DE102013013948B3 - Battery device for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterievorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Mehrzahl von Batterieelementen (2), mit einem Gehäuse (3) mit jeweils einer Decke (4), einem Boden (5) und Seitenwänden (6), welche für eine erste Kategorie von Batterieelementen (2) die Form eines Zylinders mit einem gleichschenkligen Trapez als Grundfläche aufweisen, wobei die Batterieelemente (2) in einem Verbund abhängig von einer Kraftwirkung verbundverformend relativ zueinander verschiebbar angeordnet sind, wobei die Batterieelemente (2) an mindestens zwei gegenüberliegenden Seitenwänden eines Batterieblocks (8) angeordnet sind und der Batterieblock (8) größer ist als ein einzelnes Batterieelement (2).The invention relates to a battery device (1) for a motor vehicle, with a plurality of battery elements (2), with a housing (3) each with a ceiling (4), a floor (5) and side walls (6), which for a first Category of battery elements (2) have the shape of a cylinder with an isosceles trapezoid as a base, the battery elements (2) being arranged in a composite, deforming the composite relative to one another, depending on a force effect, the battery elements (2) on at least two opposite side walls of one Battery blocks (8) are arranged and the battery block (8) is larger than a single battery element (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterievorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Mehrzahl von Batterieelementen, die jeweils ein Gehäuse mit einer Decke, einem Boden und Seitenwänden aufweisen, wobei die Gehäuse für eine erste Kategorie von Batterieelementen die Form eines Zylinders mit einem gleichschenkligen Trapez als Grundfläche aufweisen, und die Batterieelemente in einem Verbund abhängig von einer Kraftwirkung verbundverformend relativ zueinander verschiebbar angeordnet sind.The invention relates to a battery device for a motor vehicle, comprising a plurality of battery elements, each having a housing with a ceiling, a bottom and side walls, wherein the housing for a first category of battery elements have the shape of a cylinder with an isosceles trapezoidal base, and the battery elements are arranged in a composite depending on a force effect verbundverformend relative to each other displaceable.

Derartige Batterievorrichtungen finden vor allem bei Kraftfahrzeugen mit einem elektrischen Antriebsmotor Anwendung. Zusätzlich zum Speichern von elektrischer Energie dient eine solche Batterievorrichtung dort im Fall einer äußeren Krafteinwirkung, wie sie beispielsweise bei einem Unfall erfolgt, der Absorption kinetischer Energie. Die Absorption der Energie erfolgt dann über das verbundverformende Verschieben der Batterieelemente relativ zueinander. Zusätzlich können speziell auf eine Deformation ausgelegte Bauelemente, sogenannte Deformationselemente, zur Absorption der Energie beitragen. Diese können hierzu beispielsweise gezielt in eine bestimmte Richtung oder an einem bestimmten Punkt des Bauelements deformierbar sein.Such battery devices are mainly used in motor vehicles with an electric drive motor application. In addition to the storage of electrical energy, such a battery device is there in the event of an external force, such as occurs in an accident, the absorption of kinetic energy. The absorption of energy then takes place via the verbundverformende moving the battery elements relative to each other. In addition, specially designed for a deformation components, so-called deformation elements, contribute to the absorption of energy. For this purpose, for example, they can be deformable in a specific direction or at a specific point of the component.

In der DE 10 2010 033 806 A1 ist eine solche Batterievorrichtung vorgeschlagen. Es handelt sich um einen Batteriepack mit einer Vielzahl an Batterieelementen zwischen denen Deformationselemente angeordnet sind. Die Batterieelemente liegen hierbei in Schichten vor und berühren sich in ihren Eckbereichen. In den entstehenden Zwischenräumen befinden sich die Deformationselemente. Bei einer äußeren Krafteinwirkung verschieben sich die Batterieelemente unter Verformung der Deformationselemente und diese Verformung absorbiert kinetische Energie.In the DE 10 2010 033 806 A1 Such a battery device is proposed. It is a battery pack with a plurality of battery elements between which deformation elements are arranged. The battery elements are here in layers before and touch each other in their corners. In the resulting spaces are the deformation elements. In an external force, the battery elements move under deformation of the deformation elements and this deformation absorbs kinetic energy.

Aus der DE 10 2008 059 973 A1 ist ferner eine Batterievorrichtung bekannt, bei welcher die Batteriezellen in einem Zwei-Hüllen-Aufbau angeordnet sind.From the DE 10 2008 059 973 A1 Further, a battery device is known in which the battery cells are arranged in a two-shell structure.

Eine Energieabsorption findet hier durch eine Verformung der Außenhülle bei gleichzeitiger Verschiebung der Batteriezellen, welche in der Innenhülle angeordnet sind, statt. Auch die FR 2 961 442 beschreibt eine Batterieanordnung, welche unter Verformung Energie absorbiert. Hier werden keilförmige Batterieelemente gegeneinander verschoben. Schließlich offenbart auch die DE 10 2008 010 822 A1 ein deformierbares Batteriegehäuse, welches dazu ausgelegt ist, bei einer Krafteinwirkung auf das Batteriegehäuse unter Beibehaltung der Form einzelner Batterieelemente deformierbar zu sein.An energy absorption takes place here by a deformation of the outer shell with simultaneous displacement of the battery cells, which are arranged in the inner shell instead. Also the FR 2 961 442 describes a battery assembly which absorbs energy under deformation. Here wedge-shaped battery elements are moved against each other. Finally, also reveals the DE 10 2008 010 822 A1 a deformable battery case adapted to be deformable upon application of force to the battery case while maintaining the shape of individual battery elements.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte unfallsichere Batterievorrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welche diesem eine erhöhte Reichweite ermöglicht.It is an object of the invention to provide an improved accident-proof battery device for a motor vehicle, which allows this increased range.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Batterievorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst.This object is achieved by a battery device with the features of the independent claim.

