电池模块、蓄能器装置以及用于探测液体的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电池模块、蓄能器装置以及用于探测液体的方法。用于蓄能器装置(50)的电池模块(10)具有：用于布置在电池壳体(54)的壳体底部(52)上的下侧(14)、基于第一方向(z)与下侧(14)相对置的上侧(12)、至少一个与下侧(14)和上侧(12)不同的外侧(16a、16b)、以及至少一个液体传感器(42、44)，借助于液体传感器能探测液体。在此，液体传感器(42、44)具有探测器(46、48)，探测器布置在电池模块(10)的外侧(16a、16b)处并且朝着电池模块(10)的下侧(14)的方向向下延伸。向向下延伸。向向下延伸。

【技术实现步骤摘要】
电池模块、蓄能器装置以及用于探测液体的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于蓄能器装置的电池模块，其中，电池模块具有用于布置在电池壳体的壳体底部上的下侧、基于第一方向与下侧相对置的上侧、至少一个与下侧和上侧不同的外侧、以及至少一个液体传感器，借助于液体传感器可探测液体。此外，本专利技术也涉及一种具有这种电池模块的蓄能器装置以及一种用于探测在电池模块区域中的液体的方法。

技术介绍

[0002]在此，本专利技术优选地涉及用于车辆、尤其是电动车的高压蓄能器系统的领域。在目前的高压蓄能器系统、例如锂离子蓄电池中使用冷却系统，冷却系统可以包含位于电池的内部中，也就是说位于电池壳体之内的元件。在可能的故障情况中，冷却介质可以从冷却系统中离开并且到达蓄能器系统的内部中。此外，在故障情况中，水可能从外部到达电池中。通常，如果液态的介质未被吸水的材料吸收，该液态的介质以未被吸收的方式留在该处并且可以自由扩散或运动。在量足够或者在情况不适宜时，这种液态介质可能直接导致后果严重的电池故障或失效。所述介质也可能间接地导致其它电池故障。
[0003]就此而言，DE 10 2013 212 859 A1阐述了一种用于减弱在车辆中的电池损坏的系统，车辆包含液体冷却的电池系统，其中，该系统包含一个或多个冷却介质泄漏传感器。与冷却介质泄漏传感器在通讯技术上相联接的冷却介质泄漏探测系统可以设计成，根据由冷却介质泄漏传感器提供的信息探测在电池系统中出现的液态的冷却介质的泄漏。当探测到液态的冷却介质泄漏时，可以通过冷却介质泄漏探测系统操纵与冷却介质泄漏探测系统在通讯技术上相联接的一个或多个阀，由此实现从电池系统中排出漏出的液态的冷却介质。在此，冷却介质泄漏传感器可以定位在策略性的部位处，例如电池系统中或液体冷却系统中，在热交换器附近，在管路连接部附近，或者在电池垛或电池模块的电池系统附近处或中的一个或多个策略性的部位处。
[0004]如此使用多个液体探测传感器非常消耗结构空间。这主要是因为，这种传感器必须连在测量单元或控制器处，并且因此布线复杂度也非常高。然而，刚好在电池系统中结构空间非常有限。此外另一问题在于，对于不能可靠地通过探测系统探测到液体的情况，也不能激活液体从电池系统中的排出。
[0005]此外，DE 10 2015 108 546 A1阐述了一种用于排出渗入电装置中的液体的设备，其中，该设备具有打开装置，以打开在电装置中的出口，其中，打开装置在液体渗入电装置中时可与液体相互作用，通过该相互作用可激活通过打开装置打开出口。打开装置可以具有缸体，缸体至少部分地被吸收液体的材料填充。此外，打开装置也可以具有用于探测出口的打开的传感器装置。
[0006]但如果出于一些原因出口未打开，则因此也不可能探测到液体。
[0007]此外，DE 10 2014 203 919 A1阐述了一种具有接头元件和两个触点的电池系统，电池系统构造成可联接在电芯或部件处并且具有处理装置，处理装置构造成用于获取在触
点之间的电阻测量值，以据此探测液体。在此，触点布置在电芯的上侧处。但由于重力，液体通常聚集在壳体的底部处，该液体不能通过这种类型的传感器探测到。
[0008]此外，DE 10 2018 200 922 A1阐述了一种用于识别对于高压蓄能器危险的状态的传感器装置，其具有用于布置在高压蓄能器的蓄能器壳体中并且用于获取测量信号的传感器单元，以及用于评估测量信号的评估单元。在此，传感器装置设计成，将在蓄能器壳体中存在液体识别成危险的状态。在此，传感器单元在冷却结构中的集成或在冷却器和壳体底部之间的布置非常复杂。

