1到第n电池单元60n排序的(n-i)个电池单元。
在第一子堆叠610和第二子堆叠620之间，插入根据本发明的电池单元堆叠间隔物1的实施方式。因此，所述多个电池单元600的累积厚度(在z方向上测量)被增大电池单元堆叠间隔物1的厚度。因此，如果所述多个电池单元600的累积厚度小于对于厚度的预定的设定值(后者通常对应于被提供来容纳电池单元堆叠6的电池壳的内部尺寸)，则电池单元堆叠6的累积厚度通过电池单元堆叠间隔物1的插入被扩大。因此，电池单元堆叠间隔物1为电池单元堆叠6的累积厚度提供公差补偿。因此，当然，电池单元堆叠间隔物1的厚度必须适应电池单元堆叠6的累积厚度关于对于厚度的预定的设定值的厚度偏差。
此外，在组装的电池单元堆叠6中，电池单元堆叠间隔物1在第一子堆叠610和第二子堆叠620之间提供热绝缘。因此，防止子堆叠之一中的热事件传播到另一子堆叠，这在诸如热失控等的热事件的情况下提供安全性的提高。
当然，除了图10所绘出的，在电池单元堆叠内可以使用多于一个的电池单元堆叠间隔物，将该堆叠划分成多于两个的子堆叠。如果这些电池单元堆叠间隔物中的每个配备有至少一个热绝缘层，则某个子堆叠中的热事件被限制在这个子堆叠的电池单元的相对单位。
附图标记
1、2 电池单元堆叠间隔物
6 电池单元堆叠
10、10a、10b 载体构件
20、20a、20b 热绝缘层
22、22a、22b 粘合层
24、24a、24b 粘合层
30、301、302 公差补偿片
60 电池单元
601 电池单元堆叠中的第一电池单元
60i 第一子堆叠中的最后一个电池单元
60i+1 第二子堆叠中的第一电池单元
60n 电池单元堆叠中的最后一个电池单元
111、112 向前延伸的突出部
121、122 向外延伸的突出部
131、132 凹陷或凹坑
131b、132b 凹陷或凹坑
141、142 螺栓
141a、141b 螺栓
142a、142b 螺栓
220 粘合层的中心区域
221、222、223、224 粘合剂的条带
311、312、313、314 公差补偿片中的孔
600 多个电池单元
610、620 电池单元的子堆叠
a1、a2、a3、a4 公差补偿片中的孔到边缘的距离
d1、d2、d3、d4 粘合剂的条带的厚度
D1、D2 粘合层的边缘的长度
x、y、z 笛卡尔坐标系的轴

Claims (15)

1.一种用于补偿电池单元的堆叠的厚度偏差的电池单元堆叠间隔物，包括：
第一载体构件，用于向一电池单元的基底侧提供平面支撑；
第二载体构件，用于向另一电池单元的基底侧提供平面支撑；
一个或更多个公差补偿片，夹在所述第一载体构件和所述第二载体构件之间。
2.根据权利要求1所述的电池单元堆叠间隔物，其中所述一个或更多个公差补偿片中的至少一个与所述第一载体构件和所述第二载体构件中的每个的材料相比表现出较低的刚度。
3.根据权利要求1或2所述的电池单元堆叠间隔物，其中所述一个或更多个公差补偿片中的至少一个由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。
4.根据权利要求1所述的电池单元堆叠间隔物，其中所述第一载体构件的面对所述一个或更多个公差补偿片的一侧、所述一个或更多个公差补偿片中的每个的两侧、以及所述第二载体构件的面对所述一个或更多个公差补偿片的一侧彼此一致，并形状配合地组装在所述电池单元堆叠中。
5.根据权利要求1所述的电池单元堆叠间隔物，
其中所述一个或更多个公差补偿片的每个包括一个或更多个孔；
其中所述第一载体构件包括一个或更多个螺栓，所述螺栓布置在所述第一载体构件上，使得对于所述一个或更多个公差补偿片中的每个，从所述第一载体构件突出的每个螺栓穿过所述一个或更多个公差补偿片中的所述孔中的一个。
6.根据权利要求5所述的电池单元堆叠间隔物，其中所述第二载体构件包括一个或更多个螺栓，所述螺栓布置在所述第二载体构件上，使得对于所述一个或更多个公差补偿片中的每个，从所述第二载体构件突出的每个螺栓穿过所述一个或更多个公差补偿片中的所述孔中的一个。
7.根据权利要求5或6所述的电池单元堆叠间隔物，其中对于布置在所述第一载体构件或所述第二载体构件上的每个螺栓，凹陷或凹坑在与所述螺栓相对的位置形成在相应的相对的载体构件中。
8.根据权利要求7所述的电池单元堆叠间隔物，
其中所述一个或更多个公差补偿片中的每个具有矩形形状；
其中每个所述公差补偿片具有四个孔，每个所述孔位于相应的公差补偿片的拐角中；以及
其中每个所述螺栓和/或每个所述凹陷或凹坑布置在所述第一载体构件和所述第二载体构件中的相应的载体构件上，且在与夹在所述第一载体构件和所述第二载体构件之间的所述公差补偿片的所述四个孔中的一个相对应的位置。
9.根据权利要求1所述的电池单元堆叠间隔物，还包括：
第一热绝缘层，设置在所述第一载体构件的与所述一个或更多个公差补偿片相反的一侧。
10.根据权利要求9所述的电池单元堆叠间隔物，还包括：
第二热绝缘层，设置在所述第二载体构件的与所述一个或更多个公差补偿片相反的一侧。
11.根据权利要求10所述的电池单元堆叠间隔物，其中对于所述第一热绝缘层和所述第二热绝缘层中的至少一个，与相应的绝缘构件设置在其上的所述载体构件的材料相比，所述热绝缘层的材料表现出更低的热导率和/或更高的耐温性。
12.根据权利要求10至11中的任一项所述的电池单元堆叠间隔物，其中所述第一热绝缘层和所述第二热绝缘层中的至少一个的材料是电绝缘体。
13.一种包括电池单元堆叠的电池，其中所述电池单元堆叠包括多个电池单元和至少一个根据权利要求1至12中的任一项所述的电池单元堆叠间隔物。
14.一种车辆，包括根据权利要求13所述的电池。
15.一种组装电池单元堆叠的方法，所述电池单元堆叠包括多个电池单元和根据权利要求1至12中的任一项所述的电池单元堆叠间隔物，所述方法包括以下步骤：
a)确定所述电池单元堆叠与预定的设定值的厚度偏差，所述预定的设定值大于所述电池单元堆叠的厚度；
b)选择或组装所述电池单元堆叠间隔物，使得所述电池单元堆叠间隔物的所述厚度对应于在步骤a)中确定的所述厚度偏差；
c)选择对齐的电池单元的第一子堆叠和对齐的电池单元的第二子堆叠，
所述第一子堆叠或者包括零个电池单元，或者从所述电池单元堆叠的一端开始计数，仅包括所述第一电池单元或者从所述第一电池单元到在所述第一电池单元后面的另一电池单元的每个电池单元，以及
所述第二子堆叠包括剩余的电池单元的每个；
d)将所述电池单元堆叠间隔物插入在对齐的电池单元的所述第一子堆叠与对齐的电池单元的所述第二子堆叠之间。
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