Um eine verbesserte unfallsichere Batterievorrichtung zu realisieren, umfasst eine erfindungsgemäße Batterievorrichtung eine Mehrzahl von Batterieelementen, die jeweils ein Gehäuse mit einer Decke, einem Boden und Seitenwänden aufweisen, wobei die Gehäuse für eine erste Kategorie von Batterieelementen die Form eines Zylinders mit einem gleichschenkligen Trapez als Grundfläche aufweisen, und die Batterieelemente in einem Verbund abhängig von einer Kraftwirkung verbundverformend relativ zueinander verschiebbar angeordnet sind. Wesentlich ist hier, dass die Batterieelemente an mindestens zwei gegenüberliegenden Seitenwänden eines Batterieblocks angeordnet sind, wobei dieser Batterieblock größer ist als ein einzelnes Batterieelement. Es ist also ein Batterieblock mit einer großen Speicherkapazität an zumindest zwei Seiten umgeben von Batterieelementen von geringerer Speicherkapazität, welche so angeordnet sind, dass sie einen mechanischen Puffer bilden, welcher dazu ausgelegt ist, eine kinetische Energie in eine Deformationsenergie umzuwandeln. Der besondere Vorteil dieser Batterievorrichtung liegt in der Kombination des großen Batterieblocks mit den seitlich an ihm angeordneten Batterieelementen. Hier wird eine Absorption kinetischer Energie bei einer Krafteinwirkung, also ein Energieabsorptionsvermögen, durch ein verbundverformendes Verschieben kombiniert mit einer hohen Energiespeicherdichte. Einerseits liegt nämlich in einem Zentralbereich der Batterievorrichtung eine hohe Zelldichte und damit Energiespeicherdichte vor und andererseits in zumindest zwei Randbereichen der Batterievorrichtung für das verbundverformende Verschieben, sprich die Energieabsorption, auch Hohlräume oder Leerräume. Das hat einen Effekt ähnlich dem einer Knautschzone. Insbesondere bei einem geringen Betrag zu absorbierender kinetischer Energie wird hier, eine passende Orientierung der Batterievorrichtung vorausgesetzt, lediglich ein Seitenbereich der Batterievorrichtung verformt, so dass beispielsweise nach der Energieabsorption auch durch ein Auswechseln von Batterieelementen lediglich an einer Seite des Batterieblocks wieder die ursprüngliche Funktionalität hergestellt werden kann. Es ist also durch die Wahl der Seitenwände des Batterieblocks, an denen die Batterieelemente angeordnet sind, ein richtungsspezifisches Energieabsorptionsvermögen bestimmbar. Somit ist auch weniger bzw. kein spezieller Schutz für den Batterieblock an sich mehr notwendig, so dass dieser an Stellen im Kraftfahrzeug, insbesondere im Front- oder Heckbereich, verbaut werden kann, wo dies in einem Kraftfahrzeug bisher nur mit speziellen, aufwändigen Schutzkonstruktionen möglich ist. Die erhöhte Energiespeicherdichte ermöglicht zudem eine höhere Reichweite des Kraftfahrzeugs.In order to realize an improved accident-proof battery device, a battery device according to the invention comprises a plurality of battery elements, each having a housing with a ceiling, a bottom and side walls, wherein the housing for a first category of battery elements, the shape of a cylinder with an isosceles trapezoid as a base have, and the battery elements are arranged in a composite depending on a force Verbiesverformend relative to each other displaceable. It is essential here that the battery elements are arranged on at least two opposite side walls of a battery pack, wherein this battery pack is larger than a single battery element. It is thus a battery pack with a large storage capacity on at least two sides surrounded by battery elements of lower storage capacity, which are arranged so that they form a mechanical buffer, which is designed to convert a kinetic energy into a deformation energy. The particular advantage of this battery device lies in the combination of the large battery pack with the battery elements arranged laterally on it. Here is an absorption of kinetic energy at a force, so an energy absorption capacity, by a verbundverformendes moving combined with a high energy storage density. On the one hand, in a central region of the battery device there is a high cell density and thus energy storage density and, on the other hand, in at least two edge regions of the battery device for the composite deforming displacement, ie the energy absorption, even voids or voids. This has an effect similar to that of a crumple zone. In particular, with a small amount of kinetic energy to be absorbed, assuming a suitable orientation of the battery device, only one side region of the battery device is deformed, so that, for example, after the energy absorption, the original functionality is restored only by replacing battery elements on only one side of the battery block can. It is therefore determined by the choice of the side walls of the battery pack on which the battery elements are arranged, a directional energy absorption capacity. Thus, less or no special protection for the battery pack itself is more necessary so that this at points in the motor vehicle, especially in the front or rear area, can be installed where this is possible in a motor vehicle so far only with special, complex protective structures. The increased energy storage density also allows a higher range of the motor vehicle.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zumindest an einer weiteren Seitenwand des Batterieblocks Batterieelemente angeordnet sind. Das hat den Vorteil, dass ein verbessertes Energieabsorptionsvermögen in mehr als eine Richtung erzielt wird. Auch kann so die Batterievorrichtung an die im jeweiligen Spezialfall erforderlichen richtungsspezifischen Energieabsorptionsanforderungen angepasst werden.An advantageous embodiment of the invention provides that battery elements are arranged at least on a further side wall of the battery pack. This has the advantage that an improved energy absorption capacity is achieved in more than one direction. Also, the battery device can be adapted to the required in each particular case direction-specific energy absorption requirements.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Batterieelemente für eine zweite Kategorie von Batterieelementen die Form eines Zylinders mit einem rechtwinkligen Trapez als Grundfläche aufweisen und Batterieelemente beider Kategorien Teil der Batterievorrichtung sind. Decken und Böden der Gehäuse nehmen also für beide Kategorien eine unterschiedliche Trapezform an. Das hat den Vorteil, dass ein vorhandener Raum, insbesondere Ecken, welche oft rechtwinklig sind, besser für eine Energiespeicherung genutzt, sprich durch Batterieelemente ausgefüllt werden kann.In particular, it is provided that the battery elements for a second category of battery elements have the shape of a cylinder with a rectangular trapezoid as base and battery elements of both categories are part of the battery device. Ceilings and floors of the housings thus assume a different trapezoidal shape for both categories. This has the advantage that an existing space, in particular corners, which are often rectangular, better used for energy storage, that can be filled by battery elements.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Batterieelemente an den Seitenwänden des Batterieblocks in je zumindest einer Schicht angeordnet sind, wobei solche Batterieelemente zur selben Schicht gehören, deren parallele Seitenwände untereinander wiederum parallel zueinander stehen und welche an ihren nicht parallelen Seitenwänden aneinander angrenzen, also sich berühren. Insbesondere sind die Schichten hier parallel zu einer Seitenwand des Batterieblocks ausgerichtet. Als Folge der trapezartigen Form der Batterieelemente sind also dann innerhalb einer Schicht zwei aneinander angrenzende Batterieelemente je entgegengesetzt derart orientiert, dass die kleinere der beiden parallelen Seitenwände des einen Batterieelements und die größere der beiden parallelen Seitenwände des angrenzenden Batterieelements in die gleiche Richtung weisen. Das hat den Vorteil, dass so sehr einfach das Energieabsorptionsvermögen im Sinne einer bestimmten erwünschten Richtungsabhängigkeit gesteuert werden kann, beispielsweise über die Anzahl der in dieser Richtung hin angeordneten Schichten. Weiterhin kann auf Grund der Symmetrie eine Fertigung einfach erfolgen und auch ein Ersatz, insbesondere nach einem Unfall, mit wenig Aufwand betrieben werden. Dies gilt insbesondere für einen Unfall mit wenig absorbierter Energie.In a further preferred embodiment, it is provided that the battery elements are arranged on the side walls of the battery block in at least one layer, wherein such battery elements belong to the same layer whose parallel side walls in turn are parallel to each other and adjacent to each other at their non-parallel side walls, so touch each other. In particular, the layers are aligned here parallel to a side wall of the battery pack. As a result of the trapezoidal shape of the battery elements so adjacent to each other within a layer two battery elements are oppositely oriented so oriented that the smaller of the two parallel side walls of a battery element and the larger of the two parallel side walls of the adjacent battery element in the same direction. This has the advantage that it is very easy to control the energy absorption capacity in the sense of a certain desired directional dependence, for example via the number of layers arranged in this direction. Furthermore, due to the symmetry, a production can be carried out easily and also a replacement, in particular after an accident, can be operated with little effort. This is especially true for an accident with little absorbed energy.

Insbesondere ist vorgesehen, dass zumindest eine Schicht an zumindest einem Ende ein Batterieelement der zweiten Kategorie aufweist. Das hat den Vorteil, dass durch die Schichten der Raum innerhalb einer Batterievorrichtung besonders effizient genutzt werden kann.In particular, it is provided that at least one layer has at least one end of a battery element of the second category. This has the advantage that through the layers of space within a battery device can be used very efficiently.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest zwei aneinander angrenzende, nicht parallele Schichten von Batterieelementen relativ zueinander so angeordnet sind, dass durch ein Verschieben der einen Schicht entlang der Grenze zur anderen Schicht diese nicht deformiert wird. Die Schichten können also aneinander vorbei gleiten und greifen nicht ineinander ein. Das hat den Vorteil, dass gerade ein leichter Unfall mit geringen Beträgen an zu absorbierender Energie weniger leicht die Gesamtstruktur der Batterievorrichtung zerstört und überdies einzelne Schichten sehr einfach ersetzt werden können, da sie nicht ineinander eingreifen und so unabhängig voneinander bewegt und eben auch ausgetauscht werden können. Dies ist insbesondere bei einer elektrischen Fehlfunktion von Batterieelementen innerhalb einer Schicht vorteilhaft.In a further advantageous embodiment, it is provided that at least two adjoining, non-parallel layers of battery elements are arranged relative to one another such that displacement of the one layer along the boundary to the other layer does not deform it. The layers can slide past each other and do not interfere. This has the advantage that just a slight accident with small amounts of energy to be absorbed less easily destroys the overall structure of the battery device and also individual layers can be easily replaced because they do not interfere with each other and so can be moved independently and just replaced , This is particularly advantageous in the event of an electrical malfunction of battery elements within a layer.

Es kann überdies vorgesehen sein, dass die beiden aneinander angrenzenden, nicht-parallelen Schichten in einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind und zumindest eines der Batterieelemente, welche an die jeweils andere Schicht angrenzen, ein Batterieelement der zweiten Kategorie ist. Das hat den Vorteil, dass so eine effiziente Raumausnutzung mit einem aneinander Vorbeigleiten kombiniert werden kann. Zudem ist über die zueinander senkrecht stehenden Schichten eine sehr gute Energieabsorption aus unterschiedlichen Richtungen möglich. Die Richtungen bzw. Ausrichtungen der Schichten sind nämlich im mathematischen Sinne voneinander unabhängig, wodurch das Energieabsorptionsvermögen in die ensprechenden Richtungen unabhängig voneinender ist. Ferner sind die Schichten durch das ermöglichte aneinander Vorbeigleiten teilweise mechanisch entkoppelt.It can also be provided that the two adjoining, non-parallel layers are arranged at a right angle to each other and at least one of the battery elements, which adjoin the respective other layer, a battery element of the second category. This has the advantage that an efficient use of space can be combined with a slide past each other. In addition, very good energy absorption from different directions is possible via the mutually perpendicular layers. Namely, the directions of the layers are mathematically independent of each other, whereby the energy absorbing capacity in the respective directions is independent of each other. Furthermore, the layers are partially mechanically decoupled by the allowed sliding past each other.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Decken der Batterieelemente einer Schicht alternierend in zumindest zwei verschiedenen Deckenebenen und/oder die Böden der Batterieelemente einer Schicht alternierend in zumindest zwei verschiedenen Bodenebenen angeordnet sind. Das hat den Vorteil, dass so mehrere Batterievorrichtungen, insbesondere in Ebenen, aufeinander gestapelt werden können und eine Verzahnung der Batterievorrichtungen untereinander erfolgen kann. Dadurch wird eine zu absorbierende Energie von einer Batterievorrichtung automatisch über die Verzahnung auch mit auf die andere Batterievorrichtung übertragen und somit verteilt. So wird das verfügbare Energieabsorptionsvermögen erhöht.A further advantageous embodiment provides that the ceilings of the battery elements of a layer are arranged alternately in at least two different ceiling levels and / or the bottoms of the battery elements of a layer alternately in at least two different floor levels. This has the advantage that a plurality of battery devices, in particular in planes, can be stacked on top of one another and toothing of the battery devices can take place with one another. As a result, an energy to be absorbed is automatically transmitted from one battery device via the toothing to the other battery device and thus distributed. This increases the available energy absorption capacity.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Batterieblock in einer Draufsicht eine viereckige, insbesondere rechteckige Geometrie hat. Er hat also eine viereckige, insbesondere rechteckige Grundfläche. Das hat den Vorteil, dass der Batterieblock sehr leicht aus einzelnen Speicherelementen, welche oft in Quaderform vorliegen, zusammengebaut werden kann und damit über eine kompakte Bauweise eine sehr hohe Energiespeicherdichte erreicht werden kann. Außerdem wird es so erleichtert, die Batterieelemente an den Seitenwänden des Batterieblocks derart anzuordnen, dass eine Energieabsorption in einer Richtung jeweils unabhängig von den Batterieelementen, welche Energie aus einer anderen Richtung absorbieren sollen, erfolgen und gesteuert werden kann. Es ist also leichter, die Batterieelemente an unterschiedlichen Seiten des Batterieblock mechanisch voneinander zu entkoppeln.In a further embodiment it is provided that the battery block in a plan view a quadrangular, in particular rectangular geometry has. So he has a square, in particular rectangular base. This has the advantage that the battery pack can be assembled very easily from individual storage elements, which are often in cuboid form, and thus a very compact design enables a very high energy storage density to be achieved. In addition, it is thus facilitated to arrange the battery elements on the side walls of the battery pack such that energy absorption in one direction can be made and controlled independently of the battery elements which are to absorb energy from another direction, respectively. It is thus easier to mechanically decouple the battery elements from each other on different sides of the battery pack.

Dabei ist der Batterieblock abhängig von einer Kraftwirkung in dem Verbund der Batterieelemente verbundverformend relativ zu den Batterieelementen verschiebbar angeordnet. Der Batterieblock als solches ist also innerhalb der Batterievorrichtung bewegbar. Das hat den Vorteil, dass so ein mehrstufiges Energieabsorptionsvermögen realisiert werden kann. Es kann dann nämlich im Falle eines Unfalls zunächst eine Energie durch die seitlich an dem Batterieblock angeordneten Batterieelemente erfolgen. Sollte die Energie hier nicht vollständig absorbiert werden, so wird Bewegungsenergie auf den Batterieblock übertragen, welcher die Energie seinerseits auf die an ihn angrenzenden Batterieelemente überträgt. Da der Batterieblock sehr groß ist, grenzen viele Batterieelemente an diesen an und die zu absorbierende kinetische Energie wird großflächig verteilt. Somit ist ein zweistufiges Energieabsorptionsverhalten, bei dem zunächst wenige und dann sehr viele Batterieelemente beteiligt sind, realisiert. Es ist also ein hohes Gesamtenergieabsorptionsvermögen kombiniert mit einer leichten Reparierbarkeit der Batterievorrichtung für geringe absorbierte Energiebeträge.In this case, the battery pack is displaceably arranged relative to the battery elements depending on a force effect in the composite of the battery elements verbundverformend. The battery pack as such is thus movable within the battery device. This has the advantage that such a multi-level energy absorption capacity can be realized. It can then take place in the event of an accident, first an energy through the side of the battery block arranged battery elements. If the energy is not completely absorbed here, kinetic energy is transferred to the battery block, which in turn transfers the energy to the battery elements adjacent to it. Since the battery pack is very large, many battery elements abut against it and the kinetic energy to be absorbed is distributed over a large area. Thus, a two-stage energy absorption behavior in which initially only a few and then a large number of battery elements are involved realized. Thus, it is a high total energy absorption capacity combined with easy repairability of the battery device for low absorbed energy amounts.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Batterievorrichtung in einer Draufsicht eine viereckige, insbesondere rechteckige Geometrie hat. Das hat den Vorteil, dass insbesondere rechteckige Hohlräume im Fahrzeug effizient für eine Energiespeicherung genutzt werden können.In a further embodiment it is provided that the battery device in a plan view has a quadrangular, in particular rectangular geometry. This has the advantage that in particular rectangular cavities in the vehicle can be used efficiently for energy storage.

Vorteilhafterweise ist ferner vorgesehen, dass je ein Deformationselement zwischen zwei parallelen Seitenwänden von zumindest zwei benachbarten Batterieelementen angeordnet ist. Das hat den Vorteil, dass so zusätzliche Energie absorbiert werden kann, nämlich nicht nur durch das Verschieben der Batterieelemente relativ zueinander, sondern auch durch ein damit verbundenes Deformieren des Deformationselementes. Zudem kann die Gestaltung des Deformationselementes eine richtungsspezifische Modifikation des Energieabsorptionsvermögens erzielt werden.Advantageously, it is further provided that a respective deformation element between two parallel side walls of at least two adjacent battery elements is arranged. This has the advantage that so additional energy can be absorbed, namely not only by moving the battery elements relative to each other, but also by an associated deformation of the deformation element. In addition, the design of the deformation element, a direction-specific modification of the energy absorption capacity can be achieved.

Schließlich ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass an zumindest einem Batterieelement ein Deformationselement angeordnet ist, welches an die kleinere der beiden parallelen Seitenwände des Batterieelements anschließt. Das hat den Vorteil, dass nicht nur zwischen Batterieelementen sonder beispielsweise auch zwischen einem Batterieelement und dem Batterieblock oder einer Außenhülle der Batterievorrichtung zusätzliche Deformationselemente angebracht werden können um das Energieabsorptionsvermögen zu erhöhen.Finally, according to a further embodiment, it is provided that at least one battery element, a deformation element is arranged, which adjoins the smaller of the two parallel side walls of the battery element. This has the advantage that not only between battery elements but also, for example, between a battery element and the battery pack or an outer shell of the battery device additional deformation elements can be attached to increase the energy absorption capacity.

Die Erfindung beinhaltet auch ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer erfindungsgemäßen Batterievorrichtung oder einer vorteilhaften Ausführungsform davon.The invention also includes a motor vehicle with at least one battery device according to the invention or an advantageous embodiment thereof.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. All the features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone. Thus, embodiments of the invention are to be regarded as encompassed and disclosed, which are not explicitly shown and explained in the figures, however, emerge and can be produced by separated combinations of features from the embodiments explained.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings. Show it:

1 eine perspektivische Darstellung eines Batterieelements einer erste Kategorie gemäß einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batterievorrichtung; 1 a perspective view of a battery element of a first category according to an embodiment of a battery device according to the invention;

2 eine schematische Draufsicht auf das Batterieelement gemäß 1; 2 a schematic plan view of the battery element according to 1 ;

3 eine schematische Draufsicht auf ein Batterieelement einer zweiten Kategorie gemäß einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batterievorrichtung; 3 a schematic plan view of a battery element of a second category according to an embodiment of a battery device according to the invention;

4 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Batterievorrichtung; sowie 4 a perspective view of an embodiment of a battery device according to the invention; such as

5 eine schematische Draufsicht auf die Batterievorrichtung gemäß 4 mit Kraftpfeilen zur Verdeutlichung eines Wirkmechanismus. 5 a schematic plan view of the battery device according to 4 with power arrows to illustrate a mechanism of action.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

In 1 ist ein Batterieelement 2 schematisch dargestellt. Das Batterieelement 2 verfügt über ein Gehäuse 3, welches aus vier Seitenwänden 6 einer Decke 4 und einem Boden 5 aufgebaut ist. Die Decke 4 und der Boden 5 sind hier in Form eines Trapezes mit abgerundeten Ecken gezeigt und bilden eine Grundfläche für das Gehäuse 3. Das Gehäuse 3 und somit die Seitenwände 6 haben eine Höhe h. Im Inneren des Gehäuses 3 sind Speicherzellen angeordnet, welche in der gezeigten Darstellung von dem Gehäuse 3 verdeckt sind.In 1 is a battery element 2 shown schematically. The battery element 2 has a housing 3 , which consists of four side walls 6 a blanket 4 and a floor 5 is constructed. The ceiling 4 and the ground 5 are here shown in the form of a trapezoid with rounded corners and form a base for the housing 3 , The housing 3 and thus the side walls 6 have a height h. Inside the case 3 Memory cells are arranged, which in the illustration shown by the housing 3 are covered.

In 2 ist schematisch ein Batterieelement 2 einer ersten Kategorie von oben dargestellt, die Decke 4 liegt also in der Zeichnungsebene. Gut zu sehen ist hier die trapezförmige Grundfläche. Ein spitzer Winkel α des Trapez beträgt im gezeigten Beispiel 60°, er kann jedoch grundsätzlich alle Werte zwischen 0° und 90° einnehmen. Eine Länge l über alles, welche senkrecht zur Höhe h orientiert ist, also der Wert der maximalen Ausdehnung des Batterieelements parallel zu den beiden parallelen Seitenwänden 6 des Batterieelements 2 liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 150 mm und 180 mm. Eine Breite b über alles, welche senkrecht zur Höhe h und zur Länge l orientiert ist, also der Wert der maximalen Ausdehnung des Batterieelements 2 senkrecht zu den beiden parallelen Seitenwänden 6 des Batterieelements 2 liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 70 mm und 85 mm. Die in der Draufsicht nicht sichtbare Höhe h (1) des Batterieelements 2 liegt beispielsweise in einem Bereich von 80 mm bis 95 mm, kann aber auch andere Werte einnehmen.In 2 is schematically a battery element 2 a first category from above, the ceiling 4 lies in the drawing plane. Good to see here is the trapezoidal base. An acute angle α of the trapezoid is in the example shown 60 °, but it can basically take all values between 0 ° and 90 °. A length l over all, which is oriented perpendicular to the height h, that is, the value of the maximum extent of the battery element parallel to the two parallel side walls 6 of the battery element 2 is for example in a range between 150 mm and 180 mm. A width b over everything, which is oriented perpendicular to the height h and the length l, that is, the value of the maximum extent of the battery element 2 perpendicular to the two parallel side walls 6 of the battery element 2 is for example in a range between 70 mm and 85 mm. The height h (not visible in plan view) 1 ) of the battery element 2 is for example in a range of 80 mm to 95 mm, but can also take other values.

In 3 ist schematisch ein Batterieelement 2 einer zweiten Kategorie von oben dargestellt. Wieder liegt die Decke 4 also in der Zeichnungsebene. Gut erkennbar ist, dass die Grundfläche hier die Form eines rechtwinkligen Trapezes hat. Die Länge l über alles ist für die Batterieelemente 2 der zweiten Kategorie bevorzugt geringer als die Länge l der Batterieelemente 2 der ersten Kategorie. Für den Winkel α, die Breite b, und die Höhe h gelten ähnliche Werte wie für die erste Kategorie von Batterieelementen 2.In 3 is schematically a battery element 2 a second category from above. The ceiling is again 4 So in the drawing plane. It is clearly recognizable that the base here has the shape of a rectangular trapezoid. The length l over everything is for the battery elements 2 the second category preferably less than the length l of the battery elements 2 the first category. For the angle α, the width b, and the height h, similar values apply as for the first category of battery elements 2 ,

In 4 ist schematisch eine Batterievorrichtung 1 mit einer Mehrzahl von Batterieelementen 2 in perspektivischer Darstellung gezeigt. Gut zu erkennen ist ein mittig angeordneter Batterieblock 8, welcher im vorliegenden Fall an allen vier Seiten von Batterieelementen 2 umgeben ist. Diese Batterieelemente 2 sind in Schichten 7 angeordnet, welche parallel zu den Seitenwänden des Batterieblocks 8 angeordnet sind. Die Batterieelemente 2 einer Schicht 7 berühren sich hierbei jeweils an ihren nicht parallelen Seitenwänden. Um gerade Schichten 7 zu erzielen, sind benachbarte Batterieelemente 2 einer Schicht 7 jeweils so angeordnet, dass die kurzen Seiten der beiden parallelen Seiten jeweils benachbarter Batterieelemente 2 in entgegengesetzte Richtungen weisen. Das hat zur Folge, dass die parallelen Seitenwände 6 der Batterieelemente 2 einer Schicht 7 parallel ausgerichtet sind. Im gezeigten Beispiel berühren die nicht parallelen Seitenwände 6 der Batterieelemente 2 einer Schicht sich nicht über ihre ganze Länge, sondern nur in etwa über ¾ der Länge. Das hat zur Folge, dass im Bereich einer Schicht 7 hier z. B. Leerräume entstehen, welche nicht von den Batterieelementen 2 besetzt sind. Auch hier ist grundsätzlich eine Variation möglich, berühren sich z. B. die Seitenwände 6 benachbarter Batterieelemente 2 einer Schicht 7 an einem höheren Anteil der Flächen ihrer Seitenwände 6, so können die Leerräume einer Schicht 7 schrumpfen, die Schicht 7 wird insgesamt dünner und verliert im gezeigten Beispiel an Energieabsorptionsvermögen. Berühren sich die Seitenwände 6 z. B. zu einem geringeren Anteil, so können die Leerräume innerhalb einer Schicht 7 wachsen, die Schichtdicke nimmt zu, und über eine Deformation der Schicht 7 kann z. B. mehr kinetische Energie absorbiert werden.In 4 schematically is a battery device 1 with a plurality of battery elements 2 shown in perspective. Good to see is a centrally arranged battery block 8th , which in the present case on all four sides of battery elements 2 is surrounded. These battery elements 2 are in layers 7 arranged, which are parallel to the side walls of the battery block 8th are arranged. The battery elements 2 a layer 7 each touch each other on their non-parallel side walls. To straight layers 7 to achieve are adjacent battery elements 2 a layer 7 each arranged so that the short sides of the two parallel sides of each adjacent battery elements 2 pointing in opposite directions. As a result, the parallel side walls 6 the battery elements 2 a layer 7 are aligned in parallel. In the example shown, the non-parallel side walls touch 6 the battery elements 2 a layer is not over its entire length, but only about ¾ of the length. As a result, in the area of a layer 7 here z. B. voids occur, which does not depend on the battery elements 2 are occupied. Again, a variation is possible in principle, touch z. B. the side walls 6 adjacent battery elements 2 a layer 7 at a higher proportion of the surfaces of its sidewalls 6 so can the voids of a layer 7 shrink, the layer 7 becomes thinner overall and loses in the example shown in energy absorption capacity. Touch the side walls 6 z. B. to a lesser extent, so can the voids within a layer 7 grow, the layer thickness increases, and about a deformation of the layer 7 can z. B. more kinetic energy can be absorbed.

Im gezeigten Beispiel sind in den Leerräumen einer Schicht 7 Deformationselemente 9 angeordnet. Diese Deformationselemente 9 grenzen hier jeweils an die kürzere Seitenwand 6 der beiden parallelen Seitenwände 6 der jeweiligen Batterieelemente 2 an. Über eine unterschiedliche Gestaltung der Schichten 7 an den unterschiedlichen Seitenwänden 6 des Batterieblocks 8 kann beispielsweise ein unsymmetrisches Energieabsorptionsvermögen erzielt werden. Damit kann die Batterievorrichtung 1 in ihren Eigenschaften an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst werden kann. So können beispielsweise in eine bestimmte Richtung weisende Schichten 7 dicker, also mit mehr Leerräumen und entsprechenden Deformationselementen 9 gestaltet werden als in andere Richtungen. Auch die Anzahl der Schichten 7 kann variiert werden um ein bestimmtes Energieabsorptionsvermögen in einer gewünschten Richtung zu erzielen.In the example shown are in the voids of a layer 7 deformation elements 9 arranged. These deformation elements 9 here each adjoin the shorter side wall 6 the two parallel side walls 6 the respective battery elements 2 at. About a different design of the layers 7 on the different side walls 6 of the battery pack 8th For example, an asymmetrical energy absorption capacity can be achieved. This allows the battery device 1 can be adapted in their properties to the respective application. For example, layers pointing in a certain direction 7 thicker, so with more empty spaces and corresponding deformation elements 9 be designed as in other directions. Also the number of layers 7 can be varied to achieve a certain energy absorption capacity in a desired direction.

Da im gezeigten Beispiel die Schichten 7 quaderförmig sind und nicht ineinander greifen, so dass sie aneinander entlang gleiten können, können die einzelnen Schichten auch im Defekt- oder Deformationsfall weitgehend unabhängig voneinander ausgetauscht werden. Hierbei spielen die Batterieelemente der zweiten Kategorie gerade bei der vorliegenden Rechtecksform von Batterieelement 1 und Batterieblock 8 eine wichtige Rolle um den vorhandenen Platz effizient zu nutzen.As in the example shown, the layers 7 are cuboid and not interlock, so that they can slide along each other, the individual layers can be exchanged largely independently of each other even in the defect or deformation case. In this case, the battery elements of the second category play just in the present rectangular shape of battery element 1 and battery block 8th an important role to use the available space efficiently.

In 5 ist die Batterievorrichtung 1 aus 4 in einer Draufsicht gezeigt. Gut zu erkennen ist wieder die rechtwinklige Grundform von sowohl Batterievorrichtung 1 als auch Batterieblock 8. Zusätzlich markieren Pfeile 10 den Einfluss einer externen Kraft auf die Batterievorrichtung 1. Ebenfalls deutlich sind die quaderförmigen Schichten 7 zu erkennen, welche parallel zu den Seitenwänden des Batterieblocks 8 angeordnet sind. Zu einer Seitenwand des Batterieblocks 8 sind im gezeigten Beispiel wieder zwei Schichten 7 jeweils parallel angeordnet. In Folge der rechtwinkligen Form des Batterieblocks 8 sind auch die nicht parallelen Schichten 7 rechtwinklig zueinander angeordnet. Im gezeigten Beispiel erfolgt dies in einer Weise, welche ein aneinander Vorbeigleiten der Schichten 7, welche rechtwinklig zueinander stehen, ermöglicht, ohne dass dabei die Schichten 7 verformt werden müssen. Die Schichten 7 bestehen wieder aus den versetzt zueinander angeordneten, entgegengesetzt orientierten Batterieelementen 2, an deren kurzer Seite der beiden parallelen Seiten jeweils ein Deformationselement 9 angeordnet ist. Die Dicke der Schichten 7 ist also durch die Breite b (2, 3) der Batterieelemente 2 und die Ausmaße der Deformationselemente 9 und/oder den der Größe der Überlappung, also der Berührung der benachbarten Batterieelemente an ihren jeweiligen nicht parallelen Seitenwänden 6 bestimmt. Die minimale Schichtdicke beträgt somit die Breite b (2, 3), die maximale Dicke einer Schicht weniger als den doppelten Betrag davon.In 5 is the battery device 1 out 4 shown in a plan view. Good to recognize is again the rectangular basic shape of both battery device 1 as well as battery block 8th , Additionally mark arrows 10 the influence of an external force on the battery device 1 , Also clear are the cuboidal layers 7 to detect which is parallel to the side walls of the battery block 8th are arranged. To a side wall of the battery pack 8th are again two layers in the example shown 7 each arranged in parallel. Due to the rectangular shape of the battery block 8th are also the non-parallel layers 7 arranged at right angles to each other. In the example shown, this is done in a manner which allows the layers to slip past one another 7 , which are perpendicular to each other, without allowing the layers 7 must be deformed. The layers 7 consist again of the mutually offset, oppositely oriented battery elements 2 , on the short side of the two parallel sides in each case a deformation element 9 is arranged. The thickness of the layers 7 is therefore defined by the width b ( 2 . 3 ) of the battery elements 2 and the dimensions of the deformation elements 9 and / or the size of the overlap, that is, the contact of the adjacent battery elements at their respective non-parallel side walls 6 certainly. The minimum layer thickness is thus the width b ( 2 . 3 ), the maximum thickness of a layer less than twice the amount of it.