技术实现思路

[0009]因此本专利技术的目的是，提供一种电池模块、一种蓄能器装置以及一种方法，其以尽可能简单且节省结构空间的方式实现尽可能可靠地探测在电池模块的区域中的液体。
[0010]该目的通过具有根据相应的独立权利要求所述的特征的电池模块、蓄能器装置以及方法实现。从属权利要求、说明书以及附图的主题是本专利技术的有利的设计方案。
[0011]用于蓄能器装置的根据本专利技术的电池模块具有用于布置在电池壳体的壳体底部上的下侧、基于第一方向与下侧相对置的上侧、至少一个与下侧和上侧不同的外侧、以及至少一个液体传感器，借助于液体传感器可探测液体。在此，传感器具有探测器，探测器布置在电池模块的外侧处并且朝着电池模块的下侧的方向向下延伸。
[0012]在此，本专利技术基于的认识是，这种液体传感器、尤其是探测器可以尤其简单且节省结构空间的方式集成在电池模块的外侧处，因为在该区域中，也就是说在这种外侧处，通常总归已经布置了电池模块的其它电的和/或电子的部件，例如Cell Module Controller(电芯模块控制器，缩写CMC)，其以下也称为电芯模块控制器或模块控制单元。由此，液体传感器可以以尤其简单的方式集成在已经现有的电的或电子的部件中，或实施成这种部件的一部分，由此，仅仅需要很少地改变这种部件。此外，探测器可以以简单的方式与这种部件，例如电芯模块控制器电连接，从而也可以整体地将布线复杂度降到最低。例如，传感器可以布置在包括在电芯模块控制器之内的电路板上。同时，通过探测器实施成向下延长还实现，可靠地探测在电池模块的区域中、尤其是在其下侧的区域中的液体。由于重力，液体恰好首先聚集在此处。在此在与电池模块的上侧和下侧不同的外侧处提供液体传感器或其探测器附加地具有的优点是，电池模块的上侧和/或下侧可以以简单的方式连在冷却体或冷却装置上。尽管如此，在电池模块的下侧的区域中附加地可以可靠地探测到液体，这通过以下方式实现，即，探测器构造成向下延伸。同时，不需要复杂地将探测器集成到冷却结构等中。通过附加地设置这种液体传感器，目前为止的具有这种电池模块的蓄能器的设计方案和构想保持完全保持不变。由此，为了可靠地探测在电池模块的下侧的区域中的液体并且由此例如通过输出警报、切断电池系统、排出液体和/或采取其它措施及时地保护电池模块不受液体引起的损坏，通过本专利技术提供了尤其简单的、有效的且尤其节省结构空间的方案。
[0013]例如，优选地为电池模块设置的蓄能器装置可以是机动车的高压蓄能器，高压蓄能器以下也简单地称为高压电池。在此，这种高压电池也可以具有多个这种电池模块。此外，如果高压电池具有多个这种电池模块，可以为每个电池模块提供至少一个自己的相关联的液体传感器。自动地从中得到液体传感器分布的布置方案，这实现，在电池系统中的不同位置上彼此无关地探测液体。这提高了可靠性和安全性。此外也可行的是，电池模块不是
具有仅仅一个这种传感器，而且例如也具有两个或多个传感器。例如，另一液体传感器可以布置在电池模块的相对的外侧处。由此，可以进一步提高可靠性和安全性。在此，术语，上侧和下侧可以基于电池模块在机动车中优选的或正确的安装位置。在这种情况中，以上所述的第一方向平行于车辆竖轴定向。如稍后还将详细解释的那样，电池模块可以具有一个或多个电芯。这种电芯例如可以构造成锂离子电芯。原则上，电芯此外可以构造成棱柱形电芯、软包电芯或圆形电芯，其中，刚好与以下还将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于蓄能器装置(50)的电池模块(10)，其中，电池模块(10)具有：
‑
用于布置在电池壳体(54)的壳体底部(52)上的下侧(14)；
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以第一方向(z)为基准与下侧(14)相对置的上侧(12)；
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至少一个与下侧(14)和上侧(12)不同的外侧(16a、16b)；
‑
至少一个液体传感器(42、44)，借助于所述液体传感器能探测液体，其特征在于，液体传感器(42、44)具有探测器/探针(46、48)，探测器布置在电池模块(10)的外侧(16a、16b)处并且朝着电池模块(10)的下侧(14)的方向向下延伸。2.根据权利要求1所述的电池模块(10)，其特征在于，电池模块(10)具有模块控制单元(32)，其中，探测器(46、48)与模块控制单元(32)电连接，其中，模块控制单元(32)设计成，评估由探测器(46、48)提供的测量信号和/或将测量信号传输给电池控制器。3.根据上述权利要求中任一项所述的电池模块(10)，其特征在于，电池模块(10)包括带有至少一个电芯(26)的电芯组(24)和带有模块框架(20)的模块壳体(22)，所述模块框架布置成环绕电芯组(24)并且提供至少一个外侧(16a、16b)，其中，在外侧(16a、16b)处布置有至少一个电的和/或电子的部件(32、26)，其中，探测器(46、48)构造成所述部件(32、26)的一部分。4.根据上述权利要求中任一项所述的电池模块(10)，其特征在于，
‑
模块控制单元(32)形成所述部件(32、26)，尤其是其中，所述模块控制单元(32)布置在电池模块(10)的端侧(16a)上，所述端侧由模块框架(20)的端板(18)提供，所述端板以与第一方向(z)垂直的堆垛方向(x)为基准限制电芯组(24)；和/或
‑
电池模块(10)具有柔性的电路板(36)，借助于所述柔性的电路板能提供在电池模块(10)的模块控制单元(32)上的至少一个与电芯(26)相关的电芯测量参数，其中，柔性的电路板(36)形成所述部件(32、26)。5.一种蓄能器装置(50)，其具有根据上述权利要求中任一项所述的电池模块(10)，其特征在于，...

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