密封電池單元的密封元件、用于制造其的模制本體及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于密封牽引用電池的電池單元的密封元件、一種用于制造該密封元件的模制本體以及一種用于制造該密封元件的方法，借助于該密封元件，機動車輛的純電力驅動的電池模塊的電池單元(“牽引用電池”)可以相對于對電池單元進行冷卻的冷卻介質、具體是冷卻水而密封，以避免電池單元通過冷卻介質而發生電氣短路。
【背景技術】
[0002]US 2010/0285346 A1披露了一種電池模塊，其中電池單元各自被插入金屬凹座內，冷卻介質可以圍繞該金屬凹座流動。金屬凹座具有側向地突出的凸緣，其中凸緣通過蓋件被壓在外殼上，以便防止冷卻介質在凸緣處從該外殼流出，經過電池單元。
[0003]需要不斷提高電池模塊的效率而不增加其故障率。
【發明內容】
[0004]本發明的目標是指明使電池模塊具有高效率和低故障率成為可能的措施。
[0005]該問題根據本發明是通過具有如下述1所述的特征的密封元件、具有如下述7所述的特征的模制本體和具有如下述9所述的特征的方法來解決的。在下述2_4、6、8和10限定了本發明的優選改進，這些改進可以各自單獨地或組合地構成本發明的一個方面。
[0006]1.一種用于對機動車輛的純電力驅動的電池模塊(34)的電池單元(18)進行密封的密封元件，該密封元件具有:
[0007]一個第一密封盤(12)，該第一密封盤基本上被安排在一個平面中，以用于在一個呈框架形式的外殼(32)與一個第一附接框架(44)之間以密封方式形成附接，
[0008]—個第二密封盤(14)，該第二密封盤在距該第一密封盤(12) —距離處基本上被安排在一個平面中，以用于在呈框架形式的該外殼(32)與一個第二附接框架(46)之間以密封方式形成附接，以及
[0009]多個接納凹座(16)，這些接納凹座將該第一密封盤(12)連接到該第二密封盤(14)上并且具有空心設計，以用于在各自的情況下容納一個電池單元(18)，
[0010]其中該第一密封盤(12)和該第二密封盤(14)以及這些接納凹座(16)是由一種常見的密封材料一件式制造而成的。
[0011]2.如上述1所述的密封元件，該接納凹座(16)在該第一密封盤(12)中形成一個第一貫通開口(20)和/或在該第二密封盤(14)中形成一個第二貫通開口(22)。
[0012]3.如上述1或2所述的密封元件，該第一密封盤(12)和該第二密封盤(14)被安排成基本上彼此平行，其中這些接納凹座(16)被安排成基本上垂直于該第一密封盤(12)并垂直于該第二密封盤(14)。
[0013]4.如上述1至3所述的密封元件，該接納凹座(16)是以基本上空心圓柱形方式來構型的，以便容納被構型成圓形單元的電池單元(18)。
[0014]5.一種用于機動車輛的純電動驅動的電池模塊，該電池模塊具有:一個基本上呈框架形式的外殼(32)，其中該外殼(32)具有一個第一周向端面(36)和背離該第一周向端面(36)指向的一個第二周向端面(38);—個如上述1至4之一所述的密封元件(10)，其中該密封元件(10)用該第一密封盤(12)周向地壓在該第一端面(36)上，并且用該第二密封盤(14)周向地壓在該第二端面(38)上；多個電池單元(18)，這些電池單元各自插入到一個接納凹座(16)中；一個第一附接框架(44)，該第一附接框架連接到該外殼(32)上，其中該第一密封盤(12)以一種形成密封的方式被壓在該外殼(32)與該第一附接框架(44)之間；一個第二附接框架(46)，該第二附接框架連接到該外殼(32)上，其中該第二密封盤
[14]以一種形成密封的方式被壓在該外殼(32)與該第二附接框架(46)之間；用于將對這些電池單元(18)進行冷卻的冷卻介質引入該外殼(32)的一個入口(40);以及用于將該冷卻介質從該外殼(32)排出的一個出口(42)。
[0015]6.如上述5所述的電池模塊，該電池單元(18)以一種平坦方式、具體地用壓力配合的方式被該接納凹座(16)所容納。
[0016]7.一種用于制造如上述1至4之一所述的密封元件(10)的模制本體，該模制本體具有
[0017]—個第一基板(26)，該第一基板用于對該第一密封盤(12)的背向該第二密封盤
(14)指向的一個第一表面定界，
[0018]—個第二基板(28)，該第二基板用于對該第二密封盤(14)的背向該第一密封盤
(12)指向的一個第二表面定界，
[0019]多個芯本體(30)，這些芯本體連接到該第一密封盤(12)和/或連接到該第二密封盤(14)上，以便在這些接納凹座(16)中形成一個空腔。
[0020]8.如上述7所述的模制本體，該芯本體(30)、具體地所有這些芯本體(30)能夠以一種可反復分開的方式連接到該第一基板(26)上或連接到該第二基板(28)上。
[0021]9.一種用于制造如上述1至4之一所述的密封元件(10)的方法，該方法使用如上述7或8所述的模制本體(24)，其中
[0022]將這些芯本體(30)和該第一基板(26)與該第二基板(28)的朝著彼此指向的內面涂覆一種實質上液體的密封材料，
[0023]使得該密封材料固化成一種凝固狀態，
[0024]將該第一基板(26)和/或該第二基板(28)從這些芯本體(30)松脫開，
[0025]將該第一基板(26)與該第一密封盤(12)松脫并且將該第二基板(28)與該第二密封盤(14)松脫，其中將這些芯本體(30)與該第一基板(26)和/或與該第二基板(28)從這些接納凹座(16)中拉出。
[0026]10.如上述9所述的方法，其中通過將該模制本體(24)浸入實質上液體的密封材料中來實施對該第一基板(26)、該第二基板(28)以及這些芯本體(30)的涂覆。
[0027]根據本發明，提供了一種用于對機動車輛的純電力驅動的電池模塊的電池單元進行密封的密封元件，該密封元件具有:第一密封盤，該第一密封盤基本上被安排在一個平面中、以用于在呈框架形式的外殼與第一附接框架之間以密封的方式形成附接；第二密封盤，該第二密封盤在距該第一密封盤的一距離處基本上被安排在一個平面中，以用于在呈框架形式的外殼與第二附接框架之間以密封的方式形成附接；以及，多個接納凹座，這些接納凹座將該第一密封盤連接到該第二密封盤上并且具有空心設計，以用于在各自情況下容納一個電池單元，其中該第一密封盤和該第二密封盤以及這些接納凹座是由常見的密封材料一件式制造而成的。
[0028]可以將呈框架形式的外殼安排在這些密封盤之間，其結果是，在外殼與以三維方式形成的密封元件之間形成冷卻介質(具體是冷卻水)可以流過來冷卻容納在接納凹座中的電池單元的體積。在本上下文中，有可能僅提供兩個有待密封的密封點。一個密封點可以沿著外殼的呈框架形式的輪廓形成在該外殼與該第一密封盤之間，并且第二密封點可以沿著外殼的呈框架形式的輪廓形成在該外殼與該第二密封盤之間。結果是，有可能僅用單個密封元件相對于冷卻介質密封多個電池單元。由此降低了安裝花費。具體而言，與密封每個單獨的電池單元相比較，能夠降低電池單元未充分密封的風險。密封面可以提供在密封單元不會受到例如由公差引起的部件偏移的不利影響的區域中。密封盤和外殼的壁厚可以被選擇成足夠大，從而甚至在部件相對于外殼不精確地取向的情況下實現足夠高的密封水平。由此，能夠降低由于冷卻介質進入電池單元內引起的電池單元的故障率。電池單元的電極可以在接納凹座的同一側上或不同側上突出，并且能夠使用電接觸裝置容易地形成電接觸而不會使冷卻介質到達這些電極并且能夠使其不引起短路。
[0029]此外，電池單元的形成電池單元的外側表面的單元壁不與冷卻介質直接接觸。其結果是，電池單元通過接納凹座的密封材料與冷卻介質間隔開。由于密封材料可能(具體地作為接納凹座的一部分)具有小的材料厚度，所以電池單元與冷卻介質之