[发明专利]电池装置以及具有电池装置的机动车

说明书

本发明涉及一种电池装置(10)，其包括壳体(20)和多个电池元件(30)，所述多个电池元件彼此并排地布置在由壳体(20)形成的容纳空间(V)中，电池装置(10)还包括用于电池元件(30)的至少一个分离单元(40)，其中，在容纳空间(V)中，在两个相邻的电池元件(30)之间分别布置有一个分离单元(40)，其中，相应的分离单元(40)以能够相对于壳体(20)在预定的运动方向(B)上在预定的距离范围(D)内运动的方式被支承。

技术领域

本发明涉及一种电池装置，其包括壳体和多个电池元件，所述多个电池元件彼此并排地布置在由壳体形成的容纳空间/容积中。此外，该电池装置还具有用于电池元件的至少一个分离单元，其中，在两个相邻的电池元件之间的容纳空间中分别布置有一个分离单元。本发明还涉及一种具有相应电池装置的机动车。

背景技术

这种电池装置例如可以设计为用于机动车或飞机的驱动电池。因此，电池装置例如可以被构造为高压电池或者高压电池的电池模块。本发明意义上的“高压”尤其是指交流电压情况下的约30V至约1kV或直流电压情况下的约60V至约1.5kV的工作电压。为了提供电能，即例如为了驱动机动车，电池装置在此通常具有多个、即两个或更多个电池元件。与此相应地，电池元件例如可以被构造为包括多个电池单体的单个电池模块或者被构造为单个电池单体。为了形成电池装置，电池元件以已知的方式布置在壳体中并且例如彼此串联或并联连接。如前所述，这些电池元件在壳体容纳空间中彼此并排地、即堆叠地布置并且因此形成所谓的单体组(Zellstapel)。

所述分离单元通常被安装或布置在电池元件之间。如在文献DE 10 2018 204 420A1中所描述的那样，这种分离单元例如能够构成为剪切壁。这种剪切壁尤其可以用于电池装置的结构增强或例如用作保护壁，例如用作防火壁。

然而，这种分离单元也可以用于减少或减慢电池元件或电池装置的老化速度。也就是说，电池元件通常形状不稳定。也就是说，电池元件中的每个可能由于尤其是在充电或放电过程中出现的内力而变形。由此产生电池元件的容纳空间变化。这种过程也称为所谓的“膨胀”或“呼吸”。为了防止在膨胀时电池元件相对彼此挤压或者移动，电池元件例如可以固定在壳体中，并且借助于所述分离单元彼此分隔。然而，通过在电池元件之间固定或在使用刚性和非柔性的分离单元时，尤其在膨胀或吸气时可能导致相应的电池元件的夹住或压入。由此，加速了相应的电池元件的老化速度。为了延长电池装置的使用寿命，由现有技术已知用于在电池元件之间实现弹性的或柔性的分离单元的方法。

例如文献DE 10 2016 201 604 A1公开了，在电池模块的两个固定的或者刚性的分隔壁之间分别布置有电池单体，其中，在第一电池单体和与第一电池单体相邻的分隔壁之间布置有可柔性变形的第一补偿元件，并且在第二电池单体和与第二电池单体相邻的分隔壁之间布置有可柔性变形的第二补偿元件。在此，第一补偿元件和第二补偿元件具有不同的变形常数值。

然而，在此情况下，必须事先准确地确定各平衡元件的各变形边缘，以便能够减慢电池元件或电池装置的老化过程。

此外，文献WO 2017/055161 A1公开了一种具有壳体和电化学的电池单体的电池模块，所述电池单体以堆叠的方式并排布置在壳体中。在此，弹性元件布置在两个相邻的单体之间。当单体例如在充电或放电过程期间膨胀时，这些弹性元件为电池单体中的每个提供预定的压缩力。

然而在此可能导致单体或分离单元的不受控的移动，从而例如挤压或压缩壳体中的各个电池单体。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池装置，该电池装置实现了各个电池元件的膨胀或呼吸，同时避免一个电池元件被其它电池元件压缩或挤压。

该目的通过独立权利要求的主题来实现。本发明的有利的改进方案通过从属权利要求、以下描述以及附图公开。

本发明基于以下认识，即上述目的可以借助动态的单体辅助装置、即分离单元来实现，该分离单元被设计为能够相对于壳体运动。