DE102012203289A1 - Batteriedeckel für eine hochspannungsautobatterie - Google Patents

Batteriedeckel für eine hochspannungsautobatterie Download PDF

Info

Publication number
DE102012203289A1
DE102012203289A1 DE102012203289A DE102012203289A DE102012203289A1 DE 102012203289 A1 DE102012203289 A1 DE 102012203289A1 DE 102012203289 A DE102012203289 A DE 102012203289A DE 102012203289 A DE102012203289 A DE 102012203289A DE 102012203289 A1 DE102012203289 A1 DE 102012203289A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery cells
terminal
connectors
lid
main body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102012203289A
Other languages
English (en)
Inventor
Roger M. Brisbane
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of DE102012203289A1 publication Critical patent/DE102012203289A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271Lids or covers for the racks or secondary casings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/521Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material
    • H01M50/522Inorganic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/547Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/562Terminals characterised by the material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49108Electric battery cell making

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

Ein Deckel für ein Batteriemodul, das mehrere in einer gestapelten Konfiguration vorgesehene Batteriezellen aufweist, umfasst einen nicht leitenden Hauptkörper, der mehrere darin ausgebildete beabstandete, ausgesparte Bereiche und mehrere elektrisch leitende Verbinder aufweist, wobei jeder der Verbinder in einem der ausgesparten Bereiche angeordnet und mit dem Hauptkörper gekoppelt ist.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Batteriemodul. Die Erfindung ist insbesondere auf einen Batteriedeckel für ein Batteriemodul gerichtet, das mehrere Batteriezellen umfasst.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Eine Batteriezelle wurde als saubere, effiziente und umweltverantwortliche Energiequelle für Elektrofahrzeug und verschiedene andere Anwendungen vorgeschlagen. Eine Art von Batteriezelle ist als Lithium-Ionen-Batterie bekannt. Die Lithium-Ionen-Batterie ist aufladbar und kann zu einer Vielzahl von Formen und Größen ausgebildet sein, um in Elektrofahrzeugen verfügbaren Raum effizient zu füllen. In einem Batteriezellenmodul können mehrere einzelne Lithium-Ionen-Batteriezellen vorgesehen werden, um einen zum Betreiben von Elektrofahrzeugen ausreichenden Leistungsbetrag vorzusehen.
  • Zum Beispiel umfasst ein herkömmliches Batteriemodul mehrere Batteriezellen, die in einer gestapelten Konfiguration und in elektrischer Verbindung mit einer elektrischen Vorrichtung (z. B. einer Batterietrenneinheit (BDU, kurz vom engl. Battery Disconnect Unit) oder einer Last) angeordnet sind. Jede der Batteriezellen umfasst einen Kathodenanschluss und einen Anodenanschluss. Typischerweise sind der Anodenanschluss und der Kathodenanschluss jeder der Batteriezellen in einer Reihenkonfiguration elektrisch verbunden, um die Ausgangsspannung des Batteriemoduls zu maximieren. Bei bestimmten Auslegungen ist ein Batteriedeckel über dem Stapel der Batteriezellen angeordnet, um den Anoden- und den Kathodenanschluss jeder der Batteriezellen zu isolieren und zu schützen.
  • Es wäre wünschenswert, einen Deckel für ein Batteriemodul, das mehrere in einer gestapelten Konfiguration angeordnete Batteriezellen umfasst, zu entwickeln, wobei der Deckel eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen den Batteriezellen optimiert, während er die Komplexität minimiert.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Im Einklang und in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wurde überraschenderweise ein Deckel für ein Batteriemodul, das mehrere in einer gestapelten Konfiguration angeordnete Batteriezellen umfasst, entdeckt, wobei der Deckel eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen den Batteriezellen optimiert, während er die Komplexität minimiert.
