电池组电池制造技术

一种以圆形电池的形式的电池组电池（100），其具有：至少一个电极元件（10），其具有内侧（I）和外侧（A）；和至少一个调温元件（20），其中该至少一个电极元件（10）的内侧（I）至少逐段借助于该调温元件（20）与至少一个电极元件（10）的外侧（A）间隔开。

Battery pack

【技术实现步骤摘要】
电池组电池
本专利技术涉及一种根据独立的装置权利要求的前序部分所述的以圆形电池（Rundzelle）的形式的电池组电池和一种根据独立的方法权利要求所述的用于制造以圆形电池的形式的电池组电池的方法。
技术介绍
在电池组开发中追求如下目标：将电池组和各个电池组电池的体积设计得尽可能大而将外壳设计得尽可能小，使得可以在没有火灾并且没有短路的情况下承受（ertragen）全部机械负载情况。为了实现最大功率密度和能量密度，结构构件必须节省空间地并且尽可能没有冗余地来设计。同时，除了用于电池组电池的结构空间之外，必须在外壳之内针对电线和控制设备维持足够的结构空间。电池组电池又必须与冷却装置具有尽可能良好的热接触。同样，必须考虑由于老化造成的扩张效应、即所谓的膨胀（Swelling）。以圆形电池形式的电池组电池具有鉴于膨胀方面的优点。相反，在圆形电池情况下不利的是：电池组电池的几何形状受到限制。圆形电池的金属外壳借助于深冲工艺（Tiefziehprozess）来制造，由该深冲工艺产生具有单片地（monolithisch）连接的底部的圆柱形外壳。在此，只能受限制地调节长度与半径之比。大数目的较小的圆形电池需要用于固定、电接线、冷却等等的大量外围设备，因此只能不理想地利用有限的可供使用的结构空间。而小数目的较大的圆形电池又带来如下缺点：对较大的圆形电池的均匀冷却是成问题的。
技术实现思路
因而，本专利技术的任务是：提供一种经改善的电池组电池，其例如用于模块化构造的电池组、尤其是针对在电动车辆中的HV应用。本专利技术的任务尤其是：提供一种简单地构造的、成本低廉的并且重量降低的电池组电池，该电池组电池能够实现均匀的冷却并且具有经优化的、优选地被增大的尺寸。此外，本专利技术的任务是：提供一种经改善的用于制造以圆形电池的形式的电池组电池的方法，该方法可以简单地、快速地并且成本低廉地被实施。按照本专利技术的任务通过具有独立的装置权利要求的特征的电池组电池并且通过具有独立的方法权利要求的特征的用于制造以圆形电池的形式的电池组电池的方法来解决。在从属权利要求中列举了本专利技术的优选的扩展方案。关于各个专利技术方面公开的特征可以以如下方式来彼此结合：关于本专利技术的专利技术方面的公开内容方面始终相互参考或者始终可以相互参考。本专利技术提供了一种以圆形电池的形式的电池组电池，该电池组电池具有：至少一个电极元件，其具有内侧和外侧；和至少一个调温元件，其中所述至少一个电极元件的内侧至少逐段地（abschnittweise）借助于该调温元件与至少一个电极元件的外侧间隔开。电池组电池可具有至少一个电极元件。也就是说，可以设置仅一个、例如带状的电极元件，该电极元件可以被缠绕（aufwickeln）成卷（Wickel）；或者可以设置多个、例如圆柱套形的（zylindermantelförmig）电极元件，这些电极元件可以彼此同轴地布置并且被插入到彼此中。无论是被缠绕的仅一个唯一的电极元件还是多个电极元件其中的每个电极元件，所述至少一个电极元件分别具有外侧和内侧。在只有一个电极元件的情况下，其相对应地是仅一个外侧和仅一个内侧。在多个电极元件的情况下，在每个电极元件上分别有外侧和内侧。在只有一个电极元件的情况下，该调温元件、例如同样带状的调温元件被包裹（einwickeln）在各个层之间。以这种方式，调温元件将唯一的电极元件的缠绕层（Wickelschicht）的外侧与在其上缠绕的缠绕层的内侧分开。在多个电极元件的情况下，所述至少一个调温元件布置在两个相邻的电极元件之间。以这种方式，所述至少一个调温元件在电极元件的外侧与下一个电极元件的内侧之间发生支承（kommteszurAuflage）。按照本专利技术，提供了一种具有任意大的尺寸的圆形电池，该圆形电池均匀地被调温。在此，本专利技术的思想在于：在圆形电池之内，具有电池材料的层（Lagen）（通过所述至少一个电极元件构成）和冷却层（Kühlungsebene）（通过所述至少一个调温元件构成）连续地交替并且借此如果期望的话可以完全地填充外壳。在圆形电池的端面上进行电接线以及到冷却的连接（Anschlüsse）（布线（Routing））。通过取出电池材料的各个层以及可能各个冷却层，可以控制和/或改变电池组电池的功率或者有效距离（Reichweite）。在该过程中，在圆形电池的核心中构成空腔。为了从核心出发对圆形电池进行支撑，可以提供一个或多个填充体（Füllkörper），所述填充体保护在电池组电池中保留的（verbleibend）电极元件。按照本专利技术的电池组电池可以有利地被用于HV应用，例如被用在电动车辆中。在此，可以提供比较大的圆形电池，这些圆形电池的长度可以有利地充分利用在车辆横向上的可用的结构空间。这种电池组电池可以相对应地在车辆横向上被安置（verbauen）。因此，在车辆中可用的结构空间可以最优地被充分利用。同时，降低了具有一个或多个这种电池组电池的电池组的重量，因为需要更少的组件来进行固定、电接线、冷却等等。至少一个按照本专利技术的调温元件能够通过优选地任意大的半径并且优选地任意高的圆形电池实现均匀的冷却。不需要针对膨胀的附加措施，因为该功能已经通过圆形电池被满足。此外，按照本专利技术的圆形电池在制造方面简单并且成本低廉。本专利技术还可以在电池组电池方面规定：所述至少一个电极元件包括至少两个电极元件，例如第一电极元件和第二电极元件。因此，可以提供一种插接系统（Stecksystem）。在本专利技术的范围内可设想的是：所述至少一个调温元件布置在第一电极元件的内侧与第二电极元件的外侧之间。因此，所述至少一个调温元件可以布置在所述至少两个电极元件之间而且使电极元件经其平面延伸（圆柱套面）均匀地调温而不是如目前在已知的圆形电池中的情况那样仅在底部调温。本专利技术还可以在电池组电池方面规定：设置仅一个电极元件，该电极元件被缠绕成卷。因此，可以显著简化电池组电池的制造。在本专利技术的范畴内可设想的是：所述至少一个调温元件被包裹在电极元件的内侧与相同电极元件的外侧之间。因此，调温元件可以平面地均匀地接触整个电极元件。因此，调温元件还可以在每个缠绕层中在两侧接触电极元件。本专利技术还可以在电池组电池方面规定：所述至少一个电极元件带状地来构造。因此，可以简化电极制造并且提供具有被增大的活性（aktiv）面积的电池组电池。本专利技术还可以在电池组电池方面规定：所述至少一个调温元件带状地来构造。因此，可以简化调温元件的制造。在本专利技术的范围内，所述至少一个调温元件可以以例如可电开关的冷却元件的形式和/或以有冷却介质流经的冷却导体的形式来实施。以这种方式，可以提供在选择和操控调温元件情况下的灵活性。可电开关的冷却元件可以更快地被操控。有冷却介质流经的冷却导体可以被连接到车辆冷却器和/或热交换器上并且因此在功能上集成在针对电机（Elektromotor）的车辆侧的冷却装置和/或针对车辆内部空间的空调设施中。本专利技术在电池组电池方面还可以规定：设置用于电池组电池的外壳。该外壳可以是有利的，以便保护电池组电池以防机械影响和脏污。有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以圆形电池的形式的电池组电池（100），所述电池组电池具有：/n至少一个电极元件（10），所述电极元件具有内侧（I）和外侧（A）；/n和至少一个调温元件（20），/n其中所述至少一个电极元件（10）的所述内侧（I）至少逐段地借助于所述调温元件（20）与所述至少一个电极元件（10）的所述外侧（A）间隔开。/n

