CN115548532A - 蓄电池组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蓄电池组，其具有壳体、至少两个蓄电池单元电池、用于在热不可控的情况下保护所述蓄电池组的保护装置，其中，所述保护装置具有用于使相邻的蓄电池单元电池热绝缘和机械稳定的第一保护单元、用于在热不可控的情况下电隔离蓄电池单元电池的第二保护单元和用于在热不可控的情况下有针对性地排出气体的第三保护单元。

Description

蓄电池组

技术领域

本发明涉及一种蓄电池组。

背景技术

在DE 10 2019 213 965 A1中描述了一种具有单元电池保持件(Zellenhalter)的蓄电池组。

发明内容

本发明涉及一种蓄电池组，其具有壳体、至少两个蓄电池单元电池、用于在热不可控的情况下保护所述蓄电池组的保护装置，其中，所述保护装置具有用于使相邻的蓄电池单元电池热绝缘和机械稳定的第一保护单元、用于在热不可控的情况下电隔离蓄电池单元电池的第二保护单元和用于在热不可控的情况下有针对性地排出气体的第三保护单元。有利地，由此可以提高蓄电池组的安全性。

蓄电池组尤其是由蓄电池组和用电器组成的系统的一部分，其中，用电器在运行期间通过蓄电池组供给能量。蓄电池组例如可以构造为手持式工具机蓄电池组或电自行车蓄电池组。蓄电池组尤其构造为可更换蓄电池组，该可更换蓄电池组优选无需工具地能与用电器松脱地构造。蓄电池组尤其构造成能够与充电装置连接以给蓄电池组充电。替代地或附加地，蓄电池组也可以如此构造，使得它在与用电器连接的状态下能够被充电。

所述用电器尤其是可以构造为：园艺器具、例如割草机或修枝剪，家用器具、例如电擦窗器或手持式吸尘器，手持式工具机、例如角磨机、起子机、电钻、钻锤等，电运输工具、例如以电动助力车或电动自行车形式的电自行车，或测量工具、例如激光测距设备。此外也可设想，用电器构造为其他尤其是便携式的器具，例如工地照明装置、吸除器具或工地广播。

蓄电池组的壳体优选构造为外壳体。蓄电池组、尤其是蓄电池组的壳体可以经由机械接口能松脱地能与用电器和/或充电装置连接。蓄电池组的壳体可以具有一个或多个壳体部分。壳体具有至少一个构造为外壳体部分的壳体部分。在此，外壳体部分将蓄电池组向外隔开并且可以由用户触摸。此外，壳体可以具有至少一个部分地或完全地由至少一个壳体部分包围的内壳体部分。尤其，蓄电池组的壳体具有用于接收蓄电池单元电池的单元电池保持件。优选，单元电池保持件构造为壳体部分中的一个，其中，单元电池保持件可以构造为外壳体部分和/或内壳体部分。蓄电池组的壳体可以具有一个或多个单元电池保持件。这些壳体部分彼此力锁合、形状锁合和/或材料锁合地连接。单元电池保持件可以具有单个单元电池接收部，所述单个单元电池接收部构造用于接收单个的蓄电池单元电池。

单元电池保持件优选由塑料、尤其是热塑性塑料构造。优选，单元电池保持件由耐温度变化的塑料、优选纤维增强的塑料构造。单元电池保持件尤其是一件式或一体地构造。在本申请的上下文中，“一体地”尤其应理解为一个构件，该构件由一个块构造并且并不由材料锁合和/或力锁合和/或形状锁合地彼此连接的多个构件构造。据此，一体的构件由唯一一种材料构成。在本申请的上下文中，“一件式”应理解为多个构件，所述多个构件材料锁合地彼此连接，例如通过双组份注塑成型部(2K Spritzguss)或材料锁合部来材料锁合地彼此连接。因而，一件式部件可以由一种或多种材料构成。替代地也可设想，单元电池保持件多件式地构造，其中，不同的部分力锁合和/或形状锁合地与彼此连接。蓄电池组可以具有一个或多个单元电池保持件，所述多个单元电池保持件并排和/或相继地布置。

经由机械接口，蓄电池组能力锁合和/或形状锁合地与用电器连接。有利地，机械接口包括至少一个操纵元件，通过所述操纵元件能将蓄电池组与用电器和/或与充电装置的连接松脱。操纵元件例如可以构造为按钮、操纵杆或按键。操纵元件可以布置在蓄电池组或用电器上。

蓄电池组还具有至少一个电接口，蓄电池组能经由所述电接口与用电器和/或充电装置电连接。通过电连接可以给蓄电池组例如充电和/或放电。替代或附加地也可设想，经由电接口能将信息从蓄电池组传输给用电器并且反之亦然。电接口优选构造为接触接口，其中，所述电连接经由至少两个导电构件的物理接触进行。电接口优选包括至少两个电接触元件。尤其，所述电接触元件中的一个构造为正触头，而另一个电接触元件构造为负触头。附加地，电接口可以具有至少一个附加触头，该附加触头构造用于将附加信息传递给用电器和/或充电装置。附加触头可以构造为信号触头、编码触头、温度触头、总线触头等。电接触元件例如可以构造为以郁金香触头形式的弹动式接触元件或以叶片触头形式的扁平触头。替代地或附加地，电接口可以具有次级充电线圈元件以用于感应充电。电接触元件可以布置在电路板上或者是插座的或插头的一部分。

此外，蓄电池组优选包括电子器件。电子器件例如可以具有电路板、计算单元、控制单元、晶体管、电容器和/或存储单元。附加地或替代地，也可设想，由电子器件求取信息。电子器件构造用于控制或调节蓄电池组和/或用电器。电子器件尤其包括BMS(英文：Battery Management System，电池管理系统)，该电池管理系统构造用于监控蓄电池组。BMS尤其构造用于，防止蓄电池组过度充电和/或深度放电。优选，BMS构造用于正确的单元电池对称。电子器件还可以具有一个或多个传感器元件，例如用于求取蓄电池组内的温度的温度传感器或用于求取运动的运动传感器。替代地或附加地，电子器件可以具有编码元件、例如编码电阻。蓄电池组的电接口的电接触元件可以布置在电子器件的电路板上或与电路板连接。在本申请的上下文中，“电路板”应理解为一种电路载体，该电路载体具有有机或无机的衬底，例如IMS。电路板可以构造为刚性电路板或柔性电路板。

单元电池保持件具有至少一个蓄电池单元电池接收部。蓄电池单元电池接收部可以构造为用于接收单个的蓄电池单元电池的单个单元电池接收部或构造为用于接收多个蓄电池单元电池的多单元电池接收部。蓄电池单元电池接收部尤其如此构造，使得在与蓄电池单元电池连接的状态下蓄电池单元电池的外表面的大部分、尤其是周侧面

