蓄電池和用于蓄電池的單電池組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于蓄電池(2)的單電池組(1)，其包括多個(gè)串聯(lián)地和/或并聯(lián)地彼此電連接的電化學(xué)單電池(3)，所述單電池構(gòu)成為平板式單電池，并且在單電池組(1)中基本上相互平行地定向和相繼地布置，并且借助于至少一個(gè)拉緊件彼此拉緊，按照本發(fā)明，所述拉緊件構(gòu)成為用于對(duì)單電池(3)進(jìn)行調(diào)溫的調(diào)溫板(4)，所述調(diào)溫板布置在所述單電池組(1)的縱側(cè)上并且與單電池(3)熱耦合。此外，本發(fā)明涉及一種蓄電池(2)。
【專利說明】蓄電池和用于蓄電池的單電池組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分特征所述的用于蓄電池的單電池組以及根據(jù)權(quán)利要求8前序部分特征所述的蓄電池。
【背景技術(shù)】
[0002]由現(xiàn)有技術(shù)已知一般的用于車輛應(yīng)用的蓄電池，特別是用于存儲(chǔ)用于驅(qū)動(dòng)車輛的電能的牽引用蓄電池。這樣的蓄電池包括多個(gè)串聯(lián)地和/或并聯(lián)地彼此電連接的電化學(xué)單電池，它們連同所屬的電子裝置和調(diào)溫裝置布置在一個(gè)共同的殼體中。為了調(diào)溫，各個(gè)蓄電池分別包括例如至少一個(gè)調(diào)溫板，該調(diào)溫板由流體例如水、空調(diào)劑或空氣直接流過并且直接地或通過導(dǎo)熱薄膜或填料與單電池?zé)狁詈稀?br> [0003]各個(gè)單電池被組合在所謂的單電池組(也稱為單電池組合)中，它們分別包括一定數(shù)量的單電池(包括其機(jī)械固定件和電氣觸點(diǎn))。在矩形地構(gòu)成為平板式單電池的單電池、例如袋形單電池或棱柱形的單電池中，所述單電池及其保持件或者完整的單電池在雙極的框架平板式單電池中通過拉緊機(jī)構(gòu)通過壓力板壓緊。由此構(gòu)成穩(wěn)定的單電池組。例如使用拉緊桿或張力帶作為用于施加力到壓力板的拉緊機(jī)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提出一種用于蓄電池的改善的單電池組以及一種改善的蓄電池。
[0005]按照本發(fā)明，該目的通過具有權(quán)利要求1所述特征的用于蓄電池的單電池組以及具有權(quán)利要求8所述特征的蓄電池來實(shí)現(xiàn)。
[0006]本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求的主題。
[0007]用于蓄電池的單電池組包括多個(gè)串聯(lián)和/或并聯(lián)地彼此電連接的電化學(xué)單電池，所述電化學(xué)單電池構(gòu)成為平板式單電池并且在所述單電池組中基本上相互平行地定向且相繼地布置并且借助于至少一個(gè)拉緊件彼此拉緊。
[0008]平板式單電池具有兩個(gè)對(duì)置的端面，所述端面比周繞的邊緣面大得多。這樣的平板式單電池構(gòu)成為例如所謂的雙極的框架平板式單電池、袋形單電池或具有薄膜式包裝的咖啡袋形單電池或構(gòu)成為棱柱形的平板式單電池。
[0009]基本上相互平行地定向的意思是，各個(gè)單電池在通常的生產(chǎn)和制造公差的范圍內(nèi)相互平行地定向。
[0010]按照本發(fā)明，所述拉緊件構(gòu)成為用于所述單電池的調(diào)溫的調(diào)溫板，所述調(diào)溫板布置在所述單電池組的縱側(cè)上并且與所述單電池?zé)狁詈稀?br> [0011]通過借助于調(diào)溫板合適地通過機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)的拉緊或壓緊，單電池力鎖合和/或形鎖合地固定在單電池組中，并且構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的單電池組，也稱為單電池組合。通過將該拉緊件或多個(gè)拉緊件中的至少一個(gè)構(gòu)成為調(diào)溫板，實(shí)現(xiàn)了單電池組的重量和成本降低以及用于在蓄電池中安裝單電池組的結(jié)構(gòu)空間的減小，因?yàn)橛涩F(xiàn)有技術(shù)已知的拉緊件可由調(diào)溫板代替并且單電池組因此更小地構(gòu)成。也就是說以一個(gè)構(gòu)件亦即調(diào)溫板可同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，即:將各個(gè)單電池拉緊成為一個(gè)單電池組以及對(duì)單電池調(diào)溫，也就是說使單電池冷卻和/或加熱，從而將單電池保持在最優(yōu)的運(yùn)行溫度上或保持在最優(yōu)的運(yùn)行溫度范圍中。為此，例如使調(diào)溫介質(zhì)(例如空氣、水或空調(diào)劑)流過或可以流過調(diào)溫板，和/或使該調(diào)溫板與冷源和/或熱源熱耦合，例如與至少一個(gè)帕爾貼元件或與至少一個(gè)構(gòu)成為所謂的加熱墊的加熱單元熱耦合。該帕爾貼元件或加熱墊例如布置在調(diào)溫板的與單電池背向的背面上。
