加热的电池模块制造技术

本发明专利技术涉及一种具有多个电池单体（14）、尤其是可重复充电的锂离子电池单体的电池模块，所述电池单体分别具有电池单体壳体（16），所述电池单体壳体包括包围单体内部的外周面、底面和顶盖面，其中，电池单体壳体（16）的外周面和/或底面与电阻加热装置（30）处于物理接触之中。或底面与电阻加热装置（30）处于物理接触之中。或底面与电阻加热装置（30）处于物理接触之中。

【技术实现步骤摘要】
加热的电池模块


[0001]本专利技术涉及一种根据独立权利要求的前序部分所述的电池模块、用于运行该电池模块的方法以及该电池模块的应用。

技术介绍

[0002]在电动领域中的常见的电池包括多个电池单体，它们例如分组成单体堆垛（Zellstapel）并且相互电连接。这种单体堆垛最后被插入到相应的电池壳体中。特别是在电池系统中快速输出或吸收能量的情况下，由于电池单体内的电化学转换过程，尤其是锂离子和锂聚合物电池单体明显变热。由电池单体形成的电池组的功率越高，相应的热量释放就越大，并且更加需要有效的主动热管理系统。
[0003]然而，除了有效地冷却电池单体之外，能够尤其在低于10℃的低温下加热单体的可能性也越来越重要，因为在该温度下仅能够有限地对所述单体充电，因为否则存在所谓的锂电镀的危险。如果要确保电池单体的全部能量吸收，那么需要主动加热电池单体，以便将电池单体置于足够高的温度水平。
[0004]目前，电池单体的调温通常通过用水
‑
乙二醇
‑
混合物进行液体调温来实现。在此，相应的流体被导引通过例如布置在由电池单体组成的堆垛之下的冷却元件的通道。该冷却元件是相应的冷却回路的组成部分。
[0005]与此相关地，由DE 10 2015 010 925 A1 和DE 10 2011 104 000 A1 公知的是，电池设有单体连接器单元和/或单体电压量取单元，其包括调温单元或者与这种单元处于导热的接触之中。

