电池模块的制作方法

1.本发明从一种根据独立权利要求类属的电池模块出发。


背景技术：

2.电池模块具有多个单独的电池单池，这些电池单池分别具有正电压分接头和负电压分接头，其中，为了多个电池单池彼此之间的导电的串联和/或并联，相应的电压分接头(spannungsabgriffe)彼此导电连接且因此能够联接成电池模块。尤其是电池单池可以分别具有第一电压分接头、尤其是正电压分接头，和第二电压分接头、尤其是负电压分接头，第一电压分接头和第二电压分接头彼此借助于单池连接器导电连接，从而形成电池单池的电气串联和/或并联。
3.电池模块本身还联接成电池或者说联接成整个电池系统。


技术实现要素：

4.具有独立权利要求的特征的电池模块提供如下优点，电池模块的电压分接头被可靠密封地构造成从电池模块的环境可接触。
5.为此，根据本发明提供一种电池模块，具有多个电池单池，这些电池单池尤其是构造成锂离子电池单池。电池单池在此被容纳在电池模块的壳体的内部空间中。
6.此外，电池单池彼此导电地串联和/或并联。在此，壳体包括开口，该开口构造用于将电池模块的电压分接头从壳体的内部空间中引出。此外，电池模块包括分接元件(abgriffselement)，该分接元件构造用于从环境接触电池模块的电压分接头。在此，壳体和分接元件相对于环境液密地构造成彼此连接。根据本发明，壳体的密封元件相对于壳体的直接围绕密封元件布置的面构造成升高的。
7.通过在从属权利要求中列举的措施实现了在独立权利要求中介绍的装置的有利改进和改良。
8.电池模块的电压分接头尤其是用于分接电池模块的总电压或给电池模块充电。优选电池模块包括第一电压分接头、尤其是正电压分接头和第二电压分接头、尤其是负电压分接头。
9.电池模块的密封元件尤其是用于将壳体和分接元件相对于环境液密地构造成彼此连接。
10.电池模块的分接元件可理解为一种结构元件，该结构元件包括至少一个接口，借助于该接口可电气和/或电子地接触电池模块。尤其是分接元件包括第一接口，借助于第一接口可接触电池模块的第一电压分接头，且分接元件包括第二接口，借助于第二接口可接触电池模块的第二电压分接头。第一接口和第二接口在此导电地与电池模块的相应的电压分接头连接。此外，分接元件优选可以包括壳体，该壳体保护该至少一个接口且用于与来自环境的其他元件形成可靠的连接。尤其是壳体也可以用作电绝缘。
11.尤其是因结构空间所引起的，产生了电池模块的壳体的不可避免的面或电池模块
与另外的结构元件的不可避免的交接部位，在所述面上或在所述交接部位处会沉积或聚集冷凝液或流体，由此存在密封元件或密封面例如被腐蚀渗透的风险，这尤其是也会导致电池在其使用寿命期间出现泄漏。利用根据本发明的电池的实施方式可以满足电池模块的壳体的内部空间相对于环境在电池模块的整个使用寿命期间的密封性要求。
12.尤其是通过相对于壳体的直接围绕密封元件布置的面升高壳体的密封元件，可以例如使聚集的冷凝液可靠地远离密封面。由此可以尤其是防止冷凝液能直接到达密封面。升高应该理解为，在电池模块尤其是在运行期间的常见取向中，在尤其是与重力的方向相反的高度方向上的距离。密封面在此尤其是描述了密封元件和分接元件的这样的面，这些面彼此直接连接，从而形成密封。
13.为此首先要注意的是，由此有利地使电池模块的壳体和分接元件之间的交接部位相对于环境可靠地液密地密封。尤其是由此使电池模块的壳体的内部空间可靠地液密地密封。
14.适宜地，电池模块的壳体由金属性材料、尤其是由铝制成。在此电池模块的壳体优选构造成铝压铸壳体。电池模块的外壳还可以具有阴极浸渍(简称ktl)涂层、粉末涂层和/或阳极氧化涂层。壳体由此具有相对于壳体的基本材料提高的防腐蚀能力。由此可以避免可能来自未涂层区域的腐蚀渗透。同样地，电池模块的壳体为了保护表面可以具有钝化层，尤其是铬iii涂层，用于防腐蚀。此外也可以考虑用底漆进行局部涂层。
15.特别优选地，电池模块的壳体形成密封元件。由此可以形成特别可靠的密封。
16.适宜地，分接元件和壳体借助于多个螺栓连接件彼此连接。在此螺栓连接件分别包括螺栓器件容纳部，在螺栓器件容纳部中分别容纳一螺栓器件。在此，螺栓器件容纳部的支承面相对于壳体的直接围绕螺栓器件容纳部布置的面构造成升高的。
17.尤其是通过相对于壳体的直接围绕螺栓器件容纳部布置的面升高螺栓器件容纳部的支承面，可以例如使聚集的冷凝液可靠地远离螺栓面。由此可以尤其是防止冷凝液能直接到达螺栓面。升高应该理解为，在电池模块尤其是在运行期间的常见取向中，在尤其是与重力的方向相反的高度方向上的距离。螺栓面在此尤其是描述了螺栓器件容纳部、尤其是支承面和分接元件的这样的面，这些面直接彼此连接，从而形成机械连接。
18.适宜地，螺栓器件容纳部的支承面和分接元件直接连接。由此实现了，在电池模块的壳体和分接元件之间能形成足够的面压力，从而能够避免冷凝液进入到所形成的密封间隙中。尤其是由此可以有利地也在例如分接元件和螺栓器件的头部之间形成硬性止挡。尤其是由此形成与金属性接触面的所谓的硬性螺纹连接(schraubfall)。
19.特别优选螺栓器件容纳部分别构造成螺栓穹顶(schraubdome)。该螺栓穹顶在此可以尤其是在几何上构造成使其分接面相对于腐蚀最小化。
20.尤其是在这一点上要注意的是，多个螺栓连接件用作壳体和分接元件之间的机械连接。
21.此外优选的是，螺栓连接件、尤其是螺栓器件容纳部和密封元件以如下方式间隔地布置：避免了尤其是通过螺栓连接件朝密封元件的毛细效应。由此实现了，将所谓的螺栓面和所谓的密封面之间的距离调整为，使得冷凝液不会例如由于毛细效应从螺栓面到达密封面。
22.此外，壳体的直接围绕密封元件布置的面和/或壳体的直接围绕螺栓器件容纳部
布置的面沿背向密封元件的方向构造成下降的。
23.尤其是螺栓连接件布置在密封元件之外。在这一点上首先要注意的是，螺栓连接件在密封元件之外的布置尤其是可以理解为，螺栓连接件不穿过或接触密封元件、尤其是其密封材料，而是与密封元件间隔地布置。由此螺栓连接件尤其是不布置在构造用于密封的区域中。螺栓连接件因此布置在环境和密封元件之间。
24.尤其是利用根据本发明的电池模块的实施方式实现了，布置在例如车辆的外部区域中的电池模块也可以在使用寿命期间应对腐蚀性负担。尤其是防止了电池模块的壳体和分接元件之间的密封部位受到腐蚀渗透。
25.在这一点上要注意的是，例如由于在表面粗糙度和密封面平坦度上对于密封元件的要求，在这些区域中机械加工的面是优选的。在此在加工过程中不仅密封面而且旋拧面都可以通过材料剥除来产生。这具有的优点是，可以特别精确地调整两个面上的平坦度而且所产生的密封件挤压(dichtungsverpressung)波动较少。
附图说明
26.本发明的实施例在附图中示出且在下面的说明书中详细阐述。
27.其中：
28.图1在透视图中示出了根据本发明的电池模块的一个实施方式的截段，
29.图2在透视图中示出了根据本发明的电池模块的一个实施方式的壳体的截段以及
30.图3在截面图中示出了根据本发明的电池模块的一个实施方式的截段。
具体实施方式
31.图1在透视图中示出了根据本发明的电池模块1的一个实施方式的截段。
32.电池模块1包括多个电池单池2，这些电池单池在图1中不可见。电池单池在此尤其是构造成锂离子电池单池20。此外，电池单池2彼此导电地串联和/或并联。
33.电池单池2在此被容纳在电池模块1的壳体3的内部空间4中。尤其是电池模块1的壳体3由金属性材料30、尤其是由铝31制成。特别优选电池模块1的壳体3构造成铝压铸壳体32。
34.此外，电池模块1的壳体3包括在图1中不可见的开口5，该开口构造用于将电池模块1的电压分接头6从壳体3的内部空间4中引出。
35.电池模块1还具有分接元件7，其构造用于从电池模块1的环境8接触电池模块1的电压分接头6。
36.在此壳体3和分接元件7相对于电池模块1的环境8液密地构造成彼此连接。
37.尤其是分接元件7和壳体3借助于多个螺栓连接件11彼此连接。在此螺栓连接件11分别包括螺栓器件容纳部12，在其中分别容纳一螺栓器件13。螺栓器件容纳部12在此优选构造成螺栓穹顶16。
38.图2在透视图中示出了根据本发明的电池模块1的一个实施方式的壳体3的截段。
39.在此可见壳体3的密封元件9。在此壳体3的密封元件9相对于壳体3的直接围绕密封元件9布置的面10构造成升高的。尤其是根据图2中所示的实施方式电池模块1的壳体3形成密封元件9。
40.在此还可见螺栓器件容纳部12，其具有支承面14。螺栓器件容纳部12的支承面14在此相对于直接围绕螺栓器件容纳部12布置的面15构造成升高的。在这一点上要注意的是，螺栓器件容纳部12的支承面14和分接元件7直接连接。
41.在此螺栓连接件11、尤其是螺栓器件容纳部12和密封元件9以如下方式彼此间隔地布置：避免了尤其是通过螺栓连接件11朝密封元件9的毛细效应。
42.此外在图2中还可见壳体3的内部空间4，在内部空间中容纳多个电池单池2。
43.在这一点上还要注意的是，根据一种特别优选的实施方式，壳体3的直接围绕密封元件9布置的面10和/或壳体3的直接围绕螺栓器件容纳部12布置的面15沿背向密封元件9的方向构造成下降的。
44.也可见的是，多个螺栓连接件11布置在密封元件9之外。
45.图3在截面图中示出了根据本发明的电池模块1的一个实施方式的截段。
46.在此首先可见电池模块1的壳体3和电池模块1的分接元件7。
47.此外也可见电池模块1的壳体3的开口5和电池模块1的电压分接头6。
48.壳体3的密封元件9在此相对于壳体3的直接围绕密封元件9布置的面10构造成升高的且螺栓器件容纳部12的支承面14在此相对于壳体3的直接围绕支承面14布置的面15构造成升高的。在这一点上要注意的是，面10和面15可以具有相同的高度。此外密封元件9和支承面14也可以具有相同的高度。
49.相应的升高在此情况下通过距离17表示。尤其是该距离选择为，使得在面10和面15上聚集的冷凝液能够可靠地远离密封面以及旋拧面且尤其是也可以从密封面以及旋拧面去除。
50.此外螺栓连接件11和密封元件9以如下方式被彼此间隔地布置：避免了毛细效应。由此避免了冷凝液能通过毛细效应从螺栓面到达密封面。
51.此外在朝密封元件9的密封面处构造一上游间隙18，该上游间隙的长度19被构造成，使得在密封元件19之前可能的冷凝液量最小化。上游间隙18被选择为，确保冷凝液的干燥。
52.此外在环绕的轮缘20和壳体3的面10以及壳体3的面15之间构造一距离，使得毛细效应最小化。该距离被选择为，确保冷凝液的干燥。尤其是环绕的轮缘20保护密封元件9以防例如在使用高压清洗剂时的喷射水并因此防止密封元件9受损。
53.总体上由此可以使冷凝液对密封部位的作用时间最小化。

技术特征：
1.一种电池模块，具有多个电池单池(2)、尤其是锂离子电池单池(20)，所述电池单池容纳在所述电池模块(1)的壳体(3)的内部空间(4)中，且所述电池单池彼此导电地串联和/或并联，其中，所述壳体(3)包括开口(5)，所述开口构造用于将所述电池模块(1)的电压分接头(6)从所述壳体(3)的所述内部空间(4)中引出，且所述电池模块(1)还包括分接元件(7)，所述分接元件构造用于从所述电池模块(1)的环境(8)接触所述电池模块(1)的所述电压分接头(6)，其中，所述壳体(3)和所述分接元件(7)相对于所述环境(8)液密地构造成彼此连接，其特征在于，所述壳体(3)的密封元件(9)相对于所述壳体(3)的直接围绕所述密封元件(9)布置的面(10)构造成升高的。2.根据前述权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述壳体(3)由金属性材料(30)、尤其是由铝(31)制成，其中，所述电池模块(1)的所述壳体(3)优选构造成铝压铸壳体(32)。3.根据前述权利要求1至2中任一项所述的电池模块，其特征在于，所述壳体(3)形成所述密封元件(9)。4.根据前述权利要求1至3中任一项所述的电池模块，其特征在于，所述分接元件(7)和所述壳体(3)借助于多个螺栓连接件(11)彼此连接，其中，所述螺栓连接件(11)分别包括螺栓器件容纳部(12)，在所述螺栓器件容纳部中分别容纳一螺栓器件(13)，其中，所述螺栓器件容纳部(12)的支承面(14)相对于所述壳体(3)的直接围绕所述螺栓器件容纳部(12)布置的面(15)构造成升高的。5.根据前述权利要求4所述的电池模块，其特征在于，所述螺栓器件容纳部(12)的所述支承面(14)和所述电池模块(1)的所述分接元件(7)彼此连接。6.根据前述权利要求4至5中任一项所述的电池模块，其特征在于，所述螺栓器件容纳部(12)分别构造成螺栓穹顶(16)。7.根据前述权利要求4至6中任一项所述的电池模块，其特征在于，螺栓连接件(11)、尤其是螺栓器件容纳部(12)和所述密封元件(9)以如下方式彼此间隔地布置：避免尤其是通过所述螺栓连接件(11)朝所述密封元件(9)的毛细效应。8.根据前述权利要求1至7中任一项所述的电池模块，其特征在于，所述壳体(3)的直接围绕所述密封元件(9)布置的面(10)和/或所述壳体(3)的直接围绕所述螺栓器件容纳部(12)布置的面(15)沿背向所述密封元件(9)的方向构造成下降的。9.根据前述权利要求4至8中任一项所述的电池模块，其特征在于，多个螺栓连接件(11)布置在所述密封元件(9)之外。

技术总结
本发明涉及一种电池模块，具有多个电池单池(2)，所述电池单池容纳在电池模块(1)的壳体(3)的内部空间(4)中，且电池单池彼此导电地串联和/或并联，其中，壳体(3)包括开口(5)，开口构造用于将电池模块(1)的电压分接头(6)从壳体(3)的内部空间(4)中引出，且电池模块(1)还包括分接元件(7)，分接元件构造用于从电池模块(1)的环境(8)接触电池模块(1)的电压分接头(6)，其中，壳体(3)和分接元件(7)相对于环境(8)液密地构造成彼此连接，其中，壳体(3)的密封元件(9)相对于壳体(3)的直接围绕密封元件(9)布置的面(10)构造成升高的。(9)布置的面(10)构造成升高的。(9)布置的面(10)构造成升高的。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2023.02.16
技术公布日：2023/8/24