Wirkt nun eine externe Kraft, dargestellt durch den Kraftpfeil 11, auf die Batterievorrichtung 1, so wird diese ausgehend von einem Batterieelement 2 bedingt durch die trapezförmige Geometrie in drei Richtungen weitergeleitet werden. Zum einen nämlich auf die beiden direkt benachbarten Batterieelemente 2 sowie im vorliegenden Fall auf das sich an der kurzen der beiden parallelen Seitenwände 6 des Batterieelements 2 befindlichen Deformationselement 9. Dergestalt wird die Kraft kaskadisch an weitere Batterieelemente 2 und Deformationselemente 9 übertragen, was von einer Deformation der Deformationselemente 9 und einem verbundverformenden Verschieben der Batterieelemente 2 zueinander begleitet ist. Diese beiden Vorgänge verzehren Energie, d. h. wandeln kinetische Energie in Verformungsenergie um. Ist die externe Kraft nun klein, so wird eine Deformation bzw. verbundverformende Verschiebung der Batterieelemente 2 untereinander vielleicht nur eine oder zwei Schichten 7 der Batterievorrichtung 1 betreffen. Die betroffenen Schichten 7 können dann ggf. auch einzeln ausgetauscht werden.Now acts an external force, represented by the power arrow 11 , on the battery device 1 , so this is starting from a battery element 2 be forwarded in three directions due to the trapezoidal geometry. On the one hand on the two directly adjacent battery elements 2 as well as in the present case on the short of the two parallel side walls 6 of the battery element 2 located deformation element 9 , In this way, the force is cascaded to other battery elements 2 and deformation elements 9 what deformation of the deformation elements 9 and a verbundverformenden moving the battery elements 2 accompanied each other. These two processes consume energy, ie convert kinetic energy into deformation energy. If the external force is now small, then a deformation or verbundverformende displacement of the battery elements 2 maybe just one or two layers apart 7 the battery device 1 affect. The affected layers 7 can then be replaced individually if necessary.

Ist die externe Kraft jedoch größer, so können die zwischen Krafteinwirkungsort und Batterieblock 8 befindlichen Schichten 7 unter Umständen die kinetische Energie nicht vollständig umwandeln. Da der Batterieblock 8 so angeordnet ist, dass er seinerseits verbundverformend relativ zu den Batterieelementen 2 verschiebbar ist, wird er sich bewegen und dabei Kraft auf die an ihn angrenzenden Batterieelemente 2 übertragen. Im gezeigten Beispiel sind dies zwei Batterieelemente 2 und der Kräfteübertrag ist durch zwei weitere Pfeile symbolisiert. Da der Batterieblock 8 im Allgemeinen deutlich größer ist als ein Batterieelement 2, wird so die kinetische Energie auf viele weitere Batterieelemente 2 verteilt, die sich jeweils wieder ihrerseits verbundverformend zueinander verschieben so dass weitere kinetische Energie in Verformungsenergie umgewandelt wird. Zudem wird hier auch durch die sich zwischen den Batterieelementen 2 befindlichen Deformationselemente 9 weitere kinetische Energie in Deformationsenergie umgewandelt. Somit ist also ein zweistufiges Verhalten bei einem Unfall realisiert, zum einen unter Beteiligung einiger weniger Batterieelemente 2 bei einer kleinen externen Kraft, zum anderen unter Beteiligung der gleichen wenigen Batterieelemente 2 sowie zusätzlich des Batterieblocks 8 und vieler weiterer Batterieelemente 2 bei einer größeren externen Kraft. Da im vorliegenden Beispiel die externe Kraft parallel zu vier Schichten 7 wirkt, ist auch im Fall einer größeren Krafteinwirkung, bei der also auch der Batterieblock 8 verschoben wird, nicht ausgeschlossen, dass die Schichten 7, welche parallel zur Richtung dieser Krafteinwirkung angeordnet sind, nicht verformt werden, da die sich verformenden Schichten 7 an den parallel stehenden Schichten 7 entlanggleiten können, ohne sie zu verformen. Ohne die Batterieelemente 2 der zweiten Kategorie wäre das im vorliegenden Beispiel nicht möglich.However, if the external force is greater, then the force between the place of action and the battery block 8th located layers 7 may not completely transform the kinetic energy. Because the battery pack 8th is arranged so that it in turn verbundverformend relative to the battery elements 2 is displaceable, he will move and thereby force on the adjoining battery elements 2 transfer. In the example shown, these are two battery elements 2 and the transfer of forces is symbolized by two more arrows. Because the battery pack 8th is generally much larger than a battery element 2 Thus, the kinetic energy on many more battery elements 2 in turn, each shift in turn verbundverformend each other so that more kinetic energy is converted into deformation energy. In addition, here is also due to the between the battery elements 2 located deformation elements 9 converted further kinetic energy into deformation energy. Thus, a two-stage behavior is realized in an accident, on the one hand with the participation of a few battery elements 2 with a small external force, on the other hand involving the same few battery elements 2 as well as the battery block 8th and many other battery elements 2 with a larger external force. Since in the present example the external force parallel to four layers 7 acts, is also in the case of a larger force, so in the case of the battery block 8th is shifted, not excluded that the layers 7 , which are arranged parallel to the direction of this force, are not deformed, since the deforming layers 7 on the parallel layers 7 can slide along without deforming them. Without the battery elements 2 In the second category this would not be possible in the present example.

