专利名称：储能模块的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种具有多个堆叠的扁平电池(stacked flat cells)的储能模块。
背景技术：
这种储能模块被用在多种设备中，特别是机动车。它们可被组合起来生成由若干模块组成的储能单元，该储能单元具有在每种单独情况下所需的性能特征。伴随产生的问题经常是以一种相对广泛的方式实现单个模块的互连(即它们彼此之间适当的连接)并且一般需要额外的连接零件。这也使得对应储能单元的组装更加困难。
发明内容
因此，本发明的一个目标是提供一种紧凑并可通过简便方式装配的储能模块。更进一步说，储能模块是可靠且有效率的。这个目标是通过具有权利要求1特征的储能模块实现的。根据本发明的储能模块具有互连机构，所述互连机构被形成为使得储能模块可以与相同种类的至少一个另外的储能模块机械地连接、电连接和/或交换冷却剂。换句话说， 根据本发明的储能模块已经具有了用于连接到相同种类相邻模块上所需的零件。仅需装配各互连机构就可以使储能模块在功能上彼此联接。因此，若干储能模块形成了灵活的模块化结构系统以便能够通过使用相同种类模块组装出各种不同构造的储能单元。本发明的有利实施方式在从属权利要求、说明书和附图中被提及。有利地，储能模块具有冷却扁平电池的冷却元件，其中冷却元件被布置在扁平电池之间，特别是板状的。利用布置在扁平电池间的冷却元件实现对扁平电池进行有效率的冷却是有可能的，因此即便是在常常出现热逸散的储能模块运转期间，温度范围可被维持在使储能模块能够有效使用的范围内。根据有利的实施方式，储能模块在第一侧处具有机械、电和/或冷却剂第一互连机构，其中储能模块在与第一侧相反的第二侧处分别具有机械、电和/或冷却剂第二互连机构。在该实施方式中，第一互连机构和第二互连机构被布置在关于彼此对称的位置上并互成互补的形状。第一侧的互连机构因此被形成为使得它们能够补充第二侧的互连机构，反之亦然。互连机构在空间上相对彼此被布置为使得它们的连接有可能不使用任何其他手段，特别是不使用任何额外零件。此处互连机构的构造是互补的，也就是说它们关于彼此相匹配和兼容以实现在模块之间的简单连接。此处，连接被理解为诸如是将两个相邻储能模块组合形成机械单元的机械连接。电连接被理解为诸如这种连接，其中两个相邻储能模块彼此通电以便为由两个储能模块组成的单元供能或从所述单元释放能量。冷却剂在相邻储能模块之间被交换，这简化了若干储能模块组成的单元的冷却剂系统，因为这无需独立于其他模块为每个储能模块供应冷却剂。而是，若干模块一起形成了系统——这最终就是有机械连接和电连接的情况。为了生成冷却剂系统，所介绍的储能模块的实施方式具有与相同种类模块的对应互连机构兼容的冷却剂互连机构。扁平电池堆可通过具有两个加压板的固定装置保持在一起，所述加压板与扁平电池堆的相反端面侧相关联，并通过至少一个弹性元件彼此连接。机械压力通过加压板和弹性元件协同作用被施加到扁平电池上。该压力增加了所述堆的稳定性，并且只要压力没有超过特定限制就会对使用寿命和单个扁平电池性能产生积极效果。另外，机械压力增进了扁平电池和所谓冷却元件之间的热联接(thermal coupling)，由此使得扁平电池的热逸散被更有效地散发。为了在两个相邻储能模块之间生成机械连接，加压板中的每一个可具有至少一个附接法兰(attachment flange)，储能模块通过所述附接法兰可被附接到相同种类的相邻储能模块上，特别是被附接到相同种类的相邻储能模块的其中一个加压板上。假如至少一个第一弹性元件沿着扁平电池堆第一纵向侧在两个加压板之间延伸， 而至少一个第二弹性元件沿着扁平电池堆第二纵向侧在加压板之间延伸的话，那么就可以生成均勻地作用在扁平电池堆上的压力。第一弹性元件和第二弹性元件优选地被布置在关于彼此的互补位置上，特别是在不同的高度上，以便能够以紧凑的方式将两个相同种类储能模块互连起来。为了附接弹性元件，加压板可具有布置在两个相反侧上的附接区段，其中附接区段在各加压板平面中突出超过加压板和扁平电池堆。此处的附接区段也被布置在关于彼此的互补位置上。假如至少其中一些的互连机构是插入式连接器(plug-in connector)，特别是可拆卸的话，那么两个储能模块的组装或连接可通过简单的插入方式实现，这加快了组装并减少了组装成本。通过提供可拆卸的连接，形成了较大储能单元组成部分的有缺陷模块例如可以被简单地置换。可以提供具有连接单元的储能模块，所述连接单元使扁平电池至少电互连，并特别地被形成为在与扁平电池各延伸平面垂直的平面中延伸的板。因此，连接单元形成了用于使扁平电池串联或并联地电互连的接触元件。扁平电池也可通过并联或串联互连混合的形式彼此连接。连接单元可额外地提供机械稳定性。优选地，电互连机构被布置在连接单元处，其中电互连机构被分别形成为插接头和插座。可以提供具有至少一个冷却剂管道的储能模块，所述冷却剂管道在储能模块第一侧处开放冷却剂入口并且在储能模块第二侧处开放冷却剂出口。冷却剂管道可垂直于或平行于扁平电池延伸。为了能够提供更大的冷却容量，提供多于一条的冷却管线也是可以想到的。本发明进一步涉及一种储能单元，其包括至少两个根据前述实施方式中至少一个的储能模块。储能模块可被布置成二维或三维矩阵形式，以便最优化的利用可用的结构空间。尤其地，以多维形式布置的储能单元的实施方式中，也就是说，特别是并不仅是纯串联的模块布置形式的话，那么可提供至少一个适配器机构用于将至少两个储能模块彼此连接。例如，形成各列储能模块端部部件的两个储能模块可通过这种方式被彼此连接起来。
按列布置且功能上彼此联接的储能模块的扁平电池堆可被前后一个接一个地或并置地布置。还可以想到的是具有若干储能模块的储能单元如果需要的话可具有这两种变型。在具有至少两个储能模块的储能单元实施方式中，所述储能模块的每个都包括具有两块加压板的固定装置，两个储能模块的相邻加压板可彼此机械联接，特别是通过加压板的对应附接法兰。根据本发明的具体实施方式
，本发明不仅适合应用于锂离子蓄能器/电池，而且还可被用于/用在其他的储能装置中，比如NiMH(金属氢化物镍)的储能装置/电池和/ 或电容器存储电池，特别是双层电容器电池(超级电容器(supercaps))。
此后，本发明将通过参见附图利用有利实施方式仅以示例的方式进行解释，其中图1显示的是储能模块第一实施方式的透视图；图2显示的是图1储能模块的第一侧视图；图3显示的是图1储能模块的仰视图；图4显示的是图3的详细视图；图5显示的是图1储能模块的第二侧视图；图6显示的是两个根据图1的储能模块处于非联接状态的透视图；图7显示的是两个根据图1的储能模块处于联接状态的透视图；图8显示的是两个根据图1的储能模块处于联接状态的俯视图；图9显示的是两个根据图1的储能模块处于联接状态的侧视图；图10显示的是储能模块第二实施方式的透视图；图11显示的是两个根据图10的储能模块处于非联接状态的透视图；图12显示的是两个根据图10的储能模块处于联接状态的透视图；图13显示的是两个根据图10的储能模块处于非联接状态的俯视图；图14显示的是两个根据图10的储能模块处于联接状态的仰视图；图15显示的是两个根据图10的储能模块处于联接状态的侧视图；图16显示的是储能模块第三实施方式的透视图；图17显示的是图16储能模块的侧视图。
具体实施例方式图1显示的是储能模块10的透视图，包括彼此平行地布置在电池堆12’中的多个方形电池(prismatic cells)/扁平电池12。扁平电池12可以是，例如锂离子蓄能器电池或双层电容器电池(“超级电容器”)。各个电池12中的每一个具有两个电极片(electrode tabs) 14a, 14b，它们被插入通过为之提供的互连板18的槽16。电极片14a，14b透穿过互连板18并在其自由顶侧——也就是在互连板18背离扁平电池12的侧面——，被连接到未示出的接触表面上，以便在扁平电池12间提供电接触。扁平电池12间的接触可以是，例如并联或串联，或包括并联和串联接触的混合形式。在扁平电池12中存储的电能可经插接头和对应插座分接，它们此后被简要地就称为插接器20。插接器20被布置在互连板18相反侧上。相似地，可以为数据线提供插接头/插座，但这里并未示出数据线。