电池系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电池系统(10)，特别用于混合动力驱动器，包括壳体(11)和布置在壳体(11)内的多个电池单元(21)，所述单元被组合以形成单元模块(20)，其中具有可变内部体积的容器被布置在所述单元模块(20)与至少一个壳体壁(12)之间，借助于所述容器，所述单元模块(20)能够相对于所述壳体(11)而被支撑，其中用可固化介质或固化介质(25)填充所述容器。

Battery system

The invention relates to a battery system (10), especially for hybrid drive, which comprises a shell (11) and (11) are arranged in the shell body and a plurality of cells (21), in which the unit is combined to form a unit module (20), wherein the container with variable volume is arranged in the the unit module (20) and at least one shell wall (12), with the help of the container, the unit module (20) relative to the housing (11) is supported, curing medium or curing medium (25) which can be used to fill the container.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池系统
本专利技术涉及根据权利要求1前序部分的电池系统，特别是用于混合动力驱动器的电池系统。本专利技术还涉及包括这种类型电池系统的机动交通工具和制造方法。例如根据可追溯到申请人的文献EP2744034A，开始所提及类型的电池系统是已知的。
技术介绍
上述文献EP2744034A1描述了一种电池系统，包括布置在壳体内的由电池单元形成的多个单元模块。压力袋布置在单元模块与壳体之间，并且可填充空气或氮气。一般而言，因此提供具有可变内部体积的容器，为了相对于壳体支撑单元模块，容器填充有可压缩介质。虽然电池系统各个组件的这种类型的支撑是完全有利的，但是在进一步发展电池系统的过程中发现，对于电池系统的连续制造而言存在风险。作为示例，存在这样的风险：压力袋中的压力将由于温度波动而变化，因此不同的支撑力将作用于单元模块。此外存在这样的风险：例如因为老化效应的结果，压力袋会失去其密封，因此失去其压迫功能。总体而言，因此不能长期保证稳定的电池系统内的支撑。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是详细说明一种电池系统，该电池系统设置有各个组件的永久稳定支撑。本专利技术的另一个目的是详细说明一种包括这种电池系统的机动交通工具，以及用于组装电池系统和用于制造用于电池系统的压力袋的方法。根据本专利技术，通过权利要求1的主题实现关于电池系统的目的，通过权利要求11的主题实现关于机动交通工具的目的，通过权利要求12的主题实现关于电池系统的装配方法的目的，且通过权利要求15的主题实现关于电池系统的压力袋的制造方法的目的。本专利技术基于以下概念，其详细说明一种电池系统，特别用于混合动力驱动器，其中电池系统包括壳体和布置在壳体内的多个电池单元。电池单元被组合以形成单元模块。具有可变内部体积的容器被布置在所述单元模块与壳体的至少一个壳体壁之间。借助于所述容器，所述单元模块能够相对于所述壳体而被支撑。根据本专利技术，所述容器被填充有可固化介质或固化介质。随着引言中所述电池系统的发展，用可以固化的介质来填充具有可变内部体积的容器。