【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于电池模块的模块盖部，该电池模块具有电芯单元，电芯单元具有至少一个电芯，电芯包括可开启的排气开口。此外，模块盖部具有第一区域，第一区域与电芯单元的排气开口区域相关联，在该排气开口区域中布置有至少一个电芯的可开启的排气开口，其中，模块盖部具有与第一区域不同的至少一个第二区域，至少一个第二区域与电芯单元的不同于电芯单元排气开口区域的电芯区域相关联，其中，模块盖部的第一区域和至少一个第二区域分别包括塑料材料。此外，本专利技术还涉及一种具有这种模块盖部的电池模块以及一种用于制造模块盖部的方法。
技术介绍
1、电池模块通常具有多个电芯，这些电芯例如能以电芯堆的形式提供。电芯可以被彼此夹紧，其中，夹紧力可以通过这种电池模块的模块壳体提供。此外，这种模块壳体也可以具有模块盖部。此外，用于机动车的电池、特别是高压电池可以包括多个这种电池模块。这些电池模块可以布置在共用的电池壳体中。在本专利技术的范围内优选地涉及单个的电池模块的盖部，即也就是说，不涉及整个电池壳体的盖部，在整个电池壳体中接纳有多个这种分别具有多个电芯的电池模块。
2、此外，电芯通常也具有可开启的排气开口。在这种电芯热穿透的情况下，在电芯中产生的气体或气体-颗粒-混合物可以受控地从这种可开启的排气开口中离开。可开启的排气开口例如可以设计为在电芯壳体中的理论断裂部位的形式。为了还能受控地将这种气体从电池模块中并且特别是从整个高压电池中导出，模块盖部相应地也可以设有对应的开口。
3、例如，us2021/0074974 a1描述了一种具有壳体盖
技术实现思路
1、本专利技术的目的是，提供一种模块盖部、一种电池模块以及一种方法，其实现，进一步提高在电池模块的电芯热穿透的情况下的安全性。
2、该目的通过具有根据相应的独立权利要求所述的特征的模块盖部、电池模块以及方法实现。本专利技术的有利的设计方案是从属权利要求、说明书以及附图的主题。
3、提出一种根据本专利技术的用于电池模块的模块盖部，该电池模块具有电芯单元，电芯单元具有至少一个电芯，电芯包括可开启的排气开口，模块盖部具有第一区域，第一区域与电芯单元的排气开口区域相关联，在该排气开口区域中布置有至少一个电芯的可开启的排气开口。此外，模块盖部具有与第一区域不同的至少一个第二区域，至少一个第二区域与电芯单元的不同于电芯单元排气开口区域的电芯区域相关联，其中，模块盖部的第一区域和至少一个第二区域分别包括塑料材料。在此，至少一个第二区域设计为具有被嵌入塑料材料中的连续纤维增强部，第一区域设计为没有连续纤维增强部。
4、本专利技术基于以下认识，即，通过在塑料中嵌入连续纤维增强部可以显著提高稳定性以及也显著提高耐高温性。但在与电芯单元的排气开口区域相关联的模块盖部的第一区域中，应给出的可能性是，从电芯中离开的气体可以尽可能简单地穿过该第一区域，以便从电池模块以及特别是也从包括该电池模块的蓄能器中被导出。但模块盖部整体相应更稳定的设计可能带来的结果是，从电芯中离开的气体不再可能简单地穿过。此外，本专利技术基于以下认识，即，为了提高安全性而非常有利的是，使从电芯中离开的气体尽可能远离电芯电极。但电芯电极刚好通常与可开启的排气开口一样地布置在电芯的同一侧上。通过设置模块盖部的第一区域——在该第一区域中模块盖部设计为没有连续纤维增强部，以及同时通过设置模块盖部的至少一个第二区域——在该第二区域中模块盖部设计为具有被嵌入的连续纤维增强部，现在可以有利地实现，刚好例如与电芯电极相关联的并且例如沿确定的方向直接布置在这种电芯电极上方的模块盖部区域由于这种嵌入的连续纤维增强部而设计为比与电芯单元的排气开口区域相关联的第一区域显著更耐高温并且更稳定。即因此，在排气情况下，第一区域可以特别简单地被从电芯中离开的气体穿过，例如被熔穿，而由于在至少一个第二区域中设置有连续纤维增强部，可以更安全且更可靠地将最终离开的气体与电芯电极隔开。如果气体与电芯电极接触，则这可能导致附加的短路、电压击穿等，并且附加地促使着火。现在，这种风险可以附加地通过所描述的模块盖部设计方案而降低。因此可以提高在用于机动车的蓄能器方面的安全性。用于构造第二区域的连续纤维增强部的嵌入还实现了模块盖部的特别节省重量的设计方案，例如与使用金属材料或陶瓷材料相比。由此，模块盖部的制造也非常简单。
5、用于模块盖部的第一区域和至少一个第二区域的塑料材料可以是相同的塑料材料，或者也可以是不同的塑料材料，于是，不同的塑料材料至少在用于建立材料锁合的连接的可能性方面是兼容的，因为这简化了制造。优选地，塑料材料是相同的，因为这具有的优点是，在制造时可以特别简单地连接模块盖部的第一和至少一个第二区域，特别是通过塑料材料的材料锁合的连接。由此，例如除了后面提到的可选的薄膜之外，第一区域例如可以简单地通过至少一个第二连续纤维区域的再注塑或在至少一个第二连续纤维区域上注射来提供。例如，塑料材料可以是聚丙烯或聚酰胺。也可设想任意其它、特别是热塑性的塑料。因此，通过选择相同的塑料用于构造第一区域和至少一个第二区域可以自动地实现，注塑材料的聚合物基质、也就是说第一区域的塑料材料对于材料锁合的连接或连续纤维区域、也就是说至少一个第二区域的再注塑来说是兼容的或类型符合的。
6、为了提供具有连续纤维增强部的第二区域，存在不同方案。例如，第二区域可以包括一种或多种有机片材，可以作为由ud(单向)胶带组成的层结构等提供。因此，至少一个第二区域优选地由多个层构成，其中，可以提供具有连续纤维增强部的相应的层。
7、在此，适合作为连续纤维的例如是玻璃纤维和/或碳纤维和/或芳纶纤维。这些纤维极其耐高温并且不可点燃或非常难以点燃。由此，与传统的由塑料制成的设计方案相比，可以显著提高至少一个第二区域的稳定性。也可设想，第一区域设计为非纤维增强塑料，或设计为纤维增强塑料，但没有连续纤维增强部。连续纤维增强部的特征在于与传统的纤维增强塑料的情况相比显著更长的纤维。特别是，在此纤维可以在纤维的纵向延伸方向上在整个构件上延伸，在这种情况下在整体的至少一个设计为具有连续纤维增强部的模块盖部第二区域上延伸，其中，纤维伸延的方向在此不重要。例如如果第二区域应构造为多层的，则不同层的纤维伸延方向在此也可以彼此不同。在此，相同层的纤维的纤维伸延方向可以相同，或者纤维能以织物等的方式相互编织在一起并且由此交叉并且也具有不同的伸延方向。在ud胶带的情况下，在一个这种胶带层之内的纤维全都在同一方向上伸延。如果多个这种胶带层或带层相叠地布置以用于形成至少一个第二区域，则不同层的纤维可以在相同方向上伸延或也可以在不同方向上伸延。
8、如后面还将详细说明的那样，电芯单元例如可以是具有多个在堆叠方向上并排布置的电芯的电芯堆。但理论上也可设想，电芯单元仅仅通过单独的电芯提供。优选地，电池模块用在机动车的蓄能器、特别是高压电池中。例如，电芯可以是锂离子电芯。可开启的排气开本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电池模块(12)的模块盖部(32)，所述电池模块具有电芯单元(20)，电芯单元具有至少一个电芯(22)，所述至少一个电芯包括可开启的排气开口(26)，
2.根据权利要求1所述的模块盖部(32)，其特征在于，模块盖部(32)具有两个第二区域(32b)，第一区域(32a)在第一方向(y)上延伸并且沿垂直于第一方向的第二方向(x)布置在所述两个第二区域(32b)之间，特别是其中，第一区域(32a)和第二区域(32b)沿第一方向(y)从模块盖部(32)的第一端部(50)延伸到模块盖部(32)的在第一方向(y)上对置的第二端部(52)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的模块盖部(32)，其特征在于，模块盖部(32)在第一区域(32a)和至少一个第二区域(32b)中设计为完全封闭的，也就是说不具有在第三方向(z)上穿过模块盖部(32)的开口或贯通部。
4.根据前述权利要求中任一项所述的模块盖部(32)，其特征在于，
5.根据前述权利要求中任一项所述的模块盖部(32)，其特征在于，模块盖部(32)具有定义内侧(36)的第一侧(36)
6.根据前述权利要求中任一项所述的模块盖部(32)，其特征在于，模块盖部(32)在内侧(36)具有用于将模块盖部(32)与电池模块(12)的电池模块下部件相连接的卡扣连接机构(58)，特别是其中，分隔壁(44)具有用于提供卡扣连接机构(58)的一部分的、背离第一子区域(38)的凸耳(58)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的模块盖部(32)，其特征在于，
8.一种具有根据前述权利要求中任一项所述的模块盖部(32)的电池模块(12)，其中，电池模块(12)具有电芯单元(20)，电芯单元具有至少一个电芯(22)，所述至少一个电芯包括可开启的排气开口(26)，其中，电芯单元(20)具有排气开口区域(20a)，所述至少一个电芯(22)的可开启的排气开口(26)布置在所述排气开口区域中，其中，模块盖部(32)相对于电芯单元(20)布置成，使得第一区域(32a)沿第三方向(z)布置在排气开口区域(20a)上方，特别是其中，电芯单元(20)设计为具有在第一方向(y)上并排布置的多个电芯(22)的电芯堆(20)，所述多个电芯分别具有可开启的排气开口(26)，其中，排气开口区域(20a)包括所有可开启的排气开口(26)。
9.根据权利要求8所述的电池模块(12)，其特征在于，可开启的排气开口(26)布置在电芯(22)的第一侧(24)上，其中，电芯(22)具有布置在第一侧(24)上的至少一个电芯电极(28、30)，其中，模块盖部(32)的至少一个第二区域(32b)沿第三方向(z)布置在电芯电极(28、30)上方，特别是其中，电芯单元(20)具有第一电极区域(20b)，在所述第一电极区域中布置有每个电芯(22)的第一电芯电极(28)，其中，所述至少一个第二区域(32b)沿第三方向(z)布置在第一电极区域(20b)上方。
10.一种用于制造用于电池模块(12)的模块盖部(32)的方法，所述电池模块具有电芯单元(20)，电芯单元具有至少一个电芯(22)，所述至少一个电芯包括可开启的排气开口(26)，其中，分别至少部分地由塑料材料制造用于模块盖部(32)的第一区域(32a)和至少一个第二区域(32b)，
...【技术特征摘要】
1.一种用于电池模块(12)的模块盖部(32)，所述电池模块具有电芯单元(20)，电芯单元具有至少一个电芯(22)，所述至少一个电芯包括可开启的排气开口(26)，
2.根据权利要求1所述的模块盖部(32)，其特征在于，模块盖部(32)具有两个第二区域(32b)，第一区域(32a)在第一方向(y)上延伸并且沿垂直于第一方向的第二方向(x)布置在所述两个第二区域(32b)之间，特别是其中，第一区域(32a)和第二区域(32b)沿第一方向(y)从模块盖部(32)的第一端部(50)延伸到模块盖部(32)的在第一方向(y)上对置的第二端部(52)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的模块盖部(32)，其特征在于，模块盖部(32)在第一区域(32a)和至少一个第二区域(32b)中设计为完全封闭的，也就是说不具有在第三方向(z)上穿过模块盖部(32)的开口或贯通部。
4.根据前述权利要求中任一项所述的模块盖部(32)，其特征在于，
5.根据前述权利要求中任一项所述的模块盖部(32)，其特征在于，模块盖部(32)具有定义内侧(36)的第一侧(36)和定义外侧(34)的第二侧(34)，其中，模块盖部(32)具有与第一子区域(38)相关联的分隔壁(44)，分隔壁布置在模块盖部(32)的内侧(36)上，在第三方向(z)上从内侧伸出，并沿着第一子区域与第二子区域(40)的边界至少部分地或完全地环绕第一子区域(38)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的模块盖部(32)，其特征在于，模块盖部(32)在内侧(36)具有用于将模块盖部(32)与电池模块(12)的电池模块下部件相连接的卡扣连接机构(58)，特别是其中，分隔壁(44)具有用于提供卡扣连接机构(58)的一部分的、背离第一子区域(38)的凸耳(58)。...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·格布兰德，J·劳施，J·斯泰格迈尔，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。