电池块以及用于组装电池块的方法技术

本发明专利技术涉及一种电池块，该电池块包括至少两个电池组，本发明专利技术还涉及一种用于生产电池块的方法。提供一种电池块（10），包括：至少两个电池组（10a、10b、10c、10d、10e），其中每个电池组包括至少两个电池（11），其中电池组的电池（11）在一侧上具有正电连接端子（33），并且电池（11）的负电连接端子（34）设置在电池组的相对侧上，其中连接结构（14）与电池组的每个电连接侧关联，并且电池组的电池（11）的电连接端子（33、34）各自连接至关联的连接结构（14），其中以相反的方式电极化的两个相邻的电池组（10a、10b）的连接结构（14）相互抵靠，以便获得电池组（10a、10b）之间的大面积连接。

A cell block and a method for assembling a cell block

The invention relates to a battery block, which includes at least two battery groups, and the invention also relates to a method for producing a battery block. A cell block (10), including at least two batteries (10a, 10b, 10C, 10d, 10e), in which each cell group includes at least two battery (11), wherein the battery (11) having a positive connection terminal on one side (33), and the battery (11) negative terminals (34) are disposed on opposite sides of the battery pack, wherein the connecting structure (14) associated with each side electric battery connection, and battery (11) electrical connection terminals (33, 34) are each connected to the associated connection structure, wherein the battery group (14) the counter electrode two adjacent the (10A, 10b) connecting structure (14) against each other, in order to get the battery (10a, 10b) a large area of the connection between.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池块以及用于组装电池块的方法
本专利技术涉及一种电池块，该电池块包括至少两个电池组，本专利技术还涉及一种用于生产电池块的方法。
技术介绍
电池块用于各种电动设备，尤其是电动交通工具、电动自行车、电池供电的工具或便携式电池盒等。通常，多个电池组被用于这些电池块中，其中每个电池组包括若干个电池。可再充电电池（尤其是锂基可再充电电池）经常被用于制成这些电池块中的电池组中。然而，本专利技术既不限于可再充电电池，也不限于锂基电池，本专利技术可以以任意方式来实现。可再充电电池或蓄电池的特征在于它们在第一次放电过程之后可以再次充电。然而，这需要通过例如电池管理系统对充电和放电过程进行适当的控制。当在电池组中使用多个电池时和在电池块中组合多个电池组时，以可靠的方式在各个电池和电池组之间以及各个电池组之间形成电连接是非常重要的。这些不同的电连接必须在电气设备运作期间，即在相应的机械应力、热应力和电应力下，以及在贯穿电气设备的整个寿命期间可靠地运作。当在一个电池块中使用多个电池组时，该电池块可因此包括几百个电池，在充电和放电期间产生大电流，当互相连接多个电池组时，该大电流尤其在连接区域处流过。当大电流流过时，也会产生大量的热量，必须避免这些热量不受控制地转移至电池，因为在不受控制的加热的情况下，电池（尤其是锂基电池）可能排气或者甚至爆炸。因此，在现有技术中，各种技术被使用，以便防止在电池组的组装期间和充电和放电过程中热量对电池的过度影响。一种用于防止电池组和电池组内的电池的过度热应力的方法在于，以自由的方式构造电池组的空间尺寸，使得在各个电池之间存在足够大的距离。以类似的方式，当将多个电池组互相连接至电池块时，使用各个电池组之间的电缆以便互相连接这些电池组。为了在电动交通工具中具有更多的存储空间或更大的客舱，减小电气设备的尺寸的永久需要与带有更大体积的更大自由空间分区对立。因此，存在很多努力以尽可能多地压缩电池组中电池的互相连接以及多个电池组与电池块的互相连接，使得非常多的电池能够以最小的体积安装。由至少两个电池组装的电池块的设计的另一个方面在于，在一个电池组内的许多个电池中的各个电池可能由于电池内的不均匀性而在运作寿命期间发生故障，其中该故障由低内部电阻引起，从而导致电池组的连接结构处和电池块的连接区域处的电流增加。这种增加的电流在电池中以及相邻的电池中可能导致不受控制的热量产生，这也可能导致连锁反应，使得整个电池组以不可控制的方式排气或爆炸。为了避免这种影响，有必要在设计与电池块互相连接的电池组，使得它们在运作过程中以及用于承受机械应力和热应力时，通过它们的相应的设计而易于生产并且具有可靠的电接触。此外，具有多个电池组的电池块应该具有空间优化的设置，该空间优化的设置允许非常大的电流流过而不导致各个电池的热过载。同时，单个电池的故障不能导致电池组或电池块的故障。此外，通常应启用缺陷的电池组或电池的更换。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种电池块，该电池块容易生产，对于其尺寸和安装的电池组和电池的数量可扩展，在组装期间和运行期间提供足够的散热，使电池组之间和电池组的连接结构与各个电池之间的可靠的电连接以及各个电池的故障成为可能，并且使缺陷电池组的简单更换成为可能。该目的通过独立权利要求的特征解决。有益的实施例从从属权利要求中获悉。本专利技术基于这样的构思，即对于电池块的外部尺寸及电池块的外部布线设计电池块，使得有可能将至少两个电池组以这样的方式串接在一起，该方式优选为各个电池组之间不存在其他连接元件，由于它们横截面面积的减小，将不能承受更高的电流负载，或者将对更高的电流产生限制。此外，根据本专利技术的电池块防止了当互相连接电池组时，在电池组之间形成另外的接触点，该接触点将在它们的电连接中构成接触电阻并且可能故障。根据本专利技术，两个电池组互相连接，使得两个相邻的电池组的外部连接结构相互抵靠，使得连接端子的大比例面积的连接有可能没有另外的电连接元件。也就是说，电池组在其上侧和下侧包括大面积的连接结构，例如以板的形式，这容许电池组内各个电池的高电流。电池组的这些连接结构设置成彼此抵靠，使得可靠的电流有可能从一个电池组流到另一个相邻的电池组。这可以通过使两个电池组相互压靠来保证。例如，压力可以由相应的压紧机构提供，例如通过平行于电池的纵向轴线延伸或在电池周围的至少一个压紧杆而提供。压紧机构也可以以拉紧带的形状设置在多个电池组的外圆周周围。也可以在电池组的外边缘处设置拉紧带，以便在多个电池组上施加相应的压力，使得连接结构彼此压靠。可选地，压力可以由保持多个电池组的外部壳体提供，使得位于相邻的电池组外部的连接端子彼此压靠，以便从而确保可靠的电流从一个电池组流到下一个电池组。因此，根据本专利技术，一个电池块包括至少两个电池组，其中每个电池组包括至少两个电池。电池组的每个电池在第一侧上具有正电连接端子，其中负电连接端子设置在电池组的相对侧上。电池组的每个电连接侧与连接结构关联，其中电池组的电池的电连接端子各自电连接至关联的连接结构。根据本专利技术，以相反的方式电极化的两个相邻的电池组的连接结构相互抵靠，使得在电池组之间实现大面积的连接。这需要电池组的平坦且导电的外部结构。只有通过这种方式，电池组之间可以产生大面积的接触，而没有限制电流流动的锥形横截面。根据电池组的定向，电池的纵向轴线因此可以水平延伸，其中在这种情况下，连接结构相对于电池的水平定向垂直地设置。然而，根据本专利技术所述的电池组的实施例，也有可能基本水平地设置连接结构，电池的纵向轴线垂直延伸。在这种布置的情况下，通过堆叠两个电池组和它们的重量，已经将可靠的高压施加至下面的电池组，因此，在这种情况下，人们可能已经谈及两个电池组之间的大面积的电连接。与电池块相互连接的电池组串联连接或直线连接。在一个电池组中的各个电池并联连接。优选地，电池块的电池组通过外部电池组上压力而相互压靠。如上所述，该压力可以以不同的方式提供。为此目的，下面将描述不同的实施例。当串联连接的至少两个电池组相互连接时，电池的相对的电连接端子位于电池块的相对的外侧上，即负电连接端子位于电池块的一侧上，并且正电连接端子位于电池块的另一外侧上。此时，两个相邻的电池组相互连接，使得一个电池组的正电连接端子与相邻的电池组的负电连接端子通过相应的关联的连接结构连接。优选地，与一个电池块相互连接的至少两个电池组通过压紧装置而相互压靠，该压紧装置尤其是压紧杆。为了实现各自相邻的电池组的的连接结构之间的大面积连接，所需压紧杆的数量一方面取决于电池块的应用面积，另一方面取决于在一个电池组中的电池的数量。在一个电池组内的电池的设置可以适应于几何要求和存储空间，该存储空间能够用于接纳电池块。根据电池组的几何形状，可以使用更多或更少的压紧杆，以便在一个电池块的相邻的电池组上实现足够的接触压力。优选地，压紧杆包括绝缘涂层，以便避免连接结构与电池的电连接端子短路。然而，也有可能用绝缘材料来形成压紧杆。压紧杆或压紧装置可以贯穿或穿过电池块的电池组，或者可以设置在电池组的边缘区域，并且围绕电池块的电池组的数量设置，以便施加相应的压力在各个电池组上，以便实现连接结构之间的良好接触。优选地，压紧杆或压紧装置包括紧固装置，或者可以连接至紧固装置上，这是使至少两个电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池块（10），包括：至少两个电池组（10a、10b、10c、10d、10e），其中每个电池组包括至少两个电池（11），其中电池组的电池（11）在一侧上具有正电连接端子（33），并且该电池（11）的负电连接端子（34）设置在电池组的相对侧上，其中连接结构（14）与电池组中的每个电连接侧关联，并且电池组的电池 （11）的电连接端子（33、34）分别连接至关联的连接结构（14），其中具有相反的电极性的两个相邻的电池组（10a、10b）的连接结构（14）相互抵靠，以便获得电池组（10a、10b）之间的大面积连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.27 DE 102015104741.11.一种电池块（10），包括：至少两个电池组（10a、10b、10c、10d、10e），其中每个电池组包括至少两个电池（11），其中电池组的电池（11）在一侧上具有正电连接端子（33），并且该电池（11）的负电连接端子（34）设置在电池组的相对侧上，其中连接结构（14）与电池组中的每个电连接侧关联，并且电池组的电池（11）的电连接端子（33、34）分别连接至关联的连接结构（14），其中具有相反的电极性的两个相邻的电池组（10a、10b）的连接结构（14）相互抵靠，以便获得电池组（10a、10b）之间的大面积连接。2.根据权利要求1所述的电池块，其中电池组（10a、10b、10c、10d、10e）串联连接。3.根据权利要求1或2所述的电池块，其中电池块的电池组（10a、10b、10c、10d）通过外部的电池组（10a、10b、10c、10d、10e）上的压力而相互压靠。4.根据在前权利要求任一项所述的电池块，其中电池（11）的电性相反的连接端子设置在电池块（10）的相对的外侧。5.根据在前权利要求任一项所述的电池块，其中提供有至少一个压紧机构，该压紧机构用于使电池组（10a、10b、10c、10d、10e）相互压靠。6.根据权利要求5所述的电池块，其中至少一个压紧机构包括电绝缘涂层，或者该至少一个压紧机构由不导电材料制成。7.根据权利要求5或6所述的电池块，其中至少一个压紧机构被形成为压紧杆（53）。8.根据权利要求7所述的电池块，其中至少一个压紧杆（53）包括电绝缘涂层（54），或者该至少一个压紧杆由不导电材料制成。9.根据权利要求7或8所述的电池块，其中用于紧固的紧固装置（57、58、59）设置在至少一个压紧杆（53），至少两个电池组通过该紧固装置能够相互压靠。10.根据在前权利要求任一项所述的电池块，其中电池组的连接结构（14）各自具有至少一个通道开口（49），该通道开口用于接纳至少一个压紧杆（53）。11.根据在前权利要求任一项所述的电池块，其中一个接触板（41、42）分别与电池组的两个外部的连接结构（14）中的每一个关联，该两个外部的连接结构相互抵靠，一个接触板（41、42）包括连接区域（45、46），该连接区域用于将电池块连接至充电设备或者电负载。12.根据权利要求11所述的电池块，其中接触板（41、42）从电池组突出，并且接触区域（45、46）位于接触结构（14）的表面外侧。13.根据在前权利要求11到12任一项所述的电池块，其中接触板（41、42）具有至少一个通道孔（55），该通道孔用于接纳至少一个压紧杆（53）。14.根据在前权利要求任一项所述的电池块，其中电绝缘压板（43、44）设置在电池组的两个外侧中的每一个。15.根据权利要求12所述的电池块，其中压板（43、44）具有至少通道孔（56），该通道孔用于接纳至少一个压紧杆（53）。16.根据权利要求7到15任一项所述的电池块，其中至少一个压紧杆（53）平行于电池的纵向轴线而穿过电池组。17.根据权利要求7到16任一项所述的电池块，其中至少一个压紧杆（53）的至少一个末端部分从电池组的外侧突出。18.根据权利要求5到17任一项所述的电池块，其中至少一个压紧杆（53）用至少一个末端部分分别穿过一个压板（43、44）和/或一个接触板（41、42）。19.根据在前权利要求任一项所述的电池块，其中一个电池组（10a、10b、10c、10d、10e）包括至少两个电池（11），该至少两个电池在两个连接结构（14）之间并联连接。20.根据在前权利要求任一项所述的电池块，进一步包括至少一个保持结构（12、13），该保持结构用于接纳至少两个电池（11）。21.根据权利要求20所述的电池块，其中保持结构（12、13）具有表面（24），连接结构（14）由该表面支撑，其中保持结构（12、13）包括连接开口（21）和至少一个通道开口（50）。22.根据在前权利要求21任一项所述的电池块，其中在保持结构（12、13）中的通道开口（50）具有比在连接结构（14）中的通道开口（49）更小的直径。23.根据权利要求20-22任一项所述的电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·齐格弗莱，格尔德·斯卡拉，
申请(专利权)人：高科技股份公司，
类型：发明
国别省市：列支敦士登,LI