蓄電池結(jié)構(gòu)及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種蓄電池結(jié)構(gòu)，其具有多個單電池單元，所述單電池單元中的每個均是電化學蓄電池單元的形式并且均具有棱柱形的殼體，其中這些單電池單元一個接一個地設(shè)置在至少一排中并且設(shè)置在殼體或框架中，以便被集合在一起以形成蓄電池模塊，其特征在于，a)一個、幾個或所有的單電池單元被形成為蓄電池單元，其根據(jù)各自的電荷狀態(tài)改變其厚度，b)至少在所述單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的在最后一個單電池單元和所述殼體或所述框架之間的一個端部上設(shè)置有至少一個可彈性變形的補償構(gòu)件，所述補償構(gòu)件被設(shè)計用于容納和補償由于電荷狀態(tài)的變化而引起的單電池單元的厚度變化以及由此引起的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的長度變化。本發(fā)明還涉及一種用于制造這種蓄電池結(jié)構(gòu)的方法。
【專利說明】蓄電池結(jié)構(gòu)及其制造方法
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的具有多個單電池單元的蓄電池結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于制造這種蓄電池結(jié)構(gòu)的方法。
[0002]根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的蓄電池結(jié)構(gòu)例如由WO2012/135758 Al或WO2013/120770 Al已知。這種具有棱柱形單電池單元的蓄電池結(jié)構(gòu)例如應(yīng)用在電動車和混合動車力中。多個單電池單元由此通過殼體或框架組合在一起以形成緊湊的蓄電池模塊。盡管蓄電池技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得非常先進，但電動車和混合動力車在市場上的普遍接受度卻相對緩慢。
[0003]本發(fā)明的目的是，提供一種改進的蓄電池結(jié)構(gòu)，其在重量、成本和功能方面進一步優(yōu)化。此外，還說明了一種用來制造這種蓄電池結(jié)構(gòu)的方法。
[0004]此目的根據(jù)權(quán)利要求1通過一種蓄電池結(jié)構(gòu)得以實現(xiàn)，其具有多個單電池單元，所述多個單電池單元中的每個均是電化學蓄電池單元的形式并且具有棱柱形的殼體，其中這些單電池單元一個接一個地設(shè)置在至少一排中并且設(shè)置在殼體或框架中，因此它們集合成蓄電池模塊，其特征在于:
[0005]a)—個、幾個或所有的單電池單元構(gòu)成為蓄電池單元，其根據(jù)各自的電荷狀態(tài)改變其厚度；
[0006]b)至少在所述單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的在最后一個單電池單元和所述殼體或所述框架之間的一個端部上設(shè)置有至少一個可彈性變形的補償構(gòu)件，所述補償構(gòu)件被設(shè)計成容納和補償由于電荷狀態(tài)的變化而引起的單電池單元的厚度變化以及由此引起的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的長度變化。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是，現(xiàn)在能夠?qū)⒏叨葍?yōu)化的單電池單元用作蓄電池單元，其能夠根據(jù)各自的電荷狀態(tài)可逆地改變其厚度。因此，單電池單元的厚度能夠隨著電荷狀態(tài)(S0C-State of Charge)的提升而增大，并且隨著該單電池單元的電荷狀態(tài)的降低又再次減小。配置有相對輕重量且薄壁的單電池單元殼體的單電池單元由此能夠被用于形成蓄電池結(jié)構(gòu)，這在蓄電池結(jié)構(gòu)的重量和制造成本方面是有利的。本發(fā)明能夠?qū)⑺^的“呼吸”單電池單元應(yīng)用在蓄電池結(jié)構(gòu)中，但不會增加它們損壞的危險。為此，所述單電池單元或這些單電池單元的厚度變化以及由此引起的單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的長度變化由至少一個可彈性變形的補償構(gòu)件容納和補償。通過它的彈性特性，所述補償構(gòu)件負責將單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)在各種電荷狀態(tài)下機械穩(wěn)固地保持在所述殼體或所述框架中，并且總是處于一定的預(yù)應(yīng)力之下。因此這些單電池單元穩(wěn)固且可靠地固定在所述殼體或框架中，但由于單電池單元的厚度變化，其還能實現(xiàn)所需的補償運動。通過這樣的固定，這些單電池單元能夠更好地承受出現(xiàn)的振動負荷。
[0008]只要所述蓄電池結(jié)構(gòu)具有用來容納單電池單元的殼體，則這些單電池單元通過所述殼體保護，以便完全或至少大部分免受外部環(huán)境的影響。通過所述殼體10，能夠?qū)坞姵貑卧庋b。只要所述蓄電池結(jié)構(gòu)具有用來容納單電池單元的框架，則同樣可靠地固定了這些單電池單元并且將它們匯集以形成如在殼體中的緊湊的蓄電池模塊，但更少受到抵抗外部環(huán)境影響的保護。
[0009]所述棱柱形的殼體可以特別是方形或至少近似方形的殼體。這些單電池單元例如依照表面面積借助其各自的最大的殼體側(cè)面依次排列。
[0010]這些單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)能夠在串聯(lián)結(jié)構(gòu)的與具有補償構(gòu)件一端相反的另一端部上直接支撐在殼體或框架上，或者支撐在其它構(gòu)件上，尤其是支撐在下面還將更詳細闡述的至少一個預(yù)緊元件上。所述蓄電池結(jié)構(gòu)能夠具有唯一一個補償構(gòu)件或多個相互緊挨著(平行)或一個接一個地(成排)設(shè)置的補償構(gòu)件。特別地，所述補償構(gòu)件能夠構(gòu)成為具有或沒有緩沖特性的壓力加載的彈性構(gòu)件。所述補償構(gòu)件例如能夠由泡沫、硅酮或橡膠材料制成，或由這種類型的不同材料的組合構(gòu)成。特別地，所述補償構(gòu)件能夠由同時具有彈性和緩沖特性的材料制成。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的有利的改進方案，所述補償構(gòu)件具有由至少一個緩沖元件和至少一個壓縮彈簧構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。這種方式能夠提供用于“彈性”功能和“緩沖”功能的獨立的元件，它們能夠被單獨地優(yōu)化以用于各自的應(yīng)用。所述壓縮彈簧能夠例如由金屬制成，例如構(gòu)成為螺旋彈簧、圓筒形彈簧、錐形彈簧、盤形彈簧或類似彈簧。所述緩沖元件例如能夠是液壓緩沖器。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的有利的改進方案，所述至少一個補償構(gòu)件構(gòu)造成用來補償所述單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的至少為1mm的長度變化，所述長度變化是由厚度變化引起的，所述厚度變化是由電荷狀態(tài)的變化引起的。這允許使用具有相對高的厚度變化(厚度上升)偏差的單電池單元。
[0013]單電池單元的厚度變化指單電池單元在多個單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的縱向方向上延伸的幾何尺寸的空間變化。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的有利的改進方案，至少在所述單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的在最后一個單電池單元和所述殼體或所述框架之間的一個端部上設(shè)置有至少一個預(yù)緊元件，所述預(yù)緊元件抵靠著所述殼體或所述框架來支撐所述最后一個單電池單元。所述至少一個預(yù)緊元件使所述單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)能夠相對于所述至少一個補償構(gòu)件以可調(diào)節(jié)的預(yù)緊力預(yù)緊。所述預(yù)緊力尤其在制造蓄電池結(jié)構(gòu)的過程期間能夠隨意地調(diào)節(jié)到預(yù)設(shè)的值。其優(yōu)點是，限定的預(yù)緊力能夠被施加到這些單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)上，其尤其滿足了用于這些單電池單元的規(guī)定的最大負荷。這種方式能夠?qū)坞姵貑卧喂痰毓潭ㄔ跉んw或框架中，而預(yù)緊力不會對這些單電池單元造成損壞。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的有利的改進方案，至少在所述單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的在最后一個單電池單元和所述殼體或所述框架之間的一個端部上設(shè)置有至少一個預(yù)緊元件，所述預(yù)緊元件抵靠著所述殼體或所述框架來支撐所述最后一個單電池單元。所述至少一個預(yù)緊元件構(gòu)造成在至少沿所述單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的縱向延伸的方向上的可調(diào)節(jié)長度方面是隨意可控的。這種隨意的控制由此能夠沿單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的縱向延伸的方向調(diào)節(jié)預(yù)緊元件的縱向伸展。通過這一點，能夠補償單電池單元、殼體或框架的尺寸中的制造公差以及與之相關(guān)的間隙。另一優(yōu)點是，能夠在蓄電池結(jié)構(gòu)的制造過程中簡化這些單電池單元在殼體或框架中的組裝。因此，這些部件，即補償構(gòu)件、單電池單元和預(yù)緊元件能夠松散地以一定的間隙設(shè)置在所述殼體或框架中，然后所述預(yù)緊元件沿串聯(lián)結(jié)構(gòu)的縱向延伸的方向擴張，直到所述間隙被補償并且這些單電池單元被固定。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的有利的改進方案，所述至少一個補償構(gòu)件被設(shè)計作為所述至少一個預(yù)緊元件，或在具有多個補償構(gòu)件的情況下，這些補償構(gòu)件中的至少一個被設(shè)計作為所述至少一個預(yù)緊元件。在這種情況下，所述補償構(gòu)件就認為其同時具有預(yù)緊元件的功能。
[0017]所述補償構(gòu)件和/或預(yù)緊元件能夠例如以由撓性材料(例如塑料薄膜材料)制成的袋子、包或管子的形狀構(gòu)成。這允許所述補償構(gòu)件或預(yù)緊元件能夠用填充介質(zhì)填充并且由此可選擇地具有彈性功能、緩沖功能和/或長度變化功能。所述補償構(gòu)件也能夠被設(shè)計為深拉伸件或吹塑件。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的有利的改進方案，所述至少一個預(yù)緊元件設(shè)置在所述單電池單元的所述串聯(lián)結(jié)構(gòu)的與在最后一個單電池單元和所述殼體或所述框架之間的所述至少一個補償構(gòu)件的那側(cè)相反的另一端部上。以這種方式設(shè)置至少一個獨立的、與補償構(gòu)件分開的預(yù)緊元件，它能夠借助可調(diào)節(jié)的預(yù)緊力預(yù)緊和/或沿這些單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的縱向延伸的方向上調(diào)節(jié)長度，如已提到的那樣。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的有利的改進方案，所述至少一個預(yù)緊元件具有內(nèi)部空腔，所述空腔能夠用至少一種填充材料填充，其中所述填充材料通過所述至少一個預(yù)緊元件的外壁被保持在內(nèi)部空腔中。為此，所述至少一個預(yù)緊元件例如能夠具有用于填充材料的填充口和/或通風口，所述通風口使包含在所述內(nèi)部空腔中的氣體流通。在合適的情況下，所述填充口也可同時作為通風口來用。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的有利的改進方案，所述至少一個預(yù)緊元件的所述空腔用硬化的填充材料填充。為此例如能夠應(yīng)用環(huán)氧樹脂、聚氨脂類泡沫、硅酮或橡膠。“硬化的”這一術(shù)語在此指填充材料的狀態(tài)變化，即填充材料的硬度在硬化過程中增加，其中所述填充材料也在硬化之后還可以是可彈性變形的并且能夠是撓性或相對軟的。特別地，所述填充材料能夠這樣選擇，即它在硬化之后仍然還具有這種彈性的和/或緩沖的特性，使得它適合形成補償構(gòu)件。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的有利的改進方案，一個、幾個或所有的單電池單元被設(shè)計為鋰離子電池單元。其優(yōu)點是，這些單電池單元能夠以蓄電池技術(shù)來被形成，在最小的空間下將高容量與良好的導(dǎo)電性能結(jié)合起來。根據(jù)本發(fā)明的所述至少一個可彈性變形的補償構(gòu)件能夠容納和補償在這種單電池單元中出現(xiàn)的厚度變化。
[0022]此外，所述開始時提及的目的根據(jù)權(quán)利要求13還通過一種用來制造蓄電池結(jié)構(gòu)的方法來實現(xiàn)，其具有以下步驟:
[0023]a)提供根據(jù)權(quán)利要求5或6中任一項所述的蓄電池結(jié)構(gòu)；
[0024]b)隨意地加載所述至少一個預(yù)緊元件，以產(chǎn)生或增加由所述至少一個預(yù)緊元件施加到所述單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)上的預(yù)緊力；
[0025]c)在達到了預(yù)緊力的預(yù)設(shè)值時，結(jié)束所述至少一個預(yù)緊元件的加載。
[0026]其優(yōu)點是，能夠以簡單且快速的方式制造蓄電池結(jié)構(gòu)。尤其在制造時不會出現(xiàn)問題，例如，通過預(yù)緊力損壞所述單電池單元，因為在將單電池單元裝入殼體或框架中之后才將所述預(yù)緊力調(diào)節(jié)到期望的數(shù)值。通過這種預(yù)緊過程，能夠產(chǎn)生限定的預(yù)緊力。因此，實現(xiàn)了更可靠驗證過的最終的產(chǎn)品。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的有利的改進方案，下面的步驟在前述方法的步驟a)和b)之間實施:隨意地加載所述至少一個預(yù)緊元件以便消除此結(jié)構(gòu)的間隙。
[0028]接下來參考附圖通過實施例來更詳細地闡述本發(fā)明。
[0029]其中:
[0030]圖1以立體視圖示出了蓄電池結(jié)構(gòu)的構(gòu)件；
[0031]圖2以俯視圖示出了蓄電池結(jié)構(gòu)；以及
[0032]圖3以俯視圖示出了另一蓄電池結(jié)構(gòu)；以及
[0033]圖4示出了蓄電池結(jié)構(gòu)的制造步驟；以及
[0034]圖5示出了預(yù)緊元件；以及
[0035]圖6示出了填充圖5的預(yù)緊元件的步驟。
[0036]在圖中使用相同的附圖標記表示彼此相對應(yīng)的元件。
[0037]圖1示出了殼體I，基本上呈方形的殼體的多個單電池單元2如箭頭所示地被插入到所述殼體中，以便以這種方式構(gòu)成蓄電池結(jié)構(gòu)10。這些單電池單元2—個接一個地設(shè)置成排，圖1示例性地示出了四個單電池單元。當然，更多或更少的單電池單元數(shù)量同樣也是可行的。在圖1中還可看到可彈性變形的補償構(gòu)件6，它在這些單電池單元的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的端部上設(shè)置在最后一個單電池單元2上。所述補償構(gòu)件6抵靠著殼體I來支撐所述最后一個單電池單元2，并因此將單電池單元2的整個串聯(lián)結(jié)構(gòu)固定在殼體I中。在過程中，所述補償構(gòu)件6還容納并且補償由于單電池單元2的厚度改變而引起的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的長度變化。在圖2中詳細地描述了這一點。圖2以視圖a)和b)示出了根據(jù)圖1的蓄電池結(jié)構(gòu)，但此處具有六個一個接一個串聯(lián)設(shè)置的單電池單元2。如可看到的那樣，這些單電池單元2在串聯(lián)結(jié)構(gòu)的一側(cè)上通過補償構(gòu)件6支撐在所述殼體I的壁上，在另一側(cè)上通過預(yù)緊元件3支撐在所述殼體的壁上。所述預(yù)緊元件3也可省略，因此在這種情況下最后一個單電池單元2直接支撐在殼體I的壁上。
[0038]附圖2在視圖a)中示出了處于電荷狀態(tài)的單電池單元2，在該電荷狀態(tài)下這些單電池單元2只是最少量地充電。在視圖b)中這些單電池單元2更強地充電，也就是說，它們具有更高的電荷狀態(tài)。這會增加單電池單元2的厚度并因此引起補償構(gòu)件6的更強壓縮，如在圖2的視圖b)中可看到的那樣。根據(jù)圖2的尺寸D指示為所述單電池單元的厚度。這些單電池單元2的串聯(lián)結(jié)構(gòu)由此具有長度為L的縱向延伸。通過這些單電池單元的厚度變化，所述串聯(lián)結(jié)構(gòu)整體上產(chǎn)生了長度變化Δ L，如圖2所示。
[0039]所述補償構(gòu)件6能夠構(gòu)成為模塊，其由可彈性變形的材料(例如泡沫或橡膠)構(gòu)成并且在合適的地方具有內(nèi)部空腔。所述補償構(gòu)件6能夠構(gòu)成為多個單個構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，如圖3示例性地示出的那樣。根據(jù)圖3，所述補償構(gòu)件6能夠具有由壓縮彈簧8和緩沖器7構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。最后一個單電池單元2隨后通過緩沖器7和壓縮彈簧8支撐在殼體I的壁上。通過這種用于緩沖功能和彈簧功能的單獨構(gòu)件(如圖3所示)，補償構(gòu)件6的緩沖系數(shù)和彈性系數(shù)能夠針對各自的應(yīng)用情況分別進行優(yōu)化。
[0040]現(xiàn)在參考圖4來描述預(yù)緊元件3如何能夠?qū)⑦@些單電池單元2固定在根據(jù)圖3的蓄電池結(jié)構(gòu)10的殼體I中。首先在其視圖a)中假定這些單電池單元2最初已經(jīng)被插入到殼體I中，其中在這些單電池單元2的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的一個端部上設(shè)置有補償構(gòu)件6，在另一端部上設(shè)置有預(yù)緊元件3。這些單電池單元2、所述補償構(gòu)件6和所述預(yù)緊元件3最初相對松散地以一定的間隙A s設(shè)置在殼體I中，即，還未將這些單電池單元2固定。
[0041]在圖4中分別在所示蓄電池結(jié)構(gòu)10的右邊示出了力/位移圖，在此示出了力F在位移S上的特征曲線。所述力F是指由預(yù)緊元件3施加到單電池單元2的串聯(lián)結(jié)構(gòu)上的力，其與補償構(gòu)件6的相應(yīng)對抗力相關(guān)。根據(jù)視圖a)，所施加的力F等于O，也就是，所述結(jié)構(gòu)位于工作點&中。根據(jù)視圖b)，所述預(yù)緊元件3已略微伸展，以使得它緊靠著其關(guān)聯(lián)的單電池單元2并且填補了間隙As。還沒有產(chǎn)生F>0的力，也就是，所述結(jié)構(gòu)位于工作點X2中。
[0042]根據(jù)視圖C)，所述預(yù)緊元件3現(xiàn)在進一步伸展，如在視圖c)中的箭頭所示的那樣。因此，這些單電池單元2壓向壓縮彈簧8和緩沖器7，由此使它們略微縮短。在此，所述力F增大。執(zhí)行所述過程，直到達到了期望的預(yù)緊力F1，這一點發(fā)生在視圖c)所示的圖中的位移點S1I。所述結(jié)構(gòu)現(xiàn)在位于工作點X3中。
[0043]長度可變的預(yù)緊元件3例如能夠設(shè)計為可填充有填充材料的構(gòu)件，例如管子、袋、包或吹塑件。附圖5示出了形式為管子的這種預(yù)緊元件3，其具有用來以填充材料填充的結(jié)構(gòu)。所述預(yù)緊元件3具有用來填充填充材料的填充口 4和用來使包含在預(yù)緊元件3的內(nèi)部空腔9中的氣體流通的通風口 5。通過連接管64將具有填充材料66的容器61連接到填充口 4上。所述填充材料66能夠被活塞60加壓，并因此如箭頭62所示壓入預(yù)緊元件3中。為了使包含在預(yù)緊元件3中的氣體流通，通風口 5通過管子65與排泄閥63相連，所述排泄閥能夠關(guān)閉和打開。所述管子65在所述排泄閥63的另一邊例如通到大氣中。
[0044]借助圖6，闡述了根據(jù)圖5所示的結(jié)構(gòu)如何實施預(yù)緊元件3的填充過程。圖6的視圖a)首先示出了根據(jù)圖5的結(jié)構(gòu)，其中預(yù)緊元件3還未填充填充材料66。然后將排泄閥63打開。通過活塞60上的壓力62，將填充材料66壓入預(yù)緊元件3中，如視圖b)中可看到的那樣。視圖c)示出了整個預(yù)緊元件3已經(jīng)用填充材料66填充。所述填充材料66已部分延伸到管子65中。現(xiàn)在將排泄閥63關(guān)閉。由于關(guān)閉了排泄閥63，所述填充材料66不能再從預(yù)緊元件3上出去。在進一步的壓力加在活塞60上時(如從視圖d)中可看到的那樣)，預(yù)緊元件3可以說是由填充材料66引起超壓，因此它沿視圖d)所示的豎直箭頭擴張。所述擴張例如相當于預(yù)緊元件3的圖4的視圖c)所不的加厚。
[0045]—旦完成了根據(jù)圖6的過程，所述預(yù)緊元件3能夠在填充口4和通風口5處封閉，并且能夠移除其余的部件，比如連同套管64—起移除存儲容器61以及連同排泄閥63—起移除管子65。
【主權(quán)項】
1.一種蓄電池結(jié)構(gòu)(10)，其具有多個單電池單元(2)，每個單電池單元均為電化學蓄電池單元的形式并且均具有棱柱形的殼體，其中這些單電池單元(2) —個接一個地設(shè)置在至少一排中并且設(shè)置在殼體(I)或框架中以便被集合在一起以形成蓄電池模塊，其特征在于: a)這些單電池單元(2)中的一個、幾個或所有構(gòu)成為蓄電池單元，所述蓄電池單元根據(jù)各自的電荷狀態(tài)改變其厚度； b)至少在這些單電池單元(2)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的在最后一個單電池單元(2)和所述殼體(I)或所述框架之間的一個端部上設(shè)置有至少一個可彈性變形的補償構(gòu)件(6)，所述補償構(gòu)件設(shè)計成容納和補償由于電荷狀態(tài)的變化而引起的單電池單元(2)的厚度變化以及由此引起的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的長度變化(AL)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個補償構(gòu)件(6)構(gòu)成為具有或沒有緩沖特性的壓力加載的彈性構(gòu)件。3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的蓄電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個補償構(gòu)件(6)具有由至少一個緩沖元件(7)和至少一個壓縮彈簧(8)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的蓄電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個補償構(gòu)件(6)被設(shè)計用來補償所述單電池單元(2)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的至少為1mm的長度變化(AL)，所述長度變化是由厚度變化引起的，所述厚度變化是由電荷狀態(tài)的變化引起的。5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的蓄電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，至少在所述單電池單元(2)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的在最后一個單電池單元(2)和所述殼體(I)或所述框架之間的一個端部上設(shè)置有至少一個預(yù)緊元件(3)，所述預(yù)緊元件抵靠著所述殼體(I)或所述框架來支撐所述最后一個單電池單元(2)，其中所述至少一個預(yù)緊元件(3)使所述單電池單元(2)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)能夠相對于所述殼體(I)或所述框架以可調(diào)節(jié)的預(yù)緊力預(yù)緊。6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的蓄電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，至少在所述單電池單元(2)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的在最后一個單電池單元(2)和所述殼體(I)或所述框架之間的一個端部上設(shè)置有至少一個預(yù)緊元件(3)，所述預(yù)緊元件抵靠著所述殼體(I)或所述框架來支撐所述最后一個單電池單元(2)，其中所述至少一個預(yù)緊元件(3)在至少沿所述單電池單元(2)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的縱向延伸(L)的方向的可調(diào)節(jié)長度方面是隨意可控的。7.根據(jù)權(quán)利要求5至6中任一項所述的蓄電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個補償構(gòu)件(6)被設(shè)計作為所述至少一個預(yù)緊元件(3)，或在具有多個補償構(gòu)件(6)的情況下，這些補償構(gòu)件(6)中的至少一個被設(shè)計作為所述至少一個預(yù)緊元件。8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項所述的蓄電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個預(yù)緊元件(3)設(shè)置在所述單電池單元(2)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的與在所述最后一個單電池單元(2)和所述殼體(I)或所述框架之間的所述至少一個補償構(gòu)件(6)的那側(cè)相反的另一端部上。9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項所述的蓄電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個預(yù)緊元件(3)具有內(nèi)部空腔(9)，所述空腔能夠用填充材料(66)填充，其中所述填充材料(66)通過所述至少一個預(yù)緊元件(3)的外壁保持在內(nèi)部空腔(9)中。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的蓄電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個預(yù)緊元件(3)具有用于填充材料(66)的填充口(4)和/或用于使包含在所述內(nèi)部空腔(9)中的氣體流通的通風口(5)。11.根據(jù)權(quán)利要求9至10中任一項所述的蓄電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個預(yù)緊元件(3)的所述空腔(9)用硬化的填充材料(66)、尤其是環(huán)氧樹脂、聚氨脂類泡沫、硅酮或橡膠填充。12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的蓄電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，一個、多個或所有的單電池單元(2)被設(shè)計為鋰離子電池單元。13.—種用來制造蓄電池結(jié)構(gòu)(10)的方法，其包括以下步驟: a)提供根據(jù)權(quán)利要求5或6中任一項所述的蓄電池結(jié)構(gòu)(10); b)隨意地加載所述至少一個預(yù)緊元件(3)，以產(chǎn)生或增加由所述至少一個預(yù)緊元件(3)施加到所述單電池單元(2)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)上的預(yù)緊力(F);c)在所述預(yù)緊力(F)達到了預(yù)設(shè)值(Fl)時，結(jié)束所述至少一個預(yù)緊元件(3)的加載。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在權(quán)利要求13的步驟a)和b)之間實施以下步驟:隨意地加載所述至少一個預(yù)緊元件(3)，以便消除所述結(jié)構(gòu)的間隙(As)。
【文檔編號】H01M2/02GK105993085SQ201480059334
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2014年10月30日
【發(fā)明人】黑爾格·布倫納, 伯恩哈德·歐利希, 拉爾夫·約斯維奇
【申請人】江森自控先進能源動力系統(tǒng)有限責任公司