CN110832663B - 用于机动车的电驱动装置的电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的电驱动装置的电池(B)，所述电池具有多个电池模块(1)，所述多个电池模块上下堆叠地布置在各个层(2、3、4、5)中并且被接纳在配设的壳体(8)中。为了在此提供一种具有改进的事故行为且还能够在制造技术方面简单制造的电池(B)，电池模块(1)的所述上下堆叠地布置的层(2、3、4、5)中的每层都被接纳在分别配设的、独立的电池壳体(8)中，该电池壳体在堆垛(13)中上下堆叠地布置并且彼此连接，其中，相应的电池模块(1)通过至少一个连接元件(35)与配设的电池壳体(8)以及布置在该电池壳体下方的电池壳体(8)连接。

Description

用于机动车的电驱动装置的电池
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的电驱动装置的电池。本发明还涉及一种具有这种电池的机动车。
背景技术
用于机动车的电驱动装置的绝大多数电池现今安装在客舱的底部区域中。对于这种安装方式的例子可参照文献DE 10 2012 015 919 A1和DE 10 2015 014 033A1，其中，本身分别包括多个相互连接的电池单体的相应的电池模块布置在一层或一个平面中并被接纳在电池壳体中。该已知的结构形式也由于需要利用制冷剂进行主动冷却而是非常昂贵的。此外因为对电池壳体的密封通常相对困难，因此电池的巨大的尺寸在构造方式和制造技术方面产生限制。
由文献DE 10 2013 106 433 A1已知一种此类的电池，其中，两个电池模块——在电池模块中通常相应多个彼此连接的电池单体被联合在一起——在不同层中沿车辆竖直方向上下堆叠地布置。两个电池模块在此被接纳在一个公共的电池壳体中，该电池壳体延伸超过电池模块的两层的高度。在两个电池模块之间还设有加固元件、例如以水平的中间板或中间平面的形式，该中间板或中间平面将相应的、彼此相对的壳体部件相互连接并且由此在碰撞的情况下有利于电池壳体在前车区域中的块形成(Blockbildung)。
发明内容
本发明的目的是，提供一种电池以及具有这种电池的机动车，该电池具有改进的事故特性且还能够在制造技术方面简单地制造。
根据本发明的电池的特征在于，多个电池模块沿车辆竖直方向上下堆叠地布置在至少两层中，该电池模块分别包括多个相互连接的电池单体。该布置首先能实现电池的节省结构空间的设计方案，使得该电池可以特别是——然而不仅仅——安装在机动车的前车区域中或车身前端结构/折皱区的区域中。
在此根据本发明提出，上下堆叠地布置的电池模块层中的每一个层都接纳在分别配设的、单独的电池壳体中，该电池壳体上下堆叠地布置成堆垛并且彼此或者说相互连接。与迄今为止的现有技术、特别是根据文献DE 10 2013 106 433A1的现有技术相区别，因此根据本发明提出，每个电池模块层接纳在可分开制造的电池壳体中。这因此提供巨大的优点，即，这种电池壳体可以非常成本有利地制造，因为该电池模块由此与迄今的现有技术相比构造得明显更小。每个电池壳体可以在此优选地至少基本上设计为通用件，这显著简化了制造。所使用的、和电池模块层的数量相当的数量的电池壳体则可以在堆垛中上下堆叠地布置，其中例如，相邻的电池壳体通过相应的连接元件相互连接。相应的电池壳体的这种简单的结构形式的特别的优点不仅体现在简单的制造中，而且也体现在下述相应简单的可能性中：即使在事故行为方面也能实现在电池壳体上下堆叠布置时的相应的密封性和因此更大的变化性。在此，电池壳体的堆垛可以通过合适的措施构造成格外抗剪切的/剪切刚性的(Schubsteif)。
电池壳体的连接在此通过以下方式实现：布置在配设的电池壳体内的相应的电池模块通过至少一个连接元件与所述配设的电池壳体以及布置在该配设的电池壳体下方的电池壳体连接。换句话说，相应的连接元件不仅用于，将相应的电池模块固定在附属的电池壳体内，而且借助于连接元件也将所述的电池壳体与位于其下方的电池壳体——或该位于下方的电池壳体的相应的单个部件(底部元件和盖元件)——连接。在此可以优选地对于每个电池模块使用多个、例如两个或四个连接元件，以便一方面固定电池模块并且另一方面将各电池壳体或其单个部件(底部元件和盖元件)彼此连接。
因此可以将两个电池壳体的双倍的壁厚用于模块的螺栓连接。在此，在由事故造成的力加载的情况下，相应的电池壳体或其部件的夹紧产生非常高的功效，这是因为总系统被夹紧并且形成剪切区(Schubfeld)，该剪切区最佳地传递力。由此可以例如通过夹紧来衰减和降低在尾部碰撞时超过90g的高加速度，而不会导致相应的电池壳体在连接元件的区域中损坏。此外，通过连接两个上下堆叠地布置的电池壳体或其相应的构件产生其它成本优点，这是因为例如保护壳体的底部的尺寸可以设计得较小。此外，随后可以在底部与电池壳体的堆垛之间更简单地形成连接技术。
电池可以既在纯电动驱动的机动车中、又在混合动力车辆中使用。在此必要时也可以在机动车内安装多个用于驱动的电池。
在本发明的另一个设计方案中，相应的电池壳体以双壳的形式设计为包括底部元件和盖元件。这不仅能实现电池壳体的简单的结构和简单的制造，而且还能实现在使用至少一个连接元件的情况下将一个电池壳体的底部元件与布置在该电池壳体下方的另一个电池壳体的盖元件简单连接，借助于所述至少一个连接元件也将相应配设的电池模块与两个电池壳体或其底部元件/盖元件相连接。
此外，相应的电池模块通过连接元件与布置在该电池模块下方的电池壳体的或其盖元件的盖板连接，则可以实现一种特别简单且同样抗剪切的连接。
此外，接纳相应的电池模块的底部元件通过连接元件在相应的电池模块与布置在该电池模块下方的电池壳体的盖元件之间夹紧，则实现了电池壳体的堆垛的特别抗剪切的联接。为此在本发明的另一个有利的设计方案中，在接纳相应的电池模块的底部元件的底板中集成有支撑元件、特别是拱顶状元件，通过该拱顶状元件使得底部元件在相应的电池模块与布置在该电池模块下方的电池壳体的盖元件之间夹紧。这种支撑元件或拱顶状元件在此用作在沿竖直方向安装电池壳体的堆垛时的对中辅助件，该竖直方向目前也相当于车辆竖直方向。
本发明的另一个有利的实施方式提出，相应的电池壳体由塑料制成，特别是由纤维增强塑料制成。由这种塑料制成的电池壳体不仅能成本有利地和简单地制造，而且还可以在该电池壳体上也以简单的方式形成用于加固、用于与其它构件等连接的相应的功能元件。在此特别有利的是，上下堆叠的电池壳体中的至少多个——至少基本上——形状相同地形成。形状相同在此特别可以理解为，所有电池壳体或其相应的构件能在相同的模子、例如压铸模中制造。由此可以基于通用件大大降低电池的成本。
在本发明的另外的设计方案中，在盖元件中集成有连接元件的螺栓套筒或此类的保持元件。如果盖元件由塑料制成，这可以以特别简单的方式实现。
此外，在本发明的另外的设计方案中有利的是，在电池模块的下侧与——接纳电池模块的——底部元件的底板之间设有间隙。因此可以有效地避免双重适配(Doppelpassung)，并可以将位于上方的底部元件与布置在该上方的底部元件下方的、所配设的电池壳体的盖元件连接。
优选地，电池壳体的堆垛被电池的保护壳体包围。因为保护壳体优选地不具有密封功能，因此该保护壳体不必被相应设计成封闭的，而是也可以被设计成部分开放的。由于这种密封功能优选不是必需的，因此保护壳体可以相应简单地构造并且特别在电池的稳定性和刚性方面、特别是考虑到其事故行为方面被优化。为此，保护壳体可以至少局部地通过相应的侧壁或此类的元件形成，该侧壁具有对于事故能量的相应的吸收能力。在一个另选的实施形式中然而理论上也可以设想，将这种保护壳体设计成密封的。
前面结合根据本发明的电池描述的优点同样适合于根据本发明的机动车。
附图说明
下面描述本发明的实施例。图中示出：
图1示出根据一个有利的实施方式的根据本发明的电池的主要部件的透视分解图，
图2示出根据一个有利的实施方式的安装在机动车的前车中的电池的示意性的局部截面图，
图3示出根据本发明的电池的电池壳体之一的底部元件和盖元件的透视图，
图4示出根据一个有利的实施方式的电池的相应的透视图，其中，多个电池壳体——在电池壳体中接纳有多个电池模块——在堆垛中彼此上下堆叠地布置并彼此连接，
图5示出根据一个有利的实施方式的电池的彼此上下堆叠地布置的电池壳体的堆垛的剖面图，
图6示出分别上下堆叠地布置的电池壳体的底部元件和盖元件的局部的和放大的、示意性的剖面图，其中，所述构件中的每个构件包括相应的插接元件，通过该插接元件能使相邻的电池壳体相对彼此定位并相互沿剪切力方向支撑，