的大部分被蓄电池单元电池接收部包围。尤其，蓄电池单元电池的周侧面的至少60％、优选至少75％、优选至少90％由蓄电池单元电池接收部包围。优选，蓄电池单元电池接收部如此构造，使得至少一个蓄电池单元电池贴靠在蓄电池单元电池的内表面上并且通过蓄电池单元电池接收部被固定。单元电池保持件在两个蓄电池单元电池接收部之间具有壁部，该壁部使蓄电池单元电池接收部在空间上且电地相互隔离。壁部具有最小壁厚，其中，最小壁厚与单元电池直径的比值在3％和5％之间的范围内。例如，最小壁厚在用于18650个蓄电池单元电池的单元电池保持件中相应于至少3.3％并且在用于21700个蓄电池单元电池的单元电池保持件中相应于至少4.2％。

蓄电池单元电池可以构造为原电池单元电池，该原电池单元电池具有以下结构：在该结构中，一个电极在一个端部，而另一个电极在对置的端部。尤其，蓄电池单元电池在一个端部具有正单元电池电极并且在对置的端部具有负单元电池电极。优选，蓄电池单元电池构造为镍镉或镍氢蓄电池单元电池，特别优选构造为锂基蓄电池单元电池或者锂离子蓄电池单元电池。替代地，例如也可设想，蓄电池单元电池构造为口袋式单元电池(Pouchzelle)。蓄电池组的蓄电池电压一般是单个的蓄电池单元电池的电压的倍数并且由蓄电池单元电池的接通电路(并联或串联)得出。因而在具有3.6伏电压的常见蓄电池单元电池的情况下得出为3.6伏、7.2伏、10.8伏、14.4伏、18伏、36伏、54伏、108伏等的示例性的蓄电池电压。优选，蓄电池单元电池构造为至少基本上柱形的圆单元电池，其中，单元电池电极布置在柱形的两端。

尤其，蓄电池组具有至少一个单元电池连接器，该单元电池连接器构造用于使蓄电池单元电池与电子器件、尤其是与电路板和/或电接触元件电连接。单元电池连接器可以一体地、一件式或多件式地构造。单元电池连接器可以与蓄电池组的壳体、尤其是单元电池保持件力锁合和/或形状锁合地连接。同样可设想，单元电池连接器由壳体、尤其是单元电池保持件部分地或完全地注塑包封。单元电池连接器由金属材料构造。单元电池连接器例如可以由纯铜(铜含量>95％)、铜合金、铝、铝合金或镍化合物构造。单元电池连接器可以在蓄电池单元电池的端面或周侧面上与所述蓄电池单元电池材料锁合地连接。

单元电池连接器具有用于电连接蓄电池单元电池的单元电池连接元件和用于与电路板电连接的电路板连接元件。在此，单元电池连接元件直接且紧接着地贴靠在蓄电池单元电池上、尤其是蓄电池单元电池的单元电池电极上，并且优选与单元电池电极材料锁合地连接。材料锁合部可以通过钎焊方法或通过熔焊方法、尤其是通过电阻熔焊方法或通过激光熔焊方法来产生。同样可设想，材料锁合部通过引线键合、例如通过热压键合(Thermokompressionsbonden)、热超声球楔键合(Thermosonic-Ball-Wedge-Bonden)或超声楔楔键合(Ultraschall-Wedge-Wedge-Bonden)来产生。在本上下文中，熔焊连接与钎焊连接的区别尤其在于：在熔焊连接时发生待连接构件的部分熔化。材料锁合部可以借助材料锁合机构(Stoffschlussmittels)来实现。在钎焊方法的情况下，材料锁合机构构造为钎料或钎焊层。在熔焊方法的情况下，材料锁合机构例如可以构造为局部增加电阻的小金属板。电路板元件利用电路板的连接部位与该电路板电连接。电路板连接元件可以与电路板、例如与电路板的接触表面直接连接，或者，例如经由电接触元件与电路板间接连接。

电路板优选构造为具有有机衬底的刚性电路板。电路板具有上侧和下侧，其中，该下侧朝向蓄电池单元电池。电路板可以具有用于单元电池连接器的一个或多个空缺部(Aussparungen)。空缺部如此构造，使得借助空缺部在上侧和下侧之间形成通路。空缺部可以布置在电路板的边缘处或电路板内。因而，空缺部可以具有封闭的或敞开的边。

连接部位可以设置用于熔焊方法和/或钎焊方法。连接部位具有接触表面。接触表面可以布置在电路板的外层上和/或电路板的空缺部中。接触表面尤其构造为表面金属化件，例如铜盘。连接接口优选与电路板的印制导线连接。连接部位可以具有材料锁合机构，例如钎焊盘或小熔焊板。

热不可控的情况发生在蓄电池单元电池热失控(英文：thermal runaway)时，其中，蓄电池单元电池的功能失效或损坏导致不受控制地将蓄电池单元电池加热到数百摄氏度，又将其传递到蓄电池组内的相邻的蓄电池单元电池上。随后的连锁反应可以导致蓄电池组的起火或爆炸。

在本申请的上下文中，“使相邻的蓄电池单元电池热绝缘”尤其应理解为：蓄电池单元电池以阻燃方式被接收在具有高的熔化温度的壳体部分中。在此，阻燃物优选应至少符合UL 94V0级标准(Norm UL 94Klasse V0)。在本上下文中，“高的熔化温度”尤其应理解为在10K/min的加热速率的情况下至少200°、优选至少220°、优选至少250°的熔化温度。

在本申请的上下文中，“使相邻的蓄电池单元电池机械稳定”尤其应理解为：蓄电池单元电池被如此接收在壳体中，使得在泄压的情况下其不指向相邻的蓄电池单元电池。壳体、尤其是单元电池保持件如此构造，使得泄压不在蓄电池单元电池的周侧面上、而是优选在单元电池电极的区域中的端面上进行。为此，壳体或单元电池保持件尤其由玻璃纤维增强的材料构造。优选，壳体、尤其是单元电池保持件具有在8000至13000MPa、优选10000至12000MPa之间的范围内的拉伸弹性模量(Zug-E-Modul)的强度。

“在热不可控的情况下有针对性地排出气体或者对蓄电池单元电池进行泄压”尤其应理解为：在气体从蓄电池单元电池离开的情况下，气体从蓄电池组的蓄电池单元电池和壳体中的逸出在为此设置的部位处进行，并且在这些部位之间部分地或完全地引导所述气体。

此外提出，壳体具有单元电池保持件，所述单元电池保持件具有至少两个单个单元电池接收部，其中，所述单元电池保持件配属于所述第一保护单元。尤其，单个单元电池接收部如此构造，使得蓄电池单元电池沿着其周侧面被基本上完全包围。有利地，由此可以进一步提高蓄电池单元电池的安全性。

此外提出，单个单元电池接收部至少部分地由耐热材料构造，其中，所述耐热材料构造成阻燃的。有利地，由此可以进一步提高安全性。

此外提出，蓄电池组具有至少一个用于电连接所述蓄电池单元电池的单元电池连接器，所述单元电池连接器配属于所述第二保护单元。第二保护单元尤其具有熔断保险装置，该熔断保险装置布置在彼此并联电连接的蓄电池单元电池之间。熔断保险装置尤其如此构造，使得所述熔断保险装置在低于10s、尤其是低于5s、优选低于1s的时间范围内触发。熔断保险装置构造用于在热不可控的情况下使彼此连接的蓄电池单元电池电隔离。有利地，由此可以避免相邻的蓄电池单元电池的短路。熔断保险装置可以与单元电池连接元件或电路板连接元件一体地构造。

此外提出，所述蓄电池组具有至少一个气体通道，所述气体通道配属于所述第三保护单元。尤其，所述蓄电池组对于每个蓄电池单元电池都具有气体通道，其中，所述气体通道至少部分彼此分离地构造。气体通道具有至少一个入口和至少一个出口或者气体出口。该入口布置在相应的蓄电池单元电池的区域中。该出口布置在壳体的区域中，尤其是在一个外壳体部分的区域中或在两个外壳体部分之间。优选，气体通道在入口的区域中彼此分离地构造并且在出口的方向上合并在一起。

此外提出，蓄电池组具有气体出口，在热不可控的情况下从所述蓄电池单元电池中逸出的气体能够通过所述气体出口从所述壳体中逸出。蓄电池组可以具有单个的气体出口或多个气体出口。

此外提出，气体出口具有弹性密封元件，所述弹性密封元件如此弹性地构造，使得所述密封元件构造成能够根据所述壳体内的气体压强相对于所述壳体运动。有利地，由此仅从特定的气体压强开始，气体出口才被激活并且气体可以逸出。密封元件尤其由弹性塑料、优选由橡胶构造。密封元件尤其布置在蓄电池组的两个外壳体部分之间。气体出口可以构造成可逆的或能关闭的或不可逆的。

此外提出，气体出口构造为壳体的期望断裂部位，所述期望断裂部位如此构造，使得在高于壳体内的气体压强的情况下在壳体中形成开口。有利地，由此仅从特定的气体压强开始，气体出口才被激活并且气体可以逸出。气体出口因而构造成不可逆的。

此外提出，气体出口如此构造，使得所述气体出口的运动或破裂在1Bar和5Bar之间、尤其是在1.3Bar和3Bar之间、优选在1.5Bar和2.5Bar之间的压强范围内发生。有利地，通过选择该范围避免了过早或过晚的触发。

此外提出，所述蓄电池组具有两个单元电池保持件，其中，在所述单元电池保持件之间布置有分隔壁，其中，所述分隔壁配属于所述第一保护单元和所述第三保护单元。有利地，由此可以进一步改进保护。分隔壁优选至少部分地由与单元电池保持件相同的材料构造。分隔壁至少部分地由耐热材料构造。分隔壁尤其构造用于分隔单元电池保持件的至少两个气体路径和/或用于分隔相邻的单元电池保持件的至少两个气体路径。

尤其地，本发明还涉及一种蓄电池组，其具有壳体、至少两个蓄电池单元电池、单元电池连接器和电路板，其中，所述蓄电池单元电池被接收在壳体中，其中，所述单元电池连接器构造用于电连接所述蓄电池单元电池，其中，所述单元电池连接器具有用于电连接蓄电池单元电池的单元电池连接元件和用于与电路板电连接的电路板连接元件。提出，电路板连接元件与电路板经由压入区域而连接。有利地，由此可以实现电路板与单元电池连接器的稳健的连接。

电路板可以具有一个或多个压入区域。“压入区域”应理解为一个区域，在该区域中借助压入技术将单元电池连接器与电路板连接。压入区域例如可以构造为压入开口、压入钻孔或压入孔。压入区域优选包括电路板中的金属化的空缺部或者金属化的孔。

此外提出，电路板连接元件构造为压入式触头。优选，电路板连接元件具有压入区以用于在压入区域中与电路板连接。压入式触头例如可以构造为连接销。压入式触头可以具有空腔，该空腔由于压入而能变形或者被变形。压入式触头可以构造成如此能变形的，使得压入式触头与电路板建立形状锁合的连接。替代地或附加地，也可设想，如此选择压入式触头的材料和电路板的金属化部的材料，使得材料锁合部借助冷焊过程通过压入而实现。压入式触头优选构造成能径向弹性预紧的。压入式触头尤其针眼状地构造。在本上下文中，“针眼状”应理解为不仅具有针眼形通孔而且具有针眼形材料减小部的压入式触头。

此外提出，单元电池连接器具有单元电池连接器轨道，其中，电路板连接元件和单元电池连接元件构造成与单元电池连接器轨道材料锁合地连接。单元电池连接器轨道优选由与单元电池连接元件相同的材料构造并且由与电路板连接元件不同的材料构造。尤其，单元电池连接器轨道具有比单元电池连接元件更大的横截面。单元电池连接器轨道可以直线和/或弯曲地延伸。优选，单元电池连接器轨道在单元电池连接元件之间基本上直线地延伸。尤其，如此选择单元电池连接器轨道的材料，使得将热量从电路板连接元件传递到单元电池连接器轨道上并且因而冷却电路板连接元件。

此外提出，压入式触头基本上与单元电池连接器轨道同轴或平行地延伸。有利地，由此可以构造紧凑的蓄电池组。

此外提出，单元电池连接元件构造为用于引线键合的线材元件。有利地，由此可以通过熔焊方法实现蓄电池单元电池的接触。

此外提出，单元电池连接器轨道与唯一的电路板连接元件和多个单元电池连接元件连接。有利地，由此可以实现蓄电池组的简单且成本有利的构造。

此外提出，蓄电池组具有单元电池保持件，其中，蓄电池单元电池被接收在单元电池保持件中，其中，单元电池连接器轨道构造成由单元电池保持件注塑包封。单元电池保持件和单元电池连接器因而有利地形成双组份注塑成型部件。

此外提出，单元电池保持件具有用于保护单元电池连接元件的保护壁。有利地，由此可以有效地保护单元电池连接元件免于机械损坏，尤其是在组装时。保护壁优选与单元电池保持件一体地构造。保护壁优选如此构造，使得它在其高度上在背离蓄电池单元电池的方向上延伸并且在其长度上基本上沿着单元电池连接元件延伸。

此外提出，蓄电池组具有至少一个用于功率输出或者功率供应的第一单元电池连接器和至少一个用于单个单元电池电压监控的第二单元电池连接器。在此，第一单元电池连接器和第二单元电池连接器优选基本上相同地构造。

本发明还涉及一种用于制造蓄电池组的方法，其包括以下方法步骤：

-将单元电池连接器轨道与电路板连接元件材料锁合地连接，尤其是借助轧制包覆；

-冲压单元电池连接器轨道以在蓄电池组的层数方面适配单元电池连接器；

-注塑包封单元电池连接器轨道以制造单元电池保持件；

-在单元电池保持件中接收至少两个蓄电池单元电池；

-通过单元电池连接元件将单元电池连接器轨道与蓄电池单元电池材料锁合地连接，尤其是借助超声波熔焊方法。

本发明还涉及一种系统，其具有第一蓄电池组和第二蓄电池组，其中，第二蓄电池组具有比第一蓄电池组更大的层数，其中，第一蓄电池组具有第一单元电池连接器轨道并且第二蓄电池组具有第二单元电池连接器轨道。提出，如此构造第二单元电池连接器轨道，使得第一单元电池连接器轨道能够通过缩短第二单元电池连接器轨道来制造。有利地，由此提供了能灵活使用在不同蓄电池组中的单元电池连接器。第一蓄电池组和第二蓄电池组尤其具有不同的大小和/或容量。第一蓄电池组可以构造为例如两层的蓄电池组，并且第二蓄电池组可以构造为例如三层的蓄电池组。“三层的蓄电池组”在此尤其应理解为，蓄电池单元电池布置在三个层中，其中，在一层内蓄电池单元电池并排和/或相继地基本上布置在一个平面上并且在一层内蓄电池单元电池的数量不低于层数。

本发明尤其还涉及一种蓄电池组，其具有壳体、至少一个蓄电池单元电池，其中，蓄电池单元电池布置在该壳体中，其中，该壳体具有第一壳体部分和第二壳体部分。提出，第一壳体部分和第二壳体部分借助塑料熔焊方法或激光透射熔焊方法材料锁合地彼此连接。有利地，由此可以给蓄电池组提供防水且防尘的壳体。

在此，“塑料熔焊方法”应理解为一种方法，在该方法中，借助加温或者加热使两个塑料部分材料锁合地彼此连接。塑料熔焊方法例如可以构造为激光透射熔焊方法、超声波熔焊方法或加热元件熔焊方法。塑料熔焊方法或激光透射熔焊方法尤其构造为单级的过程，其中，塑料的加温和接合工序基本上同时进行。

此外提出，第一壳体部分具有与第二壳体部分的相对应的接合面接触的接合面和辐照面，该辐照面设置用于供激光装置辐照。辐照面构造为壳体的外表面，激光射束经由该外表面进入壳体中。第一壳体部分优选构造为激光射束引导元件，该激光射束引导元件将激光射束引导至第二壳体部分的接合面。接合面和辐照面布置在第一壳体部分的邻接的或对置的侧上。接合面优选基本上平坦地构造。辐照面可以基本上平坦或倒圆或弯曲地构造。辐照面尤其配属于蓄电池组的壳体的外表面或者部分地形成该外表面。

此外提出，接合面和辐照面相对于彼此倾斜地布置。有利地，由此可以实现蓄电池组的特别符合人体工程学的壳体。尤其，接合面和辐照面相对于彼此布置成在30°和70°之间、优选40°和60°之间的角度范围内。接合面和辐照面尤其是相对于彼此最大部分或完全倾斜地布置。“最大部分”在此应理解为辐照面的至少50％的区域、优选辐照面的至少75％的区域、优选辐照面的至少90％的区域。部分地，这些面也可以彼此平行地走向或者以相对于彼此基本上为0°的角度走向。

此外提出，第一壳体部分和/或第二壳体部分在接合面的区域中具有壁厚减小部。在壁厚减小部的区域中，该壁厚与相应的壳体部分的壁厚的最大值或平均值相比减小了至少10％、优选至少25％、优选至少50％。壁厚减小部尤其构造为期望断裂部位，该期望断裂部位在热不可控的情况下构造为气体出口。有利地，由此可以提高蓄电池组的安全性。

此外提出，辐照面环绕地、尤其是环绕且连续地构造。有利地，由此可以实现壳体部分的可靠和尤其是紧密的连接。

此外提出，该辐照面关于设置用于在激光透射熔焊方法期间定位激光装置的固定点被如此构造，使得激光入射角度β最大部分或完全地位于30°和65°之间的角度范围内。有利地，由此可以实现壳体的最佳几何形状。在此，“最大部分”应理解为辐照面的至少50％的区域、优选辐照面的至少75％的区域、优选辐照面的至少90％的区域。

此外提出，第一壳体部分和第二壳体部分在接合面之外的区域中附加地经由力锁合部和/或形状锁合部而彼此连接。有利地，由此可以优化壳体部分的连接。附加的连接可以构造为例如卡锁连接。壳体尤其具有密封的内部区域和非密封的内部区域，其中，该密封的区域由环绕的接合面界定。

本发明还尤其涉及一种用于制造如前所述的蓄电池组的制造方法。在所述制造方法期间，用于执行激光透射方法的激光装置如此定位，使得其在固定点的区域中出射或者在该固定点上发生偏转，例如借助光学器件。

此外提出，在激光透射熔焊方法期间蓄电池组和激光装置不执行彼此之间的相对运动。

附图说明

由后面的附图描述得出另外的优点。附图、说明书和权利要求书包含多个组合在一起的特征。本领域技术人员也将这些特征适宜地单独看待并且概括成有意义的其他组合。本发明的不同实施方式的基本上相应的特征的附图标记设有相同的数字和表征实施方式的字母。

附图示出：

图1具有根据本发明的蓄电池组的电自行车的示意图；

图2蓄电池组的立体图；

图3不具有壳体的蓄电池组的立体图；

图4蓄电池组的横截面；

图5不具有壳体的蓄电池组的部分侧视图；

图6不具有壳体的蓄电池组的一个替代实施方式的部分侧视图；

图7不具有壳体的蓄电池组的另一个替代实施方式的部分侧视图；

图8根据图5的蓄电池组的单元电池连接器的立体图；

图9根据图2的蓄电池组在激光透射熔焊方法期间的示意图；

图10蓄电池组的第一连接区域的剖面；

图11蓄电池组的第二连接区域的剖面；

图12蓄电池组的第三连接区域的剖面；

图13具有保护装置的一个替代实施方式的蓄电池组的一个替代实施方式的纵剖面；

图14具有根据图13的蓄电池组的插入的蓄电池单元电池的单元电池保持件的部分俯视图；

图15根据图13的蓄电池组的分隔壁的俯视图；

图16根据图13的蓄电池组的放大的部分剖面。

具体实施方式

在图1中，以示意性侧视图示出具有根据本发明的蓄电池组100的用电器10。用电器10示例性地构造为电驱动的运输工具12，尤其是电自行车14。电自行车14例如可以构造为电动助力车或电动自行车。

电自行车14具有以框架18或者自行车框架形式的壳体16。两个车轮20与框架18连接。此外，用电器10具有驱动单元22，该驱动单元包括电动机或者辅助电机。电动机优选构造为永磁体激励的无刷直流电机。电动机示例性地构造为中级电机，其中，也可设想轮毂电机等。

驱动单元22包括控制单元(未示出)，该控制单元构造用于控制或调节电自行车14、尤其是电动机。电自行车14具有脚踏曲柄24。脚踏曲柄24具有脚踏曲柄轴(未示出)。

控制单元和具有电动机和脚踏曲柄轴的驱动单元22布置在与框架18连接的驱动壳体26中。电动机的驱动运动优选经由传动装置(未示出)传递到脚踏曲柄轴上，其中，借助控制单元来控制或调节驱动单元22提供的辅助的大小。

用电器10与蓄电池组100电和机械地连接，该蓄电池组构造用于向驱动单元22供应能量。蓄电池组100构造为可更换蓄电池组102。框架18具有蓄电池接口，蓄电池组100经由该蓄电池接口能紧固在框架18上。替代地，例如也可设想，蓄电池组100部分或完全地被接收在框架18中或牢固地集成到框架18中。

蓄电池组100在图2中以立体图示出为具有壳体104的，并且在图3中示出为不具有壳体104或者壳体104的外壳体部分的。壳体104向外封闭蓄电池组100并且由塑料构造。壳体104示例性地具有两个外壳体部分，即第一壳体部分103和第二壳体部分105。在该实施方式中，第一壳体部分103基本上盖形地构造并且位于第二壳体部分105上，该第二壳体部分基本上罐形地构造。

