机动车中的电池模块的机电连接结构制造技术

本发明专利技术涉及机动车中的电池模块的机电连接结构，具体而言涉及一种用于机动车的电能量存储器，所述电能量存储器包括：

【技术实现步骤摘要】
机动车中的电池模块的机电连接结构


[0001]本专利技术涉及一种电能量存储器(即用于电能的存储器，例如电池和尤其是牵引电池)。能量存储器设置用于机动车并且具有至少一个用于能量存储器的模块的连接元件。同样地，本专利技术涉及一种机动车和一种用于制造用于机动车的电能量存储器的方法。机动车能够例如是乘用车或载重车。一般地，机动车能够至少部分地亦或完全地借助于电能驱动，即牵引能量能够通过电能转换来产生、例如借助于至少一个电牵引马达。

技术介绍

[0002]对于机动车和尤其是电驱动的机动车，模块化构造的电能量存储器的使用是已知的。例如能量存储器的模块能够分别包括多个电池单体。为了能够更换有缺陷的或功率能力不足够的电池单体，由于生产要求亦或出于成本原因，在此提供多个相比于整个能量存储器小的模块，所述模块分别包括电池单体以及包围电池单体的模块壳体。模块固定在彼此处和/或在能量存储器内固定在承载结构处。
[0003]为此，例如由DE 10 2017 202 354 A1已知，经由形状配合型材(例如呈燕尾形引导部形式)将相邻的模块相互连接。DE 10 2017 201 710 A1教导了一种多件式壳体结构，其中，单个的壳体板相互连接并且电池单体容纳在其之间。DE 10 2016 209 853 A1公开了一种下部壳，该下部壳用于容纳多个电池单体。
[0004]本专利技术人的认识在于：已知的解决方案不总是实现高的电池单体密度并且由此不总是实现能量存储器的能量密度，因为例如连接结构或承载结构占据不期望地多的空间。迄今的解决方案也不总是能够实现电池单体或模块的耗费少的装配以及还有拆卸(例如为了维修目的)。此外，迄今的解决方案能够由于不足够的碰撞行为而出众，例如因为模块或电池单体的连接结构在碰撞情况下能够压入到所述模块或电池单体中。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的任务在于，改进用于机动车的电能量存储器以用于避免这些缺点中的至少一些缺点。
[0006]所述任务通过所附的独立权利要求的技术方案解决。有利的扩展方案在所附的从属权利要求中给出。不言而喻的是，除非另有说明或显而易见，否则所有上述说明内容和特征也能够适用于本解决方案或在本解决方案中设置。
[0007]本专利技术一般地提出，借助连接元件(更确切地说至少一个连接元件)将电能量存储器的单个的模块固定在彼此处。所述连接元件能够是唯一的连接元件，各模块借助所述唯一的连接元件直接固定在彼此处。此外，这些连接元件优选能够弹性变形并且能够在弹性变形时将模块朝向彼此挤压或产生复位力，该复位力将模块朝彼此挤压并且由此将其保持在彼此处。
[0008]如下文还更详细阐述的，这些连接元件也是导电的。所述连接元件实现经由连接元件固定在彼此处的模块的导电连接。例如相邻的模块的(高压)联接部能够经由连接元件
相互电连接。
[0009]所述电连接实现功能集成。更准确地说，连接元件除了机械连接以外也能够提供电连接的功能。由此，提供省却在相邻模块之间的附加的电连接或至少简化所述电连接的可行性。这能够带来成本节省，然而也能够特别是带来空间节省。变得空出的空间(该空间过去被相邻的模块之间的高压连接占据)则能够用电池单体填充。除了减少的部件数量以外由此也得到提高能量存储器的能量密度的可行性，因为根据本专利技术，较少和/或较小的结构构件被用于模块的机电连接。
[0010]由于迄今的高压连接经常定位在能量存储器的面向车辆底部的上侧处，因此能量存储器的竖直结构高度也相应降低(即所谓的Z尺寸链，其中，该Z尺寸链相应于车辆高度轴线的Z
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轴线和/或一般来说相应于竖直的空间轴线)。
[0011]机电功能集成也借助于所公开的连接元件实现了多个单个的模块的更容易的拆卸，例如为了维修目的。根据本专利技术，仅须将一个构件(连接元件)脱开并且不必还附加地脱开单独地提供的电连接。
[0012]一般地，模块的电连接根据在现有技术中已经已知的原理实现了所述模块电地接通在一起。但相对于迄今的解决方案，这种电连接经由同样机械连接的且优选能承受显著载荷的连接元件提供。
[0013]弹性变形能够在装入连接元件时产生并且能够在能量存储器的运行持续时间期间基本上持久得到维持(例如如果没有不期望的外力作用到模块上，所述外力将这些模块朝向彼此挤压和/或至少部分地抵消连接元件的弹性变形)。由此，能够产生优选永久施加的连接力，但所述连接力也能够例如根据模块的相对运动而改变。备选地，连接元件能够例如在正常运行时(在该正常运行时不存在显著的且作用到模块上的外力)基本上不弹性变形。弹性变形(所述弹性变形引起连接元件作用到模块上的的期望的力)则能够例如在模块由于外部负载而彼此远离运动时才产生。在这种情况下，连接元件也能够根据所述相对运动而弹性变形并且产生相应的反力。
