DE102011003749A1 - Batteriezellenmodul, Verfahren zur Herstellung des Batteriezellenmoduls sowie Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Es wird ein Batteriezellenmodul beschrieben, welches mehrere Batteriezellen, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezellen umfasst, die jeweils ein Batteriezellengehäuse aufweisen. Wenigstens zwei der Batteriezellengehäuse (100, 200) sind durch wenigstens ein gemeinsames Bauteil (130) mechanisch miteinander verbunden, wobei dieses gemeinsame Bauteil (130) jeweils wenigstens eine Gehäusewand (110) der beiden Batteriezellengehäuse (100, 200) ausbildet. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines Batteriezellenmoduls vorgeschlagen, bei dem Elektroden (2) in Aufnahmeelementen (120) angeordnet werden und danach die Aufnahmeelemente (120) durch das jeweils gemeinsame Bauteil (130) geschlossen werden. Außerdem wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches ein erfindungsgemäßes Batteriezellenmodul aufweist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriezellenmodul, welches mehrere Batteriezellen umfasst, die jeweils ein Batteriezellengehäuse aufweisen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Batteriezellenmoduls sowie ein Kraftfahrzeug, welches wenigstens ein erfindungsgemäßes Batteriezellenmodul aufweist.
• Stand der Technik
• Eine Batterie, die eine oder mehrere galvanische Batteriezellen umfasst, dient als elektrochemischer Energiespeicher und Energiewandler. Bei der Entladung der Batterie bzw. der jeweiligen Batteriezelle wird in der Batterie gespeicherte chemische Energie durch eine elektrochemische Redoxreaktion in elektrische Energie umgewandelt. Diese elektrische Energie kann somit je nach Bedarf von einem Nutzer angefordert werden.
• Insbesondere in Hybrid- und Elektrofahrzeugen werden in so genannten Batteriepacks Lithium-Ionen-Batterien oder Nickel-Metallhydrid-Batterien eingesetzt, die aus einer großen Anzahl in Serie geschalteter elektrochemischer Zellen bestehen. Üblicherweise dient dabei ein Batteriemanagementsystem inklusive einer Batteriezustandserkennung zur Sicherheitsüberwachung und zur Gewährleistung einer möglichst hohen Lebensdauer.
• Eine Batterie weist dabei üblicherweise mehrere Batteriezellen oder Batteriezellenmodule auf. Batteriezellenmodule umfassen ihrerseits mehrere Batteriezellen. Aus der DE 10 2009 005 498 A1 ist eine galvanische Zelle mit Umhüllung bekannt. Diese Batteriezelle weist Elektrodenstapel auf, die in Gehäusen angeordnet sind. Es ist vorgesehen, dass die dadurch hergestellten Batteriezellen in einer Vielzahl nebeneinander angeordnet werden. Dadurch sind zwischen jeder Zelle mehrere Gehäusewände angeordnet, die unmittelbar aneinander anliegen. Die Batteriezellen können dabei als so genannte Softpacks ausgestaltet sein oder auch ein festes Gehäuse aufweisen.
• Im Folgenden wird Bezug genommen auf Batteriezellen mit festem Gehäuse. Ein herkömmliches Batteriezellengehäuse ist in mehreren Ansichten in 1 dargestellt. Dieses Batteriezellengehäuse ist im Wesentlichen durch ein Aufnahmeelement 120 mit sehr hohen Rändern 154 sowie eine in Bezug dazu relativ klein ausgestaltete Grundfläche 153 gekennzeichnet. Das heißt, dass die Höhe des Randes 155 in Bezug zu einer Kantenlänge der Grundfläche 153 relativ groß ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltungsvariante liegt darin, dass wenig Aufwand zum Verschließen des Aufnahmeelementes 120 zu betreiben ist. Nachteilig ist jedoch, dass derartige Aufnahmeelemente 120 von Batteriezellengehäusen üblicherweise mittels Tiefziehen hergestellt werden. Je größer dabei die Höhe des Randes 155 zur Größe der Grundfläche 153 ist, umso höher ist der zu realisierende Umformgrad und umso höhere Ansprüche sind an die Genauigkeit des Zuschnittes des Materials, der Qualität der Fertigungsanlagen sowie an die Prüfung der hergestellten Aufnahmeelemente 120 und Qualitätssicherung während des Umformprozesses zu stellen.
• Im Inneren des Aufnahmeelementes 120 ist eine Korrosions-Schutzfolie 180 angeordnet. Das Aufnahmeelement 120 dient zur Aufnahme von in 1 nicht dargestellten Elektrodenwickeln oder Elektrodenstapeln.
• Zum Verschließen des Aufnahmeelementes 120 wird in herkömmlicher Ausführungsform, wie in 2 dargestellt, ein Deckel 140 mit dem Aufnahmeelement 120 bevorzugt mittels Schweißung verbunden. Dadurch wird das in 2 dargestellte Batteriezellengehäuse 100 hergestellt. Auf Grund der geometrischen Gegebenheiten des Aufnahmeelementes 120 ist der Deckel 140 mit dem Aufnahmeelement 120 mittels einer I-Naht 163 oder gegebenenfalls einer V-Naht zu verschweißen. Derartige Schweißnähte erfordern eine hohe Passgenauigkeit der zu fügenden Teile und/oder die Einhaltung eines Schweißspaltes und/oder eine relativ aufwendige Schweißnahtvorbereitung. Außerdem ist nicht auszuschließen, dass bei der in 2 dargestellten Art der Verschweißung im Batteriezellengehäuse 100 angeordnete Substanzen oder weitere Elemente, wie zum Beispiel die Korrosionsschutzfolie 180 oder Elektroden, beschädigt beziehungsweise in ihrer Funktionstüchtigkeit gemindert werden.
• Offenbarung der Erfindung
• Erfindungsgemäß wird ein Batteriezellenmodul, welches mehrere Batteriezellen und insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezellen umfasst, zur Verfügung gestellt, wobei die Batteriezellen jeweils ein Batteriezellengehäuse aufweisen. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens zwei der Batteriezellengehäuse durch wenigstens ein gemeinsames Bauteil mechanisch miteinander verbunden sind und dieses gemeinsame Bauteil jeweils wenigstens eine Gehäusewand der beiden Batteriezellengehäuse ausbildet. Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass sich durch die Verwendung des gemeinsamen Bauteils Volumen und Gewicht des Batteriezellenmoduls verringern lassen. Außerdem sind weniger Arbeitsschritte zur Konfektionierung notwendig, da der Verfahrensschritt zur Herstellung beziehungsweise Schließung eines Batteriezellengehäuses gleichzeitig genutzt wird zur Positionierung und Fixierung des jeweiligen Batteriezellengehäuses im Batteriezellenmodul. Es ist dabei eine beliebige Anzahl von Batteriezellen zu einem Modul verbindbar, wobei keine Spannbänder zur Fixierung der einzelnen Zellen aneinander notwendig sind.
• In einer Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls ist vorgesehen, dass die Batteriezellengehäuse teilweise durch jeweils ein Aufnahmeelement zur Aufnahme von Elektroden ausgebildet sind und das gemeinsame Bauteil ein mehrere Aufnahmeelemente im Wesentlichen abschließender Deckel ist. Das heißt, dass die Aufnahmeelemente zusammen mit dem Deckel beziehungsweise einem Deckelbereich ein jeweiliges Batteriezellengehäuse ausbilden. Vorzugsweise werden mehr als zwei Batteriezellen miteinander durch den Deckel verbunden. Durch den Deckel werden alle daran angeschlossenen Aufnahmeelemente geschlossen und somit entsprechend der Anzahl der Aufnahmeelemente Batteriezellengehäuse hergestellt. Dabei schließt der Deckel die Aufnahmeelemente an deren offenen Seiten im Wesentlichen ab. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Deckel die Aufnahmeelemente vollständig abschließt, wobei gegebenenfalls noch Öffnungen für Terminals im Deckel angeordnet sein können. Diese Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Batteriezellengehäuses bietet sich insbesondere für zu temperierende Batteriezellen an, da zwischen den Batteriezellengehäusen Volumen zur Verfügung gestellt wird, in dem Temperierungseinrichtungen angeordnet werden können.
• In einer zweiten Ausgestaltungsvariante sind die Batteriezellengehäuse teilweise durch ein Aufnahmeelement zur Aufnahme von Elektroden ausgebildet, wobei das Aufnahmeelement die Form einer Schale hat und das gemeinsame Bauteil von zwei benachbarten Batteriezellengehäusen ausgebildet wird. Das heißt, dass bei dieser Ausgestaltungsvariante die Innenseite des schalenförmigen Aufnahmeelementes die Innenseite eines ersten Batteriezellengehäuses ausbildet und die Außenseite des schalenförmigen Aufnahmeelementes bereichsweise die Innenseite eines zweiten Batteriezellengehäuses ausbildet. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt insbesondere darin, dass keine Dopplung von Gehäusewänden von nebeneinander angeordneten Batteriezellengehäusen auftritt, wodurch sich effizient Volumen und Gewicht des Batteriezellenmoduls senken lassen.
• Das als Schale ausgeführte gemeinsame Aufnahmeelement weist bevorzugt eine innere Grundfläche Ag sowie einen daran umlaufenden Rand auf, wobei das Verhältnis von Grundfläche Ag zur Höhe des Randes hr ein Verhältnis im Bereich von Ag/hr = 16 ... 125 aufweist. Eine Schale mit sinnvollen Abmessungen weist zum Beispiel ein Verhältnis von Grundfläche Ag zur Höhe hr von Ag/hr = 36 ... 100 auf. Das heißt, dass zum Beispiel bei einem Verhältnis von Grundfläche Ag zur Höhe hr = 100 das schalenförmige Aufnahmeelement mit quadratischem Querschnitt eine Kantenlänge von 10 cm und einen Rand mit einer Randhöhe von 1 cm haben kann. Eine derartige Schale ist relativ flach ausgeführt. Der vorteilhafte Effekt dieser Ausgestaltung liegt insbesondere darin, dass Wickel beziehungsweise Stapel von Elektroden sehr einfach in diese Schale einlegbar sind, ohne die Elektroden zu beschädigen. Weiterhin ist der Umformgrad von mittels Tiefziehen hergestellten Schalen gering, so dass weniger Umformenergie zur Verfügung gestellt werden muss, sowie Werkzeug- und Anlagenkosten reduziert werden können. Außerdem sind Materialien mit geringerer Streckgrenze zur Herstellung des schalenförmigen Aufnahmeelementes einsetzbar. Weiterhin besteht eine geringere Gefahr von Rissbildung an den beim Tiefziehen am stärksten beanspruchten Regionen der Schale, so dass eine ausreichende Dichtheit des herzustellenden Batteriezellengehäuses zuverlässiger gewährleistet werden kann und/oder die Lebensdauer des Batteriezellengehäuses bei gleichzeitiger Möglichkeit der Verringerung der Wandstärke des Gehäuses und einer entsprechenden Volumen- und Gewichtseinsparung realisiert werden kann. Weiterhin sind ein geringerer Prüfaufwand sowie weniger Korrosionsschutzmaßnahmen notwendig.
