能量存储装置.pdf

本发明涉及一种能量存储装置(1)，该能量存储装置用于供电、尤其是用于机动车的供电，该能量存储装置包括至少一个第一能量存储模块(11)和至少一个设置在第一能量存储模块(11)上的第二能量存储模块(12)，每个能量存储模块(11、12)包括两个端板(2)和多个在所述端板(2)之间夹紧的存储单元(10)，第一能量存储模块(11)的至少一个端板(2)用至少一个第一螺钉(13)固定，并且第二能量存储模块(12)的至少一个端板(2)用至少一个第二螺钉(14)固定，并且在第一螺钉(13)的螺钉头(15)中构成内螺纹(20)，并且第二螺钉(14)拧入第一螺钉(13)的螺钉头(15)中。

权利要求书1.  能量存储装置(1)，该能量存储装置用于供电、尤其是用于机 动车的供电，该能量存储装置包括至少一个第一能量存储模块(11) 和至少一个设置在第一能量存储模块(11)上的第二能量存储模块 (12)，每个能量存储模块(11、12)包括两个端板(2)和多个在所 述端板(2)之间夹紧的存储单元(10)，第一能量存储模块(11)的 至少一个端板(2)用至少一个第一螺钉(13)固定，并且第二能量存 储模块(12)的至少一个端板(2)用至少一个第二螺钉(14)固定， 并且在第一螺钉(13)的螺钉头(15)中构成内螺纹(20)，并且第二 螺钉(14)拧入第一螺钉(13)的螺钉头(15)中。 2.  按权利要求1所述的能量存储装置，其特征在于：第一能量存 储模块(11)的每个端板(2)用至少两个第一螺钉(13)固定，并且 第二能量存储模块(12)的每个端板(2)用至少两个第二螺钉(14) 固定，各第二螺钉拧入第一螺钉(13)的螺纹头(15)中。 3.  按上述权利要求任一项所述的能量存储装置，其特征在于：在 第一螺钉(13)的螺钉头(15)中构成用于旋转第一螺钉(13)的同 心于内螺纹(20)的内多边形(21)。 4.  按上述权利要求任一项所述的能量存储装置，其特征在于：第 一螺钉(13)包括凸肩(18)，该凸肩(18)贴靠在第一能量存储模块 (11)的端板(2)上，并且第二能量存储装置(12)的端板(2)贴 靠在第一螺钉(13)的螺钉头(15)上。 5.  按上述权利要求任一项所述的能量存储装置，其特征在于：在 第一能量存储装置(11)与第二能量存储装置(12)之间设置中间底 部(22)。 6.  按权利要求4和5所述的能量存储装置，其特征在于：中间底 部(22)夹入第一螺钉(13)的螺钉头(15)与第二能量存储模块(12) 的端板(2)之间。 7.  按权利要求5或6所述的能量存储装置，其特征在于：在中间 底部(22)上设置冷却装置。 8.  按上述权利要求任一项所述的能量存储装置，其特征在于：第 一螺钉(13)包括具有外螺纹的下区域(16)和在螺钉头(15)与下 区域(16)之间的没有螺纹的中间区域(17)。 9.  按权利要求8所述的能量存储装置，其特征在于：螺钉头(15) 的外径大于中间区域(17)和下区域(16)的其它外径。 10.  按上述权利要求任一项所述的能量存储装置，其特征在于： 第一螺钉(13)拧入能量存储装置(1)的壳体(9)中。 11.  能量存储装置(1)，该能量存储装置用于供电、尤其是用于 机动车的供电，该能量存储装置包括至少一个能量存储模块(11)和 至少一个固定在第一能量存储模块(11)上的构件，能量存储模块(11、 12)包括两个端板(2)和多个在所述端板(2)之间夹紧的存储单元 (10)，能量存储模块(11)的至少一个端板(2)用至少一个第一螺 钉(13)固定，并且上述构件用至少一个第二螺钉(14)固定，并且 在第一螺钉(13)的螺钉头(15)中构成内螺纹(20)，并且第二螺钉 (14)拧入第一螺钉(13)的螺钉头(15)中。

说明书能量存储装置
技术领域
本发明涉及一种用于供电、尤其是用于机动车供电的能量存储装 置。该能量存储装置由至少两个能量存储模块组成。在每个能量存储 模块中，多个存储单元在两个端板之间彼此张紧。
背景技术
在用于机动车供电的通常称作为电池组的装置中，大部分情况下 安装多个能量存储模块用于驱动车辆例如电动车辆或者混合动力车 辆。相应的能量存储模块按典型的方式由多个堆叠的棱柱形的存储单 元构成。各存储单元包含电池组的电化学单元。由各存储单元构成的 堆叠大部分情况下通过机械的端板和拉锚(Zuganker)夹紧成能量存 储模块。互除了模块彼此的机械固定之外，端板和拉锚相还尤其用于 抵制由于气压改变而产生的变形，所述气压改变在运行时在设置在模 块内部中的电化学单元中产生。
发明内容
本发明的目的是提出一种能量存储装置，在该能量存储装置中， 在成本有利地制造和装配的情况下，多个能量存储模块重量优化地、 运行可靠地和碰撞可靠地组装。
该目的通过独立权利要求的特征组合解决。从属权利要求描述本 发明的有利的结构。
因此，该目的通过一种用于供电、尤其是用于机动车供电的能量 存储装置解决，该能量存储装置包括至少一个第一能量存储模块和至 少一个设置在第一能量存储模块上的第二能量存储模块。每个能量存 储模块包括两个端板和多个在所述端板之间夹紧的存储单元。存储单 元通常构成棱柱形的，并且在能量存储模块中相继堆叠。在能量存储 模块中可以仅设置一排存储单元或者可以设置多排平行的能量存储单 元。各存储单元又包含多个电气学单元。能量存储模块用螺钉固定。 螺钉插过端板。用于固定下方的第一能量存储模块的螺钉称作为“第 一螺钉”。设置在该第一能量存储模块上的第二能量存储模块用所谓的 “第二螺钉”固定。按本发明，在第一螺钉的螺钉头中构成内螺纹。第 二螺钉拧入第一螺钉的螺钉头中的内螺纹中。按本发明，上方的能量 存储模块的端板也可以直接安装到下能量存储模块的端板上。上方的 能量存储模块在此与第一螺钉的螺钉头螺纹连接。按本发明在各能量 存储模块之间不需要承载性的中间底部并且在壳体中尤其不需要用于 连接第二能量存储模块的结构。因此得到尤其是用于机动车的能量存 储装置的成本有利的、装配优化的且重量优化的结构。
优选规定，大于两个的能量存储模块重叠地设置。每个能量存储 模块与处于下方的能量存储模块的螺钉头螺纹连接。
尤其优选每个端板用至少两个螺钉固定。最下方的能量存储模块 (第一能量存储模块)的端板优选与壳体或者承载结构螺纹连接。
另外优选规定，在第一螺钉的螺钉头中构成内多边形。该内多边 形同心于螺钉头中的内螺纹地设置。通过内多边形用相应工具能将第 一螺钉拧入。
另外优选规定，第一螺钉包括凸肩。该凸肩贴靠在第一能量存储 模块的端板之一上。第二能量存储模块的端板贴靠在第一螺钉的螺钉 头上。尤其是第一螺钉包括具有外螺纹的下区域和在下区域与螺钉头 之间的中间区域。螺钉头优选具有大于中间区域和下区域的外径。因 此上面提到的凸肩在从螺钉头至中间区域的过渡部上构成。
另外优选规定，在第一能量存储模块与第二能量存储模块之间设 置中间底部。该中间底部不是用作为第二能量存储模块的唯一的承载 结构。中间底部例如用于支承冷却装置。该冷却装置安装到中间底部 上并且用于冷却第二能量存储模块。另外中间底部可以用作为在两个 能量存储模块之间的简单的绝缘。优选中间底部夹入第一螺钉的螺钉 头与第二能量存储模块的端板之一之间。中间底部优选也用于将各能 量存储模块支承在壳体上并且从而用于稳定能量存储装置。
在优选的结构中，第一螺钉和第二螺钉相同，使得能使用尽可能 多的相同部件。也可以不使用地保留在第二螺钉的螺钉头中构成的内 螺纹。
在能量存储模块的端板中优选构成垂直的通孔，第一或第二螺钉 插入这些通孔中。这些通孔优选延伸通过端板的整个高度，使得第一 或第二螺钉完全容纳在端板中。
另外本发明包括一种用于供电、尤其是用于机动车供电的能量存 储装置，该能量存储装置包括至少一个能量存储模块和至少一个固定 在第一能量存储模块的构件，该能量存储模块包括两个端板和多个在 所述端板之间夹紧的存储单元，能量存储模块的至少一个端板用至少 一个第一螺钉固定，并且该构件用至少一个第二螺钉固定，并且在第 一螺钉的螺钉头中构成内螺纹，并且第二螺钉(14)拧入第一螺钉的 螺钉头中。需要固定的构件优选是盖子、保护盒或控制单元。螺钉与 在能量存储模块堆叠情况下相同地构成。
附图说明
本发明其它的详情、特征和优点由后续说明和附图得到。其中：
图1显示按本发明实施例的能量存储装置的能量存储模块，
图2显示按本发明实施例的能量存储装置的能量存储模块的单个 存储单元，
图3显示按本发明实施例的能量存储装置的详细剖视图，并且
图4显示用在按本发明实施例的能量存储装置中的螺钉。
具体实施方式
下面借助于图1至4描述能量存储装置1的实施例。能量存储装 置1至少由一个第一能量存储模块11和一个设置在该第一能量存储模 块11上的第二能量存储模块12组成。两种能量存储模块11、12同样 构成。图1显示两种能量存储模块11、12之一。
在按图1的能量存储模块11、12中，多个存储单元10相继设置。 按图1，两个排4、5分别设有六个存储单元10。这个装置仅是示例。 也可以仅一个排4例如设有16个存储单元10。相继堆叠的存储单元 10设置在两个端板2之间。端板2也称作为压力板。端板2通过三个 拉锚相互连接。如果仅设置排4、5之一，那么去除中间的拉锚3。拉 锚3与两个端板2焊接。
在端板2上分别设置两个通孔6。通过通孔6实现螺纹连接，例 如在图3中描述的。
图2显示单个的存储单元10。存储单元10具有两个连接极。在 存储单元10的两侧施加绝缘膜8，使得在能量存储模块11、12中的 各个存储单元10彼此绝缘。
图3显示能量存储装置1的剖视局部图。在图3中，第二能量存 储模块12设置在第一能量存储模块11上。第一能量存储模块11设置 在壳体9上。
所示的是能量存储模块11、12的端板2的剖视图。第一能量存储 模块11的描述的端板2通过第一螺钉13与壳体9螺纹连接。第一螺 钉13插入通孔6中。在图4中详细显示第一螺钉13。第一螺钉13沿 着其长度分成螺钉头15、下区域16和设置在螺钉头15与下区域16 之间的中间区域17。在下区域16上构成外螺纹。通过该外螺纹，螺 钉13在壳体9中拧紧。中间区域17没有螺纹。在螺钉头15中构成内 螺纹20。同心于内螺纹20地设置内多边形21。内多边形21用于旋转 第一螺钉13并且从而使第一螺钉13拧入壳体9中。
在从中间区域17至螺钉头15的过渡部上构成凸肩18。凸缘19 处于螺钉头15的上端部上。
如图3显示的，凸肩18通过垫圈23压到第一能量存储模块11 的端板12的上端上。
第二能量存储模块12、尤其是第二能量存储模块12的端板2之 一贴靠在第一螺钉13的螺钉头15的凸缘19上。通过在第二能量存储 模块12的端板2中的通孔6，置入第二螺钉14。第二螺钉14拧入在 第一螺钉13的螺钉头15中的内螺纹20中。从而第二能量存储模块 12直接与第一能量存储模块11的第一螺钉13螺纹连接。
在第二能量存储模块12的端板2与第一螺钉13的螺钉头15之间 夹入中间底部22。中间底部22没有用于第二能量存储模块12的支承 功能，而且例如用于接纳冷却装置。
实施例显示用于堆叠能量存储模块11、12的廉价的、装配友好的 且重量优化的可能性。
附图标记列表
1 能量存储装置            13 第一螺钉
2 端板                    14 第二螺钉
3 拉锚                    15 螺钉头
4,5 排                    16 下区域
6 通孔                    17 中间区域
7 连接极                  18 凸肩
8 绝缘膜                  19 凸缘
9 壳体                    20 内螺纹
10 存储单元               21 内多边形
11 第一能量存储模块       22 中间底部
12 第二能量存储模块       23 垫圈