[发明专利]用于至少一个蓄能电池单体的壳体装置和用来制造用于至少一个蓄能电池单体的壳体装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于至少一个蓄能电池单体的壳体装置、能量存储装置、用于能量存储装置的壳体元件的连接元件、以及用于制造用于至少一个蓄能电池单体的壳体装置的方法。

背景技术

蓄能电池单体、例如用于电动车辆的棱柱形的锂离子电池单体被布置在壳体装置、例如电池模块外壳中。传统的用于棱柱形锂离子电池单体的电池模块外壳尤其由焊接金属板制成。由金属板制成的这种结构可能会使电池模块外壳的质量很大。但是例如高压连接系统、冷却系统、电子系统、外壳和充电系统构成的电池外围设备的质量应保持在尽可能小的程度，因为电动车辆的质量可能会由于电池系统而高于具有常规驱动装置的车辆的质量，同时也决定了电池系统的所需容量。

DE 10 2009 013 346 A1描述了用于至少一个蓄能电池单体的传统的壳体装置。

发明内容

在这种背景下，本发明提出了一种改进的用于至少一个蓄能电池单体的壳体装置、改进的能量存储装置、改进的用于能量存储装置的壳体元件的连接元件、以及改进的用于制造根据独立权利要求所述的这种壳体装置的方法。本发明的有利的设计方案由从属权利要求和下面的说明书获得。

可以将蓄能电池单体的壳体装置设计成模块化外壳。其中壳体元件均可容纳一蓄能电池单体。这种壳体元件不仅能起到对电池单体进行热隔离、电绝缘的作用，而且也能起到机械支撑和对介质密封的作用。下一个壳体元件相应地可以利用后壁封闭上一个壳体元件，从而形成密闭的外壳。

本发明提出一种用于至少一个蓄能电池单体的壳体装置，其中所述壳体装置具有以下特征：

用于容纳蓄能电池单体的壳体元件，所述壳体元件具有后壁和至少两个对置的侧壁，其中壳体元件的与后壁对置的正面是敞开的，并且可以通过另一个壳体元件的另一个后壁将其封闭。

壳体装置可以指的是用于容纳一个或者多个蓄能电池单体的模块化结构的外壳。这种壳体装置例如可以用在电动车辆之中。

蓄能电池单体通常可以指的是用来储存电能的原电池。例如能够以电池形式、尤其以棱柱形锂离子电池单体或者蓄电池形式实现这种蓄能电池单体。

壳体元件可以指的是用来容纳单个蓄能电池单体的单个外壳。例如可以将壳体元件设计成塑料半壳。壳体装置优选可以包括多个此类壳体元件，其中壳体元件的后壁可以将前一个壳体元件的敞开正面严密封闭。这样就能将蓄能电池单体电绝缘并且防止受环境因素的影响。

壳体装置可以配有至少一个布置在壳体元件上或者可以布置在壳体元件上的引导元件，其中所述引导元件可以具有可供连接元件穿过的通孔。具有通孔的引导元件可以是例如壳体元件上形成的塑料或者金属套管。例如可以将连接元件设计成金属连接杆或者杆柱。例如可以利用螺母朝向引导元件将连接元件旋紧在至少一个端部上。可以利用导向和连接元件对壳体装置施加一限定的力，以便夹紧壳体装置。

按照本方法的一种设计方案，壳体装置可以具有能够用来穿过通孔将壳体装置夹紧的连接元件。经过如此夹紧的壳体装置有助于随后的装配工作，并且使得壳体装置特别稳定。

此外还可以用塑料制成壳体元件。可用特别低廉的成本制造这种壳体元件。

壳体装置可以配有至少一个用于引导冷却液经过壳体元件以对蓄能电池单体进行冷却的冷却通道，其中所述冷却通道具有用来将冷却通道与冷却装置相连的接口。冷却通道可以指的是用来引导冷却液的流道。例如可以将冷却通道内置在壳体元件的侧壁之中。可选地，冷却通道也可以完全环绕蓄能电池单体。冷却通道的接口例如可以指的是将冷却通道连接到冷却装置的接头。例如可以将这种接头设计成壳体元件的侧壁的底面上的插塞接头。例如可以实现冷却板形式的冷却装置，将冷却板布置在壳体装置下方，并且可以与冷却通道的接口相连，例如通过插接。可以通过冷却通道保证蓄能电池单体的温度恒定不变。

壳体装置可以具有将壳体元件底面封闭的底壁，其中与底壁对置的壳体元件顶面是敞开的，并且可以通过顶盖元件将其封闭。可以利用底壁和顶盖元件，通过另一个壳体元件的另一个底壁将布置于壳体元件中的蓄能电池单体完全包围并且密封。

壳体装置可以配有顶盖元件，其中所述顶盖元件封闭壳体元件的顶面。可以通过顶盖元件无干扰地与蓄能电池单体接触，例如顶盖元件可以具有用于蓄能电池单体的接触部位的凹部。

可以将顶盖元件与另一个顶盖元件相连，用以封闭另一个壳体元件的另一个顶面。这样还可以使得壳体装置保持稳定。