本發(fā)明涉及用于電化學的能量儲存器的殼體、用于制造用于電化學的能量儲存器的殼體的方法、具有多個殼體的電池組系統(tǒng)以及電池組系統(tǒng)在車輛中的應用。
背景技術:
由現(xiàn)有技術已知多個用于電池組的殼體。
公開文件de102014215889al如此展示了用于電池組的殼體,它具有由至少一個外壁構(gòu)成的、至少基本上閉合的外套并且具有用于所述至少一個電池組相對于該外套的周邊環(huán)境的溫度影響的器件。
公開文件de102013220778al公開了車輛的、具有電池組容納空間的電池組殼體,所述電池組容納空間構(gòu)造用于容納電池組,其中電池組殼體至少部分地由復合材料構(gòu)造,所述復合材料具有熱塑性的塑料基體和布置在熱塑性的塑料基體中的纖維束、纖維織物和/或金屬板或者說金屬格柵。
公開文件de102014219001al公開了具有電池殼體、兩個電極和電解質(zhì)材料的電池組電池,所述電極布置在電池殼體的內(nèi)部區(qū)域中,所述電解質(zhì)材料布置在電池殼體的內(nèi)部區(qū)域中并且包圍所述電極。
在現(xiàn)有技術中,電池組電池是電池組包的基礎組成部分。這些電池組電池在其電池化學和其構(gòu)件幾何特征方面不同。由電池化學的觀點,鋰離子技術表現(xiàn)為當前的現(xiàn)有技術。未來技術例如結(jié)合硫的鋰金屬或者傳統(tǒng)的陰極材料如nca和ncm以及固體電解質(zhì)由于其高的能量密度具有大的潛力。常規(guī)的構(gòu)造形式是具有四個基面的圓形電池、袋式電池、鈕電池和棱柱形電池。構(gòu)件幾何特征和尺寸對模塊和整個電池組包的電池的機械的、電的和熱的性質(zhì)有大的影響。所有提及的電池類型具有優(yōu)點和缺點,所述優(yōu)點和缺點分別按照應用情況予以考慮。對電池大小予以標準化,以便保證不同的電池制造商的電池的可適用性。
當前的電池是不能夠分解的,并且需要額外的構(gòu)件用于電池在模塊和/或電池組包內(nèi)的電的和機械的接觸。
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明優(yōu)點
相對于此,根據(jù)本發(fā)明的、具有本發(fā)明的特征的過程方法具有以下優(yōu)點,即殼體包括了導電的殼件和電絕緣的殼件,其中導電的殼件能夠與電化學的能量儲存器電連接,并且所述殼體能夠借助至少一個殼件傳力配合地和/或形狀配合地連接。
由此在殼體的裝配時達到了花費的減少。此外,由于大面積的熱接觸,達到了電化學的能量儲存器之間更好的熱的耦合。
通過殼體的兩件式的構(gòu)建,此外達到了更高的機械的穩(wěn)定性,由此能夠減少殼件的壁厚,并且因此減少重量。
其它有利的實施方式是有實施例和其它實施例的內(nèi)容。
殼體能夠借助導電的殼件電連接。
由此,殼體能夠與導電的接觸部進行電連接,其中以減小的接觸電阻達到了更小的電的損失和更高的效率。
此外,與按照現(xiàn)有技術的結(jié)構(gòu)相比達到了電感的減小,這針對其它的應用情況、例如電池組直接逆變器是特別有利的。
殼件具有圓形的基本形式和/或多邊形作為基本形式。
由此達到了殼件和殼體更高的機械的穩(wěn)定性。圓形的基本形式具有特別的優(yōu)點,即多個殼體能夠例如借助旋擰閉鎖部或者繃緊鉤而相互機械地連接。由此明顯地減少了相對于已知的制造方法的裝配花費。圓形的基本形式特別地適合用于具有棱柱幾何特征或者柱筒幾何特征的電化學的能量儲存器。
所述殼件具有至少一個插接裝置和/或旋擰裝置,以用于殼體的傳力配合的或者形狀配合的連接。