[0014]如下文还更详细阐述的，连接元件优选构造成夹子形或夹子状的，例如因为所述连接元件包括两个优选平行延伸的和/或彼此相对而置地定位的夹持区段。连接元件和尤其是其可能的夹持区段能够例如在装配期间或在嵌入到电能量存储器中期间至少暂时地发生弹性变形并且然后如上文所阐述的那样持久维持所述变形(或根据经连接的模块的相对运动而附加变形)。备选地或附加地，所述连接元件能够在装配完成之后首先不变形并且由于模块的相对运动才弹性变形。
[0015]根据另一根据本专利技术的方面提出：连接元件包括用于产生连接力的可移位的部件。在这种情况下，连接元件同样能够是能弹性变形的，但这不是强制性的。取而代之，可移位的部件能够优选在嵌入到空隙中之后移位(例如旋转或移动)。由此，在连接元件的优选已经安置的或嵌入的状态下，期望的连接力能够例如通过模块借助于可移位的部件夹紧来产生。
[0016]详细地，本专利技术提出一种用于机动车的电能量存储器，该电能量存储器包括：
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多个(优选平行)并排布置的模块，所述模块分别包括模块壳体和至少一个容纳在所述模块壳体中的电池单体，并且所述模块分别能够与机动车的结构构件连接；和
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至少一个连接元件，该连接元件将模块的两个(紧挨着或直接)相邻的模块以可
脱开的方式相互连接；其中，连接元件能够(至少暂时地，例如短暂地在装配时或由于模块的相对运动，或者然而持久例如通过在装配期间扩开)弹性变形并且设置成用于，因弹性变形而产生将连接模块朝着彼此(或换言之，朝彼此和/或朝向彼此)挤压的力，并且其中，连接元件还设置成用于，将模块相互导电连接。
[0017]所述导电连接能够例如通过如下方式提供，即，连接元件在模块之间提供或构造导电的连接路径，尤其是通过在连接元件的相应能与模块发生接触的区段(接触区段)之间提供导电连接。
[0018]因此，连接元件能够是至少区段式导电的。但如下文阐述的，该连接元件优选相对于周围环境和/或模块壳体电绝缘。取而代之，该连接元件能够伸入到模块中并且更准确地说伸入到模块壳体中，并且在那与模块的接触部位导电接触(例如借助于下文阐述的连接元件的接触区段)。
[001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 用于机动车(1)的电能量存储器(10)，所述电能量存储器包括：
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多个并排布置的模块(12)，所述模块分别包括模块壳体(14)和至少一个容纳在所述模块壳体中的电池单体(13)，并且所述模块分别能够与所述机动车(1)的结构构件(7)连接；和
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至少一个连接元件(16)，所述连接元件将所述模块(12)中的两个相邻的模块以可脱开的方式相互连接；其中，所述连接元件(16)能够弹性变形并且设置成用于，因弹性变形而产生将所述连接的模块(12)朝着彼此挤压的连接力(F)；其特征在于，所述连接元件(16)还设置成用于，将所述模块(12)相互导电连接。2.根据权利要求1所述的电能量存储器(10)，其特征在于，所述连接元件(16)包括至少两个电接触区段(102)，所述接触区段能够与所述模块(16)中的各一个模块发生导电接触。3.根据权利要求2所述的电能量存储器(10)，其特征在于，所述连接元件(16)包括两个夹持区段(30)，其中，在每个夹持区段(30)处布置有所述接触区段(102)中的一个接触区段。4.根据权利要求3所述的电能量存储器(10)，其特征在于，所述夹持区段(30)中的至少一个夹持区段的取向能够在所述连接元件(16)发生弹性变形的情况下改变。5.根据权利要求2至4中任一项所述的电能量存储器(10)，其特征在于，所述接触区段(102)相对于所述模块壳体(14)是电绝缘的，和/或所述接触区段(102)通过导电的导体区段(108)相互连接，其中，所述导体区段(108)与所述周围环境至少区段式电绝缘地容纳在所述连接元件(16)中。6.根据权利要求2至5中任一项所述的电能量存储器(10)，其特征在于，所述接触区段(102)以可脱开的方式容纳在所述连接元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：