电池单元，电池模块和制造电池模块的方法技术

本发明专利技术涉及一种电池单元（100），其包括阳极（1）、阴极（2）、其中布置有阳极（1）和阴极（2）的壳体（3）、用于将电池单元（100）与另一个电池单元（200）电连接的连接端子（4），以及用于将电解质材料填充进壳体（3）中的填充开口（5），其中，填充开口（5）至少部分地构造在连接端子（4）内。本发明专利技术还涉及具有多个电池单元（100、200）的电池模块（1000）以及用于制造根据本发明专利技术的电池模块（1000）的方法。

【技术实现步骤摘要】
电池单元，电池模块和制造电池模块的方法
本专利技术涉及一种电池单元，该电池单元包括阳极、阴极、其中布置有阳极和阴极的壳体、用于将所述电池单元与另一电池单元电连接的连接端子以及用于将电解质材料填充进壳体中的填充开口。本专利技术还涉及一种具有多个这种电池单元的电池模块，它们通过相应的连接端子彼此电连接。此外，本专利技术涉及一种用于制造电池模块的方法。
技术介绍
已知的电池单元具有单元壳体，阳极、阴极和电解质位于单元壳体中。为了将电解质材料引入阳极和阴极之间的单元壳体中，填充开口位于单元壳体的一侧或盖子上。通过填充开口，电解质可以被引入单元壳体中的为此而设置的容积中。在将电解质引入单元壳体之后，可以封闭填充开口。这通常通过铆接或焊接工艺实现。此外，所属类型的电池单元具有连接端子，多个电池单元可以通过该连接端子彼此电连接。US2003/059676A1公开了一种电池模块，其具有独立的电池单元，每个电池单元包括具有盖子的容纳部。用于将电池单元与其他电池单元电连接的连接端子构造在盖子上。此外，盖子具有填充开口，通过填充开口可以将电解质填充到相应的容纳部中。
技术实现思路
在本专利技术的框架中，提供了根据权利要求1的电池单元、根据权利要求9的电池模块和根据权利要求10的用于制造电池模块的方法。由说明书、从属权利要求和附图中得到本专利技术的其他有利的实施方式。在这种情况下，结合电池单元描述的特征和细节当然也适用于根据本专利技术的电池模块、根据本专利技术的方法，反之亦然，因此关于各个专利技术方面的公开总是被相互参考或可以是相互参考。根据本专利技术的第一方面，提供一种电池单元，其包括阳极、阴极、其中设置有阳极和阴极的壳体、用于将电池单元与另一电池单元电连接的连接端子，以及用于将电解质材料填充进壳体的填充端口，其中填充开口至少部分地构造在连接端子内部。在本专利技术的框架中，已经认识到可以将填充开口集成到连接端子中。填充开口和连接端子迄今为止在所属类型的电池单元中总是彼此分离地构造在壳体上。通过根据本专利技术地合并这些构件（Bauteilabschnitte），可以降低电池单元的复杂程度。此外，这种电池单元所需的组件比填充开口和连接端子彼此分开构造的电池单元所需的组件更少。因此，在本专利技术的电池单元中，例如，当填充开口由单元连接器封闭时，可以省去封闭销，所述单元连接器在将电池单元电连接的情况下与连接端子材料锁合地连接、特别是焊接。由于填充开口在连接端子中的整体式设计，电池单元也能够以特别节省空间的方式被提供。此外，还可以减少对于制造电池单元所需的工艺的数量。到目前为止，填充开口的封闭和连接端子的电接触必须通过两个单独的工艺步骤来实现。在根据本专利技术提出的电池单元中，这可以通过单个工艺步骤实现。电池单元尤其应理解为用在高压电池模块中的电池单元，该高压电池模块可用作车辆电池或牵引电池，用于向驱动车辆的电动机供电。电池单元优选以棱柱形电池单元的形式被提供。在这种电池单元中，壳体构造为长方体或大致构造为长方体。壳体可以具有用于容纳阳极和阴极的池状容纳部段和用于封闭容纳部段的盖子。具有集成在其中的填充开口的连接端子优选地设计在壳体的盖子上或构造为盖子的一部分。在这种情况下，填充开口优选地延伸穿过连接端子并且因此也穿过盖子。特别地，阳极应理解为阳极区或阳极部段，其也可具有多个阳极组件。阴极尤其应理解为阴极区或阴极部段，其也可具有多个阴极组件。电池单元可以具有一个连接端子或多个连接端子、也就是说至少一个连接端子。因此，填充开口可以至少部分地构造在至少一个连接端子内。连接端子尤其由导电材料构成，或者至少部段式地在连接端子的上侧具有导电材料。填充开口优选地至少部分地延伸穿过连接端子的导电材料部分。就是说，填充开口优选地是通道开口或穿孔，其穿过连接端子或在连接端子的区域中的壳体，通过该通道开口可以将电解质引入电池单元的壳体中。根据本专利技术的另一实施例可行的是，在电池单元中，壳体具有用于封闭该壳体的盖子，并且连接端子整体地和/或材料锁合地安装在盖子上，其中填充开口延伸穿过连接端子和盖子。由此可以促进电池单元的简单生产。具有集成的连接端子和集成在其中的填充开口的盖子可以作为整体式的或基本上整体式的组件来提供，其在电池单元的制造期间简单地放置在池状容纳部段上并且固定在那里。此外可行的是，在根据本专利技术的电池单元中，在填充开口中构造用于将封闭螺栓拧入到填充开口中的螺纹部段。通过螺纹部段，填充开口可以通过封闭螺栓以简单且成本有利的方式封闭。特别是，也可以通过拧下封闭螺栓再次打开填充开口。如果应当或者必须更换电解质，或者如果必须为了维护目的打开填充开口，这也能够是有利的。螺纹部段优选地设计成标准螺纹的形式或者具有至少一个这样的标准螺纹。由此，可以使用具有相应标准螺纹的成本有利的封闭螺栓。螺纹部段至少部分地构造在填充开口中。就是说，螺纹部段不是必须但是可以在填充开口或相应的通道开口的整个长度或深度上被构造。如果螺纹部段例如仅构造在填充开口的面向电池单元周围环境的上部中，则电池单元的其他功能组件可以定位在填充开口的下部。电池单元可以在没有封闭螺栓的情况下被提供，例如用于运输，此时在壳体中和/或在阳极和阴极之间仍然没有电解质。根据本专利技术的另一实施变型方案可行的是，在电池单元中用封闭螺栓来封闭填充开口。封闭螺栓是用于封闭通道开口的特别简单、便宜且有效的装置。此外，如果例如应该或必须更换电解液，或者如果为了维护目的必须打开填充开口，则封闭螺栓能够以简单的方式再次旋出通道开口。在具有旋入的封闭螺栓的电池单元中通常有电解质。然而，具有旋入的封闭螺栓的电池单元也可以在没有电解质的情况下被提供，例如为了电池单元的运输。封闭螺栓优选地构造成具有标准螺纹的标准螺栓的形式。因此，可以相应成本低廉地提供封闭螺栓并因此提供电池单元。此外可行的是，在根据本专利技术的电池单元中，用于将填充开口流体密封的封闭螺栓可以挤压到位于填充开口中的密封元件上。通过密封元件，可以实现填充开口的特别可靠的封闭。在封闭螺栓拧入螺纹中的情况下，有时可能无法可靠地防止流体通过螺纹线从填充开口流出。通过布置密封元件，可以解决该问题。密封元件优选地位于填充开口内的封闭螺栓的端部区段处，即位于封闭螺栓的一端，该端部突出到电池单元中和/或指向电池单元中。密封元件能够以密封环的形式、例如以橡胶环的形式进行构造，其在移除了封闭螺栓和插入了密封元件时此外确保了通道开口或者说敞开的填充开口。密封元件可以具有螺纹部段，该螺纹部段设计成与填充开口的螺纹部段互补。由此，密封元件可以旋拧进填充开口的螺纹部段中并且可以定位在那里。在根据本专利技术的电池单元中还可行的是，在填充开口中构造至少一个用于识别壳体内的运行状态的传感器。通过将至少一个传感器集成到通道开口中，可以在连接端子处实现其他功能。因此，在电池单元的壳体中的温度通过温度传感器来监测和/或压力通过压力传感器来监测。如上所述，至少一个传感器可以定位在填充开口内和/或定位在填充开口位于壳体内的边缘部分处。传感器可以与发射器进行信号连接，发射器将检测到的传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电池单元（100），包括阳极（1）、阴极（2）、其中布置有所述阳极（1）和阴极（2）的壳体（3），用于将所述电池单元（100）与另一个电池单元（200）电连接的连接端子（4）以及用于将电解质材料填充进壳体（3）中的填充开口（5），/n其特征在于：/n填充开口（5）至少部分地构造在连接端子（4）内。/n

【技术特征摘要】
20180608 DE 102018209172.21.电池单元（100），包括阳极（1）、阴极（2）、其中布置有所述阳极（1）和阴极（2）的壳体（3），用于将所述电池单元（100）与另一个电池单元（200）电连接的连接端子（4）以及用于将电解质材料填充进壳体（3）中的填充开口（5），
其特征在于：
填充开口（5）至少部分地构造在连接端子（4）内。


2.根据权利要求1所述的电池单元（100），
其特征在于：
该壳体（3）具有用于封闭所述壳体（3）的盖子（6），并且连接端子（4）被整体地和/或材料锁合地安装在盖子（6）上，其中，所述填充开口（5）延伸穿过连接端子（4）和盖子（6）。


3.根据前述权利要求中任一项所述的电池单元（100），
其特征在于：
在填充开口（5）中构造有螺纹部段（7）用于将封闭螺栓（8）拧入到填充开口（5）中。


4.根据前述权利要求中任一项所述的电池单元（100），
其特征在于：
填充开口（5）利用封闭螺栓（8）封闭。


5.根据权利要求4所述的电池单元（100），
其特征在于：
封闭螺栓（8）压靠在位于填充开口（5）中的密封元件（9）上，以便以流体密封的方式密封填充开口（5）。


6.根据前述权利要求中任一项所述的电池单元（100），
其特征在于：
至少一个用于识别壳体（3）内的运行状态的传感器（10）构造...

【专利技术属性】
技术研发人员：A林克，A林格尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE