电池模组及其组装方法、电池包、车辆、相关载体和装置

技术领域

本公开涉及用于电动车辆的电池模组。本公开还涉及包括电池模组的电池包、包括电池包的电动车辆、电池管理模组(BMM)载体、BMM装置(BMM arrangement)以及用于组装电池模组的方法。

背景技术

近年来，已经开发了使用电力作为动力源的用于运输货物和人员的车辆。这样的电动车辆是由电动机使用储存在可再充电电池中的能量驱动的汽车。电动车辆可以仅由电池提供动力，或者可以是由例如汽油发电机或氢燃料动力电池提供动力的混合动力车辆的形式。此外，车辆可以包括电动机和传统内燃机的组合。通常，电动车辆电池(EVB)或牵引电池是用于为电池电动车辆(BEV)的推进提供动力的电池。电动车辆电池不同于启动电池、照明电池和点火电池，因为它们被设计为在持续的时间段内提供动力。可再充电或二次电池与一次电池的不同之处在于它可以反复地充电和放电，而后者仅提供化学能到电能的不可逆转换。低容量可再充电电池用作用于小型电子设备(诸如移动电话、笔记本电脑和摄像机)的电源，而高容量可再充电电池用作用于电动车辆和混合动力车辆等的电源。

可再充电电池可以用作由串联和/或并联联接的多个单位电池单元形成的电池模组从而提供高能量容量，特别是用于混合动力车辆的电机驱动。也就是，取决于所需的电量，电池模组通过互连多个单位电池单元的电极端子而形成，以实现高功率可再充电电池。

电池模组可以以块设计或模组化设计来构造。在块设计中，每个电池联接到公共集电器结构和公共电池管理系统，并且其组件布置在壳体中。在模组化设计中，多个电池单元连接以形成子模组，并且若干子模组连接以形成电池模组。在汽车应用中，电池系统通常由串联连接的多个电池模组组成，以提供期望的电压。其中，电池模组可以包括具有多个堆叠的电池单元的子模组，每个堆叠包括串联连接的先并联连接的单元(XpYs)或并联连接的先串联连接的多个单元(XsYp)。

电池包是一组任意数量的(优选地，相同的)电池模组。它们可以串联、并联或两者混合地配置，以提供期望的电压、容量或功率密度。电池包的部件包括各个电池模组以及提供它们之间的导电性的互连。

电池系统还包括电池管理系统(BMS)，其是管理可再充电电池、电池模组和电池包的任何电子系统，诸如通过保护电池以免在其安全工作区之外运行、监控它们的状态、计算二次数据、报告该数据、控制其环境、对其进行验证和/或对其进行平衡。例如，BMS可以监控电池的状态，该电池的状态由以下表示：电压(诸如电池包或电池模组的总电压、各个单元的电压)、温度(诸如电池包或电池模组的平均温度、冷却剂进入温度、冷却剂输出温度或各个单元的温度)、冷却剂流(诸如流速、冷却液体压力)和电流。此外，BMS可以基于上述项目来计算以下值，诸如最小和最大单元电压、用于指示电池的充电水平的充电状态(SOC)或放电深度(DOD)、健康状态(SOH；对电池的剩余容量的各种定义的测量，作为原始容量的百分比)、功率状态(SOP；考虑到当前功率使用、温度和其它条件，在定义的时间间隔内可用的电量)、安全状态(SOS)、作为充电电流限制(CCL)的最大充电电流、作为放电电流限制(DCL)的最大放电电流以及单元的内部阻抗(用于确定开路电压)。

BMS可以是集中式的，使得单个控制器通过多条导线连接到电池单元。BMS也可以是分布式的，其中BMS板安装在每个单元处，并且在电池和控制器之间仅有一条通信电缆。或者，BMS可以为包括若干控制器的模组化构造，每个控制器处理一定数量的单元，并且在控制器之间进行通信。集中式BMS是最经济的、最不可扩展的，并受到多条导线的困扰。分布式BMS是最昂贵的、安装最简单，并提供最整洁的组件。模组化BMS提供了其它这两种拓扑的特性和问题的折衷。

BMS可以保护电池包以免在其安全工作区之外运行。在过电流、过电压(在充电期间)、过温度、欠温度、过压力以及接地故障或泄漏电流检测的情况下，可能指示在安全工作区之外运行。BMS可以通过包括内部开关(诸如继电器或固态器件，如果电池在其安全工作区之外运行则该内部开关打开)、要求电池所连接到的装置减少或者甚至终止使用该电池以及主动控制环境(诸如通过加热器、风扇、空气调节或液体冷却)来防止在电池的安全工作区之外运行。

这样的电池系统的机械集成需要各个部件之间(例如在电池单元、BMS和壳体之间)的适当机械连接。这些连接必须在电池系统的平均使用寿命期间保持功能并免损坏。此外，必须满足安装空间和可互换性要求，尤其是在移动应用中。