这优选在压力下进行，从而在电池系统的组装期间对单元模块施加预支撑。特别地，相对于壳体壁来支撑单元模块。因为使用可固化介质，所以一旦介质固化，预支撑就一直作用于单元模块。固化介质优选为不可压缩，例如使得温度变化几乎不影响单元模块的压力负载。最后，还消除了泄漏的风险，因为固化介质在尺寸上是稳定的。即使在对容器造成损坏的情况下，也可以因此保持预支撑压力。容器优选为压力袋。特别地，压力袋可通过在其边缘相互焊接的两个膜形成。容器可以特别容易和经济地以压力袋的形式制造。在根据本专利技术的电池系统的特别优选变型中，所述壳体壁向外变形，特别是弯曲的。这里，所述壳体壁将引导到壳体内部的支撑力施加到单元模块上。支撑力特别经由容器或经由压力袋施加到单元模块上。因此，永久作用于单元模块的预支撑力不是从容器或可固化介质发出，而是由壳体永久施加。在压力下填充到容器或压力袋中的可固化介质使壳体壁弹性变形，其中壳体壁的恢复力产生支撑力，支撑力被引导到壳体内部。支撑力从容器或压力袋传递到单元模块，容器或压力袋用固化介质按照在尺寸上稳定的形式填充。向单元模块施加预支撑力的这个原理特别持久。向外变形的壳体壁基本上按照板簧的方式起作用，并推向装有固化介质的容器，容器将这个支撑力转移到单元模块。容器，特别是压力袋，可以封装单元模块的四个侧面。特别地，可以假设容器或压力袋封装单元模块的上侧、下侧、横向侧和端侧。容器或压力袋的这种布置一方面为了从所有侧面实现单元模块的预支撑特别有效，另一方面使得容器或压力袋的设计尽可能简单。特别地，容器或压力袋在单元模块的相对上下侧的布置产生关于电池组件的组装的优点。由于容器或压力袋的双侧布置，保证了用可固化介质填充容器或压力袋时，单元模块不会在壳体中移动。容器或压力袋优选具有至少1.5巴的耐压强度。特别优选的是，容器或压力袋的耐压强度至少对应于2巴，特别是至少2.5巴。因此，保证容器或压力袋承受由于可固化介质施加的压力，直到介质完全固化。因为通过在边缘相互焊接的两个复合膜形成容器，所以实现了容器，特别是压力袋的特别简单的制造。为了进一步简化制造方法，两个复合膜可以具有基本上相同的层结构或者可以相同地形成。复合膜有利地各自具有连接层和支撑层，连接层特别由聚丙烯制成，支撑层特别由聚酰胺制成。有利的是如果可以焊接连接层，其中聚丙烯特别适合于此目的。支撑层特别用于稳定或形成复合膜的结构。在制造容器或压力袋时，两个复合膜优选布置为它们的连接层相互面对并通过激光束相互焊接。这里，可以使用特别迅速的扫描仪激光焊接方法，从而加快容器或压力袋的制造过程。容器或压力袋优选包括供给阀。供给阀可以布置在单元模块的端侧，或者布置在单元模块的端侧。供给阀可以是夹管阀或止回阀。供给阀在单元模块端侧的布置对于制造而言是有利的。因此，单元模块可以与未填充的容器或压力袋一起插入电池系统的壳体中。然后，可以经由壳体端侧的开口将可固化介质填充到容器中。在这样做时，容器膨胀并拉伸壳体的壳体壁，使其向外弯曲并且被预支撑。只要有足量的可固化介质填充到容器中，就可以从供给阀去除用于可固化介质的供给管。如果供给阀形成为止回阀，则可自动防止介质逸出。然后可通过端盖在端侧封闭壳体，从而完全组装电池系统。可固化介质或固化介质优选为塑料。特别地，介质可以是泡沫(优选为高强度泡沫)、树脂(优选为环氧树脂)、或凝胶。泡沫的使用具有特别的优点，一旦填充介质，它就会自动膨胀并在壳体壁上施加附加压力，以便预支撑它。相比之下，树脂在防止泄漏方面具有优势。即使容器或压力袋损坏或变为可渗透(例如由于老化原因)，树脂也会形成固体块，在壳体壁上保持预支撑。壳体可由壁厚在2mm与5mm之间的钢板形成。特别地，钢板的壁厚可以在2.5mm与4mm之间。使用壁厚为3mm的钢板是特别有利的。钢板优选由弹簧钢制成，从而能够对单元模块施加弹性预支撑力。特别地，可以想到使用高强度细晶粒结构钢作为壳体的材料。一般而言，用于壳体的钢板应当具有大于500的最小屈服点Rp0.2。拉伸强度应至少为400。