[0012]調(diào)溫板或者直接地或者例如通過電絕緣的導(dǎo)熱薄膜或者電絕緣的并且導(dǎo)熱良好的填料與單電池?zé)狁詈?。此外，通過導(dǎo)熱薄膜或填料實(shí)現(xiàn)了單電池與調(diào)溫板之間的公差補(bǔ)償，從而在出現(xiàn)公差時(shí)仍確保了調(diào)溫板與單電池的良好且安全的熱耦合。如果調(diào)溫板與用作極觸點(diǎn)并且因此可導(dǎo)電的單電池殼體或者與單電池的單電池極熱耦合或經(jīng)由單電池連接器與單電池?zé)狁詈?，則例如這樣的電絕緣的導(dǎo)熱薄膜或填料是需要的。此外，備選或附加地，如果在使用導(dǎo)熱薄膜或填料的情況下還需要的話，例如調(diào)溫板與單電池也能夠經(jīng)由冷卻棒或冷卻板熱耦合。
[0013]有利的是，所述調(diào)溫板是拉緊裝置的組成部分，其中所述拉緊裝置具有兩個(gè)壓力板，所述壓力板布置在所述單電池組的各一個(gè)橫側(cè)上，也就是說分別布置在單電池組的一個(gè)端側(cè)上。此外，拉緊裝置具有至少一個(gè)連接件用于使所述壓力板中的至少一個(gè)與所述調(diào)溫板相連接。調(diào)溫板布置在壓力板之間，以便將拉緊力或壓緊力由一個(gè)壓力板傳導(dǎo)到另一壓力板，也就是說從單電池組的一側(cè)傳導(dǎo)到另一側(cè)。所述連接件這樣構(gòu)成，使得實(shí)現(xiàn)壓力板與調(diào)溫板的長(zhǎng)度可變的連接，從而使得公差是可補(bǔ)償?shù)牟⑶彝ㄟ^壓力板越來越接近調(diào)溫板和由此產(chǎn)生的兩個(gè)壓力板的彼此越來越接近而可調(diào)節(jié)預(yù)定的拉緊或壓緊。調(diào)溫板可以與壓力板之一固定連接，例如通過材料結(jié)合、形鎖合和/或力鎖合連接，例如通過焊接或螺紋連接。然而兩個(gè)壓力板也可以借助于連接件與調(diào)溫板連接，從而通過兩個(gè)壓力板借助于連接件越來越接近調(diào)溫板和由此產(chǎn)生的壓力板的彼此越來越接近而實(shí)現(xiàn)了單電池的拉緊。
[0014]在一種有利的實(shí)施形式中，所述連接件構(gòu)成為螺釘，用于螺紋連接所述壓力板中的至少一個(gè)與所述調(diào)溫板。自然多個(gè)這樣的連接件也是可能的，它們例如構(gòu)成為螺釘。所述螺釘是長(zhǎng)度可變的連接件，這是因?yàn)橥ㄟ^將所述螺釘越來越多地?cái)Q入到調(diào)溫板中來實(shí)現(xiàn)壓力板越來越接近調(diào)溫板。在一個(gè)備選的實(shí)施形式中，連接件例如也可以構(gòu)成為螺紋桿，其固定地布置在調(diào)溫板中。這樣，壓力板可以推到螺紋桿上并且借助于待旋擰到螺紋桿上的螺母來螺紋連接到調(diào)溫板上，由此壓力板越來越接近調(diào)溫板并且由此壓力板彼此越來越接近，同時(shí)布置在其中間的單電池越來越被拉緊。
[0015]有利的是，所述單電池具有邊緣側(cè)的框架件或者在所述單電池組中至少局部地由所述邊緣側(cè)的框架件包圍，其中所述調(diào)溫板最大與所述單電池組的所有相互平行定向的并且相繼布置的框架件合計(jì)那么長(zhǎng)。通過這種方式，確保了當(dāng)壓力板完全接近調(diào)溫板時(shí)單電池的牢固的拉緊。為了對(duì)框架件的寬度公差來說仍確保這一點(diǎn)，有利的是，調(diào)溫板略微較短地構(gòu)成，從而在幾個(gè)框架件略微較薄得構(gòu)成的情況下通過壓力板仍足夠拉緊各個(gè)單電池。
[0016]在一種有利的實(shí)施形式中，所述單電池組包括兩個(gè)調(diào)溫板，所述兩個(gè)調(diào)溫板布置在所述單電池組的對(duì)置的縱側(cè)上。通過這種方式，可以通過調(diào)溫板代替所有由現(xiàn)有技術(shù)已知的拉緊機(jī)構(gòu)，也就是說單電池組僅僅借助于調(diào)溫板、壓力板和連接件可靠地拉緊，從而不再需要其它拉緊件，所述其它拉緊件會(huì)需要附加的重量、附加的成本以及附加的結(jié)構(gòu)空間要求。此外通過這種方式優(yōu)化了單電池的調(diào)溫，這是因?yàn)樗鰡坞姵乜梢杂蓛蓚€(gè)對(duì)置的側(cè)在其整個(gè)擴(kuò)展上相對(duì)均勻地且可靠地進(jìn)行調(diào)溫。當(dāng)然也可能的是，在單電池組的三個(gè)縱側(cè)或所有四個(gè)縱側(cè)上分別設(shè)有一個(gè)調(diào)溫板。當(dāng)需要時(shí)可以通過這種方式進(jìn)一步改善單電池的調(diào)溫并且附加地還可以改善其拉緊。此外，當(dāng)然兩個(gè)調(diào)溫板在單電池組上的其它布置也是可能的，也就是說不是布置在對(duì)置的縱側(cè)上，而是布置在彼此鄰接的縱側(cè)上。
[0017]在一種有利的實(shí)施形式中，所述單電池組包括至少一個(gè)另外的拉緊件，用于拉緊、特別是通過機(jī)械方式拉緊所述單電池。如果僅僅一個(gè)調(diào)溫板布置在單電池組上并且用作拉緊件，則這是特別有利的。在這種情況下，為了確保按照規(guī)定的拉緊，在對(duì)置的縱側(cè)的區(qū)域中同樣需要拉緊，其可借助于一個(gè)或多個(gè)另外的拉緊件實(shí)現(xiàn)。
[0018]優(yōu)選地，所述另外的拉緊件構(gòu)成為拉緊桿或張力帶。張力帶沿縱向圍攏包括兩個(gè)壓力板在內(nèi)的整個(gè)單電池組，其中可以通過繃緊張力帶來拉緊和壓緊單電池。拉緊桿在單電池組的縱向上在單電池組上沿著單電池組從一個(gè)壓力板到另一壓力板布置并且穿過所述壓力板。所述拉緊桿例如構(gòu)成為螺紋桿，其在一個(gè)端部上或兩個(gè)端部上具有螺紋，從而可以通過將螺母旋擰到該螺紋上而使壓力板相對(duì)彼此拉緊。如果拉緊桿僅僅在一個(gè)端部上具有這樣的螺紋，那么該拉緊桿的另一端部通過其它方式材料結(jié)合、形鎖合和/或力鎖合地固定在相應(yīng)的壓力板上，例如與之焊接在一起。
[0019]按照本發(fā)明的蓄電池包括至少一個(gè)這樣的單電池組。通過將該拉緊件或多個(gè)拉緊件中的至少一個(gè)構(gòu)成為調(diào)溫板，實(shí)現(xiàn)了單電池組的并且由此還實(shí)現(xiàn)了蓄電池的重量和成本降低，以及實(shí)現(xiàn)了用于在蓄電池中安裝單電池組的結(jié)構(gòu)空間的減小，這是因?yàn)橛涩F(xiàn)有技術(shù)已知的拉緊件可由調(diào)溫板代替，并且因此單電池組更小地構(gòu)成。也就是說以一個(gè)構(gòu)件亦即調(diào)溫板可同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，即:將單電池拉緊成為一單電池組以及對(duì)單電池調(diào)溫，也就是說使單電池冷卻和/或加熱，以便將單電池保持在最優(yōu)的運(yùn)行溫度上或最優(yōu)的運(yùn)行溫度范圍中?；谠谛铍姵刂袉坞姵亟M需要的結(jié)構(gòu)空間更小,所以蓄電池也更小地構(gòu)成,從而蓄電池例如在車輛中需要的結(jié)構(gòu)空間也更小。
[0020]優(yōu)選地，所述蓄電池包括多個(gè)串聯(lián)地和/或并聯(lián)地彼此電連接的單電池組。通過這種方式構(gòu)成一蓄電池，其具有對(duì)于相應(yīng)的應(yīng)用目的所需的電壓、電流強(qiáng)度以及存儲(chǔ)容量。
[0021]有利的是，所述蓄電池是車輛蓄電池，特別是用于電動(dòng)車、用于具有混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的車輛或者用于燃料電池車輛的牽引用蓄電池。這樣的牽引用蓄電池用作用于驅(qū)動(dòng)車輛的電能的蓄能器。尤其由于所實(shí)現(xiàn)的單電池組的更小構(gòu)造以及由此所實(shí)現(xiàn)的具有一個(gè)或多個(gè)這樣的單電池組的蓄電池的更小構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)空間和重量的減小，這特別是對(duì)于作為牽引用蓄電池在電動(dòng)車中、具有混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的車輛中或者燃料電池車輛中的應(yīng)用具有很大的重要性，在所述車輛中僅可以為蓄電池或多個(gè)這樣的蓄電池提供受限的結(jié)構(gòu)空間。通過結(jié)構(gòu)空間減小可以應(yīng)用其它這樣的蓄電池并且由此例如提高車輛的續(xù)駛里程，或者在保持相同的蓄電池?cái)?shù)量的情況下在車輛中為乘客和行李提供更大的空間。此外，通過所實(shí)現(xiàn)的重量減小實(shí)現(xiàn)了基于更小重量的車輛能源消耗，從而提高了車輛的續(xù)駛里程，并且此外由于車輛的空載重量更小，實(shí)現(xiàn)了更高可能的車輛載重量。此外通過所實(shí)現(xiàn)的單電池組和蓄電池的成本降低，在這樣的作為車輛蓄電池的應(yīng)用中還實(shí)現(xiàn)了車輛的成本降低?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0022]在下文中參照附圖進(jìn)一步闡明本發(fā)明的實(shí)施例。
[0023]其中:
[0024]圖1示意地示出了單電池組的第一實(shí)施形式的部分分解圖；
[0025]圖2示意地示出了單電池組的第一實(shí)施形式的透視圖；
[0026]圖3示意地示出了單電池組的第一實(shí)施形式的縱截面圖；
[0027]圖4示意地示出了單電池組的第一實(shí)施形式的橫截面圖；
[0028]圖5示意地示出了單電池組的第二實(shí)施形式的部分分解圖；
[0029]圖6示意地示出了單電池組的第二實(shí)施形式的透視圖；
[0030]圖7示意地示出了單電池組的第二實(shí)施形式的縱截面圖；
[0031]圖8示意地示出了單電池組的第三實(shí)施形式的部分分解圖；
[0032]圖9示意地示出了單電池組的第三實(shí)施形式的透視圖；
[0033]圖10示意地示出了單電池組的第三實(shí)施形式的縱截面圖；以及
[0034]圖11示意地示出了蓄電池。
[0035]彼此對(duì)應(yīng)的部件在所有圖中設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。
【具體實(shí)施方式】
[0036]圖1至10分別在不同的示意圖中示出了用于蓄電池2的單電池組I的三個(gè)不同的實(shí)施形式。這樣的單電池組I也稱為單電池組合。圖11示出了具有多個(gè)這樣的單電池組I的蓄電池2，所述單電池組串聯(lián)地和/或并聯(lián)地彼此電連接。
[0037]單電池組I分別具有多個(gè)串聯(lián)和/或并聯(lián)地彼此電連接的電化學(xué)單電池3，其構(gòu)成為平板式單電池并且在單電池組I中基本上相互平行地定向且相繼地布置。構(gòu)成為平板式單電池的單電池3分別具有兩個(gè)對(duì)置的端面，所述端面比環(huán)繞的邊緣面大得多。
[0038]在圖1至4中所示的第一實(shí)施例中以及在圖5至7中所示的第二實(shí)施例中，單電池3構(gòu)成為棱柱形的平板式單電池，它們具有金屬單電池殼體，其中各單電池3的單電池極3.1、3.2，也就是正電極和負(fù)電極，布置在單電池3的上縱側(cè)上。在圖8至10中所示的第三實(shí)施例中，單電池3構(gòu)成為所謂的袋形單電池，其中電化學(xué)有效的膜電極單元和電解質(zhì)由薄膜式的包套部所包圍，所述包套部在邊緣側(cè)上被焊接，其中構(gòu)成為板形的導(dǎo)體連接片/導(dǎo)電凸耳的單電池極3.1、3.2從所述包套部中引出。此外，在此未進(jìn)一步示出的所謂的雙極框架平板式單電池也可以作為平板式單電池，其中框架集成到單電池3中并且單電池具有兩個(gè)導(dǎo)電的金屬包套板，它們分別設(shè)計(jì)為單電池3的單電池極3.1、3.2。
[0039]單電池3借助于拉緊件彼此拉緊或壓緊，從而通過這種方式將單電池3力鎖合和/或形鎖合地固定在單電池組I中并且構(gòu)成穩(wěn)定的單電池組I。在此，在圖1至4中所示的第一實(shí)施方式中以及在圖8至10中所示的第三實(shí)施方式中，所有拉緊件被構(gòu)造成用于對(duì)單電池3進(jìn)行調(diào)溫的調(diào)溫板4，所述調(diào)溫板布置在單電池組I的對(duì)置的縱側(cè)上并且與單電池3熱耦合。圖5至7中所示的第二實(shí)施方式僅具有一個(gè)這樣的被構(gòu)造成調(diào)溫板4的拉緊件，這就需要未被構(gòu)造成調(diào)溫板4的另外的拉緊件5，從而確保單電池3的按照規(guī)定的拉緊。另外的拉緊件5布置在單電池組I的與調(diào)溫板4對(duì)置的縱側(cè)的區(qū)域中、在第二實(shí)施例中布置在單電池組I的上側(cè)的區(qū)域中。[0040]除了作為用于將單電池3拉緊和壓緊成一個(gè)單電池組I的拉緊件的功能之外，調(diào)溫板4還用于單電池3的調(diào)溫，也就是說用于單電池3的冷卻和/或加熱，以便將單電池保持在一個(gè)最優(yōu)的運(yùn)行溫度上或一個(gè)最優(yōu)的運(yùn)行溫度范圍中。為此，各個(gè)實(shí)施例中所示的調(diào)溫板4被通道6穿過，并且調(diào)溫介質(zhì)例如空氣、水或空調(diào)劑流過或可流過該調(diào)溫板。調(diào)溫板為此具有兩個(gè)接頭件7，相應(yīng)的調(diào)溫板4可以通過所述接頭件與車輛的調(diào)溫回路耦合，例如與空調(diào)回路或與冷卻劑回路耦合。備選或附加地，相應(yīng)的調(diào)溫板4也可以在其它在此未示出的實(shí)施形式中例如與冷源和/或熱源熱耦合，例如與至少一個(gè)帕爾貼元件或與至少一個(gè)構(gòu)成為所謂的加熱墊的加熱單元熱耦合。該帕爾貼元件或加熱墊例如布置在調(diào)溫板4的與單電池3背向的背面上。
[0041]調(diào)溫板4或者分別直接與單電池3熱耦合，或者如這里所示的實(shí)施形式中那樣，分別經(jīng)由電絕緣的導(dǎo)熱薄膜8 (其布置在單電池3與調(diào)溫板4之間)與單電池3熱耦合。作為導(dǎo)熱薄膜8的備選，單電池3與相應(yīng)的調(diào)溫板4之間的、在此未示出的電絕緣并且導(dǎo)熱良好的填料也是可能的。
