本發(fā)明從按照獨立權利要求種類的電池組電池或方法出發(fā)。本發(fā)明的主題還有電池組包、電池組模塊、電池組和車輛。
背景技術:
從DE 10 2013 201 021 A1已知一種具有多個電池組電池和多個用于容納電池組電池的容器的電池組模塊。在此,電池組模塊的每個容器都具有容器底部、容器蓋板和布置在容器底部和容器蓋板之間的并且由塑料形成的容器壁。另外,每個容器底部都具有冷卻板,該冷卻板集成在容器底部上,使得在布置在相應容器中的電池組電池和冷卻板之間可以建立導熱接觸。
從DE 10 2011 089 949 A1已知一種電池組模塊,包括多個電池組電池,它們互連成所期望的模塊結構地存在,其中每個電池組電池都具有單獨的金屬殼體。按照該發(fā)明的電池組模塊的特征在于,基本上整個電池組模塊用對空氣密封的收縮管封閉,以防止周圍環(huán)境。
從DE 10 2011 088 595 A1已知一種電池組模塊,包括大量結合成電池組包的電池組電池,所述電池組電池分別被安置在具有電絕緣覆層和兩個轉接板的金屬殼體中,所述轉接板從側面緊貼在電池組包的外部電池組電池上。該電池組模塊的特征在于,由電絕緣材料形成的一半布置在轉接板和外部電池組電池之間,所述一半至少覆蓋外部電池組電池的指向轉接板的環(huán)形側邊。
技術實現(xiàn)要素:
具有獨立權利要求特征的電池組電池和方法具有可以簡化電池組電池的電連接的優(yōu)點。由此可以縮短電連接的長度和/或減少沿著電連接的構件的數(shù)目。由此可以減少功率損失,和/或,例如,增大車輛的作用半徑。此外,可以減少電池組包、電池組模塊和/或電池組的重量和/或體積。此外,可以減少電池組包、電池組模塊和/或電池組的結構高度。因此電池組電池、如用于電池組驅動的電動車輛(battery electric vehicle,BEV)或插接式混合動力車輛(plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)的電池組電池、電池組包、電池組模塊和/或電池組例如可以用于車輛底部(底部安裝)中的安裝。由此該車輛可以獲得較平坦的結構類型或結構形式,和/或使車輛重心放得更低。因此可以提高安全性。此外,可以使電池組電池的前面(正面)、亦即較大的側面是容易得到的。由此增大到溫度調節(jié)元件的接觸面。因此可以改善電池組電池、電池組包、電池組模塊和/或電池組的溫度調節(jié),亦即冷卻或加熱。此外,制造電池組包、電池組模塊和/或電池組時的工作步驟、例如連接步驟可以減少。因此可以降低成本、如制造成本和運行成本。
通過在從屬權利要求中提及的措施可以實現(xiàn)具有獨立權利要求特征的裝置和方法的有利擴展和改善。
如果第一端子包括用于接觸另外的電池組電池的電端子的第一自由端,則這所具有的優(yōu)點是電連接可以更靈活實施。如果另外的電池組電池與該電池組電池結構相同、匹配或兼容地構造,則這此外具有的優(yōu)點是電池組電池可以根據(jù)需要相互連接。在此,匹配或兼容的電池組電池例如可以相對于該電池組電池具有一半容量并且因此具有一半的大小,或具有兩倍容量并且因此具有兩倍的大小。
如果第二端子包括用于接觸另外的電池組電池的電端子的第二自由端,則這所具有的優(yōu)點是電連接可以更加靈活地實施。
如果第一端子和第二端子相同或基本上相同地構造、實施或成形,則這所具有的優(yōu)點是可以簡化電池組電池的制造。在此,可以減少不同構件的數(shù)量。因此,可以降低成本、如制造成本和儲存保管成本。
如果第一端子的背面和第二端子的正面彼此對齊,則這所具有的優(yōu)點是電池組電池的端子可以彼此直接連接,例如粘結、夾住,螺絲擰緊或焊接。因此可以取消電池連接器。
如果電池組電池被構造成棱柱形電池組電池,則這所具有的優(yōu)點是電池組電池可以節(jié)省空間、彼此近似無縫隙地布置。
如果第一端子和第二端子布置在電池組電池蓋板上,則這所具有的優(yōu)點是通過應用不同的電池組電池蓋板可以例如在端子大小和位置上對電池組電池進行配置。
如果電池組電池在電池組殼體罩中被固定、粘牢、粘住、擰緊、夾緊或齒合,則這所具有的優(yōu)點是可以防止電池組電池從電池組殼體罩中掉出來或滑出來。