由此,除了經(jīng)減少的裝配花費,達到了更高的機械的穩(wěn)定性,由此減少殼體重量。此外,相對于殼體的振動和顫振達到了特別的機械的穩(wěn)定性。
插接裝置和/或旋擰裝置通過超過殼體和/或至少一個殼件的內(nèi)壓力是能夠解開的。
由此在異常的運行狀態(tài)中(在所述運行狀態(tài)中殼體中的內(nèi)壓力升高),通過自主地解開插接裝置和/或旋擰裝置達到了更安全的運行狀態(tài)。
導電的殼件包括鋁和/或能夠傳導的聚合物,并且電絕緣的殼件包括環(huán)氧樹脂、被玻璃纖維加強的塑料和/或陶瓷。由此,電的過渡電阻和殼體的目標重量的匹配是可能的。
殼件的尺寸如此選擇,即,使得殼體具有高的機械的穩(wěn)定性。由此,相對于所使用的電化學的能量儲存器,達到了高的柔性。
用于制造根據(jù)本發(fā)明的、用于電化學的能量儲存器的殼體的方法包括以下步驟:
成形和/或改形導電的金屬和/或能夠?qū)щ姷乃芰蠟閷щ姷臍ぜ?/p>
成形和/或改形非導體為電絕緣的殼件,并且將導電的殼件與電絕緣的殼件接合,或者通過由非導體至少部分地涂裝導電的殼件來制造電絕緣的殼件,
壓入電化學的能量存儲器進入到所述殼件中的至少一個殼件之中,由此電化學的能量儲存器和殼件之間產(chǎn)生了傳力配合的連接,電化學的能量存儲器與導電的殼件電接觸。
基于裝配步驟的明顯減少,用于制造殼體的花費明顯地減少,由此達到了成本節(jié)約。
此外不需要額外的接觸部以用于電化學的能量儲存器,由此減小了過渡電阻。
此外,通過電化學不活躍的組件的更小的重量,達到了電化學的能量儲存器的特定的能量或者說功率的提高。
用于制造根據(jù)本發(fā)明的殼體的方法包括以下其它的步驟:
壓入用于監(jiān)控電化學的能量儲存器的電子設備進入到殼件之一中并且與所述導電的殼件電接觸。
由此達到了所需的結(jié)構(gòu)空間的最佳的利用,因為針對用于監(jiān)控電化學的能量儲存器的電子設備不必要例如在電池組系統(tǒng)中保留額外的位置。
在一個備選的實施方式中,電化學的能量儲存器和/或用于監(jiān)控電化學的能量儲存器的電子設備通過壓入、借助粘合和/或焊接與殼件機械連接和/或電連接。有利地,電池組系統(tǒng)包括多個根據(jù)本發(fā)明的殼體。
由此通過電化學不活躍的組件的更小的重量,提高了電池組系統(tǒng)的特定的能量或者說功率。
基于相對于現(xiàn)有技術所缺少的接觸部,電池組系統(tǒng)的裝配花費被進一步減少。
有利地,所述電池組系統(tǒng)應用在車輛和/或靜態(tài)的電池組系統(tǒng)中,其具有鋰離子能量儲存器、鋰-硫-能量儲存器和鋰-空氣-能量儲存器和/或具有設有固體電解質(zhì)的能量儲存器。
由此,能夠在故障情況下在售后服務的框架內(nèi)例如更換電化學的能量儲存器。
附圖說明
本發(fā)明的實施例在附圖中表達,并且在隨后的說明中具體地闡釋。
圖示:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的、用于電化學的能量儲存器殼體的一個實施方式;并且
圖2是根據(jù)本發(fā)明的、用于電化學的能量儲存器殼體的第二實施方式;并且
圖3是根據(jù)本發(fā)明的、用于電化學的能量儲存器殼體的第三實施方式;并且
圖4是根據(jù)本發(fā)明的、用于電化學的能量儲存器殼體的第四實施方式。
具體實施方式
相同的附圖標記在所有的附圖中標識了相同的裝置組件。
圖1展示了根據(jù)本發(fā)明的、用于電化學的能量儲存器殼體的第一實施方式。根據(jù)本發(fā)明的殼體100(1)包括了導電的殼件101(1)以及與此連接的電絕緣的殼件102(1)。殼體100(1)包括了壓入到導電的殼件101(1)中的電化學的能量儲存器103(1)。