  • In einer Ausführungsform umfasst ein Deckel für ein Batteriemodul, das mehrere in einer gestapelten Konfiguration angeordnete Batteriezellen aufweist: einen nicht leitenden Hauptkörper, der mehrere darin ausgebildete beabstandete, ausgesparte Bereiche aufweist; und mehrere elektrisch leitendende Verbinder, wobei jeder der Verbinder in einem der ausgesparten Bereiche angeordnet und mit dem Hauptkörper gekoppelt ist.
  • In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Batteriemodul: mehrere in einer gestapelten Konfiguration angeordnete Batteriezellen, wobei jede der Batteriezellen einen ersten Anschluss, der eine positive elektrische Ladung aufweist, und einen zweiten Anschluss, der eine negative elektrische Ladung aufweist, die benachbart zu einem ersten Ende davon angeordnet sind, einen Deckel, der einen Hauptkörper mit mehreren darin ausgebildeten beabstandeten, ausgesparten Bereichen aufweist, umfasst; und mehrere elektrisch leitende Verbinder, wobei jeder der Verbinder in einem der in dem Hauptkörper des Deckels ausgebildeten ausgesparten Bereiche angeordnet ist, wobei jeder der Verbinder mindestens an einem von erstem Anschluss und zweitem Anschluss mindestens einer der Batteriezellen anliegt, wobei der erste Anschluss der mindestens einen der Batteriezellen durch einen der Verbinder in direkter elektrischer Verbindung mit dem zweiten Anschluss einer benachbarten der Batteriezellen steht.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst auch Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls.
  • Ein Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Vorsehen von mehreren Batteriezellen in einer gestapelten Konfiguration, wobei jede der Batteriezellen einen ersten Anschluss, der eine positive elektrische Ladung aufweist, und einen zweiten Anschluss, der eine negative elektrische Ladung aufweist, benachbart zu einem ersten Ende davon angeordnet umfasst, Anordnen eines Deckels benachbart zu dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss jeder der Batteriezellen, wobei der Deckel einen Hauptkörper mit mehreren darin ausgebildeten beabstandeten, ausgesparten Bereichen aufweist und jeder der mehreren elektrisch leitenden Verbinder in einem der ausgesparten Bereiche angeordnet ist, wobei jeder der Verbinder mindestens an einem von erstem Anschluss und zweitem Anschluss mindestens einer der Batteriezellen anliegt; und Leiten einer elektromagnetischen Strahlung durch den Hauptkörper des Deckels, um jeden der Verbinder mit dem mindestens einen von erstem Anschluss und zweitem Anschluss mindestens einer der Batteriezellen zu verschweißen, wobei der erste Anschluss der mindestens einen der Batteriezellen durch einen der Verbinder mit dem zweiten Anschluss einer benachbarten der Batteriezellen in direkter elektrischer Verbindung steht.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorstehenden sowie andere Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen für den Fachmann ohne weiteres aus der folgenden eingehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform bei Betrachtung im Hinblick auf die Begleitzeichnungen hervor, wobei:
  • 1 eine perspektivische Vorderansicht, teils in Explosionsdarstellung, eines Batteriemoduls, das einen Batteriedeckel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, ist;
  • 2 eine perspektivische Vorderansicht des Batteriemoduls von 1, die den Batteriedeckel mit mehreren Batteriezellen des Batteriemoduls gekoppelt zeigt, ist;
  • 3 eine perspektivische Unteransicht des Batteriedeckels des Batteriemoduls von 1 ist; und
  • 4 eine schematische Darstellung des Batteriemoduls von 1 in elektrischer Verbindung mit einer Batterietrenneinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • EINGEHENDE BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Die folgende eingehende Beschreibung und beigefügten Zeichnungen beschreiben und veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. Die Beschreibung und Zeichnungen dienen dazu, einem Fachmann das Herstellen und Nutzen der Erfindung zu ermöglichen, und sollen nicht den Schutzumfang der Erfindung in irgendeiner Weise beschränken. Bezüglich der offenbarten Verfahren sind die dargelegten Schritte beispielhafter Natur und somit ist die Reihenfolge der Schritte nicht erforderlich oder ausschlaggebend.
