[發明專利]帶有具有監控電子裝置的殼體蓋的用于蓄電池單池的殼體、蓄電池單池、蓄電池模塊以及機動車

在審

• 申請號: 201380042142.8
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN104541403A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: H·芬克
• 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: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H05K1/05;H01M2/04;H01M10/0525
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

技術領域

本發明涉及一種帶有殼體蓋的用于蓄電池單池的殼體、蓄電池單池、蓄電池模塊以及機動車。

背景技術

顯然，將來不僅在例如在風力發電設備的靜態的應用中，而且在例如混合動力車輛和電動車輛的車輛中越來越多地使用新的蓄電池系統。在本說明書的范圍內，概念蓄電池和蓄電池系統與蓄能池或蓄能池系統同義。

對于所述應用，目前優選使用鋰離子蓄電池。然而，鋰離子蓄電池單池對濕氣的侵入非常敏感，因為通過水解能夠形成氟化氫。

由于要求的超過10年和更長的高的使用壽命，因此為了在車輛中使用優選具有堅固的殼體的單池、所謂的硬殼單池。其由用于容納電化學元件(Cell?Can(單池外殼))的殼體和密封殼體的殼體蓋(Cap?Plate(底板))構成。兩個部件例如通過焊接彼此連接。蓄電池殼體通常基于金屬材料，例如其能夠由鋁構成。殼體蓋大部分由金屬板構成，在金屬板的上側上有兩個極連接端。極連接端中的一個在此與殼體電絕緣。

為了能夠可靠地驅動鋰離子蓄電池單池，根據現有技術需要蓄電池管理系統(BMS)。蓄電池管理系統尤其防止單池過充電或深放電、單池承受不允許的高的充電或放電電流。對于用于電動車輛或混合動力車輛中的蓄電池系統，由于在這種蓄電池中安裝的大量的蓄電池單池，所以需要復雜的電子裝置來進行蓄電池管理。

對于蓄電池單池的監控使用所謂的CSC(Cell?Supervision?Circuit(單池監控電路))電子模塊，其監控多個蓄電池單池。電子模塊要么在相關的蓄電池單池附近作為“分布式衛星”放置，要么整個電子裝置以“集中式電子裝置”來實現。

在DE?20207721?U1中公開了一種車用蓄電池，其具有帶有殼體蓋的殼體，在殼體蓋上布置用于控制的部件。

發明內容

據本發明，提供帶有金屬的殼體蓋的用于蓄電池單池的殼體(硬殼)，其中，在殼體蓋上電子部件布置在金屬芯電路板上。

在此，金屬芯電路上的電子部件能夠粘合在殼體蓋上或金屬芯電路板是金屬殼體蓋的一部分。

優選地，在殼體蓋的表面上構成兩個極連接端，其中，電子部件布置在這兩個極連接端之間。

電子部件優選是用于監控蓄電池單池的電路，所謂的CSC(單池監控電路)，例如用于電壓獲取和溫度獲取。

該部件優選是蓄電池管理系統的一部分，優選在機動車中。

材料的選擇和在金屬基體、所謂的金屬芯電路板(MGPGB)上的電路板的制造對于本領域技術人員而言是已知的。

通常，在此環氧玻璃纖維組織(FR4)電路板通過介電層——大部分電絕緣的但導熱良好的粘合劑——被施加到由鋁或銅構成的金屬基體上。

該電路板技術具有如下優點，與標準電路板相比，能夠實現非常低的熱傳遞阻力。因此該技術使用在如下應用中，其中電子器件以較大的損耗功率運行或所使用的器件的效率隨溫度增高而下降。

單池殼體優選由金屬、尤其優選由鋁或不銹鋼構成。

根據本發明也要求保護蓄電池單池、優選是鋰離子單池，其具有前面所述的單池殼體，以及要求保護由多個蓄電池單池構建的蓄電池模塊。

直接將用于蓄電池單池的監控電子裝置施加到殼體蓋上具有如下優點：

●由于監控電子裝置非常好地熱耦合到殼體蓋上，所以蓄電池的溫度能夠非常精確地且成本低廉地獲取。

●監控電子裝置不必單獨地以機械方式固定，因為其與殼體蓋機械地牢固連接。

●監控電子裝置與特定的蓄電池單池持久地連接，使得顯著影響蓄電池單池老化的相關的工作數據能夠被記錄。這一方面對質保是有利的，另一方面這些信息也能夠用于所謂的“第二壽命”，也就是說在其他領域中的重復使用。這尤其在以下背景下是決定性的優點，車輛制造商今天已經要求蓄電池制造商10年或更長的質保。

電子裝置施加到殼體蓋上適用于在蓄電池模塊中使用多個單池，其中多個單池通過大面積的端面彼此安裝在擠壓復合結構中。當為了提高蓄電池單池的使用壽命通過機械夾緊防止蓄電池單池在充電和放電過程中機械膨脹時，尤其使用這種蓄電池模塊，其中由此生成的機械應力會使單池較快老化。電子裝置施加到殼體蓋上也適于空氣冷卻的蓄電池系統，其中單池通過空氣流冷卻。在該情況下，單池并不被直接擠壓向彼此，而是借助間隔保持器安裝，以便空氣流可在單池之間流經。

此外，本發明的主題是具有用于驅動機動車的電驅動電機和與電驅動電機相連接的或可連接的蓄電池模塊的機動車。

本發明的有利的改進方案在從屬權利要求中予以描述并且在說明書中予以說明。

附圖說明