CN217606947U - 电池设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电池设备,其能以简单且成本经济的方式制造,本实用新型提出,电池设备包括一个或多个电池模块,其中电池模块分别包括:框架元件;底板元件;和多个电池单体。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池设备。
背景技术
EP 0 869 571 A1和EP 0 596 794 A1公开了用于热调节式电池的壳体。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能以简单且成本经济的方式制造的电池设备。
该目的通过电池设备的下述特征得以实现。
有利的改进方案是下述实施方式的主题。
根据本实用新型的电池设备优选地包括:
一个或多个电池模块,其中电池模块分别包括:
框架元件;
底板元件;和
多个电池单体。
优选地,电池模块沿着堆叠方向布置或能沿着堆叠方向布置。
例如可以考虑,电池模块包括至少约50个电池单体。
例如有益的可以是,电池模块包括约200至约600个电池单体、例如约400 个电池单体。
电池设备例如包括两个或多于两个电池模块。
相应的电池模块的框架元件优选地构造为环形封闭的。
优选地,相应的电池模块的框架元件和底板元件限定尤其是罐形的接纳腔,在其中接纳电池模块的电池单体。
有益的可以是,电池模块的接纳腔由电池模块的框架元件和底板元件以及相邻的电池模块的底板元件界定。
电池设备优选地能布置成,使得电池模块的堆叠方向平行于重力方向延伸。电池设备在此尤其布置成“立式的”。
对此替选地可以考虑,电池设备能布置成,使得电池模块的堆叠方向基本上垂直于重力方向延伸。电池设备在此尤其布置成“卧式的”。
相应的电池模块的框架元件尤其在垂直于堆叠方向延伸的方向上优选地包围电池模块的所有电池单体。
电池单体优选是伽伐尼电池单体(galvanische Zelle)。
有益的可以是,电池单体、尤其是二次电池单体是可充电的。
优选地,电池设备的电池模块构造为自承载式的。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的框架元件构成电池设备的壳体区段。
优选地,电池模块的框架元件共同构成电池设备的外壳。
优选地,相应的电池模块的框架元件包括环形封闭的壁。
例如可以考虑,框架元件包括连接条,该连接条布置在框架元件的壁的两个彼此对置的壁区段之间并且将它们互相连接。
尤其地,相应的框架元件的壁的表面构成电池设备的壳体的表面的一部分。
有益的可以是,相应的框架元件包括双层壁,其包括内壁元件和外壁元件。
优选地,相应的框架元件的双层壁的壁、尤其是外壁元件在垂直于电池模块的堆叠方向延伸的方向上形成电池设备的围栏的一部分、尤其是电池设备的整个壳体的一部分。
因此,电池设备的电池模块的框架元件优选地在径向方向上不由附加的围栏界定。
优选地,可以通过取消附加的围栏减少电池设备的制造成本。
径向方向在本说明书和所附权利要求的范围内尤其被理解成横向于、优选地垂直于电池模块的堆叠方向延伸的方向。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的电池单体的纵轴线基本上平行于电池模块的堆叠方向布置。
当相应的电池模块的电池单体的纵轴线基本上平行于电池模块的堆叠方向的布置时,电池模块的框架元件的外轮廓优选地在此能最佳地匹配于例如车辆中可用的结构空间。
尤其能最佳地利用例如车辆中可用的结构空间。
在此有益的可以是,可以通过将电池单体的纵轴线平行于电池模块的堆叠方向布置来提高电池设备的电池模块的接纳腔的填充度。
相应的电池模块的接纳腔的填充度在本说明书和所附权利要求的范围内尤其理解为由布置在接纳腔内的电池单体挤占的挤占体积与接纳腔的总体积之比。
优选地能通过提高填充度来提高电池模块和尤其是电池设备的能量存储器容量。
在电池设备的设计方案中规定,电池单体是圆单体。
优选地,电池单体是圆柱形的电池单体、尤其是圆柱形的圆单体。
电池单体优选地构造为相对于其纵轴线至少大致旋转对称的。
对此替选地可以考虑,电池单体是棱柱形的单体。
通过使用圆单体优选地能提高相应的电池模块的接纳腔的填充度。
优选地通过使用圆单体能最佳地利用电池模块的接纳腔。通过使用圆单体尤其能至少大致完全填满电池模块的接纳腔。
在电池设备的设计方案中规定,电池设备包括两个端部主体,其中电池设备的电池模块优选地布置在两个端部主体之间。
例如可以考虑,两个端部主体包括尤其是钢或铝的金属材料、或由其构成。
在电池设备的设计方案中规定,两个端部主体包括紧固元件,借助其能将电池设备安固在支撑结构处、例如车辆的支撑结构处。
对此替选地或补充地可以考虑,电池模块分别包括一个或多个其他紧固元件,借助其能将电池设备安固在支撑结构处。
例如仅两个端部主体包括紧固元件,借助其能将电池设备安固在支撑结构处。
因此有益的可以是,仅借助端部主体能将电池设备安固在支撑结构处。
在电池设备的设计方案中规定,电池设备的电池模块互相夹紧或能互相夹紧。
尤其可以考虑,电池设备的电池模块在两个端部主体之间夹紧或能夹紧。
在此有益的尤其可以是,通过夹紧电池模块,尤其平行于相应的电池模块的电池单体的纵轴线和/或平行于堆叠方向基本上未对电池模块的电池单体施加力。
例如可以规定,在两个端部主体之间借助一个或多个夹紧元件夹紧或能夹紧电池设备的电池模块。
尤其可以考虑,夹紧元件是所谓的拉杆。
有益的可以是,夹紧元件包括例如钢或铝的金属材料、或由其构成。
优选地,夹紧元件包括钢或由其构成。
构造为夹紧元件的拉杆尤其分别包括金属棒,其具有螺纹。为了夹紧电池模块,棒优选地能平行于堆叠方向布置。优选地,借助一个或多个能拧到棒上的螺纹元件能将电池模块尤其在两个端部主体之间互相夹紧。
例如可以考虑,用夹紧力将电池模块在堆叠方向上夹紧,该夹紧力对应于夹紧元件的材料的上屈服极限的最多约30%、例如最多约50%的应力。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块包括密封元件。
电池模块的密封元件优选是环形密封元件。
有益的可以是,密封元件包括塑料材料或由其构成。
相应的电池模块的密封元件例如接纳或能接纳在电池模块的接纳槽中。
例如可以考虑,用于接纳密封元件的接纳槽布置在相应的电池模块的框架元件的垂直于堆叠方向布置的端侧处和/或构造在其中。
有益的可以是,通过夹紧电池设备的电池模块在两个相邻的电池模块之间、尤其是在两个相邻的电池模块的框架元件和底板元件之间压缩相应的电池模块的密封元件。
借助相应的电池模块的密封元件例如能实现根据保护等级IP 6K9K的密封效果。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的电池单体安固在电池模块的底板元件处。
优选地,电池单体和底板元件在此不处于直接的材料接触。
优选地,电池单体、尤其是电池单体的单体底部距底板元件具有例如在约0.2mm至约1.5mm范围内的、优选地在约0.3mm至约1mm的范围内的间隔。
优选地,相应的电池模块的电池单体直接和/或间接地与电池模块的底板元件热联接和/或与底板元件电绝缘。
有益的可以是,相应的电池模块的电池单体借助导热膏和/或借助灌注料与底板元件热联接和/或与其电绝缘。
尤其可以规定,相应的电池模块的电池单体借助灌注料以材料配合的方式与电池模块的底板元件连接。
优选地,相应的电池模块的电池单体借助灌注料以距底板元件例如约 0.2mm至约1.5mm范围内的、优选约0.3mm至约1mm范围内的间隔布置并且借助灌注料与其连接。
例如可以考虑,相应的电池模块的电池单体完全嵌入到灌注料中。
例如对此替选地可以考虑,相应的电池单体关于其平行于电池单体的纵轴线测量的长度的至少约30%、例如至少约50%嵌入灌注料中。
灌注料例如包括聚氨酯、硅树脂和/或环氧树脂。
例如可以考虑,灌注料是单组分材料、双组分材料或多组分材料。
例如有益的可以是,灌注料是具有硬化剂、尤其是交联剂的双组分材料。
有益的尤其可以是,灌注料为热硬化的和/或湿硬化的。
有益的可以是,相应的电池模块的电池单体分别嵌入第一灌注料和第二灌注料中。
在此尤其可以考虑,电池单体借助第一灌注料以材料配合的方式与相应的电池模块的底板元件连接。优选地,相应的电池单体的关于其平行于电池单体的纵轴线测量的长度的最多约50%、例如最多约40%,尤其最多约30%在此嵌入灌注料中。
优选地,电池单体还嵌入第二灌注料中,借助其至少部分地填满相应的电池模块的接纳腔。例如用第二灌注料泡沫填充相应的电池模块的接纳腔。
有益的可以是,第一灌注料的强度高于第二灌注料。
尤其可以考虑,第一灌注料的密封性高于第二灌注料。
尤其还可以考虑,第二灌注料的热导率低于第一灌注料。
第二灌注料例如是泡沫材料。
当相应的电池模块的电池单体与底板元件直接热联接时,电池模块在堆叠方向上例如以下述顺序具有:底板元件、电绝缘膜、导热膏、电池单体。在此有益的尤其可以是,在各个层和/或元件之间不存在间隔。
当相应的电池模块的电池单体与底板元件间接热联接时,电池模块的电池单体例如与灌注料直接热联接。优选地,灌注料在此又与电池模块的底板元件直接热联接。在此有益的可以是,电池单体以与底板元件间隔的方式布置。
有益的可以是,电池单体在平行于电池设备的堆叠方向延伸的方向上距底板元件具有约0.2mm至约1.5mm范围内的、优选地约0.3mm至约1mm范围内的间隔。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的框架元件包括或构成调温装置。
有益的可以是,调温装置被构造用于主动调温和/或被动调温。
主动调温在本说明书和所附权利要求的范围内尤其理解为下述调温,其效果基本上基于对流、尤其基于强迫性对流。优选地,通过外部机械作用流动的调温流体、尤其通过外部机械作用流动的调温液体实现主动调温。
例如通过液体冷却进行主动调温。
被动调温在本说明书和所附权利要求的范围内尤其理解为下述调温,其效果基本上基于热传导。
例如有益的可以是,框架元件包括调温通道,借助调温介质能穿流该调温通道。
框架元件的调温通道尤其布置或构造在框架元件的壁、例如双层壁中。
对此替选地或补充地可以考虑,调温装置包括一个或多个热传导元件、尤其是一个或多个冷却肋。
调温装置的一个或多个热传导元件优选地布置在框架元件的外表面处。
例如可以考虑,构造为冷却肋的热传导元件基本上平行于堆叠方向布置。
优选地,通过平行于堆叠方向延伸的冷却肋能使得框架元件的脱模变得容易。
优选地,借助热传导元件、尤其借助冷却肋能扩大框架元件的外表面。
当框架元件包括金属材料或由其构成时,可以规定,调温装置包括一个或多个热传导元件、尤其是冷却肋。
有益的还可以是,调温装置除了一个或多个热传导元件还包括鼓风机,借助其能向热传导元件吹风以便从其排出热量。
对此替选地或补充地可以考虑,能通过车辆移动时的迎面风向热传导元件吹风以便从其排出热量。
在电池设备的设计方案中规定,电池设备的一个、多个或所有电池模块分别包括用于对相应的电池模块的接纳腔排气的排气元件。
有益的可以是,电池模块的排气元件布置在电池模块的框架元件处。
例如可以考虑,排气元件包括爆裂元件和/或压力平衡元件或通过其构成。
如果电池设备的所有电池模块分别包括一个或多个排气元件,则优选地可以实现特别短的排气路径,从而热气体可以尽可能直接地被引导至电池设备的周围环境。
优选地在此能防止从电池模块的电池单体到相同电池模块的其他电池单体上和/或相邻电池模块的电池单体上的热失控(“thermal runaway”)的传播(Propagation)。
在电池设备的设计方案中规定,电池设备的所有电池模块或电池设备的多于50%的电池模块、优选地多于80%的电池模块构造为相同的。
例如可以考虑,除了一个电池模块之外,电池设备的所有电池模块构造为相同的。
尤其地,电池设备的所有电池模块的所有框架元件构造为相同的。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块包括传播保护元件。
通过设置传播保护元件优选地能防止从电池模块的电池单体到相邻电池模块的电池单体上的热失控的传播。
有益的可以是,相应的电池模块的传播保护元件包括耐高温的和/或隔热的材料、例如石棉无纺布和/或玻璃纤维无纺布或由其构成。
例如可以考虑,电池模块的传播保护元件与相应的电池模块的底板元件连接、例如粘接。
例如有益的可以是,电池模块的传播保护元件布置在底板元件的背离电池模块的接纳腔的侧面上。
在此尤其可以考虑,电池模块的传播保护元件界定相邻的电池模块的接纳腔。
在电池设备的设计方案中规定,电池设备包括一个或多个调温元件,其分别布置在两个相邻的电池模块之间。
例如有益的可以是,一个或多个调温元件(其分别布置在两个相邻的电池模块之间)包括电气的电阻加热元件或通过其构成。
优选地,调温元件(其包括电气的电阻加热元件或通过其构成)构成传播保护元件。在此有益的尤其可以是,调温元件(其包括电气的电阻加热元件或通过其构成)包括耐高温材料。
对此替选地或补充地可以考虑,一个或多个调温元件(其分别布置在两个相邻的电池模块之间)包括一个或多个调温通道,通过其能传导调温介质、例如冷却液体或加热液体。
例如有益的可以是,借助吹胀(Rollbonden)方法制造一个或多个调温元件,其分别布置在两个相邻的电池模块之间。
可以考虑,从电池模块的“芯”到电池模块的框架元件设定温度梯度。在此尤其可以考虑,在电池模块的芯中的电池单体的温度高于在电池模块的边缘区域中的电池单体的温度,该边缘区域由电池模块的框架元件界定。
在此通过电池模块中的温度梯度和/或通过在电池模块的电池单体之间的温度差限定可能的最大充电电流。电池模块的电池单体例如首先在电池模块的芯中并且接下来才在电池模块的边缘区域中升温。
例如可以考虑,从电池模块的芯起,电池单体在布置在彼此中的不同区段中分别具有至少大致相同的温度,其从电池模块的芯到电池模块的边缘区域升高。
因此有益的可以是,一个或多个调温元件(其分别布置在两个相邻的电池模块之间)分别包括两个或多于两个调温分区,在其中能调节彼此不同的温度。
例如可以考虑,一个或多个调温元件(其分别布置在两个相邻的电池模块之间)包括径向内部的调温分区和包围径向内部的调温分区的径向外部的调温分区,其中一个或多个调温元件在径向外部的调温分区中具有比径向内部的调温分区更高的与面积相关的加热功率。
优选地,一个或多个调温元件在此具有垂直于电池设备的堆叠方向截取的横截面,其基本上对应于电池设备的电池模块的接纳腔的垂直于电池设备的堆叠方向截取的横截面。
对此替选地或补充地可以考虑,电池模块的每个单个电池单体分别配设有单个调温元件。
有益的还可以是,电池模块的一组电池单体、尤其是一组布置在确定的区段中的电池单体分别配设有调温元件。
调温元件例如是加热膜并且包括一个或多个电阻加热元件。
优选地,可以通过提供具有多个调温分区的调温元件或通过提供多个调温元件能实现各个电池单体、尤其是各组电池单体的选择性升温。优选地,在此能均衡电池模块的电池单体的温度。
优选地,通过均衡电池模块的电池单体的温度能实现较高的最大充电电流并且进而尤其能实现充电时间的缩短。
尤其地,还能实现电池模块的电池单体的较均匀的放电。
在电池设备的设计方案中规定,框架元件和/或底板元件尤其一件式地由金属材料、例如铝制成。
在此尤其可以考虑,框架元件和/或底板元件由具有高热导率的金属材料制成,例如由具有热导率为至少约130W/m*K、优选为至少约160W/m*K 的金属材料制成。
例如有益的可以是,框架元件和底板元件是一件式的铝压铸件。
对此替选地可以考虑,底板元件分别以材料配合的方式与框架元件连接、尤其是焊接,例如借助搅拌摩擦焊接(Reibrührschweiβen)。
通过材料配合的方式连接底板元件和框架元件优选地能实现底板元件和框架元件的热和/或机械联接。
尤其地,能实现从底板元件到框架元件的金属热传导。
当框架元件由金属材料制成时,可以规定,框架元件包括一个或多个热传导元件、尤其是一个或多个冷却肋,其尤其布置在框架元件的外表面处。
框架元件的外表面与框架元件的内表面之比优选为至少约1.3:1、优选为至少约1.5:1。
在电池设备的设计方案中规定,框架元件由塑料材料制成和/或底板元件由金属材料制成。
当框架元件由塑料材料制成时,框架元件优选是注射成型。
有益的尤其可以是,框架元件是塑料注射成型构件。
借助金属底板元件优选地能将热量从电池模块的电池单体中导出。
电池模块的底板元件优选是铝板。
有益的可以是,电池模块的底板元件包括具有热导率为至少约 130W/m*K、优选为至少约160W/m*K的铝合金或由其构成。
优选地,电池模块的底板元件包括AlMgSi0.5或由其构成。
在此有益的尤其可以是,底板元件平行于电池设备的堆叠方向具有约 2mm至约6mm范围内的、例如约4mm的平均材料厚度。
优选地,在此能提高电池设备的电池模块的抗震性。尤其地,在此能均衡相应的电池模块的电池单体的温度。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块包括电接触元件,借助其能通过将电池模块沿着堆叠方向堆叠将两个相邻的电池模块彼此串联。
优选地,相应的电池模块包括第一接触元件和第二接触元件,其中第一接触元件和第二接触元件在堆叠方向上布置在电池模块的背离彼此的侧面上。
在此有益的尤其可以是,相应的电池模块的第一接触元件和第二接触元件布置成,使得两个相邻的电池模块的第一电池模块的第一接触元件和两个相邻的电池模块的第二电池模块的第二接触元件彼此导电地接触。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块包括一个或多个间隔保持元件,电池模块的底板元件借助一个或多个间隔保持元件以基本上平行于彼此的方式布置或能布置。
间隔保持元件优选地包括金属材料或由其构成。
例如有益的可以是,尤其是当框架元件由金属材料制成时,相应的电池模块的间隔保持元件通过电池模块的框架元件构成。
对此替选地可能的是,相应的电池模块包括多个、优选地至少三个间隔保持元件,其插入电池模块的框架元件中。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块包括用于检测电池模块的电池单体的单体电压和/或用于检测电池模块的电池单体的温度的检测装置,和/或相应的电池模块包括用于平衡电池模块的电池单体的平衡器 (Balancer)。
有益的可以是,相应的电池模块的框架元件包括塑料材料或由其构成。
优选地,通过包括塑料材料或由其构成的框架元件可以减少电池设备的总质量和/或电池设备的制造成本。
在电池设备的设计方案中规定,框架元件是注射成型构件、尤其是塑料注射成型构件。
优选地,框架元件是一件式的塑料注射成型构件。
在电池设备的设计方案中规定,框架元件包括双层壁、尤其是环形封闭的双层壁。
例如可以考虑,框架元件和/或底板元件由金属材料、例如铝制成。
框架元件例如通过铝压铸制成。
双层壁优选地包括内壁元件和外壁元件。
内壁元件和/或外壁元件优选地构造为环形封闭的。
优选地,通过设置外壁元件和/或内壁元件,即使在外壁元件失效的情况下、例如在碰撞事故中也能为相应的电池模块的电池单体提供封闭的外罩。
例如可以考虑,内壁元件和/或外壁元件以基本上平行于彼此的方式布置。
内壁元件和外壁元件的彼此对置的壁区段在此尤其借助一个或多个连接条互相连接。
有益的可以是,连接条平行于电池设备的堆叠方向延伸。
优选地,内壁元件和外壁元件借助多个连接条互相连接。
连接条例如以相对于彼此的规律的间隔布置。
通过提供能用调温介质穿流的双层壁优选地能实现以下优点:
通过用调温介质浸湿外壁元件和/或内壁元件实现防火、改进的传播保护、提高电磁兼容性(EMV);改进的机械强度;对电池模块的电池单体进行调温。
通过用调温介质浸湿外壁元件和/或内壁元件,优选地可以阻碍、延缓和/或防止框架元件的燃烧或熔化。
例如通过用能导电的调温介质穿流相应的电池模块的框架元件的双层壁可以提高电磁兼容性。
为了提高电磁兼容性还可以规定,相应的电池模块的框架元件涂有、尤其是蒸镀有金属材料。
尤其地,框架元件的外表面和/或内表面在此可以涂有、尤其是蒸镀有金属材料。
有益的可以是,电池模块的调温腔在堆叠方向上由电池模块的底板元件以及由相邻的电池模块的底板元件界定。
优选地,电池模块的底板元件包括一个或多个通孔,该一个或多个通孔通入电池模块的调温腔中。
在电池设备的设计方案中规定,能用调温介质尤其平行于电池设备的堆叠方向穿流框架元件的双层壁。
在电池设备的设计方案中规定,框架元件的双层壁优选地至少在两侧界定相应的电池模块的调温腔。
优选地,调温腔是环形封闭的。
相应的电池模块的调温腔在垂直于电池设备的堆叠方向截取的横截面中优选地具有调温腔轮廓。
有益的可以是,调温腔部分地由相应的电池模块的底板元件界定。
尤其可以规定,调温腔在两侧由框架元件的双层壁界定。优选地,调温腔在此还在框架元件的在堆叠方向上的第一侧面上由相应的电池模块的底板元件界定。有益的还可以是,调温腔在框架元件的在堆叠方向上的背离框架元件的第一侧面的第二侧面上由相邻的电池模块的底板元件界定。
有益的尤其可以是,调温腔除了通孔之外由相应的电池模块的底板元件以及相邻的电池模块的底板元件界定。
在电池设备的设计方案中规定,框架元件包括构造为多件式的框架元件基体。
有益的还可以是,相应的电池模块的底板元件构造为多件式的。
框架元件基体尤其包括多个框架元件基体部件。
框架元件基体部件优选是铝压铸件。
有益的可以是,框架元件基体在其垂直于电池设备的堆叠方向布置的端侧处包括用于接纳密封元件的接纳槽。
例如可以考虑,框架元件基体在其垂直于电池设备的堆叠方向布置的端侧处分别包括用于接纳密封元件的两个接纳槽,其中布置在相应的端侧处的两个接纳槽尤其以基本上平行于彼此的方式布置。
在电池设备的设计方案中规定,框架元件基体的框架元件基体部件以形状配合的方式互相连接或能互相连接。
框架元件基体部件优选地分别包括一个或多个形状配合元件,借助其能使框架元件基体部件以形状配合的方式互相连接。
有益的可以是,框架元件基体部件能以拼图方式互相连接。
框架元件基体部件尤其能以对接方式互相连接。
优选地,框架元件基体部件分别包括两个或多于两个形状配合元件。
框架元件基体部件尤其能在平行于电池设备的堆叠方向延伸的方向上互相连接。
有益的可以是,框架元件基体部件能借助榫槽连接、例如借助燕尾连接以形状配合的方式互相连接。
例如可以考虑,能互相连接的形状配合元件构造为连接槽和连接肋。
有益的可以是,连接槽和/或连接肋平行于电池设备的堆叠方向布置和/ 或平行于电池设备的堆叠方向延伸。
在垂直于堆叠方向截取的横截面中,连接槽和/或连接肋优选地构造为基本上彼此互补的。
例如有益的可以是,连接槽和/或连接肋垂直于电池设备的堆叠方向具有梯形的、尤其是形式为等腰梯形的横截面。
框架元件基体部件尤其是框架元件基体的角部件和/或侧部件。
例如可以考虑,框架元件基体包括多个、例如四个角部件和/或框架元件基体包括多个侧部件,其中一个或多个侧部件分别布置或能布置在两个角部件之间。
优选地,构造为角部件的框架元件基体部件包括两个连接肋,其中构造为侧部件的框架元件基体部件包括一个或两个连接槽。
有益的可以是,框架元件基体部件的形状配合元件分别布置在框架元件基体部件的连接条处或构造在该处。
有益的还可以是,框架元件基体的框架元件基体部件分别包括一个或多个调温室。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的底板元件包括一个或多个通孔,该一个或多个通孔尤其通入电池模块的调温腔中。
有益的可以是,相邻的电池模块的调温腔尤其借助底板元件的通孔以流体的方式互相连接。
例如可以考虑,通孔是圆形的。
为了能改进从电池模块的底板元件到流动穿过调温腔的调温介质的热量导出,可以规定,通孔具有下述开口横截面,在该横截面的情况下相应的通孔的壁的表面与其开口横截面之比尽可能大。
例如可以考虑,通孔具有正方形或星形的横截面。
优选地,相应的电池模块的底板元件包括多个通孔,其基本上沿着线布置。
通孔沿着线优选地以相对于彼此的规律的间隔布置。
有益的尤其可以是,底板元件的通孔沿着线布置,其沿着相应的电池模块的调温腔的调温腔轮廓延伸。
优选地,径向地在通孔沿着其布置的线之内和径向地在通孔沿着其布置的线之外分别布置密封元件的密封区段。
密封元件的密封区段优选是环形封闭的并且尤其基本上平行于通孔沿着其布置的线延伸。
有益的可以是,通入电池模块的调温腔中的通孔形成调温介质入口和/ 或调温介质出口,借助其能将调温介质导入电池模块的调温腔中和/或能从其中导出。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块包括两个密封元件,其中在电池模块的框架元件和底板元件之间布置有第一密封元件,和/或其中在相邻的电池模块的底板元件和该框架元件之间布置有第二密封元件。
有益的可以是,密封元件被注塑到相应的电池模块的底板元件和/或框架元件处。
有益的还可以是,在制造框架元件时将密封元件注塑到框架元件处。
对此替选地或补充地可能的是,一个或多个密封元件在将保持体注塑到底板元件处时被注塑到该处。
例如可以考虑,在底板元件的背离彼此的侧面上分别将密封元件注塑到底板元件处。
还可以考虑,以独立于框架元件和/或以独立于保持体的方式制造密封元件。优选地以独立于框架元件和/或以独立于保持体的方式制造的密封元件被放入到框架元件的密封元件接纳槽中。
密封元件优选地包括第一密封区段和第二密封区段。
第一密封区段和/或第二密封区段优选是环形封闭的。
密封元件的第一密封区段和第二密封区段优选地分别包括密封唇。
有益的可以是,第一密封区段和第二密封区段例如借助一个或多个条元件互相连接。
优选地,密封元件在此构成为一件式的。
对此替选地可以考虑,密封元件构造为多件式的并且第一密封区段和第二密封区段不互相连接。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块包括一个或多个间隔保持元件,电池模块的底板元件借助一个或多个间隔保持元件以基本上平行于彼此的方式布置或能布置。
有益的可以是,电池模块的一个或多个间隔保持元件构造为稳定压力的。
电池模块的一个或多个间隔保持元件尤其具有比电池模块的框架元件更高的压力稳定性。
间隔保持元件优选地包括金属材料或由其构成。
例如可以考虑,相应的电池模块包括多个、优选地至少三个间隔保持元件,其插入电池模块的框架元件中。
例如还可以考虑,相应的电池模块的框架元件包括一个或多个接纳部,其中在每个接纳部中优选地布置有间隔保持元件。
优选地,间隔保持元件基本上构造为柱形的。
有益的可以是,相应的电池模块的间隔保持元件在垂直于电池模块的堆叠方向延伸的方向上布置在电池模块的框架元件的双层壁之外。
优选地,两个相邻的电池模块的间隔保持元件在电池设备的堆叠方向上对齐。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的一个或多个间隔保持元件分别包括布置在间隔保持元件的背离彼此的侧面处的两个贴靠面,其中相应的间隔保持元件以第一贴靠面贴靠在电池模块的底板元件处,并且其中间隔保持元件以第二贴靠面贴靠在相邻的电池模块的底板元件处或者能贴靠到相邻的电池模块的底板元件处。
在此优选地,能实现从间隔保持元件到底板元件的力导入。
尤其能将压力从间隔保持元件传递到贴靠在间隔保持元件的贴靠面处的底板元件上。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的间隔保持元件的两个贴靠面彼此之间具有基本上对应于电池模块的壁、尤其是双层壁的平行于堆叠方向截取的高度的间隔。
优选地在此可以防止,电池模块的包括塑料材料或由其构成的框架元件由于平行于电池设备的堆叠方向作用在电池模块上的夹紧力而被压缩。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的间隔保持元件是栓元件或套筒元件。
例如可以考虑,相应的电池模块的间隔保持元件在垂直于电池模块的堆叠方向上截取的横截面中基本上构造为圆形的或圆环形的。
构造为套筒元件的间隔保持元件优选地构造为空心柱形的。
有益的可以是,间隔保持元件构造为相对于其纵轴线旋转对称的。
例如可以考虑,间隔保持元件包括间隔保持区段,在其中间隔保持元件尤其构造为柱形的、例如圆柱形的。
有益的还可以是,间隔保持元件还包括引入区段,在其中间隔保持元件尤其构造为柱形的、例如圆柱形的。
间隔保持元件的引入区段优选地能被引入在电池设备的堆叠方向上相邻的间隔保持元件的间隔保持区段中。
在电池设备的设计方案中规定,电池设备的电池模块借助间隔保持元件互相夹紧,或电池设备的电池模块借助被引导穿过间隔保持元件的夹紧元件夹紧。
例如可以考虑,间隔保持元件分别包括螺纹元件,其中在电池设备的堆叠方向上相邻的间隔保持元件能借助螺纹元件互相螺接。
例如可以考虑,间隔保持元件的引入区段包括外螺纹,和/或间隔保持元件的间隔保持区段包括内螺纹。
对此替选地可以考虑,电池设备的夹紧元件被引导穿过构造为套筒元件的间隔保持元件。
有益的可以是,电池设备的电池模块借助一个或多个夹紧元件在两个端部主体之间被夹紧或能被夹紧。
优选地,电池设备的电池模块在其夹紧之前尤其在电池设备的堆叠方向上互相挤压。
在此有益的可以是,电池模块的密封元件在挤压电池模块时在框架元件和底板元件之间变形、尤其压缩。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的框架元件包括平行于电池设备的堆叠方向突出远离框架元件的一个或多个堆叠突出部和/或一个或多个堆叠凹部,在该一个或多个堆叠凹部中能分别接纳相邻的电池模块的框架元件的堆叠突出部。
优选地,借助堆叠突出部和/或借助堆叠凹部使电池设备的电池模块的堆叠变得容易。
相应的电池模块的框架元件的堆叠突出部和堆叠凹部优选地布置在框架元件的背离彼此的侧面上。
尤其可以规定,相应的电池模块的框架元件的所有堆叠突出部布置在框架元件的第一侧面上,并且所有堆叠凹部布置在框架元件的背离第一侧面的第二侧面上。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的框架元件与电池模块的底板元件以力配合和/或形状配合的方式连接或能连接、例如夹住。
优选地,相应的电池模块的框架元件包括一个或多个锁定突出部。
在此有益的可以是,相应的电池模块的底板元件包括一个或多个锁定凹部,框架元件的锁定突出部能被引入锁定凹部中。
相应的电池模块的框架元件的一个或多个锁定突出部优选地分别包括两个锁定元件。
尤其可以考虑,锁定突出部的锁定元件分别包括锁定钩。
当框架元件与底板元件以力配合和/或形状配合的方式连接、尤其是夹住时,锁定突出部的两个锁定元件的锁定钩优选地在后接合相应的电池模块的底板元件。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的框架元件在框架元件的圆周面处包括加固结构、例如加固肋结构。
借助加固结构优选地能增加注射成型的框架元件的刚性。
尤其可以考虑,框架元件的加固肋结构包括多个肋元件。
在电池设备的设计方案中规定,电池设备的一个或多个、尤其是所有电池模块构造为相同的。
有益的尤其可以是,电池设备的所有电池模块的框架元件和/或底板元件构造为相同的。
有益的可以是,相应的电池模块的底板元件包括金属材料或由其构成并且构成电池设备的外表面的一部分。
有益的尤其可以是,底板元件构成电池设备的外表面的环形封闭的部分。
优选地,借助相应的电池模块的底板元件能将热量排出至电池设备的外表面。
优选地,在此借助底板元件能实现电池设备的被动调温。
被动调温在本说明书和所附权利要求的范围内尤其理解为基本上基于热传导的调温。
电池模块的底板元件尤其分别构成电池设备的外表面的环形封闭的表面区段。
通过电池模块的底板元件形成的环形封闭的表面区段在堆叠方向上优选地通过电池模块的框架元件彼此分隔。
优选地通过相应的电池模块的底板元件构成电池设备的外表面的一部分,能实现热量借助底板元件导出至电池设备的外表面。
垂直于电池设备的堆叠方向,优选地由通过电池模块的底板元件形成的环形封闭的表面区段以及由电池模块的框架元件构成外表面。
优选地,底板元件具有至少约100W/m*K、例如至少约150W/m*K的热导率。
例如有益的可以是,底板元件具有约186W/m*K的热导率。
底板元件尤其包括铝、例如AlMgSi0.5或由其构成。
优选地,电池设备的电池模块沿着堆叠方向布置或能布置。
尤其可以考虑,相应的电池模块的底板元件在垂直于堆叠方向延伸的方向上构成电池模块的外表面的一部分。
在电池设备的设计方案中规定,电池模块的底板元件垂直于电池设备的堆叠方向至少局部地、例如环形封闭地突出于电池模块的框架元件。
在电池设备的设计方案中规定,电池设备包括冷却体和/或调温元件,其与电池设备的一个或多个、优选地所有底板元件热联接。
冷却体和/或调温元件优选地布置在电池设备的外表面处。
冷却体优选地包括一个或多个冷却肋。
有益的可以是,冷却体尤其分别在电池设备的外表面的由电池模块的相应的底板元件构成的部分处与电池设备的一个或多个、优选地所有底板元件处于直接的材料接触。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块还包括用于保持相应的电池模块的电池单体的保持体,其尤其以材料配合的方式与电池模块的底板元件连接。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的保持体包括多个接纳开口,在其中分别接纳电池模块的电池单体。
例如可以考虑,相应的电池模块的保持体包括约200至约600个接纳开口、例如约400个接纳开口。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的保持体包括蜂窝结构或通过蜂窝结构构成。
有益的可以是,保持体的蜂窝结构包括多个尤其是多边形的保持元件,其界定接纳开口。
保持元件例如是规则的六边形。
例如可以考虑,保持元件分别布置成与多个其他保持元件相邻。
尤其可以考虑,蜂窝结构的保持元件分别布置成与其他六个保持元件相邻。
保持元件的接纳开口优选地由多个保持元件隔片、例如由相应地六个保持元件隔片界定。
有益的可以是,相邻的保持元件的多个保持元件隔片分别在结处互相连接。
例如有益的可以是,三个相邻的保持元件的三个保持元件隔片在结处互相连接。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的保持体被注塑到电池模块的底板元件处。
保持体优选地包括布置在多个结处的连接区域,保持体在该处与底板元件例如以材料配合的方式连接。
例如有益的可以是,保持体在连接区域处被注塑到底板元件处。
例如有益的可以是,连接区域布置在保持体的约50%的结处。
在电池设备的设计方案中规定,保持体构造为一件式的。
保持体优选是注射成型构件、尤其是一件式的注射成型构件。
优选地,保持体包括塑料材料或由其构成。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块还包括密封元件、尤其是两个密封元件,其与电池模块的底板元件尤其以材料配合的方式连接。
有益的可以是,密封元件、尤其是两个密封元件被注塑到底板元件处。
有益的可以是,密封元件、尤其是两个密封元件分别构造为环形封闭的。
密封元件的密封轮廓优选地尤其在垂直于电池模块的堆叠方向截取的横截面中对应于相应的电池模块的框架元件的轮廓。
在电池设备的设计方案中规定,两个密封元件布置在相应的电池模块的底板元件的两个彼此对置的侧面处、尤其是注塑到底板元件处。
在电池设备的设计方案中规定,密封元件包括第一密封区段和第二密封区段。
第一密封区段和第二密封区段优选地分别构造为环形封闭的。
有益的可以是,密封元件的第一密封区段和第二密封区段以基本上平行于彼此的方式布置。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的电池单体与电池模块的底板元件热联接。
例如有益的可以是,相应的电池模块的电池单体借助导热膏和/或借助灌注料与电池模块的底板元件热联接。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的底板元件包括一个或多个调温通道、例如调温通道结构。
优选地能借助调温介质穿流底板元件的调温通道、尤其是调温通道结构。
例如可以考虑,相应的电池模块的底板元件构造为多层的并且界定调温通道、尤其是调温通道结构。
例如借助吹胀来制造相应的电池模块的底板元件的调温通道、尤其是调温通道结构。
有益的可以是,通过将调温通道设置在相应的电池模块的底板元件中能借助底板元件实现电池设备的主动调温。
在电池设备的设计方案中规定,相应的电池模块的底板元件是混合构件、尤其是金属-弹性体混合构件。
本实用新型的其他目的在于,提供一种用于固定电池单体的方法,借助该方法能以简单且成本经济的方式制造电池设备。
该目的通过根据下述用于固定电池单体的方法得以实现。
根据本实用新型的、用于固定电池单体的方法优选地具有一个或多个与根据本实用新型的电池设备有关地描述的特征和/或优点。
用于固定电池单体的方法优选地包括:
提供片层元件(Lagenelement);
提供多个电池单体;
通过片层元件的尤其是塑性变形将电池单体固定在片层元件中。
有益的可以是,尤其是塑性变形的片层元件构成电池模块的保持体。
优选地,片层元件是能热成型的片层元件。
电池单体尤其是圆单体。
片层元件优选地包括塑料材料或由其构成。
例如有益的可以是,片层元件包括例如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP) 的聚烯烃,或由其构成。
优选地,片层元件包括低密度聚乙烯(LDPE)。
片层元件尤其是热缩膜。
有益的可以是,片层元件包括电绝缘材料或由其构成。
此外例如可以考虑,片层元件包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)或由其构成。
在方法的设计方案中规定,通过对片层元件进行升温和/或通过接下来对片层元件进行冷却将电池单体固定在片层元件中。
有益的可以是,片层元件在电池单体固定在片层元件中之后贴靠在相应的电池单体的外侧面和/或底面处。
尤其可以规定,片层元件最多约50%贴靠在相应的电池单体的外侧面处。
优选地,片层元件至少约10%、例如至少约20%、优选地至少约30%贴靠在相应的电池单体的外侧面处。
有益的还可以是,片层元件完全贴靠在相应的电池单体的整个底面处。
片层元件在电池单体固定之后优选地以罐形的形式贴靠在电池单体处。
在方法的设计方案中规定,通过升温使片层元件塑性变形,或对片层元件进行升温并且使升温的片层元件接下来塑性变形。
例如可以考虑,尤其能热成型的片层元件在其升温之后才能改型。
在方法的设计方案中规定,片层元件在升温之后被冷却。
优选地,片层元件在其冷却之后加固。
冷却的片层元件优选地基本上是刚性的。
在方法的设计方案中规定,片层元件被收缩到电池单体上。
片层元件优选地仅被收缩到电池单体的部分区域上。
电池单体尤其不完全由片层元件包围。
例如有益的可以是,片层元件仅在电池单体的在电池单体的纵轴线的方向上的第一侧面上收缩到其上。
例如可以规定,片层元件分别被收缩到电池单体上直至相应的电池单体的长度的最多约50%。
电池单体的长度在本说明书和所附权利要求的范围内尤其理解为电池单体在平行于电池单体的纵轴线延伸的方向上的长度。
优选地,片层元件分别被收缩到电池单体上直至相应的电池单体的长度的至少约10%、尤其至少约20%、例如至少约30%。
在方法的设计方案中规定,电池单体在其被固定在片层元件中之前尤其借助模具相对于彼此对准。
优选地,电池单体在其被固定在片层元件中之前以平行于彼此的方式布置。
电池单体在此尤其布置成,使得电池单体的纵轴线以平行于彼此的方式布置。
有益的还可以是,电池单体在其被固定在片层元件中之前布置在预先规定的型模中。
在此尤其可以考虑,电池单体布置在多个行和多个列的预先规定的型模中。
例如有益的可以是,电池单体在预先规定的型模的行方向上彼此之间分别具有相同的第一间隔。
优选地还可以考虑,电池单体在预先规定的型模的列方向上彼此之间分别具有相同的第二间隔。
可以考虑,在行方向上的第一间隔小于或大于在列方向上的第二间隔。
在方法的设计方案中规定,电池单体首先以平行于彼此的方式对准和/ 或在预先规定的型模中对准。
电池单体优选地借助模具以平行于彼此的方式布置和/或在预先规定的型模中布置。
模具尤其包括具有凹模形状的第一半模,在其中能至少部分地接纳电池单体。
第一半模尤其是基体元件。
第一半模尤其构成成型元件。
第一半模尤其具有预先规定的型模的凹模形状。
例如有益的可以是,第一半模包括多个定位开口,在其中分别能接纳电池单体以对电池单体进行对准。
优选地,第一半模包括多个行和多个列的定位开口,其中一行和/一列分别包括多个定位开口。
例如可以考虑,电池单体借助定位装置、例如借助工业机器人布置在第一半模的定位开口中。
优选地,通过将片层元件定位在电池单体和第一半模之间并且接下来将电池单体布置在第一半模的定位开口中,使得片层元件变形。
优选地,片层元件在此借助电池单体被夹持在第一半模的定位开口中并且在此变形。
片层元件尤其分别被夹在定位开口壁和电池单体之间。
模具优选地包括具有凹模形状的第二半模,在该凹模形状中能至少部分地接纳电池单体。
第一半模和第二半模优选地能相对于彼此移动。
优选地,第二半模具有预先规定的型模的凹模形状。
第二半模优选地同样包括多个定位开口,在其中能分别接纳电池单体以对电池单体进行对准。
有益的可以是,第一半模和/或第二半模的定位开口分别构造为基本上柱形的、尤其是基本上圆柱形的。
优选地,第一半模的定位开口的内径大于电池单体的外径。
例如有益的可以是,第一半模的定位开口的内径基本上等于或小于电池单体的外径和片层元件的双倍材料厚度之和。
优选地,片层元件和相应的电池单体在此能被夹持在第一半模的定位开口之内。
有益的还可以是,第二半模的定位开口的内径基本上对应于电池单体的外径。
在方法的设计方案中规定,在平行的对准之后和/或在在预先规定的型模中对准之后使一个或多个电池单体平行于电池单体的纵轴线移动。
优选地,电池单体在此被移动靠至止挡部,该止挡部优选地垂直于电池单体的纵轴线布置。
在此有益的尤其可以是,电池单体以下述方式被移动靠至止挡部,即所有电池单体的底面在移动之后布置在唯一的平面中。
在方法的设计方案中规定,一个或多个电池单体平行于电池单体的纵轴线移动如此程度,使得所有电池单体的底面基本上布置在唯一的平面中。
例如可以考虑,所有电池单体被移动靠至止挡部。
在此尤其可以规定,第一半模和第二半模向彼此移动。
优选地,第一半模的定位开口和/或第二半模的定位开口在此包括止挡部。
对此替选地可以考虑,第一半模或第二半模包括止挡部,并且第二半模或者第一半模包括用于移动一个或多个电池单体的移动装置,借助其能使电池单体被移动靠至止挡部。
例如有益的可以是,移动装置包括一个或多个柱塞,其能移位到第一半模或第二半模的定位开口中。
对此替选地可以考虑,移动装置包括一个或多个喷嘴元件,其通入第一半模或第二半模的定位开口中。
优选地,在此通过将由片层元件和定位开口界定的压力腔置于负压来移动片层元件和/或布置在第一半模的相应的定位开口中的电池单体。
本实用新型还涉及一种电池设备,其包括一个或多个电池模块,
其中相应的电池模块包括:
框架元件;
底板元件;和
多个电池单体,
其中通过根据本实用新型的、用于固定电池单体的方法将电池单体固定在片层元件中,并且
其中片层元件和固定在片层元件中的电池单体安固在电池模块的底板元件处。
有益的尤其可以是,在其中固定有电池单体的片层元件尤其借助导热膏与电池模块的底板元件以材料配合的方式连接。
在片层元件变形之后、尤其在变形的片层元件冷却之后,变形的片层元件优选地构成保持体,借助该保持体保持电池单体。
本实用新型还涉及一种用于制造电池设备、尤其是根据本实用新型的电池设备的方法。
用于制造电池设备的方法优选地包括:
提供两个或多于两个电池模块;
沿着堆叠方向堆叠电池模块。
有益的可以是,电池设备的电池模块互相夹紧和/或在两个端部主体之间夹紧。
例如可以考虑,每两个相邻的电池模块层状地互相连接和/或互相夹紧。
根据本实用新型的、用于制造电池设备、尤其用于制造根据本实用新型的电池设备的方法优选地具有一个或多个与根据本实用新型的电池设备相关地描述的特征和/或优点。
附图说明
以下说明书和实施例附图描述了本实用新型的其他特征和/或优点。
在附图中:
图1示出了电池设备的实施方式的示意性纵剖面,该电池设备包括多个电池模块;
图2示出了图1的电池设备的电池模块的节段的示意性立体图;
图3示出了图2中的区域III的放大图;
图4示出了图1的电池设备的电池模块的部分节段的示意性立体图;
图5示出了图4的区域V的放大图;
图6示出了图1的电池设备的电池模块的节段的示意性俯视图;
图7从下方示出了图1的电池设备的电池模块的节段的示意性立体图;
图8从上方示出了图1的电池设备的电池模块的节段的示意性立体图;
图9示出了图7中的区域IX的放大图;
图10示出了图8中的区域X的放大图;
图11示出了图1的电池设备的电池模块的沿着图6中的线XI-XI的示意性剖视图;
图12示出了图1的电池设备的电池模块的沿着图6中的线XII-XII的示意性剖视图;
图13示出了图1的电池设备的电池模块的沿着图6中的线XIII-XIII的示意性剖视图;
图14示出了图1的电池设备的堆叠到彼此上的底板元件和间隔保持元件的节段的示意性立体图;
图15示出了图14的底板元件和间隔保持元件的节段的示意性立体分解图;
图16示出了图1的电池设备的调温元件的示意性俯视图;
图17示出了电池设备的另一个实施方式的节段的示意性立体图;
图18示出了电池设备的另一个实施方式的示意性立体图的节段;
图19示出了图18的电池设备的端部主体的示意性立体图的节段;
图20示出了用于固定电池单体的方法的实施方式的第一方法步骤的示意图;
图21示出了用于固定电池单体的方法的实施方式的接着图20的第一方法步骤的第二方法步骤的示意图;
图22示出了用于固定电池单体的方法的实施方式的接着图21的第二方法步骤的第三方法步骤的示意图;
图23示出了固定在变形的片层元件中的电池单体的示意图;
图24示出了固定在变形的片层元件中的电池单体的示意图,其中变形的片层元件构成保持体并且保持体与电池设备的电池模块的底板元件连接;
图25示出了图24中的区域XXV的放大图;
图26示出了电池设备的另一个实施方式的电池模块的框架元件的示意性立体图;
图27示出了图26中的区域XXVII的放大图;
图28示出了分解图中对应于图27的视图的视图;
图29示出了在沿图26中的箭头29的方向观察时图26的框架元件的示意性俯视图;和
图30示出了图29中的区域XXX的放大图。
相同的或功能等效的元件在所有附图中配设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1至图16示出了整体以100标记的电池设备的实施方式。
电池设备100优选地包括多个电池模块102。
有益的可以是,电池设备100的电池模块102构造为自承载式的。
优选地,相应的电池模块102包括框架元件104、底板元件106以及多个电池单体108。
优选地,电池设备100的一个或多个、尤其是所有电池模块102构造为相同的。
尤其可以考虑,电池设备100的所有电池模块102的框架元件104和/或底板元件106构造为相同的。
框架元件104优选地由塑料材料制成、尤其是注射成型。
框架元件104优选是塑料注射成型构件。
有益的可以是,底板元件106由金属材料制成。
电池模块102的底板元件106优选是铝板。有益的尤其可以是,电池模块的底板元件106包括AlMgSi0.5或由其构成。
借助金属的底板元件106优选地能将热量从相应的电池模块102的电池单体108导出。
电池单体108优选是伽伐尼电池单体、尤其是所谓的二次电池单体,其优选是可充电的。
有益的可以是,电池设备100的电池模块102沿着堆叠方向110布置或能沿着堆叠方向布置。
优选地,电池模块102包括在图中未以绘图的方式示出的电接触元件,借助其能通过将电池模块102沿着堆叠方向110堆叠将两个相邻的电池模块 102彼此串联。
有益的可以是,电池设备100的相应的电池模块102包括在图中未以绘图的方式示出的、用于检测电池模块102的电池单体108的单体电压和/或用于检测电池模块102的电池单体108的温度的检测装置。
有益的还可以是,电池设备100的相应的电池模块102包括在图中未以绘图的方式示出的、用于平衡电池模块102的电池单体108的平衡器。
例如可以考虑,相应的电池模块102包括第一接触元件和第二接触元件,其中第一接触元件和第二接触元件在堆叠方向110上布置在电池模块102的背离彼此的侧面上。
优选地,相应的电池模块102的第一接触元件和第二接触元件布置成,使得两个相邻的电池模块102的第一电池模块102的第一接触元件与两个相邻的电池模块102的第二电池模块102的第二接触元件彼此导电地接触。
优选地,底板元件106平行于堆叠方向110具有约2mm至约6mm的范围内的、例如约4mm的平均材料厚度109(参见图11和12)。
电池设备100优选地能布置成,使得电池模块102的堆叠方向110平行于重力方向G延伸。电池设备100在此尤其布置成“立式的”(参见图1)。
对此替选地可以考虑,电池设备100能布置成,使得电池模块102的堆叠方向110基本上垂直于重力方向G延伸。电池设备100在此尤其布置成“卧式的”。
电池模块102优选地包括至少约50个电池单体108。
例如可以考虑,电池模块102包括约200至约600个电池单体108、例如约 400个电池单体108。
优选地,电池模块102的框架元件104构造为环形封闭的。
优选地,电池模块102的框架元件104包括环形封闭的壁111。框架元件 104例如包括在图中未以绘图的方式示出的连接条,其布置在框架元件104的壁111的两个彼此对置的壁区段之间并且将它们互相连接。
在此有益的可以是,相应的电池模块102的框架元件104和底板元件106 限定尤其是罐形的接纳腔112,在其中接纳相应的电池模块102的电池单体 108。
电池模块102的接纳腔112优选地由电池模块102的框架元件104和底板元件106以及由相邻的电池模块102的底板元件106界定。
相应的电池模块102的框架元件104尤其在垂直于堆叠方向110延伸的方向上优选地包围电池模块102的所有电池单体108。
电池模块102的框架元件104优选地构成电池设备100的壳体区段114。
电池模块102的框架元件104在此尤其共同构成电池设备100的外壳116。
在此尤其可以规定,相应的框架元件104的壁111的表面构成电池设备 100的壳体118的表面的一部分。
因此,电池设备100的电池模块102的框架元件104在垂直于堆叠方向110 延伸的径向方向上优选地不由附加的围栏界定。
优选地,可以通过取消附加的围栏来减少电池设备100的制造成本。
有益的可以是,相应的电池模块102的框架元件104的壁111的表面被涂有、尤其是蒸镀有金属材料。在此优选地能提高电池设备100的电磁兼容性。
在电池设备100的图1至图16所示的实施方式中,相应的框架元件104尤其包括双层壁120,其包括内壁元件122和外壁元件124。
有益的可以是,电池模块102的电池单体108的纵轴线126基本上平行于电池模块102的堆叠方向110布置。
优选地,通过电池模块102的电池单体108的纵轴线126平行于电池模块 102的堆叠方向110的布置能使得电池模块102的框架元件104的外轮廓最佳地匹配于例如车辆中可用的结构空间。
尤其能最佳地利用例如车辆中可用的结构空间。
在此有益的可以是,可以通过将电池单体108的纵轴线126平行于电池模块102的堆叠方向110布置来提高电池设备100的电池模块102的接纳腔112的填充度。
优选地,能通过提高填充度来提高电池模块102和尤其是电池设备100的能量存储器容量。
为了提高填充度可以规定,电池单体108是圆单体。电池单体108在此尤其构造为相对于纵轴线126至少大致旋转对称的。
通过使用圆单体优选地能至少大致完全填满电池模块102的接纳腔112。
双层壁120的内壁元件112和/或外壁元件124优选地构造为环形封闭的。
优选地,通过设置外壁元件124和/或内壁元件122在即使外壁元件124失效的情况下、例如在碰撞事故中也能为相应的电池模块102的电池单体109提供封闭的外罩。
内壁元件122和/或外壁元件124优选地以基本上平行于彼此的方式布置。
内壁元件122和外壁元件124的彼此对置的壁区段在此尤其借助多个连接条128互相连接(参见图3和图5)。
优选地,连接条128平行于电池设备100的堆叠方向110延伸。
有益的可以是,连接条128例如以相对于彼此的规律的间隔布置。
优选地,可以分别利用调温介质尤其平行于电池设备100的堆叠方向110 穿流电池模块102的双层壁120。通过用调温介质穿流双层壁120优选地能对电池模块102的电池单体108进行调温。
优选地可以通过提供能用调温介质穿流的双层壁120、尤其通过用调温介质浸湿外壁元件124和/或内壁元件122来实现电池设备100的防火和/或改进的传播保护。
通过用调温介质浸湿外壁元件124和/或内壁元件122尤其可以阻碍、延缓和/或防止框架元件104的燃烧或熔化。
优选地通过提供能用调温介质穿流的双层壁120,尤其在用能导电的调温介质穿流双层壁120时,还能提高电池设备100的电磁兼容性(EMV)。
有益的还可以是,借助双层壁120能提供框架元件104的增加的机械强度。
优选地,框架元件104的双层壁120优选地至少在两侧界定相应的电池模块102的调温腔130(参见图11)。调温腔130优选是环形封闭的。
相应的电池模块102的调温腔130在堆叠方向110上优选地还由电池模块 102的底板元件106和相邻的电池模块102的底板元件106界定(参见图1)。
电池模块102的底板元件106在此优选地包括一个或多个通入电池模块 102的调温腔130中的通孔132。
通孔132例如是圆形的。
为了清楚起见在图3和图5中仅个别通孔132标有附图标记。
优选地,调温腔130除了通孔132之外完全由相应的电池模块102的内壁元件122、外壁元件124、底板元件106和相邻的电池模块102的底板元件106 界定。
相应的电池模块102的调温腔130在垂直于电池设备100的堆叠方向110 截取的横截面中优选地具有调温腔轮廓。
相邻的电池模块102的调温腔130尤其借助电池模块102的底板元件106 的通孔132优选地以流体的方式互相连接。
通孔132在此尤其构成调温介质入口和/或调温介质出口,借助其能将调温介质导入相应的电池模块102的调温腔130中和/或能从其中导出。
调温腔130尤其分别构成相应的电池模块102的调温装置137的调温通道 135。
有益的可以是,通孔132基本上沿着线布置。通孔132沿着线优选地以相对于彼此的规律的间隔布置。在此尤其可以规定,底板元件106的通孔132沿着线布置,该线沿着相应的电池模块102的调温腔130的调温腔轮廓延伸。
电池设备100的相应的电池模块102优选地包括两个密封元件134。
借助电池模块102的密封元件134例如能实现根据保护等级IP 6K9K的密封效果。
优选地,在电池模块102的框架元件104和底板元件106之间布置有第一密封元件134。
有益的可以是,在相邻的电池模块102的底板元件106和框架元件104之间布置有第二密封元件134。
例如有益的可以是,在制造框架元件104时将密封元件134注塑到框架元件104处。
对此替选地或补充地可以是,一个或多个密封元件134被注塑到底板元件106处,而尚待说明的保持体被注塑到底板元件106处。
例如可以考虑,在底板元件106的背离彼此的侧面上分别将密封元件134 注塑到底板元件106处。
对此替选地可以考虑,以独立于框架元件104和/或以独立于尚待描述的保持体的方式制造密封元件134。优选地以独立于框架元件104和/或以独立于保持体的方式制造的密封元件134被放入到框架元件104的密封元件接纳槽中。
电池模块102的密封元件优选地包括第一密封区段136和第二密封区段 138(参见图3、图5、图10和图11)。
第一密封区段136和/或第二密封区段138优选是环形封闭的。
密封元件134的第一密封区段136和第二密封区段138优选地分别包括密封唇,为了清楚起见在图中未以附图标记标示该密封唇。
例如,第一密封区段136和第二密封区段138例如借助一个或多个条元件 140互相连接(参见图5、图10和图12)。
优选地,密封元件134在此构成为一件式的。
有益的可以是,径向地在通孔132沿着其布置的线之内和径向地在通孔 132沿着其布置的线之外分别布置密封元件134的密封区段136、138。
密封元件134的密封区段136、138优选是环形封闭的并且尤其是基本上平行于通孔132沿着其布置的线延伸。
优选地,电池设备100的相应的电池模块102包括一个或多个间隔保持元件142,电池模块102的底板元件106借助一个或多个间隔保持元件以基本上平行于彼此的方式布置或能布置(参见图14和图15)。
有益的可以是,电池模块102的间隔保持元件142构造为稳定压力的。
优选地,电池模块102的间隔保持元件142尤其在平行于电池设备100的堆叠方向110延伸的方向上具有比电池模块102的框架元件104更高的压力稳定性。
间隔保持元件142在此优选地包括金属材料或由其构成。
间隔保持元件142尤其被插入相应的电池模块102的框架元件104中。
相应的电池模块102的框架元件104优选地包括多个接纳部144,其中在每个接纳部144中优选地布置有间隔保持元件142(参见图12)。
有益的可以是,间隔保持元件142构造为基本上柱形的。
优选地,相应的电池模块100的间隔保持元件142在垂直于电池设备100 的堆叠方向110延伸的方向上布置在电池模块102的框架元件104的双层壁 120之外。
有益的可以是,两个相邻的电池模块102的间隔保持元件142在电池设备 100的堆叠方向110上对齐地布置(参见图14和图15)。
间隔保持元件142优选地分别包括布置在间隔保持元件142的背离彼此的侧面处的两个贴靠面146(参见图5、图10和图12)。
优选地,相应的间隔保持元件142以第一贴靠面146贴靠或能贴靠在相应的电池模块102的底板元件106处并且以第二贴靠面146贴靠在相邻的电池模块102的底板元件106处或能贴靠到相邻的电池模块102的底板元件106处。
在此优选地,尤其平行于堆叠方向110能实现从间隔保持元件142到底板元件106的力导入。
在此尤其地,能将压力从间隔保持元件142传递到贴靠在间隔保持元件142的贴靠面146处的底板元件106上。
有益的可以是,间隔保持元件142的两个贴靠面146彼此之间具有基本上对应于电池模块102的框架元件104的壁111、尤其是双层壁120的平行于堆叠方向110截取的高度150(参见图12)的间隔148。
在此优选地可以防止,电池模块102的包括塑料材料或由其构成的框架元件104由于平行于电池设备100的堆叠方向110作用在电池模块102上的夹紧力而被压缩。
优选地,相应的电池模块102的间隔保持元件142是栓元件152或套筒元件154。
构造为套筒元件154的间隔保持元件142优选地构造为空心柱形的。
尤其可以考虑,相应的电池模块102的间隔保持元件142在垂直于电池设备100的堆叠方向110上截取的横截面中基本上构造为圆形的或圆环形的。
间隔保持元件142尤其构造为相对于其纵轴线旋转对称的。
间隔保持元件142例如包括间隔保持区段156,在其中间隔保持元件142 尤其构造为柱形的、例如圆柱形的。
间隔保持区段156优选地在间隔保持元件142的贴靠面146之间延伸。
有益的还可以是,间隔保持元件142还包括引入区段158,在其中间隔保持元件142尤其构造为柱形的、例如圆柱形的。
间隔保持元件142的引入区段158优选地能被引入在电池设备100的堆叠方向110上相邻的间隔保持元件142的间隔保持区段156中。
在电池设备100的图1至图15所示的实施方式中,电池设备100的电池模块102例如借助间隔保持元件142互相夹紧。
间隔保持元件142在此优选地分别包括螺纹元件160,其中在电池设备 100的堆叠方向110上相邻的间隔保持元件142能互相螺接(参见图12)。
例如可以考虑,间隔保持元件142的引入区段158包括外螺纹和/或间隔保持元件142的间隔保持区段156包括内螺纹。
在此有益的可以是,每两个相邻的电池模块102互相夹紧和/或螺接。
对此替选地可以考虑,电池设备100的电池模块102借助被引导穿过间隔保持元件142的夹紧元件162夹紧,其在图1和图12中以虚线示出。
优选地,电池设备100的夹紧元件162被引导穿过构造为套筒元件154的间隔保持元件142。
在此可以规定,电池设备100的电池模块102借助夹紧元件162在两个端部主体164之间被夹紧或能被夹紧。
两个端部主体164例如包括金属材料或者由其构成,尤其是由钢或铝构成。
有益的可以是,两个端部主体164包括在图中未以绘图的方式示出的紧固元件,借助其能将电池设备100安固在支撑结构处、例如车辆的支撑结构处。因此有益的可以是,电池设备100能仅借助端部主体164安固在支撑结构处。
对此替选地或补充地可以考虑,电池设备100的电池模块102还分别包括一个或多个其他的紧固元件,借助其能将电池设备100安固在支撑结构处。
优选地,通过夹紧电池模块102,基本上未对电池模块102的电池单体108 尤其平行于相应的电池模块102的电池单体108的纵轴线126和/或平行于堆叠方向110地施加力。
有益的可以是,夹紧元件162是所谓的拉杆。
例如,夹紧元件162包括例如钢或铝的金属材料或由其构成。
构造为夹紧元件162的拉杆例如分别包括金属棒,其具有在图中未以绘图的方式示出的螺纹。
为了夹紧电池模块102,棒优选地平行于堆叠方向110布置。
例如为了在两个端部主体164之间夹紧电池模块102,将螺纹元件166、尤其是螺母元件拧到相应的夹紧元件162上。
在此有益的可以是,用夹紧力将电池模块102在堆叠方向110上夹紧,该夹紧力对应于夹紧元件162的材料的上屈服极限的最高约30%、例如最高约 50%的应力。
优选地,电池设备100的电池模块102在其夹紧之前尤其在电池设备100 的堆叠方向110上互相挤压。
在此有益的可以是,电池模块102的密封元件134在挤压电池模块102时在框架元件104和底板元件106之间变形、尤其是压缩。
优选地,电池模块102的框架元件104包括平行于电池设备100的堆叠方向110突出远离框架元件104的一个或多个堆叠突出部168(参见图11至图13)。
有益的还可以是,电池模块102的框架元件104包括一个或多个堆叠凹部 170,在该一个或多个堆叠凹部中能分别接纳相邻的电池模块102的框架元件 104的堆叠突出部168。
相应的框架元件104的堆叠突出部168和堆叠凹部170优选地布置在框架元件104的背离彼此的侧面上(参见图9和图10)。
优选地,借助堆叠突出部168和/或借助堆叠凹部170能使电池设备100的电池模块102在堆叠方向110上的堆叠变得容易。
有益的还可以是,相应的电池模块102的框架元件104与电池模块102的底板元件106以力配合和/或形状配合的方式连接或能连接、例如夹住。
优选地,相应的电池模块102的框架元件104包括一个或多个锁定突出部 172。
优选地,相应的电池模块102的底板元件106还包括一个或多个锁定凹部 174,框架元件104的锁定突出部172能被引入该锁定凹部中(参见图7至图12)。
框架元件104的锁定突出部172优选地分别包括两个锁定元件176。优选地,锁定突出部172的锁定元件176分别包括锁定钩。为了清楚起见,锁定钩在图中不以附图标记进行标示。
在图7至图12中,锁定突出部172和锁定凹部174径向地布置在相应的电池模块102的框架元件104之内。
对此替选地可以考虑,锁定突出部172径向地布置在相应的电池模块102 的框架元件104的壁111之外、尤其是径向布置在双层壁120之外。
在此有益的尤其可以是,相应的电池模块102的底板元件106的、界定相应的电池模块102的接纳腔112的部分不具有锁定凹部174并且因此尤其不具有通孔。
因此,例如可以使得用灌注料至少部分地灌注接纳腔112变得容易和/或使得借助灌注料将电池单体108安固在底板元件106处变得容易。
当框架元件104与底板元件106以力配合和/或形状配合的方式连接、尤其是夹住时,锁定突出部172的两个锁定元件176的锁定钩优选地在后接合相应的电池模块102的底板元件106。
框架元件104在圆周面处优选地还包括加固结构178、例如加固肋结构 180。
借助加固结构178优选地能增加例如注射成型的框架元件104的刚性。
框架元件的加固肋结构178优选地包括多个肋元件182。
电池模块102的优选地包括金属材料或由其构成的底板元件106尤其在垂直于电池设备100的堆叠方向110延伸的方向上优选地形成电池设备100的外表面184的一部分(参见图1和图11)。
底板元件106尤其形成电池设备100的外表面184的环形封闭的部分。尤其地,电池模块102的底板元件106分别构成电池设备100的外表面184的环形封闭的表面区段。
通过电池模块102的底板元件106构成的环形封闭的表面区段在电池设备100的堆叠方向110上优选地通过电池模块102的框架元件104彼此分隔。
如果电池模块102的底板元件106延伸至电池设备100的外表面184,则能借助底板元件106优选地将热量排出至电池设备100的外表面184。
相应的电池模块102的电池单体108优选地与电池模块102的底板元件 106热联接。
例如可以考虑,相应的电池模块102的电池单体108借助导热胶和/或借助灌注料与电池模块102的底板元件106热联接。
优选地,相应的电池模块102的电池单体108被安固在电池模块102的底板元件106处。
电池单体108和底板元件106在此尤其不处于直接的材料接触。
在此借助底板元件106尤其能实现电池设备100的被动调温。
尤其通过底板元件106形成电池设备100的外表面184的一部分,能借助底板元件106将热量导出至电池设备100的外表面184。
在此尤其能借助底板元件106来冷却相应的电池模块102的电池单体108。
在此有益的可以是,底板元件106具有至少约100W/m*K、例如至少约 150W/m*K的热导率。
如果底板元件106包括铝、尤其是AlMgSi0.5或由其构成,则该底板元件优选地具有约186W/m*K的热导率。
在电池设备100的未以绘图的方式示出的实施方式中可以考虑,电池模块102的底板元件106垂直于电池设备100的堆叠方向110至少局部地、例如环形闭合地突出于电池模块102的框架元件104。
可以规定,电池设备100包括冷却体和/或调温元件,其与电池设备100 的一个或多个底板元件、优选地与所有底板元件106热联接。
冷却体优选地包括一个或多个冷却肋。
冷却体和/或调温元件在此尤其布置在电池设备100的外表面184处。
优选地,冷却体尤其分别在电池设备100的外表面184的由电池模块102 的相应的底板元件106构成的部分处与电池设备100的一个或多个、优选地所有底板元件106处于直接的材料接触。
有益的还可以是,底板元件106包括一个或多个在图中未以绘图的方式示出的调温通道、例如调温通道结构。
优选地能借助调温介质穿流底板元件106的调温通道、尤其是调温通道结构。
例如可以考虑,底板元件106构造为多层的并且界定调温通道、尤其是调温通道结构。
例如借助吹胀来制造底板元件106的调温通道结构。
有益的可以是,通过将调温通道设置在底板元件106中能借助底板元件106实现电池设备100的主动调温。
优选地,电池模块102还包括用于保持相应的电池模块102的电池单体 108的保持体186。
保持体186尤其以材料配合的方式优选地与相应的电池模块102的底板元件106连接。
保持体186尤其构造为一件式的。
保持体186优选地包括塑料材料或由其构成。
保持体186尤其是注射成型构件、尤其是一件式的注射成型构件。
保持体186优选地包括多个接纳开口188,在其中分别接纳电池模块102 的电池单体108。
为了清楚起见,在图3和图5中仅各个接纳开口188标示有附图标记。
例如可以考虑,保持体186包括约200至约600个接纳开口188、例如约400 个接纳开口188。
保持体的接纳开口188的数量优选地基本上对应于电池模块102的电池单体108的数量。
优选地,电池模块102的保持体186包括蜂窝结构190或通过蜂窝结构190 构成。
保持体186的蜂窝结构190优选地包括多个尤其是多边形的保持元件192,其界定接纳开口188。
保持元件192例如是规则的六边形。
优选地,保持元件192布置成分别与多个其他保持元件192相邻。
例如可以考虑,蜂窝结构190的保持元件192布置成分别与其他六个保持元件192相邻。
保持元件192的接纳开口188优选地由多个保持元件隔片194、例如由相应地六个保持元件隔片194界定。
优选地,相邻的保持元件192的多个保持元件隔片194在结196处互相连接。
有益的尤其可以是,三个相邻的保持元件192的三个保持元件隔片194在结196处互相连接。
优选地,保持体186分别被注塑到电池模块102的底板元件106处。
在此有益的可以是,保持体186包括布置在多个结196处的连接区域198,保持体186在该连接区域处分别与底板元件106例如以材料配合的方式连接。
优选地,保持体186在连接区域198处被注塑到底板元件106处。
例如可以考虑,连接区域198布置在保持体186的约50%的结196处。
替选于图1至图6和图11至图15所示的保持体186,相应的电池模块102可以包括仅在图11中以虚线示出的用于保持电池单体108的保持体186。
相应的电池模块102的电池单体108在此优选地借助灌注料199以材料配合的方式与电池模块102的底板元件106连接。
灌注料199例如包括聚氨酯、硅树脂和/或环氧树脂。
电池单体108尤其嵌入到灌注料199中。
灌注料199在此尤其构成图11中以虚线示出的保持体186。
有益的可以是,电池单体108部分地或完全地嵌入到灌注料199中。
例如可以考虑,相应的电池单体108的关于其平行于电池单体108的纵轴线126测量的长度的至少约30%、例如至少约50%嵌入到灌注料199中。
优选地,相应的电池模块102的电池单体108借助灌注料199与底板元件 106热联接和/或与其电绝缘。
有益的可以是,电池单体108借助灌注料199以距底板元件106约0.2mm 至约1.5mm范围内的、优选地约0.3mm至约1mm范围内的间隔布置。
优选地,相应的电池模块102的两个密封元件134尤其以材料配合的方式与电池模块102的底板元件106连接。
密封元件134在此优选地分别被注塑到底板元件106处。
电池模块102的两个密封元件134优选地在底板元件106的两个彼此对置的侧面处被注塑到底板元件106处。
底板元件106优选是混合构件、尤其是金属-弹性体混合构件。
优选地,电池设备100的一个、多个或所有电池模块102分别包括在图中未以绘图的方式示出的、用于对相应的电池模块102的接纳腔112排气的排气元件。
有益的尤其可以是,每个单个电池模块102相应地包括排气元件。
优选地,相应的电池模块102的排气元件布置在电池模块102的框架元件 104处。
例如可以考虑,排气元件包括爆裂元件和/或压力平衡元件或通过其构成。
如果电池设备100的所有电池模块102分别包括排气元件,则优选地可以实现特别短的排气路径,从而可以将热的气体尽可能直接地被引导至电池设备100的周围环境。
优选地在此能防止从电池模块102的电池单体108到相同的电池模块102 的其他电池单体108上和/或相邻的电池模块102的电池单体108上的热失控的传播。
有益的还可以是,电池设备100的电池模块102分别包括在图中未以绘图的方式示出的传播保护元件。
优选地,相应的电池模块102的传播保护元件包括耐高温的和/或隔热的材料、例如石棉无纺布和/或玻璃纤维无纺布。
传播保护元件例如与电池模块的底板元件106连接、例如粘接。
有益的可以是,电池模块102的传播保护元件布置在底板元件106的背离电池模块102的接纳腔112的侧面上。
电池模块102的传播保护元件在此优选地界定相邻的电池模块102的接纳腔112。
通过设置传播保护元件优选地能防止从电池模块102的电池单体108到相邻的电池模块102的电池单体108上的热失控的传播。
图1至图16所示的电池设备100例如还包括一个或多个调温元件200,其分别布置在两个相邻的电池模块102之间。
这种调温元件200例如在图16中示出。
优选地,调温元件200具有垂直于电池设备100的堆叠方向110截取的横截面,其基本上对应于电池设备100的电池模块102的接纳腔112的垂直于电池设备100的堆叠方向110截取的横截面。
例如有益的可以是,调温元件200包括电气的电阻加热元件或通过其构成。
优选地,调温元件200(其包括电气的电阻加热元件或通过其构成)构成了传播保护元件。
调温元件200(其包括电气的电阻加热元件或通过其构成)优选地包括耐高温材料。
对此替选地或补充地可以考虑,调温元件200(其分别布置在两个相邻的电池模块102之间)包括一个或多个调温通道,通过其能传导调温介质、例如冷却液体或加热液体。
在此有益的可以是,借助吹胀方法来制造调温元件200。
优选地,调温元件200分别包括两个或多于两个调温分区202,在其中能调节彼此不同的温度。
尤其地,调温元件200在调温分区202中具有彼此不同的加热功率。
例如可以考虑,调温元件202包括径向内部的调温分区204和径向外部的调温分区206。
径向外部的调温分区206优选地包围径向内部的调温分区204。
有益的可以是,调温元件200在径向外部的调温分区206中具有比径向内部的调温分区204更高的与面积相关的加热功率。
优选地,可以通过提供具有多个调温分区204的调温元件200实现对各组电池单体108的选择性升温。尤其地,在此能均衡电池模块102的电池单体108 的温度。
优选地,通过均衡电池模块102的电池单体108的温度能实现较高的最大充电电流并且进而尤其能实现充电时间的缩短。
尤其地,还能实现电池模块102的电池单体108的较均匀的放电。
电池设备100的图17所示的实施方式与电池设备100的图1至图16所示的实施方式的区别主要在于,框架元件104和底板元件106由金属材料制成。
优选地,框架元件104在此构成间隔保持元件142。
有益的可以是,框架元件104和/或底板元件106一件式地由金属材料、例如铝制成。
例如可以考虑,框架元件104和底板元件106是一件式的铝压铸件。
对此替选地可以考虑,底板元件106以材料配合的方式与框架元件104连接、尤其是焊接,例如借助搅拌摩擦焊接。
通过将底板元件106和框架元件104以材料配合的方式连接,优选地能实现底板元件106和框架元件104的热和/或机械联接。
尤其能实现从底板元件106到框架元件104的金属热传导。
优选地,框架元件104包括一个或多个热传导元件208、尤其是一个或多个冷却肋210,其尤其布置在框架元件104的外表面184处。
例如可以考虑,冷却肋210平行于堆叠方向110布置。
尤其地,调温装置137包括一个或多个热传导元件208、尤其是冷却肋210。
优选地,借助热传导元件208、尤其是借助冷却肋210能扩大框架元件104 的外表面184。
框架元件104的外表面184与框架元件104的内表面之比优选为至少约 1.3:1、优选为至少约1.5:1。
有益的还可以是,调温装置137除了热传导元件208还包括在图中未以绘图的方式示出的鼓风机,借助鼓风机能向热传导元件208吹风以便从热传导元件排出热量。
对此替选地或补充地可以考虑,能通过车辆移动时的迎面风向热传导元件208吹风以便从其排出热量。
此外,电池设备100的图17所示的实施方式在结构和功能方面与电池设备100的图1至图16所示的实施方式相符,从而就此而言参照其前面的描述即可。
电池设备100的图18和图19所示的实施方式与电池设备100的图1至图16 所示的实施方式的区别基本上在于,电池设备100的一个或两个端部主体164 包括用于将调温介质分配到电池模块102的调温通道135中的分配器结构201。
有益的可以是,借助分配器结构201能将调温介质导入到电池模块102的双层壁120、尤其是调温腔130中,其与端部主体164相邻地布置。
端部主体164在此例如包括覆盖元件203和尤其是环形封闭的边缘元件 205。
边缘元件205平行于堆叠方向110优选地突出于覆盖元件203并且例如起机械稳定作用。
在电池设备100的图18和图19所示的实施方式中,各个连接条128a平行于电池设备100的堆叠方向110的高度基本上对应于电池模块102的框架元件 104的高度。
基于连接条128a,在电池模块102的双层壁120、尤其在调温腔130中构成调温室207,其尤其以流体作用的方式彼此分隔。
在此有益的可以是,密封元件134的条元件140贴靠在连接条128a处。
优选地,可以借助密封元件134、尤其借助密封元件134的条元件140密封调温室207。
布置在相应的调温室207之内的连接条128b优选地不完全以流体作用的方式分隔相应的调温室207。
例如在此可能的是,布置在相应的调温室207之内的连接条128b平行于电池设备100的堆叠方向110的高度小于电池模块102的框架元件104的高度。
为了能将调温介质导入到框架元件104的双层壁120的调温室207中,一个或多个端部主体164尤其包括分配器结构201的多个分配通道209。
分配器通道209在此例如包括入流通道209a和/或回流通道209b。
有益的可以是,相应的分配器通道209包括在图中未以绘图的方式示出的转向部,其布置在边缘元件205中。
借助转向部优选地能将调温介质转向约90°。
分配器通道209、尤其是入流通道209a和/或回流通道209b优选地分别在边缘元件165的垂直于堆叠方向110布置的端侧处在分配器开口211处接通 (münden)。
例如有益的可以是,三个分配器开口211分别指向一个调温室207内部。
在此尤其可以考虑,指向一个调温室207内部的是仅入流通道209a的分配器开口211和/或仅回流通道209b的分配器开口211。
有益的尤其可以是,仅入流通道209a的分配器开口211和/或仅回流通道 209b的分配器开口211分别交替地指向相邻的调温室207内部。
优选地在此能调节框架元件104的至少大致恒定的温度。
此外,电池设备100的图18和图19所示的实施方式在结构和功能方面与电池设备100的图1至图16所示的实施方式相符,从而就此而言参照其前面的描述即可。
图20至图22示出了用于固定电池单体108的方法的实施方式的不同的方法步骤。
在该方法中,电池单体108、尤其是圆单体尤其通过片层元件212的塑性变形固定在片层元件212中。
片层元件212例如是能热成型的片层元件212。
片层元件212优选地包括塑料材料或由其构成。
片层元件212尤其包括电绝缘材料或由其构成。
例如有益的可以是,片层元件212包括例如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP) 的聚烯烃,或由其构成。
优选地,片层元件212包括低密度聚乙烯(LDPE)。
片层元件212例如是热缩膜。
此外例如可以考虑,片层元件包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)或由其构成。
优选地,电池单体108在其被固定在片层元件212中之前尤其借助模具214相对于彼此对准。
模具214尤其包括具有凹模形状的第一半模216,在其中能至少部分地接纳电池单体108。
第一半模216尤其具有预先规定的型模的凹模形状。
模具214优选地包括具有凹模形状的第二半模218,在该凹模形状中能至少部分地接纳电池单体108。
第一半模216和第二半模218优选地能相对于彼此移动。
第一半模216尤其是基体元件220。
第一半模216尤其构成成型元件222。
第一半模216优选地包括多个定位开口224,在其中分别能接纳电池单体 108以对电池单体108进行对准。
尤其可以考虑,第一半模216包括多个行和多个列的定位开口224,其中一行和/一列分别包括多个定位开口224。
优选地,第二半模218同样具有预先规定的型模的凹模形状。
第二半模218优选地同样包括多个定位开口224,在其中能分别接纳电池单体108以对电池单体108进行对准。
有益的可以是,第一半模216和/或第二半模218的定位开口224分别构造为基本上柱形的、尤其是基本上圆柱形的。
优选地,第一半模216的定位开口224的内径226大于电池单体108的外径 228。
例如有益的可以是,第一半模216的定位开口224的内径226基本上等于或小于电池单体108的外径228和片层元件212的双倍材料厚度230之和。
有益的还可以是,第二半模的定位开口的内径232基本上对应于电池单体108的外径228。
电池单体108优选地布置在第一半模216的定位开口224中。
有益的可以是,在此使用在图中未以绘图的方式示出的定位装置、例如工业机器人。
优选地,电池单体108布置在多个行和多个列的预先规定的型模中。
例如可以考虑,电池单体108在预先规定的型模的行方向上彼此之间分别具有相同的第一间隔。
有益的还可以是,电池单体108在预先规定的型模的列方向上彼此之间分别具有相同的第二间隔。
在此可以规定,在行方向上的第一间隔小于或大于在列方向上的第二间隔。
优选地,通过将片层元件212定位在电池单体108和第一半模216之间并且接下来将电池单体108布置在第一半模216的定位开口224中,使得片层元件212变形。
优选地,片层元件212和相应的电池单体108在此被夹持在第一半模216 的定位开口224之内并且在此变形。
片层元件212尤其分别被夹在定位开口壁234和电池单体108之间。
在将电池单体108固定在片层元件212中之前,优选地首先借助模具214 将电池单体以平行于彼此的方式对准和/或在预先规定的型模中对准(参见图 21)。
电池单体108在此尤其布置成,使得电池单体108的纵轴线126以平行于彼此的方式布置。
在平行的对准之后和/或在在预先规定的型模中对准之后,优选地使一个或多个电池单体108平行于电池单体108的纵轴线126移动(参见图22)。
