具有液體冷卻件的電池模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種具有液體冷卻件的電池模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于儲(chǔ)能器系統(tǒng)的需求與日倶增，這些儲(chǔ)能器系統(tǒng)不僅在固定的用途中被廣泛使用而且在移動(dòng)的用途中被廣泛使用。作為用于固定存儲(chǔ)器的相應(yīng)例子可以列舉用于風(fēng)能設(shè)備或光伏設(shè)備中的電能的應(yīng)急備用動(dòng)力系統(tǒng)(Notstromsysteme)和暫存器，并且作為移動(dòng)用途的例子可以列舉包含電動(dòng)車和混合動(dòng)力車的汽車行業(yè)。
[0003]在此，電儲(chǔ)能器包括例如多個(gè)可再次充電的存儲(chǔ)元件，這些存儲(chǔ)元件以電池或電池系統(tǒng)的形式構(gòu)造并具有構(gòu)造為電池單池的存儲(chǔ)單池。
[0004]電池系統(tǒng)的組裝通過多個(gè)電池單池或多個(gè)電池模塊的電連接來實(shí)現(xiàn)，即通過將這些電池單池或電池模塊串聯(lián)和/或并聯(lián)連接來實(shí)現(xiàn)電池系統(tǒng)的組裝。電池模塊的組裝同樣通過多個(gè)串聯(lián)和/或并聯(lián)連接的電池單池的電連接而實(shí)現(xiàn)。將電池單池串聯(lián)和/或并聯(lián)地連接成電池模塊、將多個(gè)電池模塊連接成電池子單元以及將多個(gè)電池子單元連接成電池組是根據(jù)針對(duì)各使用場(chǎng)合所要滿足的電壓需求和功率需求來實(shí)現(xiàn)的。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)盡可能高的能量密度，電池單池和電池模塊盡可能相互靠近地布置。為此，它們通常具有棱柱形或圓柱形的電池殼體，該電池殼體支持密集地層狀的、堆垛式的組裝。
[0006]然而，由于這樣實(shí)現(xiàn)的組裝密度較大，在電化學(xué)的充電過程和放電過程中產(chǎn)生的熱量難以散發(fā)。在此，恰巧就大功率的電池組而言，尤其是就鋰離子電池組而言，出于安全和功能考慮必須保證，電池單池在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。
[0007]為了使電池單池可以在最佳溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，大功率的電池組由熱管理系統(tǒng)來調(diào)節(jié)溫度。為此，根據(jù)目前的現(xiàn)有技術(shù)，電池單池或模塊例如安裝在流體通過的板上，以便冷卻。此外，在US 7,264,901 B2中介紹了一種布置方案，在該布置方案中對(duì)電池單池進(jìn)行側(cè)向冷卻。
[0008]電池系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)越來越大的挑戰(zhàn)在于減輕重量和合理的組裝技術(shù)與連接技術(shù)。在此，電池模塊的構(gòu)造方式具有十分重要的意義，因?yàn)殡姵啬K的組裝需要長(zhǎng)的安裝時(shí)間，并且電池組的重量在很大程度上取決于電池模塊的構(gòu)造方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種具有輕重量的電池模塊，可利用小的時(shí)間花費(fèi)安裝所述電池模塊。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)的解決通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)方案在從屬權(quán)利要求中給出。
[0011]根據(jù)本發(fā)明設(shè)置一種電池模塊、尤其是用于構(gòu)建車輛電池的電池模塊，其具有電池模塊殼體和至少一個(gè)冷卻模塊，在所述電池模塊殼體中裝有至少一個(gè)電池單池，通過所述冷卻模塊可以冷卻至少一個(gè)電池單池，其中，電池模塊殼體具有內(nèi)部的肋片結(jié)構(gòu)，由該肋片結(jié)構(gòu)形成至少一個(gè)內(nèi)部的第一格，至少一個(gè)電池單池可以插入到該格中。規(guī)定:由肋片結(jié)構(gòu)形成外部的側(cè)向的凹槽或內(nèi)部的第二格，并且至少一個(gè)冷卻模塊可以插入到凹槽或內(nèi)部的第二格中。外部的側(cè)向的凹槽也可以稱為外部的側(cè)向的導(dǎo)向部或外部的側(cè)向的格。