不管任何模组化的结构，根据现有技术的电池系统通常包括电池壳体，该电池壳体用作外壳以将电池系统相对于环境密封并提供电池系统的部件的结构保护。带有壳体的电池系统通常作为整体安装到它们的应用环境(例如电动车辆)中。因此，更换有缺陷的系统零件(例如有缺陷的电池子模组)需要先拆卸整个电池系统并移除其壳体。甚至小和/或廉价系统零件的缺陷也可能进而导致整个电池系统的拆卸和更换及其单独维修。由于高容量电池系统昂贵、大且重，所述过程证明是繁重的，并且例如在机械师车间中储存笨重的电池系统变得困难。

为了满足连接到电池系统的各种用电装置的动态功率需求，对电池功率输出和充电的静态控制是不够的。因此，需要在电池系统和用电装置的控制器之间的稳定的信息交换。这种信息包括电池系统的实际充电状态(SoC)、潜在的电性能、充电能力和内部阻抗以及用电装置的实际或预测的功率需求或剩余电量。因此，电池系统通常包括用于在系统层级获取和处理这种信息的电池管理系统(BMS)，还包括作为系统的电池模组的部分并在模组层级获取和处理相关信息的多个电池模组管理器(也称为电池管理模组，BMM)。特别地，BMS通常测量系统电压、系统电流、系统壳体内部的不同位置的局部温度以及在带电部件与系统壳体之间的绝缘电阻。此外，BMM通常测量电池模组中的电池单元的各个单元电压和温度。

因此，BMS/电池管理单元(BMU)提供用于管理电池包，诸如通过保护电池以免在其安全工作区之外运行、监控其状态、计算二次数据、报告该数据、控制其环境、对其进行验证和/或对其进行平衡。

在具有圆柱形单元(其具有在Z方向上的轴线)的当前电池包中，电池管理系统在电池模组的顶部或侧面放置在电池模组内，尤其是当放置在顶部时失去在Z方向上的关键封装空间。

DE102017011717A1公开一种用于车辆的电能储存器，其具有其中布置许多各个单元的壳体，其中单元监测单元布置在位于壳体中的各个单元之间并形成力吸收元件的另一壳体中。所公开的能量储存器通过将单元监测单元集成到单元块中来提供机械稳定性，因为单元监测单元可以在组装期间像单个单元一样操纵。如果例如单元监测单元及其另一壳体相对于单元块居中地布置，则单元监测单元可以视为所谓的模组分隔件(moduledivider)。因此，在损坏和/或更换的情况下，必须移除一半，即布置在单元监测单元左侧或右侧的各个单元。因此，为了移除单元监测单元(例如用于维护和/或维修)，通常需要移除许多各个单元。

EP3273500A1公开一种电池系统，其包括八个单元监测电路和十八个电池模组，每个电池模组包括两个子模组。每个子模组包括棱柱形电池单元的堆叠。一个单元监测电路对于两个电池模组是足够的。因此，对应于四个电池单元堆叠的两个电池模组连接到一个单一的单元监测电路。

发明内容

本发明由权利要求限定。以下描述受到这种限制。位于所述权利要求的范围之外的任何公开内容仅旨在用于说明的目的以及比较的目的。

根据本公开的一个方面，一种电池模组包括：多个电池单元；至少一个单元载体；以及电池管理模组(BMM)，其中所述至少一个单元载体包括多个单元保持器，其中每个单元保持器适于以形状锁定方式(form locking manner)保持所述多个电池单元中的一个，其中BMM布置在所述多个单元保持器中的至少两个内。

根据本公开的另一方面，提供一种电池包，所述电池包包括多个如上所述的电池模组。

本公开的又一方面涉及一种电动车辆，所述电动车辆包括至少一个如上所述的电池模组和/或至少一个如上所述的电池包。

本公开的又一方面涉及一种BMM载体，所述BMM载体适于将BMM保持在用于电池模组的至少一个单元载体的至少两个相邻的单元保持器内。

本公开的又一方面涉及一种BMM装置，所述BMM装置包括：至少两个BMM；收集器电路板，适于将所述至少两个BMM与一个或更多个电池单元电连接；以及适配器，安装到收集器电路板，其中适配器适于以形状锁定方式布置在单元载体的单元保持器内。

本公开的又一方面涉及一种用于组装如上所述的电池模组的方法，其中所述方法包括以下步骤：a)提供多个电池单元、至少一个单元载体和至少一个电池管理模组(BMM)，其中所述至少一个单元载体包括多个单元保持器，其中每个单元保持器适于以形状锁定方式保持所述多个电池单元中的一个；以及b)将所述至少一个BMM布置在所述多个单元保持器中的至少两个内。

本公开的另外的方面可以从从属权利要求或以下描述获知。

附图说明

通过参照附图详细描述示例性实施方式，特征对于本领域普通技术人员将变得明显，附图中：

图1示出根据本发明的一实施方式的电动车辆的示意图。

图2示出根据本发明的一实施方式的电池模组的剖视图。

图3示出根据本发明的一实施方式的电池模组的透视图。

图4示出根据本发明的一实施方式的电池模组和收集器电路板的俯视图。

图5示出根据本发明的一实施方式的承载电池管理模组的BMM载体的透视图和半透明视图。

图6示出根据本发明的一实施方式的BMM装置的透视图。

图7示出根据本发明的一实施方式的电池包的透视图。

图8示出单元载体和多个电池单元的透视图。

图9示出单元组件的透视图。

图10A和图10B示出多个相邻布置的单元载体的示意性俯视图。

具体实施方式

现在将详细参照实施方式，其示例在附图中示出。将参照附图描述示例性实施方式的效果和特征及其实现方法。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且省略多余的描述。

总体构思

根据本公开的一个方面，一种电池模组包括：多个电池单元；至少一个单元载体；以及电池管理模组(BMM)。所述至少一个单元载体包括多个单元保持器。每个单元保持器适于以形状锁定方式保持所述多个电池单元中的一个，例如通过提供其中可保持电池单元的空腔。因此，所述至少一个单元载体适于保持所述多个电池单元。

BMM布置在所述多个单元保持器中的至少两个内。换言之，BMM由与电池单元相同的单元载体保持。特别地，BMM由单元保持器中的两个保持，所述单元保持器的每个也可以用于保持所述多个电池单元中的一个。由于用于保持电池单元的保持器用于容纳BMM，所以不必提供用于将BMM固定在电池模组内的单独的保持件或保持器。因此，BMM以节省空间的方式容纳在电池单元之间以及在电池模组内。封装优化的BMM放置在现有的单元载体中，因此节省空间，并且还可以实现额外的金钱节省，因为这样的电池模组的制造可以比现有技术中的更高效地执行。将BMM布置在单元保持器中的至少两个内意味着BMM靠近电池单元布置，这可以有助于BMM与电池单元之间的电连接。

可选地，BMM以形状锁定方式布置在所述多个单元保持器中的至少两个内，以将BMM高效且可靠地安装在至少一个单元保持器内。

可选地，电池模组包括适于将BMM保持在至少两个单元保持器内的BMM载体。BMM载体适于布置在单元保持器中的至少两个内并适于将BMM保持在其中。因此，BMM可以具有适合于由BMM载体保持的任何形状。例如，BMM可以包括保持在BMM载体中的印刷电路板和电连接器。尽管像这样的印刷电路板和电连接器会难以安装到至少一个单元保持器，但是BMM载体具有与所述至少两个单元保持器匹配的形状，用于以形状锁定方式布置在其中。因此，BMM载体与所述至少两个单元保持器的形状匹配以有助于BMM以形状锁定方式布置在所述至少一个单元保持器内。

可选地，BMM载体布置在两个或更多个相邻的单元保持器中。此实施方式能够实现BMM在一个方向上具有比电池单元的延伸(例如电池单元之一的直径)更大的延伸。例如，BMM可以包括具有比每个(可选地)圆柱形电池单元的直径更大的延伸的印刷电路板。相邻的单元保持器彼此连接，使得BMM载体可以布置在相邻的单元保持器内。其中，BMM载体可以承载印刷电路板，印刷电路板由此布置在相邻的单元保持器内。例如，BMM载体如上所述以形状锁定方式布置在两个相邻的单元保持器中。

可选地，每个电池单元是圆柱形的，每个单元保持器至少部分地是圆筒形状的和/或包括圆筒形通孔。圆筒形状允许圆柱形电池单元在单元保持器内的有效且简单的布置，所述单元保持器可以提供用于容纳电池单元的圆筒形空腔。圆筒形通孔能够通过将电池单元在通孔的一端处插入通孔中来高效地安装电池单元，其中电池单元在通孔的相对端处是可连接的，例如以提供电连接。可选地或另外地，单元保持器可以具有圆筒形段的形状和/或相邻的单元保持器可以彼此连接，特别是一行内的相邻的单元保持器可以彼此连接。可选地，每个单元保持器包括环形的凸起，以防止保持在其中的电池单元和/或BMM移动。

可选地，电池模组包括可移除的底盖，BMM可移除地布置在所述至少两个单元保持器内，以能够实现BMM的简单和高效的维修和/或更换。在移除底盖之后，BMM可以例如通过将BMM从其中布置BMM的所述至少两个保持器中拉出而移除。

可选地，电池模组包括适配器和收集器电路板，收集器电路板适于将BMM与电池单元中的一个或更多个电连接，其中适配器安装到收集器电路板并以形状锁定方式布置在单元保持器之一内。适配器安装到收集器电路板，以固定收集器电路板相对于适配器的位置。适配器布置在单元保持器之一内以保持在其中。因此，收集器电路板在电池模组内保持在相对于单元载体的固定位置。此实施方式能够以节省空间的方式保持收集器电路板，因为适配器保持在单元保持器之一内。收集器电路板可以由印刷电路板(即电子部件的平坦布置，其仅在z方向上占用最小量的安装空间)形成。可选地，适配器是圆柱形的从而以形状锁定方式保持在单元保持器之一中。

可选地，电池模组包括两个或更多个BMM，收集器电路板适于将每个电池单元与BMM之一电连接。在此实施方式中，两个或更多个BMM可以由单元载体高效且节省空间地保持，如果在电池模组中使用圆柱形电池单元，这是尤其有用的，因为BMM之一的电连接的数量可能需要两个或更多个BMM用于将每个电池单元与BMM之一电互连。为了将每个电池单元与BMM之一电连接，收集器电路板可以包括电连接器，互连装置可以连接到电连接器，其中互连装置(例如通过诸如汇流条的集流器结构)将收集器电路板与每个电池单元电互连。

可选地，所述多个单元保持器布置成六边形图案和/或所述多个单元保持器布置在曲折行中，使得多个相邻布置的行形成单元保持器的六边形布置。六边形图案也可以称为蜂巢图案。六边形图案意味着单元保持器由单元载体的和/或电池模组的六个相邻的单元保持器以规则的图案围绕。单元保持器的呈六边形图案的布置允许电池模组的特别节省空间的构造。

可选地，电池模组包括多个单元载体，每个单元载体是可堆叠的，电池模组由堆叠的单元载体构建。即，单元载体成形为和/或适于挨着彼此布置，而不留下主构造空间为空。例如，单元保持器的有效布置可以意味着相邻的单元载体可以以堆叠的方式挨着彼此布置，而不在保持于单元保持器内的电池单元之间留下间隙。可选地，单元载体包括机械连接构件，机械连接构件适于在制造期间引导相邻的单元载体，使得相邻的单元载体有效地挨着彼此布置并适于在安装状态下机械地保持相邻的单元载体挨着彼此。这能够使相邻布置的单元载体可以以堆叠的方式彼此相邻地布置以提供电池模组的模组化构造并有助于电池模组的高效可安装性。其中，BMM布置在所述多个单元载体之一的单元保持器中的至少两个内和/或在两个相邻布置的单元载体的单元保持器内。即，BMM可以由单个单元载体的单元保持器保持，而相邻的单元载体仅保持电池单元，或者BMM可以由相邻布置的单元载体的单元保持器保持。通过允许布置单元载体、电池单元和BMM的不同可能性以用于安装电池模组，这能够高效地实现安装电池模组的高度可变的可能性。

根据本公开的另一方面，提供一种电池包，其包括多个如上所述的电池模组。换言之，电池包包括多个电池模组，每个电池模组包括具有多个单元保持器的至少一个单元载体，其中BMM保持在所述多个单元保持器中的至少两个内。这允许电池包的节省空间的构造。电池包和/或电池包的电池模组可以包括上面提到的可选特征中的任一个以实现上面提到的技术效果中的任一个。

本公开的又一方面涉及一种电动车辆，其包括至少一个如上所述的电池模组和/或至少一个如上所述的电池包。换言之，电动车辆包括多个电池模组，每个电池模组包括具有多个单元保持器的至少一个单元载体，其中BMM保持在所述多个单元保持器中的至少两个内。这允许节省空间的设计。电动车辆和/或安装在其中的电池模组可以包括上面提到的可选特征中的任一个以实现上面提到的技术效果中的任一个。

本公开的又一方面涉及一种BMM载体，其适于将BMM保持在用于电池模组的至少一个单元载体的至少两个相邻的单元保持器内。可选地，BMM载体包括由塑料制成的壳体。可选地，壳体包括两个圆柱形载体部分，每个圆柱形载体部分适于保持在一个单元保持器中。BMM载体实现了用于保持电池单元的保持器可以用于容纳如上所述的BMM。因此，不必提供用于将BMM固定在电池模组内部的单独的保持件或保持器。因此，BMM可以以节省空间的方式容纳在电池单元之间以及在电池模组内。BMM载体可以包括以上参照BMM载体描述的可选特征以实现所述特征的上面提到的技术效果。

本公开的又一方面涉及一种BMM装置，其包括：至少两个BMM；收集器电路板，适于将所述至少两个BMM与一个或更多个电池单元电连接；以及适配器，安装到收集器电路板，其中适配器适于以形状锁定方式布置在单元载体的单元保持器内。BMM装置适于安装在电池模组中。适配器将适配器保持在电池单元保持器内，因此BMM装置保持固定在电池模组中。可选地，BMM装置包括用于所述至少两个BMM中的每个的一个BMM载体，其中每个BMM载体适于将BMM保持在单元载体的至少两个相邻的单元保持器内。BMM装置及其部件可以包括如上所述的可选特征以实现所述特征的上面提到的技术效果。

本公开的又一方面涉及一种用于组装如上所述的电池模组的方法，其中所述方法包括以下步骤：a)提供多个电池单元、至少一个单元载体和至少一个电池管理模组(BMM)，其中所述至少一个单元载体包括多个单元保持器，其中每个单元保持器适于以形状锁定方式保持所述多个电池单元中的一个；以及b)将所述至少一个BMM布置在所述多个单元保持器中的至少两个内。此方法提供如前所述的电池模组。所述方法可以适于使得所组装的电池模组包括上面提到的可选特征。具体实施方式

图1示出根据本发明的一实施方式的电动车辆300的示意图。电动车辆300由电动机310使用储存在布置于电池包10中的可再充电电池中的能量驱动。电池包10是一组任何数量的电池模组12。可再充电电池用作由多个二次电池单元20形成的电池模组12。电池包10的部件包括各个电池模组12以及在电池模组12之间提供导电性的互连301。每个电池模组12包括电池单元20。

图2示出根据本发明的一实施方式的电池模组12的剖视图。

电池模组12包括单元载体30，单元载体30包括多个单元保持器31。所述多个单元保持器31布置成六边形图案，如也在图10B中示出并参照图10B所述。具体地，多个单元保持器31布置在曲折的行中，使得多个相邻布置的行形成单元保持器31的六边形布置。可选地，单元载体30由聚合物制成以提供高效率制造的重量轻的单元载体30。

每个单元保持器31适于以形状锁定方式保持电池单元20之一。每个电池单元20是圆柱形的(没有在图2中示出)，并且每个单元保持器31是圆筒形的。从电池单元20可以由单元保持器31以形状锁定方式保持的意义来说，电池单元20的形状和单元保持器31的形状相匹配。每个单元保持器31包括圆筒形通孔，电池单元20之一可以插入圆筒形通孔中以保持在单元保持器31中。每个单元保持器31包括凸起34以防止保持在其中的电池单元20移动。凸起34是环形的以有效地减小通孔和/或单元保持器31的直径。

电池模组12包括两个电池管理模组21，缩写为BMM 21。每个BMM 21布置在单元保持器31的两个中。在此具体实施方式中，BMM 21布置在单元载体30的同一曲折行内并且在所述同一曲折行的相邻单元保持器31的两对32a、32b中。相邻单元保持器31的两对32a、32b之间的单元保持器31保持适配器23，适配器23参照图6进一步详述。相邻单元保持器31的两对32a、32b是连接的单元保持器31的对。即，单元载体30成形为使得两对32a、32b的单元保持器31中的每个是圆筒形段，其中两对32a、32b中的每对的一个单元保持器31的圆周部分敞开以连接到所述每对中的另一单元保持器31。

电池模组12包括适于将BMM 21保持在单元保持器31内的两个BMM载体24。即，电池模组12包括用于每个BMM 21的一个BMM载体24。通过使用BMM载体24，BMM 21以形状锁定方式布置在单元保持器31内。每个BMM载体24适于保持BMM 21之一的印刷电路板26。BMM载体24由聚合物制成。每个BMM 21的印刷电路板26布置在单元保持器31的两对32a、32b之一中。可选地，塑料BMM载体24用塑料夹系统保持到单元载体30中(未示出)。BMM载体24关于图5进一步详述。

与BMM载体24一起具有与电池单元20相同形状的BMM 21可以放置在由电池单元20形成的单元堆叠之间。与模组化电池模组12(例如包括多个如图8和图9所示并参照图8和图9所述的单元载体30的电池模组12)结合，一个优点是不必生产单独的部件以将BMM 21保持在电池模组12中。

图3示出根据本发明的一实施方式的电池模组12的透视图。

电池模组12包括如图2所示并如参照图2说明的单元载体30。两个BMM 21在单元载体30下面示出。BMM 21可以通过如由虚线所指示地将BMM 21和BMM载体24插入到单元保持器31中而安装到单元载体30。

电池模组12包括收集器电路板22，收集器电路板22适于将每个电池单元20与BMM21之一电连接。电池模组12包括互连装置25和多个汇流条41。互连装置25包括扁平柔性电缆(FFC)，收集器电路板22包括柔性印刷电路(FPC)。互连装置25与电连接到BMM 21的收集器电路板22电连接，如参照图6说明的。互连装置25延伸经过电池模组12以将收集器电路板22与每个汇流条41电互连。汇流条41适于和布置为将多个电池单元20彼此电互连并经由互连装置25与收集器电路板22电互连。具体地，每个汇流条41将曲折行的电池单元20彼此电互连。因此，多个电池单元20中的每个与BMM 21之一电互连。BMM 21将通过将BMM 21和BMM载体24插入到布置在收集器电路板22下面的相邻单元保持器31的对32a、32b中来安装。

电池单元20是具有至少30mm(可选地最小32mm)的直径的圆柱形单元。可选地，单元保持器31的直径是至少30mm，可选地，至少32mm。这能够将相似直径的电池单元20保持在单元保持器31中并提供足够的空间以将BMM 21布置在单元保持器31内。

图4示出根据本发明的一实施方式的电池模组12和收集器电路板22的俯视图。

电池模组12和收集器电路板22与互连装置25一起的图示能够示出其中将布置BMM21的相邻单元保持器31的对32a、32b的布置。在相邻单元保持器31的两对32a、32b之间，布置另一单元保持器31。在这个单元保持器31(即布置在相邻单元保持器31的两对32a、32b之间的单元保持器31)中，将保持图6所示并参照图6所述的适配器23，用于将收集器电路板22安装到电池模组12。

在此实施方式中，电池模组12包括两个相邻布置的单元载体30.1、30.2。单元载体30.1、30.2是可堆叠的以堆叠从而形成如参照图8和图9所述的模组化电池模组12。如示意性所指示的，其中将布置BMM 21的相邻单元保持器31的对32a、32b由单元载体30.1包括。与单元载体30.1(其具有其中将布置BMM 21的相邻单元保持器31的对32a、32b)相邻布置的单元载体30.2仅包括电池单元20。

图5示出根据本发明的一实施方式并且如图2和图3所示且参照图2和图3所述的承载电池管理模组21的BMM载体24的透视图和半透明视图。

BMM载体24适于将BMM 21保持在用于电池模组12的单元载体30的两个相邻单元保持器31内。BMM载体24包括由塑料制成的壳体。壳体包括两个圆柱形载体部分28a、28b，每个载体部分适于保持在单元保持器31之一中。从载体部分28a、28b可以以形状锁定方式保持在单元保持器31内的意义来说，载体部分28a、28b具有与单元保持器31的直径匹配的直径。

BMM 21包括具有电连接器27的印刷电路板26(用虚线指示)。印刷电路板26保持在BMM载体24内，使得电连接器27是可连接的。印刷电路板26从载体部分28a之一经过BMM载体24延伸到另一载体部分28b。

图6示出根据本发明的一实施方式的BMM装置33的透视图。BMM装置33包括两个BMM21、适于将两个BMM 21电连接到多个电池单元20的收集器电路板22以及安装到收集器电路板22的适配器23。如图6所示的BMM装置33已经至少部分地在图1至图5中示出或参照图1至图5说明。

适配器23适于以形状锁定方式布置在单元载体30的单元保持器31内。在此实施方式中，适配器23示意性地示出为圆柱体。就适配器23可以以形状锁定方式保持在单元保持器31内的意义来说，适配器23具有与单元保持器31的直径匹配的直径。适配器23安装到收集器电路板22以确保：如果适配器23安装到单元保持器31，则收集器电路板22保持固定在电池模组12中。适配器23可以是中空的以保持电部件。

收集器电路板22具有对称形状，其中适配器23相对于收集器电路板22居中地安装。收集器电路板22具有两个向外延伸部分，在这两个向外延伸部分处BMM 21的电连接器27可连接到收集器电路板22。收集器电路板22的向外延伸部分布置为使得印刷电路板26可布置在相邻单元保持器31的两对32a、32b中并且因此BMM 21可布置在相邻单元保持器31的两对32a、32b中。

收集器电路板22包括互连连接器29，互连连接器29用于电互连如图3和图4所示并参照图3和图4所述的收集器电路板22和互连装置25。收集器电路板22适于通过电连接器27连接到两个印刷电路板26。

可选地，BMM装置33包括如参照图5说明的用于保持每个印刷电路板26的两个BMM载体24。

图7示出根据本发明的一实施方式的电池包10的透视图。

电池包10包括多个如参照图1至图6所述的电池模组12。电池包10包括为电池模组12提供可移除的底盖42的可移除盖。每个BMM 21可移除地布置在电池模组12的单元载体30的单元保持器31中的两个内。

一种用于组装电池包10所包括的电池模组12的方法包括以下步骤：提供多个电池单元20、单元载体30和两个BMM 21；以及将所述两个BMM 21布置在单元载体30的单元保持器31内。部件的电互连通过将互连装置25附接(例如焊接)到单元堆叠的汇流条41以及将互连装置25与收集器电路板22连接来实现。随后，塑料载体24内的BMM 21从底部连接到空的电池槽(即单元保持器31)中。BMM 21的电连接器27由此附接到收集器电路板22的对应连接器。

图8示出单元载体30和多个电池单元20的透视图。如图8所示的单元载体30可以用于组装根据本发明的电池模组12。

单元载体30包括彼此间隔开的两个曲折肋133a、133b。单元载体30由聚合物制成，因此曲折肋133a、133b由聚合物制成。

单元载体30包括第一多个单元保持器31a和第二多个单元保持器31b，其中单元保持器31a、31b中的每个适于以形状锁定方式保持电池单元20。第一和第二多个单元保持器31a、31b中的每个包括五个单元保持器。

曲折肋133a、133b界定单元保持器31a、31b，即单元保持器31a、31b的表面由曲折肋133a、133b形成。曲折肋133a、133b以用于容纳电池单元20的空腔的形式提供单元保持器31a、31b。

单元载体30的第一多个单元保持器31a布置在两个曲折肋133a、133b之间。两个曲折肋133a、133b布置和成形为使得第一多个单元保持器31a曲折地布置在两个曲折肋133a、133b之间。第一多个单元保持器31a布置在第一曲折行中。

两个曲折肋133a、133b每个基本上在相应的肋133a、133b的主延伸平面中延伸，其中曲折的(即起伏的)肋133a、133b相对于主延伸平面交替地延伸到两个相对侧中的任一个。其中，两个曲折肋133a、133b中的每个具有沿着两个曲折肋133a、133b周期性变化的宽度，从而以曲折的起伏的方式形成单元保持器31a、31b。

第二多个单元保持器31b与第一多个单元保持器31a相对地布置，并通过至少两个曲折肋133a之一与第一多个单元保持器31a分隔开。即，第二多个单元保持器31b通过第一曲折肋133a与第一多个单元保持器31a分隔开。因此，第二多个单元保持器31b布置在通过第一曲折肋133a与第一曲折行分隔开的第二曲折行中。

第一多个单元保持器31a和第二多个单元保持器31b中的每个布置在曲折行中，使得多个相邻布置的行形成参照图10B详细描述的单元保持器31a、31b的六边形布置。因此，单元保持器31a、31b布置成六边形图案。

单元保持器31a、31b中的每个是圆筒形的并包括圆筒形通孔或其一部分。具体地，第一多个单元保持器31a中的每个包括通孔，第二多个单元保持器31b中的每个由圆筒段形成并包括为通孔的一部分的形式的对应开口。单元保持器31a、31b中的每个包括凸起34以防止保持在其中的电池单元20和/或BMM 21移动，特别是沿着它们的圆筒的轴线移动。每个凸起34是环形的以有效地减小相应的通孔和/或单元保持器31a、31b的直径。具体地，第一多个单元保持器31a的每个凸起34是O形环形状的(没有在图8中示出)，第二多个单元保持器31b的每个凸起34成形为环的一段。

第一多个单元保持器31a包括多个连接的单元保持器31a。即，单元载体30成形为使得第一多个单元保持器31a中的每个成形为圆筒形段，其中每个单元保持器31a的圆周部分敞开地连接到第一多个单元保持器31a的相邻单元保持器31a。因此，第一多个单元保持器31a包括互连的单元保持器31a的曲折行。

类似地，第二多个单元保持器31b包括多个连接的单元保持器31b。即，单元载体30成形为使得第二多个单元保持器31b中的每个成形为圆筒形段，其中每个单元保持器31b的圆周部分敞开地连接到第二多个单元保持器31b的相邻单元保持器31b。因此，第二多个单元保持器31b包括互连的单元保持器31b的曲折行。

单元载体30是可堆叠的，使得电池模组12可以由堆叠的单元载体30构建。

单元载体30包括偶数数量的单元保持器31a、31b，即单元载体30包括奇数数量的第一单元保持器31a和奇数数量的第二单元保持器31b。单元载体总共包括10个单元保持器31a、31b。

每个电池单元20具有圆柱形状。就电池单元20可以由单元保持器31a、31b保持固定并保持固定在单元保持器31a、31b内的意义来说，电池单元20的形状与单元保持器31a、31b的形状匹配。电池单元20可以通过将它们沿着它们相应的圆柱轴线插入单元保持器31a、31b中而安装到单元载体30。单元保持器31a、31b中的每个包括凸起34，凸起34定尺寸从而防止电池单元20通过单元保持器31a、31b移动。为了改善将电池单元20紧固在单元保持器31a、31b内，电池模组12可以包括粘合剂。可以将粘合剂施加到界定单元保持器31a、31b的表面和/或施加到凸起34。

图9示出单元组件36的透视图。如图9所示的单元组件36可以用于组装根据本发明的电池模组12。

单元组件36包括如图8所示并参照图8所述的单元载体30、如上所述的多个电池单元20以及汇流条41。

所述多个电池单元20布置在如参照图8所述的单元载体30的单元保持器31a、31b中。

所述多个电池单元20通过焊接到电池单元20的汇流条41电互连以将电池单元20彼此电互连。

汇流条41包括多个连接构件43，每个连接构件43适于和布置为电连接到由第一多个单元保持器31a保持的电池单元20之一的端子。连接构件43布置在与其中布置第一多个单元保持器31a的曲折行对应的曲折行中。

汇流条41包括覆盖部分44，覆盖部分44适于和布置为连接到电池单元20的多个电池单元壳(也称为壳体)。覆盖部分44以曲折方式布置从而对应于其中布置第二多个单元保持器31b的曲折行。

在此示例中，如所示地设计5p连接，其中10个电池单元20放置到塑料单元载体30中，并且汇流条41被焊接，使其覆盖部分44在一行的肩部的负电位上(即在由第二多个单元保持器31b保持的电池单元20上)，使连接构件43在另一行的正端子上(即在由第一多个单元保持器31a保持的电池单元20上)。

多个如图9所示的单元组件36可以堆叠在一起以形成如图3所示并参照图3所述的电池模组12。

图10A和图10B示出多个相邻布置的根据图8的实施方式的单元载体30、30.1、30.2、30.3、30.4的示意性俯视图。单元载体30、30.1、30.2、30.3、30.4是如图8所示并参照图8详细描述的那些。图10B示出其中将保持电池单元20的第一单元保持器31a、31a.1、31a.2、31a.3、31a.4和第二单元保持器31b、31b.1、31b.2、31b.3、31b.4的六边形布置。

作为参考，如图8所示的单元保持器30在图10A中以示意性俯视图示出。在此图示中，为了简单起见，没有示出单元载体30的凸起34。

图10B示出彼此相邻布置的四个单元载体30.1、30.2、30.3、30.4。在此图示中，为了简单起见，没有示出单元载体30的凸起34。对于单元载体30.1、30.2、30.3、30.4中的每个，仅指示第一单元保持器31a.1、31a.2、31a.3、31a.4之一和第二单元保持器31b.1、31b.2、31b.3、31b.4之一。为了将相邻布置的单元载体30.1、30.2、30.3、30.4彼此区分开，单元载体30.1、30.2、30.3、30.4交替地用实线或用虚线指示。

例如，关于单元载体30.2，每个第一单元保持器31a.2由具有实线的圆形指示，每个第二单元保持器31b.2由具有半实线的圆形指示。仍然考虑单元载体30.2，每个第一单元保持器31a.2布置在曲折行中，每个第二单元保持器31b.2布置在曲折行中。第一单元保持器31a.2和第二单元保持器31b.2通过曲折肋133a.2彼此分隔开。相邻单元载体30.3的由虚线指示的第一单元保持器31a.3和第二单元保持器31b.3通过曲折肋133a.3彼此分隔开。相邻单元载体30.1的由虚线指示的第二单元保持器31b.1和第一单元保持器31a.1通过曲折肋133a.1彼此分隔开。可以对单元载体30.1、30.2、30.3、30.4的任一个类似地重复上述考虑。

为了说明性目的，指示边界B，其代表四个单元载体30.1、30.2、30.3、30.4的外部轮廓的一部分。不与相邻布置的单元载体30.1、30.2、30.3、30.4的边界B相邻安置的单元保持器31a.1、31a.2、31a.3、31a.4、31b.1、31b.2、31b.3、31b.4布置成六边形图案，即不与相邻布置的单元载体30.1、30.2、30.3、30.4的边界B相邻安置的单元保持器31a.1、31a.2、31a.3、31a.4、31b.1、31b.2、31b.3、31b.4中的每个具有六个相邻布置的单元保持器。

六边形H用点划线指示以示出其中布置单元保持器31a.1、31a.2、31a.3、31a.4、31b.1、31b.2、31b.3、31b.4的六边形图案。六边形H在物理上并不存在，而仅指示用于示出单元保持器31a.1、31a.2、31a.3、31a.4、31b.1、31b.2、31b.3、31b.4的布置。在此特定位置的六边形H指示单元载体30.3的并且布置在六边形H的中心的第二单元保持器31b.3具有六个相邻的单元保持器31a.2、31a.3、31b.3，即相邻布置的单元载体30.2的三个第一单元保持器31a.2、所述单元保持器30.3的一个第一单元保持器31a.3和所述单元保持器30.3的两个第二单元保持器31b.3。对于不与相邻布置的单元载体30.1、30.2、30.3、30.4的边界B相邻安置的单元保持器31a.1、31a.2、31a.3、31a.4、31b.1、31b.2、31b.3、31b.4的任一个可以类似地重复上述考虑。

因此，除了在单元载体30.1、30.2、30.3、30.4的边界B处的单元保持器31a.1、31a.2、31a.3、31a.4、31b.1、31b.2、31b.3、31b.4以外，第一多个单元保持器31a.1、31a.2、31a.3、31a.4和第二多个单元保持器31b.1、31b.2、31b.3、31b.4中的每个布置在曲折行中，使得多个相邻布置的行形成单元保持器31a.1、31a.2、31a.3、31a.4、31b.1、31b.2、31b.3、31b.4的六边形布置。

附图标记

10 电池包

12 电池模组

20 电池单元

21 电池管理模组，BMM

22 收集器电路板

23 适配器

24 BMM载体

25 互连装置

26 印刷电路板

27 电连接器

28a、28b 载体部分

29 互连连接器

30、30.1、30.2、30.3、30.4 单元载体

31、31a、31b 单元保持器

32a、32b 相邻单元保持器的对

33 BMM装置

34 凸起

36 单元组件

41 汇流条

42 底盖

43 连接构件

44 覆盖部分

31a、31a.1、31a.2、31a.3、31a.4 第一单元保持器

31b、31b.1、31b.2、31b.3、31b.4 第二单元保持器

133a、133a.1、133a.2、133a.3、133a.4 曲折肋

133b、133b.1、133b.2、133b.3、133b.4 曲折肋

300 车辆

301 互连

310 电动机

B 边界

H 六边形