  • 12 zeigen ein Batteriemodul 10 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Batteriemodul 10 umfasst wie gezeigt mehrere Batteriezellen 12, die in einer gestapelten Konfiguration angeordnet sind, sowie einen Batteriedeckel 14, der benachbart zu dem Stapel von Batteriezellen 12 angeordnet ist. Als nicht einschränkendes Beispiel umfasst das Batteriemodul 10 zwölf der Batteriezellen 12. Es kann aber eine beliebige Anzahl der Batteriezellen 12 enthalten sein, um eine vorbestimmte elektrische Spannung bereitzustellen.
  • Jede der Batteriezellen 12 umfasst ein Paar von Anschlüssen 16, 18 (z. B. Kontaktzungen). Als nicht einschränkendes Beispiel ist der erste Anschluss 16 (z. B. die Anode) einer negativen elektrischen Ladung zugeordnet und der zweite Anschluss 18 (z. B. die Kathode) ist einer positiven elektrischen Ladung zugeordnet. In bestimmten Ausführungsformen ist der erste Anschluss 16 jeder der Batteriezellen 12 aus Kupfer gebildet, während der zweite Anschluss 18 jeder der Batteriezellen 12 aus Aluminium gebildet ist. Es versteht sich aber, dass jeder der Anschlüsse 16, 18 aus einem beliebigen leitenden Material gebildet werden kann.
  • In der gezeigten Ausführungsform sind der erste Anschluss 16 und der zweite Anschluss 18 jeder der Batteriezellen 12 an dem gleichen Ende jeder der zugeordneten Batteriezellen 12 angeordnet, wie für einen Fachmann verständlich ist. In bestimmten Ausführungsformen ist jede der Batteriezellen 12 eine prismatische Batteriezelle, die eine rechteckige Metallhülle (z. B. ein Gehäuse) aufweist. Es können aber andere Arten von Batteriezellen mit anderen Formen und Konfigurationen verwendet werden. Als nicht einschränkendes Beispiel sind die Batteriezellen 12 in einer abwechselnden Konfiguration angeordnet, wobei der erste Anschluss 16 einer der Batteriezellen 12 mit dem zweiten Anschluss 18 einer benachbarten der Batteriezellen 12 ausgerichtet ist. Es können aber andere Konfigurationen verwendet werden.
  • In bestimmten Ausführungsformen ist eine Kühlplatte 20 zwischen benachbarten der Batteriezellen 12 angeordnet. Es versteht sich, dass die Kühlplatten 20 ausgelegt sein können, um ein Kühlmittel dadurch strömen zu lassen. Als nicht einschränkendes Beispiel bildet jede der Kühlplatten 20 einen Teil eines Kühlkreislaufs für ein (nicht gezeigtes) Flüssigkühlmittelsystem, wie für einen Fachmann verständlich ist. Es können aber andere Kühlsysteme und Thermomanagementsysteme verwendet werden.
  • Wie in 3 deutlicher gezeigt ist, umfasst der Batteriedeckel 14 einen Hauptkörper 22 und mehrere elektrisch leitende Verbinder 24, die mit dem Hauptkörper 22 gekoppelt sind. Der Hauptkörper 22 ist typischerweise aus einem nicht leitenden Material (z. B. Kunststoff, Glas oder dergleichen) gebildet (z. B. geformt). Als nicht einschränkendes Beispiel ist der Hauptkörper 22 im Wesentlichen transparent, wobei eine elektromagnetische Strahlung (z. B. Laser) durch diesen hindurchtreten kann. In der gezeigten Ausführungsform weist der Hauptkörper 22 eine im Wesentlichen rechteckige ebene Form auf. Der Hauptkörper 22 kann aber jede beliebige Form und Größe aufweisen. Als weiteres nicht einschränkendes Beispiel sind mehrere beabstandete ausgesparte Bereiche 26 (z. B. Ausschnitte) auf einer unteren Seite des Hauptkörpers 22 ausgebildet, während eine obere Seite des Hauptkörpers 22 im Wesentlichen eben und flach ist. Es versteht sich, dass eine beliebige Anzahl der ausgesparten Bereiche 26 in dem Hauptkörper 22 gebildet werden kann.
  • Die Verbinder 24 sind typischerweise mit der unteren Seite des Hauptkörpers 22 gekoppelt, um an jedem der Anschlüsse 16, 18 jeder der Batteriezellen 12 anzuliegen, wenn der Deckel 14 auf dem Stapel der Batteriezellen 12 positioniert ist. Als nicht einschränkendes Beispiel weist jeder der Verbinder 24 eine im Wesentlichen ebene Form auf. Die Verbinder 24 können aber eine beliebige Form und Größe aufweisen. Als weiteres nicht einschränkendes Beispiel ist jeder der Verbinder 24 in einem der ausgesparten Bereiche 26, die in dem Hauptkörper 22 ausgebildet sind, angeordnet. In bestimmten Ausführungsformen ist jeder der Verbinder 24 mit dem Hauptkörper 22 umspritzt. Die Verbinder 24 können aber unter Verwenden anderer Mittel wie etwa Klebstoffe und andere mechanische Verbindungen mit einem beliebigen Teil des Hauptkörpers 22 gekoppelt werden.
  • In der gezeigten Ausführungsform weist jeder der Verbinder 24 einen aus einem ersten leitenden Material (z. B. Kupfer) gebildeten ersten Abschnitt 28 und einen aus einem zweiten leitenden Material (z. B. Aluminium) gebildeten zweiten Abschnitt 30 auf. Als nicht einschränkendes Beispiel unterscheidet sich das erste leitende Material von dem zweiten leitenden Material. Die Verbinder 24 können aber aus einem beliebigen elektrisch leitenden Material gebildet sein. Als nicht einschränkendes Beispiel wird der erste Abschnitt 28 des mindestens einen der Verbinder 24 unter Verwenden einer bereits bekannten oder später entwickelten Ultraschallschweißtechnik, Diffusionsbond- oder anderen Kopplungstechnik mit dem zweiten Abschnitt 30 gekoppelt. Als weiteres nicht einschränkendes Beispiel wird ein Streifen des ersten leitenden Materials benachbart zu einem Streifen des zweiten leitenden Materials angeordnet, und die Streifen werden unter Verwenden einer Kopplungstechnik wie etwa zum Beispiel einem kontinuierlichen Ultraschallschweißen miteinander gekoppelt. Die verbundenen Streifen werden dann geschnitten, um die Verbinder 24, die den aus dem ersten leitenden Material gebildeten ersten Abschnitt 28 und den aus dem zweiten leitenden Material gebildeten zweiten Abschnitt 30 aufweisen, vorzusehen. Es versteht sich, dass andere Mittel zum Koppeln des ersten Abschnitts 28 und des zweiten Abschnitts 30 verwendet werden können.
  • In der gezeigten Ausführungsform ist jeder von einem Paar von Endverbindern 24', die den Verbindern 24 mit Ausnahme des hierin nachstehend Beschriebenen ähneln, benachbart zu gegenüberliegenden Enden des Hauptkörpers 22 des Deckels 14 angeordnet und so positioniert, dass er sich über einen umlaufenden Rand des Hauptkörpers 22 hinaus erstreckt. Als nicht einschränkendes Beispiel ist einer der Endverbinder 24' mit dem Anodenanschluss 16 einer der Batteriezellen 12, der an einem Ende der Stapelkonfiguration positioniert ist, elektrisch gekoppelt, während der andere der Endverbinder 24' mit dem Kathodenanschluss 18 einer der Batteriezellen 12, der am anderen Ende des Stapels positioniert ist, elektrisch gekoppelt ist. Demgemäß sehen die Endverbinder 24' kollektiv einen positiven und negativen Endanschluss für eine elektrische Stromkreisverbindung mit einer anderen Vorrichtung 32 wie zum Beispiel etwa einer Last, einer BDU oder einem anderen der Batteriemodule 10 (wie in 4 gezeigt) vor. Als weiteres nicht einschränkendes Beispiel ist jeder der Verbinder 24' im Allgemeinen L-förmig und in einem der ausgesparten Bereiche 26, die in dem Hauptkörper 22 ausgebildet sind, positioniert. Es versteht sich aber, dass die Endverbinder 24' eine beliebige Form aufweisen können und relativ zu dem Deckel 14 an einer beliebigen Stelle positioniert werden können.
  • Um das Batteriemodul 10 zusammenzubauen wird jede der Batteriezellen 12 benachbart zu einer anderen der Batteriezellen 12, die eine andere Ausrichtung aufweist, angeordnet, um eine gestapelte Konfiguration zu bilden. Die Anschlüsse 16, 18 jeder der Batteriezellen 12 sind miteinander in einer vorbestimmten Reihenfolge und elektrischen Konfiguration (z. B. Reihe) miteinander elektrisch gekoppelt. Im Einzelnen ist der Deckel 14 benachbart zu den Anschlüssen 16, 18 jeder der Batteriezellen 12 positioniert, wobei die Verbinder 24, 24' mit den Anschlüssen 16, 18 der Batteriezellen 12 ausgerichtet sind. Als nicht einschränkendes Beispiel sind die Verbinder 24 in einer vorbestimmten Anordnung vorgesehen, so dass der erste Abschnitt 28 jedes der Verbinder 24 benachbart