用于布置多個(gè)蓄電池單池的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于布置多個(gè)蓄電池單池的裝置、一種殼體、一種蓄電池單池模塊以及一種帶有蓄電池單池模塊的機(jī)動(dòng)車(chē)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子蓄電池系統(tǒng)作為用在混動(dòng)和電動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)中驅(qū)動(dòng)的蓄能器來(lái)使用。鋰離子蓄電池系統(tǒng)由多個(gè)鋰離子蓄電池單池組成，所述鋰離子蓄電池單池串聯(lián)地和/或并聯(lián)地通電連接，通過(guò)畜電池管理系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控并且機(jī)械地集成為總系統(tǒng)。所述單池優(yōu)選地在特定的溫度窗口中運(yùn)行，以保證最佳性能、最小老化和安全運(yùn)行。
[0003]蓄電池單池在其運(yùn)行時(shí)間中并不是形狀穩(wěn)定的，而是通過(guò)由于老化以及充電周期或者說(shuō)放電周期的所謂的“電池膨脹”形成內(nèi)力，所述內(nèi)力能夠處于kN范圍內(nèi)。由此使得蓄電池單池并因此還使得蓄電池單池殼體、例如所謂的“電池外殼”發(fā)生變形。
[0004]蓄電池單池的制造公差和所描述的由于“電池膨脹”的力必須得到平衡或者說(shuō)吸收。尤其需要一種措施，該措施即使在考慮到蓄電池單池上由運(yùn)行引起而出現(xiàn)的力也保證了蓄電池單池的能運(yùn)行的布置方式。
[0005]因此不同的用于蓄電池單池的保持板和間隔保持件原則上由現(xiàn)有技術(shù)已知。在DE
112012 002 518 T5中例如描述了一種間隔元件，所述間隔元件布置在第一單池單元和第二單池單元之間并且具有波浪區(qū)段。此外所述波浪區(qū)段具有突出部，所述突出部與第二單池單元共同構(gòu)成了間隙，所述間隙用作冷卻管。間隔元件基本上是板狀的并且平行地處于蓄電池單池的側(cè)面之間。
[0006]相似的概念由EP 2 533 350 Al或JP 2007200778已知，據(jù)此板狀的、帶有突出部設(shè)置的間隔保持件(所謂“spacer”間隔器)平行布置在蓄電池單池之間。間隔保持件因此在蓄電池單池的整個(gè)側(cè)面上延伸。
[0007]相對(duì)地，由DE 10 2011 120 187 Al已知帶有間隔架的間隔器，所述間隔器包圍了棱柱形的蓄電池單池的窄面。
[0008]最后在DE 10 2011 101 022 Al中描述的用于保持多個(gè)蓄電池單池的設(shè)備，所述設(shè)備包括底側(cè)保持機(jī)構(gòu)和頂側(cè)保持機(jī)構(gòu)。相鄰布置的蓄電池單池之間的間隙無(wú)需任何其他構(gòu)件就保持暢通。在DE 20 2010 017 674 Ul中介紹了相似的概念。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]按照本發(fā)明的用于布置多個(gè)分別帶有頂側(cè)、底側(cè)和周側(cè)的蓄電池單池的裝置，首先包括了用于在蓄電池單池的底側(cè)處保持蓄電池單池的底側(cè)的保持板。由此實(shí)現(xiàn)了用于布置多個(gè)蓄電池單池的穩(wěn)定的基本層。額外地，按照本發(fā)明對(duì)于所述裝置而言需要板狀的、平行于底側(cè)的保持板布置的、周側(cè)的間隔保持件。該間隔保持件因此具有穿通的開(kāi)口用于以蓄電池單池之間的最小間距來(lái)容納蓄電池單池。
[0010]本發(fā)明基于以下認(rèn)知:為了穩(wěn)定且可靠地布置多個(gè)蓄電池單池，除底側(cè)的保持板之外，周側(cè)的間隔保持件起決定性作用。因?yàn)橹軅?cè)的間隔保持件從空間上在蓄電池單池的周側(cè)處限定所述蓄電池單池，所以即使在蓄電池單池膨脹時(shí)以及因此引起的蓄電池單池的周側(cè)上的力時(shí)也提供了可靠的平衡。也就是說(shuō)，膨脹過(guò)程主要沿著蓄電池單池的側(cè)面的周面來(lái)延伸。
[0011]通過(guò)本發(fā)明有利地提供一種裝置，用所述裝置使蓄電池單池沿所有空間方向固定并且能夠平衡制造公差。
[0012]通過(guò)本發(fā)明的裝置也能夠以有利的方式實(shí)現(xiàn):能夠吸收或者說(shuō)平衡通過(guò)“電池膨脹”引起的力。額外地使蓄電池單池之間的一定的最小間隔得到保證，所述最小間隔根據(jù)對(duì)空氣間隙和漏電路徑的需求以及熱學(xué)要求來(lái)遵循。
[0013]本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中給出并在說(shuō)明書(shū)中得到描述。
【附圖說(shuō)明】
[0014]本發(fā)明的實(shí)施例根據(jù)附圖和下面的說(shuō)明來(lái)進(jìn)一步解釋。
[0015]圖1以透視圖示出了按照本發(fā)明的用于容納多個(gè)蓄電池單池的裝置的第一實(shí)施方式；
圖2以俯視圖示出了按照本發(fā)明的用于容納多個(gè)蓄電池單池的裝置的第二實(shí)施方式；圖3以俯視圖示出了按照本發(fā)明的用于容納多個(gè)蓄電池單池的裝置的第三實(shí)施方式的周側(cè)的間隔保持件；
圖4示出了圖3的裝置沿著A-A線(xiàn)的橫截面圖；
圖5以俯視圖示出了按照本發(fā)明的用于容納多個(gè)蓄電池單池的裝置的第四實(shí)施方式的周側(cè)的間隔保持件；
圖6示出了圖5的裝置沿著A-A線(xiàn)的橫截面圖；
圖7以側(cè)視圖示出了按照本發(fā)明的用于容納多個(gè)蓄電池單池的裝置的第五實(shí)施方式的周側(cè)的間隔保持件；
圖8以側(cè)視圖示出了按照本發(fā)明的用于容納多個(gè)蓄電池單池的裝置的第六實(shí)施方式的周側(cè)的間隔保持件；
圖9以橫截面圖示出了按照本發(fā)明的用于容納多個(gè)蓄電池單池的裝置的第七實(shí)施方式的周側(cè)的間隔保持件；
圖10以橫截面圖示出了按照本發(fā)明的用于容納多個(gè)蓄電池單池的裝置的第八實(shí)施方式的底側(cè)的保持板；
圖11以橫截面圖示出了按照本發(fā)明的用于容納多個(gè)蓄電池單池的裝置的第九實(shí)施方式的底側(cè)的保持板；
圖12以俯視圖示出了按照本發(fā)明的用于容納多個(gè)蓄電池單池的裝置的第十實(shí)施方式的底側(cè)的保持板；
圖13以橫截面圖示出了按照本發(fā)明的用于容納多個(gè)蓄電池單池的裝置的第十一實(shí)施方式的頂側(cè)的保持板的截取區(qū)段；并且圖14以俯視圖示出了按照本發(fā)明的用于容納多個(gè)蓄電池單池的裝置的第十二實(shí)施方式的頂側(cè)的保持板的截取區(qū)段。
【具體實(shí)施方式】
[0016]借助圖1闡述了按照本發(fā)明的用于容納多個(gè)蓄電池單池的裝置的第一實(shí)施例以及按照本發(fā)明的殼體和蓄電池單池模塊的第一實(shí)施例。原則上以本發(fā)明提供了用于布置多個(gè)分別帶有頂側(cè)42、底側(cè)46和周側(cè)44的蓄電池單池40的裝置30 ; 10、20。所述裝置30 ；10,20首先包括用于在蓄電池單池的底側(cè)46處保持蓄電池單池40的底側(cè)的保持板20。底側(cè)的保持板20保證了用于布置蓄電池單池40的穩(wěn)定的基本保持。
[0017]現(xiàn)在按照本發(fā)明額外規(guī)定，所述裝置30 ;10、20具有板狀的、平行于底側(cè)的保持板20布置的、周側(cè)的間隔保持件10，所述間隔保持件帶有用于以蓄電池單池40之間的最小間隔17來(lái)容納蓄電池單池40的穿通的開(kāi)口 12。周側(cè)的間隔保持件10 —方面確保蓄電池單池40之間的所限定的最小間隔17，由此蓄電池單池40即使在“電池膨脹”時(shí)互相間也不會(huì)低于最小間隔17。另一方面由周側(cè)的間隔保持件10在蓄電池單池40之間構(gòu)成的間隙在借助冷卻空氣流冷卻蓄電池單池40時(shí)用作必要的空氣通道。
[0018]有利地，周側(cè)的間隔保持件10作為中間面間隔保持件與底側(cè)的保持板20相距間隔d來(lái)布置，其中間隔d占有待容納的蓄電池單池40的全高h(yuǎn)的25%到75%之間(參看圖4)。所述間隔d優(yōu)選占45%到55%之間，進(jìn)一步優(yōu)選占大約50%。如在圖4中可知，所述間隔d是從有待容納的蓄電池單池40在底側(cè)的保持板20上的放置平面直到周側(cè)的間隔保持件10的中間面來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。
[0019]另外在圖1中可知，周側(cè)的間隔保持件10通過(guò)第一側(cè)條11和第二側(cè)條13并通過(guò)多個(gè)互相平行延伸的接片15來(lái)構(gòu)成，所述接片將兩個(gè)側(cè)條11、13互相連接起來(lái)。在這個(gè)實(shí)施方式中兩個(gè)側(cè)條具有同樣大小的寬度。
[0020]按照本發(fā)明的機(jī)構(gòu)30 ;10、20的第二實(shí)施方式在圖2中以俯視圖示出。除了對(duì)第二側(cè)片13的設(shè)計(jì)，所述機(jī)構(gòu)30 ;10、20的第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式相一致。這兩個(gè)側(cè)片11、13的寬度是不同的；具體來(lái)說(shuō)，第二側(cè)片13更寬地來(lái)構(gòu)造。
[0021]圖3示出了按照本發(fā)明的裝置30 ;10、20的其他實(shí)施方式。按照?qǐng)D3中的實(shí)施方式，周側(cè)的間隔保持件10能夠包括用于夾緊蓄電池單池40的夾緊元件14。夾緊元件14優(yōu)選布置到側(cè)條11、13上。因此使蓄電池單池40沿y方向固定。夾緊元件14能夠由肋、夾頭止擋和彈簧元件來(lái)構(gòu)成。此外周側(cè)的間隔保持件10能夠以一體式構(gòu)件的形式來(lái)構(gòu)造。也就是說(shuō)，本身獨(dú)立的夾緊元件14則不必與周側(cè)的間隔保持件10首先連接起來(lái)，而是集成地且一體地存在于周側(cè)的間隔保持件10中。
[0022]另外按照?qǐng)D3的實(shí)施方式提出，周側(cè)的間隔保持件10的開(kāi)口 12具有寬度b，所述寬度大于有待容納的蓄電池單池40的窄周側(cè)44b、44d的側(cè)寬C。由此在將蓄電池單池40容納到布置裝置30 ;10、20中之后(如圖4所示)，在間隔保持件10的接片15和蓄電池單池40之間形成了空隙16。
[0023]另外由圖4可知，用于沿X方向夾緊蓄電池單池40的底側(cè)的保持片20同樣能夠包括夾緊元件24。夾緊元件24優(yōu)選地能夠以肋、夾頭止擋或彈簧元件來(lái)構(gòu)造。底側(cè)的保持片20也能夠以一體式構(gòu)件的形式來(lái)構(gòu)造。所以?shī)A緊元件24集成地存在于一體式的、底側(cè)的保持片20中。
[0024]圖5中示出了按照本發(fā)明的裝置30;10、20的其他實(shí)施方式。周側(cè)的間隔保持件10與按照?qǐng)D3的實(shí)施方式的周側(cè)的間隔保持件10沒(méi)有不同。而是這種裝置30 ;10、20額外還具有用于在蓄電池單池的頂側(cè)42處保持蓄電池單池40的頂側(cè)的保持板50，所述頂側(cè)的保持板50在圖6中示出。頂側(cè)