鲁棒的电池装置和机动车制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电池装置，其包括壳体、容纳在该壳体中的多个单元模块和至少一个隔离元件。通过所述至少一个隔离元件，壳体被划分成多个单元容纳区域，这些单元容纳区域分别大于单元模块之一并且在这些单元容纳区域中分别设置有所述单元模块之中的至少一个单元模块，从而在每个单元容纳区域中在设置在所述单元容纳区域中的所述至少一个单元模块旁边留下空的变形空间，所述至少一个隔离元件构成为固定元件，单元模块借助该固定元件保持在与相应的隔离元件邻接的单元容纳区域中。应的隔离元件邻接的单元容纳区域中。应的隔离元件邻接的单元容纳区域中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】鲁棒的电池装置和机动车


[0001]本专利技术涉及一种具有多个单元模块的电池装置和配备有该电池装置的机动车。

技术介绍

[0002]电池在当今用在许多不同的
和应用中。至少由于那里对电池例如在尽可能大的能量密度和容量以及相对高的充电和放电功率方面提出越来越高的要求，电池的运行安全性构成在设计中的一个重要因素。为了即使在事故中或火灾情况下也确保电池的、例如机动车的高压牵引电池的安全性，在常规的电池中也发生明显的耗费，这可能与相应高的成本、高的构造空间需求和高的重量相关联。
[0003]在此背景下，在US 2018/0 105 062A1中描述了用于能量存储系统的电池模块分隔室。在此设有至少一个内部的防火壁，该防火壁与外壁相结合地限定用于第一电池模块部分的第一内部空间和用于第二电池模块部分的第二内部空间。相应的第一和第二电池模块可通过第一或第二推入侧推入相应的部分中和从相应的部分中取出。不仅第一推入侧而且第二推入侧可以由相应的盖至少相对于相应另一个电池模块密封。总之，因此应当阻止有害物、如液体、火焰、烟雾或电解质颗粒扩散。
[0004]正是从当今广泛使用的锂基电池已知：电池单元的短路或损坏可导致放热的、自增强的反应(热失控)，这可导致相邻电池单元也相应地热激发和破坏并且从而最终在整个电池上导致放热的链反应。但是，火灾在其它应用中或者对于其它必须运输或仓储的设备、例如电气、电子或医疗装备或仪器也可能是有问题的。为此，EP 2 848 557 A2公开了一种容器，该容器包括阻燃材料、由该阻燃材料形成的用于容纳至少一个物品的基本上气密的空腔和与阻燃材料连接的增强材料。因此应当提供一种用于对能防火的运输的或仓储的物品防火保护的容器，以便防止、抑制或阻碍这种火灾。
[0005]JP 2007 027 011A也描述了一种电源装置，该电源装置应具有改进的安全性。为此设有一个壳体，在该壳体中多个电池容纳在一个腔室中并且设置有一个分隔壁，该腔室通过该分隔壁而与废气腔室分隔开。在分隔壁中设有安全阀，从电池中出来的气体可以通过该安全阀进入废气腔室中。然后，气体可以通过出口从排气腔室进入壳体的周围环境中。在此，灭火器装置可与该排气腔室耦联。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是，以有效的方式改进多单元的电池的鲁棒性。
[0007]根据本专利技术，该目的通过独立权利要求的技术方案来实现。本专利技术的可能的实施方案和进一步改进方案在从属权利要求中、说明书中和附图中说明。
[0008]根据本专利技术的电池装置包括一个壳体和多个容纳在该壳体内的电元模块。一个单个的电池单元或一组或一联多个电池单元可以是在本意义上的一个单元模块或者可以包括一个这样的单元模块。所述电池装置还具有至少一个隔离元件，所述壳体被所述隔离元件划分成多个单元容纳区域。这些单元容纳区域用于容纳这些单元模块中的各至少一个单
元模块。在此，单元容纳区域分别大于单元模块之一。在这些单元容纳区域中分别设置有单元模块中的各至少一个单元模块，在每个单元容纳区域中在设置在其中的所述至少一个单元模块旁边留下自由或空的变形空间。变形空间可以是单元容纳区域的例如充空气的部分区域，在这些部分区域中没有安装、即设置电池装置的构件或部件。这些变形空间可以能实现单元模块的形状和/或尺寸改变，而不对壳体产生机械载荷。通过变形空间，同样能抵挡壳体的由于从外部、例如在事故中作用到该壳体上的力而发生的变形，而不使单元模块直接受载。所述至少一个隔离元件在此构成为固定元件、特别是构成为夹持条，单元模块借助该固定元件保持或固定在邻接于相应隔离元件的单元容纳区域中。
[0009]如在开头已经指出的，在单元模块之一损坏时可能发生放热的反应，受热的气体和颗粒由此可能从单元模块中流出或出来。该气体或这些颗粒在此可传输热能并且从而在常规的电池装置中到达相应相邻的单元模块并将其损坏。这在本专利技术中至少部分地通过所述至少一个隔离元件被防止。为此，所述隔离元件尤其是可以由耐热或耐温的材料制成。即使所述至少一个隔离元件在单元模块之一发生热故障的情况下被损坏，这与损坏其他单元模块相比在电池装置中的安全性方面远不成问题。优选地，对于电池装置的所有单元模块，可在每两个相邻的单元模块之间或在单元模块的所有对彼此面向的侧面之间设置有相应的隔离元件。通过所述至少一个隔离元件，最终能够减少或避免在单元容纳区域、特别是相邻的单元容纳区域之间的质量和/或能量传递或交换。相应的质量和/或能量流——后者例如以由相应损坏的、特别是热击穿的单元模块发出的热辐射的形式——因此可以被所述至少一个隔离元件相应地阻断、阻挡、偏转或转向或者吸收。由此，最终可以避免或减少由于单元模块之一的热击穿而导致的后续损坏、例如绝缘体的熔化、其它部件或构件的点火和跨越所有单元容纳区域的在电池装置之内的可点燃的气体混合物的全面点火。为此，特别是受热的导电的颗粒可能是有问题的，这些颗粒可以被所述至少一个隔离元件有效地阻挡。与单元模块的单独电池或模块壳体的相应更鲁棒的实施方案相反，设置在单元模块或单元容纳区域之间的所述至少一个隔离元件能以更简单的方式、以更少的制造耗费、更低的成本和——取决于实施方案——必要时还以更小的构造空间需求实现更有效的保护效果。特别是，在所述至少一个隔离元件的材料选择和电池装置或单元模块的制造方法方面总体上可以给出更大的灵活性和更简单的实现，因为隔离元件不必集成到各个单元模块的制造过程中并且不必考虑单元模块的电特性。
[0010]通过单元模块由或者说借助相应的隔离元件固定或保持，可以防止或使单元模块的移位、即运动变难。由此可以避免或至少减轻撞击、即单元模块之一对相应相邻的单元模块的机械作用。这可以进一步降低损坏相邻单元模块的危险并且从而进一步改善电池装置的安全性。所述至少一个隔离元件的所述效果或功能，即一方面阻挡热气体或颗粒扩散和另一方面保持或固定单元模块，在这里在典型的问题场景下协同配合作用。如果电池装置用在机动车中，则机动车的事故构成电池装置的潜在危险或损坏提高的情况，其中单元模块之一可能以提高的概率损坏和随后热击穿。在此，在这种事故情况下，高于平均的机械力或加速度作用于单元模块。在当前，所述至少一个隔离元件因此具有特别有利的双重功能。据此，因此可以节省否则可能必需的单独的保持或固定元件或者本就已经存在的保持或固定元件可以相应地被扩大或形成为所述至少一个隔离元件。总之，所描述的有利的功能和效果因此可以特别有效和高效地实现，例如，在最小化成本、重量、构造空间需求和生产成
本方面。
[0011]根据本专利技术的电池装置可以是或包括用于更全面的电池的单元模块或完整的电池。除了这里提到的构件或部件之外，根据本专利技术的电池装置可以具有另外的常见的构件或部件、例如一个或多个用于电连接或接触和/或用于冷却系统或冷却回路的接头、电气或电子电路或装置、例如控制器或电池管理系统、至少一个保险器和/或更多类似装置。
[0012]在本专利技术的一个可能的实施方案中，所述至少一个隔离元件完全或部分地、特别是绝大部分地由金属材料形成。因此，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.电池装置(10)，其包括壳体(12)、容纳在该壳体中的多个单元模块(14)和至少一个隔离元件(20、30)，壳体(12)被所述隔离元件划分成多个单元容纳区域，这些单元容纳区域分别大于单元模块(14)之一并且在这些单元容纳区域中分别设置有所述单元模块(14)之中的至少一个单元模块，从而在每个单元容纳区域中在设置在所述单元容纳区域中的所述至少一个单元模块(14)旁边留下空的变形空间(22)，所述至少一个隔离元件(20、30)构成为固定元件(20、30)，单元模块(14)借助该固定元件保持在与相应的隔离元件(20、30)邻接的单元容纳区域中。2.根据权利要求1所述的电池装置(10)，其特征在于，所述至少一个隔离元件(20、30)至少部分地由金属材料形成。3.根据权利要求1所述的电池装置(10)，其特征在于，所述至少一个隔离元件(20、30)至少部分地由耐热的塑料材料制成。4.根据前述权利要求之一所述的电池装置(10)，其特征在于，所述至少一个隔离元件(20、30)将与之邻接的单元容纳区域绝大部分地彼此隔离开，但使在单元容纳区域之间的直接连通(26)开放。5.根据前述权利要求之一所述的电...

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