[發(fā)明專利]用于電池單元的絕緣包裝技術

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580066246.1
• 申請日: 2015-12-03
• 公開（公告）號: CN107004787A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設計）人: 彼得·金施泰特
• 申請（專利權）人: 庫卡工業(yè)有限公司
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M2/10
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權代理有限公司72003
• 代理人: 黃艷,謝強

技術領域

本發(fā)明涉及一種特別是在電池模塊的自動生產(chǎn)和/或包裝的領域中對電池單元進行絕緣包裝的技術，特別是用于電動車輛和混合動力車輛(即，具有至少部分電動運行的行駛驅動器的車輛)以及用于固定的電池存儲。這種電池模塊具有幾個千瓦小時(kWh)、特別是多于10千瓦小時的容量。

背景技術

在這些電池模塊中，一般將多個電池單元高堆積密度地并排或疊置設置，并根據(jù)需要將它們的接口彼此連接，在此可能會有幾百伏范圍內(nèi)的輸出電壓。這些電池單元具有殼體，該殼體可以由導電材料制成，例如深拉鋁制殼體。

上述電池模塊或者說電池單元的特殊之處在于：各個單元和可能被包圍的構件之間需要良好的電絕緣。電池模塊由于被安裝在車輛中，故而在它們的使用壽命期間會承受較大的氣候影響以及機械影響或者說機械應力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種絕緣包裝技術，該絕緣包裝技術可以被移植到部分自動或全自動的制造過程中并符合上面所提到的要求。

該絕緣包裝技術包括至少一種包裝方法、一種具有絕緣包裝的電池單元以及一種絕緣包裝工站。

在本發(fā)明的框架下將簡單地設定：電池單元基本上具有長方體的形狀，其中，單元的接口被布置在一共同的外側面上。此外簡單地設定：多個電池單元成行列地或以矩陣布局被并排地安裝在電池承載件中，在此，在兩個或更多個電池單元之間必要時可以發(fā)生直接接觸。下面所做的說明以及所展示的附圖并不局限于這樣的構造。相反，該絕緣包裝技術可以被應用于任何類型的電池單元及其在電池模塊中的相關設置。在絕緣包裝的內(nèi)部可以存在一個或多個切口或自由出口(Freilassungen)，電池單元的一個或多個接口可以經(jīng)由它們伸出。

根據(jù)本發(fā)明的絕緣包裝由自粘性的柔性絕緣材料來實現(xiàn)，該絕緣材料例如以帶或膜的形式存在。從中形成絕緣材料切段，該絕緣材料切段被單級或多級地附著貼靠在電池單元的殼體上并且被折疊貼靠在殼體的各個待覆蓋的側面上。該絕緣包裝優(yōu)選覆蓋殼體的至少一個與電池接口相反的側面(下側面)以及鄰接的周邊側面(特別是側表面和端部表面)。該絕緣包裝可以附加地覆蓋殼體上側面的一部分，在該上側面上布置有電池接口。上述取決于電池接口的定義“下側面”、“側表面和端部表面”以及“上側面”是純示例性的選擇，用于簡化對包裝技術的描述。它們并不表示電池單元在包裝期間或安裝狀態(tài)下的空間方位已被固定。它們只是示例性地涉及到作為電池單元基礎形狀的長方體形的本體，并且可以根據(jù)其他的基礎形狀做任意地調(diào)整。

前面提到的絕緣包裝具有多個優(yōu)點。通過使用自粘性的材料，絕緣包裝將會持久地附著在殼體的待絕緣部分上。由此，在殼體表面與絕緣材料之間不會形成氣體集聚，并特別是避免了在電池殼體與絕緣材料之間形成冷凝水。

當電池單元受到外部作用而相對于相鄰的電池單元或其他相鄰的對象發(fā)生運動時，這可能是在外部的力作用和面壓力下進行的，則通過這種使絕緣包裝附著在電池單元上可以確保，由于刮擦所造成的磨損僅能夠發(fā)生在絕緣包裝的外側面上，在那里有針對性地配置或者可以配置相應能負載的材料表面。還可以避免絕緣材料的位置變形以及特別是材料的散開、卷起或翻覆。由此，所提出的絕緣包裝針對機械影響和氣候影響或應力為絕緣提供了較高的耐受性。

絕緣帶或絕緣膜可以被構造為單層或多層的。特別是在外側邊緣層中，可以使用能承受高負載的和耐熱的以及耐化學的塑料作為絕緣材料。這些塑料的使用壽命和機械強度(特別是彈性和斷裂韌性)勝過常用的絕緣漆，并同時具有較低的材料厚度。

由于該絕緣包裝是附著地貼靠在電池單元的殼體上，因此被絕緣的電池單元在接下來的電池模塊制造過程中能夠被容易和簡單地處理。在儲藏過程中以及在安裝期間不再需要特別的機械保護措施，這降低了運輸、儲藏和制造成本。另外，這些單元在發(fā)生故障的情況下可以很容易地實現(xiàn)單個更換。在這里，絕緣材料的附著也起到積極的作用，這是因為由于較高的機械負荷，因此存在很小的對絕緣材料造成無意損壞的危險以及由此帶來的針對本領域技術人員的較小的電擊危險。

根據(jù)電池模塊的結構，電池單元的殼體的某些側面可能會承受特別高的負載。特別是殼體的與另一電池單元直接鄰接的下側面和/或周向側面，也就是電池單元的一般沒有電池觸點的側面。