数据线例如能够起到的作用是传递储能模块10上的温度信息和/或关于扁平电池12电压状态的信息。平面形状、板状的冷却元件22被布置在相邻扁平电池12之间(看图幻，以便能够有效地散发掉在储能模块10运行期间所产生的热逸散，主要是在扁平电池12中。为了更好地稳定堆12’并改善热联接，扁平电池12和冷却元件22彼此可被胶粘起来。冷却元件22被导热地连接到或附接至集成在互连板18中的冷却主体23。冷却主体23经由连接件M被连接到冷却剂管线26。冷却剂管线沈中的一条，例如是冷却剂的供应管线，而另一条冷却剂管线沈是排放管线。被供应到冷却主体23的冷却剂可被导引通过被适当地形成在冷却主体23中的管道，一方面以便实行对被电流传导加热升温的互连板18的平面冷却，而另一方面以便散发掉被冷却元件22带走的扁平电池12的热逸散。冷却主体23具有未示出的槽样开口，扁平电池12的电极片Ha，14b延伸穿过所述开口从而使得电极片14a，14b能够被导引到互连板18的自由表面上。为了将扁平电池堆12’保持在一起，提供了将扁平电池堆12’的两个端面表面限制住的两个加压板观。两个加压板观被不牢固地彼此连接，这是因为由于老化以及电压状态引起扁平电池12的热效应和/或尺寸/厚度改变使得在储能模块10运行期间堆12’的厚度发生改变。因此，两个加压板观通过张力弹簧30被互连起来。设计张力弹簧30的弹性性质使得一方面保证了扁平电池堆12’充分良好的连贯性(coherence)，而另一方面还使得前述的不可避免的尺寸改变被容许到一个可接受的范围内。附接托架32被用于将张力弹簧30附接到加压板观上，其中附接托架32横向突出超过扁平电池堆12’并且每个附接托架32具有在与由扁平电池12形成的平面垂直的方向上延伸的部分32’。部分32’因此平行地偏离于堆轴A(看图2)，所述堆轴垂直于由扁平电池12形成的平面延伸穿过扁平电池堆12’的中心。在部分32’上提供适合用于附接张力弹簧30的设备。图中示出了被张力弹簧30 的钩啮合的开口 /孔。应理解到的是任何种类的附接机构可在该处被用到。更进一步说， 张力弹簧30可用任何其他适合的弹性元件代替。甚至张力弹簧30/弹性元件的数量都是任意的，并且可适应于在每个单个情况下的主导条件。最终，必要的是适合的机械压力被施加于扁平电池12上以便使堆12’稳定。另外，适度的施加压力会增加扁平电池12的性能和工作寿命。生成的压力分布应还被充分地均勻化以避免在电池12上产生过度的偏向一侧的负载。为了这个原因，在堆12’的两侧表面上都提供张力弹簧30，下面将进行介绍。但是，理论上有可能备选地提供单侧布置的弹性元件，其与另一侧上的铰链样部分相对。加压板观具有硬化肋34，与厚重的板相比，它们在维持相同稳定性的同时节省了材料和重量。额外地，装配托架36被提供在加压板观上，其起到的作用是在储能模块10 处于其安装就位位置时支撑储能模块10。安装就位位置通常对应于所示的位置，也就是互连板18被布置在顶部的位置。在特定情况下，安装就位位置也可被不同地定义。在这些情况下，需要对应更改装配托架36的布置。装配托架36中的每一个都提供有减震元件38，其在储能模块10处在安装就位位置时减弱了储能模块10被支撑于其上的承载表面的振动传递到储能模块10上。优选地， 减震元件38至少部分地由橡胶、塑料材料和/或其他适合的弹性材料制成。在储能模块10的组装好状态下，其重量因而分别地搁靠在减震元件38和装配托架36上。对应选择在此处提供减震元件38的弹性性质，如果减震元件38只是向下突出超过加压板观很小程度的话(图2中几乎看不出来)，弹性是足够的。备选地或额外地，在组装好状态下与储能单元 10接触的承载表面/装配表面装配点可在与它们相关的减震元件38的区域中被精确地升高。因此加压板观不仅具有将堆12’保持在一起的功能，而且还起到经装配托架36和减震元件38支撑整个储能模块10的结构性元件的作用。如图1和2中可被看到的，减震元件38主要起到的作用是减弱承载表面/装配表面在竖直方向上的振动。但是这并不是说横向振动不会被减弱。因为储能单元10仅经由减震元件38接触到承载表面/装配表面，因此由于减震元件38至少部分地由电绝缘材料制成，所以储能单元10和承载表面/装配表面的电断联能通过简单的方式实现。为了能够安全可靠地组装储能模块10，在其两个对侧提供了加压板观，其具有突出超过电池堆12’的附接法兰40。附接法兰40能够额外地将储能模块10附接到另外的承载零件和/或相邻的储能模块10上，下面将进行介绍。储能模块10具有若干连接机构，它们是为了将储能模块10机械连接到其环境、电接触以及供应冷却剂。机械连接机构包括——如已经提到的一一附接法兰40以及装配托架36和与所述装配托架相关联的减震元件38。电连接可由插接器20完成。而连接到冷却剂系统是经由冷却剂管线沈的冷却剂连接器42，42’实现的。此处的冷却剂连接器42’被设计成使得它们可被插入到相邻储能模块10的对应冷却剂连接器42中(并且反之亦然)，以便在冷却剂管线沈之间形成连接。冷却剂连接器42，42’、附接法兰40和插接器20在空间上被布置成使得储能模块 10有可能连接到电池堆12’的两个相反侧表面上，所述储能模块的连接装置至少与连接器 42，42’，20是相同类型的。因此，冷却剂管线沈在与互连板18平行偏离的平面中垂直于堆轴A延伸。图2显示的是图1储能模块10的左侧视图，堆12’由备选布置的扁平电池12和冷却元件22组成的结构可被清楚地看到。电极片14a，14b和冷却元件22面向互连板18 的端部分别具有凹部44和44’，它们被用于容纳前述的在储能模块10运转期间单个零件的相对移动。凹部44，44’额外地用于容纳所用零件的制造公差。进一步说，在图2中可以看到加压板观的装配托架36在横向上从对应加压板观的各平面升高。图3显示的是图1储能模块10的仰视图。该视图分别清晰地表明了装配托架36 和减震元件38的定位位置。这些零件的每一个都被布置在对应加压板观的外侧；但是，它们被定位在关于堆轴A的不同地点。下加压板观的装配托架36/减震元件38被布置得比上加压板观的装配托架36/减震元件38更靠外——因此更远离堆轴A。反过来，在分别相对的加压板观的对应(互补)地点处提供凹进46，它们被形成以用于容纳相邻储能电池 10的减震元件38。如图1中可以看到的，凹进46不仅被提供在加压板观的边缘中，而且还在肋34的一部分中。结合图3，要进一步被提及的是冷却剂连接器42不仅横向突出超过电池堆12’而且还超过了加压板28的附接托架32，以便简化冷却剂管线沈的连接。
图3中扁平电池堆12的左侧被在加压板观之间延伸的分隔板48保护起来。分隔板48的设计可在图4中更清楚地看到，该图显示的是图3的详细视图。分隔板48具有凹部44”和弯头50，一方面，它们为分隔板48带来稳定性。而另一方面，分隔板48由此还获得了弹性的性质，允许加压板观发生相对移动。原则上，有可能设计出可以省去张力弹簧30的分隔板48。那么分隔板48具有对应的弹性性质，将加压板观保持在一起。在这种情况中，要保证尺寸适合并且设计对应地使分隔板48附接到加压板观上。不同于所示的实施方式，其中分隔板48仅存在于堆12’的左侧，分隔板48可以被提供至电池堆12’的两个自由侧。这在分隔板48被作为置换张力弹簧30的弹性元件提供的情况中是尤其有优势的。除此之外，分隔板48还具有作为一种阻隔物(bullhead)作用的额外功能，特别是着火时，它在相邻储能模块10之间具有保护的效果。因此，原则上分隔板48仅被提供在每个储能模块10的一侧上就足以实施这一功能。分隔板48还借助被成角部分52被连接到一些冷却元件22的方式增加了电池堆 12’的机械稳定性。由此局限了冷却元件22的横向活动能力使得电池堆12’稳定。并没有完全地禁止在分隔板48和设有成角部分52的各冷却元件22之间的相对移动。因此，成角部分52不是简单的角，而是具有S形特征以便由于电池堆12’的厚度变化而允许扁平电池 12横向移动到一定程度。因此，作用于单个扁平电池12上的机械压力受单个冷却元件22 介绍过的实施方式和分隔板48共同作用的影响。作用于电池12上的压力可进而——正如已经提到过的——对它们的工作寿命和效率产生积极的影响。图5显示的是储能模块10的另一侧视图。所示的侧面与图2中所示的扁平电池堆12’的侧面相反。图5的侧视图清晰地表明了分隔板48没有覆盖住电池堆12’的整个侧表面。张力弹簧30在下区域和上区域中延伸；这就是为什么电池堆12的外壳在这里可以被省去的原因。应注意的是张力弹簧30——因此还有附接托架32和对应的部分32’——分别被布置得比相对侧(图2、处的更靠上或更靠下，也就是说更靠近互连板18 (在安装就位位置中通常在顶部)和更靠近减震元件38 (在安装就位位置中通常在底部)。该互补构造能够实现节省空间地连接两个储能模块10。图6清楚地表明了同类型的两个储能模块10可以如何地被组合形成储能单元。为了这一目的，首先要将两个储能模块10彼此紧挨着布置一如所示一通过这种方式使得右储能模块10在图2中所示的一侧面对左储能模块10在图5中所示的一侧。两个储能模块10的对应侧是互补的，也就是说它们彼此补充/彼此匹配。两个储能模块10现在仅需被朝着彼此移动直到冷却剂连接器42，42’被分别连接到相邻储能模块10上各自的互补冷却剂连接器42’和42上即可。因为在两个储能模块10彼此面对的侧面上的张力弹簧30 被布置在互补的位置上——也就是在不同高度上——因此模块10可被彼此拉近。相反地， 两个储能模块10的附接法兰40位于同一高度上，这意味着有可能将相邻模块10在一个平面中的加压板观机械连接起来。通过将两个模块10拉近到一起，相邻模块10的插接器20 也发生互相的接触，所述插接器彼此相对并具有互补的形状，这意味着两个模块10的电接触也得到了保证。在储能模块10所示的实施方式中，冷却剂连接器42，42’被设计成在没有任何另外的零件和/或组装步骤是必须的情况下即可产生流体密封的连接。对经由插接器20进行的电接触也是相同的。仅有附接法兰40必须通过螺栓或类似的附接机构被互连起来。要理解到的是附接法兰40——以及冷却剂连接器42，42’和插接器20——可具有插入式连接装置。反之亦然，例如，螺栓连接装置和/或互补的连接零件可被提供用于额外固定连接装 8 42,42'，20。图7显示的是两个互连的储能模块10，现在形成了储能单元M。除了固定附接法兰40以外的组装均已完成。张力弹簧30互补的布置使得储能单元M具有紧凑的设计。储能单元M具有两个并置定位的电池堆12’，也就是说两个堆12’的堆轴A被布置成关于彼此平行地偏离。位置互补形状互补的插接器20和冷却剂连接器42，42’的构造保证了储能模块10 安全可靠地连接以形成储能单元M。要理解到的是任何数量的储能模块10都可被组合起来以便能够提供满足每个单个情况下存在的需求的储能单元M。但是此处，单个的储能模块10不是必须仅被布置成列(一维的布置形式)，这是因为通过适合的适配器件有可能将若干列、尤其是若干平行的列相连。多列的储能单元M就具有二维扩展(2D矩阵)。位于一列储能模块10端部的适配器件例如，可具有用于冷却剂管线沈的180°曲率的管件。更进一步说，适配器件可包括用于将一列储能模块10的最后一个插接器20连接到相邻列的第一个插接器20上的电导引。甚至，可以通过简单的方式实现储能模块10的三维布置(3D矩阵)，以便例如尽可能有效率地用储能模块10填充可用的结构空间。在这种情况下，需要用于各个平面之间冷却剂连接装置和电连接装置的对应适配器件。根据在若干平面上要连接的储能模块10的构造和数量，可提供额外的间隔件或载体区段以便使储能单元M稳定。图8显示的是图7储能单元M的俯视图。因为在储能单元M的这个特殊构造中，不提供并置的储能模块10列，图8中单个储能模块10的减震元件38每个都处于顶部和底部位于相同高度处。相同形式的储能模块10然后就能够布置成仅离所示储能模块10 某一距离/某一偏移。如果减震元件38被布置在图3中所示的构造中的话，所提及的问题就不会发生。备选地，可以为相邻列的储能模块10提供减震元件38，所述储能模块在两侧都具有减震元件38并且被布置得更靠近彼此，因此减震元件可被引入所示模块10的凹进 46中，其中所述凹进46位于各加压板观的中间区域中。图8进一步显示的是位置互补形状互补的插接器20的构造。可以看出左储能模块10的右插接器20被插入/接入到右模块10的左插接器20中以保证可靠的电接触。冷却剂连接器42，42’具有对应的互补构造。冷却剂连接器42比冷却剂连接器42’略长，并且横向突出超过对应的互连板18。因此冷却剂连接器42可以至少部分地被滑动至相邻储能模块10的冷却剂连接器42，。图9显示的是储能单元M的侧视图，用于说明位置互补的附接托架32的构造。附接托架32被形成在各加压板观的左侧在空间上接近附接法兰40，在本图示中不能看到的部分32’被布置在所述附接托架上作为张力弹簧30的附接点。左附接法兰40位于近似在加压板观的中间高度上。另外的附接法兰40被提供在各自加压板观的右侧，所述附接法兰40也被布置在中间高度上用以连接到相邻加压板洲的左附接法兰40上。右附接托架32分别位于加压板观的上下边缘区域中，使得相邻加压板观的左附接托架32能够啮合在右附接托架32和右附接法兰40之间的空间中。相邻储能模块10的张力弹簧30在储能单元M组装好的状态下基本上位于竖直平面中，所述竖直平面是由相邻加压板观附接法兰40的横向接触表面限定而成并且所述部分32，也位于其中。图10显示的是储能模块的另一实施方式10’。其中，储能模块10’不同于储能模块10之处在于冷却剂管线沈不是分别地平行于扁平电池12和冷却元件22或加压板观延伸，而是垂直于它们延伸。因此它们平行于张力弹簧30延伸。更进一步说，插接器20不被布置在互连板18的与扁平电池堆12’侧表面相对应的一侧上，而是在平行于加压板观延伸的侧面上突出超过互连板18。由于前面所述的插接器20和冷却剂管线沈和冷却剂连接器42，42’的布置形式，提供了两个相邻储能模块10’的连接装置，其中在每种情况下它们的加压板观的其中一个都与另一个相对，如图11中所示。储能模块10’的加压板观、扁平电池堆12’和张力弹簧30的构造在其他方面都基本对应于储能模块10的对应零件。如已经提到的，图11清楚地表明了储能模块10’以何种方式结合在一起形成了储能单元M’。在图12中从不同的视角显示出结果。图12显示的是也可由两个储能模块10’生成紧凑的储能单元54’。由于位置互补的附接托架32的布置，正如已经关于储能模块10介绍过的，另外的储能模块10’可以容易地以节省空间的方式被横向结合到储能单元M上。在图12中所示的储能单元54’中，附接法兰40的构造需要与储能单元M的情况略有不同的附接方式。但是，该附接方式可以通过诸如小板的简单方式实现，所述小板通过四个螺栓被固定到相邻附接法兰40上进而将它们保持在一起。横向相邻的储能单元54’ 也可被固定到附接法兰40上。图13再次显示了为了形成紧凑而可靠的储能单元54’怎样设计储能模块10’面向彼此的侧部。相邻储能模块10’的减震元件38被布置在互补位置。另外，互连板18的插接器20被布置在两个扁平电池堆12’的中间平面中，其包括堆轴A。冷却剂连接器42， 42’也被构造成形状互补和位置互补。与储能模块10的状况相比，冷却剂连接器42’比冷却剂连接器42突出超过电池堆12’更远。基于电极片14a，14b和槽16的定向，可以认识到两个储能模块10’的电池堆12’ 被布置成一前一后。换句话说，两个电池堆12’具有公共堆轴A。图14显示的是储能单元54’的仰视图。左储能模块10’的减震元件38突出进入与右储能模块10’的那些与减震元件相关联的凹进46中(也看图13)，反之亦然。相邻模块10’的张力弹簧30定位在竖直平面中，所述竖直平面平行地偏离堆轴A并与图像平面成竖直延伸。图15显示的是储能单元54’的侧视图，也就是扁平电池堆12’侧表面之一上的视图。与储能模块10的冷却元件22相比，储能模块10’的冷却元件22不具有任何凹部44’。 要理解的是如果需要的话是可以提供凹部的。更进一步说，冷却元件22中每一个在它们背离互连板18的下端具有端部部分22’，所述端部部分22’与各冷却元件22成直角延伸。因此，扁平电池12也可被从下方冷却。冷却元件22功能相似的侧部22”横向包围一部分扁平电池12。
相邻加压板观的每一个装配托架36邻接在与之相对的加压板观上，以保证储能模块10’之间的距离恰当并且另外给整体布置更大的稳定性。图16显示的是储能模块的另一实施方式10”。在储能模块10”中，冷却剂管线 26——如图1的储能模块10的情况那样——平行于扁平电池12和冷却元件22延伸，即垂直于堆轴A延伸。但是，储能模块10”除了固定到加压板观上的减震元件38之外，还具有额外的减震元件38’，其经由装配托架36’连接到单个的冷却元件22上。在图16中，可以看到的是所述减震元件38’被设在电池堆12’可见的左侧表面处。减震元件38’起到了作为另外支撑点的作用，实际上这并不主要意味着在支撑表面支撑起储能模块10”的重量。这个额外的支撑点事实上起到的作用是改变固定状态下储能模块10”的固有频率。假如储能模块10” 例如被安装在车辆中的话，那么模块10”的固有频率可通过提到的额外支撑点改变，从而使得能够引起恼人噪声以至损伤的共振事件可被减少。换句话说，储能模块10”及其环境之间的联接特性通过额外的支撑点而被改变。联接通过数量和/或构造适合的额外减震元件 38’及它们的空间分布得到优化。例如，根据储能模块10”的电池堆12’和其他零件的构造和尺寸可以进行修正。此处支撑表面/装配表面的频率特性和构造也是相关的。在储能模块10”中——如图17中可以看到的——减震元件38’被设在电池堆12’ 的两侧表面上。减震元件38’被装配在各种冷却元件22上，因此减震元件38’在电池堆 12’变化的“高度”上展现出它们的效用。冷却元件22的装配托架36’从电池堆12’横向突出，因此不是必须在电池堆12’ 的区域中提供用于容纳减震元件38’的对应凹进。电池堆12’因此基本对应于储能模块 10，10’的电池堆12’。带有被固定于其上的减震元件38’的装配托架36’因此仅形成了对应冷却元件22的额外“横向伸长部”。这些伸长部也可以是单独的零件，所述零件例如为了调节储能单元10与支撑表面的联接而被可拆卸地/依次地连接到特定冷却元件22上。如同减震元件38 —样，减震元件38’也主要被用来减弱来自下方的振动，即减弱或部分吸收平行于其纵轴(柱体轴(cylinder axis))的振动。这不排除与所述纵轴垂直的振动，它们也被减弱到一定的程度。减震元件38，38’基本是相同的结构。但对于特定的应用可以提供不同设计的减震元件38，38’，特别是涉及它们的尺寸大小和弹性性质的不同设计。图17显示的是储能模块10”的侧视图，至少在一定程度上能够看到位于电池堆 12’后侧表面的减震元件38’，这在图16中不能看到。在储能模块10”中，冷却元件22以及电极片14a，14b分别设有凹部44’和44，用于补偿特别是互连板18和电池堆12’之间的
竖直距离变更。要理解到的是仅分别基于储能模块的实施方式10，10'，10"中之一和基于储能单元实施方式M，54'中之一所已经介绍过的各种方面和细节可被随机地与各其他实施方式相组合生成适于每个单个情况下存在的需求的产品。储能模块10，10'，10"的模块化设计能够快速便宜地使储能单元适于每个情况下存在的需求。这一方面是通过模块10，10'，10"的外部形状的设计，而另一方面是通过连接器20，42，42' ,40的成套/互补位置及其形状互补的构造实现的。附图标记列表
10,10'，10〃 储能模块12扁平电池12' 电池堆14a, 14b 电极片16 槽18互连板20插接器22冷却元件22'端部部分22〃 侧部23冷却主体24连接件26冷却剂管线28加压板30张力弹簧32附接托架32'部分34 肋36,36' 装配托架38,38' 减震元件40附接法兰42,42' 冷却剂连接器44，44'，44〃 凹部46 凹进48分隔板50 弯头52成角部分54,54' 储能单元A 堆轴
权利要求
1.一种储能模块，其具有多个堆叠的扁平电池(12)，其中，储能模块具有互连机构 (20,40,42,42')，所述互连机构被形成为使得储能模块可以与相同种类的至少一个另外的储能模块机械地连接、电连接和/或交换冷却剂。
2.根据权利要求1的储能模块， 其特征在于，储能模块在第一端面侧具有机械、电和/或冷却剂第一互连机构00，40，42，42')，其中，储能模块在与第一端面侧相反的第二端面侧处具有机械、电和/或冷却剂第二互连机构(20,40,42,42')，并且其中，第一互连机构(20,40,42,42')和第二互连机构(20，40， 42,42')被布置在关于彼此对称的位置上并形成互为互补的形状。
3.根据权利要求1或2的储能模块， 其特征在于，扁平电池堆(1 被具有两个加压板08)的固定装置( ，30)保持在一起，所述两个加压板与扁平电池堆(12')的相反端面侧相关联，并通过至少一个弹性元件(30)彼此连接。
4.根据权利要求3的储能模块， 其特征在于，每一个加压板08)具有至少一个附接法兰(40)，储能模块通过所述附接法兰可被附接到相同种类的另外的储能模块上。
5.根据权利要求3或4的储能模块， 其特征在于，至少一个第一弹性元件(30)沿着扁平电池堆(12')的第一纵向侧在两个加压板 (28)之间延伸，其中，至少一个第二弹性元件(30)沿着扁平电池堆(12')的第二纵向侧在两个加压板08)之间延伸，其中，第一弹性元件(30)和第二弹性元件(30)优选地被布置在关于彼此互补的位置上，特别是在不同的高度上。
6.根据权利要求5的储能模块， 其特征在于，加压板08)具有布置在两个相反侧上用于附接弹性元件(30)的附接区段(32， 32')，其中，附接区段(32，32')在各加压板08)的平面中突出超过加压板08)和扁平电池堆(12')，其中，附接区段(32，32')被布置在关于彼此互补的位置上。
7.根据在前至少一个权利要求的储能模块， 其特征在于，至少一些所述互连机构(20，40，42，42')是插入式连接器，所述连接器特别是可拆卸的。
8.根据在前至少一个权利要求的储能模块， 其特征在于，储能模块具有连接单元(18)，所述连接单元使扁平电池(1 至少电互连，并且所述连接单元特别地被形成为在与扁平电池(1 的各延伸平面垂直的平面中延伸的板。
9.根据权利要求8的储能模块， 其特征在于，电互连机构00)被布置在连接单元(18)处，其中，电互连机构00)被分别形成为插接头和插座。
10.根据在前至少一个权利要求的储能模块， 其特征在于，储能模块具有至少一个冷却剂管道(26)，所述冷却剂管道在储能模块的第一端面侧处开口到冷却剂入口 G2，42')中并在储能模块的第二端面侧处开口到冷却剂出口(分别是 42'和 42)中。
11.根据权利要求10的储能模块， 其特征在于，冷却剂管道06)垂直于或平行于扁平电池(12)延伸。
12.根据在前至少一个权利要求的储能模块， 其特征在于，冷却元件02)被布置在扁平电池(12)之间。
13.一种储能单元，包括至少两个根据至少一个在前权利要求所述的储能模块(10， 10' ，10")。
14.根据权利要求13的储能单元， 其特征在于，储能模块(10，10'，10")能被布置成二维或三维矩阵形式。
15.根据权利要求13或14的储能单元， 其特征在于，具有至少一个适配器机构，其用于将至少两个储能模块(10，10'，10")彼此连接。
16.根据权利要求13至15中至少一个的储能单元， 其特征在于，按列布置且功能上彼此联接的储能模块(10，10'，10")的扁平电池堆(1 可被前后一个接一个地布置。
17.根据在前权利要求之一的储能单元， 其特征在于，按列布置且功能上彼此联接的储能模块(10，10'，10")的扁平电池堆(12')可被并排地布置。
18.储能单元，具有至少两个根据权利要求3至6中至少一项所述的储能模块(10， 10'，10")，其中，两个储能模块(10，10'，10")的加压板08)彼此机械联接。
全文摘要
本发明涉及一种具有多个堆叠的扁平电池的储能模块。储能模块具有互连机构，所述互连机构被形成为使得储能模块可以与相同种类的至少一个另外的储能模块机械地连接、电连接和/或交换冷却剂。
文档编号H01M2/10GK102203979SQ200980143509
公开日2011年9月28日 申请日期2009年9月30日 优先权日2008年9月30日
发明者D·尼德尔, M·米歇利奇, R·温舍, U·耶德尔 申请人:玛格纳E-汽车系统有限两合公司