[发明专利]用于连接电化学电池的方法、电池组模块和其制造系统

说明书

本发明涉及一种用于材料配合地连接电池组模块（100）的电化学电池（10，20）的方法，具有如下步骤：提供多个电化学电池（10，20）；在电化学电池（10，20）之间建立电接触；和在电化学电池（10，20）之间利用在所述电化学电池（10，20）中的至少一个中存储的能量来建立材料配合的连接。本发明还涉及一种电池组模块（100）以及一种用于制造电池组模块（100）的系统（1000）。

技术领域

本发明涉及一种用于材料配合地连接电池组模块的电化学电池的方法。此外，本发明涉及一种电池组模块及其制造方法。

背景技术

在现有技术中已知的电池组模块由封闭的硬壳或软壳电池规格构成。这根据需要的能量、电压情形和电容要求安置在电池组模块中的电化学电池的串联和/或并联布线。为了将所述电池组模块以尽可能高的能量密度和相应比能量构造，所述电池组模块尽可能紧密地、或至少如热集成和机械集成的要求和例如关于传播和排气的安全性所允许的那样紧密地封装。

为了连接电化学电池，使用所谓的电池连接器或汇流排。所述电池连接器或汇流排大多由金属材料、如镍、铜或铝构成。电池的接触典型地经由焊接、铆接或键合工艺来进行，通过所述工艺能够实现在电化学电池之间的材料配合的、持久的和低欧姆的接触。作为焊接工艺能够使用电阻焊、激光焊或超声波焊。上述工艺需要用于执行工艺的空间，由此电化学电池仅能够有限节约空间地在电池组模块中构造。

在其他应用中，也使用经由弹簧、夹紧、压力和/或插接接触件的接触。从DE102015200990A1中得知例如具有多个电池组电池的高温电池组，所述电池组电池具有由导电材料构成的电池壳体。借助于连接元件，电池组电池电串联连接。连接元件与电池组电池中的第一电池组电池的第一极性的电接触元件材料配合地连接。连接元件与电池组电池中的第二电池组电池的电池壳体的壁一件式地构造。通过电池壳体的壁，提供第二电池组电池的第二极性的电接触元件。除了在加工时的空间需求之外，在封装层面上在这种系统中还存在连接元件的所需要的附加空间和质量。

发明内容

为了考虑上述问题，提出一种根据本发明的用于材料配合地连接电池组模块的电化学电池的方法，一种根据本发明的电池组模块以及一种根据本发明的用于制造根据本发明的电池组模块的系统。本发明的其他有利的实施方式从说明书、从属权利要求和附图中得出。在此，结合方法描述的特征和细节当然也结合根据本发明的电池组模块、根据本发明的系统适用，并且分别反之亦然，使得对各个发明方面的公开始终可交替地参考。

根据本发明的第一方面，提出一种用于材料配合地连接电池组模块的电化学电池的方法。所述方法具有如下步骤：

-提供多个电化学电池，

-在电化学电池之间建立电接触，和

-在电化学电池之间利用在所述电化学电池中的至少一个电化学电池中存储的能量和/或利用输送给电池组模块并且使用构造的电流路径的能量来建立材料配合的连接。

借助于根据本发明的方法，能够实现节约空间的构造工艺和具有相应高的功率密度的电池组模块或电池组包的构造。例如当使用存储在至少一个电化学电池中的能量时，能够弃用外部的、附加的能量源。对此在该处还要强调，如果将多个电化学电池结合到一个步骤中，如果电化学电池中的全部被联接，那么全部电化学电池也参与能量输出。

在使用尤其从外部输送给电池组模块并且使用构造的电流路径的能量时，可以使用交流电流和直流电流。尤其是，用于材料配合地连接电化学电池的电流优选使用在完成的电池组模块中的电流的和/或电压的路径。在该处对此也注意，使用外部能量源此外也能够实现两个直流电流方向的实施。

利用描述的方法，不需要任何焊接或键合电极。同样能够弃用铆接工具。原则上，甚至能够弃用电池连接元件。即在电化学电池之间的材料配合的连接能够在没有电池连接元件的条件下执行。这如已经在上文中描述的那样节约空间和体积并且因此提高电池组模块中的比能量和能量密度，所述电池组模块借助根据本发明连接的电化学电池制造。