用于存储电能的模块的生产方法，相关的生产工具和通过实施该方法而获得的用于存储电能的模块

摘要

本发明涉及包括用于存储电能的组件的模块，以及生产这样的模块的工具和方法，所述方法包括：在组件上放置至少一个导电的束带，该至少一个束带的位置相对于至少一个参考平面预先确定。本发明还涉及能够生产该模块的工具。所述工具包括在将连接束带焊接到元件时能够使元件(电容器)保持为对着彼此的元件。

说明书

技术领域

本发明涉及的概括的技术领域是用于存储电能的模块的制造，该 模块包括多个电能存储组件。

在本发明的范围内，“电能存储组件”指的是电容器(即包括两 个电极和绝缘体的无源系统)，或者超级电容器(即包括至少两个电 极、电解质以及至少一个隔膜的系统)，或者锂电池类型的电池(即 包括至少一个阳极、至少一个阴极以及在阳极与阴极之间的液体或固 体电解质的系统)。

背景技术

在现有技术中，已知用于存储电能的模块的制造方法。这些制造 方法依据所需模块的类型而有所不同。

支撑构件的使用

已知这些模块包括壳体，数个电能存储组件位于壳体中。

每个组件例如是管状超级电容式的。其包括封皮、电容性绕组以 及封皮内部的液体电解质，封皮包括管状体。对于每个组件，使用两 个封盖来封闭封皮的两端。每个封盖电连接至电容性绕组。

在模块内，组件按对交替地在其上端和下端使用连接束带连接。 封盖通过连接束带的连接是通过将束带压合在封盖的连接末端、和/或 通过焊接和/或通过螺丝接合完成的。

如同申请号为FR1253982的法国专利申请所描述的，制造这样 的模块的方法可以包括，将电绝缘支撑构件设定到适当位置。该支撑 构件能够避免组件彼此间的不希望出现的电接触。

支撑构件包括孔，其旨在分别容纳每个组件。每个孔的尺寸大于 每个组件在理论上占据的空间。这提供了对于下列各项的补偿：

-由于对组成整体的不同部分进行了组装而导致的组件游隙(空 隙)(在使封盖相对于封皮的管状主体居中时的不准确)，以及

-形成组件的不同部分的尺寸的误差余量(制造公差)。

然而，支撑构件的使用增加了模块的大小，这是因为需要在组件 之间提供空间以便考虑到制造公差。也可以选择更小的大小，但是组 件被丢弃的比例将大大增加，这会显著增加制造成本，并且不会形成 在经济性上可行的模式。

或者，制造方法可以包括，将电绝缘隔片设定在相邻组件的封盖 之间的适当位置，从而使相邻组件相对彼此维持在适当位置。

然而，隔片的设计应当考虑到相邻组件(总共最多四个)的尺寸 的变化，因此，考虑到组件的制造公差，隔片的设计难以应用。

两用封盖的使用

还已知这样的模块，其中的组件使用整体的纵向组件(所谓的两 用封盖)而按对连接，该整体的纵向组件形成了封盖以及连接束带。 尤其在公开号为FR2894381的文献中描述了这样的纵向组件。

因此，该制造方法包括，将两用封盖(组件位于其上)设定到适 当位置。

用于将两个相邻的组件电连接的两用封盖的使用能够提高模块的 电性能和热性能。

然而，两用封盖的使用增加了模块制造方法的复杂性。

本发明的目标为，提出能够以相对简单且廉价的制造方法来获得 具有最小的大小的电能存储模块的模块制造方法。

发明内容

为此目的，本发明提出一种用于制造电能存储模块的方法，所述 电能存储模块包括电能存储组件，每个组件包括外封皮以及位于封皮 内部的电能存储元件，所述方法包括下列步骤：

-将至少一个电绝缘套管设定在至少一个组件的封皮周围的位置， 使得套管插置在每个相邻的组件对之间，该至少一个套管至少部分地 覆盖该至少一个组件的封皮，

-将每个组件的端部中的一个定位在支撑件上，使得组件的纵向轴 基本彼此平行地延伸，

-沿着基本垂直于组件的纵向轴的方向在组件上施加至少一个力， 该至少一个力趋于将组件对着彼此压合，

-在组件上放置至少一个导电的束带，以便使所述组件电连接，该 至少一个束带的位置相对于包含平行于组件的纵向轴的方向的方向的 支撑件的至少一个参考平面而预先确定，

-尤其通过焊接来将组件上的至少一个束带连接。

在本发明的范围内，“套管”指的是圆环元件，例如环，其可以 是连续的或者不足360°。

该套管可以是弹性的，以便有利于设定到适当位置，并且有利于 在组装过程中套管的维护。或者，套管可以由非弹性材料制作，并且 可以包括在其整个高度上的槽(例如斜槽、曲线槽等)。该槽提供径 向弹性，使其可以被插入，并且更易于维持在组件上。或者，套管可 以由热可伸缩材料制作。

通过为组件设置电绝缘套管，可以免于涉及隔片(其旨在被放置 在不同的组件之间)的使用的困难。实际上，将电绝缘套管设定到适 当位置仅取决于单个组件的组件游隙，而将隔片设定到适当位置取决 于数个(尤其是四个)相邻的组件的组件游隙。

另外，通过将设置有电绝缘套管的组件对着彼此压合，能够避免 产生相邻的组件之间的无用区，从而能够限制模块的大小。

最后，读者将意识到，束带的位置取决于参考平面，而与组件实 际占据的位置无关，每个组件的实际位置可能在一个模块与另一个模 块间不同，这是因为组件游隙与组成模块的不同部件的尺寸的可变性 有关。

通过依据支撑件的一个或数个参考平面的位置(而不是组件的实 际位置)来限定束带的位置，能够获得这样的制造模块的方法：在该 方法中，在相同的两个模块之间，即使组件的实际位置在这些两个相 同模块间有变化，束带相对于模块外的参考系的位置仍基本不变。

这对于旨在连接至外部构件的模块输出终端是有益的。实际上， 这些输出终端附接至模块的束带。通过相对于参考平面限定束带的位 置，该制造方法能够得到这样的模块：输出终端(相对于模块外的参 考系)的位置在一个模块与另一个模块间是绝对相同的。

根据本发明的方法的优选但非限制性的方面如下：

-在定位组件的步骤之前对该至少一个束带的位置进行限定，使得 所述位置与组件的实际位置无关；

-参考平面不包含组件的纵向轴中的任一个，施加力的步骤趋于将 组件对着彼此压合而且对着模块的参考平面压合；

-组件被对着至少两个参考平面压合，该参考平面彼此垂直，参考 平面中的至少一个优选是组件的对称平面；

-方向不同的至少两个力在垂直于组件的纵向轴的平面上施加，以 便将组件对着彼此压合；

-该方法包括，在施加至少一个力的步骤之前的下述步骤：考虑到 取决于模块的组件游隙的组件可能占据的位置的范围，预先确定至少 一个束带的位置。然而，通过知道组件的制造公差，能够对于全部模 块一次性地确定束带的形状和位置，使得束带中的每个仅接触其必须 电连接的两个组件；

-在定位步骤期间，每个套管被放置为覆盖各自封皮的端部中的一 个，定位步骤的进行使得相邻的组件的套管位于并排放置的组件的相 对的纵向端部上；

-套管包括热可伸缩材料，定位方法包括子步骤，该子步骤包括对 套管进行加热；

-每个封皮包括主体，主体包括侧壁和至少一个开口端，该方法包 括这样的步骤：该步骤包括将封盖放置在主体的每个开口端上，从而 封闭该至少一个开口端，每个封盖包括覆盖壁，覆盖壁包括：

o内表面，其旨在连接至电能存储元件，以及

o基本上是平面的外表面，其尤其在其中心和其外围边缘没有任 何针；

-放置至少一个束带的步骤包括下述子步骤：

o将至少一个束带布置在支撑遮罩上相对于所述参考平面的预先 确定位置处，以及

o将支撑遮罩接附在支撑件的放置装置上；

-连接步骤包括下述子步骤，该子步骤包括：沿着基本上平行于组 件的纵向轴的方向使至少一个组件位移，尤其移动每个组件，使得组 件承受至少一个束带；

-在包括沿着基本上平行于组件的纵向轴的方向使至少一个组件 位移的子步骤中，组件和束带的移动使得束带承受支撑件的参考平面， 该参考平面称为垂直，其实质上垂直于定位在支撑件(即，水平)上 的组件的纵向轴。

-该方法进一步包括在定位步骤之前的生产组件的基本对的步骤， 所述生产步骤包括下列子步骤：

i)将两个组件放置为使得该两个组件的纵向轴基本上平行地延 伸，

ii)对着彼此推动两个组件，

iii)在两个组件上安装并焊接连接束带，两个组件上的束带的位 置尤其是预先确定的，

iv)重复步骤i)至iii)以便获得多个基本对，

定位组件的步骤包括：定位焊接至支撑件上的每个基本对的连接 束带的端部，使得每个基本对的连接束带接触支撑件；

-在沿着纵向轴使组件位移的步骤中，连接至组件对的束带变形， 使得位于相对的纵向端部的束带承受垂直参考平面，为此，束带优选 包括连接至组件的两个刚性部分以及在两个刚性部分之间延伸的可变 形部分；

-在生产基本对的步骤中(在将对放置在支撑件之前)，包含安装 和焊接的子步骤包括使至少一个组件、尤其是每个组件沿着基本上平 行于组件的纵向轴的方向位移，使得组件承受连接束带，而且，可选 地，使得束带接触垂直于纵向轴的参考平面。

本发明还涉及一种应用上述用于制造电能存储模块的方法的制造 工具，该模块包括电能存储组件，每个组件包括外封皮和位于封皮内 部的电能存储元件，至少一个电绝缘套管被设定在至少一个组件的封 皮周围的位置，使得套管插置在每个相邻的组件对之间，该工具包括：

-至少一个支撑件，其用于定位每个组件的端部中的一个，使得组 件的纵向轴基本彼此平行地延伸，

-至少一个施力器，其用于沿着基本垂直于组件的纵向轴的方向在 组件上施加至少一个力，该至少一个力趋于将组件对着彼此压合。

根据本发明的工具的优选但非限制性的方面如下：

-该工具包括组件上的至少一个导电的束带的可选地通过支撑遮 罩固接至支撑件的放置装置，以便电连接所述组件，该至少一个束带 的位置相对于包含平行于组件的纵向轴的方向的支撑件的至少一个参 考平面、尤其是两个参考平面而预先确定，平面中的至少一个优选由 工具的壁限定；

-支撑件包括至少两个托盘，每个托盘旨在容纳各自的组件，至少 一个托盘、尤其是每个托盘能够平移式地移动以便沿着基本平行于组 件的纵向轴的方向移动至少一个组件、尤其是每个组件，使得组件承 受至少一个导电的束带，并且可选地，使得束带接触垂直于纵向轴的 (即，水平的)参考平面。

-至少一个托盘、尤其是每个托盘能够沿着垂直于组件的纵向轴的 方向平移式地移动，以便对着其他组件压合至少一个组件、尤其是每 个组件；

-支撑件包括两个框架，该两个框架旨在每个容纳至少一个组件， 所述框架能够相对于彼此在下述两个位置之间平移式地移动：

o分开位置，在该位置，两个框架彼此远离，从而引线能够穿过 框架之间的模块，以及

o接近位置，在该位置，框架彼此接触。

本发明还涉及一种电能存储模块，所述电能存储模块包括电能存 储组件，每个组件包括外封皮以及位于封皮内部的电能存储元件，所 述模块进一步包括：

-至少一个电绝缘套管，其在组件中的至少一个的封皮周围，使得 套管插置在每个相邻的组件对之间，该至少一个套管至少部分地覆盖 组件的外封皮，组件被对着彼此压合，使得每个套管接触相邻的组件 中的至少一个，

-至少一个导电的束带，其在组件上，用于将所述组件电连接，该 至少一个束带的位置相对于包含平行于组件的纵向轴的至少一个方向 的至少一个参考平面而预先确定，所述束带是纵向延伸的部件，并且 束带包括在两个刚性部分之间的可变形部分，刚性部分中的每个各自 连接至组件。根据本发明的模块的优选但非限制性的方面如下：

-至少一个束带的位置与模块的组件的实际位置无关。换言之，参 考平面是独立于模块中的组件的实际位置进行限定的；

-该模块进一步包括壳体，组件插入壳体中，该壳体包括至少一个 壁以及底部，至少一个参考平面是相对于壳体的所述壁或壁中的至少 一个(例如，其上布置了壳体的输出终端的壁)限定的。实际上，能 够相对于支撑件的参考平面放置壳体的壁，使得其位置不会相对于这 些平面变化；

-可变形部分是(宽度或厚度)减薄的部分，其厚度小于刚性部分 的厚度。束带可以被定位在组件之间，使得束带中的至少一个稍稍弯 折，以便补偿组件的高度差异；

-至少一个组件、尤其是每个组件的封皮包括波纹管，其使得组件 的高度能够变化。

本发明还涉及根据本发明的两个模块的批量处理，其中，束带相 对于各自的模块的壳体的位置在两个模块中是相同的，而组件相对于 所述壳体的位置是不同的。

附图说明

从下面的描述中，本发明的其他特征、目标和益处将会变得更加 明显，下面的描述是纯示意性的并且是非限制性的，而且应当参考所 附附图阅读，在附图中：

-图1示出了制造电能存储模块的方法，

-图2是用于制造电能存储模块的工具的第一实施方案的立体图，

-图3和图4分别是用于制造电能存储模块的工具的第二实施方案 的示意性俯视图和侧视图，

-图5A是根据本发明的第二实施方案的替选方案的工具的立体 图，

-图5B示出了图5A的工具的细节的立体图，

-图5C是当组件和束带位于后者上时的图5A和图5C的工具的 部分立体图，

-图5D是当封皮折回支撑件上时的工具的立体图。

具体实施方式

下面，将参考所附附图来描述本发明的不同的实施方案。在这些 不同的附图中，等效元件具有相同的附图标记。另外，在整个文本中， 术语“竖直”、“水平”、“之上”或“上”以及“之下”或“下” 是参考正交参考系使用的，其中，一个轴与模块的组件的纵向轴基本 平行。该基本平行于模块的纵向轴的轴在所描述的示例中被认为是纵 向轴。

图1至图5示出了用于制造电能存储模块的示例性方法和工具。

1.电能存储模块

该模块包括壳体，在壳体中容纳了用于存储电能的组件5。这些组 件盖上封盖2，并且使用电连接束带6彼此(串联或并联)连接。

1.2.电能存储组件

每个组件5包括外封皮1，外封皮包裹电能存储元件。

该元件例如是由复合物以及隔膜构成的线圈，其中的复合物和隔 膜依次缠绕在一起从而形成线圈。在本发明的范围内，“复合物”指 的是包括至少两个层的堆叠体，尤其是包括旨在形成复合物的正电极 和负电极的两个电极的层的堆叠体。

主体1是圆柱形，并且包括侧壁。其还在其一端部包括底部，而 且其在另一端开口，从而存储元件能够插入到封皮中。在该情况下， 底部的外表面优选为基本上是平面的，从而束带能够在其表面上的任 意点出焊接。

或者，主体1可以在其两端开口。

在每种情况下，主体的每个开口端被封盖2封闭。

1.3.封盖

每个封盖2包括用于封闭主体1的开口端的覆盖壁。该覆盖壁包 括两个表面：

-内表面，其旨在连接至能量存储元件，以及

-外表面，其旨在被束缚，尤其是焊接到束带。

优选地，封盖的外表面基本上是平面的。更具体而言，优选地， 该外表面在其中心和其外围边缘不具有任何的针。这使得可以焊接到 束带的封盖的表面面积能够最大化。从而，束带在封盖上的焊接的纬 度增加，束带的位置可以相对于其焊接的组件的位置大幅变化，接下 来将对此更加详细地进行描述。然而，在至少位于组件的一端的外表 面的包括针的组件也可以实施本发明。

每个封盖在覆盖壁的外围还可以包括裙座，该裙座旨在部分覆盖 封皮的侧壁。

有益地，封皮，尤其是其主体1，可以包括尤其位于封皮侧壁的波 纹管。该波纹管(图中未示出)使得组件的高度能够变化，以便补偿 不同组件的可能的高度变化，尤其是涉及不同部件的制造公差或者进 一步涉及由它们的组件产生的组件游隙的高度变化。

1.4.导电的束带

如前所述，模块的组件在其上端和下端使用束带按对连接。

每个束带例如为基本上是平面的纵向延伸的板，并且例如由具有 不同刚度的部分构成，即使这对于成功实施本发明并不是必要的。每 个束带尤其可以包括：

-两个刚性部分，其每个旨在接触两个相邻的存储组件的各自的封 盖，

-可变形部分，其在两个刚性部分之间。

在束带上存在的可变形部分，就其在组件上的连接而言，尤其通 过即使组件高度不同仍保证束带在组件上施加压力，可变形部分能够 在不折断的情况下通过弯折而变形。这能够保证连接的质量。在组件 上的束带的连接是通过焊接、尤其是激光焊接产生的情况下，这是尤 其有益的，因为以该技术手段而有效产生的焊接需要紧密的接触。

形成束带的不同部分的刚度的差异可以通过纵向改变板的厚度而 获得。尤其是，可变形部分可以是厚度小于刚性部分的厚度的减薄了 的部分。其也可以通过束带中心部分的折叠或移动而制作。束带也可 以由束缚在一起的多个叠加的薄片构成，其尤其通过在薄片端部的每 个处或多个一同编织的引线的每个处进行焊接从而形成束带，这使得 束带在其没有连接至组件的位置能够具有良好的柔性。

1.5.电绝缘套管

该模块还包括组件上的电绝缘套管。形成套管的电绝缘材料例如 是弹性体，尤其是三元乙丙橡胶(EPDM)。使用EPDM套管通过EPDM 的减震属性能够降低外部冲击作用在组件上的效果，并且能够适应由 组件的制造公差产生的尺寸变化。

每个套管围绕各自的组件，并且覆盖部分封皮或全部封皮。

在特定实施方案中，该模块每个组件包括一个套管。在其他实施 方案中，该模块包括的套管数量小于组件的数量，套管的位置使得套 管插置在每个相邻组件对之间，尤其使得套管在组件的每个端部插置 在每个组件对之间。

处于静态时，每个套管可以具有圆环形，例如连续或不超过360° 的环。或者，处于静态时，套管可以具有基本上是平面的形状，例如 柔性带，并且可以位于组件周围并且附接在组件周围。

在存在插置在每个相邻的组件对之间的绝缘套管的情况下，能够 将模块的组件相对彼此压合，从而限制模块的大小。

2.制造方法

参考图1，其示出了制造模块的方法的两个实施方案。

在这两个实施方案中，该方法包括第一步骤，其用于在组件周围 将套管设定到适当位置。套管设定的位置使得至少一个套管插置在每 个相邻的组件对之间。

套管可以由热可伸缩材料构成。在该情况下，该方法包括一旦将 套管设定到了适当位置就将组件和套管加热，以便套管在热作用下紧 箍组件的步骤。

或者，套管可以是弹性可变形圆环，其尺寸设置为使得套管紧箍 组件安装，从而确保其在模块的组装期间维将其持在适当位置。在该 情况下，套管优选安装在具有最大径向尺寸的组件主体的下端周围， 所述下端接触相邻组件的封盖(组件头尾相对地放置)。当组件具有 上述结构时，旨在部分接触相邻的组件的封盖的安装在主体周围的环 因此足以将相邻组件整体绝缘。因此，该环的尺寸可以是，其宽度对 应于封盖的外围裙座的宽度。

将套管设定到适当位置之后，该制造方法的不同替选方案包括下 列步骤：

-将组件放置在支撑件上，

-在组件上施加力F，

-将连接束带放置在组件上，以及

-连接在组件上的束带。

在图1所示的两个实施方案中，这些其他的步骤不同。

2.1.该方法的第一实施方案

现在更加详细地描述模块制造方法的第一实施方案的特定步骤。

2.1.1电能存储组件的定位

该方法的第一实施方案包括步骤120，该步骤由将模块的全部组件 定位在支撑件301、302上，接下来将参考图2至图4所示的模块制造 工具来更详细地描述支撑件。

更具体地，每个组件在其端部中的一个(底部或封盖)处放在支 撑件上，使得组件的纵向轴基本上彼此平行地延伸。

有益地，组件“头尾相对”地定位，即，相邻组件的套管位于组 件的相对的端部，如图1所示。

2.1.2力的施加

在另一步骤130，该方法包括在组件上施加至少一个力F(优选多 个力)，以便将组件相对彼此压合(按压)。该力沿着垂直于组件的 纵向轴的方向并且使组件彼此接近的方向施加。

2.1.3束带的放置

然后，在组件的与接触支撑件的端部相对的端部放置(步骤140) 束带。

有益地，每个束带的位置相对于至少两个参考平面P1、P2预先确 定，而与组件实际占据的位置无关，这些实际位置可以依据涉及组件 尺寸变化等的组件游隙而在不同模块间变化，所述两个参考平面的每 个包含平行于组件纵向轴的方向。

从而，束带的位置在制作两个相同的模块期间保持不变，而不论 组成所述模块的组件的实际位置。

束带的位置不变性导致旨在连接至外部电子装置的模块的每个输 出终端的位置的不变性。实际上，模块的输出终端连接至束带。

因此获得了标准化的输出终端位置的模块，这有利于其在工业上 的规模应用。

参考平面是相对于支撑件限定的。

在每个情况下，通过考虑取决于组件游隙以及组成组件的各部分 的尺寸变化的组件尺寸可能的变化，在制造模块之前对每个束带的位 置进行限定。具体而言，考虑到组件可能具有的极限大小，对每个束 带的位置进行确定。然后，为每个束带选择位置，使得对于组件的任 意组合的连接，尺寸能够被包括在极限大小之间。

参考平面可以彼此垂直。参考平面中的一个可以限定为，穿过模 块的输出终端的面，以便限制输出终端位置不一致的风险。另一参考 平面可以是组件的对称的平面，其垂直于第一参考平面。这能够优化 束带的尺寸。实际上，当参考平面中的一个是组件的对称的平面时， 组件位置的分散性减小。从而，能够最大化在束带与组件之间的接触 表面面积。

2.1.4束带的连接

然后，束带被连接至组件。将束带连接到组件上的步骤可以包括 焊接。该焊接可以通过本领域技术人员已知的任何焊接方法进行，例 如激光焊接、摩擦-捏合焊接等。

连接步骤还可以包括，一个(或每个)组件沿着竖直方向的位移， 使得每个组件承受预先确定的水平面，该水平面尤其由支撑件的壁或 束带的遮罩相对束带界定。这使得能够管理不同组件的尺寸在竖直方 向上的分散。这还使得能够，在有需要时，将全部束带同时焊接到组 件。一个(或每个)组件沿着竖直方向的这种位移可以通过沿着竖直 方向施加旨在使组件升高的力F'来获得。

2.1.5翻转电能存储组件

为了将组件彼此电连接，需要将其两个相对的端部连接至导电的 束带。

因此，需要将已连接至束带的组件翻转(步骤150)，以便将接触 支撑件的端部连接至导电的束带。

2.1.6在电能存储组件的另一端的束带的连接

一旦组件已经翻转，使得在之前的步骤中束缚至组件的束带接触 支撑件，则进行放置束带的新步骤，其与项2.1.3中描述的步骤相似。

可以在束带上施加力F，以便将其一起对着在组件端部中的一个端 部按对焊接的组件压合，从而，即使是没有焊接的组件也紧密接触。

而且，可以在组件下面施加力F'，以便使其沿着竖直方向位移， 使得每个组件承受预先确定的水平面。

最后，将束带焊接到组件。

然后，束缚至束带的组件被放置在壳体中，从而形成模块。

2.2.该方法的第二实施方案

现在更加详细地描述模块制造方法的第二实施方案。

该第二实施方案与上述第一实施方案的不同之处主要在于，其包 括制作组件的基本对的步骤，每个基本对包括在组件一端束缚至束带 以便将组件对定位在支撑件中的两个组件。

通过制作组件的基本对，以及通过将这些基本对中的每一个定位 在支撑件上使得其束带接触支撑件，则省略了第一实施方案中使用的 用于翻转组件的步骤150。而且，全部的组件在最后时刻组装，这能够 最小化该方法的可能会导致的不兼容连接的异常后果。实际上，较不 经常需要丢弃整个模块。

这使得能够简化在模块的制造期间对组件的操作并且限制在束带 与组件之间的连接变差的风险。

实际上，当所制造的模块包括大量组件，每个组件具有不可忽略 的重量时，翻转步骤可以很难进行。

2.2.1制作基本对

在该方法的步骤20中，两个组件“头尾相对”地定位在支撑件201、 202上，使得其纵向轴竖直延伸。

然后，通过施加力F，将组件对着彼此侧向推动(步骤30)。

一旦组件彼此接触，在组件的与支撑件相对的端部上放置束带(步 骤40)。组件中的一个(或两个)可以竖直位移，以便相对于束带被 压合，并且实质上水平地并且相对支撑件稳当地对着上参考平面定位 束带。然后，束带被焊接至组件上。

从而获得了由两个组件和束带构成的基本对。

所需的生产基本对的操作的重复次数取决于模块所需的组件的数 量。

2.2.2定位基本对

然后，将基本对放置(步骤50)在支撑件301、302上，使得每个 基本对的束带接触支撑件301、302。

同样地，基本对被定位成使得相邻组件的套管位于组件的相对的 纵向端部。更具体而言，在垂直于组件的纵向轴方向的平面上，在不 同的方向上施加至少两个力，以确保该平面中的最大紧密性。尤其是， 力彼此垂直，并且仅包括位于该平面上的分量。

2.2.3施加力

然后，将力F施加(步骤60)到基本对，以便将组件对着彼此压 合。该力沿着垂直于组件的纵向轴的方向并且使组件彼此接近的方向 施加。

2.2.4束带的放置

在该方法的另一步骤70，在组件的端部上放置束带，每个束带的 位置相对于平行于组件的纵向轴的至少两个参考平面预先确定。尤其 是，束带定位在遮罩上，该遮罩与支撑件的固定放置装置配合。

然后，束带被束缚至组件，如上所述(可能的组件竖直位移，以 及束带在组件上的焊接)。

然后，束缚至束带的组件被放置在壳体中，从而形成模块。

3.制造工具

现在将描述用于制造模块的工具的两个示例。

3.1.该工具的第一实施方案

参考图2，所示出的示例性工具使得能够进行生产组件的基本对的 操作。

读者将会理解，该工具也可以用于制造仅包括两个组件的模块。

该工具包括基座200，基座上放置了支撑件201、202，其由两个 可以相对彼此平移式地移动的基座构成。

每个基座旨在容纳各自的组件。

支撑件201、202的每个基座包括：

-托盘203，其与组件的纵向端部中的一个接触，以及

-支撑件204，其垂直延伸至托盘，而且其形状适应组件的封皮的 形状。此处，支撑件204实质上适于在封皮侧壁的整个高度上以及封 皮圆周的一半上围绕组件的圆柱形封皮，并且该支撑件接触封皮，优 选在封皮的几个位置处接触封皮。

托盘还包括可以沿着平行于组件的纵向轴的竖直方向平移式地移 动的推动件205，从而能够改变组件中的每个的竖直位置，尤其是在相 同的水平推动组件的上表面。

该工具还包括水平的上壁，尤其是，其通过实质是水平的铰链接 合在支撑件上。该壁则可以形成上水平参考平面。该壁是可选的，并 且在图2中没有示出。这样的壁可以打开工作，以便据此能够保证将 束带焊接在组件上。

图2所示的工具的工作原理如下。在每个基座上定位各自的组件。 然后，基座向着彼此平移式地位移。使两个基座的托盘和支撑件彼此 接近，使位于基座上的组件也彼此接近。当组件彼此接触时，每个基 座的支撑件能够确保对于彼此合适地压合组件。将束带放置在组件上， 并且然后束缚到组件。可选地，通过用于使组件位移的推动件205，托 盘向着上参考平面竖直平移式地位移，束带被设定在组件上的适当位 置，从而确保组件与束带之间的合适的接触，并且改善束带与组件的 焊接。当然，组件中的每个可以以对该组件特定的各自高度进行位移。

3.2.该工具的第二实施方案

参考图3和图4以及图5A至图5D，示出了另一个用于制造模块 的工具。该工具可以单独使用，也可以与上述的本发明第一实施方案 所描述的工具结合使用，此时，通过根据本发明的第一实施方案的工 具形成的对定位在根据第二实施方案的工具(其将在下面描述)中。

如同图3和图4所示的工具所示意性示出的，该工具包括支撑件， 该支撑件由两个框架301、302构成，每个框架包括多个托盘303。这 些框架301、302可以在下述两个位置之间相对于彼此平移式地移动：

-远离位置，在该位置，两个框架彼此远离，使得引线能够穿过框 架之间的模块，以及

-接近位置，在该位置，框架彼此接触。

每个托盘303旨在容纳各自的组件。每个托盘303可以竖直平移 式地移动，从而使得与其相关联的组件能够沿着基本平行于组件纵向 轴的方向位移。

该工具还包括推动件304，其放置在框架中的至少一个上。每个推 动件304可以在静止位置与施力位置之间旋转移动，在施力位置，推 动件304接触组件中的一个，以向组件施加力，从而向参考平面推动 组件，这里，在图3中示出的参考平面P0是虚线，并且在垂直于该图 平面的平面中延伸，力F垂直于所述平面。

工具还包括封盖306，其通过具有实质上是水平的轴的铰链307 接合在支撑件上，封盖可以在下述两个位置之间移动：封盖没有与支 撑件的框架301、302叠加的脱开位置，以及封盖与支撑件的框架叠加 从而形成上实质水平参考平面的位置。为此，铰链307被放置在高于 当组件被定位在支撑件的各个托盘303上时的存储组件的高度上。

图5A至图5D显示了根据该实施方案的工具的第二实施方案的替 选方案，其中，用与图3和图4相同的方式标注了相同的附图标记。 在这些附图中，参考平面是在模块端部延伸的平面P1以及位于处于接 近位置的两个框架301、302的接触线上的垂直平面P2。

为了实体化平面P1，该工具包括机械邻接装置308，其对应于位 于平面P1中的水平邻接壁，而组件将对着该水平邻接壁接触。为了向 机械装置308推动组件，工具主要包括水平推动件304A，位于工具与 平面P1相对的端部。这些推动件304A实质上垂直于平面P1地延伸以 便根据实质上水平的力F_A向邻接面308推动组件。该工具还包括，位 于平面P2的每侧的推动臂304B，其连接至框架301、302中的每个(在 附图中，仅有连接至框架301的臂是可见的)。这些臂相对于平面P2 对称地在工具的每个横向端部延伸。这些臂可以相对于位于模块的每 个横向端部的水平轴旋转移动，并且在臂变为竖直的位置的附近与组 件接触，如图5D所示，使得臂在所述组件上分别施加推动力F_B、F_B'。 分别施加在定位在框架301、302上的组件上的推动力F_B、F_B'相对于 平面P2是对称的，并且相对于该平面是垂直的，即，该推动力具有实 质上水平的相反的方向，并具有实质相同的强度。

推动臂304B还可以在组件上施加具有竖直分量的力，但是该分量 被支撑件在组件上的反作用补偿，不会阻止组件的位移。在工具的每 个端部施加在组件上的力是相同的，组件在参考平面P2结合在一起。

应当注意，可以仅在模块的一侧施加推动力，而将参考平面P2定 位在支撑件的相对侧(类似平面P0)，但是该平面P2是模块的对称平 面的配置是有益的，如同之前所阐释的。

该工具还包括，固接至框架301、302的用于放置遮罩314的装置 312，遮罩在图5C中更好的展现，其包括多个空隙315，该空隙旨在 容纳将组件彼此连接的连接束带6。应当注意，遮罩314使得能够获得 束带相对于参考平面P1、P2的固定的位置。工具进一步包括用于维持 连接至束带并因此也定位在遮罩中的模块的输出终端6B的装置309。 装置309由旨在接触终端6B的邻接面构成，终端的位置优选考虑邻接 壁308的位置而确定。如同已经表明的，束带的形状根据组件的制造 公差而选择，使得无论定位在模块中的组件的特性如何，束带一次仅 叠加一个单个的组件。如图5C所示，束带包括两个刚性部分62A、62B 以及可变形部分64，两个刚性部分分别连接至两个组件，可变形部分 位于两个刚性部分的中间并且具有小于刚性部分的厚度。

该工具还包括用于维持形成上参考平面P3(图5D中可见)的封 盖306的位置的装置，其尤其由竖直臂316、318形成，所述竖直臂分 别固接至封盖和支撑件并且旨在与附加的装置(封盖的孔口317以及 支撑件的针319)配合，以便将在封盖306与框架301、302之间的距 离中的任意点维持不变，以便保证上参考平面P3的准确放置。还应当 注意，封盖306包括开放工作部分320，其使得在封盖306封闭时束带 可以被达到。

工具的工作原理如下。

维持构件、框架以及推动件分别位移至脱开位置、分开位置以及 静止位置。

组件被定位在支撑件的托盘上。托盘被放置在维持构件的位置上。

一旦完成模块的布线，则使框架位移至其接近位置。使推动件向 组件运动，推动件304B旋转运动，推动件304A平移式地运动，直到 两个框架301、302的组件接触平面P2，而且组件接触对应于平面P1 的邻接面308。因此，推动件在组件上施加力F_A、F_B和F_B'，以趋于将 组件对彼此压合。一旦组件压合在一起，在工具的放置装置312上， 将遮罩314设定适当位置，其中束带已经如图5C所示地定位。然后， 将输出终端6B邻接对应的支撑装置309。

封盖306旋转位移，从而以规定的高度被定位在组件上方，以形 成水平参考平面P3。然后，支撑件的托盘303竖直位移，以便对着封 盖306压合组件和束带6。如果属于相同的对的组件高度不同，则已经 焊接在组件下面的束带可以在其部分64处稍稍弯折，使得位于组件上 的束带6对着封盖306被更好地压合。最后，通过制作在封盖中的开 放工作部分320，束带6被焊接在组件上。因为束带被对着上参考平面 P3压合，束带的表面和组件中相关联的一个平行，这保证了高质量的 焊接。

4.结论

通过上述方法和工具，因而能够利用尺寸分散性很大的组件制造 模块。

使用现有技术的制造方法，不能使用尺寸与组成模块的其他组件 的尺寸差异太大的组件。

读者将理解，可以对上述方法、工具和模块作出许多修改，而不 实质偏离这里描述的新颖教导。

因此，该类型的全部修改包含在所附权利要求的范围内。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于制造电能存储模块的方法，所述电能存储模块包括电 能存储组件(5)，每个组件包括外封皮(1、2)以及位于封皮内部的 电能存储元件，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

-将至少一个电绝缘套管(3)设定(10)在至少一个组件的封皮 (1)周围的位置，使得套管插置在每个相邻的组件对之间，该至少一 个套管至少部分地覆盖该至少一个组件的封皮，

-将每个组件的端部中的一个定位(20、120)在支撑件上，使得 组件的纵向轴(4)基本彼此平行地延伸，

-沿着垂直于组件的纵向轴的方向在组件上施加(30、130)至少 一个力(F、F_A、F_B、F_B')，以便将组件对着彼此压合，

-在组件上放置(40、140)至少一个导电的束带(6)，以便使所 述组件电连接，该至少一个束带的位置相对于包含平行于组件的纵向 轴的方向的方向的支撑件的至少一个参考平面(P0；P1；P2)而预先 确定，以及

-尤其通过焊接来将组件上的至少一个束带连接。

2.根据前一项权利要求所述的模块，其中，所述束带(6)的位置 是预先确定的而且与所述组件(5)的实际位置无关。

3.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其中，参考平面(P0； P1、P2)不包含组件的纵向轴中的任一个，施加力的步骤趋于将组件 对着彼此压合而且对着模块的参考平面压合。

4.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其中，组件被对着 至少两个参考平面(P1、P2压合)，参考平面彼此垂直，参考平面中 的至少一个(P2)优选是组件的对称平面。

5.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其中，在放置步骤 期间，每个套管(3)被放置为覆盖各自封皮(1)的端部中的一个， 定位步骤的进行使得相邻的组件的套管位于并排放置的组件的相对的 纵向端部上。

6.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其中，方向不同的 至少两个力(F_A、F_B、F_B')在垂直于组件的纵向轴(4)的平面上施加。

7.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其中，放置至少一 个束带的步骤包括下列子步骤：

-将至少一个束带布置在支撑遮罩(314)上相对于所述参考平面 (P1、P2)的预先确定位置处，以及

-将支撑遮罩接附在用于放置支撑件的装置上。

8.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其中，连接步骤包 括下述子步骤，该子步骤包括：沿着基本上平行于组件的纵向轴的方 向移动至少一个组件，尤其移动每个组件，使得组件承受至少一个束 带。

9.根据前一项权利要求所述的方法，其中，包括沿着基本上平行 于组件的纵向轴的方向移动至少一个组件的子步骤中，组件和束带的 移动使得束带承受支撑件的参考平面(P3)，该参考平面称为“垂直 参考平面”，其实质上垂直于定位在支撑件上的组件的纵向轴。

10.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其进一步包括在定 位步骤之前的生产组件的基本对的步骤，所述生产步骤包括下列子步 骤：

a)将两个组件放置(20)为使得该两个组件的纵向轴基本上彼 此平行地延伸，

b)对着彼此推动(30)两个组件，

c)在两个组件上安装并焊接(40)连接束带，

d)重复步骤a)至c)以便获得多个基本对，

定位组件的步骤(50)包括：定位焊接至支撑件上的每个基本对 的连接束带的端部，使得每个基本对的连接束带接触支撑件。

11.根据将前一项权利要求与权利要求8结合所述的方法，其中， 在沿着纵向轴移动组件的步骤中，连接至组件对的束带(6)变形，使 得位于相对的纵向端部的束带受到垂直参考平面(P3)的支撑，为此， 束带优选包括连接至组件的两个刚性部分(62A、62B)以及在两个刚 性部分之间延伸的可变形部分(64)。

12.根据前一项权利要求所述的方法，其中，在生产基本对的步骤 中，包含安装和焊接(40)的子步骤包括使至少一个组件、尤其是每 个组件沿着基本上平行于组件的纵向轴的方向位移，使得组件承受连 接束带，而且，可选地，使得束带接触垂直于纵向轴的参考平面。

13.一种应用于根据权利要求1至12中的任一项所述的用于制造 电能存储模块的方法的制造工具(200、300)，该模块包括电能存储 组件(5)，每个组件包括外封皮(1、2)和位于封皮内部的电能存储 元件，至少一个电绝缘套管(3)被设定在至少一个组件的封皮(1) 周围的位置，使得套管插置在每个相邻的组件对之间，该工具的特征 在于其包括：

-至少一个支撑件(203；301、302)，其用于定位每个组件的端 部中的一个，使得组件的纵向轴(4)基本彼此平行地延伸，

-至少一个施力器(204；304；304A、304B)，其用于沿着基本 垂直于组件的纵向轴的方向在组件上施加至少一个力(F、F_A、F_B、F_B')， 该至少一个力趋于将组件对着彼此压合。

14.根据前一项权利要求所述的工具，其还包括固接至支撑件的装 置(312)，该装置用于将至少一个导电的束带(6)放置在组件上， 以便使所述组件电连接，该至少一个束带的位置相对于包含平行于组 件的纵向轴的方向的支撑件的至少一个参考平面(P0、P1、P2)而预 先确定。

15.根据前两项权利要求中的任一项所述的工具，其中，支撑件包 括至少两个托盘(203、303)，每个托盘旨在容纳各自的组件，至少 一个托盘、尤其是每个托盘能够平移式地移动以便沿着基本平行于组 件的纵向轴的方向移动至少一个组件、尤其是每个组件，使得组件承 受至少一个导电的束带(6)，并且可选地，使得束带接触垂直于纵向 轴的参考平面。

16.根据前一项权利要求所述的工具，其中，至少一个托盘、尤其 是每个托盘能够沿着垂直于组件的纵向轴的方向平移式地移动，以便 对着其他组件压合至少一个组件、尤其是每个组件。

17.根据前四项权利要求中的任一项所述工具，其中，支撑件包括 两个框架(301、302)，该两个框架旨在每个容纳至少一个组件，所 述框架能够相对于彼此在下述两个位置之间平移式地移动：

-分开位置，在该位置，两个框架彼此远离，从而引线能够穿过框 架之间的模块，以及

-接近位置，在该位置，框架彼此接触。

18.一种电能存储模块，包括电能存储组件，每个组件(5)包括 外封皮(1)以及位于封皮内部的电能存储元件，其特征在于，该模块 进一步包括：

-至少一个电绝缘套管(3)，其在组件中的至少一个的封皮周围， 使得套管插置在每个相邻的组件对之间，该至少一个套管至少部分地 覆盖组件的外封皮，组件被对着彼此压合，使得每个套管接触相邻的 组件中的至少一个，

-至少一个导电的束带(6)，其在组件上，用于将所述组件电连 接，该至少一个束带的位置相对于包含平行于组件的纵向轴的至少一 个方向的至少一个参考平面(P1、P2)而预先确定，所述束带是纵向 延伸的部件，并且束带包括在两个刚性部分(62A、62B)之间的可变 形部分(64)，刚性部分中的每个各自连接至组件(5)。

19.根据前一项权利要求所述的模块，其中，至少一个束带的位置 与模块的组件的实际位置无关。

20.根据前两项权利要求中的任一项所述的模块，其进一步包括壳 体，组件插入该壳体，该壳体包括至少一个壁以及底部，至少一个参 考平面是相对于壳体的壁或壁中的至少一个限定的。