• Bei den in Schalenform vorliegenden Aufnahmeelementen, die in Reihe hintereinander angeordnet sind, ist in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, dass ein letztes der in Reihe angeordneten Aufnahmeelemente mit einem Modul-Abschlusselement verschlossen ist. Ein derartiges Modul-Abschlusselement ist vorzugsweise ein Blech, welches mit einem umgebogenen Rand versehen ist, so dass der Rand des schalenförmigen Aufnahmeelementes und der umgebogene Rand des Modul-Abschlusselementes miteinander überlappen können. Der Vorteil liegt insbesondere darin, dass eine Schweißung zwischen Modul-Abschlusselement und Aufnahmeelement in relativ großer Entfernung von dem Innenvolumen des Batteriezellengehäuses realisiert werden kann und außerdem in einfacher Weise eine Rollnaht oder eine Kehlnaht zwischen den beiden Teilen geschweißt werden kann. Das Modul-Abschlusselement kann ein derartiges Flächenträgheitsmoment aufweisen beziehungsweise aus einem derartigen Material hergestellt sein, dass mit ihm Spannkräfte zur Erzeugung von Druckkräften auf die einzelnen in Reihe angeordneten Batteriezellengehäuse bei deren Verbindung miteinander aufgebracht werden können und/oder dass es zur Einleitung von Spannkräften zur Fixierung des gesamten Batteriezellenmoduls dienen kann.
• Beide dargestellten Ausführungsvarianten sind dadurch vorteilhaft ausgestaltet, dass das gemeinsame Bauteil mit den mechanisch mit ihm verbundenen Aufnahmeelementen bereichsweise überlappend angeordnet ist. Das heißt, dass die aneinander zu befestigenden Bauteile nicht mit einem stumpfen Stoß aneinander grenzen, sondern dass sie bereichsweise flächig aneinander anliegen. Dies hat den Vorteil, dass der Zuschnitt sowie die Umformung der Bauteile in größeren Toleranzen erfolgen können, sowie dass aufwendige Schweißnahtvorbereitungen, wie zum Beispiel die Formung eines Schweißspaltes beziehungsweise Einstellung von Schweißparametern in Abhängigkeit zum Schweißspalt, entfallen können. Die bereichsweise Überlappung ist bei der Variante mit dem gemeinsamen Deckel dadurch realisiert, dass das mit dem Deckel verbundene Aufnahmeelement einen Bord aufweist, der flächig am Deckel anliegt und dort mit diesem zum Beispiel mittels Rollnahtschweißung oder Herstellung einer relativ einfach zu realisierenden Kehlnaht verschweißt werden kann. Bei der Ausgestaltungsvariante mit den aneinander anliegenden schalenförmigen Aufnahmeelementen überlappt der Rand der jeweiligen Schale bereichsweise die Außenseite einer ebenfalls als Aufnahmeelement ausgeführten benachbarten Schale. Dadurch finden die Schweißprozesse in relativ großer Entfernung zu Elektroden in den Batteriezellengehäusen statt.
• Wie bereits erwähnt, ist in bevorzugter Ausführungsform vorgesehen, dass das gemeinsame Bauteil mit den mechanisch mit ihm verbundenen Aufnahmeelementen im Überlappungsbereich mit einer Rollnaht verschweißt ist. Mittels einer derartigen Widerstandsschweißung lassen sich in einfacher und effizienter Weise die Aufnahmeelemente miteinander beziehungsweise mit dem Deckel fluid-dicht verbinden. Alternativ können auch Kehlnähte zwischen dem Rand des jeweiligen gemeinsamen Bauteils und der Fläche des angeschlossenen Aufnahmeelementes ausgeführt werden, beziehungsweise können Kehlnähte zwischen der Fläche vom Deckel und dem Rand des angeschlossenen Aufnahmeelementes ausgeführt werden. Diese vorgestellten Schweißverfahren haben den Vorteil, dass sie nicht einer aufwendigen Nahtvorbereitung bedürfen, wie es zum Beispiel bei einer I-Naht oder V-Naht der Fall ist, die bei herkömmlichen Batteriezellengehäusen angewendet wird.
• Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls zur Verfügung gestellt, bei dem Elektroden in den Aufnahmeelementen angeordnet werden und danach die Aufnahmeelemente durch das jeweils gemeinsame Bauteil geschlossen werden. Diese Schließung erfolgt vorzugsweise durch ein bereits vorgestelltes Schweißverfahren. Dabei kann während des Schweißprozesses Druckkraft von außen auf die Gehäuse ausgeübt werden, so dass die als Wickel oder Stapel angeordneten Elektroden im Inneren der Gehäuse zusammengepresst werden. Herkömmliche Batteriezellengehäuse, wie sie zum Beispiel in 2 dargestellt sind, weisen ein relativ steifes Gehäuse auf, dessen Innenvolumen exakt zur Aufnahme des Elektrodenwickels ausgelegt ist. Insbesondere bei automatisierter Einbringung des Elektrodenwickels in das Gehäuse können demzufolge Beschädigungen der Elektroden nicht ausgeschlossen werden.
• Dadurch, dass erfindungsgemäß Elektrodenwickel in große seitliche Aufnahmeöffnungen der Aufnahmeelemente eingelegt werden können, lässt sich trotz einfacher Handhabung der Elektrodenwickel eine montagebedingte Beschädigung der Elektroden vermeiden. Durch die Pressung der Batteriezellengehäuse mit den darin eingeordneten Elektrodenwickel beim Schweißprozess lassen sich sehr kompakte Batteriezellenmodule herstellen. Der Schritt der Schließung der Aufnahmeelemente zur Herstellung der Batteriezellengehäuse muss dabei nicht unbedingt unmittelbar nach Einbringung der Elektroden in die Aufnahmeelemente erfolgen, sondern lediglich zeitlich später.
• Das Verfahren zur Herstellung des Batteriezellenmoduls ist insbesondere dann vorteilhaft ausgeführt, wenn die Aufnahmeelemente mittels Rollnahtschweißen mit dem jeweils gemeinsamen Bauteil verbunden werden. Eine dadurch hergestellte breite Schweißnaht gewährleistet mit hoher Sicherheit eine ausreichende Abdichtung des Batteriezellengehäuses. Alternativ kann auch Laserschweißen, gegebenenfalls in Kombination mit Klebeverfahren, eingesetzt werden.
• Die Erfindung ergänzend wird ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, welches insbesondere ein elektromotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug ist, und wenigstens ein erfindungsgemäßes Batteriezellenmodul aufweist.
• Zeichnungen
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
• 1 ein Aufnahmeelement zur Herstellung eines herkömmlichen Batteriezellengehäuses in mehreren Ansichten,
• 2 ein herkömmliches Batteriezellengehäuse,
• 3 ein Ausschnitt aus einer Schnittansicht einer ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls, und
• 4 eine zweite Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls.
• Auf die 1 und 2 wurde bereits zur Erläuterung von herkömmlichen Batteriezellengehäusen eingegangen.
• Zunächst wird Bezug genommen auf die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls, welche in 3 dargestellt ist. In 3 ist eine Batteriezelle 1 ersichtlich, mit einem ersten Batteriezellengehäuse 100, welches sich aus einem Aufnahmeelement 120 sowie einem daran angeschlossenen Deckel 140 zusammensetzt. Neben dem ersten Batteriezellengehäuse 100 ist ein zweites Batteriezellengehäuse 200 angedeutet. Ersichtlich ist, dass beide Batteriezellengehäuse 100, 200 durch den das gemeinsame Bauteil 130 darstellenden Deckel 140 geschlossen sind.
• Durch die dadurch realisierten Gehäusewände 110 werden gestrichelt dargestellte Elektroden 2 positioniert und fixiert. Diese Elektroden 2 können, wie angedeutet, als Wickel vorliegen oder als Stapel. Am Aufnahmeelement 120 ist beidseitig jeweils ein Bord 121 vorgesehen, der eine Überlappung 160 zusammen mit dem Deckel 140 ausbildet. Im Bereich der Überlappung sind das Aufnahmeelement 120 und der Deckel 140 durch die angedeuteten Rollnähte 161 miteinander verschweißt. Statt der Rollnähte 161 oder hinzukommend können auch Kehlnähte verwendet werden. Es ist ersichtlich, dass zwischen dem ersten Batteriezellengehäuse 100 und dem zweiten Batteriezellengehäuse 200 genügend Platz vorhanden ist, um Temperierungseinrichtungen, wie zum Beispiel Kühlelemente, zur Temperierung der Elektroden 2 anzuordnen.
• Die von den Elektroden 2 wegweisenden Überlappungen 160 weisen den Vorteil auf, dass damit Korrosions-Schutzfolie 180, die im Inneren des Batteriezellengehäuses 100 an den Gehäusewänden 110 anliegend angeordnet ist, nicht durch die Schweißwärme beeinträchtigt wird.
• Durch die Verwendung eines gemeinsamen Deckels 140 für mehrere Batteriezellengehäuse lassen sich in einfacher Weise Volumen sowie Gewicht von Batteriezellengehäuseelementen einsparen sowie gleichzeitig eine sichere Positionierung und Fixierung der einzelnen Batteriezellen 1 gewährleisten.
• In 2 ist eine zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls dargestellt. Es ist ersichtlich, dass die Aufnahmeelemente 120 zur Aufnahme der Elektroden 2 im Wesentlichen als Schalen 150 ausgestaltet sind, das heißt als Gefäße, deren Höhe 155 des Randes 154 in Bezug zur Grundfläche 153 relativ gering ist, so dass das Aufnahmeelement 120 relativ flach ausgestaltet ist. Die schalenförmigen Aufnahmeelemente 120 sind dabei derart miteinander verbunden, dass sie ein erstes Batteriezellengehäuse 100 sowie ein daran angeschlossenes zweites Batteriezellengehäuse 200 herstellen. Die Innenseite eines Aufnahmeelementes 120 bildet die Innenseite eines ersten Batteriezellengehäuses 100 aus und die Außenseite 152 desselben Aufnahmeelementes 120 bildet zumindest bereichsweise die Innenseite des zweiten Batteriezellengehäuses aus.
• Zur Erleichterung der Verschweißung der Aufnahmeelemente miteinander ist vorgesehen, dass die Aufnahmeelemente 120 jeweils einen gekröpften Bereich 156 aufweisen, mit dem sie eine Überlappung 160 herstellend an der Außenseite 152 des benachbarten Aufnahmeelementes 120 flächig zur Anlage gebracht werden können. In diesem gekröpften Bereich kann zum Beispiel mittels einer dargestellten Kehlnaht 162 die Schweißverbindung hergestellt werden. Dabei ist die Verbindung nicht auf eine derartige Kehlnaht 162 eingeschränkt, sondern es kann stattdessen auch vorgesehen sein, dass im Bereich der Überlappung 160 eine Rollnaht 161, wie sie in 3 angedeutet ist, zur Verschweißung dient.
• Das heißt, dass in der in 4 dargestellten Ausführungsvariante das gemeinsame Bauteil, das zum Schließen eines Aufnahmeelementes zwecks Herstellung eines Batteriezellengehäuses dient, ebenfalls ein Aufnahmeelement ist.
• Die Aufnahmeelemente 120 der Batteriezellengehäuse 100, 200 sind dabei in Reihe anzuordnen. Um dabei das ein Ende der Reihenanordnung ausbildende Aufnahmeelement zu verschließen, ist vorgesehen, dass an diesem Aufnahmeelement 120 ein Modul-Abschlusselement 170 angeordnet wird. Dieses weist in bevorzugter Ausgestaltung einen umgebogenen Rand 171 auf, der komplementär zum gekröpften Bereich 156 der Schale 150 ausgeführt ist, um auch hier eine Überlappung 160 zur Verschweißung mittels Rollnaht 161 oder Kehlnaht 162 zu erzielen.
• Auch bei dieser Ausführungsvariante finden die Schweißprozesse an Positionen beziehungsweise Bereichen statt, an denen eine Kontaktierung der Schweißglut mit den im Inneren der Batteriezellengehäuse angeordneten Substanzen oder Elementen verhindert wird. Weiterhin wird durch die Verwendung von Aufnahmeelementen 120 als gemeinsame Bauteile 130 bei der Herstellung der Batteriezellengehäuse gleichzeitig die Positionierung und Fixierung der in den Gehäusen angeordneten Elektroden 2 erreicht. Doppelte Gehäusewände werden vermieden, wodurch das Gewicht der Batteriezellen 1 gemindert werden kann.
• Wie im zweiten Batteriezellengehäuse 200 in 4 angedeutet, umfasst dabei vorzugsweise jede der Batteriezellen ein Schweißterminal 300, welches an seiner den Elektroden 2 zugewandten Seite als Stromsammler 310 ausgestaltet ist. Zwischen dem Schweißterminal 300 und der Gehäusewand 110 ist vorzugsweise eine Dichtung 320 vorgesehen.
• Die erfindungsgemäßen Batteriezellenmodule weisen insbesondere den Vorteil einer einfachen und kosteneffizienten Herstellung bei gleichzeitiger Gewichts- und Volumenminimierung auf. Dadurch lassen sich insbesondere bei hohen Stückzahlen Fertigungskosten verringern. Ein erfindungsgemäßes Batteriezellenmodul kann als komplette Batterie ausgeführt sein oder ein Bestandteil einer kompletten Batterie sein.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 102009005498 A1 [0004]

Claims (10)

1. Batteriezellenmodul, umfassend mehrere Batteriezellen, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezellen, die jeweils ein Batteriezellengehäuse aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der Batteriezellengehäuse (100, 200) durch wenigstens ein gemeinsames Bauteil (130) mechanisch miteinander verbunden sind und dieses gemeinsame Bauteil (130) jeweils wenigstens eine Gehäusewand (110) der beiden Batteriezellengehäuse (100, 200) ausbildet.
2. Batteriezellenmodul nach Anspruch 1, bei dem die Batteriezellengehäuse (100, 200) teilweise durch jeweils ein Aufnahmeelement (120) zur Aufnahme von Elektroden (2) ausgebildet sind und das gemeinsame Bauteil (130) ein mehrere Aufnahmeelemente (120) im Wesentlichen abschließender Deckel (140) ist.
3. Batteriezellenmodul nach Anspruch 1, bei dem die Batteriezellengehäuse (100, 200) teilweise durch jeweils ein Aufnahmeelement (120) zur Aufnahme von Elektroden (2) ausgebildet sind und das Aufnahmeelement (120) die Form einer Schale (150) hat und das gemeinsame Bauteil (130) von zwei benachbarten Batteriezellengehäusen (100, 200) ausgebildet wird.
4. Batteriezellenmodul nach Anspruch 3, bei dem das als Schale (150) ausgeführte gemeinsame Bauteil (130) eine innere Grundfläche Ag sowie einen daran umlaufenden Rand (154) aufweist, wobei das Verhältnis von Grundfläche Ag zur Höhe des Randes hr ein Verhältnis im Bereich von Ag/hr = 16 ... 225 aufweist.
5. Batteriezellenmodul nach einem der Ansprüche 3 und 4, bei dem ein letztes der in Reihe angeordneten Aufnahmeelemente (120) mit einem Modul-Abschlusselement (170) verschlossen ist.
6. Batteriezellenmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem das gemeinsame Bauteil (130) mit den mechanisch mit ihm verbundenen Aufnahmeelementen (120) bereichsweise überlappend angeordnet ist.
7. Batteriezellenmodul nach Anspruch 6, bei dem das gemeinsame Bauteil (130) mit den mechanisch mit ihm verbundenen Aufnahmeelementen (120) im Überlappungsbereich (160) mit einer Rollnaht (161) verschweißt ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines Batteriezellenmoduls gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem Elektroden (2) in den Aufnahmeelementen (120) angeordnet werden und danach die Aufnahmeelemente (120) durch das jeweils gemeinsame Bauteil (130) geschlossen werden.
9. Verfahren zur Herstellung eines Batteriezellenmoduls nach Anspruch 8, bei dem die Aufnahmeelemente (120) mittels Rollnahtschweißen mit dem jeweils gemeinsamen Bauteil (130) verbunden werden.
10. Kraftfahrzeug, insbesondere elektromotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens ein Batteriezellenmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.

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