[發明專利]利用壓縮電池單元固定件的圓形電池單元固定方法

有效

• 申請號: 201510080768.9
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104851997B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 吉多·霍夫爾;皮特·菲特邁爾
• 申請（專利權）人: 利薩·德雷克塞邁爾有限責任公司
• 主分類號: H01M2/10
• 分類號: H01M2/10;H01M10/04
• 代理公司: 北京泛誠知識產權代理有限公司11298
• 代理人: 楊本良,文琦

技術領域

本發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電池單元的電池單元組。

背景技術

用于車輛應用——特別是具有混合驅動或者純電力驅動的機動車輛中的高壓電池越來越重要。這種電池通常具有多個電池單元，例如捆束為電池單元組的鋰離子電池單元。

各個能夠實施為圓形電池單元的電池單元必須被以如下方式固定：使得振動最小化，以便避免晃動噪聲并且延長電池單元接觸部的壽命。當例如為了接觸而將板條焊接到電池單元上時，板條可能由于振動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單的機械機構可靠地固定所有的電池單元。

泡沫材料用于固定電池單元的用途是公知的。對此，DE 10 2007 010 748 A1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壁構成的盒狀殼體，其中裝有電池單元。整個電池單元組由包覆片包圍并且由導熱的鑄造物料鑄型而成。鑄造物料同時承擔電絕緣的作用并且將電池單元固定在電池單元結合體中。

發明內容

本發明的任務在于，提供一種用于固定電池單元的改進的方法以及一種基于該方法的電池單元組。

以根據權利要求1的方法以及根據權利要求6的電池單元組來解決所述任務。有利的改進方案由從屬權利要求以及后面對本發明的全面說明以及對具體實施方式的說明獲得。

根據本發明的方法，將多個電池單元固定成電池單元組。一個或多個這樣的電池單元組能夠進一步加工成完整的電池。這里應用的電池單元優選是具有統一幾何形狀的細長的形體(例如柱狀的圓形電池單元)。

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置的側部固定保持電池單元。為此，電池單元從一側插入第一電池單元支架的開口中并且從相對置的一側插入第二電池單元支架的開口中。對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電池單元支架之間。

為了最終完成電池單元的固定，通過將所述兩個電池單元支架壓在一起，借助兩個電池單元支架壓縮電池單元固定件。當壓縮方向是Z方向(由此在細長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電池單元。所述固定以簡單的手段實現。無需對電池單元進行單獨的夾緊、調節等。在應用電池時(例如在車輛應用中)的振動和晃動噪聲被降至最低。由此提高了電池單元組進而還有電池的壽命。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構。以簡單的方式自動進行公差補償。此外，以極少的零件來實現固定，由此，避免了昂貴的結構。此外，電池單元固定件本身不必完全精確地制造，因為對于電池單元的配合是通過壓縮過程來實現的。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)上進行精細協調。避免了電池單元的由于不均勻的而且過高的壓緊力的應力。此外，電池單元組在超出其壽命以后能夠簡單地彼此拆開，電池單元固定件被取出并且單獨分類處理，這對于根據現有技術以鑄造物料進行的鑄造而言是相當難于實現的。

當電池單元固定件是泡沫，例如泡沫墊時將優異地實現上述優點。這種泡沫是彈性的，能夠簡單地制造并且在應用時能夠很好地變形。在這里，例如考慮聚氨酯泡沫。

兩個電池單元支架以及電池單元固定件優選由絕緣材料制成，并且電池單元固定件由可壓縮材料制成，該可壓縮材料優選是有彈性的但是至少在其性質方面比電池單元支架的材料更軟。

電池單元固定件的壓縮優選利用將兩個電池單元支架壓在一起的裝置來實現。在壓在一起的位置中，兩個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。

另一方面，完全能夠利用裝置來實現壓縮，在壓縮之后該裝置同時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，必要時可以取消對電池單元支架此后進行的擰合、夾接或者其他形式的固定。