[發明專利]電池組件和具有該電池組件的機動車輛

有效

• 申請號: 201310584948.1
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN103779518B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: K·豪格
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司;三星SDI株式會社
• 主分類號: H01M2/10
• 分類號: H01M2/10;H01M2/24
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;馬飛

技術領域

本發明涉及一種電池組件和一種與本發明的電池組件相關聯接的機動車輛，其中，電池組件包括多個電池模塊和底板，在底板上設置所述多個電池模塊。

背景技術

公知鋰離子電池包由帶金屬加強件的塑料包外殼構成，以保證機械強度。

在此，模塊之間的高壓導電連接借助模塊連接器通過絕緣的匯流排(總線)實現，這些匯流排以不同的外形尺寸在模塊之間導引。

此外，在每個U形外殼中設置典型地具有6-12個電芯的模塊，這些模塊在側面螺栓連接在包外殼上以及附加利用集電弓固定。

模塊連接器首先導引穿過一個模塊，然后在側面從該模塊經過，并隨后導向下一個模塊。

“Battery?Disconnect?Unit，BDU”包括高壓電路(例如電源保護)，其可以斷開來自和流向高壓電池的電流。

發明內容

依據本發明提供一種電池組件，包括多個沿至少第一方向排列的電池模塊，其中，每個電池模塊具有至少一個電池電芯，以及其中電池組件包括底板，在底板上設置所述多個電池模塊，其中，底板具有由電絕緣材料構成的外殼以及多個單獨的導電匯流排嵌入該外殼中。

換句話說，匯流排嵌入底板的外殼的不導電的部分中。

匯流排優選嵌入電池組件的包外殼的底板中，并這樣同時承擔機械加強優選具有塑料的包外殼的作用，具有與混凝土結構內的鋼筋類似的效果。

本發明的優點在于，可以避免電池組件昂貴的包外殼，因為除了匯流排外，底板內不必再加入額外的加強件，因為匯流排也用于機械地穩固底板。

另一優點在于，取消制造單獨的和多種類的匯流排長度，因為在依據本發明的底板上使用的這些匯流排可以優選地以相同的形狀且自動化地制造。

同樣具有優點的是，本發明可以采用模塊式的外殼設計。電芯或單元(Fach)的幾何形狀的改變因此可以更加簡單。長形模塊也實現了改進的杠桿幾何形狀并因此實現了改進的保持。

因此通過功能上的集成，特別是在材料和裝配成本方面，由于減少了部件變型的數量而節省成本。

在一種優選的實施方式中，多個匯流排彼此平行和/或等距設置。

在此，兩個相鄰匯流排的縱軸線的優選距離在5mm到10mm之間。

優點是，模塊或其他元件在底板匯流排上的固定可以更容易地自動化進行。

電池模塊優選分別與至少兩個匯流排導電連接。

由此產生的優點是：模塊的高壓電連接和機械固定組合在一個功能上可變化的元件內；模塊的不同電路聯接可以更加簡單地通過模塊端板與匯流排的導電接觸可變安裝來實現；以及，連接電橋能夠可變地設置。

在一種特別優選的變型方案中，匯流排具有多個優選同樣以相對于彼此相同的距離設置的定位件。

在此，兩個相鄰定位件的縱軸線的優選距離在5mm到100mm之間，更優選在10mm到50mm之間。

有利的是，獲得一種直角的固定矩陣并因此獲得一種簡單和可自動化的固定方式。

在電池組件的一種優選設計中，定位件作為具有內螺紋的沉孔構成。

模塊的導電和機械的接觸優選通過與匯流排的螺栓連接進行。除了用于接觸的導電螺栓外，出于機械穩定性的原因，優選具有不導電材料的其他螺栓連接件也是可行的。

由此得到的優點是快速和自動化裝配的可能性。作為選擇也可以鉚接。

在電池組件另一種優選的結構方案中，為每個電池模塊分別分配兩個導電的模塊端板，這些模塊端板將各個電池模塊與至少兩個匯流排導電連接并沿第一方向固定。

優選的是，模塊端板與各個相鄰電芯的各個端部端子導電連接，相反地，與其余的模塊電絕緣。

可由此實現的模塊化證明是有利的。匯流排和端板的設計可以用于具有不同數量和不同類型的電芯的不同模塊，從而提高相同部件、相同類型或非常相似的部件的數量。

在一種特殊的實施方式中，模塊端板具有垂直于第一方向延伸的貫通孔，其中，貫通孔向匯流排平面上的豎直的投影分別與定位件之一重疊。端板優選在底面上具有多個孔，從而可以接觸多個匯流排。通過這種功能集成實現顯著的成本優點——無論是在材料成本方面還是在裝配成本方面。通過匯流排-設計和端板-設計的標準化，電池組件可以模塊式構成，從而同一設計可以用于不同電芯和不同電芯數量的各種各樣的產品線，例如“電動車”、“插入式混合動力電動車”或“混合動力電動車”。同樣還實現了，各個沿第一方向延伸的匯流排沿第一方向一次或多次電斷開。