电池和具有电池的机动车制造技术

本发明专利技术涉及一种电池(14)，其具有多个布置在电池壳体(16)中的电池模块(18)。每个电池模块(18)具有电池单体(28)，电池单体被各自的电池模块(18)的模块壳体(34)至少部分地包围并且在模块壳体(34)的顶侧(36b)上具有两个连接极(39)。为了沿着预先确定的排气路径引导从所述电池模块(18)中的至少一个电池模块的电池单体(28)中排出的气流(44)，每个电池模块(18)的模块壳体(34)在垂直于模块壳体(34)的顶侧(36b)布置的端侧(38a)上具有第一排气开口(50)，电池壳体(16)具有第二排气开口(68)。电池壳体(16)具有第二排气开口(68)。电池壳体(16)具有第二排气开口(68)。

【技术实现步骤摘要】
电池和具有电池的机动车


[0001]本专利技术涉及一种电池以及具有这种电池的机动车。

技术介绍

[0002]本专利技术意义上的电池包括多个电池模块，所述多个电池模块被设置在电池的电池壳体中。各个电池模块可以包括至少一个电池单体，所述电池单体可以构造为软包单体、棱柱形单体或者也可以构造为圆形单体。这种电池单体包括伽伐尼单体，所述伽伐尼单体能够具有两个彼此不同地荷电的电极，也就是说阳极和阴极，所述电极能够通过分隔件或者分隔膜彼此电绝缘并且布置成单体卷。所描述的单体卷被相应的电池单体的单体壳体包围并且埋入到电解质或者电解质溶液中。在此，这种电池单体可以提供3伏特与5伏特之间、尤其3.5伏特与4.5伏特之间的电压。为了为至少部分地可电驱动的机动车提供动力电能，这种电池的多个这种电池单体可以电串联和/或并联。
[0003]已知的是，由于电池单体的单体故障或老化过程，可能在相应的单体壳体的内部空间中会形成气体。在此，在相关的电池单体中的单体化学成分能够例如在面对环境空气时增加了气体的可燃性并且规定气体温度。为了降低由于气体生成而提高的单体压力，已知的电池单体在单体壳体上具有排气开口，通过该排气开口可以将气体导出到电池单体的周围环境中。
[0004]例如文献DE 10 2012 222 111 A1描述了一种电池单体，其具有用于固定电极复合结构的锁止体和排气元件的锁止体，其中在电池单体内部产生的气体能够借助于锁止体的通道结构被引导至排气元件。
[0005]但是在此，附加地布置在电池单体中的锁止体可能会增加电池单体的结构空间以及重量。
[0006]由以下例如现有技术文献描述了用于在不使用锁定体的情况下通过单体壳体的外侧上的开口排出气体的替代方法。
[0007]由文献DE 10 2012 015 816 A1公知的是，机动车电池的电池模块的多个电池单体这样堆垛状地前后相继地或者并排地布置，使得电池单体的连接极沿着两个平行延伸的极排布置，并且电池单体的排气额定断裂部位在这些极排之间沿着平行于这些极排延伸的设定断裂部位排布置。
[0008]文献DE 10 2013 203 106 A1公开了一种用于蓄电池单体的壳体，该壳体具有至少一个安全阀，其中，该安全阀通入排气通道的通道部段中。通道部段能够在壳体外侧上布置在两个从壳体上伸出的电连接极之间，或者穿过壳体延伸地设置在壳体上。
[0009]在所述两个文件中，在此在单体壳体的外侧上在两个电接线端子之间始终布置有构造成排气额定断裂部位或安全阀的开口，并且因此开口的大小由这两个接线端子彼此间的相对间距来预给定。