zu dem ersten Anschluss 16 einer zugehörigen der Batteriezellen 12 angeordnet ist und der zweite Abschnitt 30 jedes der Verbinder 24 benachbart zu dem zweiten Anschluss 18 einer zugeordneten der Batteriezellen 12 angeordnet ist. Ferner ist einer der Endverbinder 24' benachbart zu dem ersten Anschluss 16 einer der Batteriezellen 12, der an einem Ende des Stapels angeordnet ist, angeordnet, während der andere der Endverbinder 24' benachbart zu dem zweiten Anschluss 18 einer der Batteriezellen 12, der an einem gegenüberliegenden Ende des Stapels angeordnet ist, angeordnet ist. Es versteht sich, dass die Verbinder 24, 24' direkt an jeweiligen der Anschlüsse 16, 18 anliegen können.
  • Sobald der Deckel 14 an seinem Platz ist, werden die Verbinder 24, 24' mit den jeweiligen Anschlüssen 16, 18 der Batteriezellen 12 gekoppelt. In bestimmten Ausführungsformen wird eine elektromagnetische Strahlung (z. B. Laser) durch den Hauptkörper 22 des Deckels 14 geleitet, um die Verbinder 24, 24' mit den jeweiligen Anschlüssen 16, 18 zu verschweißen. Es können aber andere Kopplungsmittel verwendet werden.
  • Als nicht einschränkendes Beispiel steht der erste Anschluss 16 (z. B. die Anode) mindestens einer der Batteriezellen 12 mit dem zweiten Anschluss 18 (z. B. der Kathode) einer benachbarten der Batteriezellen 12 in direkter elektrischer Verbindung. Als weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann eine direkte elektrische Verbindung als ein zwischen dem ersten Anschluss 16 (z. B. der Anode) der mindestens einen der Batteriezellen 12 und dem zweiten Anschluss 18 (z. B. der Kathode) der benachbarten der Batteriezellen 12 fließender elektrischer Strom ohne einen dazwischenliegenden elektrischen Kontakt mit einer anderen der Batteriezellen 12 definiert sein. In bestimmten Ausführungsformen stehen die Endverbinder 24' von dem Hauptkörper 22 des Deckels 14 ab, um eine Verbindung des Batteriemoduls 10 mit der Vorrichtung 32 oder einem anderen System (wie in 4 gezeigt) zu erleichtern. Es versteht sich, dass elektrisch leitende Stromschienen (nicht gezeigt) verwendet werden können, um die Endverbinder 24' mit der Vorrichtung 32 elektrisch zu koppeln. Ferner versteht sich, dass andere Mittel zum Vorsehen elektrischer Verbindung zwischen dem Batteriemodul 10 und einer anderen Vorrichtung oder einem anderen System verwendet werden können.
  • Jede der Batteriezellen 12 weist typischerweise zwei elektrische Verbindungspunkte (d. h. die Anschlüsse 16, 18) auf, wobei einer der Verbindungspunkte aus einem Kupfermaterial gebildet ist und der andere der Verbindungspunkte aus einem Aluminiummaterial gebildet ist. Für ein effektives Miteinanderverbinden sollten die Materialien der elektrischen Verbindungspunkte mit einem gleichen Material verbunden werden. Kupfer sollte mit anderen Worten mit Kupfer und Aluminium mit Aluminium verbinden. Das den Deckel 14 der vorliegenden Erfindung umfassende Batteriemodul 10 erleichtert die elektrische Verbindung von mehreren Batteriezellen mit einer einzigen zusammengebauten Einrichtung (d. h. dem die Verbinder 24, 24' umfassenden Deckel 14).
  • Da die leitenden Verbinder 24, 24' mit dem Hauptkörper 22 integriert sind, minimiert der Deckel 14 der vorliegenden Erfindung ein Profil einer Batterieverbindungseinrichtung und das Gesamtprofil des Batteriemoduls 10. Der Deckel 14 umfasst einen elektrisch isolierenden Hauptkörper 22, der eine ”berührungssichere” Oberfläche vorsieht, ohne einen ausgeprägten Sicherheitsdeckel zu erfordern. Das erfindungsgemäße Batteriemodul 10 optimiert eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen den Batteriezellen 12, während es die Komplexität und die Gesamtzahl der erforderlichen Teile minimiert.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung kann ein Durchschnittsfachmann mühelos die wesentlichen Eigenschaften dieser Erfindung feststellen und kann ohne Abweichen vom Wesen und Schutzumfang derselben verschiedene Änderungen und Abwandlungen an der Erfindung vornehmen, um diese an verschiedene Einsatzmöglichkeiten und Bedingungen anzupassen.

Claims (10)

  1. Deckel für ein Batteriemodul, das mehrere in einer gestapelten Konfiguration vorgesehene Batteriezellen aufweist, wobei der Deckel umfasst: einen nicht leitenden Hauptkörper, der mehrere darin ausgebildete beabstandete, ausgesparte Bereiche aufweist; und mehrere elektrisch leitendende Verbinder, wobei jeder der Verbinder in einem der ausgesparten Bereiche angeordnet und mit dem Hauptkörper gekoppelt ist.
  2. Deckel nach Anspruch 1, wobei mindestens einer der Verbinder eine im Wesentlichen ebene Form mit einem aus einem ersten leitenden Material gebildeten ersten Abschnitt und einem aus einem zweiten leitenden Material gebildeten zweiten Abschnitt aufweist.
  3. Deckel nach Anspruch 2, wobei sich das erste leitende Material von dem zweiten leitenden Material unterscheidet.
  4. Deckel nach Anspruch 1, wobei mindestens einer der Verbinder im Wesentlichen L-förmig ist.
  5. Deckel nach Anspruch 1, wobei sich mindestens einer der Verbinder über einen umlaufenden Rand des Hauptkörpers hinaus erstreckt.
  6. Batteriemodul, umfassend: mehrere in einer gestapelten Konfiguration vorgesehene Batteriezellen, wobei jede der Batteriezellen einen ersten Anschluss, der eine positive elektrische Ladung aufweist, und einen zweiten Anschluss, der eine negative elektrische Ladung aufweist, benachbart zu einem ersten Ende davon umfasst, einen Deckel, der einen Hauptkörper mit mehreren darin ausgebildeten beabstandeten, ausgesparten Bereichen aufweist; und mehrere elektrisch leitende Verbinder, wobei jeder der Verbinder in einem der in dem Hauptkörper des Deckels ausgebildeten ausgesparten Bereiche angeordnet ist, wobei jeder der Verbinder mindestens an einem von erstem Anschluss und zweitem Anschluss mindestens einer der Batteriezellen anliegt, wobei der erste Anschluss der mindestens einen der Batteriezellen durch einen der Verbinder mit dem zweiten Anschluss einer benachbarten der Batteriezellen in direkter elektrischer Verbindung steht.
  7. Batteriemodul nach Anspruch 6, wobei der erste Anschluss an jeder der Batteriezellen aus einem ersten leitenden Material gebildet ist und der zweite Anschluss an jeder der Batteriezellen aus einem zweiten leitenden Material, das sich von dem ersten leitenden Material unterscheidet, gebildet ist.
  8. Batteriemodul nach Anspruch 7, wobei jeder der Verbinder einen aus dem ersten leitenden Material gebildeten ersten Abschnitt und einen aus dem zweiten leitenden Material gebildeten zweiten Abschnitt umfasst.
  9. Batteriemodul nach Anspruch 8, wobei der erste Anschluss jeder der Batteriezellen mit dem ersten Abschnitt eines der Verbinder gekoppelt ist und der zweite Anschluss jeder der Batteriezellen mit dem zweiten Abschnitt eines der Verbinder gekoppelt ist.
  10. Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Vorsehen von mehreren Batteriezellen in einer gestapelten Konfiguration, wobei jede der Batteriezellen einen ersten Anschluss, der eine positive elektrische Ladung aufweist, und einen zweiten Anschluss, der eine negative elektrische Ladung aufweist, benachbart zu einem ersten Ende davon angeordnet umfasst, Anordnen eines Deckels benachbart zu dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss jeder der Batteriezellen, wobei der Deckel einen Hauptkörper mit mehreren darin ausgebildeten beabstandeten, ausgesparten Bereichen aufweist und jeder von mehreren elektrisch leitenden Verbindern in einem der ausgesparten Bereiche angeordnet ist, wobei jeder der Verbinder an mindestens einem von erstem Anschluss und zweitem Anschluss mindestens einer der Batteriezellen anliegt; und Leiten einer elektromagnetischen Strahlung durch den Hauptkörper des Deckels, um jeden der Verbinder mit dem mindestens einen von erstem Anschluss und zweitem Anschluss mindestens einer der Batteriezellen zu verschweißen, wobei der erste Anschluss der mindestens einen der Batteriezellen durch einen der Verbinder mit dem zweiten Anschluss einer benachbarten der Batteriezellen in direkter elektrischer Verbindung steht.
DE102012203289A 2011-03-11 2012-03-02 Batteriedeckel für eine hochspannungsautobatterie Withdrawn DE102012203289A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/045,964 2011-03-11
US13/045,964 US8859130B2 (en) 2011-03-11 2011-03-11 Battery cover for a high voltage automotive battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012203289A1 true DE102012203289A1 (de) 2012-09-13

Family

ID=46705606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012203289A Withdrawn DE102012203289A1 (de) 2011-03-11 2012-03-02 Batteriedeckel für eine hochspannungsautobatterie

Country Status (3)

Country Link
US (2) US8859130B2 (de)
CN (1) CN102683621B (de)
DE (1) DE102012203289A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013220178A1 (de) 2013-10-07 2015-04-09 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung der elektrischen Isolierung von Zellgehäusen eines Batteriemoduls
DE102014213275A1 (de) 2014-07-09 2016-01-14 Robert Bosch Gmbh Trägeranordnung zum Tragen und Halten von Komponenten für Batteriezellen eines Batteriemoduls, insbesondere für ein elektrisches Fahrzeug
DE102015213849A1 (de) 2015-07-22 2017-01-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Steckverbindung und Verfahren zur Herstellung einer derartigen Steckverbindung
DE102015217644A1 (de) * 2015-09-15 2017-03-16 Robert Bosch Gmbh Deckelelement eines Batteriemodulgehäuses, Batteriemodul mit einem solchen Deckelelement und Verfahren zu dessen Herstellung sowie Batterie
DE102019132528A1 (de) * 2019-11-29 2021-06-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batteriezellgruppe
DE102014003090B4 (de) 2014-03-01 2023-01-19 Audi Ag Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls
DE102021122698A1 (de) 2021-09-02 2023-03-02 Man Truck & Bus Se Abdeckvorrichtung für ein Batteriemodul

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101075304B1 (ko) * 2009-10-09 2011-10-19 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 그 제조 방법
US9472797B2 (en) * 2011-05-25 2016-10-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
DE102011076888A1 (de) * 2011-06-01 2012-12-06 Elringklinger Ag Leitungssystem zum Verbinden einer Mehrzahl von Spannungsabgriffstellen und/oder Temperaturmessstellen einer elektrochemischen Vorrichtung mit einer Überwachungseinheit
US9666378B2 (en) * 2012-05-31 2017-05-30 Honda Motor Co., Ltd. Power storage module
KR20140060633A (ko) * 2012-11-12 2014-05-21 주식회사 엘지화학 버스 바 어셈블리를 포함하는 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
DE102012221124A1 (de) * 2012-11-20 2014-05-22 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Energiespeichermodul und Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Energiespeichermoduls
KR101737489B1 (ko) 2014-06-05 2017-05-18 주식회사 엘지화학 터미널 볼트의 토크 지지 구조가 개선된 배터리 팩
DE102014226167A1 (de) * 2014-12-17 2016-06-23 Robert Bosch Gmbh Batteriezelle mit einem als weiblicher Steckverbinder ausgebildeten Terminal
US9831485B2 (en) 2015-04-14 2017-11-28 GM Global Technology Operations LLC High current electrical joint that eliminates partial assembly
CN107636857A (zh) * 2015-06-12 2018-01-26 株式会社杰士汤浅国际 蓄电装置
KR101859684B1 (ko) * 2015-09-04 2018-05-18 주식회사 엘지화학 버스 바 어셈블리를 포함하는 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
DE102016103841A1 (de) * 2016-03-03 2017-09-07 Johnson Controls Advanced Power Solutions Gmbh Befestigung von elektrochemischen Zellen in einem Gehäuse eines Batteriemoduls
USD814416S1 (en) * 2016-09-23 2018-04-03 Artisan Vehicle Systems, Inc. Element of a modular battery cover
USD814417S1 (en) * 2016-09-23 2018-04-03 Artisan Vehicle Systems, Inc. Element of a modular battery cover
EP3336924A1 (de) * 2016-12-14 2018-06-20 Lithium Energy and Power GmbH & Co. KG Aufladbare batteriebaugruppe und aufladbare batterie
DE102017206978A1 (de) 2017-04-26 2018-10-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Deckel zum elektrischen Koppeln mehrerer Speicherzellen eines elektrischen Energiespeichermoduls
US20190081370A1 (en) * 2017-09-12 2019-03-14 Sf Motors, Inc. Embedded current collector for electric vehicle battery monitoring
SE541672C2 (en) * 2018-02-16 2019-11-26 Toyota Mat Handling Manufacturing Sweden Ab An arrangement for assembling rechargeable battery units into a battery module and a battery module
US20210027104A1 (en) * 2019-07-25 2021-01-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Eyes-off annotated data collection framework for electronic messaging platforms
CN112838333A (zh) * 2019-11-22 2021-05-25 比亚迪股份有限公司 一种电池、电池模组、电池包和汽车

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3350189B2 (ja) * 1993-04-30 2002-11-25 本田技研工業株式会社 電気自動車用バッテリボックス装置
CN1138309C (zh) * 1997-03-19 2004-02-11 旭化成株式会社 无水薄型电池
JP2002151045A (ja) 2000-11-10 2002-05-24 Honda Motor Co Ltd 電池モジュール用バスバーおよび電池モジュール
US6964463B1 (en) * 2003-05-16 2005-11-15 Hindlepower, Inc. Enclosure means for holding an electrical device having a limited accessing construction with dual panels for safety
KR100976862B1 (ko) * 2007-11-21 2010-08-23 주식회사 엘지화학 향상된 저장성능을 가지는 이차전지 및 이의 제조방법.
JP5231026B2 (ja) 2008-01-10 2013-07-10 日立ビークルエナジー株式会社 電池モジュール
US8475954B2 (en) * 2008-04-14 2013-07-02 A123 Systems, LLC Flexible voltage nested battery module design
JP5847377B2 (ja) * 2009-12-28 2016-01-20 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える車両
US8956753B2 (en) * 2010-03-30 2015-02-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery and secondary battery module

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013220178A1 (de) 2013-10-07 2015-04-09 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung der elektrischen Isolierung von Zellgehäusen eines Batteriemoduls
DE102014003090B4 (de) 2014-03-01 2023-01-19 Audi Ag Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls
DE102014213275A1 (de) 2014-07-09 2016-01-14 Robert Bosch Gmbh Trägeranordnung zum Tragen und Halten von Komponenten für Batteriezellen eines Batteriemoduls, insbesondere für ein elektrisches Fahrzeug
WO2016005123A1 (de) * 2014-07-09 2016-01-14 Robert Bosch Gmbh Trägeranordnung zum tragen und halten von komponenten für batteriezellen eines batteriemoduls, insbesondere für ein elektrisches fahrzeug
US10388924B2 (en) 2014-07-09 2019-08-20 Robert Bosch Gmbh Carrier assembly for carrying and holding components for battery cells of a battery module, in particular for an electric vehicle
DE102015213849A1 (de) 2015-07-22 2017-01-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Steckverbindung und Verfahren zur Herstellung einer derartigen Steckverbindung
DE102015213849B4 (de) 2015-07-22 2023-12-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Steckverbindung und Verfahren zur Herstellung einer derartigen Steckverbindung
DE102015217644A1 (de) * 2015-09-15 2017-03-16 Robert Bosch Gmbh Deckelelement eines Batteriemodulgehäuses, Batteriemodul mit einem solchen Deckelelement und Verfahren zu dessen Herstellung sowie Batterie
DE102019132528A1 (de) * 2019-11-29 2021-06-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batteriezellgruppe
DE102021122698A1 (de) 2021-09-02 2023-03-02 Man Truck & Bus Se Abdeckvorrichtung für ein Batteriemodul
EP4145609A1 (de) * 2021-09-02 2023-03-08 MAN Truck & Bus SE Abdeckvorrichtung für ein batteriemodul

Also Published As

Publication number Publication date
US8859130B2 (en) 2014-10-14
CN102683621B (zh) 2015-04-22
CN102683621A (zh) 2012-09-19
US9153810B2 (en) 2015-10-06
US20120231324A1 (en) 2012-09-13
US20140325831A1 (en) 2014-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012203289A1 (de) Batteriedeckel für eine hochspannungsautobatterie
DE102011013845B4 (de) Batteriemodul und vorrichtung sowie verfahren zum zusammenbauen eines batteriemoduls
DE102011102488B4 (de) Batteriemodul
EP2550697B1 (de) Batterie mit einer mehrzahl von einzelzellen
EP2766941B1 (de) Elektrischer energiespeicher
DE102011102231A1 (de) Batteriestapelanordnung unter Verwendung verkleideter elektrischer Verbindungen
DE102015214131A1 (de) Energiespeichervorrichtung
DE102011109485A1 (de) Wiederholungsrahmenbatterie mit Pressverbinden von Zellenlaschen an angeschweissten Verbindungsanschlüssen
DE10316231A1 (de) Anschlusskastenvorrichtung für ein Solarzellenmodul
EP2727172A1 (de) Elektrische speichereinrichtung
DE102011014153A1 (de) Verschaltungsvorrichtung für Batterieanordnung
EP3818574B1 (de) Pouchzelle und stack
DE102009006465A1 (de) Batteriemodul
DE102013021549A1 (de) Hochvoltbatterie
DE102014019074A1 (de) Zellblock für eine Kraftfahrzeugbatterie
WO2019243086A1 (de) Pouchzelle und stack
DE102012222924B4 (de) Batterieanordnung mit einem Wärmemanagementsystem
DE102013016617A1 (de) Batterie mit einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen
DE102016221492A1 (de) Zellrahmen zur Aufnahme von Pouch-Zellen
EP2494630B1 (de) Elektrochemische zelle
EP2475014A2 (de) Photovoltaikmodul mit einlaminierter Bypassdiode
DE102013019468A1 (de) Batterie mit einer Mehrzahl von Batteriezellen
DE112019006512T5 (de) Energiespeichergerät
EP2463932A1 (de) Verfahren zum Aufbau einer elektrochemischen Energiespeichereinheit
DE112018008041T5 (de) Batteriemodul und Batteriepack

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0002040000

Ipc: H01M0050147000

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee