电池模块制造技术

电池模块(1)，其至少包括第一构件(2)和第二构件(3)，它们通过布置在它们之间的导热介质(4)以导热方式相互连接，其中所述导热介质(4)具有多个间隔元件(5)，所述间隔元件设定在所述第一构件(2)和所述第二构件(3)之间的距离(6)，其中，所述间隔元件(5)至少在朝向所述第一构件(2)或朝向所述第二构件(3)的第一接触面(7)处具有第一材料(8)，所述第一材料(8)具有与所述第一构件(2)或所述第二构件(3)的接触所述第一接触面(7)的第二接触面(9)一样大或比其更低的硬度。大或比其更低的硬度。大或比其更低的硬度。

【技术实现步骤摘要】
电池模块


[0001]本专利技术涉及一种电池模块，尤其用于布置在机动车中的电池模块。
[0002]电池模块尤其包括多个电池单体，所述电池单体相互电串联或并联连接并且布置在电池模块的壳体中。单个的电池模块也可以相互电串联或并联连接。电池包括一个电池模块或多个电池模块。
[0003]电池单体是一种储电装置，其例如在机动车中用于储存电能。尤其地，例如机动车具有用于驱动机动车的电机(牵引驱动器)，其中电机可以通过存储在电池单体中的电能驱动。

技术介绍

[0004]例如已知具有液体电解质或固体电解质(固体电池)的电池单体。
[0005]电池单体包括至少一个单体壳体和布置在其中的堆，其由多个电极和布置在它们之间的分隔件材料形成。在使用液体电解质的情况下，电极布置在电解质中。在固体电解质的情况下，其被集成地布置在电极中。电极中的每一个相应经由集电器与电池单体的电联接部(所谓的导体)连接，该电联接部通过单体壳体向外延伸。电池单体经由该电联接部联接到电回路处。
[0006]在电池单体运行时出现热量。恰好在包含多个或大量电池单体的电池模块的情况下，产生的热量必须从电池单体或电池模块中引出。热量尤其通过热传导引出。为了有效的热传导尤其使用导热材料，其确保为热传导设置的构件之间的尽可能大面积的连接。然而，导热材料的成本非常高，从而应尽可能少量地使用导热材料。因此，构件之间要通过导热材料填充的距离应实施得尽可能小，其中，然而在此应确保构件之间的导热材料的(尽可能无缺陷的)布置。
[0007]从DE 10 2018 101 543 A1中已知一种用于制造电池组的方法。在此，在电池模块和热交换器之间布置导热介质，例如触变性导热膏或导热垫。为了设置导热介质的恒定的层厚度，该间隔保持件可以具有例如直径为0.1至1.5毫米的玻璃球的形式。
[0008]从DE 10 2014 016 471 B3中已知一种具有电池单体的电池模块。冷却元件布置在电池单体和冷却板之间。冷却元件包括由玻璃或其它非导热材料组成的间隔元件(球形或圆柱形)。
[0009]从DE 10 2016 009 218 A1中已知一种用于冷却高压电池的装置，其中高压电池经由导热层与冷却元件连接。导热层包括不可压缩的间距元件，例如小球、颗粒或纤维。
[0010]电池模块的布置有导热连接的构件尤其被相互压缩在一起，以确保构件相互的特别大面积的连接。间隔元件的使用能够确保构件彼此之间的距离，然而构件的通过间隔元件接触的接触面可能通过间隔元件损坏。恰好在电绝缘接触面的情况下，在接触面损坏时，可能存在构件之间短路或导电连接的危险。

