电池模块的电池单池的电气耦合的方法和电池模块技术

本发明专利技术涉及一种用于建立蓄电池模块(2)的蓄电池单池(1)的电气耦合的方法，所述方法具有以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
电池模块的电池单池的电气耦合的方法和电池模块


[0001]本专利技术涉及一种用于建立电池模块的电池单池的电气耦合的方法。本专利技术还涉及一种具有多个相互电气耦合的电池单池的电池模块。

技术介绍

[0002]已知电池模块，在所述电池模块中多个电池单池相互电地耦合或者连接。电池单池的电气耦合通过所谓的单池极耳(Zelltab)实现，所述单池极耳由导电的材料构成并且从电池单池导引出。单池极耳通过连接器件、例如通过汇流排或者汇流条、也称为
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PCB
″
的
″
印制电路板
″
等相互电气耦合。在本专利技术的范围内，这种连接器件统称为
″
导体母线
″
(Leiterschiene)。
[0003]在一种普遍的连接方式中，相邻的电池单池的单池极耳导引穿过导体母线的穿孔并且在它们的远离相应的电池模块指向的端部区域上这样弯折，使得端部区域平面地支撑在导体母线上。通过适当的焊接方法、例如激光焊接，将端部区域与导体母线材料接合式地连接。这种电气耦合能够轻易地并且用简单的器件建立。然而不利的是，单池极耳与导体母线之间的电气耦合通常只通过焊缝建立。端部区域的其余的面基本上与导体母线的表面平行地并且与该导体母线的表面相间隔地延伸。单池极耳与导体母线之间的这种减少的接触区域导致接触电阻提高，由此，有时可能在电池单池充电时产生不期望地高的放热以及提高的功率损耗。这尤其在以较高的充电电流快速充电时可能导致电池模块过热和不可逆的损坏。因此，这种电池模块会加速老化。
[0004]由US 2015/0037634 A1已知一种电池模块，在所述电池模块中，电池单池的单池极耳通过具有圆形横截面的导体杆被这样按压在导体母线的穿孔的弯曲的壁上，使得单池极耳彼此接触并且因此相互电气耦合。为了加强耦合可以规定，导体杆和导体母线导电地设计。以此方式能够限制功率损耗。然而这种电池模块具有的缺点是，各个单独有待相互电气耦合的部件必须特别准确地制造和彼此定向。部件的微小的位置偏差和公差偏差就已经可能导致电气接触面减小并且因此提高接触电阻以及在电池单池充电时产生与之相关的较高的放热和提高的功率损耗。

技术实现思路

[0005]因此本专利技术所要解决的技术问题在于，消除或者至少部分地消除在用于建立电池模块的电池单池的电气耦合的方法中以及在电池模块中的上述缺点。本专利技术所要解决的技术问题尤其在于，提供一种方法和电池模块，所述方法和电池模块以简单并且成本低廉的方式方法提供电池单池的改善的电气耦合并且避免减小的电气接触面以及提高的接触电阻。
[0006]该技术问题按本专利技术通过一种用于建立电池模块的电池单池的电气耦合的方法以及通过一种电池模块解决。本专利技术的其它特征和细节由说明书和附图得出。在此，结合按照本专利技术的方法描述的特征和细节当然也适用于结合按照本专利技术的电池模块描述的特征
和细节并且反之亦然，因此关于各个单独的专利技术方面的公开内容总是可以相互引用。
[0007]按照本专利技术的第一方面，所述技术问题通过一种用于建立电池模块的电池单池的电气耦合的方法解决。所述方法具有以下步骤：
[0008]‑
提供具有第一单池极耳的第一电池单池和具有第二单池极耳的第二电池单池，
[0009]‑
提供用于对电池单池进行电气耦合的导体母线，其中，所述导体母线具有用于供第一单池极耳和第二单池极耳导引穿过的穿孔，
[0010]‑
提供用于将第一单池极耳和第二单池极耳与导体母线连接的连接元件，
[0011]‑
将第一单池极耳以及第二单池极耳这样布置在穿孔上，使得第一单池极耳的一个区域和第二单池极耳的一个区域处于穿孔内部并且布置在穿孔的相对置的侧壁上，
[0012]‑
将连接元件在第一单池极耳与第二单池极耳之间这样移动靠近穿孔，使得第一单池极耳和第二单池极耳被连接元件按压在导体母线上，并且
[0013]‑
通过电阻焊接将第一单池极耳和第二单池极耳与导体母线在穿孔的区域中材料接合式地连接以及与连接元件材料接合式地连接。
[0014]首先，提供第一电池单池和第二电池单池。按照本专利技术也还可以提供其它的电池单池，该其它的电池单池通过相同的导体母线或者其它的导体母线相互电气耦合。第一电池单池和第二电池单池优选设计为软包单池(Pouchzelle)。第一单池极耳和第二单池极耳优选可塑性变形地、尤其是薄膜状地设计。
[0015]此外，提供用于对电池单池进行电气耦合的导体母线。所述导体母线具有用于供第一单池极耳和第二单池极耳导引穿过的穿孔。导体母线优选具有其它用于供其它的电池单池的其它单池极耳导引穿过的穿孔。每个穿孔优选设计用于供两个单池极耳导引穿过。备选地，穿孔也可以设计用于供多于两个的单池极耳导引穿过。在此优选的是，穿孔具有多个穿孔区域，其中，穿孔区域分别设计用于供两个单池极耳导引穿过。
[0016]此外，提供用于将第一单池极耳和第二单池极耳与导体母线连接的连接元件。所述连接元件优选设计用于还将其它的单池极耳与导体母线连接。在本专利技术的范围内，借助连接元件与导体母线的连接理解为，连接元件设计用于至少有助于连接并且为此可以设置其它的连接器件、例如焊缝等。
[0017]现在将第一单池极耳和第二单池极耳布置在穿孔上。所述布置这样进行，使得第一单池极耳的一个区域和第二单池极耳的一个区域处于导体母线的穿孔内部。在穿孔内部的布置优选通过将第一单池极耳和第二单池极耳这样推入穿孔中实现，使得单池极耳的端部区域又从穿孔中伸出。此外，第一单池极耳和第二单池极耳布置在穿孔的相对置的侧壁上。在本专利技术的范围内这理解为，第一单池极耳和/或第二单池极耳可以接触穿孔的相应侧壁。备选地，也可以在第一单池极耳或者第二单池极耳与穿孔的分别相邻的侧壁之间设计有缝隙。按照本专利技术优选的是，与之相应地，其它的单池极耳成对地布置在各穿孔中或者具有多个穿孔区域的穿孔中。
[0018]由这种布置出发，将连接元件在第一单池极耳与第二单池极耳之间这样移动靠近穿孔，使得第一单池极耳和第二单池极耳被连接元件按压在导体母线上。连接元件以及第一单池极耳和第二单池极耳优选设计为，使得随着连接元件越来越靠近穿孔地移动，连接元件在第一单池极耳和第二单池极耳上的压力提高。优选在穿孔的区域中实现按压在导体母线上，优选按压在穿孔的侧壁上，尤其是相对于连接元件的移动方向倾斜地设计的侧壁。
[0019]通过电阻焊接实现第一单池极耳和第二单池极耳在导体母线上的固定。在此优选的是，将连接元件连接在电阻焊接装置的第一电极上并且将导体母线连接在电阻焊接装置的第二电极上。以此方式在第一单池极耳和导体母线以及连接元件之间建立平面的材料接合式的连接。此外，在第二单池极耳和导体母线以及连接元件之间建立平面的材料接合式的连接。特别优选地通过电阻凸焊实现所述固定。电阻凸焊是按照EN ISO 4063的电阻压焊的变型方案。通过所谓的凸起实现电流在焊接位置处的集中。在此区分压印的、例如通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于建立蓄电池模块(2)的蓄电池单池(1)的电气耦合的方法，具有以下步骤：
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提供具有第一单池极耳(3a)的第一蓄电池单池(1a)和具有第二单池极耳(3b)的第二蓄电池单池(1b)，
‑
提供用于对所述蓄电池单池(1)进行电气耦合的导体母线(4)，其中，所述导体母线(4)具有用于供所述第一单池极耳(3a)和所述第二单池极耳(3b)导引穿过的穿孔(5)，
‑
提供用于将所述第一单池极耳(3a)和所述第二单池极耳(3b)与所述导体母线(4)连接的连接元件(6)，
‑
将所述第一单池极耳(3a)以及所述第二单池极耳(3b)这样布置在所述穿孔(5)上，使得所述第一单池极耳(3a)的一个区域和所述第二单池极耳(3b)的一个区域处于所述穿孔(5)内部并且布置在所述穿孔(5)的相对置的侧壁(7)上，
‑
将所述连接元件(6)在所述第一单池极耳(3a)与所述第二单池极耳(3b)之间这样移动靠近所述穿孔(5)，使得所述第一单池极耳(3a)和所述第二单池极耳(3b)被所述连接元件(6)按压在所述导体母线(4)上，并且
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通过电阻焊接将所述第一单池极耳(3a)和所述第二单池极耳(3b)与所述导体母线(4)在所述穿孔(5)的区域中材料接合式地连接以及与所述连接元件(6)材料接合式地连接。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连接元件(6)在从所述导体母线(4)的与所述蓄电池单池(1)相对置的一侧朝导体母线(4)的方向进行所述移动靠近时这样被按压，使得所述第一单池极耳(3a)和所述第二单池极耳(3b)夹紧在所述连接元件(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：O米希尔，M克林克，A哈姆斯，D劳特巴赫，N伊斯拉米，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：