【技术特征摘要】
20181105 DE 102018127476.91.一种以圆形电池的形式的电池组电池（100），所述电池组电池具有：
至少一个电极元件（10），所述电极元件具有内侧（I）和外侧（A）；
和至少一个调温元件（20），
其中所述至少一个电极元件（10）的所述内侧（I）至少逐段地借助于所述调温元件（20）与所述至少一个电极元件（10）的所述外侧（A）间隔开。


2.根据权利要求1所述的电池组电池（100），
其特征在于，
所述至少一个电极元件（10）包括至少两个电极元件（11、12），
和/或所述至少一个调温元件（20）布置在第一电极元件（11）的内侧（I）与第二电极元件（12）的外侧（A）之间。


3.根据权利要求1或2所述的电池组电池（100），
其特征在于，
设置仅一个电极元件（10），所述电极元件被缠绕成卷，
和/或所述至少一个调温元件（20）被包裹在所述电极元件（10）的所述内侧（I）与相同电极元件（10）的所述外侧（A）之间。


4.根据上述权利要求之一所述的电池组电池（100），
其特征在于，
所述至少一个电极元件（10）带状地来构造，
和/或所述至少一个调温元件（20）带状地来构造。


5.根据上述权利要求之一所述的电池组电池（100），
其特征在于，
所述至少一个调温元件（20）以冷却元件的形式和/或以有冷却介质流经的冷却导体的形式来实施。


6.根据上述权利要求之一所述的电池组电池（100），
其特征在于，
设置用于所述电池组电池（100）的外壳（101），
和/或所述至少一个电极元件（10）的所述外侧（A）至少逐段地借助于所述至少一个调温元件（20）与所述外壳（101）间隔开。


7.根据权利要求2所述的电池组电池（100），
其特征在于，
所述至少两个电极元件（11、12）构成插接系统。


8.根据权利要求2所述的电池组电池（100），
其特征在于，
所述至少两个电极元件（11、12）圆柱套形地来构造和/或能彼此同轴地来布置，
和/或所述至少两个电极元件（11、12）具有不同的直径（D1、D2）。


9.根据上述权利要求之一所述的电池组电池（100），
其特征在于，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：V霍姆，B沙尔，F韦舍，J考夫曼，H赫尔滕，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE