阅读说明：本技术 用于使电的蓄能模块的多个存储单体电耦合的盖子 (Cover for electrically coupling a plurality of memory cells of an electrical energy storage module ) 是由 A·施密茨 B·祖耶夫 于 2018-04-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于使电的蓄能模块的多个存储单体(2)电耦合的盖子(1),其包括：嵌入到盖子(1)的电绝缘材料(7)中的导电的接触衬套(5、15)、该接触衬套在其内侧上朝内逐渐缩小,存储单体(2)的电极(4)能电接触地插入到接触衬套中；两个接头(13、14),其中一个接头是电耦合的存储单体(2)的正极并且另一个接头是电耦合的存储单体的负极；和多个印制导线(6、16),所述印制导线用于使存储单体(2)按预定义的方式电耦合,尤其用于使存储单体(2)串联地耦合,印制导线(6、16)完全容纳在盖子(1)的内部中,其中,盖子(1)能以可无破坏地松开的方式装配到存储单体上。另外,本发明涉及一种具有多个存储单体(2)的电的蓄能模块以及一种具有这种蓄能模块的机动车,所述蓄能模块通过这种盖子(1)耦合。(The invention relates to a cover (1) for electrically coupling a plurality of memory cells (2) of an electrical energy storage module, comprising: an electrically conductive contact sleeve (5, 15) which is embedded in the electrically insulating material (7) of the cover (1) and which tapers inwardly on its inner side and into which the electrode (4) of the memory cell (2) can be inserted in electrical contact; two terminals (13, 14), one of which is the positive pole of the electrically coupled memory cell (2) and the other of which is the negative pole of the electrically coupled memory cell; and a plurality of conductor tracks (6, 16) for electrically coupling the memory cells (2) in a predefined manner, in particular for coupling the memory cells (2) in series, the conductor tracks (6, 16) being accommodated completely in the interior of the cover (1), wherein the cover (1) can be fitted to the memory cells in a non-destructive manner. The invention further relates to an electrical energy storage module having a plurality of storage cells (2), which are coupled by means of a cover (1) of this type, and to a motor vehicle having an energy storage module of this type.)

用于使电的蓄能模块的多个存储单体电耦合的盖子

技术领域

本发明涉及一种用于使电的蓄能模块的多个存储单体电耦合的盖子、一种具有这种盖子的电的蓄能模块以及一种具有这种蓄能模块的机动车。

背景技术

当前，在现有技术中具有将电的蓄能模块的各存储单体彼此电耦合的多种可能性。存储单体的电极大部分情况下与单体连接件这样连接，使得存储单体串联。单体连接件在此与存储单体的电极焊接，所述连接并非是可无破坏地松开的。但是在存储单体故障的情况下，必须更换整个蓄能模块，这与高的费用相关。

借助于可装上的支承板使存储单体耦合的另一可能性例如由DE102011087040A1已知。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于使电的蓄能模块的多个存储单体电耦合的盖子，所述盖子提供较简单的操纵。该目的通过根据权利要求1的盖子、根据权利要求9的电的蓄能模块以及根据权利要求11的机动车来解决。本发明的有利的进一步方案是从属权利要求的主题。

根据本发明的一种实施例，提供一种用于使电的蓄能模块的多个存储单体电耦合的盖子，所述盖子包括：嵌入到盖子的电绝缘材料中的导电的接触衬套，所述接触衬套在其内侧上朝内(即在远离存储单体的方向上)逐渐缩小，所述存储单体的电极能电接触地***到所述接触衬套中；两个接头，其中一个接头是电耦合的存储单体的正极，并且另一个接头是电耦合的存储单体的负极；和多个印制导线，所述印制导线用于使存储单体按预定义的方式电耦合、尤其用于使存储单体串联地耦合，印制导线完全容纳在盖子的内部，其中，盖子能以可无破坏地松开的方式装配到存储单体上。优选，接触衬套这样容纳在盖子中，使得从接触衬套的外侧最大地暴露指向存储单体的侧面。在这种情况下，接触衬套不伸出于盖子的外侧。但是也可能的是，接触衬套略微伸出于盖子的外侧、尤其所述接触衬套以接触衬套深度的最大30％伸出于外侧。在此，接触衬套深度是在接触衬套的内部中沿着存储单体的电极的***方向的深度。印制导线完全容纳在盖子的内部，这意味着，印制导线不朝外暴露到包围盖子的环境中。本实施例的优点在于，因此实现一种单件式的、紧凑的盖子，所述盖子通过按压或插套到存储单体的电极上而已经固定，因为通过逐渐缩小的接触衬套，盖子在插套到电极上直至一定程度时而固定在蓄能模块上。通过可无破坏地取下盖子，在单个的存储单体故障的情况下，盖子能被取下以更换单个的存储单体并且在更换有故障的存储单体之后又能***套。

根据本发明的另一实施例，接触衬套在其内侧上构成锥形的。从而接触衬套一方面用于在插套时的引导并且从而用于盖子相对于蓄能模块的定向，并且另一方面用于将盖子固定在蓄能模块上，方式为，电极压入到锥形的接触衬套中并且从而摩擦锁合地保持在接触衬套中。

根据被本发明的另一实施例，盖子构成为至少三层的，印制导线层嵌入到两个电绝缘的表层之间。这两个表层从而构成防触碰保护，并且位于这两个表层之间的印制导线层可以根据期望的存储单体连接或耦合的不同情况被适配，使得能以相对小的费用提供具有不同接线的不同盖子、例如用于使存储单体电串联的盖子以及用于使存储单体电并联的盖子。

根据本发明的另一实施例，盖子具有用于液态的冷却剂或致冷剂的空腔。本实施例的优点在于，蓄能模块的余热从电极和印制导线的区域的上方导出。在现有技术中，蓄能模块经常在底部、即在存储单体的相反的一侧上被冷却，但是在电极的侧面上存在更大的冷却需求。

根据本发明的另一实施例，空腔邻接印制导线，但是在印制导线的外部构成。

根据本发明的另一实施例，盖子相应具有通入空腔的入口和出口，通过所述入口和所述出口能导入或导出冷却剂或致冷剂。

根据本发明的另一实施例，冷却剂是相变材料、尤其是二相的相变材料。

根据本发明的另一实施例，用于冷却剂或致冷剂的空腔通过管子提供，所述管子为了构成印制导线而局部地用导电材料进行涂层或者由导电材料的区段和电绝缘材料的区段组成。

另外，本发明提供一种具有多个存储单体的的电的蓄能模块，所述存储单体通过根据上述实施例之中任一项所述的盖子电耦合。

根据蓄能模块的一种实施例，存储单体是锂离子电池。

另外，本发明提供一种具有这种电的蓄能模块的机动车。

附图说明

下面借助于附图描述本发明的优选的实施例。附图如下：

图1显示按本发明的盖子和多个存储单体的示意的三维视图；

图2显示接触衬套以及在图1的盖子中的印制导线的区段的示意的详细视图；

图3显示图1的盖子的进一步方案的示意图，其包括邻接印制导线的冷却剂或致冷剂流；并且

图4显示图1的盖子的进一步方案的示意图，其包括在印制导线中的冷却剂或致冷剂流。

具体实施方式

图1是按本发明的盖子1和多个存储单体2(仅若干设有附图标记)的示意的三维图。图2是接触衬套以及在图1的盖子中的印制导线的区段的示意的详细视图。存储单体2优选是棱柱形的可充电的锂离子电池。多个存储单体2优选彼此电串联，但是根据应用情况，也可考虑并联的耦合。彼此电耦合的并且配设于一个唯一的盖子1的这些存储单体2与盖子1一起构成电的蓄能模块3。在机动车中，通常多个这种蓄能模块3彼此电并联并且构成电的蓄能器，该蓄能器至少提供用于运行机动车的能量。存储单体2具有各两个电极4、准确地说是一个阳极端子和一个阴极端子，它们设置在存储单体2的相同的侧面上。电极4(仅若干设有附图标记)伸出于存储单体2并且在远离存储单体2的方向上使得电极4的外周逐渐缩小。尤其电极4使得该电极的圆形横截面的直径在远离存储单体2的方向上逐渐缩小。优选电极4是圆锥形的或锥形的或截锥形的。

盖子1优选是棱柱形的并且具有嵌入盖子1中的接触衬套5(仅若干设有附图标记)，存储单体的电极4能***到所述接触衬套中。接触衬套5的内侧相应适配于配设于该接触衬套的电极4的外侧，即它们具有基本上一致的形状，使得接触衬套5的内侧尽可能良好地贴靠到电极4的外侧上，以便形成良好的电接触。蓄能模块3的接触衬套5借助于印制导线6彼此连接，以实现存储单体2的期望的耦合、例如电串联或电并联。例如，如在图1中描述的，一个存储单体2的相应一个阳极端子与一个相邻的存储单体2的一个阴极端子通过如下方式进行连接，即与该端子处于接触的接触衬套4借助于印制导线6电连接。印制导线6、尤其印制导线6的端部与接触衬套5导电地连接、尤其是以可无破坏地松开的方式连接。例如，印制导线6可以与接触衬套5熔焊或钎焊。

但是也可能的是，接触衬套5、例如两个接触衬套相应与一个印制导线6单件式地构成。印制导线6以及接触衬套4嵌入到盖子1的电绝缘材料7中。印制导线6在此优选在任何部位都不朝外(即包围盖子1的环境)暴露。接触衬套5至少大部分地嵌入到盖子1中，在此，接触衬套5优选这样容纳在盖子1中，使得从接触衬套的外侧最大地暴露指向存储单体2的侧面8。在这种情况中，接触衬套不伸出于盖子的外侧。但是也可能的是，接触衬套伸出于盖子的外侧，尤其是所述接触衬套最大以接触衬套深度的30％伸出于外侧。在此，接触衬套深度是在接触衬套5的内部中沿存储单体2的电极4的***方向的深度。接触衬套5在其内侧上在远离存储单体2的方向上沿着电极4的***方向逐渐缩小。尤其是接触衬套5在其内侧上使得所述接触衬套的圆形横截面(垂直于***方向)的直径在远离存储单体2的方向上逐渐缩小。优选，接触衬套5是圆锥形的或锥形的或者截锥形的。盖子1可以、但不必然需要借助于螺纹连接件9与蓄能模块的其余部分(未描述)可松开地连接或者在保持该蓄能模块的框架(未描述)上可松开地连接。盖子1可以由刚性材料制成。盖子1同样可以由弹性材料制成，使得所述盖子是可弯曲的。在后一情况中，便于接触衬套5插套到电极4上并且从而便于盖子1施加到存储单体2上并且确保较好的摩擦锁合的保持。

按本发明构思的不同的转换方案是可考虑的。电绝缘材料7可以作为填料围绕接触衬套5和印制导线6进行浇注。此外，电绝缘材料7可以以如下两个板的形式构成，即一个面向存储单体2的板和一个远离存储单体2的板，在这两个板之间构成形式为第三层的印制导线6。各板可以是刚性的或柔性的板。在此，印制导线层可以沉入在由电绝缘材料构成的两个板之中的一个中或者两个板中。印制导线6也可以构成为多个单个的、彼此分开的、杆状的、扁平的、尤其由金属制成的印制导线。同样可考虑的是，印制导线以电路板或者说印刷电路板的金属的印制导线的形式构成。印制导线6也可以以插接系统的形式实现，使得接触衬套5的连接的变化是可改变的。在此，在由电绝缘材料构成的两个板之中的一个中或者两个板中可以设置插接可能性，印制导线6根据期望的接线的不同情况在制造盖子1期间可以***到板中，使得能以相对小的耗费提供具有接触衬套5的不同接线的盖子。盖子1总共具有两个接头13和14，由这两个接头中的一个构成电耦合的存储单体2的正极并且由这两个接头中的另一个构成电耦合的存储单体的负极。也就是说，在各存储单体2借助于盖子1彼此串联的情况下，接头13是该串联电路的正极并且接头14是该串联电路的负极。

图3显示图1的盖子1的进一步方案的示意图，其包括邻接印制导线的冷却剂或致冷剂流。按一种进一步方案，盖子1可以设有集成的冷却装置。如在图3中描述的，与印制导线6邻接地设置空腔9，所述印制导线设置在接触衬套5之间。在图3的实施例中，接触衬套5和使得所述接触衬套连接的印制导线6单件式地构成，尤其是单体地构成。空腔9适用于接纳冷却剂，所述冷却剂能直接触碰接触衬套5以及印制导线6或者在它们之间构成电绝缘涂层，例如特氟龙或者聚合物涂层。当冷却剂直接触碰接触衬套5以及印制导线6时，冷却剂必须是不导电的冷却剂、例如不导电的油。冷却剂优选是液态的冷却剂或致冷剂。

空腔9也可以是流体密封地封闭的空间，所述空间用作为冷却剂的相变材料填充。但是优选，空腔9设有入口10和出口11并且除了入口和出口之外流体密封地封闭。借助于入口10和出口11，空腔9连接到封闭的冷却或致冷回路中。

图4显示图1的盖子的进一步方案的示意图，其包括在印制导线中的冷却剂或致冷剂流。在图4中描述的实施例中，适用于接纳冷却剂的空腔9通过管子12的内部构成，该管子从入口10连续延伸至出口11。在管子12中，通过在管子12中的凹部，接触衬套15以与接触衬套5相关地描述的那样的方式构成。为了构成印制导线16或者为了形成印制导线16的导电性(所述印制导线使得选择的接触衬套15彼此连接)以及为了构成接触衬套15的导电性，管子12的构成印制导线16和接触衬套15的区段由导电材料构成并且管子12的其余区段由电绝缘材料构成。但是管子12也可以由电绝缘材料连续地构成并且为了形成印制导线16以及接触衬套15的导电性而局部地用导电材料覆盖或涂布。

在附图中和上述说明中详细地说明和描述本发明，所述说明和描述应理解为说明性的或示例性的，而不应理解为限制性的，并且本发明无意受限于公开的实施例。在不同的从属权利要求中列举的特定特征的单纯的事实，不应意味着，这些特征的组合不能也被有利地使用。