[0012]這種電池模塊提供了安裝時(shí)間非常短的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橥ǔ６鄠€(gè)電池單池可以預(yù)制地插入到相應(yīng)的內(nèi)部的第一格中，并且合乎目的地，多個(gè)冷卻模塊可以預(yù)制地插入到相應(yīng)的內(nèi)部的第二格或外部的側(cè)向的凹槽中。在此，無論電池單池，還是冷卻模塊都可以脫離電池模塊的安裝工藝而預(yù)制。有利地，可以取消成本高地將電池模塊安裝在冷卻板上。
[0013]此外，有利地，至少一個(gè)冷卻模塊具有冷卻模塊殼體，該冷卻模塊殼體可以與電池模塊殼體的至少一個(gè)內(nèi)部的第二格或至少一個(gè)外部的側(cè)向的凹槽形狀配合地連接。這樣構(gòu)造的電池模塊提供了如下優(yōu)點(diǎn)，即關(guān)于其安裝不需要其他連接技術(shù)。冷卻模塊可以從兩個(gè)方向，例如上面或下面，插入到例如軌道狀的凹槽中。通過冷卻模塊殼體與內(nèi)部的第二格或由側(cè)向的凹槽形成的容納部的形狀配合的連接保護(hù)冷卻模塊以防脫落。在此，形狀配合的連接例如可以設(shè)計(jì)為擠壓連接(Pressverbindung)。此外，形狀配合的連接具有在冷卻模塊和電池模塊殼體之間實(shí)現(xiàn)良好的熱聯(lián)接(Wjirmekopplung)的優(yōu)勢(shì)。
[0014]有利地，電池模塊殼體基本上構(gòu)造成直角六面體形，并且至少一個(gè)電池單池以及至少一個(gè)冷卻模塊基本上構(gòu)造成棱柱形。這種構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了模塊的層積和堆垛，并且因此實(shí)現(xiàn)了有效地利用空間，且在電池單池和冷卻模塊之間不會(huì)形成空隙或間隔。
[0015]有利地，如此構(gòu)造電池模塊殼體，使得電池模塊殼體的至少一個(gè)內(nèi)部的第一格和至少一個(gè)內(nèi)部的第二格具有細(xì)長(zhǎng)形的橫截面，并且內(nèi)部的格以及側(cè)向的凹槽平行于電池模塊殼體的外表面地布置。這種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)勢(shì)在于可以有效利用空間。
[0016]此外，有利地，電池模塊殼體具有帶有多個(gè)被插入的冷卻模塊的、多個(gè)第二格或多個(gè)凹槽，其中，多個(gè)平行布置的冷卻模塊的冷卻模塊殼體分別具有相同的殼體形狀。形狀相同地設(shè)計(jì)冷卻模塊殼體提供了合理化優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榭梢栽谝粋€(gè)電池模塊內(nèi)安裝多個(gè)相同的冷卻模塊。
[0017]在另一設(shè)計(jì)方案中，電池模塊殼體基本上構(gòu)造成直角六面體形，并且至少一個(gè)電池單池構(gòu)造成圓柱形。在此，圓柱形的電池單池的冷卻可以根據(jù)同樣的原理進(jìn)行，其中，例如冷卻模塊的形狀與一個(gè)或多個(gè)彼此相鄰地布置的圓柱形的電池單池的形狀相適配。
[0018]這樣，有利地，電池模塊殼體具有帶有多個(gè)被插入的冷卻模塊的、多個(gè)第二格或多個(gè)凹槽，其具有部分略帶圓形的或波浪形的橫截面。在圓柱形的電池單池密集的、例如錯(cuò)開各半個(gè)直徑層狀的布置的情況下，布置在電池單池之間的冷卻模塊可以例如具有例如狹窄的、波紋形的橫截面，從而冷卻模塊利用波紋的每個(gè)圈(Schlinge)部分地封閉電池單池。
[0019]有利地，電池模塊殼體具有帶有多個(gè)被插入的冷卻模塊的、多個(gè)第二格或多個(gè)凹槽，其中，所有冷卻模塊的冷卻模塊殼體具有相同的殼體形狀。這種設(shè)計(jì)方案提供了使生產(chǎn)工藝具有高的合理性的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橹恍枰鋮s模塊的尺寸，該尺寸可以與定位無關(guān)地被使用在內(nèi)部的第二格中或使用在由凹槽構(gòu)成的側(cè)向的容納部中。
[0020]此外，有利地，由至少一個(gè)側(cè)向的凹槽構(gòu)造成的容納部在一個(gè)側(cè)面上通過底部或蓋部封閉，從而例如通過壓配合(Presssitz)與電池模塊殼體連接的冷卻模塊被附加地保護(hù)以防止其脫落。
[0021]有利地，冷卻模塊的冷卻模塊殼體由塑料構(gòu)造成。由塑料構(gòu)造成的冷卻模塊殼體提供了重量輕和工藝性簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0022]下面參照附圖借助于優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)一步闡釋本發(fā)明。在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的電池模塊的一種實(shí)施例；
圖2示出了用于側(cè)向容納冷卻模塊的、根據(jù)本發(fā)明