另外在圖1中表達了電池組系統(tǒng)110,所述電池組系統(tǒng)包括多個根據(jù)本發(fā)明的殼體100(1)、100(2)、100(3)以及電子設備104,以用于監(jiān)控電化學的能量儲存器103(1)、103(2)、103(3),用于檢測電流和/或用于電壓測量。在所展示的實施方式中,其它的殼體100(2)、100(3)與殼體100(1)是結(jié)構(gòu)相同的。因此,第二殼體100(2)或者說第三殼體100(3)包括了導電的殼件101(2)或者說101(3)、電絕緣的殼件102(2)或者說102(3)以及壓入到第一殼件101(2)或者說101(3)中的電化學的能量儲存器103(2)或者說103(3)。殼體100(1)、100(2)、100(3)依據(jù)電化學的能量儲存器103(1)、103(2)、103(3)的幾何特征通過能夠解開的插連接部、借助粘合劑或者借助旋擰閉鎖部相互機械可逆地或者不可逆地連接。
電化學的能量儲存器103(2)的正的電極與殼體100(1)的導電的殼件101(1)電連接。電化學的能量儲存器103(2)的負的電極與第二殼體100(2)的導電的殼件100(2)電連接。因此,導電的殼件101(1)、101(2)用作在電化學的能量儲存器103(1)、103(2)和103(3)之間的電接觸件。
在圖2中表達了根據(jù)本發(fā)明的、用于電化學的能量儲存器的殼體的第二實施方式。與圖1中展示的第一實施方式不同,電化學的能量儲存器203(1)這時壓入到在第一殼體200(1)的電絕緣的殼件202(1)和其它的殼體200(0)的導電的殼件201(0)之間。圖2中展示的電池組系統(tǒng)210包括多個根據(jù)本發(fā)明的殼體200(0)、200(1)、200(2)、200(3)。電化學的能量儲存器203(1)的正的電極與殼體200(0)的導電的殼件201(0)電連接。電化學的能量儲存器203(1)的負的電極與殼體200(1)的導電的殼件201(1)電連接。電絕緣的殼件202(1)和電絕緣的殼件202(2)、202(3)相互絕緣了相應的電化學的能量儲存器203(1)、203(2)、203(2)的相同極性的電極。在電池組系統(tǒng)210中設置了監(jiān)控單元204,借助所述監(jiān)控單元能夠監(jiān)控至少一個電化學的能量儲存器203(1)、203(2)、203(3)。
圖3展示了根據(jù)本發(fā)明的、用于電化學的能量儲存器殼體的第三實施方式。殼體300(1)包括導電的、具有內(nèi)螺紋306(1)的殼件301(1)。此外,電絕緣的部件302(1)包括外螺紋305(1)。外螺紋305(1)能夠在替代的實施方式中通過殼體的一次的旋擰而無屑地產(chǎn)生。
殼體300(2)包括導電的殼件301(2)以及與此連接的電絕緣的殼件302(2)。導電的殼件301(2)包括內(nèi)螺紋306(2)。電絕緣的殼件302(2)包括外螺紋305(2)。通過由外螺紋305(1)和內(nèi)螺紋306(2)形成的旋擰閉鎖部,殼體300(1)和300(2)相互機械地連接,從而例如壓入到至少一個殼體300(1)和300(2)中的電化學的能量儲存器與能夠?qū)щ姷臍ぜ?01(1)和301(2)電連接。
圖4展示了根據(jù)本發(fā)明的、用于電化學的能量儲存器殼體的第四實施方式。在圖4中以橫截面圖表達了殼體400,所述殼體包括導電的殼件401以及電絕緣的殼件402。在所展示的實施方式中,作為電化學的能量儲存器例如使用了卷繞的滾帶,所述滾帶使得陽極電流導體在電化學的能量存儲器的一個側(cè)部上的大面積的接觸接通成為可能。