具有多个电池单池的电池模块及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种电池模块，其具有多个电池单池（2），所述电池单池分别串联和/或并联地彼此导电地连接；并且具有开关装置（3），所述开关装置具有第一接头（31）和第二接头（32），其中，第一导电地构造的连接元件（41）将所述开关装置（3）的第一接头（31）与保险元件（5）的第一接头（51）导电地连接，并且所述保险元件（5）的第二接头（52）与末端布置的电池单池（2、21）的电压抽头（61）导电地连接，并且第二导电地构造的连接元件（42）将所述开关装置（3）的第二接头（32）与所述电池模块（1）的电压抽头（62）导电地连接。连接。连接。

【技术实现步骤摘要】
具有多个电池单池的电池模块及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种电池模块，所述电池模块具有根据独立权利要求的类属的多个电池单池；本专利技术的对象也是用于制造这样的电池模块的方法。

技术介绍

[0002]由
技术介绍
已知，电池模块具有多个单独的电池单池，所述电池单池各自具有阳极电压抽头和阴极电压抽头，其中，为了将多个电池单池串联和/或并联地彼此导电地连接而将相应的电压抽头彼此导电地连接，并且因此能够共同连接成所述电池模块。此外，电池模块（就它而言）共同连接成电池或者说整个电池系统。
[0003]此外，这样的电池模块通常具有开关装置（例如继电器），所述开关装置应该通常在所述电池模块的阳极处控制电压切断（Spannungsfreiheit）。因此，这样的开关装置引导相应的电池模块的最大电流，并且产生基本上相对较多的热量。
[0004]此外，由
技术介绍
已知，这种待释放的热量例如经由所述开关装置的或者也经由导电体的表面（所述导电体将开关装置与电池单池导电地连接）借助对流被释放到所述电池模块的周围空气处。
[0005]
技术介绍
例如是文献US 2018/0026315 或者DE 10 2013 218 668。

技术实现思路

[0006]具有独立权利要求的特征的具有多个电池单池的电池模块提供下述优点：所述电池模块的安全性（例如在短路的情况下）得以提高。
[0007]为此，根据本专利技术，提供一种具有多个电池单池的电池模块。在此，所述电池单池尤其构造成锂离子电池单池。此外，所述电池单池分别串联和/或并联地彼此导电地连接。为此，所述电池单池能够各自具有第一电压抽头（尤其是阳极电压抽头）和第二电压抽头（尤其是阴极电压抽头），所述电压抽头借助电池连接件导电地连接，从而构成串联和/或并联的电连接。
[0008]此外，所述电池模块包括开关装置，所述开关装置具有第一接头和第二接头。第一导电地构造的连接元件将开关装置的第一接头与保险元件的第一接头导电地连接。此外，所述保险元件的第二接头与末端布置的电池单池的电压抽头导电地连接。在此，末端布置的电池单池的电压抽头尤其是第一电压抽头或者说阳极电压抽头。第二导电地构造的连接元件将开关装置的第二接头与所述电池模块的电压抽头导电地连接。在此，所述电池模块的电压抽头尤其是阳极电压抽头。
[0009]通过在从属权利要求中提及的措施能够实现在独立权利要求中指定的装置的有利的改型方案和改进方案。
[0010]在这个位置应当说明，开关装置原则上用于以如下方式开关电路：要么断开这个电路，要么闭合这个电路。在这里，所述开关装置能够例如构造成半导体开关，所述半导体开关也作为晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管（或者简称MOSFET）或者绝缘栅双极型
晶体管（或者简称IGBT）被熟知。此外，所述开关装置在这里例如也能够构造成继电器，所述继电器基本上是通过电流运行的开关，该开关通常具有两个开关位置，并且在所述开关中能够例如通过电磁力使电接触断开和闭合。
[0011]此外，在这个位置应当说明，保险元件原则上用于针对过载或者短路进行保护。保险丝包括例如相对较细的熔丝，所述熔丝以下述方式构造：在电流提高时，这个熔丝熔化。
[0012]有利的是，第一导电地构造的连接元件和/或第二导电地构造的连接元件导热地容纳在所述电池模块的壳体的容纳部中。借此，能够构造可靠的排热部。
[0013]对此，此处应当说明，用这样的根据本专利技术的电池模块的实施方式尤其也能够使经受相对高的热负载的、末端布置的电池单池的阳极电压抽头可靠地排热。
[0014]因此，总体而言，即使在对所述电池模块的要求相对较高（例如200A的平均持续电流或者持续10s的600A的最大电流）的情况下，也能够提供所述开关装置和末端布置的电池单池的阳极电压抽头的可靠的排热。因此，在末端布置的电池单池的阳极电压抽头处或者在所述开关装置处的最高温度能够保持相对较低，并且借此尤其也能够提高整个电池模块的使用寿命。
[0015]此外，有利的是，在所述容纳部中布置导热地构造的补偿材料。在这个位置应当说明，所述补偿材料也作为导热界面材料（或者简称TIM）被熟知。所述补偿材料尤其也能够电绝缘地构造，以便形成电的绝缘。这种材料尤其能够有利地从环氧树脂或者硅或者聚氨酯（或简称PU）中选出。
[0016]所述补偿材料尤其能够在布置第一导电地构造的连接元件或者第二导电地构造的连接元件之前，容纳在所述容纳部中。通过导入第一导电地构造的连接元件或者第二导电地构造的连接元件能够使所述补偿元件在所述容纳部中分布，并且借此能够构造可靠的热传递。所述补偿材料尤其以能够弹性变形或者塑性变形的方式构造。
[0017]有利的是，所述容纳部布置在所述电池模块的壳体的端面处。此外，也能够有利的是，该容纳部构造在所述电池模块的壳体的底面处。在这个位置应当说明，“底面”应该理解为在正常使用期间所述电池模块的在下方布置的下侧部。相应地，端面应该垂直于所述下侧部布置。
[0018]尤其优选的是，第一导电地构造的连接元件和第二导电地构造的连接元件由下述材料构造成，所述材料从铜或铝或陶瓷中选出。这提供了下述优点：基于相对较高的导热性能够提供特别可靠的散热。
[0019]尤其有利的是，所述电池模块的壳体包括控温元件。为此，所述电池模块例如能够构造可被控温流体通流的控温空间。在此，所述控温元件有利地布置在所述电池模块的下侧部处。此外，所述控温元件也能够构造成控温板，所述控温板能够附加于所述壳体布置。所述电池模块的壳体和/或所述控温元件能够尤其优选地由铝构成。借此，能够形成所述电池模块的壳体的主动冷却。
[0020]有利的是，所述容纳部直接地与所述控温元件相邻地布置。借此，热量能够尤其有效率地传递到该控温元件处。借此，热量尤其能够借助第一导电地构造的连接元件和第二导电地构造的连接元件可靠地传递到所述控温元件处。
[0021]根据本专利技术的优选的方面，所述开关装置直接地与末端布置的电池单池相邻地布置。
[0022]在此，电池单池优选地构造成棱柱型的电池单池。棱柱型的电池单池通常具有六个侧面，其中，对置的侧面分别基本上彼此平行地布置，并且基本上同样大地构造。在此，直接地彼此相邻地布置的侧面分别基本上彼此呈直角地布置。在此，所述电池单池以如下方式布置：这些电池单池优选地以它们的各自最大的侧面沿着所述电池模块的纵向彼此相邻地布置。
[0023]在这里，所述开关装置尤其直接地与沿着纵向末端布置的电池单池的最大的侧面相邻地布置。在这个位置还应当说明，“末端布置”也能够表示电路方面的末端布置。末端布置尤其提供下述优点：在所述开关装置的第一接头与末端的电池单池的电压抽头之间形成较短的导电的连接。
[0024]尤其有利的是，用根据本专利技术的实施方式尤其能够将在运行期间在开关装置之内产生的热量借助第一导电地构造的连接元件和第二导电地构造的连接元件经由相应的容纳部导出到所述电池模块的壳体处。借此，能够例如能够提高所述开关装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电池模块，其具有多个电池单池（2），尤其是锂离子电池单池（20），所述电池单池分别串联和/或并联地彼此导电地连接；并且具有开关装置（3），所述开关装置具有第一接头（31）和第二接头（32），其中，第一导电地构造的连接元件（41）将所述开关装置（3）的第一接头（31）与保险元件（5）的第一接头（51）导电地连接，并且所述保险元件（5）的第二接头（52）与末端布置的电池单池（2、21）的电压抽头（61）导电地连接，并且第二导电地构造的连接元件（42）将所述开关装置（3）的第二接头（32）与所述电池模块（1）的电压抽头（62）导电地连接。2.根据上述权利要求1所述的电池模块，其特征在于，第一连接元件（41）和/或第二连接元件（42）导热地容纳在所述电池模块（1）的壳体（10）的容纳部（7、71、72）中。3.根据上述权利要求2所述的电池模块，其特征在于，在所述容纳部（7）中容纳有导热地构造的补偿材料（8）。4.根据上述权利要求2或者3中任一项所述的电池模块，其特征在于，所述容纳部（7）构造在所述电池模块（1）的壳体（10）的侧面（91）处，或者所述容纳部（...

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