[发明专利]电池模块、用于运行电池模块的方法和电池模块的应用

说明书

本发明涉及一种电池模块，所述电池模块包含：多个彼此电串联或者并联的电池单池、用于引出所述电池模块（10）的模块电压的两个接触面（14a、14b）和至少一个螺旋连接器件（22），所述至少一个螺旋连接器件用于固定所述电池模块（10）的特别是导电的构件（12），其中，所述至少一个螺旋连接器件（22）设有传感器（26），用于确定施加在螺旋连接器件（22）上的预应力。

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分的电池模块、一种用于运行电池模块的方法和电池模块的应用。

背景技术

在电池模块中或在电池组中，多个电池单池通常彼此导电地连接。特别是高压电池在此包含部分对安全或功能来说关键的螺旋连接。超过这样的高压电池的使用寿命所采用的预应力或者尤其是预应力的获得对于这样的高压电池的安全运行来说是决定性的标准（Kriterium）。通常为了固定螺旋连接采用标准化或非标准的固定元件，像比如封装的粘合剂。但是，在针对高电流或者高电压连接中的螺旋连接来说，通常不会使用来自机械制造的这样传统的螺旋固定机构。这在电池模块的范围中例如涉及在电池组中例如具有相应的单池连接器或者电池模块连接器的锂离子电池单池的端子的螺旋连接。

由DE 20 2013 010 307 U1、US 2004/0179918和CN 105115652可以得出如下装置，对于所述装置来说基于超声波测量方法能够确定螺旋连接的质量或其长度变化。

这例如可以考虑用于确定连接构件的预应力或者压紧力。

发明内容

根据本发明，提供一种具有独立权利要求的表征性特征的电池模块、一种用于运行电池模块的方法和电池模块的应用。

根据本发明的电池模块的特别的优点在于，可以检查用于将导电的构件固定在电池模块内的螺旋连接的质量，而无需例如打开电池模块的壳体或者必须拆卸电池的部件。对此，除了多个彼此电串联或并联的电池单池和用于引出所提供的电池模块电压的相应的接触面之外，电池模块还具有用于固定电池模块的导电的构件的螺旋连接器件，根据本发明，导电的构件本身设有用于确定施加在螺旋连接器件上的预应力的传感器。

借助于该传感器，可以连续地或者也可以定期地通过确定施加在螺旋连接器件上的预应力检查相应的螺旋连接的质量，不需要电池模块或者包含电池模块的电池或者相应的电池组在运行之外并且不必完全或者部分地拆卸。一旦该检查得出，螺旋连接器件的预拉力低于预定义的下限阈值，就可以在早期有针对性地采取预防措施用于获得螺旋连接或用于更换相关螺旋连接的各个组件。

此外，以这种方式可以例如在电池的电池模块或者电池组的高电流回路中以可松开的方式执行关键的螺钉连接，而不必设置诸如通过胶合的永久的螺旋固定机构。这允许以简单的方式来更换电池模块的组件，而不必更换电池模块或电池组的更大的子系统。这导致可观的成本节省、例如在维修或维护情况下。

本发明的其它有利实施方式是从属权利要求的主题。

因此，有利的是，用于确定施加在螺旋连接器件上的预应力的传感器是超声波传感器。例如，超声波传感器利用其产生声音或测量声音的单元与螺旋连接器件的表面定位在物理的、特别是面状的接触中。这允许在结构上简单且可靠地确定施加在螺旋连接器件上的预应力。

根据另一有利实施方式，加载电流的构件例如是单池连接器，其将电池模块的两个特别是相邻的电池单池导电地彼此连接，加载电流的构件是汇流排或者是形成电池模块的接触面的端部端子。例如，这些构件由铝或铜制成。由于使用柔性材料，借助于螺旋连接器件在相应的固定上的关键的蠕变或设定过程（Kriech- bzw. Setzvorgänge）比在诸如钢的较硬材料的情况下更快地发生。特别是在这种情况下，优选地连续监控相应螺旋连接的预应力是有意义的。