CN117751480A - 用于电存储装置的电池单体的电池单体壳体以及电池单体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池单体壳体(16)，用于至少部分电运行的机动车(10)的电存储装置(12)的电池单体(14)，该电池单体壳体包括至少一个内室(18)，该内室构成用于布置电池单体(14)的单体元件(30)，该电池单体壳体(16)至少局部地包围所述内室(18)；并且该电池单体壳体包括至少一个盖元件(22)，电池单体(14)的电极(24)在该盖元件上构成，该电池单体壳体(16)具有至少一个轮廓元件(26)，该轮廓元件设置在电池单体壳体(16)的外壁(20)上，使得轮廓元件(26)至少局部地超过所述至少一个盖元件(22)。

Description

用于电存储装置的电池单体的电池单体壳体以及电池单体
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的用于至少部分电运行的机动车的电存储装置的电池单体的电池单体壳体。本发明还涉及一种电池单体。
背景技术
由机动车制造已经已知电的能量存储装置，其具有多个电池单体。例如电池单体可以构成为锂离子电池单体。这些电池单体可以例如于是设置在机动车的底部区域中。尤其是在行驶机动或者碰撞情形时可能会记录到相应的到电的能量存储器上的力作用，因此可能发生电池单体的变形，这又可能损害电池单体或者在极端情况下甚至可能具有安全关键的影响。因此重要的是，保护电池单体以免相应的变形。
DE102008059972A1涉及一种电池、尤其是锂离子电池，其包括多个串联地和/或并联地相互连接的单体以及设置在单体的电极侧的冷却板，各单体在具有壳体盖的电池壳体中设置成，使得在各单体的底侧与电池壳体的底部之间构成自由空间。设置在各单体之间和/或在各单体下方的支撑元件伸入到该自由空间中。
发明内容
本发明的任务是，实现一种用于电池单体的电池单体壳体以及一种电池单体，借此能够实现电池单体的可靠运行。
所述任务通过按独立权利要求的电池单体壳体以及电池单体解决。
有利的实施方式在从属权利要求中说明。
本发明的一个方面涉及一种电池单体壳体，用于至少部分电运行的机动车的电存储装置的电池单体，该电池单体壳体包括至少一个内室，该内室构成用于布置电池单体的单体元件，该电池单体壳体至少局部地包围所述内室；并且该电池单体壳体包括至少一个盖元件，电池单体的电极在该盖元件上构成。
规定，该电池单体壳体具有至少一个轮廓元件，该轮廓元件设置在电池单体壳体的外壁上，使得轮廓元件至少局部地超过所述至少一个盖元件。
所述轮廓元件因此构成为支撑元件并且可以例如在力作用到轮廓元件上的情况下将力传递到外壁上，因此可以防止在内室中的变形并且因此防止单体元件的变形，这些单体元件例如可以构成为阴极或阳极。因此可以实现力可靠地分布到外壁上，因此，电池单体或者说单体元件被保护以免变形，这又有助于安全性，因为例如降低由于变形而引起火灾的危险。另外，如果变形仍然发生，那么遵守失效顺序，这意味着，首先不关键的轮廓元件变形并且然后值得保护的单体区域才变形。
在此，轮廓元件可以具有不同的拓扑结构。例如轮廓元件可以逐渐变尖地构成、圆滑地或者半圆形地或者梯形地构成，或者可以具有其他形状。
电池单体可以例如构成为锂离子电池单体。尤其是电池单体例如构成为圆形单体。盖元件在此构成为第一电极、例如电池单体的正极。第二盖元件与第一盖元件对置地构成并且于是又可以构成对极例如负极。对于本领域技术人员不言而喻，这也可以是相反的。另外也不言而喻，例如外壁可以构成一个电极。
换言之，尤其是规定，电池单体壳体柱状地构成，各盖元件分别构成柱体的封闭件。在空心柱形的电池单体壳体(其尤其是通过外壁构成)的内室中有单体元件、尤其是阴极和阳极。于是通过相应的导出元件又可以将电能从单体元件导出。在此，轮廓元件超过盖元件，使得尤其是在基本上垂直地到盖元件上的力作用时，力作用传递到轮廓元件上，并且因此盖元件不被加载力。轮廓元件可以例如也在第二盖元件上被一起设置。因此，力不作用到该盖元件上，而是作用到轮廓元件上。轮廓元件又至少与外壁接触并且将相应的力传递到外壁上。因此可以防止在内室中的单体元件的变形。
尤其是轮廓元件构成为一个环绕盖元件的柱体。轮廓元件可以因此尤其是构成为环状的柱体并且将盖元件全圆周地环绕。因此可以改进地由轮廓元件承接力作用并且将其传递到外壁上。
另外已证实为有利的是，电池单体壳体具有多个轮廓元件，所述多个轮廓元件环状地围绕盖元件设置，和/或相应的轮廓元件构成为城垛状的。因此尤其是多个轮廓元件、例如两个轮廓元件、三个轮廓元件、四个轮廓元件、五个轮廓元件、六个轮廓元件、七个轮廓元件、八个轮廓元件或者更多轮廓元件被建议，它们环绕盖元件。尤其是各个轮廓元件可以彼此间隔开。因此这是有利的，因为重量可以被节省，因为空隙部相应地无材料地被提供。尤其是因此可以构成盖元件的城垛状的环绕。尤其是因此可以构成城堡轮廓，在该城堡轮廓中，力作用能被可靠地输出到外壁上。
同样有利的是，所述至少一个轮廓元件与外壁单件式地构成。换言之，所述轮廓元件和外壁可以由相同材料构成。另外在一个唯一的制造步骤中也可以制造所述至少一个轮廓元件和外壁。因此可以按简单方式并且降低耗费地提供所述电池单体壳体。
也有利的是，轮廓元件与外壁分开地构成，和/或在轮廓元件与外壁之间构成电的绝缘元件。因此实现，轮廓元件可以由与外壁不同的材料构成。例如于是轮廓元件可以由塑料构成，并且外壁例如由铝构成。因此能够不仅降低成本地而且降低重量地提供轮廓元件。如果例如轮廓元件应该是金属的并且由与外壁不同的材料构成，那么有利的是，在外壁与轮廓元件之间设置相应的绝缘元件，并且因此防止在轮廓元件与外壁之间的电流流动。
在一种另外的有利的实施方式中，电池单体壳体具有绝缘监控装置，其构成用于监控在外壁与轮廓元件之间的电绝缘。特别是因此例如电绝缘的缺陷可以由该绝缘监控装置检测，并且例如作为报警装置向机动车的用户例如机动车的驾驶员输出。例如该用户可以被通知，在外壁与轮廓元件之间不再存在电绝缘并且例如可以执行电池单体的更换。在此要么可以在外壁一方要么可以在轮廓元件一方监控电绝缘。尤其是因此不仅轮廓元件而且外壁可以作为传感器元件构成用于例如监控电压，在电绝缘的缺陷时该电压监控又可以导致，能够识别电绝缘的缺陷。
另外，已证实为有利的是，外壁在盖元件的区域中具有环绕的凹槽，并且轮廓元件基本上L形地构成并且以L形状的一个臂作为支撑器嵌入到凹槽中。因此实现，轮廓元件能将力作用可靠地输出到外壁上。因此，凹槽用作为用于轮廓元件的支撑元件，因此，力作用可以改进地输出到外壁上。
在一种另外的有利的实施方式中，外壁基本上构成为空心柱形的。尤其是电池单体、尤其是单体元件于是相应地构成为圆形单体或者说圆柱形单体。在空心柱形的外壁的内室中于是又设置相应的单体元件、尤其是阴极和阳极以及可能的分离器。
本发明的另一个方面涉及一种至少部分电运行的机动车的电存储装置的电池单体，该电池单体包括按前述方面的至少一个电池单体壳体。本发明也还涉及一种电存储装置，其包括多个电池单体。本发明也还涉及一种机动车，其包括电存储装置。在此，机动车可以至少部分地电运行。另外，机动车也可以是纯电运行的。
在电池单体的一种有利方案中，电池单体构成为圆形单体，和/或电池单体构成为锂离子电池单体。
本发明的其他特征由权利要求书、附图和结合附图的说明得到。前面在说明书中提及的特征和特征组合以及后面在结合附图的说明中提及的特征和特征组合和/或在附图中单独显示的特征和特征组合不仅能在相应地说明的组合中应用，而且能在其他组合中应用或者能单独地应用。
附图说明
现在借助于优选实施例以及参照附图更详细地解释本发明。附图如下：
图1显示机动车的一种实施方式的示意侧视图，该机动车包括电的能量存储器的一种实施方式，该能量存储器包括电池单体的一种实施方式；
图2显示电池单体的一种实施方式的示意剖视图，该电池单体包括电池单体壳体的一种实施方式；
图3显示电池单体的另一种实施方式的另外的示意剖视图，该电池单体包括电池单体壳体的另一实施方式；
图4显示电池单体的另一种实施方式的再次另外的示意剖视图，该电池单体包括电池单体壳体的另一实施方式。
在附图中，相同的或者功能相同的元件设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1显示机动车10的一种实施方式的示意侧视图，该机动车包括电的能量存储器12的一种实施方式。该机动车10是至少部分电运行的。尤其是，该机动车10也可以是纯电运行的。电的能量存储器12可以例如用作为机动车10的电驱动装置的动力电池。电的能量存储器12在当前具有多个电池单体14。在此，这些电池单体14联合成所谓的电池模块。另外，电池单体14不仅可以并联地而且可以串联地相互耦联。电池单体14例如构成为柱形的，其中，柱体的竖直轴线可以基本上与机动车10的竖直轴线平行地延伸。
图2显示电池单体14的一种实施方式的示意剖视图。在当前尤其是显示电池单体14，其例如可以构成为圆形单体，并且优选构成为锂离子电池单体。在此，电池单体14构成用于电的能量存储器12。在此，电池单体14具有电池单体壳体16，该电池单体壳体尤其是罐状地构成。在此，电池单体壳体16具有至少一个用于设置单体元件30的内室18，这些单体元件在当前纯示意性地描述。单体元件30可以例如是电池单体14的阴极或阳极。另外，电池单体壳体16具有至少一个外壁20，该外壁局部地包围内室18。另外，电池单体壳体16具有至少一个盖元件22，该盖元件又与外壁20接触。外壁20尤其是提供为空心柱形的外壁20。在此，盖元件22封闭空心柱体的内室18。
在盖元件22上可以例如构成电池单体14的电极24。例如可以在盖元件22上构成正极和/或负极。
电池单体壳体16尤其是具有至少一个轮廓元件26、在当前尤其是四个轮廓元件26，基于示意侧视图，仅仅显示其中三个轮廓元件。各轮廓元件26在电池单体壳体16的外壁20上设置成，使得各轮廓元件26至少局部地超过所述至少一个盖元件22。在当前尤其是显示，电池单体壳体20具有多个轮廓元件26，所述多个轮廓元件环状地围绕盖元件22设置，和/或相应的轮廓元件26构成为城垛状的。
在当前，通过箭头，尤其是显示到电池单体14上的力作用28。现在基于轮廓元件26，实现到轮廓元件26上的力作用28，这些轮廓元件又将力作用28输出到外壁20上。因此，力作用28不进行到盖元件22上，使得在内室18中的相应的单体元件30不被变形，因此提高安全性。
另外，在当前实施例中尤其是显示，各轮廓元件26与外壁20单件式地构成。例如它们不仅可以是金属的，而且可以尤其是与外壁20由相同材料制成。另外，各轮廓元件26和外壁20可以在一个唯一的制造过程中相应地制造。
图3显示电池单体壳体16或者电池单体14的一种实施方式的另外的示意剖视图。在当前尤其是显示，各轮廓元件26与外壁20分开地构成，例如各轮廓元件26在当前可以由塑料构成。另外尤其是显示，外壁20在盖元件22的区域中具有环绕的凹槽32，并且轮廓元件22基本上L形地构成，并且以L形状的一个臂34嵌入到凹槽32中。
图4显示电池单体14或者电池单体壳体16的另外的实施方式的另外的示意剖视图。在当前尤其是显示，各轮廓元件26又可以与外壁20分开地构成。但是它们在当前可以也金属地构成。为了现在防止在外壁20与轮廓元件26之间的电流流动，尤其是在轮廓元件26与外壁20之间构成绝缘元件36。该绝缘元件36可以例如构成为绝缘层。尤其是现在可以规定，电池单体壳体16附加地具有绝缘监控装置38，该绝缘监控装置构成用于监控在外壁20与轮廓元件26之间的电绝缘。例如在当前实施例中绝缘监控装置38给轮廓元件26加载电压。如果轮廓元件26例如由于力作用28而应是有缺陷的，那么电压的相应变化可以经由绝缘监控装置38测量。于是例如又可以将报警消息发送到上级系统：相应的电绝缘不再是保证的，并且例如需要实现电池单体14的更换。
取代在图2至图4中介绍的实施方式，也可以规定，轮廓元件26构成为环绕盖元件22的柱体。
在当前尤其是显示，各轮廓元件26或者所述一个轮廓元件26在电池单体14的仅仅一侧上构成。不言而喻也可以规定，在两侧上，尤其是在电池单体14的两个盖元件22上，构成各相应的轮廓元件26。
附图标记列表
10 机动车
12 电的能量存储器
14 电池单体
16 电池单体壳体
18 内室
20 外壁
22 盖元件
24 电极
26 轮廓元件
28 力作用
30 单体元件
32 凹槽
34 臂
36 电的绝缘元件
38 绝缘监控装置。

Claims (10)

1.一种电池单体壳体(16)，用于至少部分电运行的机动车(10)的电存储装置(12)的电池单体(14)，该电池单体壳体包括至少一个内室(18)，该内室构成用于布置电池单体(14)的单体元件(30)，该电池单体壳体(16)至少局部地包围所述内室(18)；并且该电池单体壳体包括至少一个盖元件(22)，电池单体(14)的电极(24)在该盖元件上构成，
其特征在于，
该电池单体壳体(16)具有至少一个轮廓元件(26)，该轮廓元件设置在电池单体壳体(16)的外壁(20)上，使得轮廓元件(26)至少局部地超过所述至少一个盖元件(22)。
2.根据权利要求1所述的电池单体壳体(16)，其特征在于，所述轮廓元件(26)构成为一个环绕所述盖元件(22)的柱体。
3.根据权利要求1所述的电池单体壳体(16)，其特征在于，所述电池单体壳体(16)具有多个轮廓元件(26)，所述多个轮廓元件(26)环状地围绕所述盖元件(22)设置，和/或相应的轮廓元件(26)构成为城垛状的。
4.根据上述权利要求中任一项所述的电池单体壳体(16)，其特征在于，所述至少一个轮廓元件(26)与外壁(20)单件式地构成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电池单体壳体(16)，其特征在于，所述轮廓元件(26)与外壁(20)分开地构成，和/或在轮廓元件(26)与外壁(20)之间构成电的绝缘元件(36)。
6.根据权利要求5所述的电池单体壳体(16)，其特征在于，所述电池单体壳体(16)具有绝缘监控装置(38)，该绝缘监控装置构成用于监控在外壁(20)与轮廓元件(26)之间的电绝缘。
7.根据上述权利要求中任一项所述的电池单体壳体(16)，其特征在于，所述外壁(20)在盖元件(22)的区域中具有环绕的凹槽(32)，并且所述轮廓元件(32)基本上L形地构成并且以L形状的一个臂(34)作为支撑器嵌入到凹槽(32)中。
8.根据上述权利要求中任一项所述的电池单体壳体(16)，其特征在于，所述外壁(20)基本上构成为空心柱形的。
9.一种至少部分电运行的机动车(10)的电存储装置(12)的电池单体(14)，该电池单体包括至少一个根据权利要求1至8中任一项所述的电池单体壳体(16)。
10.根据权利要求9所述的电池单体(14)，其特征在于，所述电池单体(14)构成为圆形单体，和/或所述电池单体(14)构成为锂离子电池单体(14)。
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