[發明專利]電池模塊

在審

• 申請號: 202011083767.7
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112736318A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: M·施密特;B·科普;C·洛;R·馬爾克斯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/617;H01M10/658;H01M10/653;H01M10/659;H01M10/6551;H01M10/64;H01M10/625;H01M50/258;H01M50/249;H01M50/264;H01M50/209
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙伯俊;劉茜

本發明涉及一種電池模塊，其具有多個電池單元（2）、尤其是鋰離子電池單元（20），所述電池單元在所述電池模塊（1）的縱向（3）上彼此相鄰地布置并且另外還這樣隔熱地彼此間隔開地布置，使得彼此緊鄰地布置的兩個電池單元（21、22）之間的熱傳導被減少，其中，所述多個電池單元（2）借助于張緊元件（4）張緊在一起，其中，在電池單元（2）與所述張緊元件（4）之間布置有熱補償元件（5）。

技術領域

本發明基于根據獨立權利要求類屬的電池模塊。

背景技術

現有技術中公開了，電池模塊具有多個單個的電池單元，所述電池單元分別具有正電壓抽頭和負電壓抽頭，其中，為了將多個電池單元導電地串聯地和/或并聯地相互連接，相應的電壓抽頭導電地相互連接并且因此能夠互連成電池模塊。電池模塊又互連成電池或者電池系統。車輛中的結構空間常常是有限的，因此，除了可變的模塊尺寸之外也需要爭取以最優的方式利用其中現有的結構空間。

此外，電池模塊的電池單元、例如鋰離子電池單元或者鋰聚合物電池單元在運行期間由于化學變化過程基于其電阻在功率輸出或者功率吸收時變熱。尤其是在比較快地能量輸出或者能量吸收時，這些過程比較明顯。電池或者電池模塊的功率越大，產生的熱量也越明顯，與此相關地，對有效的調溫系統的要求也越明顯。

為了提高電池模塊的安全性以及為了保證電池單元的效率，不僅需要加熱電池模塊的電池單元，還需要冷卻所述電池單元，以便能夠盡可能地在確定的溫度范圍中運行這些電池單元，從而使得例如能夠防止老化行為增加或者電池單元化學的分解。主要是必須冷卻電池單元。

例如，通過具有水/乙二醇混合物的液體調溫結構能夠構造電池單元的調溫結構、即加熱結構或者排熱結構。在此，這個混合物通過布置在電池模塊下方的冷卻板引導。在此，這樣的冷卻板能夠附接到冷卻循環的對應的部件處。

尤其是，對于電池模塊的危害能夠在于，多個電池單元中的一個電池單元超過確定的安全臨界溫度，在電池單元內進行的放熱的化學反應能夠自行加速并且能夠導致電池單元的不受控制的自行加速的發熱。這樣的行為通常被稱為電池單元的穿透（Durchgehen），并且在最不利的情況下甚至能夠導致相應的電池單元爆炸。因此，電池模塊也應該設置可靠地導出這樣大量的熱量并且另外還防止這樣的穿透的電池單元的熱量能夠傳遞到另外的相鄰的電池單元上。這通常被稱為抗傳播（Propagationsschutz）。

由于結構空間已預給定，因此并不總是能夠例如以氣隙或者熱阻隔材料的形式維持可靠的抗傳播所需的大間距并且因此防止傳播給相鄰的電池單元。

電池單元彼此之間的熱解耦往往構造得不足以可靠地禁止傳播。

例如，文獻DE 10 2015 010 983 A1公開了一種電池模塊，其具有基礎調溫設備并且還具有補償調溫設備，所述基礎調溫設備構造用于對電池模塊的所有單個的電池單元進行基礎調溫，所述補償調溫設備構造用于對電池單元進行補償調溫。

DE 10 2017 009 712 A1示出一種儲能器，其具有布置在兩個電池單元之間的絕緣元件和包含導熱材料和置換材料的冷卻元件。

DE 10 2015 208 159 A1公開了一種牽引電池組件，其包括布置在端板與電池單元之間的絕緣體。

EP 3 499 609 A1示出一種電池模塊，其具有多個電池單元容納部。

發明內容

具有獨立權利要求的特征的、具有多個電池單元的電池模塊提供下述優點：由電池單元中的一個電池單元放出的熱量能夠均勻地分布到電池模塊的所有其余的電池單元上。這在電池單元可能熱穿透時尤其可靠地提供防止開頭說明的傳播的安全性，因為由這個電池單元過度放出的全部熱量不僅傳遞到緊鄰的電池單元上，還能夠均勻地分布到剩余的電池單元上。各個電池單元的由此產生的溫度升高這樣均勻地分布，使得這些溫度升高分別都不導致超過相應的電池單元的安全臨界的溫度。