CN103403915A - 用于容纳扁平电化学电池的壳体 - Google Patents

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Abstract

用于容纳至少一个扁平电化学电池（2）的壳体（1）具有两个基本彼此平行设置的壳体侧壁（4），其中在至少一个电池（2）上设置有扁平冷却弓（9）。优选地，扁平冷却弓（9）基本上与扁平电化学电池（2）平行地布置。扁平电化学电池（2）也可以具有至少局部地在其边缘延伸的密封接缝（3），并且彼此平行布置的壳体侧壁（4）在其彼此相对的内表面上针对每个要容纳的电池（2）具有一对对置的切口（5），它们被构建用于容纳各扁平电化学电池（2）的所述至少一个密封接缝（3）。

Description

用于容纳扁平电化学电池的壳体
优先申请DE 10 2011 011 238.3的整个内容在此通过引用结合到本发明中。
本发明涉及用于容纳至少一个扁平电化学电池（Zelle）的壳体，带有至少局部地延伸在其边缘上的密封接缝，涉及多个这种电池在这种壳体中的配置（或者“装置”请斟酌，可通篇替换），并且涉及用于制造这种壳体以及这种配置的方法。
在下面也称为电化学电池或原电池的电化学能量存储器经常以扁平的、可堆叠的单元的形式被制造，通过组合多个这种电池可以由这些单元制造用于各种应用的所谓的电池组（batterie）。为了将这些电池固定在电池的这种堆叠配置内部，例如由DE 10 2009 005 124 A1建议了这种电池的配置，其中这些电池被保持在设置有合适的结构元件的框架中，以便因此将这些电池组合成多个电池构成的机械稳定的集合体。在电池在能量存储器中的防震动和防碰撞保护方面，在EP 2 249 414 A1中建议了一直壳体和隔离壁区域，其为了容纳电池而具有突起，其中形成的废热通过凹部被导出。在WO 2006/059421A1中，为了避免震动和谐振而在电池模块的上面和下面设置了衰减板。
本发明的任务是，说明一种用于扁平电化学电池的机械固定和装载的技术教导，其尽可能地避免或者克服了已知解决方案的缺点和限制。
该任务通过根据权利要求1的用于容纳至少一个扁平电化学电池的壳体来解决，通过根据权利要求19的大量这种电池的配置并且通过根据权利要求23的用于制造这种壳体或这种配置的方法来解决。从属权利要求涉及本发明的有利的改进方案。
根据本发明，用于容纳至少一个扁平电化学电池的壳体具有两个基本彼此平行设置的壳体侧壁，其被构造用于容纳各自的电池，其中在至少一个电池上设置有扁平的冷却弓。
在此，壳体在本发明意义上理解为任意如下装置，所述装置适于屏蔽电化学电池或由多个电化学电池构成的集合体以防不希望的或干扰性的外部影响和/或保护电化学电池或这种电化学电池的集合体的外周以防可能由这种电池的运行而形成的不希望的影响。在此，这种壳体优选阻止了在壳体内部和外周之间的不希望的物质运送或物质交换或能量交换或者使得其变得困难。
“电化学电池”在该背景下应当理解为电化学能量存储器，也即将化学形式的能量以电的形式输出给耗电器并且优选也可以以电的形式接收来自充电装置的装置。这种电化学能量存储器的重要的例子是原电池或燃料电池。
扁平电化学电池在该背景下应当理解为其外形特征为两个基本平行的面的电化学电池，这些面的相互间的垂直距离比平行于所述面测量的、所述电池的平均长度短。在这些面之间，经常由封装或电池壳体包围地设置有电池的电化学有源组成部分。这种电池经常由多层的薄膜封装围绕，其在电池封装的边缘上具有密封接缝，所述密封接缝通过薄膜封装在密封接缝区域中的持久的连接或封闭构成。这种电池经常也被称为小袋电池（Pouch-Zellen）或者也被称为咖啡袋电池（Coffeebag-Zellen）。
扁平冷却弓在该背景下应当理解为弓形组件，例如在弓式或琴式集电器的情况下，该集电器被构造并且被设置用于辅助热导出。
根据一个有利的实施例，扁平冷却弓基本上与电池平行地布置，由此能够提高稳定性和热传输。
此外，该扁平冷却弓可以由导热材料构成，由此能够提高热导出。此外，扁平冷却弓可以弹性地被构造，由此可以实现通过变形的衰减。尤其有利的是，扁平冷却弓基本上被构造为在纵向方向上带有两个凹陷的U形。此外，在该壳体中还可以给每个电池分配一个扁平冷却弓。
特别有利的是，扁平冷却弓具有至少一个冷却剂穿通部件，其被构建用于冷却剂的穿通，并且具有被构建用于靠置到扁平电池上的保持件。尤其是，该扁平冷却弓可以具有两个冷却剂穿通部件，它们分别被构造为用于冷却弓的支架件。此外，扁平冷却弓的保持件也可以被构建用于冷却剂的穿通。此外，这些冷却弓可以被构建用于相互连接。
有利的是，电池具有至少局部地在其边缘延伸的密封接缝，其中壳体侧壁在其内表面上针对每个要容纳的电池具有一对对置的切口，它们被构建用于容纳各电池的所述至少一个密封接缝。
对置切口对的为容纳各电池的所述至少一个密封接缝的而设计的构型涉及这些切口的适于此目的成型、大小和配置。
根据本发明的有利的实施方式，设计如下壳体：在其中设置有至少一个布置在两个壳体侧壁之间的壳体壁，该壳体壁在其内表面中针对每个要容纳的电池具有切口，所述切口被构造用于容纳至少一个电池的至少一个密封接缝。这种布置在两个壳体侧壁之间的壳体壁优选构成该壳体的底部和/或该壳体的盖。在本发明另外的实施方式中，布置在两个壳体侧壁之间的另外的壳体壁也是壳体分隔壁，它们将安装在壳体中的多个电化学电池层相互分隔。
本发明的另一个有利的实施方式，规定了至少一个布置在两个切口之间的壳体分隔壁，其优选布置在两个相邻的电化学电池之间。这种壳体分隔壁优选用于将相邻的电化学电池热和/或机械地相互分离，以便尽可能避免或防止在相邻电化学电池之间的不希望的相互作用。
按照本发明的另一有利的实施方式，壳体壁、壳体分隔壁或壳体侧壁至少之一至少部分地由可压缩、特别优选弹性材料制成。在此，由发泡材料、优选由聚乙烯发泡塑料构成的材料是特别有利的。这种材料特别适于接受机械振动、撞击或其他可能的损坏性影响并且其减少或克服对于布置在壳体中的电化学电池的作用。
按照本发明的另一个有利的实施形式，规定：将壳体构造为优选在电池组模块层面上包围整个电池体的装容装置，其中隔离或者至少部分地吸收应用不可避免的振动或热负荷。特别优选的是设计，将壳体块或壳体壁、壳体分隔壁或带有袋的壳体侧壁调整为使得即使在电池老化的情况下也可以由于材料的部分弹性而在电池的使用寿命上维持对于电池运行最优的压力。在由于老化而造成的厚度减少或者例如3/10的所谓的电池呼吸的情况下，可以维持最优压力，由此尤其是能够正面地影响包含了由分隔（Separion）构成的分隔物的电池的使用寿命、老化过程并且由此正面地影响了电池的使用寿命。这优选通过在老化过程中将电池壁柔性地按压到设置有袋的壳体壁、壳体分隔壁或者壳体侧壁中来实现，其中同时随之而来轻型结构。
按照另一个有利的实施方式，壳体或壳体壁、壳体分隔壁或壳体侧壁优选向外借助多层复合材料、借助杂化材料、或者借助纤维复合材料或者借助类似轻型结构材料而相对不希望的作用被保护。在此，优选使用良好导热的材料。通过合适地选择这里所使用的纤维复合材料，可以实现高强度并且保证没有在电池复合体上或中的颗粒或进入物导致短路或损坏。
对于该纤维复合材料优选使用弹性体作为母材或基质材料。优选，在该材料中的增强纤维优选有目的地被多方向地导向或者单向地被定向。通过增强纤维的多方向的定向优选实现了壳体壁的部件强度的提高并且由此提高了电池组壳体的安全性。通过至少局部地有目的地、例如单向定向增强纤维，优选影响了壳体壁、壳体分隔壁或壳体侧壁的变形。由此，优选实现了，壳体壁、壳体分隔壁或壳体侧壁的被导向的、局部不同的变形。通过壳体壁、壳体分隔壁或壳体侧壁的这种被导向的变形尤其实现了，它们延伸到包围电池组壳体的凹处或现有空腔中。通过这种导向的变形，优选避免了与包围电池组壳体的物体例如框架件或其他电池组壳体的不受控制的接触并且由此提高了电池组壳体的安全性。
用于本发明侧壁的纤维复合材料的增强纤维优选由塑料制成。其优选具有与母材不同的膨胀特性。所述增强纤维优选由尼龙或芳族聚酸胺制成。芳族聚酸胺优选也可由来自不同于塑料的其他材料族的材料制成，这样例如可以涉及玻璃纤维、金属纤维、陶瓷纤维或碳纤维。增强纤维优选具有1μm至1000μm、优选10μm至100μm并且特别有利地20μm至40μm的厚度。所述增强纤维的膨胀特性优选通过其几何结构、例如通过与主应力方向垂直的横截面或者优选通过其弹性模量来影响。由于增强纤维和母材的不同膨胀特性侧壁的变形特性可以被影响并且由此电池组壳体的安全性被提高。
侧壁优选至少局部地由具有100%至1000%的断裂延伸率的塑料例如聚烯烃、由具有50%至500%的断裂延伸率的塑料例如聚酰胺或者由具有5%至80%的断裂延伸率的塑料例如聚碳酸酯制成。侧壁优选至少局部地由选自聚乙烯丙烯二烃（EPDM）族的塑料制成。优选地，该塑料不通过电化学能量存储装置的成分或被来自该电化学能量存储装置的反应产品所侵蚀或者被其损坏。优选地，通过涂层或者通过保护装置防止了：反应性成分与其侧壁接触。优选通过合适地选择用于侧壁的塑料防止了：反应性物质从电池组壳体出来，由此提高了安全性。
在纤维复合材料中，导热性优选通过高份额的导热纤维来实现，所述导热纤维优选由具有前述导热特性的材料制成。优选地，纤维复合材料具有30至95体积%、优选40至80体积%并且特别优选50至65体积%的纤维份额。这优选是具有高导热性、优选在20℃时40至1000W/（K*m）的导热性、有利地100至400W/（K*m）并且特别有利地大约220W/（K*m）的导热性的材料。该材料优选具有铝作为主要组成部分，其他组成部分优选可以是锰、镁、铜、硅、镍、锌和玻。
在本发明的意义上，杂化材料理解为部分地由塑料优选由纤维增强塑料和优选至少部分由金属材料组成的材料。在其中由金属组成杂化材料的那些区域中，其优选具有良好的导热特性，在由纤维增强塑料组成该材料的那些区域中，其优选具有良好的隔热特性。优选地，导热性小于0.5W/（K*m），有利地小于0.2W/（K*m）并且特别有利地小于0.1W/（K*m）,分别在20℃情况下。通过有益的导热特性以及在杂化材料的情况下电池组壳体的良好隔离特性，可以简单地影响能量存储装置的温度平衡并且由此提高运行安全性。
优选地，本发明的壳体或本发明的配置具有电池压力分布层。尤其是，该电池压力分布层用于由外部体施加到该电池压力分布层的力或压力的平面分布。尤其是，电池压力分布层将电池组电池与外部体分离。优选地，电池压力分布层具有至少一种选自下面组的材料，所述组包括：含铁的合金、钢、轻型金属如铝、钛或镁，尤其是交联塑料，带有填料和/或编织物纤维/无纺布纤维、尤其是带有碳纤维、玻璃纤维和/或芳族聚酸胺纤维的塑料。
优选地，电池压力分布层具有蜂窝状结构，尤其是带有芳族聚酸胺纤维和/或金属薄膜的蜂窝状结构，其中蜂窝的纵轴线尤其有利地布置在作用的外部体的方向上。蜂窝优选在纵向上用盖层封闭。电池压力分布层优选具有肋或接片，其特别有利地在所预计的外部体方向上延伸。电池压力分布层优选仅仅布置在壳体或该配置的预先确定的区域中，特别有利地在其中预计有由带有特别小端面的外部体引起的威胁的区域中。优选地，电池压力分布层至少局部地构造为导电的，尤其是借助金属涂层和/或金属导线。
优选地，该壳体至少局部地具有选自下面组的材料，所述组包括：含铁的合金、钢、轻型金属如铝、钛或镁，尤其是交联的并且尤其是用填料和/或编织物/无纺布、尤其是用玻璃纤维和/或芳族聚酸胺纤维增强的塑料尤其是如PP、PA或PE。该壳体优选至少局部地具有蜂窝结构，尤其是带有芳族聚酸胺纤维和/或金属薄膜的蜂窝状结构，其中蜂窝的纵轴线尤其有利地布置在作用的外部体的方向上。
按照本发明的另一个有利的实施方式，规定：给壳体壁、壳体分隔壁或壳体侧壁的材料提供防火添加剂或者熄灭剂或者熄灭剂添加剂，以便在电池燃烧情况下能够尽量靠近燃烧源并且优选无来自外部作用的情况下实现熄灭作用。
在该背景下，燃烧理解为如下任何过程：在该过程中能量存储器或能量存储器的一部分或其外周在不希望的化学反应中被转化或者被分解。燃烧在该意义上尤其是能量存储器或其外周的部件或组成的放热的化学反应，它们经常由于能量存储器或其组成的过热而发生。
在该背景下，熄灭剂应当理解为如下物质或物质混合物，其施加熄灭作用、也即优选抑制作用给燃烧和/或阻止燃烧的形成或使得燃烧的形成变得困难。在该本发明的背景下，熄灭作用应当优选理解为对抗燃烧的作用，也即其能够阻止或缓解燃烧的形成或后果。对于熄灭剂或其有利的成分的重要例子是从燃烧源中提取化学反应伙伴的物质，而没有所述化学反应伙伴就不能维持燃烧，或者抑制化学反应，该化学反应是燃烧的发生或维持所必须的。熄灭剂优选通过熄灭剂添加剂或阻燃添加剂与熄灭剂或与载体材料的混合来制造。
在本发明背景下，作为阻燃添加剂，优选考虑所谓的D熄灭粉（也即：金属火粉，金属灭火粉，M-pulver）或者所谓的ABC熄灭粉、也即优选熄灭剂添加剂或者阻燃添加剂，其主要由精细碾磨的磷酸铵和硫酸铵制成。在该背景下，有利的D熄灭粉优选主要由精细碾磨的碱金属氯化物（通常是氯化钠）制成。这些物质的特别的特征是其高反应稳定性和温度稳定性。
有利的熄灭剂添加剂或阻燃添加剂结合本发明是所谓的胶凝剂，其结合其他材料、溶剂或者载体物质优选如水构成优选带粘性的并且优选黏性的胶或者粘弹性的流体，它们优选通过其在燃烧对象和其表面上的高粘性而出众。胶凝剂优选是熄灭剂添加剂的例子，其优选基于所谓的超级吸收体，并且优选作为粉末或者固体材料被存储或者也作为乳剂。超级吸收体通常可以容纳其重量或体积的多倍的水或其他载体物质。由相应的超级吸收体通过混合以水而形成的基于水的胶相对于传统泡沫垫层具有如下优点：构成了气密的阻挡层，其比在传统泡沫垫层的情况下维持得更久并且对燃烧物排出明显更少的水。
结合本发明的描述，粘弹性的流体应当理解为具有粘弹性的特性的流体。（理想的）流体理解为不以阻力对抗任意缓慢的剪切力（近似）的物质。分可压缩流体（气体）和不可压缩流体（液体）。使用上位概念“流体”，因为大多数物理法则（近似）相同地适于气体和液体并且其许多特性仅仅在量上、而不是原则性地在性上相互区别。理想的流体由于其行为而被分为带有描述其的流动力学的“牛顿流体”和带有描述其的流变学的非牛顿流体。这里区别在于介质的流动行为，所述介质通过推应力或剪应力和失真率或切变速率的函数关系来描述。
流体例如聚合物熔体或固体如塑料的与时间、温度和/或频率相关的弹性被称为粘弹性。粘弹性通过部分弹性、部分粘性的行为来定义。在去除了从外部作用的力之后，该材料仅仅不完全地恢复到其初始状态；剩余的能量以流动过程的形式被消除。
结合本发明的描述，胶应当理解为由至少一个经常固态的第一相和至少一个经常液态的第二相组成的精细分散的***。胶经常是胶质。在此，固态相构成海绵状的、三维网络，其细孔通过液体也或通过气体填满。两种相在此经常完全浸透。颗粒或液粒被称为胶质，它们精细地分布在其他介质（固体、气体或液体）、分散介质中。
按照本发明的另一个有利的实施方式，设置有电化学能量存储器，其中熄灭剂或熄灭剂添加剂是固体或弹性可变形材料或者被包含在这种材料中。在该背景下，固体的概念应当也包含由粉末或发泡材料优选弹性可变形的发泡材料构成的压制集合体。
按照本发明的另一个有利的实施方式，设置有电化学能量存储器，其中熄灭剂或熄灭剂添加剂作为隔离物或边缘保护板被布置在每两个相邻电化学电池之间或电化学电池和壳体壁之间。
按照本发明的另一个有利的实施方式，设置有电化学能量存储器，其中熄灭剂或熄灭剂添加剂可以容纳或包含其多倍体积的水。在该情况下，特别有利的是，基于胶凝剂的熄灭剂，优选包含基于所谓的超级吸收体的熄灭剂添加剂的熄灭剂。
按照本发明的另一个有利的实施方式，设置有电化学能量存储器，其中熄灭剂或熄灭剂添加剂包含至少一种聚合物、优选共聚物、尤其优选丙烯酰胺共聚物或者丙烯酸钠共聚物。
按照本发明的另一个有利的实施方式，设置有电化学能量存储器，其中熄灭剂或熄灭剂添加剂包含至少一种脂肪酸酯。
按照本发明的另一个有利的实施方式，设置有电化学能量存储器，其中熄灭剂或熄灭剂添加剂包含至少一种表面活性剂。
按照本发明的另一个有利的实施方式，设置有电化学能量存储器，其中熄灭剂或熄灭剂添加剂包含由水和至少一种脂肪酸酯、至少一种聚合物优选共聚物、尤其优选丙烯酰胺共聚物或者丙烯酸钠共聚物制成的至少一种混合物或乳剂。
按照本发明的另一个有利的实施方式，设置有电化学能量存储器，其中熄灭剂包含由大约28%的至少一种聚合物、大约6%的至少一种表面活性剂、大约23%的至少一种酯油和大约43%的水制成的混合物或乳剂。
按照本发明的另一个有利的实施方式，设置有电化学能量存储器，其中熄灭剂添加剂与水结合使用并且包含由大约50%的至少一种聚合物、大约10%的至少一种表面活性剂、和大约40%的至少一种酯油制成的混合物或乳剂。
按照另一个有利的实施方式，可以用来与熄灭剂添加剂混合成熄灭剂的载体物质是流过在能量存储器正常工作中闭合的冷却剂循环的冷却剂，该冷却剂循环被构造为，使得在燃烧情况下该冷却剂在某位置上从闭合的冷却剂循环出来并且在该位置上可以展现熄灭作用。通过这种方式，可以有目的地在某位置上展现熄灭作用，其中所述位置是燃烧所涉及的位置；同时可以保持作为冷却剂的作用。
在本发明的意义上，冷却剂应当理解为能够流动的介质、优选气体状或液体状的热传输介质，所述介质能够将热从其外周接收，将所述热通过流动而传输，并且将所述热也向其外周放出，并且所述介质基于其物理特性而适于将热通过热传导和/或热传输经由气体动力或液体动力流、尤其是也经由对流而在热传输介质中传输。对于通常在技术中使用的热传输介质的重要例子例如是空气或水或其他常用的冷却剂。根据应用关系，也可以使用其他的气体或液体，例如化学惰性的（弱反应性的）气体或液体例如惰性气体或液化的惰性气体或者具有高热容和/或导热性的物质。
在该背景下，能流动的材料应当理解为在其中可以形成在气体动力或液体动力意义上的流动、或者在其中能够维持这种流动的任何材料。对于这种材料的例子尤其是气体和液体。但是也可以在由液体或气体好精细分布的固体颗粒构成的混合物、所谓的气溶胶，或者在胶质溶剂中能够在该意义上维持或形成流动。
本发明的特别有利的设备具有用于在燃烧情况下冷却剂局部地从冷却剂循环中出来的情况下稳定冷却剂压力的装置。本发明的实施方式可以与很大程度上或者完整地保留冷却剂压力并且由此保留冷却作用联系，如果冷却剂局部地从冷却循环中出来的话，以便在该位置展现其熄灭作用。
在燃烧情况下冷却剂的局部出来在此优选通过带有优选机电或传感器的触发机制的阀来引起。因此能够实现：在燃烧情况下熄灭剂有目的地被施加到连续的电池上并且因此避免所谓的级联效应。
还有利的是本发明的如下实施例，在其中使用水作为冷却剂，并且在其中该冷却剂流过在能量存储器的正常运行中闭合的冷却循环，该冷却循环被构造为使得水在燃烧情况下在确定的位置上可以从闭合的冷却剂循环中出来并且在从冷却剂循环中出来的情况下与熄灭剂添加剂混合，其中构成了胶或粘弹性的流体。
在此，尤其有利的是，使用由至少一种聚合物、至少一种表面活性剂和至少一种酯油的混合物构成的熄灭剂添加剂。
此外，尤其有利的是，由大约50%的至少一种聚合物、大约10%的至少一种表面活性剂、和大约40%的至少一种酯油构成的混合物制成的添加剂。
在测定混合物比例的情况下，优选考虑，冷却剂和熄灭剂混合物或添加剂的有利作用基于冷却剂和熄灭剂混合物的粘弹性以及基于其与水结合的能力。由此，冷却剂的粘附力也可以在平整面上被提高。液体不会无用地流掉。
尤其是在由聚合物、酯油、表面活性剂和水构成的混合物的情况下，在动能影响下，混合比例的合适的测定导致粘度比在静止状态下明显减少。由此，这种具有低粘度的混合物可以流过冷却循环并且在其在燃烧位置处从冷却循环出来的情况下同时具有高粘度。这种混合物的流动性因此主要取决于流动速度。
通过液体化学物理结合成胶结构，即使在较高温度情况下也可以显著减少液体的蒸发速度。由此可以明显减少液体消耗量。在燃烧位置处，结合成胶结构的液体由于相对高的层厚度好减少的蒸发速度而可以展现提高的冷却作用。该作用在制服具有极高温度的燃烧情况下特别重要。
在几个有利的实施方式情况下，熄灭剂添加剂关于添加剂的总量优选具有由P重量%的至少一种聚合物、T重量%的至少一种表面活性剂、和E重量%的至少一种酯油构成的混合物的形式，其中有：
45≤P≤55,
8≤T≤12,
35≤E≤45
和
P+T+E=100
按照本发明的另一个有利的实施方式，规定：在壳体壁、壳体分隔壁或壳体侧壁的至少之一中引入至少一种导热或者传输热的结构。在此，优选可以是冷却通道、热导体或热管道的配置。通过这种方式能够使得电化学电池的运行温度稳定并且通过这种方式有助于电化学电池的尽可能有效并且可靠的运行。
导热或者传输热的结构优选是梳形或YO形的冷却通道、导线或类似结构，它们优选轴向并且叉开腿地被布置。通过这种有利的实施方式，可以实现：壳体块或者整个配置机械地被稳定并且被保持，并且在材料侧对电池进行冷却并且具有以抑制震动的方式起作用的承载元件的功能。在该背景下，有利的材料是C纤维、铜、导热膜或冷却肋。
按照本发明的另一个有利的实施方式，规定：壳体壁、壳体分隔壁或壳体侧壁的至少之一具有优选被气体填充的空腔。这种空腔优选用于实现在持续运行中电化学电池的膨胀和容纳与此相关的电池体积增大，以便避免或者减少各个电池的这种体积增大对相邻电池的不利效应。
按照本发明，还设置带有多个扁平电化学电池的配置，它们带有至少局部地延伸在电池边缘上的密封接缝以及带有上面描述的壳体。在此优选规定，电池的密封接缝至少局部地并且至少部分地引入到在壳体壁和/或壳体侧壁中的切口中。
按照本发明配置的另一个有利的实施方式，规定：通过在电池和壳体壁、壳体分隔壁或壳体侧壁至少之一之间的摩擦连接而将电池保持在壳体中。
根据本发明还规定了一种用于制造按照本发明的配置或壳体的方法，其中该壳体完全地或者部分地由板条切成。
本发明的所描述的和其他的实施方式的特征可以有利的相互组合，由此本领域技术人员可以利用本发明其他的实施方式，其在这里不能用完结并且完整的方式被描述。
下面借助有利的实施例并且借助附图来更详细地描述本发明。这里
图1以示意性方式示出本发明扁平电化学电池配置，所述电化学电池带有扁平冷却弓；
图2a以示意性方式示出未加载状态中的冷却弓；
图2b以示意性方式示出加载状态中的冷却弓；
图3以示意性方式示出在根据图1的带有扁平冷却弓的扁平电化学电池配置中的热流；
图4以示意性方式示出扁平电化学电池的第一实施方式；
图5以示意性方式示出扁平电化学电池的第二实施方式；
图6以示意性方式示出按照本发明的有利实施方式的多个电化学电池的本发明配置；
图7以示意性方式示出本发明配置的另一有利的实施例；以及
图8以示意性方式示出本发明配置的局部的剖视图。
图1以示意性方式示出扁平电化学电池2的本发明配置，所述电化学电池2带有扁平冷却弓9。在该实施例中，冷却弓9具有冷却剂穿通部件12，其被构建用于冷却剂的穿通，并且具有被构建用于靠置到扁平电化学电池2上的保持件13。如在图1中所示，冷却剂穿通部件12被构造为用于冷却弓的支架件。此外，这些冷却弓9可以被构建用于相互连接并且用于冷却剂的穿通。
从图2a和2b可以看出：冷却弓9可以被构造为沿着冷却弓9的纵向方向11带有两个凹陷10的U形，其中图2a示出未加载状态中的冷却弓9并且图2b示出加载状态中的冷却弓9。由于冷却弓9的弹性构造，可以利用两个凹陷10尤其是对于来自用箭头14表示的负荷方向的负荷实现通过变形的衰减并且由此提高了该配置的稳定性。图3以示意性方式示出在图1中所示的带有冷却弓9的扁平电化学电池2的配置的热流的俯视图，其中冷却弓9被相互连接用于冷却剂的连续的穿通。
图4以示意性方式示出扁平电化学电池2的一个实施例，其中导体6a和6b、也即电池的相对端上的电池电端子从电池的包封或封装中导出。电化学电池的封装或包封在该侧上借助密封接缝3被封闭，所述密封接缝3例如通过热密封步骤或者类似工艺步骤来构成，在其中例如将封装膜的多个层材料配合地相互连接，使得在电化学电池的内部和其外周之间的材料交换实际上被排出。
如在图4中所示，密封接缝3规则地明显比电化学电池的实际本体薄。由此，密封接缝适于被引入用于容纳一个或多个这种电化学电池的本发明壳体的壳体壁中的切口中。
图5以示意性方式示出扁平电化学电池的另一有利的实施例，其中导体6a和6b在自己的端部上从电化学电池的包封或封装的边缘中导出。因为在扁平电化学电池的该实施例中在对置端上没有导体从电池2的边缘区域中导出，因此密封接缝3在该对置端上的宽度比在导体6a和6b从其中导出的端上窄。因此，不仅仅密封接缝3的侧面区域而且密封接缝3的与导体对置的区域都适于被引入到本发明壳体的壁中的切口中。在图5所示的实施例中，可以用于固定电池的圆形缺口7通过密封接缝被设置在电池端部上，在该端部中导体从边缘区域导出并且在该端部上密封接缝相应地较宽。
电化学电池的在图4中所示的实施例因此尤其适于在其中本发明壳体的2个相对壳体侧壁具有切口的壳体形状，在所述切口中可以引入密封接缝3，而电化学电池的在图5中所示的实施例尤其适于：利用其密封接缝3不仅仅引入在两个侧壁中的切口中、而且引入在壳体底板中的切口中。
图6以示意性方式示出本发明壳体的实施例，其带有两个相对的壳体侧壁4，所述壳体侧壁具有切口5，在带有导体6的多个电化学电池2的密封接缝3被引入到切口中。在这些电化学电池之间，设置有壳体分隔壁8。
图7以示意性方式示出本发明壳体1的有利实施例的透视侧视图，在其中在图5中所示结构形式的电化学电池，在其中在原电池的同一端部上导体从壁区域伸出并且以其密封接缝3被引入到壳体1的壳体侧壁4的切口5中。
图8以示意性方式示出本发明配置的局部的放大剖视图，其中电化学电池2以其密封接缝3被引入壳体1的两个相对的壳体侧壁4的切口5中。
在附图中的视图优选是示意性的并且尤其通常不一定是合乎比例的。
本发明和其实施例提供了取消电化学电池的框架结构并且代替地将电池经由冷却弓和/或以其密封接缝直接***本发明壳体中的有利可能性。在此特别有利的是，除了容纳电池之外还可以经由冷却弓实现所希望的散热。
另外的优点在于，在相应地选择壳体材料的情况下维护电化学电池的密封接缝，所述壳体材料优选由可压缩的并且弹性的材料、尤其是优选由泡沫塑料材料构成。这尤其是能够由此来实现：在本发明的几个实施方式中电池可以通过整个面上的摩擦被保持并且由此可以附加地被卸载。尤其是本发明的应用了相应材料和/或使用壳体分隔壁可能性的那些实施方式提供了对于至电池的机械作用的附加保护，例如对不期望的振动作用的附加保护。
在针对壳体或壳体壁、尤其是壳体分隔壁、壳体底板或壳体分隔壁应用可压缩的材料、优选泡沫塑料的情况下，给出了有利的可能性：电化学电池可以膨胀其体积，而不必担心对相邻电池的不希望的影响或其他损害。此外，在通过合适地实施的本发明实施例来制造电化学电池时可以良好地补偿制造容差。在相应的材料选择时，可以相对于通过框架结构来保持电化学电池的电池组实现显著的重量减轻。
在壳体分隔壁中，在设置有这种分隔壁的那些实施方式中，例如可以将引线元件引入到这些壳体分隔壁中。例如特别有利的是，壳体分隔壁由泡沫塑料材料构成。然而，除了引线元件也可以将其他导热装置或热传输装置引入到壳体分隔壁或也引入到其他壳体壁中。
只要本发明的壳体或所述壳体的部分由泡沫材料制成，这种泡沫材料块就可以低成本地作为连续物品或者作为板材被制造并且按需合适地被裁剪。
参考标记表
1 壳体
2 电化学电池
3 密封接缝
4 壳体侧壁
5 切口
6a 第一导体
6b 第二导体
7 圆形缺口
8 壳体分隔壁
9 冷却弓
10 在冷却弓上凹陷
11 冷却弓的纵向
12 冷却剂穿通部件
13 保持件
14 负荷方向

Claims (23)

1.一种用于容纳至少一个扁平电化学电池（2）的壳体（1），其特征在于，该壳体（1）具有两个基本彼此平行设置的壳体侧壁（4），其被构造用于容纳各自的电池（2），并且在至少一个电池（2）上设置有扁平冷却弓（9）。
2.根据权利要求1所述的壳体（1），其特征在于，扁平冷却弓（9）基本上与电池（2）平行地布置。
3.根据权利要求1或2所述的壳体（1），其特征在于，该扁平冷却弓（9）由导热材料构成。
4.根据上述权利要求之一所述的壳体（1），其特征在于，该扁平冷却弓（9）弹性地被构造。
5.根据上述权利要求之一所述的壳体（1），其特征在于，扁平冷却弓（9）基本上被构造为在纵向方向（11）上带有两个凹陷（10）的U形。
6.根据上述权利要求之一所述的壳体（1），其特征在于，扁平冷却弓（9）具有至少一个冷却剂穿通部件（12），其被构建用于冷却剂的穿通，并且具有被构建用于靠置到扁平电池（2）上的保持件（13）。
7.根据权利要求6所述的壳体（1），其特征在于，该扁平冷却弓（9）具有两个冷却剂穿通部件（12），它们分别被构造为用于冷却弓（9）的支架件。
8.根据权利要求6或7所述的壳体（1），其特征在于，扁平冷却弓（9）的保持件（13）被构建用于冷却剂的穿通。
9.根据上述权利要求之一所述的壳体（1），其特征在于，这些扁平冷却弓（9）被构建用于相互连接。
10.根据上述权利要求之一所述的壳体（1），其特征在于，给每个电池（2）分配有扁平冷却弓（9）。
11.根据根据上述权利要求之一所述的壳体（1），其特征在于，电池（2）具有至少局部地在其边缘延伸的密封接缝（3），并且壳体侧壁（4）在其彼此相对的内表面上针对每个要容纳的电池（2）具有一对对置的切口（5），它们被构建用于容纳各电池（2）的所述至少一个密封接缝（3）。
12.根据权利要求11所述的壳体（1），其特征在于，该壳体（1）具有至少一个布置在两个壳体侧壁（4）之间的壳体壁，该壳体壁在其内表面中针对每个要容纳的电池（2）具有切口，所述切口被构造用于容纳相应电池（2）的至少一个密封接缝（3）。
13.根据权利要求11或12所述的壳体（1），其特征在于，该壳体（1）具有至少一个壳体分隔壁（8），所述壳体分隔壁在两对对置的切口（5）之间的区域中至少部分地延伸在两个壳体侧壁（4）之间。
14.根据上述权利要求之一所述的壳体（1），其特征在于，所述壳体壁、壳体分隔壁（8）或壳体侧壁（4）的至少之一至少部分地由可压缩、优选弹性材料制成。
15.根据上述权利要求之一所述的壳体（1），其特征在于，所述壳体壁、壳体分隔壁（8）或壳体侧壁（4）的至少之一至少部分地由发泡材料、优选由聚乙烯发泡塑料制成。
16.根据上述权利要求之一所述的壳体（1），其特征在于，所述壳体壁、壳体分隔壁（8）或壳体侧壁（4）的至少之一被提供有至少一种防火添加剂、熄灭剂和/或熄灭剂添加剂。
17.根据上述权利要求之一所述的壳体（1），其特征在于，在所述壳体壁、壳体分隔壁（8）或壳体侧壁（4）的至少之一中引入有至少一种导热或者传输热的结构。
18.根据上述权利要求之一所述的壳体（1），其特征在于，所述壳体壁、壳体分隔壁（8）或壳体侧壁（4）的至少之一具有至少一个优选被气体填充的空腔。
19.一种多个扁平电化学电池（2）和根据上述权利要求之一的容纳多个电池（2）的壳体（1）的配置。
20.根据权利要求19所述的配置，其特征在于，所述扁平电化学电池（2）借助扁平冷却弓（9）被保持。
21.根据依据权利要求11的权利要求19或20所述的配置，其特征在于，电池（2）的密封接缝（3）至少局部地并且至少部分地被引入到在壳体壁和/或壳体侧壁（4）中的切口（5）中。
22.根据权利要求19至21之一所述的配置，其特征在于，通过在电池（2）和所述壳体壁、壳体分隔壁或壳体侧壁（4）至少之一之间的摩擦连接而将电池（2）保持在壳体（1）中。
23.一种用于制造按照本发明的配置或壳体的方法，其中该壳体完全地或者部分地由板条切成。
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