蓄电池组100示例性地具有30个蓄电池单元电池106(参见图3)，所述蓄电池单元电池布置在壳体104的内部中。在此，蓄电池组100构造为三层，每层分别具有十个蓄电池单元电池106。壳体104还具有以单元电池保持件110形式的内置的壳体部分108。单元电池保持件110构造用于，接收蓄电池单元电池106。蓄电池组100示例性地具有唯一的单元电池保持件110，在该单元电池保持件中布置有所有的蓄电池单元电池106。单元电池保持件110示例性多件式地由塑料构造。然而同样可设想，单元电池保持件110一件式或一体地构造。示例性地，单元电池保持件具有三个部件111，所述部件分别构造用于部分地接收所有蓄电池单元电池106。三个部件111均由硬塑料合成材料构造。部件111示例性地经由螺纹连接来彼此连接(参见图4)。替代地也可设想，部件111彼此力锁合和/或形状锁合地连接。

蓄电池单元电池106构造为柱形的圆单元电池。蓄电池单元电池106基本上完全布置在单元电池保持件110中。单元电池保持件110沿着其周侧面在此基本上完全地包围蓄电池单元电池106。蓄电池单元电池106具有中心轴线107(参见图4)，该中心轴线相应于蓄电池单元电池106的居中的纵轴线。在单元电池保持件110内并排布置蓄电池单元电池106，使得蓄电池单元电池106的中心轴线107彼此平行地布置。

蓄电池组100具有电子器件112，该电子器件构造用于控制或调节蓄电池组100和/或用电器10和/或未示出的充电装置。电子器件112示例性地包括用于监控蓄电池组100的BMS。

电子器件112包括电路板114，该电路板示例性地构造为平坦且刚性的电路板114。电路板114布置在单元电池保持件110上并且位于单元电池保持件110上。电路板114具有基本上相应于单元电池保持件110的长度的长度。

单元电池保持件110和电路板114具有用于力锁合和/或形状锁合连接的连接元件116。电路板114撑开电路板平面115。电路板114或者电路板平面115(参见图4)平行于蓄电池单元电池106或者蓄电池单元电池106的中心轴线107延伸。

蓄电池组100还具有单元电池连接器118，该单元电池连接器构造用于使蓄电池单元电池106与电子器件112电连接。单元电池连接器118构造用于功率供应和/或用于监控单个单元电池电压。示例性地，两个外部的单元电池连接器118构造用于功率供应或者功率输出，并且，内部的单元电池连接器构造用于监控单个单元电池电压。单元电池连接器118由金属材料制成。在所示出的实施方式中，所有单元电池连接器118都与电路板114直接连接。替代地也可设想，各个单元电池连接器118(例如用于功率供应的单元电池连接器)与蓄电池组100的电接触元件(未示出)直接连接。

示例性地，单元电池连接器118一件式地构造。单元电池连接器118具有用于与电路板114连接的电路板连接元件120和用于与蓄电池单元电池106连接的单元电池连接元件122(参见图3)。电路板连接元件120和单元电池连接元件122经由单元电池连接器轨道121而彼此连接。电路板连接元件120和单元电池连接元件122在此材料锁合地与单元电池连接器轨道121连接。

电路板114具有背离蓄电池单元电池106的上侧123和朝向蓄电池单元电池106的下侧。单元电池连接器118经由压入区域126与电路板114电连接。压入区域126在此构造为空缺部128，该空缺部具有例如由铜制成的金属化的内表面。

蓄电池单元电池106以相同的定向被接收在单元电池保持件110中，使得蓄电池单元电池106的端面的接触可以借助单元电池连接器118仅经由唯一的一侧来实现。因而，所有单元电池连接器118都布置在蓄电池组100的一侧上。

在图4中示出蓄电池组100的横截面。蓄电池组100具有保护装置130，该保护装置构造用于在热不可控的情况下保护蓄电池组100。

保护装置130具有用于使相邻的蓄电池单元电池106热绝缘和机械稳定的第一保护单元132。第一保护单元132基本上由单元电池保持件110构造，该单元电池保持件沿着蓄电池单元电池的周侧面基本上完全地包围该蓄电池单元电池106。此外，单元电池保持件110包围蓄电池单元电池，也包围端面，以至少25％的面积份额包围。单元电池保持件110对于每个蓄电池单元电池106都具有单个单元电池接收部134。

除了由硬塑料制成的三个部件111之外，单元电池保持件110还具有公差补偿元件136，所述公差补偿元件示例性地由软塑料构造。公差补偿元件136构造用于，将蓄电池单元电池106夹紧在单个单元电池接收部134中。为此，公差补偿元件136如此构造，使得在单个单元电池接收部134中的蓄电池单元电池106通过公差补偿元件136被加载以径向向内指向的力。如此设计单元电池保持件110，使得示例性地两个公差补偿元件136配属于每个单个单元电池接收部134。

单元电池保持件110、尤其是单元电池保持件110的三个部件111由机械抗性和耐热材料制成，尤其由相同的材料制成。部件111示例性地由PA6GF 20材料制成，并且是玻璃纤维增强且阻燃的。阻燃物在此符合UL94 V0级标准(Norm UL94 Klasse V0)的最低要求。此外，单元电池保持件110具有高于200°的熔化温度和约10pa的弹性模量。

如果出现热不可控的情况，则可能会出现单元电池保持件110中的蓄电池单元电池106的膨胀和/或点燃。通过保护装置130应尽可能地阻止这种情况，并且在发生这种情况时应保护相邻的蓄电池单元电池。

单个单元电池接收部134通过机械抗性的材料如此稳定地构造，使得在蓄电池单元电池106发生膨胀的情况下，在相邻的单个单元电池接收部134或者相邻的蓄电池单元电池106上不出现压强。尤其，单个单元电池接收部134如此机械抗性地构造，使得在蓄电池单元电池106的单元电池电极138的区域中的气体逸出。

相邻的单个单元电池接收部134具有共同的壁，该壁在一侧上界定第一单个单元电池接收部134并且在对置的第二侧上界定第二单个单元电池接收部134。该壁具有最小壁厚，该最小壁厚在蓄电池单元电池106的直径的3％和12％之间、优选3％和6％之间的范围内。由于除了蓄电池单元电池106的大小之外其能量含量也在机械要求中起着重要作用，因此还如此选择壁厚，使得蓄电池单元电池的能量含量相对于单元电池保持件110的壁的最小壁厚为至少15Wh/mm。

保护装置130还具有第二保护单元140，该第二保护单元构造用于在热不可控的情况下电隔离蓄电池单元电池106。

第二保护单元140由单元电池连接元件122形成。单元电池连接元件122由线材元件124构造，该线材元件通过引线键合与单元电池连接器轨道121连接。每个蓄电池单元电池106在此都与两个单元电池连接元件122材料锁合地连接。该连接例如可以通过超声波熔焊方法实现。单元电池连接元件122、尤其是线材元件124构造得如此薄，使得它们在一定温度下熔化并且因而使通向单元电池连接器轨道121的电触头和与其连接的蓄电池单元电池106分离。有利地，由此在过度地大量放热时有效地阻止相邻的蓄电池单元电池106中的短路和连锁反应。线材元件124因而用作蓄电池单元电池106的熔断保险装置。熔断保险装置尤其如此构造，使得如果出现热不可控的情况则在5s内实现电隔离。

此外，保护装置130具有用于在热不可控的情况下有针对性地排出气体的第三保护单元142。第三保护单元142具有多个用于在损坏的情况下将气体从蓄电池单元电池106向外运输的气体通道146。气体通道146在此具有入口148和气体出口150。

经由入口148，来自蓄电池单元电池106的气体被接收在气体通道146中。示例性地，蓄电池组100、尤其是单元电池保持件110对于每个蓄电池单元电池106都具有一个入口148，使得气体通道146在入口148的区域中彼此分离地构造。入口148在此直接布置在蓄电池单元电池106的单元电池电极138的区域中，以便直接接收流出的气体。

流出的气体在气体通道146中被引导至气体出口150。气体出口150如此构造，使得气体出口被关闭并且在出现热不可控的情况时被自动打开。气体出口150示例性地构造为在蓄电池组100的壳体104中的期望断裂部位152。第一壳体部分103和第二壳体部分105通过激光透射熔焊方法而彼此连接。在期望断裂部位152的区域中，壳体104、尤其是第二壳体部分105具有壁厚减小部154。壁厚减小部154如此选择，使得期望断裂部位在内部压强在1bar和5bar之间的范围内、例如为约2.3bar的情况下导致壳体104中的开口，通过该开口气体可以逸出并且压强可以突然降低。

在图5中示出不具有壳体104的蓄电池组100的侧视图。每个单元电池连接器118都具有唯一的电路板连接元件120，该电路板连接元件经由压入区域126与电路板114连接。

电路板连接元件120构造为压入式触头156。压入式触头156包括压入区157，该压入区为了与压入区域126连接而构造成能变形的或者示例性地被塑性变形。压入式触头156示例性地销形地构造成具有针眼状开口158。

单元电池连接器118通过压入而与电路板114连接，尤其是通过压入到电路板114的金属化的空缺部128中。压入式触头156如此地构造得大于电路板114的空缺部128，使得在压入时发生压入式触头156的至少部分的塑性变形。通过压入实现冷焊过程，电路板连接元件120通过该冷焊过程与电路板114、尤其是与电路板114的金属化的空缺部128材料锁合地连接。有利地，由此在单元电池连接器118、尤其是压入式触头156和电路板114之间产生气密的电连接。

从侧面观察，压入区域126如此定位，使得距布置得最近的两个蓄电池单元电池106的距离基本上相同。有利地，由此可以实现紧凑的结构形式。

通过单元电池连接器轨道121，电路板连接元件120与单元电池连接元件122电连接。以线材元件124形式的单元电池连接元件122在一个端部处与蓄电池单元电池106的单元电池电极38材料锁合地连接并且在对置的端部处与单元电池连接器轨道121材料锁合地连接。在此分别通过超熔焊方法(Ultraschweiβverfahren)来进行连接。

单元电池连接器轨道121由单元电池保持件110、尤其是单元电池保持件110的部件111中的一个注塑包封地构造。单元电池保持件110具有保护壁160，所述保护壁构造用于保护线材元件124。保护壁160与单元电池保持件110、尤其是与单元电池保持件110的部件111一体地构造，该部件包围单元电池连接器轨道121。保护壁160向外或者在背离蓄电池单元电池106的方向上延伸，并且附加地基本上平行于线材元件124延伸。示例性地，单元电池保持件110如此构造，使得每个线材元件124都具有两个相邻的保护壁160。

蓄电池组100针对不同的客户要求以不同的配置被制造。在图6中以侧视图示出具有两层配置的蓄电池组100a，并且，在图7中以侧视图示出在四层配置中的蓄电池组100b。单元电池连接器118、118a、118b在此基本上相同地构造，仅在单元电池连接器轨道121的长度中有区别。电路板连接元件120、120a、120b和单元电池连接元件122、122a、122b基本上相同地构造。

在图8中示出不具有单元电池连接元件122的单元电池连接器118的立体图。电路板连接元件120基本上平行于单元电池连接器轨道121地延伸。单元电池连接器轨道121示例性地由AL99.5构造。替代地也可设想，由Al-Mg或Al-Si合金构造单元电池连接器轨道121。同样可设想使用Cu或Cu合金。示例性地，单元电池连接器轨道121和线材元件124由相同的材料构造。然而，替代地也可设想，线材元件124由另一材料(诸如Al-Mg、Al-Si、Cu、Cu合金等)构造。电路板连接元件120、尤其是压入式触头156示例性地由Cu-Sn6构造。然而，替代地，例如也可设想由Cu-Ni-Si构成的构造。

单元电池连接器轨道121与电路板连接元件120的连接优选通过轧制包覆来实现。

为了在蓄电池组100、100a、100b的不同配置方面适配单元电池连接器118或者单元电池连接器轨道121，通过冲压在蓄电池组100、100a、100b的层数方面适配或者缩短单元电池连接器轨道121。

在以单元电池保持件100注塑包封单元电池连接器轨道121之后，蓄电池单元电池106被接收在单元电池保持件中。随后，蓄电池单元电池106与线材元件124的材料锁合的连接通过引线键合来实现。

在图9中，以立体图在激光透射熔焊方法期间示出蓄电池组100。激光透射熔焊方法借助示意性绘制的激光装置1000来进行。激光装置1000具有光学器件，借助该光学器件能够偏转激光射束。激光装置1000居中地定位在蓄电池组100的壳体104上方，并且，壳体104和激光装置1000在激光透射熔焊方法期间相对于彼此不运动。

为了激光透射熔焊，激光射束由激光装置产生并且被转向到壳体104上。激光射束通过第一壳体部分103被引导到第二壳体部分105上，在那里该激光射束被吸收。由于所吸收的能量，至少第二壳体部分105被局部地如此加热，使得它熔化并且在该部位处实现与第一壳体部分103的材料锁合的连接。在此产生内部接合压强(Fügedrück)，该内部接合压强应尽可能地由外部接合压强抵消。

第一壳体部分103具有辐照面162。在图9中以虚线示意性地表示辐照面162。辐照面162布置在第一壳体部分103的朝向激光装置1000的侧上或者布置在第一壳体部分103的外侧上。辐照面162环绕且连续地构造。

第一壳体部分103和第二壳体部分105界定第一空腔164(也参见图4)或者壳体104的密封的内部空间。通过激光透射熔焊连接，第一空腔164如此密封地构造，使得基本上阻止了灰尘和湿气的进入。在第一空腔164中布置带有蓄电池单元电池106的单元电池保持件110和蓄电池组100的电子器件112(也参见图4)。为了界定该第一空腔164，第一壳体部分103和第二壳体部分105经由接合面166、168而彼此贴靠。在此，接合面166、168沿着基本上构造为矩形的轨迹延伸。接合面166、168布置在辐照面162下方。

在图10至图12中示出第一连接区域171、第二连接区域172和第三连接区域173的横截面。

第一壳体部分103由在激光装置1000的波长范围内具有高透明度的材料制成。在材料厚度为2mm的情况下，透明度优选高于95％。第一壳体部分103还具有黑色的颜色，使得只有其他波长范围被第一外壳部分103的材料吸收。此外，第一壳体部分103具有根据ISO527高于2180MPA(1mm/min)的弹性模量和根据ISO 527(50mm/min)55Mpa为108％的断裂伸长率。此外，第一壳体部分103阻燃地、尤其是根据UL 94V0地构造。第一壳体部分103示例性地由诸如EXL9414T的聚碳酸酯构造。

第二壳体部分105由在激光装置1000的波长范围内具有高吸收的材料制成。第二壳体部分105优选构造成灰色或黑色的。此外，第二壳体部分105具有根据ISO 527高于2100MPA(1mm/min)的弹性模量和根据ISO 527(50mm/min)60Mpa为125％的断裂伸长率。此外，第二壳体部分105阻燃地、尤其是根据UL 94V0地构造。第二壳体部分105示例性地由诸如EXL9330的聚碳酸酯制成。

接合面166、168基本上平坦地构造并且彼此平行地延伸，使得接合面166、168面式地彼此贴靠。相反，辐照面162相对于接合面166、168倾斜地构造。示例性地，辐照面162相对于接合面166、168完全倾斜地构造。然而也可设想，辐照面162部分地平行于接合面166、168构造或者走向。

为了确保激光透射熔焊方法带来壳体部分103、105的稳健且紧密的连接，一方面如此设计辐照面162，使得辐照面162相对于接合面166、168具有小于70°的角度α。在此，在蓄电池组100中的角度α有利地完全构造在30°和70°之间的角度范围内，从而可以实现符合人体工程学且紧凑的蓄电池组。在此，角度α在第一连接区域171中相应于约39°，在第二连接区域172中相应于约37°并且在第三连接区域173中相应于约50°。

此外，辐照面162如此构造，使得关于固定点170的入射角度β小于65°。在此，固定点170基本上相应于激光装置1000的激光射束在其中发生偏转的区域。在此，在蓄电池组100中的角度β有利地完全构造在30°和65°之间的角度范围内。在此，角度β在第一连接区域171中相应于约51°，在第二连接区域172中相应于约54°并且在第三连接区域173中相应于约38°。

在图10至12中，入射的激光射束176如此照射到辐照面162上，使得它居中地布置在接合面166、168上方。这仅示意性地被绘制出，因为取决于第一壳体部分103的几何形状，为了最大效率需要轻微的偏移。为了进一步确保在接合面166、168的区域中吸收足够的能量，第一壳体部分103如此构造，使得在辐照面162和第一壳体部分的接合面166之间的距离178构造成小于壁厚减小部154的宽度的三倍。

如先前已描述的那样，蓄电池组100的壳体104具有期望断裂部位152，该期望断裂部位在出现热不可控的情况时破裂并且形成气体出口150。期望断裂部位152示例性地由第二壳体部分105形成。在第二壳体部分105的接合面168的区域中，第二壳体部分105具有壁厚减小部154。在壁厚减小部154的区域中，第二壳体部分105的壁厚与相邻的壁厚174相比减小了至少25％。在第二连接区域172中(参见图11)，壁厚减小部154相应于相邻的区域的壁厚174的50％以上。

壁厚减小部154可以是局部的，或者如在示出的实施例中那样可以沿着第二壳体部分105的整个接合面168。在壳体104的内部中、尤其是第一空腔164中的压强升高的情况下，如此设计壁厚减小部154，使得壳体104在壁厚减小部154的区域中在紧邻接合面168处首先破裂。

蓄电池组100还具有第二空腔178，该第二空腔与第一空腔164相邻地布置。与第一空腔164不同，第二空腔178没有通过激光熔焊方法被密封，而是仅经由壳体部分103、105的力锁合和形状锁合的连接被保持在一起。在此，相对应的力锁合元件和形状锁合元件布置在壳体部分103、105的未示出的内表面上。

在图13中，以纵剖面示出具有保护装置130c的一个替代实施方式的蓄电池组100c的一个替代实施方式。

蓄电池组100c构造为用于电自行车的蓄电池组100c。蓄电池组100c构造为可更换蓄电池组，该可更换蓄电池组能够与电自行车能松脱地连接。蓄电池组100c具有壳体104c，该壳体包括三个构造为外壳体部分的壳体部分103c、105c、180c。壳体104c具有基本上柱形的形状。第一壳体部分103c构造为端盖182c，该端盖在一侧上封闭第二壳体部分105c，该第二壳体部分构造为柱形的基体184c。第三壳体部分180c也构造为端盖186c，该端盖在对置的侧上封闭柱形的基体184c。

壳体104c具有未详细示出的蓄电池接口，蓄电池组100c能够经由该蓄电池接口与电自行车能松脱地机械连接和电连接。蓄电池组100c如此构造，使得它为了连接而能够被接收到电自行车的框架中，示例性地通过侧向或轴向地推入到电自行车的下管中。

在柱形的基体184c中布置有蓄电池单元电池106c。蓄电池单元电池106c在此被接收在单元电池保持件110c的单个单元电池接收部134c中。单元电池保持件110c配属于壳体104c。单元电池保持件110c分别具有用于十个蓄电池单元电池106c的十个单个单元电池接收部134c。蓄电池组100c包括四个单元电池保持件110c，所述四个单元电池保持件如此串联或者相继地布置，使得每个蓄电池单元电池106c都具有一个或两个同轴布置的相邻的蓄电池单元电池106c。单元电池保持件110c经由至少一个夹紧元件188c在轴向上彼此夹紧。夹紧元件188c示例性地构造为辐条190c。

在两个相邻的单元电池保持件110c之间分别布置分隔壁192c。分隔壁192c尤其构造用于使相邻的蓄电池单元电池106c电绝缘。此外，单元电池保持件110c包括阻尼元件193c，该阻尼元件贴靠在蓄电池单元电池106c的单元电池电极138c上或者单元电池连接器118c上，以便保护它们免受过高的作用力(参见图16)。

蓄电池组100c的保护装置130c具有用于使相邻的蓄电池单元电池106c热绝缘和机械稳定的第一保护单元132c。第一保护单元132c基本上由单元电池保持件110c和分隔壁192c构造。

单元电池保持件110c沿着其周侧面基本上完全包围蓄电池单元电池106。在端面或者单元电池电极138c上，蓄电池单元电池106c由分隔壁192c保护而免受相邻的单元电池保持件110c或者蓄电池单元电池106c的影响。单元电池保持件110c和分隔壁192c具有机械抗性且耐热的材料。示例性地，单元电池保持件110c和分隔壁192c至少部分地由相同的材料构造。不仅单元电池保持件110c而且分隔壁192c由多个部件构成并且一件式地构造。

单元电池保持件110c具有硬质部件194c和软质部件196c，该硬质部件由机械抗性且耐热的材料构造，该软质部件设置用于将蓄电池单元电池106c径向地夹紧在单个单元电池接收部134c中。示例性地，单元电池保持件110c可以通过双组份注塑成型方法来制造。

此外，保护装置130c具有第二保护单元140c，该第二保护单元构造用于在热不可控的情况下电隔离蓄电池单元电池106c。

在图14中示出具有插入的蓄电池单元电池106c的单元电池保持件110c的部分俯视图。蓄电池单元电池106c借助单元电池连接器118c、尤其是单元电池连接元件122c彼此电连接。在此，单元电池连接元件122c通过电阻熔焊方法与蓄电池单元电池106c的单元电池电极138c材料锁合地连接。

单元电池连接器118c还经由未示出的材料锁合的连接部将蓄电池单元电池106c与蓄电池组100c的电子器件112c的电路板114c连接。单元电池连接器118c示例性地设置用于功率输出。

第二保护单元140由单元电池连接元件122形成。单元电池连接器118c对于每个待连接的蓄电池单元电池106都具有单元电池连接元件122c，所述单元电池连接元件最大部分地覆盖相应的蓄电池单元电池106c的单元电池电极138c。单元电池连接器118c的单元电池连接元件122c一体地构造，并且经由至少一个、示例性地两个桥198c而彼此连接。如此设计桥198c，使得通过在热不可控的情况下升高蓄电池单元电池106c的温度，所述桥在低于1s的时间段内熔化并且电隔离蓄电池单元电池106c。桥198c因而构造熔断保险装置。熔断保险装置尤其如此构造，使得触发电流至少相应于单个的蓄电池单元电池在至少20％SoC(充电状态，英文：“state of charge”)、优选至少30％SoC时的短路电流。

此外，保护装置130c具有用于在热不可控的情况下有针对性地排出气体的第三保护单元142c。第三保护单元142c具有多个用于在损坏的情况下将气体从蓄电池单元电池106c向外运输的气体通道146c。气体通道146c在此具有入口148c和气体出口150c。

经由入口148c，来自蓄电池单元电池106c的气体被接收在气体通道146c中。示例性地，蓄电池组100c、尤其是分隔壁192c对于每个蓄电池单元电池106c都具有一个入口148c，使得气体通道146c在入口148c的区域中部分彼此分离地构造。入口148c在此直接布置在蓄电池单元电池106c的单元电池电极138c的区域中，以便直接接收流出的气体。

在图15中以正视图示出示例性的分隔壁192c。分隔壁192c示例性地包括两个部件，即一个由机械抗性且耐热的材料制成的硬质部件200c和一个形成阻尼元件193c的软质部件202c。阻尼元件193c在装配时贴靠在蓄电池单元电池106c或者单元电池连接器118c上。阻尼元件193c如此构造，使得它们对于气体来说无法被穿过或很难被穿过。阻尼元件193c对于每个蓄电池单元电池106c都包围一个槽口204c，该槽口形成气体通道146c的入口148c。因而，在热不可控的情况下，从蓄电池单元电池106c中逸出的气体可以被有针对性地且有指向性地接收到气体通道146c中。分隔壁192c的硬质部件200c和单元电池保持件100c的硬质部件194c示例性地由PA6-GF35制成并且构造成阻燃的。

流出的气体在气体通道146中被引导至气体出口150c。气体出口150c如此构造，使得气体出口被关闭并且在出现热不可控的情况时被自动打开。

蓄电池组100c包括两个布置在壳体部分103c、104c、180c之间的气体出口150c。气体出口150c分别包括弹性密封元件206c(参见图16中的放大视图)。弹性密封元件206c示例性地构造为唇形密封环208c。弹性密封元件206c如此构造，使得在不损坏或破坏蓄电池组100c的情况下通过弹性密封元件206c来密封该蓄电池组。在热不可控的情况下并且在与之相关的蓄电池组100c内压强升高的情况下，弹性密封元件206c相对于壳体部分103c、105c、180c运动或者折叠，从而有利地可以突然降低压强。

Claims (15)

1.一种蓄电池组，其具有壳体(104)、至少两个蓄电池单元电池(106)、用于在热不可控的情况下保护所述蓄电池组(100)的保护装置(130)，其中，所述保护装置(130)具有用于使相邻的蓄电池单元电池(160)热绝缘和机械稳定的第一保护单元(132)、用于在热不可控的情况下电隔离蓄电池单元电池(106)的第二保护单元(140)和用于在热不可控的情况下有针对性地排出气体的第三保护单元(142)。

2.根据权利要求1所述的蓄电池组，其特征在于，所述壳体(104)具有单元电池保持件(110)，所述单元电池保持件具有至少两个单个单元电池接收部(134)，其中，所述单元电池保持件(110)配属于所述第一保护单元(134)。

3.根据权利要求2所述的蓄电池组，其特征在于，所述单个单元电池接收部(134)如此构造，使得所述蓄电池单元电池(106)沿着其周侧面基本上完全地被包围。

4.根据权利要求2或3中的一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述单个单元电池接收部(134)至少部分地由耐热材料构造，其中，所述耐热材料构造成阻燃的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述蓄电池组(100)具有用于电连接所述蓄电池单元电池(106)的至少一个单元电池连接器(118)，所述单元电池连接器配属于所述第二保护单元(140)。

6.根据权利要求5所述的蓄电池组，其特征在于，所述第二保护单元(140)具有熔断保险装置，所述熔断保险装置布置在彼此并联电连接的蓄电池单元电池(106)之间。

7.根据权利要求6所述的蓄电池组，其特征在于，所述熔断保险装置如此构造，使得所述熔断保险装置在低于10s、尤其是低于5s、优选低于1s的时间范围内触发。

8.根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述蓄电池组(100)具有至少一个气体通道(146)，所述气体通道配属于所述第三保护单元(142)。

9.根据权利要求8所述的蓄电池组，其特征在于，所述蓄电池组(100)对于每个蓄电池单元电池(106)都具有气体通道(146)，其中，所述气体通道(146)至少部分彼此分离地构造。

10.根据权利要求8或9中的一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述蓄电池组(100)具有气体出口(150)，在热不可控的情况下从所述蓄电池单元电池(106)中逸出的气体能够通过所述气体出口(150)从所述壳体(104)中逸出。

11.根据权利要求10所述的蓄电池组，其特征在于，所述气体通道(146)与所述气体出口(150)连接。

12.根据权利要求10或11中的一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述气体出口(150c)具有弹性密封元件(206c)，所述弹性密封元件如此弹性地构造，使得所述密封元件(206c)构造成能够根据所述壳体(104c)内的气体压强相对于所述壳体(104c)运动。

13.根据权利要求10或11中的一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述气体出口(150)构造为所述壳体(104)的期望断裂部位(152)，所述期望断裂部位如此构造，使得在高于所述壳体(104)内的气体压强的情况下在所述壳体(104)中产生开口。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述气体出口(150)如此构造，使得所述气体出口的运动或破裂在1Bar和5Bar之间、尤其是在1.3Bar和3Bar之间、优选在1.5Bar和2.5Bar之间的压强范围内发生。

15.根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述蓄电池组(100c)具有两个单元电池保持件(110c)，其中，在所述单元电池保持件(110c)之间布置分隔壁(192c)，其中，所述分隔壁(192c)配属于所述第一保护单元(130c)和所述第三保护单元(142c)。

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