[发明专利]由多个棱柱形存储电池构成的储能模块及储能装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于供电装置的储能模块，特别是为机动车供电，其由多个棱柱形的存储电池构成，这些存储电池堆叠成至少一个序列、彼此相继地布置；以及涉及一种包括所述储能模块的储能装置。

背景技术

在通常被称作电池组/蓄电池的机动车供电装置中大多使用多个储能模块用于驱动车辆，例如电动车或者混合动力车。各储能模块典型地由多个堆叠的棱柱形存储电池组成。各个单体的存储电池包含电化学的电池组电池单元。由堆叠起来的存储电池构成的序列优选被夹紧在两个端板之间。这两个端板通过牵条相互连接。因此夹紧方向垂直于端板。除了将模块彼此进行机械定位固定之外，端板和牵条还特别用于抵抗在运行过程中在布置于模块内部的电化学电池单元中出现的气体压力变化所导致的变形。通常，储能模块之一或者储能模块中的多个安装在一个例如构造成壳体的承载结构中。

特别是在机动车中储能器遭受极其不同的热负荷。在冬天，根据使用区域必须注意车辆的极端环境温度。在夏天，在高的环境温度上外加由排气装置所产生的负荷。在此，由于高辐射输入可以达到100°以上的温度。锂离子电池单元应该在20℃与40℃之间的理想运行温度范围内运行。对于最佳的运行策略来说，特别是储能模块的各个电池单元之间的非常小的温度差是必要的。

发明内容

本发明的目的是，提供一种储能模块和一种储能装置，它们在制造和装配经济合算的同时能够尽可能高效地运行。

这个目的通过独立权利要求得以实现。从属权利要求包含了本发明的一些优选的发展设计。

因此上述目的通过一种用于供电装置的储能模块得以实现。特别是该储能模块应用在机动车中用以驱动车辆。该储能模块包括多个棱柱形存储电池，这些存储电池堆叠成至少一个序列、彼此相继地布置。此外还设置有两个端板和至少一个牵拉元件。所述至少一个由堆叠的存储电池构成的序列通过牵拉元件被夹紧在两个端板之间。所述端板具有支承面。利用这些支承面，储能模块能够安装在承载结构中。承载结构例如是机动车中用于接纳多个储能模块的壳体。在本发明的范围内认识到：通过这些支承面，在端板与承载结构之间发生活跃的热交换。该热交换对储能模块的温度管理有显著影响。因此，根据本发明，在支承面上安置有绝热元件。该绝热元件尽可能地阻止了相应端板与承载结构之间的热传递。

为了将储能模块固定在承载结构中，储能模块包括至少一个销栓。该销栓特别是构造成螺钉。销栓穿过支承面并由此可以使储能模块与承载结构连接。绝热元件特别是这样地设置：使销栓同样穿过它。为此，绝热元件包括开口，特别是通孔。

特别优选地，在储能模块的所有端板的所有支承面上都安置一个绝热元件。

在一种简单构成的构造设计中，绝热元件是垫片。该垫片安置在支承面上并因此构成了端板与承载结构之间的隔断。

作为此外的可选方案，也可以将绝热元件与储能模块的其他组成部分直接连接：在优选的实施方式中，储能模块在端板之一与邻接该端板的存储电池之间包括至少一个热绝缘的成形件。该成形件除了实现存储电池与端板之间的热绝缘之外，同时还用于存储电池与端板之间的电绝缘。现在优选规定：应位于支承面上的绝热元件设置在该成形件上。在特别优选的实施方式中，所述成形件与其中至少一个所述元件成一件式制造，例如作为注射成型件制造而成。在此，绝热元件可以具有与成形件相同的材料。作为此外的可选方案，可以在用于成形件的注射成型法中将绝热元件设置为插入件。在此情况中，元件可以由任意的、绝热良好的材料构成。成形件本身优选由塑料构成。

此外，优选规定：成形件构造成板状的。该平板形状具有两个侧面。一个侧面贴靠在端板上。另一侧面贴靠在邻接的存储电池上。在此，特别是成形件在面对端板的整个存储电池正面上延伸。通过这种方式，在存储电池与端板之间全面地产生热绝缘和电绝缘。

特别优选地，支承在支承面上的绝热元件从板状的成形件上垂直地凸伸。成形件的主要的组成部分，亦即在端板与存储电池之间的隔断平行于端板并且垂直于储能模块的夹紧方向。与此相应地，绝热元件垂直于端板且平行于夹紧方向。

优选绝热元件具有0.5mm与5mm之间的厚度。作为绝热元件的材料，优选选择陶瓷、塑料、纸(Papier)或纸板(Pappe)。

牵拉元件更为有利地构造成牵条。作为可选方案，牵拉元件也可以构造成一个或多个夹紧箍带或者由一定数量的螺栓和螺母所构成的组合。