[0042]借助于導(dǎo)熱薄膜8或填料，相應(yīng)的調(diào)溫板4相對(duì)于單電池3電絕緣。此外，由此實(shí)現(xiàn)了在單電池3與相應(yīng)的調(diào)溫板4之間的公差補(bǔ)償，從而即使在出現(xiàn)公差時(shí)也確保相應(yīng)的調(diào)溫板4與單電池3的良好并且可靠的熱耦合。
[0043]通過電絕緣的導(dǎo)熱薄膜8或在這里未示出的例子中通過填料實(shí)現(xiàn)了，調(diào)溫板4與單電池3的金屬的且可導(dǎo)電的殼體的熱耦合，如在圖1至7中在第一和第二實(shí)施例中借助具有這種金屬殼體的構(gòu)成為棱柱形的平板式單電池的單電池3所示的。通過在單電池3與相應(yīng)的調(diào)溫板4之間布置的相應(yīng)的電絕緣的導(dǎo)熱薄膜8，調(diào)溫板4與單電池3電絕緣，然而由于導(dǎo)熱薄膜8的非常良好的導(dǎo)熱能力，所述調(diào)溫板非常良好地與單電池3熱耦合。
[0044]在圖8至10中所示的第三實(shí)施例中，兩個(gè)調(diào)溫板4經(jīng)由單電池連接器9與單電池3的構(gòu)成為導(dǎo)體連接片的單電池極3.1,3.2熱耦合。構(gòu)成為導(dǎo)體連接片的單電池極3.1、
3.2與u形的金屬單電池連接器9例如材料結(jié)合地(例如借助于超聲波焊接或電阻壓焊)連接，從而調(diào)溫板4經(jīng)由單電池連接器9和構(gòu)成為導(dǎo)體連接片的單電池極3.1,3.2與構(gòu)成為袋形單電池的單電池3的單電池內(nèi)部、也就是說與膜電極單元和電解質(zhì)熱耦合。為了調(diào)溫板4相對(duì)于單電池連接器9的電絕緣，在此還分別在相應(yīng)的調(diào)溫板4與單電池3或單電池連接器9之間布置一導(dǎo)熱薄膜8。
[0045]在其它的、在此未示出的實(shí)施形式中，備選或附加地，如果在使用導(dǎo)熱薄膜8或填料的情況下還需要的話，則相應(yīng)的調(diào)溫板4還可以經(jīng)由冷卻棒或冷卻板與單電池3熱耦合。
[0046]為了實(shí)現(xiàn)單電池3在單電池組I中的按照規(guī)定的拉緊，各個(gè)調(diào)溫板4分別是一拉緊裝置的組成部分。這種拉緊裝置具有兩個(gè)壓力板10，它們分部布置在單電池組I的各一個(gè)橫側(cè)上，也就是布置在單電池組I的各一個(gè)端側(cè)上。此外，該拉緊裝置具有連接件11，該連接件用于連接壓力板10和相應(yīng)的調(diào)溫板4。調(diào)溫板4布置在壓力板10之間，以便將拉緊力或壓緊力由一個(gè)壓力板10傳導(dǎo)到另一壓力板，也就是說由單電池組I的一側(cè)傳導(dǎo)到另一偵U。連接件11這樣構(gòu)成，即:使得該連接件實(shí)現(xiàn)壓力板10與相應(yīng)的調(diào)溫板4的長(zhǎng)度可變的連接，從而使得公差是可補(bǔ)償?shù)?，并且通過壓力板10越來越接近相應(yīng)的調(diào)溫板4，以及由此產(chǎn)生的兩個(gè)壓力板10的彼此越來越接近而可調(diào)節(jié)預(yù)定的拉緊或壓緊。
[0047]例如，連接件11如在此所示的那樣構(gòu)成為螺釘，該螺釘用于螺紋連接壓力板10與調(diào)溫板4，該螺釘被引導(dǎo)穿過相應(yīng)的壓力板10中的各一個(gè)開口 12并且擰入到相應(yīng)的調(diào)溫板4中，其中螺釘頭保留在相應(yīng)的壓力板10的背向調(diào)溫板4的一側(cè)的區(qū)域中，從而通過擰入到調(diào)溫板4中，壓力板10借助于螺釘朝著調(diào)溫板4移動(dòng)。所述螺釘是長(zhǎng)度可變的連接件11，這是因?yàn)樗雎葆斖ㄟ^越來越擰入到調(diào)溫板4中實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的壓力板10越來越接近調(diào)溫板4。為了確保這一點(diǎn)，在調(diào)溫板4中，如特別是在圖3、7和10中所示的那樣，需要螺紋孔13，該螺紋孔至少和構(gòu)成為螺釘?shù)倪B接件11的、最大可能的擰入長(zhǎng)度一樣深。
[0048]在一個(gè)備選的、在此未示出的實(shí)施形式中，連接件11也可以例如構(gòu)成為螺紋桿，其固定地布置在調(diào)溫板4中。那么，壓力板10可推到螺紋桿上，其中螺紋桿可通過開口 12穿通到壓力板10中，并且借助于待旋擰到螺紋桿上的螺母螺紋連接到調(diào)溫板4上，由此壓力板越來越接近調(diào)溫板4并且由此壓力板10彼此越來越接近，同時(shí)布置在其中間的單電池3越來越被拉緊。
