[發明專利]電池模塊，尤其用于機動車，具有至少一個加載力的電池單元和至少一個LWRT中間層

有效

• 申請號: 201880018604.5
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN110431701B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 迪爾克·蒙坦;理查德·科恩森;卡斯滕·格雷貝爾;勒內·法爾克;通恰伊·伊迪庫爾特
• 申請（專利權）人: 勞士領汽車集團;巴伐利亞機動車制造廠股份有限公司
• 主分類號: H01M50/258
• 分類號: H01M50/258;H01M50/249;H01M10/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;劉剛

本發明涉及一種電池模塊(10)，尤其用于機動車的電池模塊，其包括至少一個電池單元(12)，所述電池單元以沿著所述間距軸線(A)加載有壓力的方式容納在兩個沿著間距軸線(A)彼此間隔開設置的且要相互張緊的壓力面(14a，16a)之間，其中沿著所述間距軸線(A)在所述壓力面(14a，16a)之間附加地設有至少一個中間層(24，26)。根據本發明提出，所述中間層(24，26)作為LWRT中間層(24，26)包括多孔的LWRT材料，所述LWRT材料具有熱塑性結合的纖維線團。

技術領域

本發明涉及一種電池模塊，其包括至少一個電池單元，所述電池單元以沿著間距軸線加載有壓力的方式容納在兩個沿著間距軸線彼此間隔開設置的且要相互張緊的壓力面之間，其中沿著間距軸線在壓力面之間附加地設有至少一個中間層。電池模塊優選構成用于用作為在機動車中的能量源。

背景技術

此類電池模塊例如從DE?102?60?798?B4中已知。所述文件示出平面的、用壓力加載的電池單元，所述電池單元設置在兩個要相互張緊的壓力板之間。在兩個壓力板和電池單元的每個朝向壓力板的側之間設置有橡膠板作為中間層。從DE?120?60?789?B4中已知的橡膠板設計用于，將從壓力板施加到電池單元上的壓力盡可能均勻地在電池單元的朝向相應的壓力板的面上分布。

也從DE?10?2014?221?493?A1中已知具有權利要求1的前序部分的所有特征的電池模塊。所述已知的電池模塊具有多個設置在兩個端側的壓力板之間的電池單元，其中在壓力板和與其分別最近的電池單元之間以及在兩個沿著間距軸線相互跟隨的電池單元之間分別容納有中間層。從所述文件中已知的中間層明確地不整面地貼靠在直接與中間層相鄰的電池單元上，以便因此僅在中間層和電池單元以彼此直接接觸的方式彼此貼靠的貼靠區域中將壓力施加到電池單元上，并且以便在中間層的邊界面與最近的電池單元間隔開設置的電池單元的間距區域中為體積膨脹提供空間。

在這里討論的電池模塊中，即在電池模塊的運行中，在電池單元處產生體積膨脹，在結構方面嘗試通過加載壓力抵抗所述體積膨脹。因此，電池單元或電池單元組通常夾緊在兩個壓力面之間。

電池單元在其運行期間連續體積增加的原因是，在電池單元中的在用于電能的化學的儲存器中出現的晶體形成和晶體積聚。晶體形成或晶體積聚可以通過施加壓力，即通過提高在電池單元中存在的壓力來抵抗。由此甚至能減慢晶體形成或晶體增長，然而不完全停止。因此即使在電池單元在壓力面之間夾緊的情況下在所述電池單元的使用壽命期間造成體積增加，這對于電池的有效功率而言造成不利。如果電池單元剛性地夾緊在壓力面之間，那么所描述的晶體形成和由此帶來的電池單元的體積增加造成在電池模塊的電池單元中的進一步的壓力提高，超出在制造電池模塊時通過壓力面設定的已經提高的壓力。由于在電池單元中在其使用壽命期間的這樣繼續升高的壓力，電池單元可能被損壞，這不利地影響其使用壽命。

電池單元的周期性的體積變化的另一原因是，在電池單元處進行的充電和放電過程，所述充電和放電過程在是電池的化學蓄能器處造成體積增加并且再造成體積減小。

因此，電池單元的體積變化模型式地是連續的體積增加和周期性的體積增加和體積減少的疊加。

如果通過壓力板預緊的橡膠板應當保持至少一個剩余彈性，以便考慮與電荷狀態相關的周期性的體積變化的體積膨脹比例，那么通過在DE?10260?798B4中所描述的橡膠板施加到電池單元上的壓力是受限制的。而如果橡膠板預緊直至其彈性極限，那么在此也必須維持用于電池單元的產生結晶的體積膨脹的膨脹儲備。由此，所述已知的電池模塊的電池單元僅次優地預緊。

在DE?10?2014?221?493?A1中所描述的解決方案雖然為電池單元提供膨脹空間，但是僅在承受施加壓力的減小的面積進而電池單元在其延伸面上不均勻地施加壓力的情況下實現。由此，雖然可以避免電池單元由壓力導致的損壞，但是與在中間層完全貼靠在電池單元上的情況下相比，不太有效地抑制所描述的晶體形成。