CN107078248B - 具有改进的安全性的电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池(10),具有至少一个电池模块(12),其中,所述电池模块(12)具有多个通过在元件顶侧布置的电连接部(14)相互连接的电池元件(16),其中,设置了在元件顶侧至少部分地盖住所述电池元件(16)的模块盖(18),其中,在包围所述电池模块(12)的壳体(28)沿该模块盖(18)的方向并且平行于该模块盖(18)的伸展平面地、延伸地变形时,或者在存在作用到所述电池(10)上的、超出预定的临界值的并且平行于该模块盖(18)的伸展平面作用的加速度时,该模块盖(18)的至少一部分能够在分开至少一个电连接部(14)的情况下相对于所述电连接部(14)并且平行于该模块盖(18)的伸展平面被移置。这样的电池实现了改进的安全性。
Description
本发明涉及一种具有改进的安全性的电池。本发明尤其涉及一种电池,就该电池而言实现了电池模块的电池元件的相互间改进的分开。
背景技术
各种各样的储能器、例如锂-基的储能器或者锂-离子-电池是当今生活中不可或缺的一部分。除了完全电驱动的车辆或者混合动力车辆之外,应用领域还包括电动工具、电的娱乐电子设备、电脑、手机和其他应用。
在电驱动的车辆中,例如,基于锂化合物的蓄电池如今常常被用作电能存储器(EES),因为所述基于锂化合物的蓄电池与镍-基的储能器或者铅-基的储能器相比,在具有低重量的同时还具有特别高的能量密度。通常情况下,电能存储器被实现为单元件的串联电路或者并联连接的元件的串联电路。通常,所述单元件被分组成模块,从而使得总电池被构造为模块的串联电路。
为了降低由所述储能器或者电池引发的危险,通常设置了分开装置,所述分开装置能够例如在出现短路时断开电导体。
专利文件JP 2007 018 919 A描述了一种具有壳体的电池,该壳体具有突出部,所述突出部被布置为分别与电池元件的电连接端相邻。当力作用到该壳体中时,力通过所述突出部被施加到连接区域上,从而使得在两个电池元件之间的连接部在该力作用的区域中被分离。
此外,专利文件EP 2 337 119 A2公开了一种电池,就该电池而言,多个模块通过电线相互连接。在此,设置了一种切割装置,以便分开所述电线。
另外,专利文件US 2009/0159311 A1描述了一种电池,该电池具有多个通过电连接部相互连接的模块。所述电连接部具有预设断裂点(Sollbruchstelle),该预设断裂点在力作用超过预定值时使所述连接部分开。
发明内容
本发明的对象是一种电池,具有至少一个电池模块,其中,所述电池模块具有多个电池元件,所述电池元件通过在元件顶侧布置的电连接部相互连接,其中,设置了在元件顶侧至少部分地盖住所述电池元件的模块盖。在此,设置的是:在包围所述电池模块的壳体沿该模块盖的方向地并且平行于该模块盖的伸展平面地、延伸地变形时,或者在存在作用到所述电池上的、在预定的临界值之上的并且平行于该模块盖的伸展平面作用的加速度时,该模块盖的至少一部分能够在分开至少一个电连接部的情况下相对于所述电连接部并且平行于该模块盖的伸展平面地移置。
前面所描述的电池以简单的并且低成本的方式实现了例如尤其是在电驱动的车辆中在运行这类电池时的显著的安全性收益。
在此,电池不仅能够被理解为对于本领域技术人员来说本身已知的初级电池,而且能够特别优选地被理解为二级电池、即能够再次充电的蓄电池。例如该电池能够是锂-电池、例如锂-离子-电池。尤其是,前面所描述的电池能够是电驱动的车辆的牵引电池。
前面所描述的电池具有至少一个电池模块。所述电池模块以公知的方式具有多个电池元件。在此,所述电池元件的准确的构造方案原则上不受限制。例如所述电池元件能够是基于锂的元件、例如锂-离子-元件,正如这在上文中所指出的那样,并且正如这对于本领域技术人员而言原则上所公知的那样。因此,在这个地方不详细描述所述电池元件的准确的构造方案。
为了能够达到该电池模块的、所期望的技术要求(Spezifikation),所述电池元件能够相互串联或者并联连接。详细地说,就前面所描述的电池而言设置的是:所述电池元件通过在元件顶侧布置的电连接部相互连接。因此,所述电池元件的元件顶能够被理解为下述侧面或者区域:在该区域处设置了电连接端,并且在该区域处例如能够存在元件壳体的元件盖。
此外还设置了模块盖,该模块盖在元件顶侧至少部分地盖住所述电池元件。所述模块盖能够因此例如是模块壳体的一部分或者进一步例如是局限在所述电池元件的元件顶侧的构件。所述模块盖在元件顶侧至少部分地盖住所述电池元件,其中,盖住尤其应该意味着在所述元件顶上的空间布局,但是实体接触并不是必不可少的。这类模块盖作为构件原则上是公知的,并且能够用于制造空气隙(Luftstrecken)和电气间隙(Kriechstrecken),并且为此优先由电隔离的材料、例如由塑料构成,或者利用这类材料涂覆。
常常能够有利的是:例如在与电池的加速度同时出现的紧急情况时(例如在对于示例性的事件的事故时,该事件是对于在电驱动的车辆中的事件),将在所述电池元件之间的电连接部分开。由此能够避免由于高电流或者高电压所导致的损害。
详细地说,应当会遇到下述问题,即例如在锂-离子-电池中,例如由于小的内阻,并且例如在包围模块的壳体变形时和由此必要时导致的短路时(例如由于电模块连接器与所谓的电池组-壳体相接触),能够产生紧急的短路电流。如此潜在产生的短路电流于是能够在必要时不流动通过***安全装置,并且因此能够不被该***安全装置分开。
因此,为了实现该电元件连接部的分开而设置的是:在预定的前提下,该模块盖的至少一部分能够在分开位于所述模块的电池元件之间的至少一个、优先全部电连接部的情况下,相对于所述电连接部并且平行于该模块盖的伸展平面被移置。这应当在本发明的意义上尤其是指:所述模块盖作为一个整体或者该模块盖的一部分能够在预定的条件下被移置。在此,能够要求尤其沿下述方向进行移置:该方向位于一个平面上,该平面与该模块盖的伸展平面平行,并且因此大致与该电池元件的、元件顶侧的表面平行。但是需要明确指出的是:除了仅在该模块盖的伸展平面中移置该模块盖之外,本发明还包括这样的移置:该移置除了在该平面中的移置的份额(Beitrag)之外,还包括另一份额,该份额在这个平面之外。
在此,所述预定的条件例如包括:包围所述电池模块的壳体的、预定的变形,即沿所述模块盖的方向的变形,以及平行于该模块盖的伸展平面的变形。换句话说,当容纳所述电池模块的壳体沿朝向该模块盖的方向变形时,并且在此侧向地、即与该模块盖的伸展平面平行地变形时,该模块盖的或者该模块盖的一部分的移置能够在变形时进行。在此,通过该壳体的形变(Verformung),能够以简单的方式实现该模块盖的或者该模块盖的一部分的移置。例如,通过该壳体的变形能够实现所述壳体与所述模块盖的接触,其中,继续向前推进的变形能够由此实现该模块盖的或者该模块盖的一部分的移置。因此,在变形规模或者变形强度能够超过所定义的临界值的变形时,尤其能够实现移置,其中,通过该模块盖或者与该模块盖相连接的部分至所述壳体的距离能够大致确定所述临界值。
此外,所述预定的条件还包括:存在作用到所述电池上的加速度,该加速度超过预定的临界值,并且平行于该模块盖的伸展平面地作用。通过设置这样的加速度,同样能够引起该模块盖的或者该模块盖的一部分的移置。此外,例如能够使该模块盖的或者能够移置的部分的质量和固定与该加速度的期望的临界值相适配。
在此,前面所描述的预定的条件这样被选择:使得它们表明故障情况,在所述故障情况时,能够预料到或者担心由于短路而引起的危险。在非限制性地在电驱动的车辆中使用所述电池时,例如,前面所描述的条件表明了该车辆的事故。
通过该模块盖或者该模块的至少一部分(当该模块盖例如被多部分地构造时),在出现这些条件时如上文中所描述的那样移置,在元件盖侧布置的、在至少一个电池元件或者优先全部电池元件之间的电连接部能够被分开。因此,通过表明损伤事件的条件,也能够以简单的方式自动地使电连接部分开,这能够提供显著的安全性收益。
所述电连接部的分开在此只能够通过该模块盖的移置来实现,其中,该模块盖能够例如这样被构造:从而能够通过该模块盖或者通过该模块盖的移置给所述电连接部施加机械的影响,从而使得这个电连接部由于通过该模块盖导致的机械的影响例如破坏性地被分开,或者例如使得该电连接部与电池元件的一个或者多个电连接端的连接被解开。
在此,在本发明的意义上,该模块盖的移置始终包括:整个模块盖进行移置或者该模块盖的仅一部分进行移置,在下文中不再每次都单独说明。除此之外,通过所述模块盖对所述电连接部的机械影响也始终表示通过与该模块盖相连接的构件的影响,该构件与所述模块盖一起运动,因为该构件被视作配属于所述模块盖。
在通过所述模块盖机械地分开所述电连接部(该电连接部也能够被称为元件连接器)时,在此有利的是:通过移置这个构件,能够实现多个(例如两个或者更多)电池元件的电连接。在此,通过适配该模块盖的尺寸和范围,能够没有问题地适配被机械地分开的电连接部的数量。例如,通过只移置该模块盖并且因此移置构件能够确保的是:在所述电池模块的全部电池元件之间的电连接部被分开。换句话说,通过移置该模块盖或者该模块盖的一部分能够确保的是:不同的电池元件不再相互连接。
在此,这个安全性收益在无需强制性提供昂贵的附加手段(例如传感器或类似物)的情况下能够被实现,从而使得前面所描述的电池将高安全性与低成本的可制造性相结合。
除此之外,前面所描述的电池能够实现所述电连接部的提早的分开,因为在某些情况下并且根据各自的构造,该电池壳体的略微变形对于分开所述电连接部能够是足够的了,或者该壳体的变形或者该壳体的设置在必要时都完全不是必需的。
因此,电流路径(Strompfad)能够尤其在模块平面上被机械地分离,由此能够可靠地阻止的是:不产生构成显著的危险的短路电流,尽管有能够由壳体的形变引起的隔离损伤。因为,尤其是在由于该壳体的变形而必须担心短路时,所述电连接部能够被分开。详细地说,由过高的电压引发的危险能够被消除,或者至少显著地被减小。
因此能够忍受该壳体的相对来说较强的变形,由此能够降低对于所述壳体的要求,并且能够因此更容易地构造该壳体,这能够降低制造成本并且降低尤其是在移动应用中的运行成本。在极端情况下,能够完全放弃这类保护壳体。
在一种构造方案的框架内,所述模块盖能够在二维上平行于该模块盖的伸展方向地移置。在该构造方案中,所述模块盖能够因此基本上在紧急情况的几乎所有可能性中、尤其是在应用在电驱动的车辆中时发挥作用。因为尤其是在这样的应用中,事故通常导致在位于该模块盖的伸展平面中的两个维度中的加速度,从而使得所述两个维度可靠地被盖住。因为事故通常造成在该模块盖的平面中的、即侧向的、从前面或者从后面发生的碰撞,并且由此产生相应的加速度。
在另一种构造方案的框架内,能够设置至少一个装置,以便在平行于该模块盖的伸展平面地移置该模块盖时,增加该模块盖在与该模块盖的伸展平面成直角状的方向上与至少一个电池元件的距离。在这种构造方案中,能够特别有效的并且在该壳体的加速度或者变形特别小的时候实现通过该模块盖或者该模块盖的一部分的机械影响,因为该模块盖的移置能够在两个平面中进行。借此,在该模块盖在其伸展平面中进行相对小的移置时,能够实现另外的、与该伸展平面成直角状的份额,由此增加到至少一个电池元件的距离,并且由此增加到相应的电连接部的距离。这使得电连接部能够特别有效地并且可靠地被分开。
在这种构造方案中能够有利的是:至少一个装置被构造为楔形结构,以便在平行于该模块盖的伸展平面地移置该模块盖时,增加该模块盖在与该模块盖的伸展平面成直角状的方向上与至少一个电池元件的距离。尤其是在这种构造方案中,简单的和低成本的结构能够以有利的方式与适配于各个应用领域的良好的可适配性相结合。除此之外,楔形结构尤其在该模块盖被构造为两部分时提供下述优点,即下部分的楔子(Keile)例如能够被接收到例如上部分的容纳部(Aufnahme)中,反之亦然。由此能够在该电池的所期望的运行中实现基本上没有显著地增加的空间需求的构造方案,其中,尽管如此,电线的可靠的分开仍然得以实现。例如该楔形结构能够被构造为一维的,或者被构造为例如棱锥结构并且二维地进行构造。在此,一维的结构指的是在一个方向上、即例如在纵向上或者沿着该模块的宽度抬起的可能性,而二维的结构指的是在两个方向上、即例如在纵向上以及沿着该模块的宽度抬起的可能性。
此外能够有利的是:至少一个装置被构造为波形结构,以便在平行于该模块盖的伸展平面地移置该模块盖的至少部分时,增加该模块盖在与该模块盖的伸展平面成直角状的方向上与至少一个电池元件的距离。这种结构也能够以简单的和低成本的方式进行构造,并且可靠地实现电线的分开。此外,波形结构还能够被构造为一维或者二维的,以便实现良好的可适配性。
在另一种构造方案的框架内,能够设置包围该电池模块的壳体,并且所述模块盖能够沿该壳体的方向突出,所述模块盖同样也包括与所述模块盖相连接的并且配属于所述模块盖的部分。在这种构造方案中,能够以特别可靠的方式实现的是:该壳体的变形被传递到所述模块盖上,正如这在上文中详细地阐述的那样。因为所述模块盖能够由于其突出的位置(该突出的位置是沿所述壳体的方向、尤其是在壳体侧最后处或者边缘侧处布置的电池元件上突出的位置)而被置于移置中,而不损坏所述电池元件。因此,在该壳体变形时,由所述电池或者由所述电池元件引发的危险能够被进一步减小。除此之外,如此仅需要存在相对小的力作用,以便移置所述模块盖,这实现了该模块盖特别可靠的移置,并且由此实现了特别高的安全性收益。
在另一种构造方案的框架内,该模块盖的质量和该模块盖的固定能够适配于所述加速度的预定的临界值。因此,在这种构造方案中,仅由于出现的加速度就能够引发作为整体的模块盖的移置或者该模块盖的能够移置的部分的移置。因为该模块盖的固定或者该模块盖的能够移置的部分的固定以及它的质量这样相互协调,从而使得在预定的加速度时发生移置。在此,所述固定能够例如由固定元件、摩擦和/或其它的影响和/或这些的组合而引发。不以任何方式进行限制,能够原则上如下地实现适配,即在加速度为50g时该模块盖进行移置,在例如大于或者等于6ms的时间段期间,这能够用作由于脉冲超越(Impulsüberschreitung)而引起的机械上不可逆的故障事件-断路。在此,能够例如通过集成不同的功能元件或者电子器件或者通过选择该模块盖的或者该模块盖能够移置的部分的材料来调整质量。
例如,该模块盖能够通过具有预设断裂点的固定装置固定。由此例如能够确保的是:该预设断裂点在预定的加速度时,并且因此在力作用(该力作用作用到具有被适配的质量的该模块盖或者该模块盖的能够移置的部分上)时断裂,从而能够在预定的加速度时实现移置。
在另一种构造方案的框架内,该电连接部能够包括与该电池元件的电连接端相连接的金属条,所述金属条也被称为键(Bonds)。在这种构造方案中,良好的导电能力能够与该电连接部的、良好的可分开性相结合。因为,由于尤其是并排设置的金属条的尺寸和数量的原因,能够无问题地实现的是:建立在例如对于电驱动的车辆来说典型的范围内的电流承载能力(Stromtragfähigkeit)。例如,所述电线能够是高电流连接器,其能够承受大于或者等于100A、例如大于或者等于120A、例如240A或者更高的电流,因为常常能够使用具有大于或者等于60V的电压的电池。除此之外,这样的金属带能够(例如与实心的电流轨道相比)相对容易地并且利用小的机械力消耗来分开,从而能够实现该电连接部的特别可靠的分开。在此,所述金属条能够与该电池元件的电接触部例如通过超焊接(Ultraschweißung)连接。例如,所述金属条能够由铝制成和/或分别在示例性的、0.8mm2的范围内具有矩形横截面。此外,能够示例性地为所述连接部的每个连接部设置5至7个金属条。
在另一种构造方案的框架内,电池能够具有至少两个电池模块,所述电池模块分别具有模块盖,其中,所述至少两个电池模块的模块盖机械地相互连接。在这种构造方案中,能够实现对于整个电池来说特别高的安全性。因为,多个模块的模块盖(所述模块盖能够具有例如统一地布置的伸展平面),全部耦接的模块的电连接部能够通过仅在该壳体的一个位置上的变形而分开。除此之外,在该模块内侧上的、该模块盖的伸出部(Überstand)必要时能够被减小,由此所述模块能够被安装得更加紧密,这能够显著地实现空间收益。
同样地,也能够通过下述方式实现相应的优点,即所述电池具有至少两个电池模块,其中,所述至少两个电池模块具有一个共同的模块盖。
附图说明
根据本发明的对象的其他优点和有利的构造方案通过附图进行示出,并且在下面的描述中阐述,其中,所描述的特征无论是单独还是以不同的组合都能够是本发明的对象,只要不能从文中明确得出相反的结论。在此,应当注意的是:附图仅具有描述的特征,而并非旨在以任何形式限制本发明。附图示出:
图1a 用于根据本发明的电池的电池模块的一种构造方案在正常状态中的示意图;
图1b 出自于图1a中的构造方案在具有被移置的模块盖的一种状态中的示意图;
图1c出自于图1a中的构造方案在具有被移置的模块盖的另一种状态中的示意图
图2a 出自于图1a中的构造方案在正常状态中的侧面示意图;
图2b 出自于图1a中的构造方案在具有被移置的模块盖的一种状态中的侧面示意图;
图3a 出自于图2a中的构造方案转动90°后的视角的示意图;
图3b 出自于图2b中的构造方案转动90°后的视角的示意图;
图4a用于根据本发明的电池的电池模块的另一种构造方案在正常状态中的示意图;
图4b 出自于图4a中的构造方案转动90°后的视角的示意图;
图5a 出自于图4a中的构造方案在具有被移置的模块盖的一种状态中的示意图;
图5b出自于图5a中的构造方案转动90°后的视角的示意图;
图6a 出自于图4a中的构造方案在具有被移置的模块盖的另一种状态中的示意图;
图6b 出自于图6a中的构造方案转动90°后的视角的示意图;
图7a 用于根据本发明的电池的电池模块的另一种构造方案在正常状态中的示意图;
图7b 出自于图7a中的构造方案在具有被移置的模块盖的一种状态中的示意图;
图8 电连接部与电池元件的连接。
在图1中示出了电池10的构造方案。详细地,在图1中示出了电池10的电池模块12,其中,电池10能够具有多个这样的电池模块12。能够识别出的是:该电池模块12具有多个通过在元件顶侧布置的电连接部14相互连接的电池元件16,从所述电池元件中仅仅能够识别出相应的接触区域15,所述电连接部14连接在所述接触区域处。此外,设置了在元件顶侧布置的、也能够被称为模块顶的模块盖18,其至少部分地盖住所述电池元件16。根据图1,该模块盖18被构造为两部分,并且具有板形的第一部分20和被构造为框架形的第二部分22,在该第二部分上布置了分开元件26。但是,该框架形的部分22也能够同样地被构造为板形,并且具有例如用于所述电接触区域15的相应的空隙(Aussparung),以便能够放置上(aufbringen)所述电连接部14。在此,所述电池元件16在很大程度上被所述第一部分20盖住,而所述第二部分22通过所述分开元件26仅仅盖住该电池元件16的相对小的一部分。
另外,能够识别出的是:该电连接部14包括与所述连接区域15焊接在一起的金属条24。
通过该模块盖18的构造方案在此实现的是:在预定的条件下,即在包围电池模块12的、在图1中未示出的壳体28沿该模块盖18的方向并且平行于该模块盖18的伸展平面地、延伸地变形时,或者在存在作用到该电池10上的、超出预定的临界值的并且平行于该模块盖18的伸展平面作用的加速度时,该模块盖18的至少一部分能够在至少一个电连接部14被分开的情况下相对于所述电连接部14并且平行于该模块盖18的伸展平面进行移置。在图1a)中示出了处于基础位置中的模块盖18。
在图1b)和1c)中示出的是:该模块盖18平行于该模块盖18的伸展平面进行移置,其中,至少该模块盖18的第二部分22能够二维地平行于该模块盖18的伸展方向进行移置。这能够例如通过下述方式来实现,即至少该模块盖18的部分22的质量和该模块盖18的固定与加速度的预定的临界值相适配。
在此,该模块盖18或者该模块盖18的部分22在图1b)中在箭头x的方向上,并且在图1c)中在箭头y的方向上进行移置,其中,所述箭头x指的是第一能够移置的维度,并且所述箭头y指的是第二能够移置的维度。由所述箭头x和y所搭建的平面以本领域技术人员容易理解的方式在此定义了该模块盖18的伸展平面,该伸展平面基本上与该电池元件16的元件顶侧的表面平行地取向。在此,能够识别出:通过该模块盖16的另一相应的移置(例如通过所述部分22和/或所述分开元件26)能够使所述电连接部14断开。为此,所述金属条24能够被切断,或者该金属条与所述接触区域15的连接能够被解开。
在图2或者在图2a至2b中示出了该电池10的图1a中的构造方案,其中,图2示出了局部剖视图,并且在此图2a详细地示出了该电池10以及尤其是该模块盖18的正常运行状态,并且图2b示出了具有沿着箭头x进行移置的或者在纵向上进行移置的模块盖18的状态。在此,所述模块盖18又被构造为两部分,并且包括所述第一部分20和所述第二部分22,其中,尤其是所述第二部分22被移置。在图2a中并且尤其在2b中示出的是:设置了至少一个装置30,以便在平行于该模块盖18的伸展平面移置该模块盖18的至少部分22时,增加该模块盖18在与该模块盖18的所述伸展平面成直角状的方向上到至少一个电池元件16的距离。在此示出了,所述装置30具有楔形结构。在此,分别在所述第一部分和所述第二部分中22的楔形结构的楔子31这样相互布置,使得基本上产生了波形结构。
通过该部分22的相应的移置并且因此通过该模块盖18或者该部分22的抬起,能够使所述电连接部14断开,或者能够使所述金属条24分别与至少一个接触区域15解开。根据图2a至2b,所述电连接部14或者所述元件连接器能够通过在分开元件26(也可被称为键)的下方被抬起,并且从某个高度起与所述连接端或者与所述接触区域15断开连接。
所述装置30尤其能够二维地发挥作用,即例如在该模块盖18或者部分22被横向或者纵向移置时。为此,所述楔形结构能够被构造为例如三维的楔形结构或者锯齿结构、例如棱锥式或者圆锥式地构造。这在图3a和3b中被示出,图3b示出了相对于图2转动90°后的视角。在此能够识别出:至少该模块盖18的部分22能够二维地平行于该模块盖18的伸展平面被移置。在此,图3a又示出了该电池10以及尤其是该模块盖18的正常运行状态,图3b)示出了具有在沿着方向y的箭头的方向上被移置的模块盖18或者部分22的状态。
在图4至6中示出了在所述壳体28中的电池模块12的布局,其中,图4a、5a和6a分别示出了该电池模块12的正视图,而在4b、5b和6b分别示出了侧视图,即旋转了90°的视角。
例如在车辆发生事故时,为了在各个电池元件16之间的模块平面上断开电流路径,正如这在上文中已经为根据本发明的电池10所描述的那样,在图4a中示出了:所述模块盖18在该电池模块12的剩余部分上侧向地扩展,从而使得所述模块盖在该电池模块12的剩余部分上侧向地突出出来。
如果该壳体28、例如电池壳体发生变形,正如这在图5a中所示的那样,其中,在该壳体28和电池元件16之间的距离d缩小,或者在该壳体中发生该电池模块12的偏移(正如在图6a中所示的那样),则该模块盖18或者该模块盖18突出的部分碰撞在壳体壁上,或者碰撞在额外引入的、用于改进所期望的功能的结构上。该模块盖18的紧固能够优先这样选择,使得该模块盖在前面所描述的被定义的条件下被移置,但是不会在出现在正常运行中产生的加速度(该加速度例如由加快或者降低车辆的速度引起,或者由顺利的弯道行驶引起)时被移置。
重新示出的是:该模块盖18或者该部分22被楔形结构所抬升。但是,在根据图4a至6a的构造方案中,该楔形结构只集成到该模块盖18中,从而使得所述楔形结构例如在所述电池元件16上在倾斜的滑动面32上沿着引导(entlangleiten),并且将在这个情况下能够一体地构造的模块盖18抬起。由此,又使得所述电连接部14或者所述金属条24与至少一个接触区域15分开。这在图5b和6b中被示出。
在图7a和7b中示出了电池10的另一种构造方案。在这种构造方案中,所述模块盖18又被一体地构造,并且具有楔形结构,该楔形结构能够为了抬起该模块盖18而在所述电池元件16上、例如在所述接触区域15上沿着滑动(entlanggleiten)。在此,在这个构造方案中示出了:这样实现该壳体盖18的移置,使得该壳体28的壳体盖29机械地通过该壳体盖29的或者该模块盖18的连接装置34,36 与所述模块盖28相连接,并且如此在该壳体变形时移置所述模块盖18。该模块盖18的连接装置36能够再次在该模块盖18或者该电池模块的平面上突出出来。在此,在图7b中示出了:该模块盖18的移置能够通过解开该金属条24再次导致该电连接部14的断开。
在图8中示出了电连接部14与接触区域15的连接。这种连接例如能够以简单的方式实现该电连接部14的断开。例如,电连接部能够以适合的方式通过铆钉38紧固在接触区域15上。在此,该铆钉38与所述接触区域15的连接这样被构造,使得这个连接通过该电连接部14的机械影响、例如通过发生移置的模块盖18的影响而解开。例如,该电连接部14与电池元件的连接(在图8中,例如该铆钉38与所述接触区域15的连接)能够利用预设断裂点进行设计,所述预设断裂点在预定的力作用时能够断裂,以便如此分开所述电连接部14。在此能够尤其有利的是:标准化的元件连接器变为电连接部14,从而能够实现特别低成本的制造。
Claims (10)
1.电池(10),具有至少一个电池模块(12),其中,所述电池模块(12)具有多个电池元件(16),所述电池元件通过在元件顶侧布置的电连接部(14)相互连接,其中,设置了在元件顶侧至少部分地盖住所述电池元件(16)的模块盖(18),其特征在于,在包围所述电池模块(12)的壳体(28)朝该模块盖(18)的方向并且平行于该模块盖(18)的伸展平面变形时,或者在存在作用到所述电池(10)上的、在预定的临界值之上的并且平行于该模块盖(18)的伸展平面作用的加速度时,该模块盖(18)的至少一部分能够在分开至少一个电连接部(14)的情况下相对于所述电连接部(14)并且平行于该模块盖(18)的伸展平面地移置。
2.根据权利要求1所述的电池(10),其特征在于,所述模块盖(18)能够二维地平行于该模块盖(18)的伸展方向被移置。
3.根据权利要求1或2所述的电池(10),其特征在于,设置了至少一个装置(30),以便在以平行于该模块盖(18)的伸展平面的方式移置该模块盖(18)时,增加该模块盖(18)在与该模块盖(18)的伸展平面成直角状的方向上与至少一个电池元件(16)的距离。
4.根据权利要求3所述的电池(10),其特征在于,至少一个装置(30)被构造为楔形结构,以便在以平行于该模块盖(18)的伸展平面的方式移置该模块盖(18)时,增加该模块盖(18)在与该模块盖(18)的伸展平面成直角状的方向上与至少一个电池元件(16)的距离。
5.根据权利要求3所述的电池(10),其特征在于,至少一个装置(30)被构造为波形结构,以便在以平行于该模块盖(18)的伸展平面的方式移置该模块盖(18)时,增加该模块盖(18)在与该模块盖(18)的伸展平面成直角状的方向上与至少一个电池元件(16)的距离。
6.根据权利要求1所述的电池(10),其特征在于,所述模块盖(18)朝壳体(28)的方向突出。
7.根据权利要求1所述的电池(10),其特征在于,该模块盖(18)的质量和该模块盖(18)的固定与该加速度的预定的临界值相适配。
8.根据权利要求1所述的电池(10),其特征在于,所述模块盖(18)通过具有预设断裂点的固定装置进行固定。
9.根据权利要求1所述的电池(10),其特征在于,所述电连接部(14)包括与该电池元件(16)的电连接端相连接的金属条(24)。
10.根据权利要求1所述的电池(10),其特征在于,所述电池(10)具有至少两个电池模块(12),所述电池模块分别具有模块盖(18),其中,所述至少两个电池模块(12)的模块盖(18)机械地相互连接;或者所述电池(10)具有至少两个电池模块(12),其中,所述至少两个电池模块(12)具有一个共同的模块盖(18)。
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