CN116780078A - 蓄能器装置和机动车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于机动车的蓄能器装置(11),其具有电池壳体(26)、第一和第二电池模块(10),第一和第二电池模块沿第一方向(x)并排布置在电池壳体(26)中,第一电池模块(10)具有带有第一端板单元(18)和第二端板单元(20)的第一模块壳体(16),第二电池模块(10)具有带有第三端板单元(20)和第四端板单元(18)的第二模块壳体(16)。至少第一电池模块(10)被设计为沿第一方向(x)扩张,第一和第二电池模块(10)被设计和布置为,使得当至少第一电池模块(10)已经沿第一方向(x)以预定尺寸扩张时,面对第二电池模块(10)的第一端板单元(18)至少局部地抵靠在面对第一电池模块(10)的第三端板单元(20)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的蓄能器装置,其中,蓄能器装置具有电池壳体和至少一个第一电池模块和第二电池模块,第一电池模块和第二电池模块沿第一方向并排布置在电池壳体中,其中,第一电池模块具有带有第一和第二端板单元的第一模块壳体,第一和第二端板单元沿第一方向在两侧界定第一电池模块,其中,第二电池模块具有带有第三和第四端板单元的第二模块壳体,第三和第四端板单元沿第一方向在两侧界定第二电池模块。此外,本发明还涉及一种具有这种蓄能器装置的机动车。
背景技术
由现有技术已知的用于机动车的蓄能器装置例如可以被设计为高压电池,其可以包括多个电池模块。电池模块可以布置在共同的电池壳体中。例如,每个电池模块可以包括多个电芯。由于电芯老化引起的增大——这也称为膨胀,在这种高压模块或电池模块中出现了非常大的力并且进而出现相对于原始几何形状的变形。由于电池壳体内的安装空间有限,所以电池模块通常配设有模块壳体,该模块壳体确保电池模块沿堆叠方向不变大,在膨胀的情况下电芯通常沿该堆叠方向扩张。这要求这种模块壳体的非常鲁棒的设计,这种模块壳体包括两个端板,该端板沿堆叠方向在两侧界定这种电芯堆并且该端板例如通过侧板相互夹紧在一起。由电芯膨胀引起的电芯变形以及由此产生的电池模块内的极大的力可能导致故障、短路以及导致单个部件或整个高压电池系统失灵。
DE 10 2014 216 407 A1描述了一种用于至少部分压紧地接纳电池模块的至少一个电芯的接纳部,其中,该接纳部具有两个端板,该端板可布置在至少一个电芯的两个对置侧上,其中,端板通过多个紧固在端板上的杆状支撑件连接,其中,支撑件被设计为用于至少二维地支撑至少一个电芯的相应一个棱边。由此可以将电芯紧固在电池模块中并且可以通过至少暂时的张紧以与温度无关的方式保持电池模块的性能。
此外,DE 10 2014 223 047 A1描述了一种用于至少部分压紧地接纳电池模块的至少一个电芯的接纳部,其中,该接纳部具有至少两个端板,该端板可布置在至少一个电芯的两个对置侧上,其中,端板通过多个紧固在端板上的、具有相应至少两个插接元件的连接件连接,使得连接件的插接元件为了将连接件紧固在端板上而接合在插座中。由此同样应能将电芯紧固和张紧在电池模块中。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种蓄能器装置和一种机动车,它们能够实现,以特别简单、成本有利且高效的方式在安装空间有限的电池壳体中且以对电池模块来说尽可能温和的方式布置电池模块。
该目的通过具有根据相应的独立权利要求所述特征的蓄能器装置和机动车来实现。本发明的有利的设计方案是从属权利要求、说明书和附图的主题。
根据本发明的用于机动车的蓄能器装置具有电池壳体和至少一个第一电池模块和第二电池模块,它们在电池壳体中沿第一方向并排布置,其中,第一电池模块具有带有第一和第二端板单元的第一模块壳体,第一和第二端板单元沿第一方向在两侧界定第一电池模块,其中,第二电池模块具有带有第三和第四端板单元的第二模块壳体,第三和第四端板单元沿第一方向在两侧界定第二电池模块。在此,至少第一电池模块被设计为沿第一方向扩张,其中,第一和第二电池模块被设计和布置为,使得当至少第一电池模块沿第一方向以特定尺寸扩张时,面对第二电池模块的第一端板单元至少局部地抵靠在面对第一电池模块的第三端板单元上。
一方面,在此有利地如此设计端板单元、至少是第一电池模块的端板单元,使得电池模块的扩张,即包括端板单元的整个电池模块的扩张特别能够是沿第一方向的电池模块的由于膨胀导致的扩张。此外,在沿第一方向扩张的情况下,第一电池模块可以支撑在第二电池模块上,更确切地说支撑在其第三端板单元上。通常必须仅由模块壳体和端板施加的、以将电池模块保持在定义的安装空间中的夹紧力在此也可以部分地由其他电池模块承受或由整个电池壳体的壳体壁承受,这可以通过所描述的支撑作用实现。这又使得电池模块壳体、特别是端板单元可以设计得不那么鲁棒,从而可以节省材料、成本和重量。由于在此能够在电池模块扩张的情况下通过相邻的电池模块提供额外的支撑作用,所以还能够显著减轻拧紧点或连接点的负荷,电池模块、特别是其模块壳体通过该拧紧点或连接点固定在电池壳体上。到目前为止的规定是,电池模块通过其端板单元拧紧在电池壳体上。由电芯施加到端板单元上的大的力也相应地传递到相应的拧紧点。由于电池模块或至少第一电池模块此时可以沿第一方向扩张并且第一端板单元也能够以支撑方式抵靠在相邻布置的电池模块的第三端板单元上,所以这些拧紧点或通常是固定点——下文也称为固定部位——能够被减轻负荷。因此能够以显著更简单的方式防止拧紧点的过载。因为很多部件、特别是模块壳体的端板单元也可以被设计得更简单,所以又可以节省安装空间,或者将由此额外提供的安装空间用于其他目的,例如以用于设置额外的电芯。因此,电池模块通常能够以特别简单、成本有利、高效且对电芯来说非常温和的方式安装,因为电芯仍可能会由于膨胀而扩张,但同时在电池模块内部不出现大的力。
蓄能器装置例如可以是用于机动车的电池、例如高压电池。如下面更详细地说明的,相应的电池模块、即第一电池模块和第二电池模块可以分别具有至少一个、优选多个电芯。例如,电芯可以被设计为软包电芯或棱柱形电芯。电芯特别可以是锂离子电池。此外,除了第一电池模块和第二电池模块之外,蓄能器装置还可以具有另外的电池模块。电池模块通常能以相同方式设计。换句话说,第一电池模块的设计方案和下文仍将具体描述的改进方案可以设定为完全类似地用于所有其他电池模块,特别是也用于第二电池模块。因此优选的是,第二电池模块也被设计为沿第一方向扩张。此外,如果第二电池模块也额外地沿第一方向扩张,则第一和第三端板单元也可以彼此抵靠。在此,沿第一方向扩张可以理解为沿第一方向以及逆着第一方向的扩张。因此,扩张平行于第一方向发生。相应的端板单元、即第一电池模块的第一端板单元和第二电池模块的第三端板单元在其彼此抵靠时不一定必须大面积抵靠,而是能够在某些情况下只局部地或在某些点发生抵靠。此外,端板单元可以被构造为,使得所涉及的电池模块的扩张导致所涉及的扩张的电池模块的端板单元的变形,例如导致端板单元向外凸起的隆起部,也就是说,沿远离由电池模块包括的电芯的方向。然而,还可以设想,如此设计模块壳体,使得所涉及的电池模块可以沿第一方向的扩张的同时,还保持该扩张的电池模块的所涉及的端板单元的至少所述外表面的表面几何形状。但是,第一种情况实施起来明显更容易、更有效。例如,如果第一电池模块的电芯扩张,则可以将该第一电池模块设计为,使得电芯沿第一方向的扩张导致第一和第二端板单元向外隆起。该向外的隆起部因此引起电池模块沿第一方向的扩张。这种扩张又导致第一端板单元与相邻的第二电池模块的第三端板单元抵靠。从这两个端板单元、即第一和第三端板单元物理接触的时间点开始,通过第三端板单元产生支撑作用。反之,这也适用于第二电池模块,则该第二电池模块相应地支撑在第一电池模块上。
在本发明的另一个非常有利的设计方案中,第一和第二电池模块被设计和布置为,使得当至少第一电池模块沿第一方向不扩张或者以小于预定尺寸的程度扩张时,第一端板单元与第三端板单元间隔开。在电池模块的初始状态或新状态中,它们处于尚未扩张的状态中。在电池模块的使用寿命期间,它们越来越多地沿第一方向扩张。这也称为由老化导致的膨胀。这通常还叠加了电芯的由充电导致的膨胀,根据该由充电导致的膨胀,发生了对应于电芯的充电-和放电循环的电芯的周期性的鼓起和缩回,然而这在此并不太重要,因为这种膨胀是可逆的。因此,现在优选的是,电池模块最初以这样相对彼此布置,使得其相应的面对彼此的端板单元最初不接触。只有当电池模块鼓起了特定尺寸时,才出现电池模块的面对彼此的端板单元之间的物理接触。这具有以下优点,即,电池模块以及进而电芯堆/电芯组可以沿第一方向一定程度地扩张。这对电芯的使用寿命产生积极影响。在此也可以规定,电池模块仅在一定的使用寿命之后才鼓起了该预定程度,例如在经过了平均总使用寿命的大部分之后。如果面对彼此的端板单元彼此抵靠,则可以规定,基于该抵靠还为所涉及的电池模块提供止挡件,使得相应的电池模块不可能沿第一方向进一步扩张。然而也可以设想,将这种随后仍将详细说明的止挡件设计为至少部分可变形的、特别是弹性的,从而沿第一方向还存在一定的柔韧性,于是,当两个端板单元、即第一端板单元和第三端板单元接触时,这还能使所涉及的电池模块沿第一方向进一步扩张。
在本发明的另一个非常有利的设计方案中,第一电池模块具有电芯堆,电芯堆具有沿第一方向彼此相邻布置的多个电芯,其中,电芯堆接纳在第一模块壳体中,从而电芯堆布置在第一端板单元与第二端板单元之间,其中,电芯被设置为,使得电芯随着时间的推移而鼓起,由此第一电池模块沿第一方向扩张。因此,第一电池模块的扩张应如最初描述的那样是电池模块的、由最初描述的电芯膨胀引起的扩张。因此,定义的夹紧力可以反作用于所述膨胀,该夹紧力部分地由模块壳体提供,然而部分地也、至少当膨胀达到了特定尺寸时可以由一个或多个相邻电池模块处额外的支撑作用提供。因此,高膨胀力可以均匀地分布在多个构件上,这大大简化了模块壳体和电池壳体以及固定部位的整体设计。
在本发明的另一个有利的设计方案中,第一端板单元具有第一端板和布置在第一端板上的第一止挡元件,第一止挡元件从第一端板朝向第二电池模块的方向突出,其中,第一电池模块被设计为,使得当至少第一电池模块沿第一方向扩张时,第一止挡元件抵靠在第三端板单元上。通过这种止挡元件提供定义的支撑点或支撑区域,在该支撑点或该支撑区域处,第一和第三端板单元彼此抵靠。在此也可以设想,这种止挡元件也以相应的方式设置在第三端板单元上。因此每个电池模块对应于每个端板单元可以具有至少一个这样的止挡元件。第一端板单元的止挡元件则可以相应地与第三端板单元的止挡元件抵靠。然而,也可以设想,对每个电池模块来说仅两个端板单元中的一个具有一个或多个这样的止挡元件。如果这样的电池模块沿第一方向并排布置,则一个或多个这样的止挡元件自动地位于不同电池模块的每两个面对彼此的端板之间。原则上,这些止挡元件可以布置在这种端板上的任意位置处。优选地,一方面关于垂直于第一方向的至少一个第二方向对称定位,且另一方面将这样的止挡元件布置在距相关的端板的边缘区域一定距离处,该止挡元件布置在该相关端板上。这样做的原因是,当电池模块扩张时,端板会如上所述地隆起。在此,隆起在这种端板的中间是最强烈的。电池模块的两个端板单元可以例如通过不允许沿第一方向的长度变化的侧板相互连接。因此,直接与这些侧板连接的端板单元的边缘区域鉴于其位置被相对牢固地紧固。因此,电池模块在该边缘区域中的扩张几乎是不可能的,而特别是,电池模块沿第一方向的长度增加恰好在端板单元的中心区域中特别明显。因此,在端板单元的这种中心区域附近设置这种止挡元件是非常有利的。
设置至少一个这样的止挡元件的一个特别大的优点还在于,由此可以在第一端板单元与第三端板单元之间提供受保护的中间空间或者一种自由区域,其可以用来布置各种电气或电子部件,例如控制单元,高压端子等,这在下文中将更详细地说明。
通常,结合第一止挡元件描述的设计方案也应该类似地适用于所有可选地设置的其他止挡元件。
根据本发明的另一个有利的设计方案,第一电池模块被以如下方式构造并在电池壳体中布置为:当第一电池模块沿第一方向扩张时,面对电池壳体的侧壁的第二端板单元特别是经由第二端板单元的第二止挡元件至少局部地抵靠在侧壁上。换句话说,当第一电池模块扩张时,第一电池模块不仅可以支撑在相邻的第二电池模块上,而且也可以支撑在电池壳体的在另一侧上相邻布置的侧壁上。因此,电池模块根据其位置通常可以支撑在其他相邻的电池模块或相邻布置的侧壁上。相互支撑的电池模块形成所谓的支撑链,该支撑链可以从电池壳体的一个侧壁延伸直到电池壳体的另一对置的侧壁。沿第一方向并排布置的电池模块由此形成电池模块链,至少当所涉及的电池模块已经处于扩张状态中时,该电池模块链夹紧在电池壳体的两个侧壁之间。从而部分的支撑作用最终可以由整个电池壳体来承担。这很容易实现,因为其通常本身被设计得非常稳定。
根据本发明的另一个有利的设计方案,第一端板单元被构造为,使得在第一端板单元与第三端板单元之间提供有中间空间,该中间空间沿第一方向具有特定的、不能被低于的最小宽度。这例如能以简单的方式通过设置上述止挡元件来实现。该止挡元件可以定义该特定的、不能被低于的最小宽度。例如,止挡元件可以被设计为具有不可压缩的部分,该不可压缩的部分确保遵守该不能被低于的最小宽度。恰恰为了提供这样的中间空间而特别有利的是,例如在第一端板单元与第三端板单元之间设置两个这种止挡元件。这些止挡元件中的一个可以像所述的那样布置在第一端板单元上,并且第二止挡元件也可以例如同样布置在第一端板单元上,或者替代地也可以布置在第二端板单元上。它们沿垂直于第一方向的第二方向彼此隔开一定距离。在该距离范围内,可以以不能被低于的最小宽度来提供所述的中间空间。即该中间空间沿第二方向在两侧分别由一个这样的止挡元件界定。在此可以有利地使用该中间空间,以便在那里将其他电池部件布置在受保护的位置中。敏感区域或部件、例如CMC(电芯模块控制器Cell Module Controller)——其在本发明的范围内也称为模块控制单元——以及其他部件、例如高压端子,能够在自由空间中,也就是说在中间区域受到保护。
因此,本发明的另一个特别有利的设计方案在于,在中间空间中布置有模块控制单元。同时其可以是用于控制第一电池模块或第二电池模块的模块控制单元。在此优选的是,每个电池模块都具有这种模块控制单元。该模块控制单元可以相应地布置在所涉及的电池模块的两个端板之一上。在此有利的是,对应于每个中间空间始终仅设置一个这样的模块控制单元,因为这样允许更简单和更节省空间的布置可能性。例如,第一端板单元可以具有用于第一电池模块的模块控制单元,以及第四端板单元可以具有用于第二电池模块的对应的模块控制单元,等等。
此外,在其中可以安置有蓄能器装置的其他部件的那些受保护的中间空间不仅可以在相邻的电池模块之间提供,而且可以类似地在端板、例如第二端板与电池壳体的侧壁之间提供。
根据本发明的另一个有利的设计方案,第一止挡元件被设计为沿第一方向至少部分地是弹性的。由此能够有利地通过第一止挡元件不是提供坚硬的止挡部,而是当第一和第三端板单元经由第一止挡元件彼此抵靠时,第一和第二电池模块能够沿第一方向由于止挡元件的弹性设计而进一步扩张。在此还有利的是,止挡元件在这种情况下具有至少一个沿第一方向不可压缩的部分。该不可压缩的部分则用于,确保上述的最小宽度。即如果达到了止挡元件的弹性部分的最大可压缩性,则电池模块不可能沿第一方向进一步扩张。蓄能器装置优选被设计为,使得仅在相应电池模块的使用寿命结束时,即当电池模块沿第一方向鼓起到最大或几乎鼓起到最大时才是这种情况。
在本发明的另一个有利的设计方案中,第一端板单元具有固定部位,第一电池模块在该固定部位处固定在电池壳体上,使得在电池模块扩张的情况下,固定部位在可预设的容限范围内沿第一方向相对于电池壳体可运动,特别是朝向第二电池模块的方向运动。由此能够额外地减轻相应的固定部位和其固定件的负荷。例如可以使用螺旋连接作为固定方式。这种拧紧例如可以针对“滑丝”设计。这样减小了弯曲变形。这种弯曲变形可能主要发生在电池模块的端板单元的下部区域中设置有拧紧点时。即如果电池模块沿第一方向扩张,则由于在下侧设置的拧紧点,该扩张在电池模块的下半部中比在电池模块的上半部中受到明显更大的夹紧力的抵抗。在某些情况下,这可能会导致,电芯堆以扇形方式向上隆起,并且存在电池被向上取下的风险。由于连接点在此可以针对滑动设计且进而是柔性的,至少在可预设的容限范围内,因此可以避免力在电池模块的高度上的不均匀的分布。相应地,还可以防止电芯堆扇形散开以及由此导致的弯曲变形。
因此,螺旋部位或一般来说固定部位能够实施为可移动的。在此,可移动性优选仅涉及第一方向。
此外,本发明还涉及一种具有根据本发明的蓄能器装置的机动车。针对根据本发明的蓄能器装置及其设计方案所描述的优点以相同的方式适用于根据本发明的机动车。
根据本发明的机动车优选被设计为汽车、特别是乘用汽车或商用汽车、或大客车或摩托车。
本发明还包括所述实施方式的特征组合。因此,本发明还包括以下实现方案,这些实现方案分别具有多个所述实施方式的特征组合,只要这些实施方式没有被描述为相互排斥的。
附图说明
下面描述本发明的实施例。为此示出:
图1示意性示出根据本发明的一个实施例的处于非鼓起状态中的用于蓄能器装置的电池模块;
图2示意性示出处于鼓起状态中的图1的电池模块;
图3示意性示出根据本发明的一个实施例的具有处于非鼓起状态中的电池模块的蓄能器装置;以及
图4示意性示出具有处于鼓起状态中的电池模块的、图3的蓄能器装置。
下面说明的实施例是本发明的优选实施方式。在实施例中,实施方式的所描述的部件分别是本发明的单个的、可视作彼此独立的特征,这些特征也分别彼此独立地改进本发明。因此,本公开还应该包括与示出的实施方式特征组合不同的特征组合。此外,所述实施方式也可以通过本发明的已经描述的特征中的其他特征来补充。
在附图中,相同的附图标记分别表示功能相同的元件。
具体实施方式
图1示意性示出处于非鼓起状态A中的用于蓄能器装置11的电池模块10(例如参照图3),所述非鼓起状态在下文中也称为初始状态A。在此,电池模块10包括电芯堆12,电芯堆具有沿堆叠方向x并排布置的多个电芯14。然而,为了清楚起见,仅所述电芯14中的一些电芯设有附图标记。电芯14可以被设计为棱柱形电芯或软包电芯。此外,电池模块10包括模块壳体16,在该模块壳体中接纳有电芯堆12。模块壳体16又包括第一端板单元18和第二端板单元20。两个端板单元18、20沿堆叠方向x在两侧界定电芯堆12。此外,两个端板单元18、20通过沿x方向延伸的两个侧板22相互连接。在此,相应的端板单元18、20也可以被设计为多件式。此外,在端板单元18、20上设置有固定部位、例如拧紧点24,电池模块10可以经由拧紧点固定在整个电池壳体26上(例如参照图3)。
通常并且也在当前情况下,电芯14在其使用寿命过程中鼓起。因此,电芯14沿在此所示的x方向变宽。这种鼓起也称为膨胀。
通常,通过端板和模块壳体的相应设计尝试将电池模块在尽管存在膨胀的情况下仍沿x方向保持在定义的安装空间中。这有时会导致非常大的力和电池模块变形,进而导致故障、短路并导致单个部件或整个高压电池系统失灵。在此可以通过本发明或其设计方案有利地避免这些缺点,如在此将在下文更详细地说明的那样。
一方面,电池模块10为此被设计为,在电芯14鼓起的情况下,该电池模块可以沿x方向扩张。为此,图2示意性示出处于鼓起的且进而扩张的状态S中的图1的电池模块10。电池模块10在鼓起状态S中沿x方向也就具有比在初始状态A中大的长度L2,在该初始状态中电池模块10具有长度L1(参照图1)。在本示例中,电池模块10在鼓起状态S中沿x方向的扩张由此实现,即,端板单元18、20被设计为,它们会由于电芯14的膨胀力而向外隆起。这使得端板单元20、18的设计更简单而较不鲁棒。此外,在此规定,通过相邻的电池模块10实现额外的支撑效果,这将在后面更详细地说明。相邻模块10的面对彼此的端板单元18、20可以在鼓起状态S中彼此抵靠。为了以特别有利的方式实现这一点,该示例中的端板单元18、20还具有额外的止挡元件28、30,它们分别在外侧以背离电芯堆12且沿x方向从端板18a、20a突出的方式布置在所涉及的端板单元28、30的端板18a、20a上。在此,第一端板单元18特别示例性地具有两个止挡元件28并且第二端板单元20具有两个第二止挡元件30。例如,它们可以沿z方向伸长地延伸或沿z方向具有大致相当于它们沿y方向的宽度的长度。在此,止挡元件28、30优选地布置在距相应端板单元18、20的边缘区域R的一定距离处,因为恰恰边缘区域R沿x方向在它们的位置方面几乎没有变化。对应于每个端板单元18、20可以仅设置一个这种止挡元件28、30,则该止挡元件优选地相对于y方向并且必要时也相对于z方向居中地布置。因此可以在端板单元18、20上提供特别均匀的力分布。
在此,图3示出蓄能器装置11,其例如可以被设计为高压电池。蓄能器装置11具有电池壳体26和布置在电池壳体中的多个电池模块10。在此,它们都处于初始状态A中。电池模块10可以如参考图1和图2所描述的那样设计。为了清楚起见,并非对所有电池模块10来说为所有单独的部件都设有附图标记,而是作为示例仅为一些设有附图标记。在该初始状态A中,电池模块10优选布置在电池壳体26中,使得沿x方向彼此相邻布置的电池模块10相对彼此具有至少一个小的距离d。相邻电池模块10的端板单元18、20在电池模块10的初始状态中也就不相互接触。在此,电池壳体26具有壳体底部26a以及两个侧壁26b,所述侧壁沿x方向界定由电池壳体26提供的接纳区域,在该接纳区域中接纳有电池模块10,所述电池壳体还具有两个另外的侧壁26c,所述另外的侧壁在内部逆着y方向界定该接纳区域。如果现在电芯14在膨胀过程中扩张,则出现如在图4中所示的情况。
图4在此特别又示出图3的蓄能器装置11,其中,相应的电池模块10此时处于扩张的或鼓起的状态S中。在该状态中,面对彼此的端板单元18、20通过其相应的止挡元件28、30彼此抵靠。此时相应的彼此抵靠的止挡件28、30以定义的相互支撑的方式支撑在壳体26上,特别是支撑在壳体侧部26b上。止挡件28、30可能也会构造为具有柔软部分以用于模块10的进一步允许的变形。换句话说,止挡元件28、30也可以被设计为沿x方向至少部分地仍能弹性变形,从而,即使当止挡件28、30已经接触时,模块10在方向上的进一步扩张仍是可能的,至少以预定尺寸扩张,该尺寸同样可以由止挡件28、30的设计来确定。它们例如也可以额外地具有不可压缩的部分,该不可压缩的部分例如也可以确保,相应的在其上布置有所涉及的止挡件28、30的端板单元18、20的端板18a、20a特别相对于相邻的模块10,始终相对彼此具有一定的最小距离D。由此在相邻模块10的端板18a、20a之间提供了受保护的自由空间32,该受保护的自由空间可用于敏感部件。换言之,可以在该自由空间32中以受保护的方式布置各种敏感部件,例如用于电池模块10的模块控制器、高压连接器或高压端子等。此外,这种中间空间32也可以布置在端板18a、20a与电池壳体26的沿x方向与其相邻布置的侧壁26b之间。
此外还可以规定,前述的螺旋部位24被设计为可沿x方向移动。特别可以针对滑丝设计这种拧紧方式,以便减小弯曲变形,通过这种拧紧方式将电池模块10特别拧紧在模块壳体16上、整个电池壳体26上。此外,由此也可以减轻拧紧点24本身的负荷。如果电池模块10的电芯14鼓起,则整个电池模块10随之沿x方向扩张且同一电池模块10的两个端板单元18、20的固定点24也可以随之沿x方向相互远离。在某些情况下,电池模块10甚至可以在端板18a、20a不必为此隆起的情况下而扩张。
总的来说,示例显示出,本发明如何能够提供HV模块的布置和经由端板的支撑。所描述的布置和支撑可能性以简单且成本有利的方式防止拧紧点的过载,或者能够实现减轻拧紧点的负荷,并且还带来了大的重量优势,因为在过载情况下力会被导出,以及进而模块壳体、主要是端板单元是针对较小的力而设计的。此外,可以有利地通过设置止挡元件来提供受保护的自由区域,该自由区域可以用于安置敏感区域和具有CMC、高压端子等的部件。
Claims (10)
1.一种用于机动车的蓄能器装置(11),其中,蓄能器装置(11)具有电池壳体(26)并且至少具有第一电池模块(10)和第二电池模块(10),第一电池模块和第二电池模块在电池壳体(26)中沿第一方向(x)并排布置,其中,第一电池模块(10)具有带有第一端板单元(18)和第二端板单元(20)的第一模块壳体(16),第一端板单元和第二端板单元沿第一方向(x)在两侧界定第一电池模块(10),其中,第二电池模块(10)具有带有第三端板单元(20)和第四端板单元(18)的第二模块壳体(16),第三端板单元和第四端板单元沿第一方向(x)在两侧界定第二电池模块(10),
其特征在于,
-至少所述第一电池模块(10)被设计为沿第一方向(x)扩张,
-其中,所述第一和所述第二电池模块(10)被设计和布置为,使得当至少所述第一电池模块(10)沿第一方向(x)以特定尺寸扩张时,面对第二电池模块(10)的第一端板单元(18)至少局部地抵靠在面对第一电池模块(10)的第三端板单元(20)上。
2.根据权利要求1所述的蓄能器装置(11),
其特征在于,
所述第一和所述第二电池模块(10)被设计和布置为,使得当至少所述第一电池模块(10)沿第一方向(x)未扩张或者以小于特定尺寸(d)的程度扩张时,第一端板单元(18)与第三端板单元(20)间隔开。
3.根据前述权利要求中任一项所述的蓄能器装置(11),
其特征在于,
第一电池模块(10)具有电芯堆(12),电芯堆具有沿第一方向(x)并排布置的多个电芯(14),其中,电芯堆(12)接纳在第一模块壳体(16)中,从而电芯堆(12)布置在第一端板单元(18)与第二端板单元(20)之间,其中,电芯(14)被设置为,使得电芯随着时间的推移而鼓起,由此第一电池模块(10)沿第一方向(x)扩张。
4.根据前述权利要求中任一项所述的蓄能器装置(11),
其特征在于,
第一端板单元(18)具有第一端板(18a)以及布置在第一端板(18a)上的第一止挡元件(28),第一止挡元件从第一端板(18a)朝向第二电池模块(10)的方向突出,其中,第一电池模块(10)被设计为,使得当至少所述第一电池模块(10)沿第一方向(x)扩张时,第一止挡元件(28)抵靠在第三端板单元(20)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的蓄能器装置(11),
其特征在于,
第一电池模块(10)被以如下方式构造并在电池壳体(26)中布置为:当第一电池模块(10)沿第一方向(x)扩张时,特别是仅当第一电池模块(10)沿第一方向(x)扩张时,面对电池壳体(26)的侧壁(26b)的第二端板单元(20)——特别是经由第二端板单元(20)的第二止挡元件(30)——至少局部地抵靠在侧壁(26b)上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的蓄能器装置(11),
其特征在于,
第一端板单元(18)被构造为,使得在第一端板单元(18)与第三端板单元(20)之间提供有中间空间(32),中间空间沿第一方向(x)具有特定的、不能被低于的最小宽度(D)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的蓄能器装置(11),
其特征在于,
在中间空间(32)中布置有模块控制单元。
8.根据前述权利要求中任一项所述的蓄能器装置(11),
其特征在于,
第一止挡元件(28)被设计为沿第一方向(x)至少部分地是弹性的。
9.根据前述权利要求中任一项所述的蓄能器装置(11),
其特征在于,
第一端板单元(18)具有固定部位(24),第一电池模块(10)在所述固定部位处固定在电池壳体(26)上,使得在电池模块(10)扩张的情况下,固定部位(24)能在可预设的容限范围内沿第一方向(x)相对于电池壳体(26)运动,特别是朝向第二电池模块(10)的方向运动。
10.一种具有根据前述权利要求中任一项所述的蓄能器装置(11)的机动车。
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