利用壓縮電池單元固定件的圓形電池單元固定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于固定電池單元以制造電池單元組的方法，以及涉及一種具有多個(gè)電池單元的電池單元組。
【背景技術(shù)】
[0002]用于車輛應(yīng)用——特別是具有混合驅(qū)動(dòng)或者純電力驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車輛中的高壓電池越來越重要。這種電池通常具有多個(gè)電池單元，例如捆束為電池單元組的鋰離子電池單
J L.ο
[0003]各個(gè)能夠?qū)嵤閳A形電池單元的電池單元必須被以如下方式固定:使得振動(dòng)最小化，以便避免晃動(dòng)噪聲并且延長(zhǎng)電池單元接觸部的壽命。當(dāng)例如為了接觸而將板條焊接到電池單元上時(shí)，板條可能由于振動(dòng)而疲勞并且最后斷裂。該問題由于電池單元的尺寸存在公差而變得明顯，這使得很難以盡可能簡(jiǎn)單的機(jī)械機(jī)構(gòu)可靠地固定所有的電池單元。
[0004]泡沫材料用于固定電池單元的用途是公知的。對(duì)此，DE 10 2007 010 748 Al介紹了具有電池單元組的電池。電池單元組具有由底部和側(cè)壁構(gòu)成的盒狀殼體，其中裝有電池單元。整個(gè)電池單元組由包覆片包圍并且由導(dǎo)熱的鑄造物料鑄型而成。鑄造物料同時(shí)承擔(dān)電絕緣的作用并且將電池單元固定在電池單元結(jié)合體中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于固定電池單元的改進(jìn)的方法以及一種基于該方法的電池單元組。
[0006]以根據(jù)權(quán)利要求1的方法以及根據(jù)權(quán)利要求6的電池單元組來解決所述任務(wù)。有利的改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求以及后面對(duì)本發(fā)明的全面說明以及對(duì)【具體實(shí)施方式】的說明獲得。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的方法，將多個(gè)電池單元固定成電池單元組。一個(gè)或多個(gè)這樣的電池單元組能夠進(jìn)一步加工成完整的電池。這里應(yīng)用的電池單元優(yōu)選是具有統(tǒng)一幾何形狀的細(xì)長(zhǎng)的形體(例如柱狀的圓形電池單元)。
[0008]電池單元組具有第一電池單元支架和第二電池單元支架，所述電池單元支架以夾層的方式從相對(duì)置的側(cè)部固定保持電池單元。為此，電池單元從一側(cè)插入第一電池單元支架的開口中并且從相對(duì)置的一側(cè)插入第二電池單元支架的開口中。對(duì)于圓形電池單元的情形，電池單元支架具有圓形的開口，所述開口與電池單元的直徑一致。由此，所述電池單元由電池單元支架從上方以及下方保持。此外，電池單元延伸穿過電池單元固定件的開口。電池單元固定件位于兩個(gè)電池單元支架之間。
[0009]為了最終完成電池單元的固定，通過將所述兩個(gè)電池單元支架壓在一起，借助兩個(gè)電池單元支架壓縮電池單元固定件。當(dāng)壓縮方向是Z方向(由此在細(xì)長(zhǎng)的電池單元的情況下是其主延伸方向)，電池單元固定件的材料在垂直于Z方向的空間方向X和Y上發(fā)生偏移。由此，電池單元固定件的材料不依賴于可能存在的公差地均勻而牢固地包圍每個(gè)電池單元。所述固定以簡(jiǎn)單的手段實(shí)現(xiàn)。無需對(duì)電池單元進(jìn)行單獨(dú)的夾緊、調(diào)節(jié)等。在應(yīng)用電池時(shí)(例如在車輛應(yīng)用中)的振動(dòng)和晃動(dòng)噪聲被降至最低。由此提高了電池單元組進(jìn)而還有電池的壽命。此外，這里所示的固定能夠容易地適用于不同的電池單元幾何形狀和電池單元結(jié)構(gòu)。以簡(jiǎn)單的方式自動(dòng)進(jìn)行公差補(bǔ)償。此外，以極少的零件來實(shí)現(xiàn)固定，由此，避免了昂貴的結(jié)構(gòu)。此外，電池單元固定件本身不必完全精確地制造，因?yàn)閷?duì)于電池單元的配合是通過壓縮過程來實(shí)現(xiàn)的。由此能夠避免在用于制造電池單元固定件的工具(例如鑄造工具)上進(jìn)行精細(xì)協(xié)調(diào)。避免了電池單元的由于不均勻的而且過高的壓緊力的應(yīng)力。此外，電池單元組在超出其壽命以后能夠簡(jiǎn)單地彼此拆開，電池單元固定件被取出并且單獨(dú)分類處理，這對(duì)于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)以鑄造物料進(jìn)行的鑄造而言是相當(dāng)難于實(shí)現(xiàn)的。