Claims (12)

Batterievorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Mehrzahl von Batterieelementen (2), die jeweils ein Gehäuse (3) mit einer Decke (4), einem Boden (5) und Seitenwänden (6) aufweisen, wobei die Gehäuse für eine erste Kategorie von Batterieelementen (2) die Form eines Zylinders mit einem gleichschenkligen Trapez als Grundfläche aufweisen, und die Batterieelemente (2) in einem Verbund abhängig von einer Kraftwirkung verbundverformend relativ zueinander verschiebbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieelemente (2) an mindestens zwei gegenüberliegenden Seitenwänden eines Batterieblocks (8) angeordnet sind, wobei der Batterieblock (8) größer ist als ein einzelnes Batterieelement (2) und als solches abhängig von einer Kraftwirkung in dem Verbund der Batterieelemente (2) verbundverformend relativ zu den Batterieelementen (2) verschiebbar angeordnet ist, wobei der Batterieblock eine große und die Batterieelemente eine geringere Speicherkapazität aufweisen.Battery device ( 1 ) for a motor vehicle, with a plurality of battery elements ( 2 ), each one housing ( 3 ) with a blanket ( 4 ), a floor ( 5 ) and side walls ( 6 ), wherein the housings for a first category of battery elements ( 2 ) have the shape of a cylinder with an isosceles trapezoidal base, and the battery elements ( 2 ) are arranged in a composite depending on a force effect verbundverformend relative to each other displaceable, characterized in that the battery elements ( 2 ) on at least two opposite side walls of a battery block ( 8th ), the battery block ( 8th ) is larger than a single battery element ( 2 ) and as such depending on a force effect in the composite of the battery elements ( 2 ) verbundverformend relative to the battery elements ( 2 ) is slidably disposed, wherein the battery pack has a large and the battery elements have a smaller storage capacity. Batterievorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an einer weiteren Seitenwand des Batterieblocks (8) Batterieelemente (2) angeordnet sind.Battery device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that at least on one further side wall of the battery block ( 8th ) Battery elements ( 2 ) are arranged. Batterievorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieelemente (2) für eine zweite Kategorie von Batterieelementen (2) die Form eines Zylinders mit einem rechtwinkligen Trapez als Grundfläche aufweisen und Batterieelemente (2) beider Kategorien Teil der Batterievorrichtung (1) sind. Battery device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery elements ( 2 ) for a second category of battery elements ( 2 ) have the shape of a cylinder with a rectangular trapezoidal base and battery elements ( 2 ) of both categories, part of the battery device ( 1 ) are. Batterievorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieelemente (2) an den Seitenwänden des Batterieblocks (8) in je zumindest einer Schicht (7) angeordnet sind, wobei die Batterieelemente (2) zur selben Schicht (7) gehören, deren parallele Seitenwände (6) untereinander wiederum parallel zueinander stehen und an ihren nicht-parallelen Seitenwänden (6) aneinander angrenzen, und insbesondere die Schichten (7) parallel zu einer Seitenwand des Batterieblocks (8) ausgerichtet sind.Battery device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery elements ( 2 ) on the side walls of the battery block ( 8th ) in at least one layer ( 7 ) are arranged, wherein the battery elements ( 2 ) to the same layer ( 7 ) whose parallel side walls ( 6 ) are in turn parallel to each other and at their non-parallel side walls ( 6 ) and in particular the layers ( 7 ) parallel to a side wall of the battery block ( 8th ) are aligned. Batterievorrichtung (1) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schicht (7) an zumindest einem Ende ein Batterieelement (2) der zweiten Kategorie aufweist.Battery device ( 1 ) according to claim 3 and 4, characterized in that at least one layer ( 7 ) at least at one end a battery element ( 2 ) of the second category. Batterievorrichtung (1) nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei aneinander angrenzende, nicht-parallele Schichten (7) von Batterieelementen (2) relativ zu einander so angeordnet sind, dass durch ein Verschieben der einen Schicht (7) entlang der Grenze zur anderen Schicht (7) diese nicht deformiert wird.Battery device ( 1 ) according to claim 2 and 4, characterized in that at least two adjoining, non-parallel layers ( 7 ) of battery elements ( 2 ) are arranged relative to each other such that by moving the one layer ( 7 ) along the border with the other layer ( 7 ) this is not deformed. Batterievorrichtung (1) nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden aneinander angrenzenden Schichten (7) in einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind und zumindest eines der Batterieelemente (2), welche an die jeweils andere Schicht (7) angrenzen, ein Batterieelement (2) der zweiten Kategorie ist.Battery device ( 1 ) according to claims 5 and 6, characterized in that the two adjoining layers ( 7 ) are arranged at a right angle to each other and at least one of the battery elements ( 2 ), which correspond to the other layer ( 7 ), a battery element ( 2 ) is the second category. Batterievorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Decken (4) der Batterieelemente (2) einer Schicht (7) alternierend in zumindest zwei verschiedenen Deckenebenen und/oder die Böden (5) der Batterieelemente (2) einer Schicht (7) alternierend in zumindest zwei verschiedenen Bodenebenen angeordnet sind.Battery device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the ceilings ( 4 ) of the battery elements ( 2 ) of a layer ( 7 ) alternating in at least two different ceiling levels and / or the floors ( 5 ) of the battery elements ( 2 ) of a layer ( 7 ) are arranged alternately in at least two different ground levels. Batterievorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Batterieblock (8) in einer Draufsicht eine viereckige, insbesondere rechteckige Geometrie hat.Battery device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery block ( 8th ) has a quadrangular, in particular rectangular geometry in a plan view. Batterievorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterievorrichtung (1) in einer Draufsicht eine viereckige, insbesondere rechteckige Geometrie hat.Battery device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery device ( 1 ) has a quadrangular, in particular rectangular geometry in a plan view. Batterievorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Deformationselement (9) zwischen zwei parallelen Seitenwänden (6) von zumindest zweien, benachbarten Batterieelementen (2) angeordnet ist.Battery device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a deformation element ( 9 ) between two parallel side walls ( 6 ) of at least two, adjacent battery elements ( 2 ) is arranged. Batterievorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Batterieelement (2) ein Deformationselement (9) angeordnet ist, welches an die kleinere der beiden parallelen Seitenwände (6) des Batterieelements (2) anschließt.Battery device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on at least one battery element ( 2 ) a deformation element ( 9 ) which is adjacent to the smaller of the two parallel side walls ( 6 ) of the battery element ( 2 ).
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