[发明专利]电芯连接件、电池电芯模块及其制造方法、电池和机动车

说明书

技术领域

本发明涉及一种电芯连接件、一种包括根据本发明的电芯连接件的电池电芯模块、一种制造电池电芯模块的方法、一种包括至少一个电池电芯模块的电池和一种具有电池电芯模块和/或电池的机动车。

背景技术

对用于宽广应用领域，例如用于车辆、固定设备(例如像风电设备)和移动电子装置(如笔记本电脑和通讯装置)的电池有着很多的要求。对这种电池在可靠性、使用寿命和容量方面提出了很高的要求。

锂离子技术特定用于广泛应用领域。其特点尤其是高的能量密度和极小的自放电。

这样的锂离子电池电芯通常包括电极，其能使锂离子在所谓的嵌入过程中可逆地存储或在所谓的脱嵌过程中又释放。在电池电芯充电过程中进行嵌入，而在电池电芯放电时进行脱嵌以给用电装置供电。

它的特点是，将来不仅在固定不动的应用场合，例如在风电设备中、在例如为混合动力车辆和电动车辆的机动车中，而且在电子装置如笔记本电脑或手机中，都使用在可靠性、容量和寿命方面提出很高要求的新型电池系统。

在混合动力车辆、插入式混合动力车辆和电动车中的动力电池通常以模块形式构成。在此情况下，由至少两个串联或并联的单独电池电芯构成模块，模块又组装成更大的次级单元即所谓的子单元，它们例如分享一个共同的冷却机构。最终由两个或更多的子单元构成完整的电池，其中该模块和子单元根据可供使用的结构空间也可以上下重叠地安置在多个平面内。

此外，现代的电池电芯、尤其是锂离子电池电芯，但还有锂-聚合物电池电芯或者铅酸蓄电池在电池的通常被称为盖或顶侧的一侧具有接线端。

在多个独立电池电芯连成模块时，此时从上方安装一个所谓的电芯连接件。在批量生产中，此时优选利用焊接(例如激光焊接、超声波焊接、摩擦焊接等)或铆接的连接件来工作。

各单个模块之间的连接利用模块连接件来实现，其通常以与电芯连接件相似的方式设计和安置。

从DE102009024513A1中公开了一种电池电芯连接件，其包括其间设有连接构件的两个接线构件，在其中一个接线构件上还设有一个扁平件。该连接构件构造成两个接线构件或者一个接线构件和该扁平件可以灵活地相对于彼此安置在不同的位置上。因此，该电芯连接件可以被用于灵活地连接多个不同的电池电芯或用于连接一个电池电芯至不同的电气外围装置。

当电池电芯仅还有一定的功率和/或一定的容量和/或超过一定的内电阻时，电池电芯或由多个电池电芯制成的所谓的蓄电池组被视为使用寿命结束。对于功率和容量，大部分情况下大约在初始值(即，电池电芯或蓄电池组最大可具有的值)的80％时达到极限。该极限值限定使用寿命结束。

出于效率考虑，相关的电池电芯或相关的蓄电池组必须随后被更换。与将还能发挥功能的电池电芯与新电池电芯相连的过程相关联的更换过程是相对费事且因而成本很高的。

发明内容

根据本发明，提供一种用于电连接至少两个电池电芯的电芯连接件，其中该电芯连接件具有用于在电池电芯的端子上支承电芯连接件的至少两个支承面，这些支承面在电芯连接件的纵向延伸方向上前后布置且设置在电芯连接件的一侧。根据本发明规定，电芯连接件在所述支承面之间具有横向错位，从而这些支承面横向相对于彼此错开。这些支承面应优选设置在电芯连接件的底面上。该横向错位基本上垂直于该纵向延伸方向。

该电芯连接件的优点是，借此能以简单而低成本的方式补偿在要相互连接的端子之间的高度差。高度差的这种补偿如此最佳实现，即，电芯连接件以其安置位置高于其其它支承面的支承面安置在电芯连接件余部上并且与之导电连接。由此，通过将电芯连接件以常见方式固定在新电池电芯上并且使电芯连接件以其在电芯连接件余部处较高的支承面与电池电芯模块的留在电池电芯模块内的旧电池电芯导电连接，可以简单地更换单个电池电芯模块的电池电芯。

导电连接的实现优选借助焊接、尤其是激光焊来完成。

在电芯连接件的一个优选实施方式中规定，横向错位的程度基本上与电芯连接件厚度一致。横向错位的程度优选正好是沿横向错位方向测量的电芯连接件的厚度。因此，在所用的电芯连接件具有统一厚度时，电芯连接件可以配合精确地与新电池电芯的端子相连并且同时与留在电池电芯模块中的旧电池电芯的端子相连，其中通过对应于电芯连接件厚度的横向错位的大小，可以使恰好在电芯连接件余部上的较高的支承面与旧电池电芯的端子相接。

这些支承面优选至少在局部分别具有一个不同的宽度。由此可以利用可容易实现的角焊缝将电芯连接件焊接在旧电池电芯上的电芯连接件余部上。横向错位的方向在此垂直于宽度方向取向。