如果冷卻板被放置到電池組電池上,則這所具有的優(yōu)點是可以冷卻電池組電池和必要時冷卻其他電池組電池。因此可以提高電池組模塊的有效功率和壽命。
如果電池組包包括另外的電池組殼體罩,則這所具有的優(yōu)點是可以模塊化和/或對稱地構造電池組包。由此可以簡化電池組包的結構。
如果另外多個電池組電池布置在另外的電池組殼體罩內,使得另外的電池組電池之一的第一端子和所述另外的電池組電池中的另一個的第二端子彼此面對面,并且所述另外的電池組電池彼此錯開或移位地布置,則這所具有的優(yōu)點是電池組模塊可以包括另外的電池平面。例如,由此可以把冷卻板布置在電池平面之間。因此可以進一步簡化電池組包的結構。
如果另外的電池組電池的端子連接到其他電池串,則這所具有的優(yōu)點是可以再一次簡化電池組包的結構。
如果另外的電池組電池在另外的電池組殼體罩中被固定、粘牢、粘住、擰緊、夾緊或齒合,則這所具有的優(yōu)點是可以防止另外的電池組電池從另外的電池組殼體罩中掉出來或滑出來。
如果另外的電池組殼體罩翻轉地放置到電池組殼體罩上,則這所具有的優(yōu)點是可以像箱子那樣封閉和保護電池組電池。在相應的設計中,電池組殼體罩和另外的電池組殼體罩可以具有相同的電池組殼體罩形狀。
如果借助于電池連接器或導線把電池串最后的電池組電池的第一端子和另外的電池串的第一電池組電池的第二端子連接,以用于將電池串和另外的電池串連接成總串,則這所具有的優(yōu)點是電池組包可以提供較高的端子電壓。
如果電池組殼體罩被封閉,則這所具有的優(yōu)點是可以更好地保護電池組電池。
如果將諸如電池組控制裝置、電池組分離裝置、電池組電池監(jiān)視裝置、電池組電池監(jiān)視電路或溫度調節(jié)裝置之類的裝置放入或構建到電池組殼體罩和/或另外的電池組殼體罩內,則這所具有的優(yōu)點是可以提高電池組包的功能。
如果放入和連接諸如溫度傳感器、電壓測量傳感器或電流測量傳感器之類的傳感器,則這所具有的優(yōu)點是可以改善電池組電池的監(jiān)視。由此可以改善電池組包的可靠性和壽命。
如果敷設有電纜束,則這所具有的優(yōu)點是可以使電池組電池、裝置和傳感器更可靠地彼此連接。通過在電池組電池之間的端子側空間中敷設電纜束可以減少空間需求。由此可以更緊湊地構造電池組包。
車輛例如可以被構造為諸如電動機動車、混合動力車輛、插接式混合動力車輛、電動摩托車(Elektro-Bike,E-Bike(電動自行車))或電動自行車(Pedal Electric Cycle,Pedelec(踏板電動自行車))之類的機動車、諸如電動船或潛水艇(U-Boot(潛水艇))之類的航海器、飛機或宇宙飛船。
附圖說明
本發(fā)明的實施例在附圖中示出并在以下描述中詳細地解釋。
圖1示出按照本發(fā)明一個實施方式的電池組電池10的簡化正視圖;
圖2示出按照本發(fā)明的該實施方式的電池組電池10的簡化俯視圖;
圖3示出按照本發(fā)明另一個實施方式的電池組包100的簡化正視圖;
圖4示出按照本發(fā)明的該另一實施方式的電池組包100的簡化側面部分剖面圖;
圖5示出按照本發(fā)明的另一實施方式的電池組模塊200的第一電池組殼體罩401的簡化內視圖;
圖6示出按照本發(fā)明的該另一實施方式的電池組模塊200的第二電池組殼體罩402的簡化內視圖;并且
圖7示出按照本發(fā)明的該另一實施方式的電池組模塊200的簡化側面剖面圖。
具體實施方式
圖1示出按照本發(fā)明一個實施方式的電池組電池10的簡化正視圖。
電池組電池10可以如圖1中示例性所示被構造為棱柱形的電池組電池。電池組電池10包括電池組電池殼體12、電池組電池蓋板13以及布置在電池組電池蓋板13上的第一電端子(電池端子)14和第二電端子18,該第一電端子如圖1中示例性所示可以被構造為負極,該第二電端子如圖1中示例性所示可以被構造為正電極。第一電端子14包括第一自由端15,該第一自由端如圖1中示例性所示可以沿第二電端子18的方向構造。第二電端子18包括第二自由端19,該第二自由端如圖1中示例性所示可以沿第一電端子14的方向構造。第一端子14和第二端子18可以相同地構造。如圖1中針對第一電端子14示例性所示,第一電端子14和/或第二電端子18可以包括斜面16或臺階(Phase)。該斜面可以用于相應電端子14,18的標記。因此,第一端子14和第二端子18可以基本上相同地構造。第一電端子14和/或第二電端子18可以包括諸如鋁、銅或鋼之類的金屬。
圖2示出按照本發(fā)明的該實施方式的電池組電池10的簡化俯視圖。
電池組蓋板13形成矩形的面,該面的長邊由電池組電池10的正面確定,并且其短邊由電池組電池10的側面確定。在此,一條中線在電池組蓋板13上居中地平行于正面延伸。第一端子14沿著中線在該面上構造。因此,第一端子14對稱地布置在中線上,并且第一端子14的正面(在圖2中下側)和背面(在圖2中上側)以基本上相同的距離平行于中線延伸。第二電端子18在該面上關于第一端子14不重疊地與該中線間隔開地構造。因此,第二端子18與中線不對稱地布置,并且第二端子18的正面和背面在該面的一半上平行于中線延伸。在此,如圖2中示例性所示,第一端子14的背面和第二端子的正面可以相互對齊或基本上對齊。第一端子14和第二端子可以如圖2中示例性所示與最靠近的側面隔開相等的寬度。
圖3示出按照本發(fā)明另一個實施方式的電池組包100的簡化正視圖。
電池組包100包括第一電池組電池101和第二電池組電池102,它們分別對應于參照圖1和2描述的電池組電池。第一電池組電池101和第二電池組電池102彼此被布置成,使得電池組電池101,102的分別包括第一端子141,142和第二端子181,182的電池組蓋板131,132彼此面對面。在此,電池組電池101,102布置得彼此錯開或移動長邊的一半,使得第一電池組電池101的第一端子(負極)141和第二電池組電池102的第二端子(正極)182彼此面對面。因此電池組電池101,102可以彼此串聯(lián)(串行)電連接。
圖4示出按照本發(fā)明的該另一個實施方式的電池組包100的簡化側面部分剖面圖。
圖4參照圖3地示出第一電池組電池101的右側面和第二電池組電池102的相應的剖面。第一電池組電池101的第一端子141在第一電池組電池10的電池組蓋板13上關于中線對稱地布置,并且第一端子141的正面(圖4中左側)和背面(圖4中右側)以基本上相同的距離平行于中線延伸。第一電池組電池101的第二電端子181(在圖4中在右側挨著第一端子141)在第一電池組電池101的電池組蓋板131上關于第一端子141不重疊地與中線間隔開地布置,并如圖3中所示與第一端子141在空間上錯開地布置。
因為第一電池組電池101和第二電池組電池102彼此被布置成,使得電池組電池101,102的電池組蓋板131,132彼此面對面,所以第二電池組電池102的第二電端子182(圖4中在左側挨著第一電池組電池101的第一端子141)在第一電池組電池101的電池組蓋板131上關于第一端子14不重疊地與中線間隔開地布置,并且如圖3中所示與第一電池組電池101的第一端子141相對地布置。因此,第一電池組電池101的第一端子141的第一自由端151和第二電池組電池102第二端子182的第二自由端192彼此直接連接,例如粘結、夾住、螺絲擰緊或焊接。
因為端子141,142,181,182不重疊地布置,并因此第一電池組電池101和第二電池組電池102的正面和背面彼此對齊,所以電池組電池101,102特別節(jié)省空間地布置,并且電池組包100特別緊湊地構造。
因為電池組電池101,102彼此錯開或移動地布置,所以電池組包100可以包括多個、例如2、3、4、5、6、...36、...或72個電池組電池10。在此,匹配或兼容的電池組電池例如可以具有一半的大小,并因此具有一半容量,或具有兩倍的大小,并因此具有兩倍的容量。
圖5示出按照本發(fā)明另一個實施方式的電池組模塊200的第一電池組殼體罩401的簡化內視圖。
示例的電池組模塊200包括圖5中所示的下面的第一電池組殼體罩401和圖6中所示的上面的第二電池組殼體罩402。例如,第一電池組殼體罩401和/或第二電池組殼體罩402可以包括塑料。
第一電池組殼體罩401被構造或成形用于容納第一大量電池組電池101a...101l。第一大量電池組電池101a...101l在第一電池組殼體罩403內作為第一電池平面內的第一電池串來布置。在此,電池組電池101a...101l可以如參照圖3和4所描述的那樣布置和相互連接。為了說明端子141a...141l,181a...181l到相應電池組電池101a...101l的分配,在圖5中具有其端子141a...141l,181a...181l的每個電池組電池101a...101l被畫成連續(xù)的面。端子可以直接和/或間接地借助于電池連接器或接觸部、如夾緊接觸部或插接接觸部連接。在此,電池組電池101a...101l可以平放到其正面或背面上。電池組電池101a.101l,如圖5中示例性所示,可以波浪線形地布置。例如,電池組電池101a...101f可以作為第一電池子串,并且電池組電池101g...101l作為第二電池子串來布置。在此,第一電池子串的最后的電池組電池101f的第一端子141f和第二電池子串的第一電池組電池101g的第二端子181g可以借助于第一電池連接器201彼此電連接。因此,第一電池串的電池組電池101a...101l可以彼此電串聯(lián)連接,并且第一電池串的第一電池組電池101a的第二端子181a以及第一電池串的最后的電池組電池101l的第一端子141l可以用作第一電池串的端子。替代地,例如電池組電池101a...101l可以鋸齒形地布置。由此電池組模塊200的形狀系數(shù)可以從長形改變?yōu)榫匦位蛘叫位蚧旧险叫?。此外,電池組模塊200,如參照圖3和4已經描述的那樣,可以包括匹配或兼容的電池組電池。
電池組模塊200可以包括其他裝置和/或元件,并且第一電池組殼體罩401還可以被構造或成形用于容納其他裝置和/或元件。例如,其他裝置可以包括電池組控制裝置(Battery Control Unit,BCU(電池組控制單元))、電池組分離裝置(battery disconnect Unit,BDU(電池組分離單元))、電池組電池監(jiān)視裝置或電池組電池監(jiān)視電路(Cell Supervision Circuit,CSC(電池監(jiān)視電路))或溫度調節(jié)裝置。例如,所述元件可以被構造為電路板30、冷卻板50、諸如溫度傳感器、電壓測量傳感器或電流測量傳感器之類的傳感器、導線束或電纜束。在此,導線例如可以在電池組蓋板之間沿著電池子串的端子來布置。
圖6示出按照本發(fā)明的該另一實施方式的電池組模塊200的第二電池組殼體罩402的簡化內視圖。
第二電池組殼體罩402被構造或成形用于容納第二大量電池組電池102a...102l。第二大量電池組電池102a...102l在第二電池組殼體罩402內作為第二電池平面內的第二電池串來布置。在此,電池組電池102a...102l又可以如參照圖3和4所描述的那樣布置和相互連接。為了說明端子142a...142l,182a...182l到相應電池組電池102a...102l的分配,如已經在圖5中那樣,在圖6中具有其端子142a...142l,182a...182l的每個電池組電池102a...102l被畫成連續(xù)的面。在此,電池組電池102a...102l又可以平放到其正面或背面上。電池組電池102a...102l,如圖5中示例性所示,又可以波浪線形地布置。例如,電池組電池102a...102f可以作為第三電池子串,并且電池組電池102g...102l作為第四電池子串來布置。在此,第三電池子串的最后的電池組電池102f的第一端子142f和第四電池子串的第一電池組電池102g的第二端子182g可以借助于第二電池連接器202彼此電連接。因此,第二電池串的電池組電池102a...102l可以彼此電串聯(lián)連接,并且第三電池串的第一電池組電池102a的第二端子182a以及第四電池串的最后的電池組電池102l的第一端子142a可以用作第一電池串的端子。替代地,例如電池組電池102a...102l又可以鋸齒形地布置。
圖7示出按照本發(fā)明的該另一實施方式的電池組模塊200的簡化側面剖面圖。
圖7示出具有電池組電池101a,101b,101k,101l和電路板30的第一電池組殼體罩401、平放的冷卻板50和具有電池組電池102a,102b,102k,102l的平放的第二電池組殼體罩402。此外,電池組模塊200可以包括在電池組殼體罩401,402之間布置的密封件60、如用來密封電池組模塊200的密封圈。
如圖7中示例性所示,第二電池子串的最后的電池組電池101f的第一端子141f和第三電池子串的第一電池組電池102a的第二端子182a可以借助于第三電池連接器2012或導線彼此電連接。冷卻板50可以如圖7中示例性所示那樣包括用于電池連接器2012或導線的穿行的開孔。因此第一電池串的電池組電池101a...101l和第二電池串的電池組電池102a...102l可以彼此電串聯(lián)成總串,并且第一電池串的第一電池組電池101a的第二端子181a以及第二電池串的最后電池組電池102l的第一端子142l可以用作總串的端子。替代地,第二電池子串的最后電池組電池101l的第一端子141f、第三電池子串的第一電池組電池102a的第二端子182a、第一電池串的第一電池組電池101a的第二端子181a和/或第二電池串的最后電池組電池102l的第一端子142l例如可以與電路板30連接。為了清楚起見,處于圖7的截面以外的端子141a...141k,181b...181l,142a...142k,142b...182l未示出。
與在圖7中以側視圖所示的立著的相同的電池組電池10相比,電池組模塊200具有較低的結構高度,該電池組模塊200包括具有躺著布置的電池組電池101a,101b,101k,101l,102a,102b,102k,102l的兩個電池平面以及布置在電池平面之間的冷卻板50。
例如,用于連接電池組電池101a...102l或制造電池組包200的方法可以包括:提供第一電池組殼體罩401;將第一大量電池組電池101a...101l插入到第一電池組殼體罩401內,使得電池組電池101a...101l之一的第一端子141a...141l和電池組電池101a...101l中另一個的第二端子181a...181l彼此面對面,并且電池組電池101a...101l彼此錯開或移位地布置,其中所述第一大量電池組電池101a...101l分別包括第一端子141a...141l和第二端子181a...181l;將電池組電池101a...101l的端子141a...141k,181b...181l連接成第一電池串。此外,該方法可以包括:把電池組電池101a...101l固定、例如粘牢、如粘住、擰緊、夾緊或齒合在第一電池組殼體罩401內。此外,該方法可以包括:把裝置插入和/或構建到第一電池組殼體罩401中、敷設電纜束和/或引入和連接傳感器。此外,該方法可以如圖7中所示地包括:把冷卻板50放到電池組電池101a...101l上。
此外,該方法可以包括:提供第二電池組殼體罩402;把第二大量電池組電池102a...102l插入到第二電池組殼體罩402內,使得電池組電池102a...102l之一的第一端子142a...142l和電池組電池102a...102l中另一個的第二端子182a...182l彼此面對面,并且電池組電池102a...102l彼此錯開或移位地布置;把電池組電池102a...102l的端子142a...142k,182b...182l連接成第二電池串。此外,該方法可以包括:把電池組電池102a...102l固定、例如粘牢、如粘住、擰緊、夾緊或齒合在第二電池組殼體罩402內。由此,例如可以防止電池組電池102a...102l從第二電池組殼體罩402內掉出來或滑出來。此外,該方法可以包括:插入和/或構建第二電池組殼體罩402的裝置、敷設電纜束和/或引入和連接傳感器。此外,該方法可以如圖7中所示地包括:把第二電池組殼體罩402翻轉并放在第一電池組殼體罩401上和/或封閉電池組殼體罩401,402。
為了連接第一電池串和第二電池串,該方法此外可以包括:借助于第三電池連接器2012或導線把第二電池子串的最后的電池組電池101f的第一端子141f和第三電池子串的第一電池組電池102a的第二端子182b連接。該連接例如可以在把第二電池組殼體罩402放在第一電池組殼體罩401上之前進行。替代地,該連接例如可以通過諸如可關閉的開孔之類的開孔進行。該開孔可以在第一電池組殼體罩401和/或第二電池組殼體罩402內構造。