技术实现思路

[0011]本专利技术的任务是至少部分地解决参考现有技术所列举的问题。尤其地，应提出一种电池模块，其中发生可用的结构空间的有效使用，所用导热材料的量尽可能限制到最小，通过导热材料确保构件之间有效的导热连接，并且在此然而尽量排除接触面的损坏。
[0012]如下电池模块有助于解决这些任务：该电池模块至少包括第一构件和第二构件，它们通过布置在它们之间的导热介质以导热方式相互连接，其中所述导热介质具有多个间隔元件，所述间隔元件设定在所述第一构件和所述第二构件之间的距离，其中，所述间隔元件至少在朝向所述第一构件或朝向所述第二构件的第一接触面处具有第一材料，所述第一材料具有与所述第一构件或所述第二构件的接触所述第一接触面的第二接触面一样大或比其更低的硬度。有利的改进方案是本专利技术中的技术方案的对象。在本专利技术中的技术方案中单独列出的特征可以以技术上有意义的方式相互组合，并且可以通过来自说明的解释性事实情况和/或附图中的细节来补充，其中阐明了本专利技术的其它实施变型方案。
[0013]提出了一种电池模块，其至少包括第一构件和第二构件，它们经由布置在它们之间的导热介质以导热方式相互连接。所述构件尤其是电池模块的组成部分，例如电池单体、热交换器表面或冷却体或电池模块壳体。
[0014]尤其地，导热介质具有多个或甚至大量间隔元件，其(相应)在第一构件和第二构件之间设定可预设的距离。间隔元件至少在朝向第一构件和/或朝向第二构件的第一接触面处具有第一材料，其具有与第一构件和/或所述第二构件的接触第一接触面的第二接触面一样大或比其更低的硬度。
[0015]构件之间的距离尤其通过间隔元件设定或限定。尤其地，间隔元件具有形状，例如球形或圆柱形，通过其可以设定或限定构件之间的固定距离，尤其是由于间隔元件与第一构件和第二构件的直接接触引起的。所述构件尤其如此地接触间隔元件，以使得构件之间的距离相应于各个间隔元件在该方向上的延伸。
[0016]尤其地，间隔元件可以仅具有第一材料或者至少通过第一材料至少部分涂覆。
[0017]第一材料在接触间隔元件的接触面的硬度方面的选择实现：可以避免由于间隔元件的接触、尤其也在压力下的接触而损坏相应的接触面。相应的接触面的损坏那么可以恰好导致短路，当例如接触面中的一个实施成具有电绝缘或作为电绝缘时。
[0018]间隔元件可以容纳在导热介质中和/或分布地布置在其中。导热介质和间隔元件可以形成复合物，例如按混合物的形式(例如作为膏状物)或对象的形式(例如作为垫、包装等)。导热介质可以完全包围间隔元件的至少一部分。可能的是，间隔元件的至少一部分布置在导热介质中和/或相对于导热介质可移动地布置，例如当压力施加在导热介质上时。即便在对象(垫、包装等)内布置了间隔元件，构件之间的距离也由间隔元件设定，其然后例如经由垫的边缘层或包装的外套接触构件。
[0019]电池模块尤其包括多个电池单体，所述电池单体相互电串联或并联连接并且布置在电池模块的壳体中。单个的电池模块也可以相互电串联或并联连接。电池包括一个电池模块或多个电池模块。电池模块尤其包括冷却装置，经由该冷却装置可以引出在电池模块运行期间在电池单体中出现的热量。电池单体尤其经由导热介质(直接或间接)与冷却装置连接。
[0020]导热介质尤其具有比空气(明显)更高的导热能力。空气通常具有0.024W/(m
×
K)
[瓦特/(米
×
开尔文)]的导热能力，而导热介质的导热能力尤其至少为0.8W/(m
×
K)，优选地至少为2.0W/(m
×
K)，特别优选地至少为10W/(m
×
K)。
[0021]尤其地，第一材料电绝缘地起作用并且在此包括陶瓷或聚合物材料。作为陶瓷材料可以使用例如刚玉(Korund)或氧化铝。
[0022]尤其地，第一材料是导电的并且包括金属材料。那么这样导电的第一材料尤其可以在不担心构件之间的短路时使用，例如当没有在构件处直接存在电势时。
[0023]尤其地，第二接触面通过电绝缘的第二材料形成。在这种情况下应尤其确保，通过间隔元件不发生第二材料的损坏。
[0024]尤其地，第二材料包括聚合物，例如聚丙烯或实施为基于丙烯酸树脂(Akrylen)的绝缘漆。那么第一材料在这种情况下尤其包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电池模块(1)，其至少包括第一构件(2)和第二构件(3)，它们通过布置在它们之间的导热介质(4)以导热方式相互连接，其中所述导热介质(4)具有多个间隔元件(5)，所述间隔元件设定在所述第一构件(2)和所述第二构件(3)之间的距离(6)，其中，所述间隔元件(5)至少在朝向所述第一构件(2)或朝向所述第二构件(3)的第一接触面(7)处具有第一材料(8)，所述第一材料(8)具有与所述第一构件(2)或所述第二构件(3)的接触所述第一接触面(7)的第二接触面(9)一样大或比其更低的硬度。2.根据专利权利要求1所述的电池模块(1)，其中，所述第一材料(8)电绝缘地起作用，且包括陶瓷或聚合材料。3.根据专利权利要求1所述的电池模块(1)，其中，所述第一材料(8)是导电的，且包括金属材料。4.根据前述专利权利要...

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