图7示出彼此相邻的相应的电池壳体在连接元件的区域中的局部和放大的截面图，借助于该连接元件一方面能将电池模块紧固在附属的电池壳体内，另一方面能将电池壳体与布置在其下方的、相邻的电池壳体连接，
图8示出电池壳体堆垛的保护壳体的基板的透视图，在该堆垛的角部区域中设有相应的拉杆以用于固定电池壳体堆垛或保护壳体，
图9示出保护壳体的透视图以及剖面图，在该保护壳体内接纳电池壳体堆垛。
具体实施方式
下面说明的实施例是本发明的优选的实施方式。在该实施例中，实施方式的所述的各个组成部分分别是本发明的单个的、可视作彼此独立的特征，所述特征分别也彼此无关地改进了本发明且进而也可以单独地或以与示出组合不同的其它组合视作本发明的组成部分。此外，所述实施方式也可以通过本发明的其它所述特征补充。
在图中，功能相同的元件分别设有相同的附图标记。
在图1中，在透视分解图中可以看到在右侧的示意性透视图中另外以组装的方式示出的电池B的主要部件。在此，电池B主要包括多个电池模块1，在当前情况下这些电池模块中例如每四个电池模块并排地布置在一个水平平面中，或在车辆竖直方向上布置在相应的层2、3、4、5中的同一高度上。换句话说，当前每四个电池模块1布置在相同的高度上或布置在相应的层2、3、4、5内，其中，多个所述层2、3、4、5以另外的还要详细描述的方式上下堆叠地布置。每个电池模块1通过多个彼此并联和/或串联连接的电池单体形成。相应的电池模块1的输出电压因此相应地大于相应多个附属的电池单体的输出电压。整个电池B的输出电压因此大于相应地彼此连接的各个电池模块1的输出电压。
此外，电池B包括还要详细描述的冷却装置6，冷却剂在该冷却装置内循环。冷却装置6在此包括多个扁平的冷却元件或者说冷却管路7，其中每四个冷却元件或者说冷却管路在共同的平面上或者说在一个平面中延伸。冷却元件或者说冷却管路7在此以另外的还要详细描述的方式分别在所属的电池模块1的下侧或者在电池模块1的相应的层2、3、4、5的下侧延伸。
电池模块1的相应的层2、3、4、5在此被接纳在分别配设的电池壳体8内，在图3中可在电池壳体8的底部元件9和盖元件10的相应的透视图中看到所述电池壳体之一。在此在相应的层2、3、4、5上装配了分别附属的四个电池模块1之后，底部元件9和附属的盖元件10在相应的、彼此配设的凸缘11、12的区域中借助于不能进一步识别的密封件被封闭。由于在当前情况下设有电池模块1的四个层2、3、4、5，因此相应地四个电池壳体8上下堆叠地布置在可在图1中看到的堆垛13中。在此，相应的电池壳体8被相互定位并以下面还要描述的方式相互或者说彼此连接。
电池壳体8的堆垛13连同冷却装置6一起被接纳在保护壳体14中，该保护壳体在图1中同样以分解形式示出。该保护壳体14主要包括底部15以及相应的四个侧壁16，该侧壁当前分别由两个部件或者说两个层17和18构成。在当前的情况下，这两个部件例如是波纹板17和附属的封闭板18，以便由此可以实现可分别良好地吸收能量的、多层的构件。此外，保护壳体14包括盖19，因此电池壳体8的堆垛在当前的情况下被保护壳体14完全包围。保护壳体14在此也被称为防碰撞保护外壳/防碰撞铠装并可以以组装的形式在图1右侧的相应的透视图中看到。
图2在示意性剖面图中示出布置在客舱20前面的前车21或者说乘用车的车身前端结构/折皱区，在该前车区域中布置有电池B。电池B在此在机动车的前桥20上方的高度上以此外不能详细识别出的方式保持在车身的相应构件上或副车架元件上，副车架元件在车架结构侧固定在车身上。在此，电池B被一同装入车辆的防碰撞系统中。
在此由图2特别是可以清楚地看出，安装在前车21中的电池B可以通过类似于内燃机或替代于内燃机的非常好的位置来安装。通过具有多个层2、3、4、5的、在相应的电池壳体8中的电池模块1的电池B的高的结构及其电池模块彼此上下堆叠地布置成堆垛13，在此得出以下可能性：以理想的方式使用在具有内燃机的机动车中由该内燃机所用的结构空间。通过保护壳体14在此以理想的方式保护电池壳体8的堆垛13。
相应的电池壳体8或其单个部件——在当前的情况下是底部元件9和盖元件10——由塑料、特别是纤维增强塑料制成并且例如以注塑方法制造。塑料的应用在此不仅具有简单且成本有利地制造被设计成形状相同的电池壳体8的优点，而且也能以简单的方式提供功能元件、例如加固结构23的元件/肋部和/或用于将电池壳体8与相邻的电池壳体8连接的插接元件24(图6)。此外，塑料特别适合于，将如嵌件、螺栓套筒/套筒螺母等加强元件或也将冷却装置6的功能元件集成到相应的电池壳体中。
具有肋部的加固结构23在此特别设置用于在由事故造成的力加载的情况下的相应负载情况。底部元件9和盖元件10的凸缘11、12例如被形成为标准几何结构并通过螺栓相互连接。
此外由图3可以看到，通过相应的隔片25在底部元件9和盖元件10内划分出相应的分格，在这些分格内接纳相应的电池模块1。
图4在两个透视图中分别示出多个、当前四个电池壳体8，在这些电池壳体中分别接纳多个电池模块1，并上下堆叠地布置成堆垛13并彼此连接。此外还可以看出，将冷却装置6部分地集成到电池壳体8的堆垛13中。在此，扁平的冷却管路或冷却元件7布置在相应的电池壳体8的下侧或在两个上下堆叠的相邻电池壳体8之间。各个冷却元件7在此通过供给管路26连接，该供给管路当前例如在堆垛13的角部区域中延伸。设计为上升管路的供给管路26当前具有节流阀。此外，在冷却装置6的构件之间的插接在流动阻力方面被优化。
电池壳体8的堆垛13在其背面上具有贯通的通道27，该通道将相应的电池壳体8的内部相互连接。该通道通过可在图3中看到的、在相应的电池壳体8的底部元件9和盖元件10中分别形成的端壁28形成，其中此外在相应的底部元件9和盖元件10中形成引线孔29，通过该引线孔形成通道27。
为了使电池壳体8的整个堆垛13本身密封，如由根据图5的堆垛13的剖面图可看到的，在其中一个电池壳体8的引线孔29的边缘区域30与相邻的电池壳体8的引线孔29的边缘区域30之间设有密封件。该密封件31可以例如通过穿过相应引线孔29的拧入衬套或插入衬套形成或通过插入电池壳体8之间的密封件形成。在任何情况下都应实现，其中一个电池壳体8的引线孔29的边缘区域30利用密封件31相对于相邻的电池壳体8的引线孔29的边缘区域30密封。
通过通道27特别将电池模块1的相应的层2、3、4、5相互连接。在此，条式或棒式的导体可以例如在通道27内延伸。不需要的引线孔29、例如在堆垛13的最下方的电池壳体8的下侧或在堆垛13的最上方的电池壳体8的上侧的引线孔可以例如通过堵头封闭。
图6在局部的和放大的、示意性的剖面图中示出电池壳体8之一的底部元件9，该底部元件利用底板32放置在布置在其下方的电池壳体8的盖板33上。示例性画出的插接元件34在此从底板32向下方突出，该插接元件与从盖板33向上突出的另外的插接元件34相互共同作用，使得相邻的电池壳体8相对彼此连接和定位。由此可以例如大大简化电池壳体8的堆垛13的安装。此外，在由事故造成的力加载的情况下可以通过插接元件34使力、特别是剪切力在相邻的电池壳体8之间进行传递。通过电池壳体8的抗剪切的/剪切刚性的连接可以因此大大改进电池B在该路径上的刚性。插接元件34可以例如是卡锁机构、阻挡件、锅仔片、夹具或类似元件。
在图7中以局部的和放大的剖面图示出在连接元件35的区域中的两个彼此相邻的电池壳体8。连接元件35在此包括套筒36，该套筒在端侧41附近沿电池B的竖直方向——该竖直方向也相当于车辆竖直方向——贯穿相应的电池模块1。在当前的情况下在每个电池模块1的每个端侧41分别设有两个连接元件35，也就是说当前对于每个电池模块1总共设有四个连接元件35和对于电池模块1的每层2、3、4、5总共设有32个连接元件35。然而清楚的是，这个数量可以根据实施方案、例如取决于层2、3、4、5的数量或各个电池壳体8的大小的实施方案而变化。
不可见的螺栓元件在套筒36内延伸，该螺栓元件利用头部在套筒36的上侧支撑在电池模块1的板37上，该板与套筒36固定连接。在下侧，套筒36或电池模块1安放在拱顶状部件38形式的支撑部件上，该拱顶状部件被接纳在底部元件9的底板32的塑料材料中的形状相同的接纳部42中。
向下方连接有螺栓套筒39，该螺栓套筒固定地集成或在此被注塑在盖元件10的盖板33的塑料中。上述的螺栓元件在下侧被拧入所述的螺栓套筒39中。在拧紧螺栓元件时，在此使电池模块1向下相对于底部元件9和相对于拱顶状部件38夹紧，该拱顶状部件自身又支撑在位于其下方的电池壳体8的盖元件10的盖板33上。在此，盖元件10和电池模块1借助于拱顶状部件38相对于位于该电池模块下方的电池壳体8的盖元件10的盖板33对中和紧固。