技术实现思路

[0010]在该背景下，本专利技术的目的在于，提供一种用于开头所述类型的电池的改进的方案，以便在气体从电池的至少一个电池单体中逸出的情况下进一步提高电池的运行安全性。此外，本专利技术的目的是提供一种具有这种电池的机动车。
[0011]该目的通过独立权利要求的主题来解决。本专利技术的有利的改进方案通过从属权利要求、以下描述以及附图来描述。
[0012]通过改进的方案提供了一种电池。优选地，电池是开头所述类型的电池。该电池包括一定量的布置在电池壳体中的电池模块。每个电池模块具有电池单体，电池单体被各自电池模块的模块壳体至少部分地包围并且在该模块壳体的顶侧上具有两个连接极。在本专利技术的意义下，电池模块被理解为在电池内部的被模块壳体界定的单元，该单元包括至少一个并且优选多个电池单体。尤其是，该电池模块可以具有两个电池单体，这些电池单体可以共同地构成所谓的混合单体。电池单体尤其可以是软包单体、棱柱形单体或圆形单体，其中，电池单体可以至少部分地被单体壳体界定。特别地，电池单体可以具有由镍、钴和锰以预定混合比例(例如，6:2:2或8:1:1)形成的单体化学组成。各个壳体，即单体壳体、模块壳体和电池壳体可以作为容器包封布置在自身的部件。特别地，相应的壳体可以由金属、例如钢制成或者包含该金属。在每个电池模块的模块壳体的顶侧上布置有两个连接极，借助于这些连接极可以使这些电池模块彼此电连接。
[0013]为了沿着预先确定的排气路径引导从电池模块中的至少一个电池模块的电池单体中逸出的气流，每个电池模块的模块壳体具有第一排气开口并且电池壳体具有第二排气开口。气流可以是(气体)流体和夹带在流体中的颗粒(例如，烟灰、火花)的定向运动，其中，排气路径可以规定气流的运动轮廓。排气路径可以借助两个排气开口，也就是第一排气开口和第二排气开口规定在电池内部的气流路径，以便以限定的或预定的方式将气流从电池中排出。在本专利技术的意义下，相应的排气开口可以理解为在相应的壳体、也就是说模块壳体和电池壳体中的可封闭的缺口或空隙，通过所述缺口或空隙，气流可以从被相应的壳体限定的内部空间中流出到相应的壳体的周围环境中。替代于此，相应的排气开口可以是在相应壳体上的气体可渗透的区段，该区段可以例如被设计为膜。
[0014]按照该改进的方案规定，第一排气开口定位在每个电池模块的模块壳体的相对于模块壳体的顶侧垂直布置的端侧上，并且被构造用于将气流从被模块壳体界定的内部空间中导入电池壳体的排气通道中。模块壳体的内部空间可以包括电池单体以及在电池单体的单体壳体的外侧和模块壳体的内侧之间的中间空间。在该中间空间中可以布置下述元件中的至少一个：压缩元件，其对所述电池单体施加规定的预压力；用于限制或防止不期望的热传递的隔热元件；用于从电池单体排出热量的导热元件(例如导热垫或所谓的填缝剂)；用于提高所述电池单体和/或所述模块壳体的稳定性的支撑元件。首先，气流可以不定向地在单体壳体的结构薄弱区域处、例如在焊缝的区域中和/或根据机械支承、例如在压力集中的区域中从电池单体向中间空间中排气、即流出。在此，气流可以在单体壳体的任意位置上、尤其是与单体故障(例如电池单体中的内部短路)的位置无关地从单体壳体中流出。在中间空间中，也就是说在没有被电池单体和单体壳体占据的内部空间部分中，气流流向布置在每个电池模块的模块壳体的端侧上的第一排气开口。在此，明确地没有将第一排气开口布置在模块壳体的具有两个连接极的顶侧上。端侧可以将模块壳体的顶侧与模块壳体的底侧
连接，其中，顶侧和底侧尤其是可以彼此平行地并且垂直于端侧地布置。特别地，端侧可以是两个端侧中的一个，所述端侧可以与比端侧更长的纵向侧共同地构成模块壳体的外周面。布置在端侧上的第一排气开口可以包括端侧的至少一个部分区段。替代地或附加地，第一排气开口可以在整个端侧上延伸。
[0015]在将气流从模块壳体的内部空间中通过第一排气开口排出到电池壳体的排气通道中时，第一排气开口可以预先规定气流的第一流动方向。排气通道可以是在电池壳体内部用于引导气流的区段，该区段可以将气流在空间上例如与电池的该至少一个电池模块以外的电池模块分隔、与电池的冷却装置分隔或与电池的控制装置分隔。特别地，排气通道被构造用于与从其中排出气流的至少一个电池模块无关地引导气流，并且因此排气通道优选地与每个电池模块、也就是说与每个电池模块的相应端侧毗邻。在气流至少局部地穿流排气通道之后，气流通过第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池(14)，包括多个布置在电池壳体(16)中的电池模块(18)，其中
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每个电池模块(18)具有电池单体(28)，电池单体(28)由各自的电池模块(18)的模块壳体(34)至少部分地包围并且在模块壳体(34)的顶侧(36b)上具有两个连接极(39)，
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为了沿着预先确定的排气路径引导从电池模块(18)中的至少一个电池模块的电池单体(28)中逸出的气流(44)，每个电池模块(18)的模块壳体(34)具有第一排气开口(50)并且电池壳体(16)具有第二排气开口(68)，
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第一排气开口(50)定位在每个电池模块(18)的模块壳体(34)的相对于模块壳体(34)的顶侧(36b)垂直布置的端侧(38a)上并且被构造用于将气流(44)从被模块壳体(34)限定的内部空间(40)被导入到电池壳体(16)的排气通道(46)中，
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第二排气开口(68)被设计用于使气流(44)能够从排气通道(46)排出到电池(14)的与电池壳体(16)相邻的周围环境(72)中。2.根据权利要求1所述的电池(14)，其特征在于，
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所述排气通道(46)至少局部地被通道壁(48)包围，
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通道壁(48)在排气通道(46)的纵向延伸方向上具有用于连接至模块壳体(34)的缝隙(51)，
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缝隙(51)的垂直于纵向延伸方向的缝隙宽度大于或等于模块壳体(34)的平行于模块壳体(34)的具有第一排气开口(50)的端侧(38a)的高度(55)。3.根据前述权利要求中任一项所述的电池(14)，其特征在于，
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用于稳定电池(14)的支撑元件(54)布置在模块壳体(34)的具有第一排气开口(50)的端侧(38a)上，
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支撑元件(54)具有第一凸缘(58a)和第二凸缘(58b)，
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支撑元件(54)的接片(56)将第一凸缘(58a)与第二凸缘(58...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：