ES2811344T3

ES2811344T3 - Conjunto de baterías para una pluralidad de baterías

Info

Publication number: ES2811344T3
Application number: ES17194893T
Authority: ES
Inventors: Roche John De
Original assignee: Aentron GmbH
Current assignee: Aentron GmbH
Priority date: 2017-10-05
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2021-03-11
Anticipated expiration: 2037-10-05
Also published as: EP3467899B1; EP3467899A1; PT3467899T; DK3467899T3

Abstract

Batería (1) para una pluralidad de baterías (8), que comprende un primer y un segundo soporte (2, 3) con una pluralidad de compartimentos (4), cada uno de los cuales está formado para acomodar una primera o segunda porción final de las baterías (8), en donde los compartimentos (4) cada uno tienen una abertura (11) en su exterior (9) a través de la cual se puede contactar una batería (8) que está dispuesta en el compartimento (4), y en donde hay placas de contacto (5) provistas en el exterior (9) del soporte (2, 3) para contactar simultáneamente varios baterías (8), caracterizada porque los compartimentos (4) tienen un interior cóncavo y/o escalonado contorno que tiene una sección transversal que disminuye en la dirección de inserción de las baterías (8), de modo que las baterías (8) que tienen un diámetro más pequeño se sientan un poco más profundo en los compartimentos (4) y las baterías (8) que tienen un diámetro ligeramente mayor se sientan un poco menos profundo en los compartimentos (4).

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto de baterías para una pluralidad de baterías

[0001] La invención se refiere a un conjunto de baterías para una pluralidad de baterías dispuestas según el preámbulo de la reivindicación 1.

[0002] A partir de la técnica anterior se conocen conjuntos de baterías (p. ej. Tipo 18650) para las llamadas células redondas, en los que las células cilíndricas en serie y las columnas están dispuestas una al lado de la otra en sujetos individuales. Dependiendo del número de compartimentos, se pueden producir conjuntos de baterías con una salida total de varios Wh hasta varios kWh. Los conjuntos de baterías conocidos generalmente comprenden dos soportes, uno de los cuales sirve como parte base y el segundo como parte de la cubierta. Cada soporte incluye una variedad de compartimentos, cada uno de los cuales contiene una batería.

[0003] Las baterías de diferentes fabricantes generalmente difieren ligeramente en diámetro. Las baterías con un diámetro más pequeño se sientan con el juego en los compartimentos del soporte y pueden moverse ligeramente en el compartimento. Esto puede provocar que el contacto eléctrico de las baterías se rompa con el tiempo o que las baterías se dañen mecánicamente, por ejemplo, por vibración. Además, el montaje de las baterías y su contacto se hacen más difíciles.

[0004] A partir de US 2009/104516 A1, DE 10055620 A1 y US 2014/212737 A1 se conocen conjuntos de baterías en los que las baterías individuales están dispuestas en compartimentos de un soporte.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

[0005] Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un conjunto de baterías para un gran número de baterías, en el que las baterías con diferentes diámetros/tolerancias también se mantienen firmemente en su compartimento.

[0006] El objetivo resuelto se logra de acuerdo con la invención a través de las características especificadas en la reivindicación 1 de la patente. Otras realizaciones de la invención resultan de las reivindicaciones subordinadas.

[0007] Según la invención, se proporciona un conjunto de baterías para una pluralidad de baterías que incluye al menos un primer y un segundo soporte con una variedad que tiene compartimentos, cada uno formado para recibir una porción de extremo primera y segunda de la batería. Cada compartimento tiene una abertura en el exterior a través de la cual se puede contactar una batería dispuesta en el compartimento. Además, las placas de contacto están dispuestas en el exterior de los dos soportes, que contactan varias de las baterías al mismo tiempo. Para garantizar que todas las baterías se mantengan firmemente en los compartimentos de los soportes, se propone equipar los compartimentos individuales con un contorno interior cóncavo o escalonado. Las baterías con un diámetro un poco más pequeño se sientan un poco más profundo en los compartimentos, mientras que las baterías con un diámetro un poco más grande se sientan un poco más arriba. Debido a la forma cónica de los compartimentos, todas las baterías se mantienen firmemente en los compartimentos.

[0008] Para poder posicionar fácilmente las placas de contacto en el exterior del soporte, los soportes preferiblemente comprenden guías con las que las placas de contacto se pueden colocar fácil y rápidamente. Después de colocar las placas de contacto, la conexión eléctrica entre la placa de contacto y las baterías se establece preferiblemente mediante un proceso de soldadura. Uno de estos conjuntos de baterías ofrece la ventaja significativa de que las baterías individuales pueden conectarse eléctricamente de manera fácil y rápida y el proceso de conexión puede automatizarse.