技术实现思路

[0006]本专利技术涉及一种具有独立权利要求的特征部分的特征的电池模块、用于运行该电池模块的方法和该电池模块的应用。
[0007]因此，提供了一种电池模块，该电池模块具有多个电池单体（所述电池单体是指例如可重复充电的锂离子电池单体或锂聚合物电池单体）并且具有电阻加热元件。相应的电池单体包括电池单体壳体，所述电池单体壳体分别包括例如环绕的外周面以及底面和顶盖面。电池单体壳体的外周面和/或底面与电阻加热元件处于物理接触之中。
[0008]该措施的特别的优点在于，电阻加热元件在电池模块内比例如基于调温介质的流量的调温元件要求明显更少的结构空间。由于电阻加热元件与电池单体壳体的合适区域、如尤其是电池单体壳体的外周面或底面直接物理接触，电池单体壳体的决定性区域以及由此电池单体的决定性区域可以经受快速和有效的调温或加热。在此，尤其是电池单体的电极的有目的的加温（Erw
ä
rmung）是重要的并且由此电池单体的外周面的加温是特别有效的。
[0009]本专利技术的其它有利的实施方式是从属权利要求的主题。
[0010]因此有利的是，电阻加热元件面状地、尤其以带或加热垫的形式实施。该实施方式
的优点在于，电池模块的一个或多个电池单体的较大的面区域可以经受均匀的加温。
[0011]此外有利的是，电阻加热元件在其纵向延伸范围上柔性地实施。因为原则上电池单体在运行中会周期性地经历体积变化，所以会发生相应的电池单体壳体的膨胀并且
‑
在将尤其是面状的电阻元件紧固在电池单体壳体的表面上时
‑
在电池单体壳体内产生机械应力。如果电阻加热元件在其纵向延伸范围上柔性地实施，则这可以一同实现（mitvollziehen）电池单体壳体的周期性的体积变化，而不从其表面脱离。
[0012]为此，电阻加热元件或者至少电阻加热元件的至少一个电阻导体可以波纹状地（gewellt）实施或者包括合适的环，使得在电阻加热元件被拉伸时，电阻加热元件的实施为环的区域的波纹状的区域用作柔性储备并且在电池单体的体积增大时从波纹状的或环状的状态至少部分地转变为平面的或拉伸的状态。
[0013]因此，进一步有利的是，电阻加热元件以加热垫的形式实施，该加热垫包括至少一个呈斜纹织物（Diagonalgewebe）的形式的电阻加热导体。斜纹织物的优点在于，在其纵向拉伸时，尽管织物网眼变形，但能够柔性地跟随纵向伸展。
[0014]也有利的是，电阻加热元件粘接在多个电池单体的电池单体壳体的外部面上。该措施的优点在于电阻加热元件在至少一个电池单体的表面上的简单且有效的紧固。此外，通过粘接剂涂敷的层厚度可以实现电池单体堆垛的可能的制造公差的均衡化（Egalisierung）。
[0015]此外，如果电阻加热元件的电阻导体例如以柔性电路板（也被称为柔性印刷电路（FPC）的形式或者以柔性的扁平电缆（也被称为柔性的扁平电缆（FFC）的形式来实施，则是有利的。
[0016]根据本专利技术的另一种有利的实施方式，所述电池模块的电池单体以电池单体堆垛的形式布置，其中，所述电池单体堆垛的电池单体借助于夹紧带位置固定地相对于彼此紧固。在此，电池模块的夹紧带可以实施为电阻加热元件或者包括该电阻加热元件。该实施方式的优点在于，不必为电池模块设置额外的新的构件，这导致电池模块的特别节省空间的实施方式。
[0017]根据本专利技术的一种特别有利的实施方式，电阻加热元件至少区段式地布置在电池模块的两个电池单体之间，所述电池单体彼此邻接并且是电池模块的电池单体堆垛的组成部分。这也能够实现相应的电池单体的大面积或者说外周面的加温并且因此能够实现相应的电池单体的特别有效的加温。
[0018]根据另一种有利的实施方式，电池模块的电池单体分别具有柱形的电池单体壳体。在这种情况下特别有利的是，所述电阻加热元件至少在很大程度上、尤其完全包围所述电池单体的外周面。这导致这种电池单体类型的电池单体的特别有效的加温。
[0019]一种用于运行根据本专利技术的电池模块的方法也是本专利技术的主题。在此，例如确定电池模块的真实温度并且与电池模块的额定温度相比较。此外检查，电池模块是刚好处于运行状态中还是处于静止状态中。如果电池模块处于运行状态中并且电池模块的当前的真实温度处于预先给定的额定温度以下，那么接通电池模块的电阻加热元件并且给电池模块的电池单体加温。
[0020]根据本专利技术的电池模块有利地应用在电动或部分电动运行的车辆中，例如电池电动车辆、燃料电池车辆、混合动力车辆或插入式混合动力车辆中，应用在用于厨房设备或家
庭设备的电池模块中以及应用在用于尤其是再生地产生的电能的固定式的存储器中。
附图说明
[0021]本专利技术的有利的实施方式在附图中示出并且在以下附图描述中详细描述。本专利技术示出：图1a至1d示出了根据本专利技术的第一实施方式的电池模块的变型方案的示意图，图2示出了根据本专利技术的第二实施方式的电池模块的示意图，图3示出了根据本专利技术的第三实施方式的电池模块的示意图，并且图4示意性示出用于运行根据第一、第二或第三实施方式的电池模块的方法的流程。
具体实施方式
[0022]在图1a至1d中示出了根据本专利技术的第一实施方式的电池模块的不同变型方案。电池模块10在未示出的壳体中包括电池单体堆垛12，该电池单体堆垛包括多个电池单体14。电池单体14例如具有棱柱形的电池单体壳体16并且形成电池单体堆垛12，其中电池单体14的电池单体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有多个电池单体（14）、尤其是可重复充电的锂离子电池单体的电池模块，所述电池单体分别具有电池单体壳体（16），所述电池单体壳体包括包围单体内部的外周面、底面和顶盖面，其特征在于，所述电池单体壳体（16）的外周面和/或底面与电阻加热装置（30）处于物理接触之中。2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，电阻加热元件（30）面状地实施，尤其带状地或以加热垫的形式实施。3.根据权利要求1或2所述的电池模块，其特征在于，电阻加热元件（30）在其纵向延伸范围上柔性地实施，尤其是电阻加热元件（30）或电阻加热元件（30）的电阻导体波纹状地实施。4.根据前述权利要求中任一项所述的电池模块，其特征在于，所述电阻加热元件（30）以加热板的形式实施，所述加热板包含至少一个呈斜纹织物形式的电阻导体。5.根据前述权利要求中任一项所述的电池模块，其特征在于，所述多个电池单体（14）配备有棱柱形的电池单体壳体（16）并且相互夹紧成电池单体堆垛（12），并且电阻加热元件（30）沿纵向方向安装在电池单体堆垛（12）的外侧上。6.根据前述权利要求中任一项所述的电池模块，其特征在于，所述电阻加热元件（30）粘接到多个电池单体（14）的至少一个电池单体壳体（16）的外部面上。7.根据前述权利要求中任一项所述的电池模块，其特征在于，电阻加热元件（30）的电阻导体以...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：