[发明专利]容纳装置、电池以及机动车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电池电芯的电极组件的容纳装置、一种电池以及一种机动车辆。所述电池电芯优选是锂离子电池电芯。

背景技术

用于电池电芯的电极的容纳装置在使用中的形式为所谓的硬壳(＝Hardcase)。这样的容纳装置可以包括壳体(＝Can)，该壳体由金属制成并且呈棱柱形，该棱柱形具有底面、侧壁和与底面对置的开口。位于棱柱形壳体中的电池电芯也被称作棱柱形电池电芯。

与壳体相匹配，硬壳具有盖子(＝Cap Plate)。该盖子在制造过程中与壳体焊接，例如通过激光焊接。壳体的侧壁的壁厚在这里通常在0.4mm到1.5mm之间，该盖子一般具有0.6mm到2mm的厚度。

在硬壳中，电池电芯的电极被实施为电极卷包，其中，电极通过设置在电极之间的隔离物隔开。电极卷包在这里被实施成使得阳极的一部分在一边伸出而阴极的一部分在另一边伸出，并且伸出部分用作集流体的连接片。集流体与绝缘地被引导穿过盖子中的开口的端子连接。

硬壳提供良好的保护免受外部影响(特别是、但不仅仅是锂离子电芯对于该外部影响是敏感的)，比如湿气、冲击、渗透或者空气。

作为硬壳的替代实施方式，已知这样的电池电芯，它们的电极被具有涂层的金属薄膜包裹。具有被金属薄膜包裹的电极的电池电芯也被称作软包电芯(Pouch Cell)。电极可以是由电极对构成的电极堆栈或者电极卷包。相对于硬壳，软包电芯使得电池电芯所占体积的更大部分能够用活性材料填充。

公开文献DE 10 2008 010 837 A1和要求所述公开文献优先权的国际申请WO 2009/103522 A1描述了一种具有电池壳体的锂离子高压电池。电池壳体包括壳体下部和壳体上部，壳体上部可以外领式地套装到壳体下部上。在这里，在壳体下部与壳体上部之间可设有密封件，该密封件将壳体密封并且用于将各壳体部分相互固定。设置在电子结构单元上并且通过壳体下部中的切口向外伸出的高压插头允许受控地从电池提取或者向电池供给能量。该电子结构单元在这里用于电芯电压监测、电池控制和/或用作保险元件。

用于产生交变电压的高功率电池系统常常包括也称作逆变器的反向换流器，该反向换流器具有在并联电流支路上串联设置的功率开关。如果这种电池系统的逆变器包括三个或更多的并联电流路径，那么电池系统可以被设计成直接用于向适合于产生扭矩的机器馈电以驱动混合动力汽车或者电动汽车。这样的电池系统也被称作牵引电池系统或者简称为牵引电池。

在这里，在功率开关中，以寄生电感形式储存在电池中的能量的一部分在开断过程中被转换成热量。这通过冷却作用来抵制。

发明内容

根据本发明，提供一种容纳装置、一种电池以及一种机动车辆。该容纳装置适合用于至少一个电极组件，其中，该容纳装置包括金属壳体和盖子，它们分别具有棱柱形状，该棱柱形状具有底面、侧壁和与底面对置的开口。在这里，盖子的底面比壳体的底面大，大的程度至少相当于壳体的侧壁的壁厚。该容纳装置的特征是，在壳体或者盖子的开口的边缘上设有用于测量至少一个测量参数的装置，其中，测量参数是电压和/或电流强度和/或温度。

通过盖子和壳体的相应的棱柱形状以及盖子的相对于壳体底面相应更大的底面，可以将盖子外领式地套装在壳体上。因此，在将电极组件设置在壳体中之后，可以通过套上盖子并且然后密封来容易地封闭壳体，其中，电极组件的端子可以在盖子与壳体之间在测量装置的两侧被绝缘地向外引出，从而可以简单地将测量装置与端子连接。

在一种实施方式中，在测量装置的两侧，在所述边缘上可以设有切口，以便能够更加容易地将电极组件的端子向外引出。

在切口中可以设有绝缘件，该绝缘件适合于使通过切口被向外引出的端子与壳体和/或盖子电绝缘。于是可以容易地使端子与容纳装置绝缘。

根据本发明介绍的电池包括位于根据本发明介绍的容纳装置中的至少一个电极组件。在这里，壳体借助于盖子被密封，并且电极组件的端子在盖子与壳体之间被绝缘地向外引出。

在电池的一种实施方式中，电极组件的每个电极可以具有条状极耳(＝Tab)，其中，相同极性的电极的条状极耳分别可以被连接成一个端子。这是一种特别简单的实现电池端子的方式。

附加地或者替代地，电极组件可被卷绕成多层式包装薄膜。包装薄膜有利地用作一个电池层。

壳体可以借助于激光焊接或者借助于纳米成型技术(＝Nano Moulding Technology，“NMT”)与盖子连接。这些是简单且有效的封闭形式。