优选地,电池单体108在此被移动靠至止挡部236,该止挡部优选地垂直于电池单体108的纵轴线126布置。
电池单体108在此优选地以下述方式被移动靠至止挡部236,即所有电池单体108的底面238在移动之后布置在唯一的平面中。
有益的可以是,第一半模216和第二半模218朝向彼此移动,以便将电池单体108的底面238布置在一个平面中。
例如在此可以考虑,第一半模216的定位开口224和/或第二半模218的定位开口224包括或构成止挡部236。
对此替选地可以考虑,第二半模218包括止挡部236并且第一半模216包括在图中未以绘图的方式示出的、用于移动一个或多个电池单体108的移动装置,借助移动装置能使电池单体移动靠至第二半模218的止挡部236。
例如可以考虑,移动装置包括一个或多个柱塞,其能移位到第一半模216 的定位开口224中。
对此替选地可以考虑,移动装置包括一个或多个喷嘴元件,其通入第一半模216的定位开口224中。
优选地,在此通过将由片层元件212和定位开口224界定的压力腔240置于负压来移动片层元件212和/或布置在相应的定位开口224中的电池单体108。
尤其地,在定位开口224中移动片层元件212和布置在第一半模216的相应的定位开口224中的电池单体108。
优选地,通过对片层元件212进行升温和/或通过接下来对片层元件212 进行冷却将电池单体108固定在片层元件212中。
片层元件212优选地收缩到电池单体108上。
片层元件212尤其是仅收缩到电池单体108的部分区域上。
优选地,电池单体108不完全由片层元件212包围。
例如有益的可以是,片层元件212仅在电池单体108的在电池单体108的纵轴线126的方向上的第一侧面上收缩到电池单体上。
例如可以规定,片层元件212分别收缩到电池单体108上直至相应的电池单体108的长度242的最多约50%。
优选地,片层元件212分别收缩到电池单体108上直至相应的电池单体 108的长度242的至少约10%、尤其至少约20%、例如至少约30%。
片层元件212在电池单体108固定之后优选地以罐形的形式贴靠在电池单体108处。
尤其可以规定,片层元件212最多约50%贴靠在相应的电池单体108的外侧面244处。
优选地,片层元件212至少约10%、例如至少约20%、优选地至少约30%贴靠在相应的电池单体108的外侧面244处。
有益的还可以是,片层元件在电池单体108固定之后完全贴靠在相应的电池单体108的底面238处。
冷却的片层元件212优选地基本上是刚性的。
塑性变形的片层元件212优选地构成电池模块102的保持体186(参见图 23至图25)。
图24和图25示出了电池模块102的底板元件106,其中片层元件212和固定在片层元件212中的电池单体108安固在电池模块102的底板元件106处。
优选地,片层元件212与底板元件106尤其借助导热膏246以材料配合的方式连接(参见图25)。
电池设备100的电池模块102的框架元件104的图26至图30所示的实施方式与电池设备100的电池模块102的框架元件104的图18所示的实施方式的区别基本上在于,框架元件104包括多件式构造的框架元件基体250。
有益的可以是,框架元件基体250在其垂直于电池设备100的堆叠方向 110布置的端侧处包括用于接纳密封元件134的接纳槽251。
例如可以考虑,框架元件基体250在其垂直于电池设备100的堆叠方向 110布置的端侧处分别包括用于接纳密封元件134的两个接纳槽251,其中布置在相应的端侧处的两个接纳槽251尤其以基本上平行于彼此的方式布置。
框架元件104优选地由金属材料、例如由铝制成。
有益的可以是,框架元件104通过铝压铸制成。
框架元件基体250尤其包括多个框架元件基体部件252。
框架元件基体部件252优选是铝压铸件。
有益的可以是,框架元件基体部件252以形状配合的方式互相连接或能互相连接。
有益的尤其可以是,多个以形状配合的方式互相连接的框架元件基体部件252构成环形封闭的框架元件104的框架元件基体250。
框架元件基体部件252优选地分别包括形状配合元件254,借助其能使框架元件基体部件252以形状配合的方式互相连接。
有益的可以是,框架元件基体部件252能以拼图方式互相连接。
框架元件基体部件252尤其能以对接方式互相连接。
优选地,框架元件基体部件252分别包括两个或多于两个形状配合元件 254。
框架元件基体部件252尤其能在平行于电池设备100的堆叠方向110延伸的方向上互相连接。
有益的可以是,框架元件基体部件252能借助榫槽连接、例如借助燕尾连接以形状配合的方式互相连接。
例如可以考虑,能互相连接的形状配合元件254构造为连接槽256和连接肋258。
有益的可以是,连接槽256和/或连接肋258平行于电池设备100的堆叠方向110布置和/或平行于电池设备100的堆叠方向110延伸。
在垂直于堆叠方向110截取的横截面中,连接槽256和/或连接肋258优选地构造为基本上彼此互补的。
例如有益的可以是,连接槽256和/或连接肋258垂直于电池设备100的堆叠方向110具有梯形的、尤其是形式为等腰梯形的横截面。
框架元件基体部件252尤其是框架元件基体250的角部件260和/或侧部件262。
例如可以考虑,框架元件基体250包括多个、例如四个角部件260和/或框架元件基体250包括多个侧部件262,其中一个或多个侧部件262相应地布置或能布置在两个角部件260之间。
例如可以考虑,构造为角部件260的框架元件基体部件252包括两个连接肋258,其中构造为侧部件262的框架元件基体部件252包括一个或两个连接槽256。
有益的可以是,框架元件基体部件252的形状配合元件254分别布置在框架元件基体部件252的连接条128处或构造在该处。
有益的可以是,框架元件基体250的框架元件基体部件252分别包括一个或多个调温室207。
优选地,所有连接条128平行于电池设备100的堆叠方向110的高度基本上对应于电池模块102的框架元件104的高度。
尤其地,借助连接条128能平行于电池设备100的堆叠方向110传导调温介质。
此外,电池设备100的电池模块102的框架元件104的图26至图30所示的实施方式在结构和功能方面与电池设备100的电池模块102的框架元件104的图18所示的实施方式相符,从而就此而言参照其前面的描述即可。
以下为特别的实施方式:
实施方式1:
电池设备(100),其中电池设备(100)包括一个或多个电池模块(102),其中相应的电池模块(102)包括:
框架元件(104);
底板元件(106);和
多个电池单体(108)。
实施方式2:
根据实施方式1所述的电池设备(100),其特征在于,电池模块(102) 沿着堆叠方向(110)布置或能沿着堆叠方向(110)布置。
实施方式3:
根据实施方式2所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102) 的框架元件(104)构成电池设备(100)的壳体区段。
实施方式4:
根据实施方式2或3所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102) 的电池单体(108)的纵轴线(126)基本上平行于电池模块(102)的堆叠方向(110)布置。
实施方式5:
根据实施方式2至4中任一项所述的电池设备,其特征在于,电池单体 (108)是圆单体。
实施方式6:
根据实施方式2至5中任一项所述的电池设备,其特征在于,电池设备 (100)包括两个端部主体(164),其中电池设备(100)的电池模块(102) 优选地布置在两个端部主体(164)之间。
实施方式7:
根据实施方式6所述的电池设备,其特征在于,两个端部主体(164)包括紧固元件,借助其能将电池设备(100)安固在支撑结构处、例如车辆的支撑结构处。
实施方式8:
根据实施方式2至7中任一项所述的电池设备,其特征在于,电池设备 (100)的电池模块(102)互相夹紧或能互相夹紧。
实施方式9:
根据实施方式2至8中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)包括密封元件(134)。
实施方式10:
根据实施方式2至9中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)的电池单体(108)安固在电池模块(102)的底板元件(106) 处。
实施方式11:
根据实施方式2至10中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)的框架元件(104)包括或构成调温装置(137)。
实施方式12:
根据实施方式2至11中任一项所述的电池设备,其特征在于,电池设备 (100)的一个、多个或所有电池模块(102)分别包括用于对相应的电池模块(102)的接纳腔(112)进行排气的排气元件。
实施方式13:
根据实施方式2至12中任一项所述的电池设备,其特征在于,电池设备 (100)的所有电池模块(102)或电池设备(100)的多于50%的电池模块(102)构造为相同的。
实施方式14:
根据实施方式2至13中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)包括传播保护元件。
实施方式15:
根据实施方式2至14中任一项所述的电池设备,其特征在于,电池设备 (100)包括一个或多个调温元件(200),其相应地布置在两个相邻的电池模块(102)之间。
实施方式16:
根据实施方式2至15中任一项所述的电池设备,其特征在于,框架元件 (104)和/或底板元件(106)尤其一件式地由金属材料、例如铝制成。
实施方式17:
根据实施方式2至16中任一项所述的电池设备,其特征在于,框架元件 (104)由塑料材料制成和/或底板元件(106)由金属材料制成。
实施方式18:
根据实施方式2至17中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)包括电接触元件,借助其能通过将电池模块(102)沿着堆叠方向(110)的堆叠将两个相邻的电池模块(102)彼此串联。
实施方式19:
根据实施方式2至18中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)包括一个或多个间隔保持元件(142),电池模块(102)的底板元件(106)借助一个或多个间隔保持元件以基本上平行于彼此的方式布置或能布置。
实施方式20:
根据实施方式2至19中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)包括用于检测电池模块(102)的电池单体(108)的单体电压和/或用于检测电池模块(102)的电池单体(108)的温度的检测装置,和 /或相应的电池模块(102)包括用于平衡电池模块(102)的电池单体(108) 的平衡器。
实施方式21:
根据实施方式1至20中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)的框架元件(104)包括塑料材料或由其构成。
实施方式22:
根据实施方式21所述的电池设备,其特征在于,框架元件(104)是注射成型构件、尤其是塑料注射成型构件。
实施方式23:
根据实施方式1至22中任一项所述的电池设备,其特征在于,框架元件 (104)包括双层壁(120)、尤其是环形封闭的双层壁(120)。
实施方式24:
根据实施方式23所述的电池设备,其特征在于,框架元件(104)的双层壁(120)包括内壁元件(122)和外壁元件(124)。
实施方式25:
根据实施方式23或24所述的电池设备,其特征在于,尤其平行于电池设备(100)的堆叠方向(110)能用调温介质穿流框架元件(104)的双层壁 (120)。
实施方式26:
根据实施方23至25式中任一项所述的电池设备,其特征在于,框架元件 (104)的双层壁(120)优选地至少在两侧界定相应的电池模块(102)的调温腔(130)。
实施方式27:
根据实施方式1至26中任一项所述的电池设备,其特征在于,框架元件 (104)包括多件式构造的框架元件基体(250),其中框架元件基体(250) 尤其包括多个框架元件基体部件(252)。
实施方式28:
根据实施方式27所述的电池设备,其特征在于,框架元件基体(250) 的框架元件基体部件(252)以形状配合的方式互相连接或能互相连接,其中框架元件基体部件(252)优选地分别包括一个或多个形状配合元件(254),借助其能使框架元件基体部件(252)以形状配合的方式互相连接。
实施方式29:
根据实施方式21至25中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)的底板元件(106)包括一个或多个通孔(132),该一个或多个通孔尤其通入电池模块(102)的调温腔(130)中。
实施方式30:
根据实施方式1至29中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)包括两个密封元件(134),其中在电池模块(102)的框架元件(104)和底板元件(106)之间布置有第一密封元件(134)和/或其中在相邻的电池模块(102)的底板元件(106)和框架元件(104)之间布置有第二密封元件(134)。
实施方式31:
根据实施方式1至30中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)包括一个或多个间隔保持元件(142),电池模块(102)的底板元件(106)借助一个或多个间隔保持元件以基本上平行于彼此的方式布置或能布置。
实施方式32:
根据实施方式31所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102) 的一个或多个间隔保持元件(142)分别包括布置在间隔保持元件(142)的背离彼此的侧面处的两个贴靠面(146),其中相应的间隔保持元件(142) 以第一贴靠面(146)贴靠在电池模块(102)的底板元件(106)处并且其中间隔保持元件(142)以第二贴靠面(146)贴靠在相邻的电池模块(102) 的底板元件(106)处或者能贴靠到相邻的电池模块(102)的底板元件(106) 处。
实施方式33:
根据实施方式32所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102) 的间隔保持元件(142)的两个贴靠面(146)彼此之间具有基本上对应于电池模块(102)的壁(111)、尤其是双层壁(120)的平行于堆叠方向(110) 截取的高度(150)的间隔(148)。
实施方式34:
根据实施方式31至33中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)的间隔保持元件(142)是栓元件(152)或套筒元件(154)。
实施方式35:
根据实施方式31至33中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)的间隔保持元件通过电池模块(102)的框架元件(104)构成。
实施方式36:
根据实施方式31至34中任一项所述的电池设备,其特征在于,电池设备(100)的电池模块(102)借助间隔保持元件(142)互相夹紧,或电池设备(100)的电池模块(102)借助被引导穿过间隔保持元件(142)的夹紧元件(162)夹紧。
实施方式37:
根据实施方式1至36中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)的框架元件(104)包括平行于电池设备(100)的堆叠方向 (110)突出远离框架元件(104)的一个或多个堆叠突出部(168)和/或一个或多个堆叠凹部(170),在该一个或多个堆叠凹部中能接纳相邻的电池模块(102)的框架元件(104)的堆叠突出部(168)。
实施方式38:
根据实施方式1至37中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)的框架元件(104)与电池模块(102)的底板元件(106)以力配合和/或形状配合的方式连接或能连接、例如夹住。
实施方式39:
根据实施方式1至38中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)的框架元件(104)在框架元件(104)的圆周面处包括加固结构(178)、例如加固肋结构(180)。
实施方式40:
根据实施方式1至39中任一项所述的电池设备,其特征在于,电池设备 (100)的一个或多个、尤其是所有电池模块(102)构造为相同的。
实施方式41:
根据实施方式1至40中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)的底板元件(106)包括金属材料或由其构成并且形成电池设备(100)的外表面(184)的一部分。
实施方式42:
根据实施方式41所述的电池设备,其特征在于,电池模块(102)的底板元件(106)垂直于电池设备(100)的堆叠方向(110)至少局部地、例如环形闭合地突出远离电池模块(102)的框架元件(104)。
实施方式43:
根据实施方式41或42所述的电池设备,其特征在于,电池设备(100) 包括冷却体和/或调温元件,其与电池设备(100)的一个或多个、优选地与所有底板元件(106)热联接。
实施方式44:
根据实施方式41至43中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)还包括用于保持相应的电池模块(102)的电池单体(108) 的保持体(186),其尤其以材料配合的方式与相应的电池模块(102)的底板元件(106)连接。
实施方式45:
根据实施方式44所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102) 的保持体(186)包括多个接纳开口(188),在其中分别接纳电池模块(102) 的电池单体(108)。
实施方式46:
根据实施方式44或45所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块 (102)的保持体(186)包括蜂窝结构(190)或通过蜂窝结构(190)构成。
实施方式47:
根据实施方式44至46中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)的保持体(186)注塑到电池模块(102)的底板元件(106) 处。
实施方式48:
根据实施方式44至47中任一项所述的电池设备,其特征在于,保持体 (186)构造为一件式的。
实施方式49:
根据实施方式44至48中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)还包括密封元件(134)、尤其是两个密封元件(134),其尤其以材料配合的方式与电池模块(102)的底板元件(106)连接。
实施方式50:
根据实施方式49所述的电池设备,其特征在于,两个密封元件(134) 布置在相应的电池模块(102)的底板元件(106)的两个彼此对置的侧面处、尤其注塑到底板元件(106)处。
实施方式51:
根据实施方式49或50所述的电池设备,其特征在于,密封元件(134) 包括第一密封区段(136)和第二密封区段(138)。
实施方式52:
根据实施方式41至51中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)的电池单体(108)与电池模块(102)的底板元件(106)热联接。
实施方式53:
根据实施方式41至52中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)的底板元件(106)包括一个或多个调温通道、例如调温通道结构。
实施方式54:
根据实施方式41至53中任一项所述的电池设备,其特征在于,相应的电池模块(102)的底板元件(106)是混合构件、尤其是金属-弹性体混合构件。
实施方式55:
用于固定电池单体(108)的方法,其中该方法包括:
提供片层元件(212);
提供多个电池单体(108);
通过片层元件(212)的尤其是塑性变形将电池单体(108)固定在片层元件(212)中。
实施方式56:
根据实施方式55所述的方法,其特征在于,通过对片层元件(212)进行升温和/或通过接下来对片层元件(212)进行冷却将电池单体(108)固定在片层元件(212)中。
实施方式57:
根据实施方式55或56所述的方法,其特征在于,通过升温使片层元件 (212)塑性变形,或对片层元件(212)进行升温并且使升温的片层元件(212) 接下来塑性变形。
实施方式58:
根据实施方式56或57所述的方法,其特征在于,片层元件(212)在升温后被冷却。
实施方式59:
根据实施方式55至58中任一项所述的方法,其特征在于,片层元件(212) 被收缩到电池单体(108)上。
实施方式60:
根据实施方式55至59中任一项所述的方法,其特征在于,电池单体(108) 在其被固定在片层元件(212)中之前尤其借助模具(214)相对于彼此对准。
实施方式61:
根据实施方式60所述的方法,其特征在于,首先将电池单体(108)以平行于彼此的方式对准和/或在预先规定的型模中对准。
实施方式62:
根据实施方式61所述的方法,其特征在于,在平行的对准之后和/或在在预先规定的型模中对准之后使一个或多个电池单体(108)平行于电池单体 (108)的纵轴线(126)移动。
实施方式63:
根据实施方式62所述的方法,其特征在于,一个或多个电池单体(108) 平行于电池单体(108)的纵轴线(126)移动如此程度,使得所有电池单体(108)的底面(238)基本上布置在唯一的平面中。
实施方式64:
电池设备(100),其中电池设备(100)包括一个或多个电池模块(102),
其中相应的电池模块(102)包括:
框架元件(104);
底板元件(106);和
多个电池单体(106),
其中电池单体(108)通过根据实施方式55至63所述的方法固定在片层元件(212)中,并且
其中片层元件(212)和固定在片层元件(212)中的电池单体(108) 安固在电池模块(102)的底板元件(106)处。
Claims (24)
1.一种电池设备,其特征在于,所述电池设备(100)包括一个或多个电池模块(102),
其中电池模块(102)分别包括:
框架元件(104);
底板元件(106);和
多个电池单体(108),
其中所述框架元件(104)包括双层壁(120)。
2.根据权利要求1所述的电池设备,其特征在于,所述双层壁是环形封闭的双层壁(120)。
3.根据权利要求1或2所述的电池设备,其特征在于,所述框架元件和/或所述底板元件由金属材料制成。
4.根据权利要求3所述的电池设备,其特征在于,所述金属材料是铝。
5.根据权利要求1或2所述的电池设备,其特征在于,所述框架元件(104)的所述双层壁(120)包括内壁元件(122)和外壁元件(124)。
6.根据权利要求1或2所述的电池设备,其特征在于,所述框架元件(104)的所述双层壁(120)能用调温介质来穿流。
7.根据权利要求6所述的电池设备,其特征在于,所述框架元件(104)的所述双层壁(120)平行于所述电池设备(100)的堆叠方向(110)能用调温介质来穿流。
8.根据权利要求1或2所述的电池设备,其特征在于,所述框架元件(104)的所述双层壁(120)界定各电池模块(102)的调温腔(130)。
9.根据权利要求8所述的电池设备,其特征在于,所述框架元件(104)的所述双层壁(120)至少在两侧界定各电池模块(102)的调温腔(130)。
10.根据权利要求1或2所述的电池设备,其特征在于,所述框架元件(104)包括多件式构造的框架元件基体(250)。
11.根据权利要求10所述的电池设备,其特征在于,所述框架元件基体(250)包括多个框架元件基体部件(252)。
12.根据权利要求11所述的电池设备,其特征在于,所述框架元件基体(250)的所述框架元件基体部件(252)以形状配合的方式互相连接或能互相连接。
13.根据权利要求12所述的电池设备,其特征在于,所述框架元件基体部件(252)分别包括一个或多个形状配合元件(254),借助所述一个或多个形状配合元件能使所述框架元件基体部件(252)以形状配合的方式互相连接。
14.根据权利要求1或2所述的电池设备,其特征在于,各电池模块(102)的所述底板元件(106)包括一个或多个通孔(132)。
15.根据权利要求14所述的电池设备,其特征在于,所述一个或多个通孔通入所述电池模块(102)的调温腔(130)中。
16.根据权利要求1或2所述的电池设备,其特征在于,电池模块(102)分别包括两个密封元件(134),其中在所述电池模块(102)的所述框架元件(104)和所述底板元件(106)之间布置有第一密封元件(134)和/或其中在相邻的电池模块(102)的底板元件(106)和所述框架元件(104)之间布置有第二密封元件(134)。
17.根据权利要求1或2所述的电池设备,其特征在于,电池模块(102)分别包括一个或多个间隔保持元件(142),所述电池模块(102)的所述底板元件(106)借助所述一个或多个间隔保持元件以基本上平行于彼此的方式布置或能布置。
18.根据权利要求17所述的电池设备,其特征在于,各电池模块(102)的所述一个或多个间隔保持元件(142)分别包括布置在所述间隔保持元件(142)的背离彼此的侧面处的两个贴靠面(146),其中各间隔保持元件(142)以第一贴靠面(146)贴靠在所述电池模块(102)的所述底板元件(106)处,并且其中所述间隔保持元件(142)以第二贴靠面(146)贴靠在相邻的电池模块(102)的所述底板元件(106)处或者能贴靠到相邻的电池模块(102)的所述底板元件(106)处。
19.根据权利要求17所述的电池设备,其特征在于,电池模块(102)的间隔保持元件分别通过所述电池模块(102)的所述框架元件(104)构成。
20.根据权利要求1或2所述的电池设备,其特征在于,各电池模块(102)的所述框架元件(104)包括平行于所述电池设备(100)的堆叠方向(110)突出远离所述框架元件(104)的一个或多个堆叠突出部(168)和/或一个或多个堆叠凹部(170),在所述一个或多个堆叠凹部中能接纳相邻的电池模块(102)的框架元件(104)的堆叠突出部(168)。
21.根据权利要求1或2所述的电池设备,其特征在于,各电池模块(102)的所述框架元件(104)与所述电池模块(102)的所述底板元件(106)以力配合和/或形状配合的方式连接或能连接。
22.根据权利要求21所述的电池设备,其特征在于,各电池模块(102)的所述框架元件(104)与所述电池模块(102)的所述底板元件(106)以力配合和/或形状配合的方式夹住。
23.根据权利要求1或2所述的电池设备,其特征在于,所述电池设备(100)的一个或多个电池模块(102)构造为相同的。
24.根据权利要求23所述的电池设备,其特征在于,所述电池设备(100)的所有电池模块(102)构造为相同的。
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