[0010]當(dāng)電池單元固定件是泡沫，例如泡沫墊時(shí)將優(yōu)異地實(shí)現(xiàn)上述優(yōu)點(diǎn)。這種泡沫是彈性的，能夠簡(jiǎn)單地制造并且在應(yīng)用時(shí)能夠很好地變形。在這里，例如考慮聚氨酯泡沫。
[0011 ] 兩個(gè)電池單元支架以及電池單元固定件優(yōu)選由絕緣材料制成，并且電池單元固定件由可壓縮材料制成，該可壓縮材料優(yōu)選是有彈性的但是至少在其性質(zhì)方面比電池單元支架的材料更軟。
[0012]電池單元固定件的壓縮優(yōu)選利用將兩個(gè)電池單元支架壓在一起的裝置來實(shí)現(xiàn)。在壓在一起的位置中，兩個(gè)電池單元支架彼此緊固，例如相互擰合、焊接、鉚接、粘接或夾接。在這種情況下，用于將電池單元固定件壓在一起的裝置不是成品電池單元組的一部分并且也不是以這種電池單元組制造的電池的一部分。
[0013]另一方面，完全能夠利用裝置來實(shí)現(xiàn)壓縮，在壓縮之后該裝置同時(shí)將電池單元支架彼此緊固并且該裝置作為電池單元組和/或電池的一部分。在這種情況下，必要時(shí)可以取消對(duì)電池單元支架此后進(jìn)行的擰合、夾接或者其他形式的固定。
[0014]根據(jù)優(yōu)選的方法，相當(dāng)具體的是:首先將電池單元固定件裝入第二電池單元支架中。接下來將電池單元插入第二電池單元支架和電池單元固定件的開口中。之后，將第一電池單元支架從相對(duì)置的側(cè)部安置到電池單元上，其中，電池單元插入第一電池單元支架的開口中。接下來，將兩個(gè)電池單元支架壓在一起，由此，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池單元固定件的壓縮。最后，將兩個(gè)電池單元支架互相擰緊。
[0015]上述電池單元固定件特別適用于車輛的應(yīng)用情形，優(yōu)選為混合動(dòng)力車輛或電動(dòng)車輛，這是因?yàn)樵谶@里很大程度上重點(diǎn)在于在出色的質(zhì)量和長(zhǎng)壽命的情況下的高效率的制造。但不言而喻的是，本發(fā)明也能夠應(yīng)用在其他領(lǐng)域，例如在通常的運(yùn)輸領(lǐng)域中，特別是航空、航海和軌道交通中，建筑設(shè)備技術(shù)、電子工業(yè)中，特別是娛樂電子產(chǎn)品、建筑技術(shù)中等中。此外，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征通過優(yōu)選實(shí)施方式的下列說明而顯而易見。接下來，這里介紹的特征能夠單獨(dú)地或與一個(gè)或多個(gè)上面提到的特征相組合地來實(shí)現(xiàn)，只要這些特征不自相矛盾。在此，通過參考附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行下列說明。
【附圖說明】
[0016]附圖為了更佳地圖示，以彼此拆開的方式透視地示出電池單元組。由此，電池單元組的各個(gè)組成部件良好地顯示效果。
【具體實(shí)施方式】
[0017]在這里，附圖標(biāo)記10表示上電池單元支架，該上電池單元支架也可稱作第一電池單元支架，附圖標(biāo)記20表示下電池單元支架，該下電池單元支架也可稱作第二電池單元支架，并且附圖標(biāo)記30表示電池單元固定件。
[0018]上電池單元支架10、下電池單元支架20以及電池單元固定件30分別具有開口11、21和31，電池單元I穿過所述開口或插入所述開口。電池單元I能夠穿過開口 31而插裝，而兩個(gè)電池單元支架10和20的開口 11和21在一側(cè)閉合或者設(shè)有減小的半徑，從而電池單元I由電池單元支架10和20保持，并且不能穿過開口 11和21而滑過。
[0019]兩個(gè)電池單元支架10和20優(yōu)選由例如聚酰胺這樣的合成材料制成。電池單元固定件30優(yōu)選由例如聚氨酯這樣的泡沫制成，并且具有網(wǎng)墊狀結(jié)構(gòu)形式。但也可以考慮其他材料。重要的是，兩個(gè)電池單元支架10和20以及電池單元固定件30由絕緣材料制成，并且電池單元固定件30由可壓縮材料制成，所述可壓縮材料優(yōu)選是有彈性的，但至少在其性質(zhì)方面比電池單元支架10和20的材料更軟。
[0020]根據(jù)在附圖中示出的結(jié)構(gòu)形式，下電池單元支架20關(guān)于電池單元固定件30構(gòu)造成殼罩狀，從而電池單元固定件30能夠裝入下電池單元支架20中。接下來，電池單元I插入電池單元固定件30的開口 31和下電池單元支架20的開口 21中。接下來，從上方將上電池單元支架10插裝到電池單元I上。兩個(gè)電池單元支架10和20被壓在一起并且最后相互擰合。為此，設(shè)置有開口 12和22，通過這兩個(gè)開口進(jìn)行擰合。
[0021]此外，在附圖中示出連接部23和24，能夠通過所述連接部來進(jìn)行電連接和/或?qū)崿F(xiàn)冷卻液體的供給。在電池單元組的壓縮和擰合之后，各個(gè)電池單元I相互的電接觸能夠借助上電池單元支架10的開口 11和/或下電池單元支架20的下部的開口 21 (或其未示出的輸出部)來實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于固定電池單元(I)以制造電池單元組的方法，所述電池單元用于儲(chǔ)存電能，其中，所述方法包括: 將所述電池單元(I)插入第一電池單元支架(10)的開口(11)中，插入第二電池單元支架(20)的開口(21)中，并且將所述電池單元(I)定位在電池單元固定件(30)的開口(31)中，從而所述電池單元固定件(30)位于兩個(gè)所述電池單元支架(10、20)之間； 利用所述兩個(gè)電池單元支架(10、20)壓縮所述電池單元固定件(30)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電池單元固定件(30)是泡沫或泡沫網(wǎng)墊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述電池單元固定件(30)由聚氨酯構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，利用一種裝置將所述兩個(gè)電池單元支架(10、20)壓在一起以壓縮所述電池單元固定件(30)，并且在該位置處將所述兩個(gè)電池單元支架(10、20)彼此緊固，其中，所述裝置不是成品電池單元組的一部分。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述兩個(gè)電池單元支架(10、20)在壓縮所述電池單元固定件(30)之后相互連接，特別是相互擰合、焊接、鉚接、粘接或夾接。
6.一種電池單元組，具有多個(gè)電池單元(I)、第一電池單元支架(10)、第二電池單元支架(20)和由可壓縮材料構(gòu)成的電池單元固定件(30)，其中， 所述電池單元(I)從一側(cè)插入所述第一電池單元支架(10)的開口(11)中，并且從相對(duì)置的一側(cè)插入所述第二電池單元支架(20)的開口(21)中， 所述電池單元(I)延伸穿過所述電池單元固定件(30)的開口(31)，并且所述電池單元固定件(30)位于所述第一電池單元支架(10)與所述第二電池單元支架(20)之間，其中，所述電池單元固定件(30)通過所述第一電池單元支架(10)和所述第二電池單元支架(20)被壓縮。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池單元組，其特征在于，所述電池單元固定件(30)是泡沫或泡沫網(wǎng)墊。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電池單元組，其特征在于，所述電池單元固定件(30)由聚氨酯構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8之一所述的電池單元組，其特征在于，所述兩個(gè)電池單元支架(10、20)相互連接，特別是相互擰合、焊接、鉚接、粘接或夾接。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9之一所述的電池單元組，其特征在于，所述電池單元(11)是圓形電池單元。
【專利摘要】本發(fā)明涉及利用壓縮電池單元固定件的圓形電池單元固定方法。一種電池單元組和一種用于固定電池單元(1)以制造電池單元組的方法，其中，所述方法包括：將電池單元(1)、特別是用于儲(chǔ)存電能的電池單元插入第一電池單元支架(10)的開口(11)中，插入第二電池單元支架(20)的開口(21)中，并且將電池單元(1)定位在電池單元固定件(30)的開口(31)中，從而電池單元固定件(30)位于兩個(gè)電池單元支架(10、20)之間；利用兩個(gè)電池單元支架(10、20)壓縮電池單元固定件(30)。
【IPC分類】H01M2-10, H01M10-04
【公開號(hào)】CN104851997
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510080768
【發(fā)明人】吉多·霍夫爾, 皮特·菲特邁爾
【申請(qǐng)人】利薩·德雷克塞邁爾有限責(zé)任公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日
【公告號(hào)】DE102014002165B3, US20150236315