阅读说明：本技术 电池模块 (Battery module ) 是由 C.沃尔 M.甘斯温德 于 2019-06-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种电池模块,其具有多个电池单池(2),所述电池单池分别在第一侧面(21)上形成第一电压分接头(31)并在与该第一侧面(21)对置的第二侧面(22)上形成第二电压分接头(32),其中在电池模块(1)的多个分支路(4)中布置有所述电池单池(2),并且分支路(4)的电池单池(2)在相应的分支路(4)的纵向方向(7)上交替布置。(The invention relates to a battery module having a plurality of battery cells (2) each having a first voltage tap (31) on a first side (21) and a second voltage tap (32) on a second side (22) opposite the first side (21), wherein the battery cells (2) are arranged in a plurality of branches (4) of the battery module (1), and the battery cells (2) of a branch (4) are arranged alternately in the longitudinal direction (7) of the respective branch (4).)

电池模块

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求的类型的电池模块。

背景技术

电池电运行的机动车（电动车辆）通常具有由多个电池模块组成的电池，这些电池模块导电地彼此连接。

在此，电池模块可以彼此串联地和/或并联地电连接，以满足相应对电池模块所提出的要求。

在此，这种电池模块还由单个的彼此串联地和/或并联地电连接的电池单池组成。

对电动车辆的这种电池提出的要求可以例如是，这种车辆中可用的构造空间以及所要求的功率或所要求的能量形式。

电池电运行的机动车的电池通常可以具有处于大约380伏的高压范围内的工作电压，其中在此，电池模块彼此串联地电连接。

这种电池可以例如由104个彼此串联的锂离子电池单池构成。

此外，更小的电动车辆和电动代步车（Elektroroller）中的电池也可以具有处于约48伏至60伏的低电压范围内的工作电压，其中电池模块在此彼此并联地电连接。

这种电池可以例如由13个彼此串联连接的锂离子电池单池构成。

所使用的电池模块的数量在此与机动车的所要求的功率相匹配。

通常，在此对于电池电运行的机动车中的电池的每种应用而言，都开发了与这种应用相匹配的合适的电池单池，由此例如也可能需要开发与相应要求相匹配的电池。

由此在这种经匹配的解决方案中，成本增加，所述成本除了车辆的行程长度（Reichweite）和电池的必要充电持续时间之外，对于终端用户而言在决定电动车辆时是至关重要的。

因此，电动车辆的电池的个体的、昂贵的构造不会有助于终端用户接受。

发明内容

具有独立权利要求的特征的电池模块具有以下优点：即，电池模块的如下构造是可能的，利用该构造可以将对于工作电压和所要求的功率的不同的要求标准化，并因此能够成本有效地实现。

因此，借助于这种标准化，可以克服现有技术的缺点。

特别地，利用根据本发明的电池模块可以标准化单个电池模块的并联连接。

为此，根据本发明提供了一种电池模块。

在此，该电池模块具有多个电池单池。

在此，电池单池分别在第一侧面上形成第一电压分接头。

在此，电池单池分别在第二侧面上形成第二电压分接头。

在此，第一侧面布置成与第二侧面对置。特别地，第一侧面在电池单池的纵向方向上布置成与第二侧面对置。

此外，多个电池单池在此布置在电池模块的多个分支路中。

在此，分支路的电池单池在分支路的纵向方向上交替布置。

电池模块在此包括两个第一分支路。

在此，第一分支路分别具有T形构造的单池连接器，所述单池连接器将相应的第一分支路的电池单池彼此串联导电地连接。

电池模块在此包括至少一个第二分支路。

所述至少一个第二分支路在此具有十字形构造的单池连接器，所述单池连接器将所述至少一个第二分支路的电池单池彼此串联导电地连接。

此外，第一分支路的T形的单池连接器还分别与至少一个第二分支路的十字形的单池连接器中的一个单池连接器导电地连接，以便形成分支路彼此之间的并联连接。

通过在从属权利要求中列举的措施可以实现在独立权利要求中给出的装置的有利的改善方案和改进方案。

有利的是，所述电池单池分别构造为圆形单池。在此，第一侧面可以构造为第一端面，并且第二侧面可以构造为第二端面，其中第一端面和第二端面彼此对置地布置，并且特别地也彼此平行延伸地布置。

在此，第一电压分接头可以布置在第一端面上，并且第二电压分接头可以布置在第二端面上。

在此对此还应注意，圆形单池也可以在第一端面上具有第一电压分接头，并且圆形单池的壳体形成第二电压分接头。

因此，电池模块可以由标准化的圆形单池模块化地构造。

优选的是，分支路的电池单池分别容纳在分支路壳体中。

电池单池在分支路壳体中的布置简化了电池模块的构造并增加了其稳定性。

在此，分支路壳体可以例如具有开口，相应的分支路的单个电池单池可以被引入到该开口中。

这种分支路壳体尤其可以由塑料构成。

为此，电池单池可以例如在相应的分支路的纵向方向上以第一电压分接头和第二电压分接头交替地被引入到开口中，使得最终在相应的分支路的纵向方向上在顶侧交替布置有第一电压分接头和第二电压分接头。例如，为此，也可以粘结（einkleben）电池单池。

此外也优选的是，T形构造的单池连接器或十字形构造的单池连接器容纳在第一分支路的或第二分支路的相应的分支路壳体中。

例如，分支路壳体为此可以具有用于置入、***或移入相应的单池连接器的引导件或容纳部。

此外，单池连接器分别与第一电池单池的第一电压分接头和第二电池单池的第二电压分接头导电地连接成两个相邻的电池单池彼此之间的串联连接。

优选地，这种连接材料锁合地设计、例如激光焊接。

因此，例如也可以省去压接线，并且总体上提供电池模块的一种实心的构造。

因此，单个圆形单池的电压分接头可以以导电方式可靠地彼此连接。

有利地，两个彼此相邻布置的分支路壳体分别彼此形状锁合地连接。

在此例如可以借助于榫槽原理（Nut-Feder-Prinzip）将分支路壳体彼此连接。

因此，可以形成单个分支路壳体彼此之间的可靠的机械连接。

有利的是，两个第一分支路的第一种第一分支路的和两个第一分支路的第二种第一分支路的T形构造的单元连接器彼此镜像对称地布置。

在此，镜像平面例如平行于分支路的纵向方向延伸，并且优选地还精确地布置在两个第一分支路之间的中间位置中。

由此，可以实现电池模块的简单构造。

根据本发明的一个有利的方面，第一分支路还具有至少一个终端地（endständig）布置的L形构造的单池连接器。

特别地，第一分支路在此在相应的第一分支路的纵向方向上的对置侧上分别具有L形构造的单池连接器。

由此可以以简单的方式在串行方向上扩展电池模块、特别是第一分支路。

因此，可以以简单的方式扩展电池模块的工作电压位置。

换句话说这意味着，电池模块可以以简单的方式在纵向方向上与另一电池模块连接。

根据本发明的另一有利的方面，所述至少一个第二分支路还具有至少一个终端地布置的T形构造的单池连接器。

特别地，所述至少一个第二分支路在此在所述至少一个第二分支路的纵向方向上的对置侧上分别具有T形构造的单池连接器。

由此可以在串行方向上以简单的方式扩展电池模块、特别是第二分支路。

因此，可以以简单的方式扩展电池模块的工作电压位置。

换句话说这意味着，电池模块可以以简单的方式在纵向方向上与另一电池模块连接。

有利的是，电池模块具有多个第二分支路。

由此可以以简单的方式在并行方向上扩展电池模块。

因此，可以以简单的方式扩展电池模块的电流消耗和功率。

总体上，根据本发明的电池模块提供以下优点：即，可以提供仅需要少量标准化组件的电池模块，所述电池模块也可以与车辆的不同的构造形式相匹配并且也还易于组装。

当然，可以将这种电池模块用于各种各样的应用，例如用于电动车辆或固定的能量存储器。

附图说明

本发明的实施方式在附图中示出并且在下面的说明中进行详细解释。其中

图1以分解图示意性地示出了根据本发明的电池模块的构造，并且

图2示意性地示出了两个分支路的连接可能性。

具体实施方式

图1以分解图示意性地示出了根据本发明的电池模块1的构造。

在此，电池模块1具有多个电池单池2。

根据图1，电池单池2在此分别构造为圆形单池20。

在此，电池单池2、20在第一侧面21上形成第一电压分接头31。

在此，电池单池2、20在第二侧面22上形成第二电压分接头32。

在此，第一侧面21与第二侧面22不同地构造，并且第一侧面21与第二侧面22对置地布置。

在此，第一侧面21可以是第一端面，并且第二侧面22可以是第二端面。

例如，第一电压分接头31可以是正电压分接头，并且第二电压分接头32可以是负电压分接头。

在此，电池单池2、20还布置在电池模块1的分支路4中。

为此，在根据图1的电池模块1的实施例中，电池单池2、20容纳在分支路壳体6中。

优选地，分支路壳体6由塑料构成。

在根据图1的电池模块1的实施例中，第一数量51的电池单池2、20在此布置在第一种第一分支路41中，其中图1示出了在第一种第一分支路41的第一分支路壳体61外部的第一数量51的四个电池单池2、20。

此外，第二数量52的电池单池2、20布置在第二分支路42中，其中图1示出了布置在第二分支路42的第二分支路壳体62中的状态下的第二数量52的四个电池单池2、20。

此外，第三数量53的电池单池2、20布置在第二种第一分支路43中，其中图1示出了布置在第二种第一分支路43的第三分支路壳体63中的状态下的第三数量53的四个电池单池2、20。

在此，第二分支路42总是布置在两个第一分支路41、43之间。

此外，从图1中可以看出，电池单池2、20在纵向方向7上交替布置。

特别地，第一数量51在第一种第一分支路41的第一纵向方向71上交替布置，第二数量52在第二分支路42的第二纵向方向72上交替布置，并且第三数量53在第二种第一分支路43的第三纵向方向73上交替布置。

如从图1中可以看出，“交替”应该被理解为，第一电压分接头31和第二电压分接头32分别在纵向方向7上交替布置在相应的分支路壳体6、61、62、63的顶侧上，使得在顶侧上在相应的纵向方向7、71、72、73的方向上，第二电压分接头32跟随第一电压分接头31，并且第一电压分接头31跟随第二电压分接头32。

在此还应注意，不同的分支路4的分别直接相邻的电池单池2、20具有相同的布置，使得不同的分支路的相邻的电池单池2、20的第一电压分接头31总是布置在顶侧或底侧。

此外，第一分支路41、43分别具有T形构造的单池连接器8。在此，T形构造的单池连接器8分别将电池单池2、20的第一电压分接头31和另一电池单池2、20的第二电压分接头32连接起来，该另一电池单池与带有第一电压分接头31的电池单池2、20相邻地布置。由此，第一种第一分支路41的第一数量51的电池单池2、20和第二种第一分支路43的第三数量53的电池单池2、20分别彼此串联导电地连接。

此外，第二分支路42分别具有十字形构造的单池连接器9。

在此，十字形构造的单池连接器9分别将电池单池2、20的第一电压分接头31和另一电池单池2、20的第二电压分接头32连接起来，该另一电池单池与带有第一电压分接头31的电池单池2、20相邻地布置。由此，第二分支路42的第二数量52的电池单池2、20分别彼此串联导电地连接。

在此，在图1中所示的电池模块1的实施例中，T形构造的单池连接器8或十字形构造的单池连接器9为了将第一电池单池23和第二电池单池24连接起来而布置在相应的分支路4的底侧，为了将第二电池单池24和第三电池单池25连接起来而布置在相应的分支路4的顶侧，并且为了将第三电池单池25和第四电池单池26连接起来而布置在相应的分支路4的底侧。

作为第一、第二、第三或第四的电池单池2、20的标号在此通过示例的方式针对根据图1的实施例沿着纵向方向71、72、73进行。

换句话说这意味着，T形的单池连接器8或十字形的单池连接器9交替布置在相应的分支路4的底侧并且在相应的分支路4的顶侧上。

此外，从图1中可以看出，第一分支路41、43的T形构造的单池连接器8还导电地与第二分支路42的十字形构造的单池连接器9中的一个单池连接器连接。

由此，单个分支路4可以并联地彼此电连接。

在此还应注意，由此可以形成电池单池2、20的所谓的4s3p-连接。

对此，图1例如示出，T形构造的单池连接器8或十字形构造的单池连接器9在其端部上具有弯边10，所述折边尤其构造为相对于其余的单池连接器8、9成直角地延伸。

由此，可以在单池连接器8、9之间构造足够大的接触面积，并且由此可以确保可靠的接触。

T形构造的单池连接器8或十字形构造的单池连接器9在此可以优选地容纳在相应的分支路壳体6中。

在此应该注意，第一种第一分支路41和第二种第一分支路43基本上彼此镜像对称地布置。特别地，T形构造的单池连接器8彼此镜像对称地布置。

分支路壳体6优选地由塑料构成，并且可以有利地彼此形状锁合地连接。

此外，图1示出了两个第一分支路41、43还具有L形构造的单池连接器11。

在此，L形构造的单池连接器11在相应的分支路4的纵向方向7上终端地布置。

在此，从图1中可以看出，不仅第一种第一分支路41而且第二种第一分支路43在相应的第一分支路41、43的纵向方向71、73上的对置侧上分别具有L形构造的单池连接器11。

L形的单池连接器11在此分别与终端的电池单池2、20的电压分接头31、32导电地连接。

此外，图1示出了第二分支路42还具有T形构造的单池连接器12。

在此，T形构造的单池连接器12在第二分支路42的纵向方向7上终端地布置。

在此从图1中可以看出，第二分支路42在第二分支路42的纵向方向72上的对置侧上分别具有T形构造的单池连接器12。

T形构造的单池连接器12在此分别与终端的电池单池2、20的电压分接头31、32导电地连接。

此外，两个第一分支路41、43的L形构造的单池连接器11分别与第二分支路42的相邻的T形构造的单池连接器12导电地连接，以便由此形成单个分支路4的并联连接。

例如，第一种第一分支路41的L形的单池连接器11用于分接电池模块1的正电压，并且第二种第一分支路43的L形的单池连接器11用于分接电池模块1的负电压。

此外，L形构造的单池连接器11和T形构造的单池连接器12分别具有自由端13，借助于该自由端，电池模块1可以与另一个这样的电池模块1串联电连接。

在电池模块1的最简单的情况下，其由三个分支路组成，即第一种第一分支路41、第二分支路42和第二种第一分支路43。

由此，一方面可以确保足够的机械稳定性，并且另一方面也可以改变电压以及功率。

这三个组件可以作为标准化子模块提供，并且可以借助于第二分支路42的数量灵活地构造电池模块。

图1在此示出了具有三个并联的分支路4的电池模块1的设计，其中每个分支路4分别具有彼此串联连接的四个电池单池2、20。

例如，分支路4还可以也由13个电池单池2、20组成，由此可以构造48V系统。

如果由13个电池单池2、20组成的这些分支路4中的总共8个分支路串联连接，则可以构造380V系统。

通过分支路4的数量，可以影响电功率。

在此，还再次详细描述并且通常讨论单池连接器8、9、11、12的构造。

T形构造的单池连接器8在此具有第一端81、第二端82以及第三端83。

T形构造的单池连接器8在此由第一直线区段84以及第二直线区段85构成，其中第二直线区段85与第一直线区段84连接并且与第一直线区段成直角地布置。

第一端81和第二端82在此对置地布置在第一直线区段84上，并且第三端83在此布置在第二直线区段85上。

第一端81在此构造为与电池单池2、20的电压分接头的导电连接，并且第二端82在此构造为与另一电池单池2、20的电压分接头的导电连接，由此两个电池单池2、20可以彼此导电地连接。

在此，第三端83构造为与十字形构造的单池连接器9的导电连接。

十字形构造的单池连接器9在此具有第一端91、第二端92和第三端93以及第四端94。

十字形构造的单池连接器9在此由一个第一直线区段95以及两个第二直线区段96构成，其中两个第二直线区段96与第一直线区段95连接并且与第一直线区段成直角地布置并且还布置在第一直线区段96的对置侧上。

在此，第一端91构造为与电池单池2、20的电压分接头的导电连接，并且第二端92在此构造为与另一电池单池2、20的电压分接头的导电连接，由此两个电池单池2、20可以彼此导电地连接。

在此，第三端93和第四端94分别被构造为与T形构造的单池连接器8的第三端83的导电连接，由此可以形成并联连接。

L形构造的单池连接器11分别具有第一直线区段111和第二直线区段112。

第一区段111和第二区段112在此彼此连接并且相对于彼此成直角地布置。

在此，第一直线区段111包括第一端113，该第一端构造成与另一电池模块1的导电连接。

在此，第二区段112包括第二端114，该第二端构造成与第二分支路42的T形构造的单池连接器12的导电连接。

T形构造的单池连接器12在此分别具有第一直线区段121以及第二直线区段122。

在此，第一直线区段121在对置侧包括第一端123和第二端124，所述第一端和第二端构造成与L形构造的单池连接器11的第二端114导电连接，由此可以实现并联连接。

在此，第二直线区段122包括第三端125，该第三端构造成与另一电池模块1导电连接。

在此还应注意，也可以形成具有不同高度的单个分支路壳体6，以便例如在底侧或顶侧上安装冷却系统。这种电池模块1例如可以容纳在另外的壳体中以实现密封。

图2示意性地示出了两个分支路4的连接可能性。

为此，分支路壳体6可包括例如槽600或弹簧700。在此，左侧图示相应示出了槽600的构造，并且右侧图示相应示出了弹簧700的构造，其中下面的图示进一步示出剖视图。

在此，分支路壳体6还可包括用于容纳单池连接器8、9、11、12的相应的端部的容纳部800。