[0009] De acuerdo con una realización de la invención se puede evitar una conexión soldada o de soldeo entre la placa de contacto y las baterías, al producirse una conexión eléctrica simplemente mediante un contacto mecánico. Para este propósito, las placas de contacto podrían, por ejemplo, tener protuberancias en las posiciones de las baterías individuales y colocarse bajo tensión sobre las baterías. En este caso, los soportes pueden diseñarse de manera que las placas de contacto se enganchen mecánicamente bajo tensión. Alternativamente, las placas de contacto también se podrían atornillar bajo tensión o unir de otro modo a los soportes.

[0010] Las guías previstas para los soportes de las láminas de contacto pueden, p. ej., estar diseñadas como proyecciones de posicionamiento. Las placas de contacto pueden tener a su vez aberturas correspondientes en las que se enganchan las protuberancias de posicionamiento.

[0011] Los compartimentos previstos en los soportes tienen preferiblemente un contorno interior que está ajustado sustancialmente a la sección transversal de la batería. En el caso de células redondas, la sección transversal de los compartimentos individuales es preferiblemente también redonda. En el caso de las células prismáticas, la sección transversal es en consecuencia prismática.

[0012] Los compartimentos están dimensionados preferiblemente para que una batería solo se pueda insertar en parte en un compartimento, respectivamente, y solo en la medida en que los soportes estén dispuestos a una distancia entre sí cuándo las baterías estén colocadas. En el estado montado, solo las secciones finales de las baterías se insertan en los compartimentos, mientras que una sección central de las baterías permanece libre. Esto tiene la ventaja de que la pérdida de calor generada en la batería se puede disipar mucho mejor.

[0013] Las placas de contacto mencionadas anteriormente están dimensionadas preferentemente de tal manera que al menos cuatro baterías pueden ser contactadas.

[0014] De acuerdo con una realización particular de la invención también se puede proporcionar un sistema electrónico en uno de los soportes para el control de la carga o la descarga de las baterías. La electrónica comprende preferiblemente un denominado sistema de gestión de batería y puede, por ejemplo, atornillarse a uno de los soportes.

[0015] De acuerdo con una realización preferida de la invención se forman los soportes como módulos, los cuales pueden estar acoplados juntos para formar unidades más grandes. Los soportes individuales pueden, por ejemplo, tener un acoplamiento, con la ayuda del cual se pueden acoplar varios soportes entre sí. Los acoplamientos están dispuestos preferiblemente lateralmente sobre los soportes, de modo que una pluralidad de soportes pueden acoplarse uno al lado del otro. Básicamente, los conjuntos de baterías de cualquier tamaño se pueden producir de una manera simple.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0016] A continuación, la invención hará referencia a lo explicado con mayor detalle en los dibujos adjuntos. Se muestra:

Figura 1 una vista lateral de dos soportes de una batería;

Figura 2 una vista lateral de una batería con baterías insertadas en ella;

Figura 3 una supervisión de un titular de una batería;

Figuras 4a, 4b una vista en sección de un compartimento de batería ge según una primera y una segunda realización de la invención; y

Fig. 5 una vista superior de una placa de contacto.

REALIZACIONES DE LA INVENCIÓN

[0017] La Fig. 1 muestra una vista lateral de dos soportes 2, 3 en el paquete 1, para recibir una pluralidad de células redondas. Cada uno de los soportes 2, 3 tiene una pluralidad de compartimentos 4 en su interior, cada uno de los cuales está diseñado para acomodar una primera o segunda sección final de las baterías recargables 8. El contorno interior de los compartimentos 4 está diseñado de tal manera que las baterías individuales 8 solo pueden insertarse parcialmente en los compartimentos 4 y, dependiendo del diámetro de las baterías, se sujetan mecánicamente a cierta profundidad.

[0018] De acuerdo con una primera realización de la invención, se puede formar el contorno interior de los compartimentos 4, por ejemplo, para que sea cóncavo, como se muestra en la Fig. 4a. Según una segunda realización de la invención, el contorno interior de los compartimentos 4 también puede escalonarse, como se muestra en la Figura 4b. Por lo tanto, los acumuladores 8 que tienen secciones transversales o diámetros ligeramente diferentes debido a las tolerancias de fabricación también pueden mantenerse en los compartimentos individuales 4.

[0019] Como se muestra en la Fig. 2, uno de los soportes (soporte 3) sirve como la parte inferior y el otro soporte (soporte 2) como una parte de cubierta. Una sección central de las baterías 8 permanece libre cuando se ensambla el conjunto de baterías.

[0020] La Fig. 2 también muestra otro montaje electrónico 12, que está unido al soporte 2. El montaje electrónico 12 se usa en particular para controlar la carga o descarga de las baterías 8. Puede, por ejemplo, contener el sistema de gestión de la batería 1.

[0021] En la Fig. 3 se puede observar que cada compartimento 4 tiene una abertura 11 en su superficie externa 9, en la que las baterías 8 que están dispuestas en los compartimientos 4 pueden contactarse eléctricamente. Aquí se proporcionan placas de contacto 5 para establecer una conexión eléctrica entre una pluralidad de baterías 8. Una realización ejemplar de una placa de contacto 5 se muestra en la Figura 5.

[0022] Con el fin de poder colocar las placas de contacto 5 rápida y fácilmente, están provistas las guías 6 en la parte exterior 9 de los dos soportes 2, 3, las cuales cooperan con las respectivas aberturas 7 de las láminas de contacto 5. En la realización ejemplar mostrada, las guías 6 están diseñadas como proyecciones de posicionamiento o pasadores que se acoplan a las aberturas 7 correspondientes en las placas de contacto 5. Cada una de las placas de contacto 5 puede tener una proyección (no mostrada) en las posiciones de las baterías recargables 8 o las aberturas 11, que sobresale en la abertura correspondiente 11 del soporte 2, 3. Después de colocar las placas de contacto 5 en los soportes 2, 3, preferiblemente están soldadas firmemente.

[0023] De acuerdo con una realización preferida de la invención se proporciona una pluralidad de placas de contacto 5 en cada soporte 2, 3.

[0024] En las superficies laterales del soporte 3 se proporcionan también acoplamientos 13, con los que se puede acoplar una pluralidad de soportes 2, 3 a una unidad más grande. Los acoplamientos 13 están diseñados aquí como elementos en forma de gancho que interactúan con los elementos correspondientes en un soporte adyacente 2, 3. También se podrían proporcionar acoplamientos atornillables o similares. Como resultado, se pueden producir de manera simple baterías más grandes con una mayor salida de varios 100 Wh hasta unos pocos kWh.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Batería (1) para una pluralidad de baterías (8), que comprende un primer y un segundo soporte (2, 3) con una pluralidad de compartimentos (4), cada uno de los cuales está formado para acomodar una primera o segunda porción final de las baterías (8), en donde los compartimentos (4) cada uno tienen una abertura (11) en su exterior (9) a través de la cual se puede contactar una batería (8) que está dispuesta en el compartimento (4), y en donde hay placas de contacto (5) provistas en el exterior (9) del soporte (2, 3) para contactar simultáneamente varios baterías (8), caracterizada porque los compartimentos (4) tienen un interior cóncavo y/o escalonado contorno que tiene una sección transversal que disminuye en la dirección de inserción de las baterías (8), de modo que las baterías (8) que tienen un diámetro más pequeño se sientan un poco más profundo en los compartimentos (4) y las baterías (8) que tienen un diámetro ligeramente mayor se sientan un poco menos profundo en los compartimentos (4).

2. Batería (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque las guías (6) para posicionar las placas de contacto (5) se proporcionan en el exterior (9) de los soportes (2, 3).

3. Batería (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque las placas de contacto (5) comprenden aberturas (14) que corresponden a las guías (6) de los soportes (2, 3).

4. Batería (1) de acuerdo con una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada porque los compartimentos (4) tienen un contorno interior que se forma de tal manera que se sujeta el extremo de una batería (8) y los soportes (2, 3) con las baterías insertadas en ellas están dispuestos a una distancia el uno del otro, de modo que permanece libre una porción central de las baterías (8).

5. Batería (1) de acuerdo con una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada porque las placas de contacto (5) están formadas para contactar simultáneamente al menos cuatro baterías (8).

6. Batería (1) de acuerdo con una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada porque una unidad electrónica (12) para controlar la carga o descarga de las baterías (8) está conectada a uno de los soportes (2, 3).

7. Batería (1) de acuerdo con una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada porque los soportes (2, 3) tienen un acoplamiento (13) por medio del cual se pueden acoplar varios soportes (2, 3).