儲能模塊以及用于儲能模塊的固定裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于供電裝置的儲能模塊（1），特別是為機動車供電，該儲能模塊包括多個存儲電池（10），這些存儲電池通過牽條（40-42）被緊固在兩個端板（30，35）之間，其中，所述儲能模塊（1）構(gòu)造成用以插裝和鎖緊在至少一個固定的鎖緊撐架（44）上，所述兩個端板（30，35）中的至少一個包括與該端板（30，35）可回轉(zhuǎn)地和/或可移動地連接的鎖緊元件（47），以及，借助所述鎖緊元件（47）的可回轉(zhuǎn)的和/或可移動的運動，該鎖緊元件（47）能夠與所述鎖緊撐架（44）鎖緊。
【專利說明】儲能模塊以及用于儲能模塊的固定裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于供電裝置的儲能模塊，特別是為機動車供電，該儲能模塊包括多個存儲電池，這些存儲電池通過牽條被緊固在兩個端板之間。另外，本發(fā)明還涉及一種用于儲能模塊的固定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在通常被稱作電池組/蓄電池的機動車的供電裝置中大多使用多個儲能模塊用于驅(qū)動車輛，例如電動車或者混合動力車。各儲能模塊典型地由多個堆疊的棱柱形存儲電池組成。各個單體的存儲電池包含電化學(xué)的電池組電池單元。堆疊起來的單體存儲電池大部分情況下通過機械的端板和牽條被緊固構(gòu)成儲能模塊。除了將模塊彼此進行機械固定之夕卜，端板和牽條還特別用于防止運行過程中在布置于模塊內(nèi)部的電化學(xué)電池單元內(nèi)出現(xiàn)的氣體壓力變化導(dǎo)致的變形。
[0003]儲能模塊裝配在供電裝置內(nèi)，特別是為機動車供電。通常這一點是利用緊固件予以實施，例如利用螺栓。為了實現(xiàn)螺栓與儲能模塊之間的連接，迄今為止是在儲能模塊上設(shè)置一些突起部。緊固件插入并穿過這些突起部并且由此例如能夠裝配在機動車內(nèi)。這些突起部超過儲能模塊伸出并因此以不利的方式擴大了儲能模塊的結(jié)構(gòu)空間。另外，這種利用螺栓和螺母的緊固方法在裝配中是很耗費的。圖7示出了儲能模塊的一種非本發(fā)明的螺旋連接。如在此所示出的那樣，在該傳統(tǒng)的方法中，突起部106超過端板30伸出。螺栓101作為緊固件插進這個突起部106中。此螺栓101借助螺旋連接105而固定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是，提供一種用于供電裝置的儲能模塊，該儲能模塊能夠以簡單的方式制造并且可以在結(jié)構(gòu)空間盡可能小的情況下被簡單而可靠地緊固。另外，本發(fā)明的目的是提供一種用于該儲能模塊的相應(yīng)的固定裝置。
[0005]上述目的通過各獨立權(quán)利要求的特征組合得以實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求對本發(fā)明的一些有益設(shè)計加以說明。
[0006]因此這個目的通過一種用于供電裝置的儲能模塊得以實現(xiàn)，特別是為機動車供電，該儲能模塊包括多個存儲電池，這些存儲電池通過牽條被緊固在兩個端板之間，其中，所述儲能模塊構(gòu)造成用以插裝和鎖緊在至少一個固定的鎖緊撐架上，所述兩個端板中的至少一個包括與該端板可回轉(zhuǎn)地和/或可移動地連接的鎖緊元件，以及，借助所述鎖緊元件的可回轉(zhuǎn)的和/或可移動的運動，該鎖緊元件能夠與所述鎖緊撐架鎖緊。
[0007]借助于本發(fā)明的鎖緊元件，儲能模塊能夠以最簡單的方式例如固定在車身內(nèi)。鎖緊撐架優(yōu)選豎直地從車身中伸出。因此儲能模塊可以由上部插裝到鎖緊撐架上。利用僅僅一個手柄就使鎖緊元件回轉(zhuǎn)和/或移動，由此在端板與鎖緊撐架之間產(chǎn)生力鎖合的和/或形狀鎖合的連接。在優(yōu)選的實施結(jié)構(gòu)中，兩個端板的每一個上分別設(shè)置有一個鎖緊元件。相應(yīng)地，于是對于兩端板中的每一個端板都具有一個鎖緊撐架。由于省掉了螺旋連接，那么裝配費用便得到明顯減少。
[0008]在有益的構(gòu)造設(shè)計中規(guī)定:鎖緊元件包括一夾緊面。特別是該夾緊面被如此地設(shè)置，即，使它在回轉(zhuǎn)或者移動到鎖緊撐架上的一個鎖緊突起部下面之后便夾緊。特別是，該鎖緊突起部構(gòu)造成鎖緊銷。鎖緊突起部下面的這種夾緊可以實現(xiàn)特別是一種自鎖的和/或無間隙的鎖緊。
[0009]另外有益地規(guī)定:在鎖緊元件與端板之間設(shè)置有一彈簧。該彈簧沿鎖緊運動的方向?qū)︽i緊元件加載。特別是如此地設(shè)置所述鎖緊元件，使得在儲能模塊插裝到鎖緊撐架上之后鎖緊元件借助彈簧力而卡接咬合。此處特別是采用拉力彈簧。
[0010]另外有益地規(guī)定:端板包括至少一個用于插入鎖緊撐架的槽口。通過這個槽口，在鎖緊撐架與儲能模塊或者端板之間產(chǎn)生一種形狀鎖合的連接。特別是，這一個槽口或者這多個槽口構(gòu)造成通孔。配合安置于通孔內(nèi)的鎖緊撐架防止了儲能模塊在垂直于鎖緊撐架的所有方向上的移動。特別是，在端板的上端部和下端部分別設(shè)置一個槽口，特別是通孔。
[0011]在特別優(yōu)選的實施結(jié)構(gòu)中，端板構(gòu)造成雙殼式的。在這種情況下，鎖緊元件位于兩個殼件之間。在裝配狀態(tài)中，同樣優(yōu)選固定撐架至少部分地在兩個殼件之間延伸。特別是，所述槽口或者通孔從外部通入到兩殼件之間的中間空隙之內(nèi)。作為可選方案，端板構(gòu)造為鋁壓鑄件。
[0012]另外，優(yōu)選鎖緊元件構(gòu)造成偏心輪(偏心轉(zhuǎn)動件)。特別優(yōu)選所述偏心輪通過一旋轉(zhuǎn)軸與端板可旋轉(zhuǎn)地連接。所述旋轉(zhuǎn)軸優(yōu)選平行于牽條的牽拉方向設(shè)置。在采用上述拉力彈簧的情況下，該拉力彈簧在旋轉(zhuǎn)軸的一側(cè)作用于偏心輪上。夾緊面在所述旋轉(zhuǎn)軸的另一側(cè)構(gòu)造在偏心輪上。通過這種方式尤其是可以實現(xiàn)夾緊的自鎖。
[0013]另外，本發(fā)明還包括一種固定裝置，其包括至少一個上文所介紹的儲能模塊和至少一個用以插裝儲能模塊的鎖緊撐架。在本發(fā)明的儲能模塊的范圍內(nèi)所描述的有益設(shè)計可相應(yīng)有益地應(yīng)用于本發(fā)明的該固定裝置。
[0014]特別是規(guī)定:鎖緊撐架在一端部上與一個設(shè)備、特別是與殼體或者車身固定連接。在此，鎖緊元件被這樣地設(shè)置，即，使得所述鎖緊元件的夾緊面從下部接靠鎖緊撐架的朝向固定端部的面。特別是，所述夾緊面從下部接靠鎖緊突起部或者鎖緊銷的朝向所述鎖緊撐架的固定端部的那一側(cè)。儲能模塊在裝配狀態(tài)中優(yōu)選以其底側(cè)配合安置于殼體或者車身上。由此，儲能模塊向下的進一步運動被卡阻。夾緊面與鎖緊撐架、特別是與鎖緊突起部相互作用，防止儲能模塊沿著平行于鎖緊撐架的方向抬升。另外，通過夾緊面的這種設(shè)置方式可以實現(xiàn)一種自鎖的和無間隙的鎖緊。鎖緊突起部或者鎖緊銷優(yōu)選垂直于鎖緊撐架和/或平行于水平方向延伸。
[0015]另外，優(yōu)選規(guī)定:鎖緊元件和鎖緊撐架、特別是鎖緊突起部構(gòu)造為用于自鎖夾緊。該自鎖夾緊一方面以下述方式得到支持(輔助)，即，夾緊面從下部接靠鎖緊突起部的朝向鎖緊撐架的固定端部的面。另一方面，對于偏心輪的情況，所述自鎖通過夾緊面的幾何構(gòu)造以及通過偏心輪的旋轉(zhuǎn)軸的設(shè)置得以實現(xiàn)。
[0016]另外，有益地規(guī)定:鎖緊撐架構(gòu)造為用以插裝多個上下堆疊的儲能模塊。為此，所述鎖緊撐架構(gòu)造得長于一個儲能模塊的高度。另外，鎖緊撐架為此包括優(yōu)選多個上下相疊設(shè)置的鎖緊突起部。在上下堆疊的儲能模塊之間，優(yōu)選可以往鎖緊撐架上插裝一個隔板。于是類似于端板，該隔板同樣包括用于將鎖緊撐架插入的槽口或者通孔。[0017]鎖緊撐架特別是構(gòu)造成直桿或直板，或者包括兩個平行的、有間隔的板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下文將參照附圖詳細闡述本發(fā)明。附圖中:
[0019]圖1為本發(fā)明的儲能模塊的按照所有實施例的存儲電池；
[0020]圖2為本發(fā)明的儲能模塊的第一實施例，裝滿了存儲電池；
[0021]圖3為本發(fā)明的固定裝置的按第二實施例的細部視圖；
[0022]圖4為本發(fā)明的固定裝置的按第三實施例的細部視圖；
[0023]圖5為本發(fā)明的固定裝置的按第四實施例的細部視圖；
[0024]圖6為本發(fā)明的固定裝置的按第五實施例的細部視圖；和
[0025]圖7為儲能模塊的傳統(tǒng)的、非本發(fā)明的螺旋連接方式。
【具體實施方式】
[0026]下文將借助圖1至6對本發(fā)明進行更加詳細的闡述。圖7示出的是儲能模塊的傳統(tǒng)的、非本發(fā)明的螺旋連接方式。
[0027]在圖1中可以看到儲能模塊I的單體棱柱形的存儲電池10的透視圖，該儲能模塊的總體將在稍后示出。存儲電池10典型地包括一塊或者多塊單體的電化學(xué)電池單元，該電池單元在此處所選擇的視圖中位于存儲電池10的內(nèi)部而看不到。存儲電池10在正面13上具有第一極性的連接端子11和第二極性的連接端子12。在圖中未示出的該存儲電池10的背面14上未設(shè)置連接端子。連接端子11、12之一，典型的情況下為存儲電池的正極，可以與存儲電池10的殼體電連接。由于在本發(fā)明的儲能模塊I中多個存儲電池10至少堆疊成一個序列、彼此相繼地布置，所以至少是相對置的主平面15、16設(shè)有電絕緣材料。在圖1中所示出的實施例中，膠粘薄膜20被貼覆到主平面15、16上。
[0028]在根據(jù)圖2的本發(fā)明的儲能模塊中，各存儲電池10被設(shè)置在例如一個存儲電池序列中。使用端板30和牽條40、42對堆疊成一個序列的存儲電池進行緊固。未示出的第二端板與示出的端板30相對設(shè)置。各端板也被稱作壓板。
[0029]在圖2中，根據(jù)第一實施例的端板構(gòu)造成鋁壓鑄板。在端板30內(nèi)部設(shè)置有一鎖緊元件47。為了固定儲能模塊1，將該儲能模塊插裝在鎖緊撐架44上。然后鎖緊元件47為了固定儲能模塊I而與鎖緊撐架44配合作用。將在后繼附圖中對鎖緊機構(gòu)的確切構(gòu)造進行詳細說明。
[0030]借助圖3對本發(fā)明的固定裝置100的第二實施例加以闡述。相同或者功能相同的部件在所有的實施例中配有同樣的附圖標記?？梢钥吹阶鳛閮δ苣KI的沖壓彎曲件的端板30以及兩個牽條40、42。儲能模塊I設(shè)立于殼體或者車身43上。
[0031]鎖緊撐架44從車身43垂直向上延伸。鎖緊撐架44以其下部的、固定的端部45與車身43相連接。從鎖緊撐架44上垂直地伸出一個鎖緊突起部(構(gòu)造成鎖緊銷46)。鎖緊銷46沿牽條40至42的牽拉方向延伸。
[0032]儲能模塊I被套裝到鎖緊撐架44上。與此同時鎖緊撐架44穿過端板30。按相應(yīng)方式，在蓄能模塊I的相對置的一側(cè)上設(shè)有一個鎖緊撐架44，該鎖緊撐架穿過另一個端板35。[0033]端板30具有兩個槽口(構(gòu)造成通孔55)。兩個通孔55位于端板30的上端部和下端部。鎖緊撐架44穿過這些通孔55延伸。
[0034]鎖緊元件(構(gòu)造成偏心輪47 )安裝在端板30上。偏心輪47包括一個夾緊面48并且借助旋轉(zhuǎn)軸49與端板30可旋轉(zhuǎn)地連接。旋轉(zhuǎn)軸49平行于牽條40至42的牽拉方向延伸。圖中示出的是儲能模塊I的鎖緊狀態(tài)。這里，呈弧形構(gòu)造的夾緊面48位于鎖緊銷46下面。另外，設(shè)置有一個拉力彈簧52。該拉力彈簧52的一端與端板30固定連接。該拉力彈簧52的另一端作用在偏心輪47上。拉力彈簧42對偏心輪47如此地加載，即，使得夾緊面48被壓向鎖緊銷46。另外，在偏心輪47上設(shè)有一個手柄51。在儲能模塊I套裝到鎖緊撐架44上之前，安裝人員拉住手柄51。因此拉力彈簧52承載拉力以及夾緊面48向左轉(zhuǎn)動。一旦儲能模塊I被套裝到鎖緊撐架44上，安裝人員便可釋放手柄51，拉力彈簧52使夾緊面48向右轉(zhuǎn)動。通過這種方式在夾緊面48與鎖緊銷46之間產(chǎn)生了夾緊。為防止拉力彈簧52過度延伸，在端板30上設(shè)置有一止擋50。
[0035]圖4示出的是本發(fā)明的固定裝置100的第三實施例。相同或者功能相同的部件在所有的實施例中配有同樣的附圖標記。在該第三實施例中，端板30(相對置的端板35也完全一樣地)構(gòu)造成雙殼式的。在圖4中可以看到端板30的上殼件53。此處無法看到相應(yīng)的下殼件。該下殼件與上殼件平行地位于內(nèi)側(cè)面。例如內(nèi)殼構(gòu)造成如同圖3中的端板30那樣。
[0036]在圖4中，上殼件53的一部分被繪制成透明的，從而可以看到鎖緊機構(gòu)。在上殼件53與下殼件之間構(gòu)成有一個空腔。鎖緊機構(gòu)設(shè)置在這個空腔內(nèi)。特別是，兩個通孔55通入到所述空腔之中，因而鎖緊撐架44可以穿插通過該空腔。
[0037]圖5示出的是本發(fā)明的固定裝置100的第四實施例。相同或者功能相同的部件在所有的實施例中配有同樣的附圖標記。在圖5中，帶有雙殼式端板30、35的兩個儲能模塊I上下相疊地設(shè)置在一個鎖緊撐架44上。為此，鎖緊撐架44構(gòu)造得較長并且包括兩個鎖緊銷46。有一塊隔板54位于兩個儲能模塊I之間。該隔板54同樣包括通孔55，從而隔板54同樣可以插裝到鎖緊撐 架44上。
[0038]圖6示出的是本發(fā)明的固定裝置100的第五實施例。相同或者功能相同的部件在所有的實施例中配有同樣的附圖標記。完全如同第一實施例中那樣，這里在該第五實施例中端板30也構(gòu)造成鋁壓鑄件。然而在此，如同在實施例2至4中那樣，鎖緊撐架44包括兩塊有間隔的、平行對置的、縱向延伸的板。鎖緊銷46在鎖緊撐架44的這兩塊板之間延伸。因此偏心輪47同樣也嵌置于這兩塊縱向延伸的板之間。
[0039]附圖標記列表
[0040]I儲能模塊
[0041]10存儲電池
[0042]11第一極性連接端子
[0043]12第二極性連接端子
[0044]13正面
[0045]14背面
[0046]15主平面
[0047]16主平面[0048]20膠粘薄膜
[0049]30端板
[0050]35端板
[0051]40牽條
[0052]42牽條
[0053]43殼體/車身
[0054]44鎖緊撐架
[0055]45固定的端部
[0056]46鎖緊突起部/鎖緊銷
[0057]47鎖緊元件/偏心輪
[0058]48夾緊面
[0059]49旋轉(zhuǎn)軸
[0060]50止擋
[0061]51手柄
[0062]52拉力 彈簧
[0063]53上殼件
[0064]54隔板
[0065]55槽口
[0066]100固定裝置
[0067]101螺栓
[0068]105螺紋連接
[0069]106突起部
【權(quán)利要求】
1.用于供電裝置的儲能模塊(1)，特別是為機動車供電，該儲能模塊包括多個存儲電池(IO )，這些存儲電池通過牽條(40-42 )被緊固在兩個端板(30，35 )之間， 其中，所述儲能模塊(I)構(gòu)造成用以插裝和鎖緊在至少一個固定的鎖緊撐架(44)上， 其中，所述兩個端板(30，35 )中的至少一個包括與該端板(30，35 )可回轉(zhuǎn)地和/或可移動地連接的鎖緊元件(47)，以及 其中，借助所述鎖緊元件(47)的可回轉(zhuǎn)的和/或可移動的運動，該鎖緊元件(47)能夠與所述鎖緊撐架(44)鎖緊。
2.如權(quán)利要求1所述的儲能模塊，其特征在于:所述鎖緊元件(47)包括夾緊面(48)，其中，該夾緊面(48)能夠回轉(zhuǎn)和/或能夠移動到所述鎖緊撐架(44)上的鎖緊突起部(46)下面，特別是鎖緊銷下面。
3.如前述權(quán)利要求之任一項所述的儲能模塊，其特征在于:在所述鎖緊元件(47)與所述端板(30，35)之間設(shè)有彈簧(52)，其中，該彈簧(52)設(shè)置為用于支持所述鎖緊元件(47)的可回轉(zhuǎn)的和/或可移動的運動以便與所述鎖緊撐架(44)鎖緊。
4.如前述權(quán)利要求之任一項所述的儲能模塊，其特征在于:所述端板(30，35)包括至少一個用于插入所述鎖緊撐架(44)的槽口(55)，特別是至少一個通孔。
5.如前述權(quán)利要求之任一項所述的儲能模塊，其特征在于:所述端板(30，35)由兩個殼件(53)構(gòu)成，其中，所述鎖緊元件(47)設(shè)置在所述兩個殼件(53)之間。
6.如前述權(quán)利要求之任一項所述的儲能模塊，其特征在于:所述鎖緊元件(47)構(gòu)造成偏心輪。
7.如權(quán)利要求6所述的儲能模塊，其特征在于:所述偏心輪(47)通過一旋轉(zhuǎn)軸(49)與所述端板(30，35)連接。
8.固定裝置(100)，其包括至少一個如前述權(quán)利要求之任一項所述的儲能模塊(I)和至少一個用以插裝該儲能模塊(I)的鎖緊撐架(44)。
9.如權(quán)利要求8所述的固定裝置，其特征在于:所述鎖緊撐架(44)在一端部(45)處與一個設(shè)備(43)、特別是殼體或者車身固定連接，其中，所述鎖緊元件(47)的夾緊面(48)從下部接靠所述鎖緊撐架(44)的、特別是所述鎖緊突起部(46)的朝向固定的該端部(45)的面。
10.如權(quán)利要求8或9之任一項所述的固定裝置，其特征在于:所述鎖緊元件(47)和所述鎖緊撐架(44)、特別是所述鎖緊突起部(46)構(gòu)造成用于自鎖夾緊。
11.如權(quán)利要求8至10之任一項所述的固定裝置，其特征在于:所述鎖緊撐架(44)構(gòu)造成用以插裝多個上下堆疊的儲能模塊(I)。
【文檔編號】H01M2/10GK103430346SQ201280012497
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月12日
【發(fā)明者】H·格斯曼 申請人:寶馬股份公司