根据DINEN10027-2：2013-09标准，材料编号为1.0060的钢拥有适用于预支撑单元模块的特别良好的弹性性质。这种类型的钢也以ST60-2和E335的短名称为人所知。根据协同方案，本专利技术基于以下概念，其详细说明一种机动交通工具，特别是混合动力交通工具，包括至少一个先前所述的电池系统。本专利技术的其他协同方案涉及一种用于组装前述电池系统的方法。在根据本专利技术的方法中进行以下步骤：a)在单元模块的横向侧上布置容器，特别是压力袋的中间区域；b)折叠所述容器，特别是所述压力袋的边缘区域，使其突出超过所述上侧，以及将一个边缘区域放置在所述单元模块的上侧，并将一个边缘区域放置在所述单元模块的下侧；c)折叠所述容器，特别是所述压力袋的前部区域，突出超过所述中间区域，并将所述前部区域放置为抵靠所述单元模块的端侧；d)将所述容器封装的、特别是所述压力袋封装的所述单元模块布置在所述单元模块中；e)在压力下将可固化介质填充到所述容器，特别是所述压力袋中；以及f)固化介质。根据本专利技术的方法使得能够以特别简单的方式制造电池系统，其中壳体内的单元模块得到支撑。这里，作用于电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池系统(10)，特别用于混合动力驱动器，包括壳体(11)和布置在所述壳体(11)内的多个电池单元(21)，所述电池单元被组合以形成单元模块(20)，其中具有可变内部体积的容器被布置在所述单元模块(20)与至少一个壳体壁(12)之间，借助于所述容器，所述单元模块(20)能够相对于所述壳体(11)而被支撑，其特征在于：所述容器被填充有可固化介质或固化介质(25)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.26 DE 102014114019.21.一种电池系统(10)，特别用于混合动力驱动器，包括壳体(11)和布置在所述壳体(11)内的多个电池单元(21)，所述电池单元被组合以形成单元模块(20)，其中具有可变内部体积的容器被布置在所述单元模块(20)与至少一个壳体壁(12)之间，借助于所述容器，所述单元模块(20)能够相对于所述壳体(11)而被支撑，其特征在于：所述容器被填充有可固化介质或固化介质(25)。2.根据权利要求1所述的电池系统(10)，其特征在于：所述容器是压力袋(30)。3.根据权利要求1或2所述的电池系统(10)，其特征在于：所述壳体壁(12)向外变形，特别是弯曲变形，且经由所述容器，特别是经由所述压力袋(30)，所述壳体壁(12)将引导到所述壳体内部的支撑力施加于所述单元模块(20)。4.根据前述权利要求中任一项所述的电池系统(10)，其特征在于：所述容器、特别是所述压力袋(30)封装单元模块的四个侧面，特别是横向侧(14)、上侧(15)、下侧(16)以及端侧(17)。5.根据前述权利要求中任一项所述的电池系统(10)，其特征在于：所述容器、特别是所述压力袋具有至少1.5巴的耐压强度，特别是至少2巴，特别是至少2.5巴。6.根据前述权利要求中任一项所述的电池系统(10)，其特征在于：所述容器、特别是所述压力袋通过在边缘相互焊接的两个复合膜形成。7.根据权利要求6所述的电池系统(10)，其特征在于：所述复合膜各自具有连接层和支撑层，所述连接层特别由聚丙烯制成，所述支撑层特别由聚酰胺制成。8.根据前述权利要求中任一项所述的电池系统(10)，其特征在于：所述容器包括供给阀，所述容器特别是所述压力袋，所述供给阀特别是夹管阀或止回阀，所述供给阀能够被布置在所述电池块的端侧，或者所述供给阀被布置在所述电池块的端侧。9.根据前述权利要求中任一项所述的电池系统(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·奥柏里斯特，马丁·格拉茨，约亨·邦特，
申请(专利权)人：奥柏里斯特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT