CN116613413A - 电池模块和电池模块制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池模块和电池模块制造方法。一种电动机动车的车辆电池的电池模块(100)包括容置在所述电池模块(100)的电池模块壳体(101)中的圆形电池(102a,102b)，并且在紧邻所述圆形电池(102a,102b)的电触通机构的区域内围绕所述圆形电池(102a,102b)安置具有闭合孔的泡沫(106)，从而从所述泡沫(106)中露出所述电触通机构，并且其中，所述泡沫(106)包括至少一个排出通道(104)，从所述圆形电池(102a,102b)流出的气体能够流过所述排出通道。

Description

电池模块和电池模块制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于电动车的电池模块和一种电池模块制造方法。电池模块是被用作电动车用驱动装置的牵引电池的组成部分。
背景技术
电动车的牵引电池配置用于储备电能以用高电压驱动电动车，其中，在工作期间尤其是在加速过程中应该提供高电流强度，并且相反有时在借助发电机的电制动过程中又以暂时高的电流强度被充电。
电池容纳系统被用在常见的电动车中以容纳牵引电池的许多相互连接的单元电池，它们提供电动车驱动所需要的电能。通常采用基于锂离子技术的单元电池，但其因某些外界影响例如像过热、过量充电和/或机械损伤而可能转入热不稳状态。
如果众多单元电池中的一个单元电池转入热不稳状态，则出现具有很高压力的大量热气体，热气体通常借助单元电池的过压阀在很短时间里被释放到电池容纳系统外的周围环境。但由于在电池容纳系统内的单元电池通常紧密封装，如果所出现的热气体无法尽量快速地被转送至电池容纳系统外的周围环境，则由热不稳的单元电池释放出的灼热气体可能将相邻单元电池也转入热不稳状态。如果热气体留在热不稳单元电池附近达一定时间，则或许可能出现呈过热形式的链式反应，其可能因热不稳单元电池而严重损伤或甚至毁坏电池容纳系统内的大部分单元电池。
发明内容
因此，本发明的目的是在使用结构上尽量简单的手段下在热不稳定单元电池过热的情况下减轻或避免电池容纳系统的其它单元电池的过热。
所述目的通过独立权利要求的主题来实现。在从属权利要求、说明书和附图中说明了本发明的有利改进方案。
本发明的一个方面涉及一种电动机动车的车辆电池的电池模块，包括容置在所述电池模块的电池模块壳体中的圆形电池，并且在紧邻所述圆形电池的电触通机构的区域内围绕所述圆形电池安置具有闭合孔的泡沫，从而从所述泡沫中露出所述电触通机构，并且其中，所述泡沫包括至少一个排出通道，流出的气体能流过所述排出通道；尤其当气体流出圆形电池时。电池模块可以与另一电池模块连接成车辆高压电池。在电池模块的电池模块壳体内可以容纳许多圆形电池。这些圆形电池可以在电池模块壳体内串联连接或并联连接。每个圆形电池包括负极和正极，这两者作为电触通机构。圆形电池的正极可以安置在圆形电池的电池罩的端侧上。圆形电池的负极可以安置在圆形电池的电池壳体处。具有闭合孔的泡沫直接安置在邻接圆形电池的电触通机构(例如正极)的区域处。由此使得流出的气体被具有闭合孔的泡沫排挤，从而气体没有散布在整个电池模块内并由此可以按规定方式流入排出通道。优选地，所述至少一个排出通道如此布置在泡沫内，即，流出圆形电池的气体直接流入排出通道并从那里被引导出电池模块。
在一个实施例中，电池模块壳体包括至少一个出气开口，所述至少一个排出通道与出气开口流体连通。通过出气开口，从电池模块排出在圆形电池过热的情况下流出圆形电池的热气体。出气开口例如可以是安全膜板。电池模块壳体可以包括多个出气开口，它们散布在电池模块壳体上。优选地，这些出气开口在局部靠近圆形电池的电触通机构布置。出气开口流体连通至电池壳体的另一出气开口。在电池壳体内安置多个单独电池模块，它们共同电连接。通过这种方式，热气体并非仅从单独的电池模块导出，而是从整个电池导出，从而传热到其它电池模块的危险被降低。
在一个实施例中，所述泡沫包括许多排出通道，它们按规定方式安置在泡沫中。这些排出通道可以直接布置在圆形电池的电触通机构的区域内，从而流出的热气体直接进入排出通道。这些排出通道可以共同流体连通。在一个替代实施例中，排出通道分别相互流体隔断布置。这些排出通道流体连通至出气开口。
在一个实施例中，这些排出通道按照规定的相互间距围绕第一单元电池的电触通机构布置。当热气体流出圆形电池的电触通机构时，热气体围绕电触通机构散布。由于这些排出通道按规定间距分布，因此可以截住尽量多的热气体，其经由排出通道从电池模块被导出。
在一个实施例中，泡沫以材料接合方式连接至电池模块壳体。例如泡沫可以被喷注到电池模块壳体上。电池模块壳体可以是塑料制造的。借助泡沫以材料接合方式连接至电池模块壳体，在泡沫与电池模块壳体之间的过渡区中提供排出通道的密封，从而在排出热气体时不会有热气体进入泡沫与电池模块壳体之间，并且热气体因此仅通过排出通道从电池模块被导出。
在一个替代实施例中，所述泡沫连接至电池模块壳体并且在所述泡沫与电池模块壳体之间设置有密封件。所述密封件可以被粘接到电池模块壳体。或者，所述密封件可以借助固定夹被固定在电池模块壳体上。所述密封件可以包括许多密封唇。所述密封件用于在排出通道区域内将泡沫与电池模块壳体之间的过渡区进行密封，从而热气体仅通过与排出通道相连的出气开口从电池模块被导出。
本发明的另一方面涉及一种电池模块制造方法，包括提供电池模块壳体。接着将圆形电池装入电池模块壳体中，随后将具有闭合孔的泡沫安置在紧邻圆形电池的电触通机构的区域内，从而从泡沫中露出电触通机构，其中，在泡沫内布置至少一个排出通道。
所述方法可以在生产线内自动执行。
电池模块壳体例如可以借助注塑方法来制造。电池模块壳体可以包括电池座，圆形电池在电池模块壳体内被装入电池座中并且在水平平面内相对于电池模块壳体被固定。具有闭合孔的泡沫可以借助各不同的方法直接安置到圆形电池的电触通机构上。
在一个实施例中，泡沫的安置包括将泡沫喷入电池模块壳体中。在此，圆形电池已被装在电池模块壳体中。电池模块壳体被装入注塑模具中。随后将注射单元的排出嘴插入电池模块壳体的开口中。接着将熔融塑料喷入电池模块壳体中。在冷却塑料期间，塑料硬化成具有闭合孔的泡沫。
在一个替代实施例中，泡沫的安置包括将泡沫块装入电池模块壳体中。在此可以制造单独的泡沫块并将其装入电池模块壳体中。泡沫块可以例如借助耐热胶被粘接至电池模块壳体的内壁。
在一个实施例中，所述至少一个排出通道借助喷管来制造。在此，在制造泡沫时在模具或电池模块壳体内还安置喷管，其中，所述喷管在加工工艺之后从硬化的泡沫中被取出并因此在泡沫内形成空隙，其形成所述排出通道。
可以从以下对可能实施例的描述中以及结合图得到本发明的其它优点、特征和细节。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中和/或在图中被单独示出的特征和特征组合不仅在各自所指明的组合中、也在其它组合中或单独地可使用，而没有脱离发明范围。
附图说明
以下将参照附图来解释本发明的有利实施例，其中：
图1示出了电池模块的截面示意图，
图2示出了泡沫的前视图。
具体实施方式
附图仅是示意图并且仅用于解释本发明。相同的或作用相同的零部件始终带有相同的附图标记。
图1示出了电池模块100的截面示意图。电池模块100可以与其它电池模块100连接成电动车的电池。在电池模块100内，多个圆形电池102a、102b作为单元电池位于一个电池模块壳体101内。借助触点元件103，分别将一个圆形电池102a的电触通机构电连接至另一圆形电池102b的电触通机构。根据图1的实施例，圆形电池102a的电触通机构是圆形电池102a的正极，另一圆形电池102b的电触通机构是另一圆形电池102b的负极。在此，另一圆形电池102b的周面被设计成负极。
圆形电池102a、102b除了圆形电池102a与另一圆形电池102b的电触通机构的周围区域外都被具有闭合孔的泡沫106包围。泡沫106以材料接合方式连接至电池模块壳体101。泡沫可以由塑料制造并且具备相对于圆形电池102a、102b的隔热作用。在泡沫106内布置多个排出通道104。根据图1的实施例，这些排出通道104围绕各自圆形电池102a、102b的电触通机构分布。当热气体流出各自圆形电池102a、102b的电触通机构时，热气体相对快速地进入排出通道104，从而阻止热气体失控散布在电池模块内。这些排出通道104根据此实施例流体连通。根据另一实施例，这些排出通道104相互流体隔断。
在电池模块壳体101上散布多个出气开口105。这些出气开口105流体连通至排出通道104。热气体通过出气开口105从电池模块100被导出。
借助泡沫106和位于泡沫106内的排出通道104来防止在热气体流出圆形电池102a、102b时传热至其它圆形电池102a、102b。由于泡沫106具有闭合孔，故热气体被排挤并且没有失控散布，而是借助排出通道104从电池模块100被导出。热气体因此甚至不接触其它圆形电池102a、102b。
图2示出了泡沫106连同装入的圆形电池102a的前视图。在泡沫106中装入圆形电池102a。例如可以在制造泡沫106时在随后要装入圆形电池102a的位置处布置空隙，所述空隙对应于圆形电池102a的外尺寸。因此这些圆形电池102a可以在电池模块组装时准确地安装到泡沫106中。在圆形电池102a的中间空间内布置这些排出通道104。排出通道104能以任意数量并且大量地布置在圆形电池102a之间。排出通道104是泡沫106的组成部分。泡沫106排挤从圆形电池102a流出的气体，由此气体进入排出通道104。
附图标记列表
100 电池模块
101 电池模块壳体
102a 圆形电池
102b 圆形电池
103 触点元件
104 排出通道
105 出气开口
106 泡沫

Claims (10)

1.一种电动机动车的车辆电池的电池模块(100)，包括容置在所述电池模块(100)的电池模块壳体(101)中的圆形电池(102a,102b)，并且在紧邻所述圆形电池(102a,102b)的电触通机构的区域内围绕所述圆形电池(102a,102b)安置具有闭合孔的泡沫(106)，从而从所述泡沫(106)中露出所述电触通机构，并且其中，所述泡沫(106)包括至少一个排出通道(104)，流出的气体能够流过所述排出通道。
2.根据权利要求1所述的电池模块(100)，其中，所述电池模块壳体(101)包括至少一个出气开口(105)，所述至少一个排出通道(104)与所述出气开口(105)流体连通。
3.根据前述权利要求中的一项所述的电池模块(100)，其中，所述泡沫(106)包括按规定方式布置在所述泡沫(106)内的许多排出通道(104)。
4.根据权利要求3所述的电池模块(100)，其中，所述多个排出通道(104)按照规定的相互间距围绕所述圆形电池(102a,102b)的电触通机构布置。
5.根据前述权利要求中的一项所述的电池模块(100)，其中，所述泡沫(106)以材料接合方式连接至所述电池模块壳体(101)。
6.根据前述权利要求中的一项所述的电池模块(100)，其中，所述泡沫(106)连接至所述电池模块壳体(101)并且在所述泡沫(106)与所述电池模块壳体(101)之间设有密封件。
7.一种电池模块(100)的制造方法，所述制造方法包括：
-提供电池模块壳体(101)，
-将圆形电池(102a,102b)装入所述电池模块壳体(101)，
-将具有闭合孔的泡沫(106)安置在紧邻所述圆形电池(102a,102b)的电触通机构的区域内，从而从所述泡沫(106)中露出所述电触通机构，其中，在所述泡沫(106)内设置至少一个排出通道(104)。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其中，所述泡沫(106)的安置包括：将所述泡沫(106)喷入所述电池模块壳体(101)中。
9.根据权利要求7所述的制造方法，其中，所述泡沫(106)的安置包括：将泡沫块装入所述电池模块壳体(101)中。
10.根据权利要求8或9所述的制造方法，其中，所述至少一个排出通道(104)借助喷管来制造。
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