[0049]在另一此處未示出的實(shí)施例中，相應(yīng)的調(diào)溫板4也可以與壓力板10之一固定連接(例如通過材料結(jié)合、形鎖合和/或力鎖合連接，例如通過焊接或螺紋連接)，從而單電池3在單電池組I中的拉緊通過其它壓力板10與相應(yīng)的調(diào)溫板4的越來越緊的擰緊來實(shí)現(xiàn)。
[0050]在這里所示的實(shí)施例中，單電池3在單電池組I中至少局部地由邊緣側(cè)的框架件
14、15、16包圍。在另一在此未示出的實(shí)施例中，單電池組I例如借助于構(gòu)成為雙極的框架平板式單電池的單電池3形成，這樣的邊緣側(cè)的框架件14、15、16是單電池3的組成部分。
[0051]在圖1至7中所示的第一和第二實(shí)施例中，第一和第二框架件14、15構(gòu)成為在單電池3之間或者在單電池組I的端側(cè)的單電池3與相應(yīng)的壓力板10之間的、由塑料制成的間隔保持件，也稱為隔離件，其中框架件分別具有邊緣側(cè)的框架區(qū)域和覆蓋單電池3的相應(yīng)端側(cè)的中間區(qū)域。單電池3通過第一框架件14彼此保持限定的間隔并且相對(duì)彼此電絕緣。在單電池組I的端側(cè)的單電池3與相應(yīng)的壓力板10之間分別設(shè)有一第二框架件15，在其上僅沿相應(yīng)的端側(cè)的單電池3的方向形成邊緣側(cè)的框架區(qū)域。在單電池組I的上縱側(cè)上，相應(yīng)的框架件14、15的邊緣側(cè)的框架區(qū)域這樣彼此間隔，即:使得單電池極3.1、3.2可在其中間引導(dǎo)通過。
[0052]單電池3借助于布置在單電池極3.1、3.2上的單電池連接器9在該例子中串聯(lián)地彼此電連接，然而在其它實(shí)施例中單電池也可以并聯(lián)地彼此連接或者單電池組I可以具有電串聯(lián)地和電并聯(lián)地彼此連接的單電池3的組合。單電池連接器9 (其組合在一單電池連接電路板17中)例如借助于搭接激光焊接與單電池極3.1,3.2連接。單電池連接電路板17具有兩個(gè)單電池組極17.1,17.2，單電池組I經(jīng)由該單電池組極是可電氣接觸的。
[0053]在圖8至10中所示的第三實(shí)施例中，構(gòu)成為袋形單電池的單電池3通過第三框架件16固定在單電池組I中并且彼此保持限定的間隔。也就是說，第三框架件16分別在中間具有在邊緣側(cè)由框架區(qū)域包圍的成形部，其中設(shè)有相應(yīng)的單電池3。單電池3中的每一個(gè)夾緊在兩個(gè)這樣的第三框架件16之間，所述第三框架件在邊緣側(cè)貼靠在相應(yīng)的單電池3的各一個(gè)端側(cè)上。通過借助于單電池組I的拉緊而產(chǎn)生的壓緊力將單電池3在第三框架件16之間固定地夾緊并且力鎖合和/或形鎖合地保持在單電池組I中。
[0054]相鄰的單電池3的、構(gòu)成為導(dǎo)體連接片的單電池極3.1,3.2借助于u形的單電池連接器9 (其固定在第三框架件16上)彼此電接觸。為此，單電池極3.1、3.2例如借助于超聲波焊接或電阻壓焊固定在單電池連接器9上。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，第三框架件16在兩個(gè)對(duì)置的側(cè)上具有單電池連接區(qū)域18，在該單電池連接區(qū)域上可分別放置一單電池連接器9。單電池連接器9和第三框架件16的單電池連接區(qū)域18分別具有凹部。這些凹部用于容納相應(yīng)地成型的工具，在超聲波焊接中所述工具起到支座作用，以使相應(yīng)的單電池極3.1,3.2與相應(yīng)的單電池連接器9接觸。由此實(shí)現(xiàn)了，相應(yīng)的單電池極3.1,3.2和相應(yīng)的單電池連接器9在焊接時(shí)可以借助于適合的力彼此壓緊，從而確保了平面的支承，并且所產(chǎn)生的連接具有相應(yīng)良好的導(dǎo)電能力。
[0055]在所有所示的實(shí)施形式中，調(diào)溫板4分別最大與相應(yīng)的單電池組I的所有相互平行定向的并且相繼布置的框架件14、15、16合計(jì)的一樣長(zhǎng)。在壓力板10完全接近相應(yīng)的調(diào)溫板4時(shí)，通過這種方式確保了單電池3的牢固的拉緊。為了對(duì)于框架件14、15、16的寬度公差來說也確保這一點(diǎn)，有利的是，調(diào)溫板4略微較短地構(gòu)成，從而在若干框架件14、15、16略微較薄的構(gòu)成的情況下通過壓力板10仍使單電池3充分地被拉緊。
[0056]在第一和第三實(shí)施例中，單電池組I分別具有兩個(gè)調(diào)溫板4，它們布置在單電池組I的對(duì)置的縱側(cè)上，拉緊裝置僅包括所述兩個(gè)調(diào)溫板4、兩個(gè)壓力板10和連接件11，這是因?yàn)橐呀?jīng)借助于兩個(gè)調(diào)溫板4實(shí)現(xiàn)了單電池3的按照規(guī)定的拉緊。也就是說不再需要其它拉緊件5。
[0057]在圖5至7中所示的第二實(shí)施例中，單電池組I僅具有一個(gè)調(diào)溫板4，為了在單電池組I中單電池3的按照規(guī)定的拉緊，需要其它拉緊件5，也就是說，除了調(diào)溫板4、壓力板10和連接件11之外，拉緊裝置在該實(shí)施例中還附加地包括其它拉緊件5。如前述那樣，調(diào)溫板4在此布置在單電池組I的下縱側(cè)上，而所述其它拉緊件5布置在單電池組I的與調(diào)溫板4對(duì)置的縱側(cè)的區(qū)域中，也就是說在該例子中布置在單電池組I的上縱側(cè)的區(qū)域中。
[0058]在這里所示的第二實(shí)施例中，所述其它拉緊件5構(gòu)成為拉緊桿。然而在備選的、在此未示出的實(shí)施形式中，其它拉緊件5也可以例如構(gòu)成為張力帶，其沿縱向圍攏整個(gè)單電池組I連同兩個(gè)壓力板10，其中可以通過張力帶的繃緊來拉緊和壓緊單電池3。
[0059]在所示實(shí)施例中所使用的、構(gòu)成為拉緊桿的其他拉緊件5在單電池組I的上縱側(cè)的角區(qū)域中沿單電池組I的縱向在單電池組上沿著單電池組從一壓力板10到另一壓力板進(jìn)行布置。在此，拉緊桿被引導(dǎo)穿過環(huán)繞單電池3的第一和第二框架件14、15中的孔19以及穿過壓力板10之一中的附加的開口 20，并且形鎖合、材料結(jié)合和/或力鎖合地固定在另一壓力板10中，例如如在此所示的那樣，擰入到布置在另一壓力板10中的螺紋件21中。構(gòu)成為拉緊桿的其它拉緊件5至少局部構(gòu)成為螺紋桿，也就是說它們?cè)趦蓚€(gè)端部上分別具有螺紋。通過這種方式，拉緊桿可以以一個(gè)端部擰入到一個(gè)壓力板10的相應(yīng)的螺紋件21中，并且相應(yīng)一螺母22可旋擰到被引導(dǎo)穿過另一壓力板10的另一端部上，從而可以通過將螺母22越來越多地旋到相應(yīng)的構(gòu)成為拉緊桿的其它拉緊件5的螺紋上使壓力板10相對(duì)彼此拉緊。
[0060]圖11中所示的蓄電池2包括多個(gè)這樣的單電池組1，它們串聯(lián)地和/或并聯(lián)地彼此電連接。通過這種方式構(gòu)成蓄電池2，其具有對(duì)于相應(yīng)的使用目的所需的電壓、電流強(qiáng)度和存儲(chǔ)容量。
[0061]通過將該拉緊件或拉緊件中的至少一個(gè)構(gòu)成為調(diào)溫板4，實(shí)現(xiàn)了單電池組I的重量和成本的降低，并且由此還實(shí)現(xiàn)了蓄電池2的重量和成本的降低，以及實(shí)現(xiàn)了用于在蓄電池2中安裝單電池組I所需結(jié)構(gòu)空間的減小，這是因?yàn)橛涩F(xiàn)有技術(shù)已知的拉緊件可由該一個(gè)調(diào)溫板4或通過多個(gè)調(diào)溫板4來代替，并且單電池組I因此更小地構(gòu)成。也就是說以一個(gè)構(gòu)件亦即調(diào)溫板4可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，S卩:將單電池3拉緊為一個(gè)單電池組I以及對(duì)單電池3調(diào)溫，也就是說使單電池3冷卻和/或加熱，從而將單電池保持在最優(yōu)的運(yùn)行溫度上或最優(yōu)的運(yùn)行溫度范圍中。由于在蓄電池2中單電池組I所需的結(jié)構(gòu)空間更小，所以蓄電池2也更小地構(gòu)成，從而使蓄電池2例如在車輛中需要的結(jié)構(gòu)空間也更小。
[0062]蓄電池2例如是車輛蓄電池，特別是用于電動(dòng)車或用于具有混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的車輛或用于燃料電池車輛的牽引用蓄電池。這樣的牽引用蓄電池起到用作驅(qū)動(dòng)車輛的電能的蓄能器的作用。
[0063]特別是基于所實(shí)現(xiàn)的單電池組I的更小的構(gòu)造并由此基于所實(shí)現(xiàn)的蓄電池2 (其具有一個(gè)或多個(gè)這樣的單電池組I)的更小的構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)空間和重量的減小，這尤其對(duì)于作為牽引用蓄電池在電動(dòng)車中、在具有混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的車輛中或者在燃料電池車輛中的應(yīng)用具有很大的重要性，在所述車輛中僅可以為蓄電池2或多個(gè)這樣的蓄電池2提供受限的結(jié)構(gòu)空間。通過結(jié)構(gòu)空間減小，可以應(yīng)用其它這樣的蓄電池2并且通過這種方式例如提高車輛的續(xù)駛里程，或者在保持相同蓄電池?cái)?shù)量的情況下在車輛中為乘客和行李提供更大的空間。此外通過所實(shí)現(xiàn)的重量減小，實(shí)現(xiàn)了基于更小重量的車輛能源消耗，從而提高了車輛的續(xù)駛里程，并且此外基于車輛的更小的空載重量實(shí)現(xiàn)了更高可能的車輛載重量。此外通過所實(shí)現(xiàn)的單電池組I和蓄電池2的成本降低，在這樣的作為車輛蓄電池的應(yīng)用中還實(shí)現(xiàn)了車輛的成本降低。
[0064]附圖標(biāo)記列表:
[0065]I單電池組
[0066]2蓄電池
[0067]3單電池
[0068]3.1、3.2 單電池極
[0069]4調(diào)溫板
[0070]5另外的拉緊件
[0071]6 通道
[0072]7接頭件
[0073]8導(dǎo)熱薄膜
[0074]9單電池連接器
[0075]10壓力板
[0076]11連接件
[0077]12 開口
[0078]13螺紋孔
[0079]14第一框架件
[0080]15第二框架件
[0081]16第三框架件
[0082]17單電池連接電路板
[0083]17.1、17.2單電池組極
[0084]18單電池連接區(qū)域[0085]19孔
[0086]20附加的開口
[0087]21螺紋件 [0088]22螺母
【權(quán)利要求】
1.一種用于蓄電池(2)的單電池組(I)，所述單電池組包括多個(gè)串聯(lián)地和/或并聯(lián)地彼此電連接的電化學(xué)單電池(3)，所述單電池被構(gòu)造成平板式單電池，并且在單電池組(I)中基本上相互平行地定向和相繼地布置，并且所述單電池借助于至少一個(gè)拉緊件彼此拉緊，其特征在于，所述拉緊件被構(gòu)造成用于對(duì)單電池(3)進(jìn)行調(diào)溫的調(diào)溫板(4)，所述調(diào)溫板布置在單電池組(I)的縱側(cè)上并且與單電池(3)熱耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單電池組(I)，其特征在于，調(diào)溫板(4)是拉緊裝置的組成部分，其中，所述拉緊裝置具有兩個(gè)壓力板(10)，所述壓力板布置在所述單電池組(I)的各一個(gè)橫側(cè)上；所述拉緊裝置還具有至少一個(gè)連接件(11)，用于使壓力板(10)中的至少一個(gè)與所述調(diào)溫板(4)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單電池組(I)，其特征在于，所述連接件(11)被構(gòu)造成螺紋連接件，用于使壓力板(10)中的至少一個(gè)與所述調(diào)溫板(4)螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的單電池組(I)，其特征在于，單電池(3)具有邊緣側(cè)的框架件(14、15、16)，或者單電池在單電池組(I)中至少局部地由邊緣側(cè)的框架件(14、15,16)包圍，其中，調(diào)溫板(4)最大與所述單電池組(I)的所有相互平行定向的并相繼布置的框架件(14、15、16)合起來一樣長(zhǎng)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的單電池組(I)，所述單電池組包括兩個(gè)調(diào)溫板(4)，所述調(diào)溫板布置在所述單電池組(I)的對(duì)置的縱側(cè)上。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的單電池組(I)，所述單電池組包括至少一個(gè)另外的拉緊件(5)用以拉緊單電池(3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單電池組(I)，其特征在于，所述另外的拉緊件(5)被構(gòu)造成拉緊桿或張力帶。
8.一種蓄電池(2)，具有至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的單電池組(I)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蓄電池(2)，包括多個(gè)串聯(lián)地和/或并聯(lián)地彼此電連接的單電池組(I)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的蓄電池(2)，其特征在于，所述蓄電池(2)是車輛蓄電池，特別是用于電動(dòng)車或具有混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的車輛或燃料電池車輛的牽引用蓄電池。
【文檔編號(hào)】H01M2/10GK103988333SQ201280060257
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2012年10月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月7日
【發(fā)明者】C·布羅默爾, R·考夫曼, J·邁因斯歇爾, D·施勒特爾 申請(qǐng)人:戴姆勒股份公司