为了避免双重适配，在此在电池模块1的下侧44与接纳相应的电池模块1的电池壳体8的底部元件9的底板32之间设有间隙43，该间隙例如被填满由塑料制成的填料。通过拧紧螺栓元件因此将电池模块1与底部元件9和也与盖元件10连接或夹紧。由于当前对于每个电池模块1的每个端侧41各设有两个连接元件35，也就是说当前对于每个电池模块1总共设有四个连接元件35和对于电池模块1的每层2、3、4、5总共设有16个连接元件35，总体上实现了相应的电池壳体8或配属的底部元件9/盖元件10的夹紧，在由事故造成的力加载的情况下，夹紧具有非常高的功效。因为整个系统处于夹紧状态并且形成剪切区，所以可以最佳地传递力。由此可以例如通过夹紧来衰减和降低在尾部碰撞时超过90g的高加速度，而不会导致相应的电池壳体8在连接元件35的区域中的损坏。此外，通过连接两个上下堆叠地布置的电池壳体8或其中相应的构件也带来其它成本优点，这是因为例如保护壳体14的底部15的尺寸可以设计得较小。此外，还可以在底部与电池壳体8的堆垛之间更简单地形成连接技术。
图8示出保护壳体14的基板或底部15的透视图，借助于该保护壳体包围电池壳体8的堆垛13。在基板15的角部区域中设有相应的、沿车辆竖直方向延伸的拉杆40以用于固定电池壳体8的堆垛13或固定保护壳体14。拉杆40还可以用于装配或拆卸电池B，其方法是，在上侧例如拧上吊装环。因此电池B连同其保护壳体14可以被从机动车中取出或被装入。此外，在基板15中集成有相应的螺栓套筒39或螺纹孔，该螺栓套筒或螺纹孔承担上面结合图7所描述的、用于固定布置在其上方的底部元件9或被电池壳体8接纳的电池模块1的功能。
最后，图9示出保护壳体14的透视图以及剖面图，在该保护壳体内接纳电池壳体的堆垛13。特别在此能识别出四个侧壁16，这些侧壁当前由布置在内部的波纹板17和布置在外部的、平坦的封闭板18形成，以便因此形成可良好地吸收能量的、多层的构件。此外能看到保护壳体14的盖19。该盖和底部15一样也例如由金属材料、如金属板形成。
侧壁16或其相应的构件17、18当前由基于铝或钢合金的金属板制成和例如在角部以斜角连接。在角部可以附加地使用板条件或类似部件作为负载分配器。为了预先装配，侧壁16可以被预先固定在电池壳体8的堆垛13上的特别是不可见的紧固元件上，例如卡锁销或类似构件上，该紧固元件例如在相应的电池壳体8的塑料中形成或类似地布置。由此，侧壁14和必要时还有盖19可以首先被固定在堆垛13上并随后彼此连接。借助于结合图8已经描述的拉杆40，保护壳体14的构件15、16和19可以附加地彼此夹紧。通过拉杆40还可以将上下堆叠地布置在堆垛13中的电池壳体8彼此夹紧。
显然，保护壳体14也可以通过由多种不同的材料制成的并以不同的结构形式形成的其它元件形成。

Claims (8)

1.一种用于机动车的电驱动装置的电池(B)，所述电池具有多个电池模块(1)，所述多个电池模块上下堆叠地布置在各个层(2、3、4、5)中并且被接纳在配设的壳体(8)中，
其特征在于，
电池模块(1)的上下堆叠地布置的层(2、3、4、5)中的每层都被接纳在分别配设的、单独的电池壳体(8)中，这些电池壳体在堆垛(13)中彼此上下堆叠地布置并且彼此连接，其中，相应的电池模块(1)通过至少一个连接元件(35)与配设的电池壳体(8)以及布置在该配设的电池壳体下方的电池壳体(8)连接，所述连接元件不仅用于将电池模块固定在附属的电池壳体内，而且借助于所述连接元件将所述电池壳体与位于其下方的电池壳体相连接，
相应的电池壳体(8)设计有底部元件(9)和盖元件(10)这两个半壳，
相应的电池模块(1)通过连接元件(35)与布置在该电池模块下方的电池壳体(8)的盖板(33)连接，
连接元件(35)包括套筒(36)，该套筒在端侧(41)附近沿电池(B)的竖直方向贯穿相应的电池模块(1)。
2.根据权利要求1所述的电池(B)，其中，接纳相应的电池模块(1)的底部元件(9)通过连接元件(35)夹紧在相应的电池模块(1)与布置在该电池模块下方的电池壳体(8)的盖元件(10)之间。
3.根据权利要求2所述的电池(B)，其中，在接纳相应的电池模块(1)的底部元件(9)的底板(32)中集成有支撑元件，该支撑元件是拱顶状部件(38)，通过该拱顶状部件使得底部元件(9)夹紧在相应的电池模块(1)与布置在该电池模块下方的电池壳体(8)的盖元件(10)之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池(B)，其中，相应的电池壳体(8)由塑料制成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电池(B)，其中，相应的电池壳体(8)由纤维增强塑料制成。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的电池(B)，其中，在盖元件(10)中集成有连接元件(35)的螺栓套筒(39)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的电池(B)，其中，在电池模块(1)的下侧(44)与接纳该电池模块(1)的底部元件(9)的底板(32)之间设有间隙(43)。
8.一种具有根据权利要求1至7中任一项所述的电池(B)的机动车。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4070405A1 (en) * 2019-12-03 2022-10-12 Webasto SE Battery housing for a battery system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004039310A (ja) * 2002-06-28 2004-02-05 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
KR101307992B1 (ko) * 2012-05-08 2013-09-13 주식회사 엘지화학 높은 효율성의 냉각 구조를 포함하는 전지모듈
DE102014019696A1 (de) * 2014-12-23 2016-06-23 Daimler Ag Zellblock
CN106898714A (zh) * 2015-12-18 2017-06-27 株式会社Lg化学 电池模块、电池组和车辆

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4572019B2 (ja) * 1999-10-08 2010-10-27 パナソニック株式会社 組電池
DE60307750T2 (de) * 2002-05-08 2006-12-14 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama Sekundärzellenmodul und Verfahren zu dessen Herstellung
JP4448111B2 (ja) * 2006-07-31 2010-04-07 日立ビークルエナジー株式会社 電源システム
US8623537B2 (en) * 2009-08-18 2014-01-07 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery and battery module
CN102082309B (zh) * 2009-11-27 2014-09-17 尹学军 电动车辆快速补充电能的方法及其供电装置
US9331321B2 (en) * 2011-03-31 2016-05-03 GM Global Technology Operations LLC Fabric composite support or enclosure for an automotive battery pack
KR101278979B1 (ko) * 2011-04-25 2013-07-02 주식회사 엘지화학 배터리 수납장치와 이에 사용되는 서브 수납장치 및 이를 이용한 배터리 팩
JP2013012458A (ja) * 2011-05-27 2013-01-17 Sony Corp バッテリユニット、バッテリモジュール、蓄電システム、電子機器、電力システムおよび電動車両
DE102011087003A1 (de) * 2011-11-24 2013-05-29 Sb Limotive Company Ltd. Gehäuse für ein galvanisches Element aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff mit feuchtigkeitsundurchlässiger Schicht, galvanische Zelle, Akkumulator sowie Kraftfahrzeug
DE102012000048A1 (de) * 2012-01-03 2013-07-04 Li-Tec Battery Gmbh Energiespeichervorrichtung
JP2013145649A (ja) * 2012-01-13 2013-07-25 Nissan Motor Co Ltd 組み電気デバイス又は電気デバイスモジュールの製造方法及び当該製造方法によって製造される組み電気デバイス又は電気デバイスモジュール
DE102012015919A1 (de) 2012-08-10 2014-02-13 Daimler Ag Batteriegehäuse für einen Kraftwagen und Verfahren zum Herstellen eines Batteriegehäuses
WO2014171559A1 (ko) * 2013-04-15 2014-10-23 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
DE102013106433B4 (de) 2013-06-20 2024-05-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Tragrahmen für ein Kraftfahrzeug
DE102014101335A1 (de) * 2014-02-04 2015-08-06 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batterieeinheit aufweisend wenigstens ein erstes Batteriemodul und wenigstens ein zweites Batteriemodul in einem Batteriegehäuse
WO2017063878A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 Robert Bosch Gmbh Terminal arrangement for an energy storage device
DE102015014033A1 (de) 2015-10-30 2016-04-14 Daimler Ag Hochvolt-Batterie für einen Kraftwagen, insbesondere ein Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004039310A (ja) * 2002-06-28 2004-02-05 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
KR101307992B1 (ko) * 2012-05-08 2013-09-13 주식회사 엘지화학 높은 효율성의 냉각 구조를 포함하는 전지모듈
DE102014019696A1 (de) * 2014-12-23 2016-06-23 Daimler Ag Zellblock
CN106898714A (zh) * 2015-12-18 2017-06-27 株式会社Lg化学 电池模块、电池组和车辆

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