[发明专利]电池块以及用于组装电池块的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池块，该电池块包括至少两个电池组，本发明还涉及一种用于生产电池块的方法。

背景技术

电池块用于各种电动设备，尤其是电动交通工具、电动自行车、电池供电的工具或便携式电池盒等。通常，多个电池组被用于这些电池块中，其中每个电池组包括若干个电池。可再充电电池（尤其是锂基可再充电电池）经常被用于制成这些电池块中的电池组中。然而，本发明既不限于可再充电电池，也不限于锂基电池，本发明可以以任意方式来实现。可再充电电池或蓄电池的特征在于它们在第一次放电过程之后可以再次充电。然而，这需要通过例如电池管理系统对充电和放电过程进行适当的控制。

当在电池组中使用多个电池时和在电池块中组合多个电池组时，以可靠的方式在各个电池和电池组之间以及各个电池组之间形成电连接是非常重要的。这些不同的电连接必须在电气设备运作期间，即在相应的机械应力、热应力和电应力下，以及在贯穿电气设备的整个寿命期间可靠地运作。当在一个电池块中使用多个电池组时，该电池块可因此包括几百个电池，在充电和放电期间产生大电流，当互相连接多个电池组时，该大电流尤其在连接区域处流过。当大电流流过时，也会产生大量的热量，必须避免这些热量不受控制地转移至电池，因为在不受控制的加热的情况下，电池（尤其是锂基电池）可能排气或者甚至爆炸。

因此，在现有技术中，各种技术被使用，以便防止在电池组的组装期间和充电和放电过程中热量对电池的过度影响。一种用于防止电池组和电池组内的电池的过度热应力的方法在于，以自由的方式构造电池组的空间尺寸，使得在各个电池之间存在足够大的距离。以类似的方式，当将多个电池组互相连接至电池块时，使用各个电池组之间的电缆以便互相连接这些电池组。为了在电动交通工具中具有更多的存储空间或更大的客舱，减小电气设备的尺寸的永久需要与带有更大体积的更大自由空间分区对立。因此，存在很多努力以尽可能多地压缩电池组中电池的互相连接以及多个电池组与电池块的互相连接，使得非常多的电池能够以最小的体积安装。由至少两个电池组装的电池块的设计的另一个方面在于，在一个电池组内的许多个电池中的各个电池可能由于电池内的不均匀性而在运作寿命期间发生故障，其中该故障由低内部电阻引起，从而导致电池组的连接结构处和电池块的连接区域处的电流增加。这种增加的电流在电池中以及相邻的电池中可能导致不受控制的热量产生，这也可能导致连锁反应，使得整个电池组以不可控制的方式排气或爆炸。为了避免这种影响，有必要在设计与电池块互相连接的电池组，使得它们在运作过程中以及用于承受机械应力和热应力时，通过它们的相应的设计而易于生产并且具有可靠的电接触。此外，具有多个电池组的电池块应该具有空间优化的设置，该空间优化的设置允许非常大的电流流过而不导致各个电池的热过载。

同时，单个电池的故障不能导致电池组或电池块的故障。此外，通常应启用缺陷的电池组或电池的更换。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种电池块，该电池块容易生产，对于其尺寸和安装的电池组和电池的数量可扩展，在组装期间和运行期间提供足够的散热，使电池组之间和电池组的连接结构与各个电池之间的可靠的电连接以及各个电池的故障成为可能，并且使缺陷电池组的简单更换成为可能。

该目的通过独立权利要求的特征解决。有益的实施例从从属权利要求中获悉。

本发明基于这样的构思，即对于电池块的外部尺寸及电池块的外部布线设计电池块，使得有可能将至少两个电池组以这样的方式串接在一起，该方式优选为各个电池组之间不存在其他连接元件，由于它们横截面面积的减小，将不能承受更高的电流负载，或者将对更高的电流产生限制。

此外，根据本发明的电池块防止了当互相连接电池组时，在电池组之间形成另外的接触点，该接触点将在它们的电连接中构成接触电阻并且可能故障。