[发明专利]用于电池组电池和电池组模块的补偿元件

说明书

本发明涉及用于电池组电池和电池组模块的补偿元件。本发明涉及一种电池组电池，其包括至少一个电极堆（12a、12b、12c、12d）和至少一个补偿元件（14a、14b、14c、14d、14e、14f），其中在所述至少一个电极堆（12a、12b、12c、12d）与所述电池组电池（10）的外壳（16）或第二电极堆（12a、12b、12c、12d）之间引入所述补偿元件（14a、14b、14c、14d、14e、14f），其中所述补偿元件（14a、14b、14c、14d、14e、14f）被设计为使得所述补偿元件（14a、14b、14c、14d、14e、14f）的厚度根据所述电池组电池（10）的充电状态和/或根据所述电池组电池（10）的老化状态来调整。

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求的前序部分所述的电池组电池、电池组模块、用于运行所述电池组电池和电池组模块的方法和设备。

背景技术

DE 10200902508 A1示出了一种电池组，该电池组由至少两个并排放置的电池组电池组成，这些电池组电池在它们之间构造有中间空隙。该中间空隙以多孔的并且可变形的补偿元件来填充，用于给这些电池组电池调温。该补偿元件具有泡沫塑料。

公知的是：泡沫塑料在一定的情况下使电池组电池在运行状态下保持在其安装位置。泡沫塑料的越来越大的尺寸导致体积效率降低。

DE 102012223562 A1示出了一种电池组，该电池组具有外壳并且具有至少两个在外壳中沿着电池组的纵向一个接一个地布置的电池组电池。可弹性变形的补偿元件压入在这些电池之间。

发明内容

本发明的出发点是具有至少一个电极堆和至少一个补偿元件的电池组电池。该电池组电池例如可以是锂离子电池组电池。该电池组电池被外壳包围，该外壳可以构造为硬壳或软壳。

按照本发明规定：在该至少一个电极堆与外壳或第二电极堆之间引入该补偿元件，其中该补偿元件的厚度取决于电池组电池的充电状态。充电状态可以通过英文术语“State of Charge （SOC）”定量地来表征。SOC值包括0%至100%的值域。例如，当SOC值为0%时，补偿元件的厚度最大。还有利的是，补偿元件的厚度取决于电极堆的老化状态。最大老化状态也被称作“End of Life （EOL）”。例如，当电池组电池达到“EoL”的状态时，补偿元件的厚度最小。优选地，电池组电池的在老化过程期间造成的膨胀通过补偿元件来补偿。补偿元件的厚度应被理解为补偿元件沿电极堆的堆叠方向的延伸。本发明的优点是：针对电池组电池，相对于电池组电池的取决于其运行状态或者老化状态的膨胀过程设置起作用的并且可靠的补偿元件。

本发明的其它有利的实施方式是从属权利要求的主题。

如果补偿元件具有弹性材料，则该补偿元件可以任意地变形。弹性材料例如可以是弹性体、尤其是橡胶。通过这种补偿元件可以有效地对膨胀进行补偿，该膨胀在充电过程期间周期性地并且随着电池组电池的不断老化而出现。由此，能避免电极堆在运输期间或者在运行时的磨损或损坏。还可以通过经优化的压力来有利地影响电池的老化特性。

例如规定：补偿元件以空心体的形式加载有冷却剂。冷却剂例如可以以液体或气体、优选地液体的形式来设置。经此，能够有利地实现对电池组电池的有效的并且非常快速的冷却。因此，有效地保护电池组电池以防电极堆在运行状态下的过热。

按照本发明的另一方面规定：一个电池组模块由至少两个电池组电池和至少一个补偿元件构成，在至少一个电池组电池与该电池组模块的外壳或第二电池组电池之间引入该补偿元件。该补偿元件被设计为使得补偿元件的厚度取决于电池组电池的充电状态。还有利的是：补偿元件的厚度取决于电池组电池的老化状态。补偿元件优选地可以使电池组电池在运输或运行状态期间固定在其安装位置。可设想的是，设置在电池组模块中的补偿元件类似于上面描述的在至少一个电池组电池中的补偿元件地来实施。因此，在电池组模块中的电池组电池可以设计得有补偿元件或者没有补偿元件。