DE102013015750A1 - Cell block for a battery - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zellblock (1) für eine Batterie mit einer Mehrzahl von elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten Einzelzellen (2). Erfindungsgemäß sind zumindest mehrere Zellreihen nebeneinander angeordnet, wobei zumindest nebeneinander angeordnete Einzelzellen (2) benachbarter Zellreihen mit einer Temperiervorrichtung (9) thermisch gekoppelt sind und/oder mit einem gemeinsamen mechanischen Fixierelement (3) innerhalb des Zellblockes (1) fixiert sind und/oder mit einer gemeinsamen Überwachungs- und/oder Steuerungseinheit (12) gekoppelt sind und/oder mittels eines gemeinsamen elektrischen Kontaktierungselementes elektrisch verschaltet sind.The invention relates to a cell block (1) for a battery having a plurality of individual cells (2) electrically connected in series and / or in parallel with one another. According to the invention, at least a plurality of rows of cells are arranged next to one another, wherein at least juxtaposed individual cells (2) of adjacent cell rows are thermally coupled to a tempering device (9) and / or are fixed with a common mechanical fixing element (3) within the cell block (1) and / or with a common monitoring and / or control unit (12) are coupled and / or electrically connected by means of a common electrical contacting element.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zellblock für eine Batterie mit einer Mehrzahl von elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten Einzelzellen.The invention relates to a cell block for a battery having a plurality of electrically connected in series and / or parallel individual cells.

Batterien, insbesondere Hochvolt-Batterien für Fahrzeuganwendungen bestehen aus einer Anzahl von elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten Einzelzellen. Die Einzelzellen sind zu Zellblöcken zusammengefasst, die jeweils eine vorgegebene Anzahl von Einzelzellen, die hintereinander angeordnet sind, deren mechanische Fixierung, Kontaktierung und Vorrichtung zum Temperieren der Einzelzellen umfassen. Flachzellen, wie z. B. Pouchzellen und Hartschalenzellen, sind mittels Halterahmen fixierbar, die eine Rahmenform oder eine Schalenform aufweisen. Diese Halterahmen fixieren die Einzelzellen im Wesentlichen durch Kraftschluss, wenn der Zellblock mittels Spannelementen, wie z. B. Zuganker, Gewindestäbe, Schrauben und/oder Spannbänder, und Druckbrillen axial verpresst ist. Die elektrische Verschaltung der Einzelzellen erfolgt direkt über die Verpressung, Verschraubung und/oder Verschweißung von Zellpolen zu verschaltender Einzelzellen. Alternativ dazu sind die Zellpole mittels Zellverbindern verbunden, die mit den Zellpolen verpresst, verschraubt und/oder verschweißt sind. An dem Zellblock ist eine Wärmeleitplatte zur Temperierung der Einzelzellen angeordnet. Dabei ist die Wärmeleitplatte direkt bzw. über eine elektrisch isolierende und Toleranz ausgleichende Wärmeleitfolie und/oder Vergussmasse oder indirekt über die Zellverbinder oder Kühlstäben und/oder Kühlblechen mit den Einzelzellen thermisch gekoppelt.Batteries, in particular high-voltage batteries for vehicle applications consist of a number of electrically connected in series and / or parallel single cells. The individual cells are combined into cell blocks, each comprising a predetermined number of individual cells, which are arranged one behind the other, their mechanical fixation, contacting and device for tempering the individual cells. Flat cells, such as. B. pouch cells and hard shell cells are fixed by means of holding frame having a frame shape or a shell shape. These holding frames fix the individual cells essentially by traction when the cell block by means of clamping elements, such as. As tie rods, threaded rods, screws and / or straps, and pressure goggles is axially compressed. The electrical interconnection of the individual cells takes place directly via the compression, screwing and / or welding of cell poles to be interconnected single cells. Alternatively, the cell poles are connected by means of cell connectors which are crimped, screwed and / or welded to the cell poles. At the cell block, a heat conducting plate for controlling the temperature of the individual cells is arranged. In this case, the heat conduction plate is thermally coupled directly or via an electrically insulating and tolerance compensating heat conduction foil and / or potting compound or indirectly via the cell connectors or cooling bars and / or cooling plates with the individual cells.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Zellblock für eine Batterie anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved cell block for a battery.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved by the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein Zellblock für eine Batterie weist eine Mehrzahl von elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten Einzelzellen auf. Erfindungsgemäß sind zumindest mehrere Zellreihen nebeneinander angeordnet, wobei zumindest nebeneinander angeordnete Einzelzellen benachbarter Zellreihen mit einer Temperiervorrichtung thermisch gekoppelt sind und/oder mit einem gemeinsamen mechanischen Fixierelement innerhalb des Zellblockes fixiert sind und/oder mit einer gemeinsamen Überwachungs- und/oder Steuerungseinheit gekoppelt sind und/oder mittels eines gemeinsamen elektrischen Kontaktierungselementes elektrisch verschaltet sind.A cell block for a battery has a plurality of electrically connected in series and / or parallel individual cells. According to the invention, at least a plurality of cell rows are arranged next to one another, wherein at least juxtaposed individual cells of adjacent rows of cells are thermally coupled to a tempering device and / or fixed with a common mechanical fixing within the cell block and / or are coupled to a common monitoring and / or control unit and / / or electrically connected by means of a common electrical contacting element.

Dadurch, dass der Zellblock aus mehreren Zellreihen gebildet ist und eine Anzahl erforderlicher Funktionsbauteile, wie beispielsweise die Temperiervorrichtung, für alle Einzelzellen des aus mehreren Zellreihen gebildeten Zellblockes vorgesehen ist, sind eine Teileanzahl des Zellblockes, Kosten eines Montageaufwandes und/oder ein Bauraumbedarf des Zellblockes verringert.Characterized in that the cell block is formed of several rows of cells and a number of required functional components, such as the tempering, is provided for all individual cells of the cell block formed from several rows of cells, a number of parts of the cell block, costs of assembly work and / or a space requirement of the cell block are reduced ,

Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, mehrere Zellreihen hintereinander anzuordnen, wobei die Einzelzellen eines derart ausgebildeten Zellblockes ebenfalls mit einer Temperiervorrichtung thermisch gekoppelt sind und/oder mit einem gemeinsamen mechanischen Fixierelement innerhalb des Zellblockes fixiert sind und/oder mit einer gemeinsamen Überwachungs- und/oder Steuerungseinheit gekoppelt sind und/oder mittels eines gemeinsamen elektrischen Kontaktierungselementes elektrisch verschaltet sind.Additionally or alternatively, it is also possible to arrange a plurality of cell rows one behind the other, wherein the individual cells of a cell block formed in this way are also thermally coupled to a temperature control device and / or fixed with a common mechanical fixation element within the cell block and / or with a common monitoring and / or or control unit are coupled and / or electrically connected by means of a common electrical contacting element.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch in perspektivischer Ansicht eine Explosionsdarstellung eines aus zwei Zellreihen gebildeten Zellblockes, 1 1 is a perspective view of an exploded view of a cell block formed from two cell rows,

2 schematisch eine perspektivische Ansicht des Zellblockes im zusammengesetzten Zustand, 2 schematically a perspective view of the cell block in the assembled state,

3 schematisch eine perspektivische Ansicht eines mechanischen Fixierungselementes, 3 schematically a perspective view of a mechanical fixing element,

4 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Zellverbinderplatine, 4 schematically a perspective view of a cell connector board,

5 schematisch eine Draufsicht der Zellverbinderplatine, 5 schematically a plan view of the cell connector board,

6 schematisch eine Schnittdarstellung des Zellblockes mit zu dieser beabstandeter Temperiervorrichtung, 6 1 is a schematic sectional view of the cell block with a temperature control device spaced apart from it,

7 schematisch eine Schnittdarstellung des Zellblockes mit montierter Temperiervorrichtung, 7 schematically a sectional view of the cell block with mounted tempering device,

8 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Explosionsdarstellung eines aus drei Zellreihen gebildeten Zellblockes, 8th 1 is a schematic perspective view of an exploded view of a cell block formed from three cell rows;

9 schematisch den Zellblock im zusammengesetzten Zustand, 9 schematically the cell block in the assembled state,

10 schematisch ein für drei Einzelzellen ausgebildetes mechanisches Fixierungselement, 10 schematically a mechanical fixing element designed for three individual cells,

11 schematisch in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt eines mechanischen Fixierungselementes und 11 schematically in perspective view a section of a mechanical fixing element and

12 schematisch eine Schnittdarstellung des aus drei Zellreihen gebildeten Zellblockes. 12 schematically a sectional view of the cell block formed from three rows of cells.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Explosionsdarstellung eines aus zwei Zellreihen gebildeten Zellblockes 1 für eine Batterie eines Fahrzeuges. Die Zellreihen umfassen jeweils eine gleiche Anzahl von im Wesentlichen quaderförmig ausgebildeten Einzelzellen 2, die zur Bildung der zwei Zellreihen nebeneinander angeordnet sind. 1 shows a perspective view of an exploded view of a cell block formed from two rows of cells 1 for a battery of a vehicle. The cell rows each comprise an equal number of substantially parallelepiped-shaped individual cells 2 , which are arranged side by side to form the two cell rows.

Innerhalb des Zellblockes 1 sind die nebeneinander angeordneten Einzelzellen 2 zwischen zwei mechanischen Fixierelementen 3 angeordnet, welche halbschalenförmig ausgebildet sind. Dabei ist das jeweilige mechanische Fixierelement 3 entsprechend der Anzahl der nebeneinander angeordneten Einzelzellen 2 als Doppelhalbschale aus Kunststoff ausgebildet, wobei die nebeneinander angeordneten Einzelzellen 2 mittels einer Trennwand des jeweiligen mechanischen Fixierelementes 3 räumlich zueinander beabstandet und somit auch voneinander elektrisch isoliert sind. Darüber hinaus sind die hintereinander angeordneten Einzelzellen 2 einer Zellreihe mittels der als Doppelhalbschale ausgeführten mechanischen Fixierelemente 3 voneinander elektrisch isoliert.Inside the cell block 1 are the juxtaposed single cells 2 between two mechanical fixing elements 3 arranged, which are formed half-shell-shaped. In this case, the respective mechanical fixing element 3 according to the number of juxtaposed individual cells 2 formed as a double half shell made of plastic, wherein the juxtaposed individual cells 2 by means of a partition wall of the respective mechanical fixing element 3 spaced apart from each other and thus electrically isolated from each other. In addition, the individual cells arranged one behind the other are 2 a cell row by means of the double-shell mechanical fixing elements 3 electrically isolated from each other.

Jeweils zwei Einzelzellen 2 sind von zwei mechanischen Fixierelementen 3 eingefasst, wobei eine Oberseite der mechanischen Fixierelemente 3 derart ausgeformt ist, dass elektrische Pole 2.1 der jeweiligen Einzelzelle 2 zur elektrischen Verschaltung durch die mechanischen Fixierelemente 3 hindurchragen. In einen jeweiligen Eckbereich der mechanischen Fixierelemente 3 ist eine Aussparung 3.1 in Form eines Durchgangsloches eingebracht, durch welche Gewindestangen 4 zur axialen Verpressung des Zellblockes 1 hindurchführbar sind. Um zumindest Setzverluste in den Eckbereichen der mechanischen Fixierelemente 3, beispielsweise aufgrund der axialen Verpressung des Zellblockes, weitestgehend ausschließen zu können, sind in den Aussparungen 3.1 Metalleinsätze 5 aus Aluminium und/oder Stahl in Hülsenform angeordnet.Two single cells each 2 are of two mechanical fixing elements 3 edged, with an upper surface of the mechanical fixing elements 3 is formed such that electric poles 2.1 the respective single cell 2 for electrical connection through the mechanical fixing elements 3 protrude. In a respective corner region of the mechanical fixing elements 3 is a recess 3.1 introduced in the form of a through hole, through which threaded rods 4 for axial compression of the cell block 1 can be passed. At least set losses in the corners of the mechanical fixing 3 , For example, due to the axial compression of the cell block, to exclude as far as possible, are in the recesses 3.1 metal inserts 5 made of aluminum and / or steel in sleeve form.

An einem jeweiligen Ende des Zellblockes 1 ist eine Druckplatte 6 angeordnet, welche hinsichtlich ihrer größten Fläche Abmessungen aufweist, die den Abmessungen der mechanischen Fixierelemente 3 entsprechen. In dem jeweiligen Eckbereich der Druckplatte 6 ist entsprechend der Position der Aussparungen 3.1 in den mechanischen Fixierelementen 3 ebenfalls eine Aussparung 6.1 als Durchgangsloch eingebracht, durch welche die Gewindestangen 4 zur axialen Verpressung des Zellblockes 1 hindurchführbar sind. Zur axialen Verpressung sind Schraubenmuttern 7 auf die Gewindestangen 4 aufschraubbar.At a respective end of the cell block 1 is a printing plate 6 arranged, which has dimensions with respect to its largest area, the dimensions of the mechanical fixing elements 3 correspond. In the respective corner area of the printing plate 6 is according to the position of the recesses 3.1 in the mechanical fixing elements 3 also a recess 6.1 introduced as a through hole through which the threaded rods 4 for axial compression of the cell block 1 can be passed. For axial compression are nuts 7 on the threaded rods 4 screwed.

Zur seriellen und/oder parallelen elektrischen Verschaltung der Einzelzellen 2 des Zellblockes 1 ist eine Zellverbinderplatine 8 vorgesehen, die im Wesentlichen mit Abmessungen einer Oberseite des Zellblockes 1 korrespondierende Abmessungen aufweist. Mittels der Zellverbinderplatine 8 sind alle Einzelzellen 2 des zweireihigen Zellblockes 1 verschaltbar.For the serial and / or parallel electrical connection of the individual cells 2 of the cell block 1 is a cell connector board 8th provided essentially with dimensions of a top of the cell block 1 having corresponding dimensions. By means of the cell connector board 8th are all single cells 2 of the double-row cell block 1 interconnected.

An der Zellverbinderplatine 8 sind Anschlusselemente 8.1 zur Stromentnahme des Zellblockes 1 ausgebildet oder angeordnet.At the cell connector board 8th are connection elements 8.1 for current drain of the cell block 1 trained or arranged.

An einer Unterseite des Zellblockes 1 ist eine Temperiervorrichtung 9 in Form einer Wärmeleitplatte angeordnet, wobei die Temperiervorrichtung 9 im montierten Zustand des Zellblockes 1 an gegenüberliegenden Seiten mit den mechanischen Fixierelementen 3 verschraubt ist.At a bottom of the cell block 1 is a tempering device 9 arranged in the form of a heat conducting plate, wherein the temperature control 9 in the assembled state of the cell block 1 on opposite sides with the mechanical fixing elements 3 is screwed.

Zum Ausgleich von Toleranzen, zur elektrischen Isolation von Temperiervorrichtung 9 und Einzelzellen 2 und zur verbesserten thermischen Ankopplung der Temperiervorrichtung 9 an die Einzelzellen 2 ist zwischen dem Zellblock 1 und der Temperiervorrichtung 9 eine Wärmeleitfolie 10 angeordnet. Zur Fixierung und zur Bildung einer kompakten Baueinheit ist die Temperiervorrichtung 9 mittels Schrauben 11 an den mechanischen Fixierelementen 3 der Einzelzellen 2 und den Druckplatten 6 befestigt.To compensate for tolerances, for electrical insulation of tempering 9 and single cells 2 and for improved thermal coupling of the temperature control device 9 to the individual cells 2 is between the cell block 1 and the tempering device 9 a heat-conducting foil 10 arranged. For fixing and to form a compact unit is the tempering 9 by means of screws 11 on the mechanical fixing elements 3 of the single cells 2 and the printing plates 6 attached.

Die Temperiervorrichtung 9 ist von einem Kühlmittel durchströmbar, wobei die Temperiervorrichtung 9 hierzu zwei Anschlussstellen 9.1 als Einlass- und Auslassöffnung aufweist. Dabei kann die Temperiervorrichtung 9 mit einer Klimaanlage des Fahrzeuges verbunden sein.The tempering device 9 is traversed by a coolant, wherein the temperature control 9 this two connection points 9.1 having as inlet and outlet opening. In this case, the temperature control 9 be connected to an air conditioner of the vehicle.

Ist vorgesehen, den Zellblock 1 zu überwachen und/oder zu steuern, so ist für den Zellblock 1 mit zwei Zellreihen eine einzige Überwachungs- und/oder Steuerungseinheit 12, die in 8 näher gezeigt ist, für alle Einzelzellen 2 des Zellblockes 1 vorgesehen.Is provided, the cell block 1 To monitor and / or control, so is the cell block 1 with two cell rows a single monitoring and / or control unit 12 , in the 8th is shown in more detail for all single cells 2 of the cell block 1 intended.

In 2 ist der Zellblock 1 u. a. mit der Zellverbinderplatine 8 und der Temperiervorrichtung 9 im zusammengesetzten Zustand in perspektivischer Ansicht dargestellt.In 2 is the cell block 1 including with the cell connector board 8th and the tempering device 9 shown in the assembled state in a perspective view.

Dadurch, dass der Zellblock 1 zweireihig ausgebildet ist und die an dem Zellblock 1 angeordneten Komponenten entsprechend der Abmessungen des zweireihigen Zellblockes 1 ausgebildet sind, kann eine Anzahl von Bauteilen gegenüber zwei nebeneinander einreihig ausgebildeter Zellblöcke 1 mit jeweiligen Komponenten nahezu um die Hälfte verringert werden. Dazu ist eine Montage vereinfacht und Kosten können verringert werden, wobei sich zudem ein Bauraumbedarf des Zellblockes 1 im Vergleich zu der oben genannten Ausführungsform verringert.Because of the cell block 1 is formed double row and at the cell block 1 arranged components according to the dimensions of the double-row cell block 1 are trained, can a number of components against two juxtaposed single cell blocks 1 be reduced by almost half with respective components. This assembly is simplified and costs can be reduced, which also requires a space requirement of the cell block 1 reduced compared to the above embodiment.

Im montierten Zustand ist die Zellverbinderplatine 8 mittels Überlapp-Laserschweißen stoffschlüssig mit den Polen 2.1 der Einzelzellen 2 verbunden, wodurch diese elektrisch seriell verschaltet sind.When mounted, the cell connector board is 8th By means of overlap laser welding cohesively with the poles 2.1 of the single cells 2 connected, whereby they are electrically connected in series.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht des doppelhalbschalenförmig ausgebildeten mechanischen Fixierelementes 3. Wie oben beschrieben, ist das mechanische Fixierelement 3 derart ausgebildet, dass sowohl die nebeneinander als auch die hintereinander angeordneten Einzelzellen 2 voneinander elektrisch isoliert sind. Sind zwei Einzelzellen 2 zwischen zwei mechanischen Fixierelementen 3 eingefasst, liegen die Pole 2.1 der Einzelzellen 2 durch die entsprechende Ausformung der mechanischen Fixierelemente 3 frei. 3 shows a perspective view of the double-shell-shaped mechanical fixing 3 , As described above, the mechanical fixing element 3 designed such that both the side by side and the successively arranged individual cells 2 are electrically isolated from each other. Are two single cells 2 between two mechanical fixing elements 3 enclosed, lie the poles 2.1 of the single cells 2 by the corresponding shape of the mechanical fixing elements 3 free.

Im montierten und axial verpressten Zustand des Zellblockes 1 sind die Einzelzellen 2 mittels der mechanischen Fixierelemente 3 innerhalb des Zellblockes 1 insbesondere kraftschlüssig fixiert.In the mounted and axially compressed state of the cell block 1 are the single cells 2 by means of the mechanical fixing elements 3 within the cell block 1 fixed in particular non-positively.

Die 4 und 5 zeigen jeweils eine Ansicht der Zellverbinderplatine 8 für einen zweireihig ausgebildeten Zellblock 1, wobei die Zellverbinderplatine 8 in 4 perspektivisch und in 5 in einer Draufsicht gezeigt ist.The 4 and 5 each show a view of the cell connector board 8th for a double-row cell block 1 , wherein the cell connector board 8th in 4 in perspective and in 5 is shown in a plan view.

6 zeigt eine Schnittdarstellung des Zellblockes 1 mit der Wärmeleitfolie 10 und der Temperiervorrichtung 9 im unmontierten Zustand, wobei der Zellblock 1 mit der Wärmeleitfolie 10 und der Temperiervorrichtung 9 im montierten Zustand in einer Schnittdarstellung in 7 dargestellt ist. 6 shows a sectional view of the cell block 1 with the heat-conducting foil 10 and the tempering device 9 in the unmounted state, the cell block 1 with the heat-conducting foil 10 and the tempering device 9 in the assembled state in a sectional view in 7 is shown.

7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Explosionsdarstellung eines Zellblockes 1, welcher drei Zellreihen nebeneinander angeordneter Einzelzellen 2 aufweist. Bei den Einzelzellen 2 handelt es sich um sogenannte Pouchzellen oder Coffeebagzellen, deren Zellinneres in Form einer elektrochemisch aktiven Elektrodenfolienanordnung von einer folienartigen Verpackung umhüllt ist. Aus dieser Verpackung sind an einer Seite der Einzelzelle 2 die Zellpole 2.1 herausgeführt. Die Verpackung ist aus zwei Folienabschnitten gebildet, die aufeinander angeordnet sind und zwischen denen das Zellinnere angeordnet ist, wobei die beiden Folienabschnitte in ihrem Randbereich zum Verschließen der Einzelzelle 2 mittels eines Heißpressverfahrens stoffschlüssig miteinander verbunden werden, wobei eine sogenannte Siegelnaht gebildet. 7 shows a perspective view of an exploded view of a cell block 1 , which three cell rows of juxtaposed single cells 2 having. In the single cells 2 these are so-called pouch cells or coffeebag cells, the cell interior of which is enveloped in the form of an electrochemically active electrode foil arrangement by a foil-like packaging. From this packaging are on one side of the single cell 2 the cell poles 2.1 led out. The packaging is formed from two film sections, which are arranged on top of each other and between which the cell interior is arranged, wherein the two film sections in its edge region for closing the single cell 2 be connected by a hot pressing process cohesively with each other, forming a so-called sealed seam.

Bei dieser Ausführungsform der Einzelzellen 2 sind die mechanischen Fixierelemente 3 rahmenförmig ausgebildet, wobei eine Einzelzelle 2 innerhalb des Zellblockes 1 zwischen zwei mechanischen Fixierelemente 3 angeordnet ist.In this embodiment of the single cells 2 are the mechanical fixing elements 3 formed frame-shaped, wherein a single cell 2 within the cell block 1 between two mechanical fixing elements 3 is arranged.

Die mechanischen Fixierelemente 3 weisen in ihren senkrecht zwischen den nebeneinander angeordneten Einzelzellen 2 verlaufenden Stegen Aussparungen 3.1 in Form von Durchgangslöchern auf, die mit Metalleinsätzen 5 versehen sind. D. h. dass zur axialen Verpressung des Zellblockes 1 zusätzlich in diesen Bereichen Gewindestangen 4 oder Zuganker angeordnet sind.The mechanical fixing elements 3 point in their perpendicular between the juxtaposed individual cells 2 extending ridges recesses 3.1 in the form of through-holes, with metal inserts 5 are provided. Ie. that for axial compression of the cell block 1 additionally threaded rods in these areas 4 or tie rods are arranged.

Endseitig des Zellblockes 1 sind Druckplatten 6 angeordnet, deren Abmessungen mit den Abmessungen der Breite des Zellblockes 1 korrespondieren.End of the cell block 1 are printing plates 6 arranged, their dimensions with the dimensions of the width of the cell block 1 correspond.

Die Pole 2.1 der elektrisch miteinander zu verschaltenden Einzelzellen 2 sind mittels Überlapp-Laserschweißens stoffschlüssig aneinander befestigt.The poles 2.1 the individual cells to be interconnected electrically 2 are firmly bonded to one another by means of overlap laser welding.

Auf der Oberseite des Zellblockes 1 ist für jede Zellreihe eine Überwachungs- und/oder Steuerungseinheit 12 angeordnet, die miteinander verschaltet sein können, wobei die jeweilige Überwachungs- und/oder Steuerungseinheit 12 in axialer Richtung des Zellblockes 1 mittig auf den eine Zellreihe bildenden Einzelzellen 2 angeordnet ist.On the top of the cell block 1 For each cell row is a monitoring and / or control unit 12 arranged, which may be interconnected, wherein the respective monitoring and / or control unit 12 in the axial direction of the cell block 1 centered on the cells forming a cell row single cells 2 is arranged.

Ebenfalls auf der Oberseite des Zellblockes 1 sind Temperiervorrichtungen 9 angeordnet, wobei jeweils zwei Temperiervorrichtungen 9 für eine Zellreihe vorgesehen sind, wobei die Überwachungs- und/oder Steuerungseinheit 12 zwischen den Temperiervorrichtungen 9 einer Zellreihe des Zellblockes 1 angeordnet sind bzw. ist.Also on the top of the cell block 1 are tempering devices 9 arranged, each with two tempering 9 are provided for a cell array, wherein the monitoring and / or control unit 12 between the tempering devices 9 a cell line of the cell block 1 are arranged or is.

9 zeigt den aus drei Zellreihen gebildeten Zellblock 1 im zusammengesetzten Zustand in perspektivischer Ansicht. 9 shows the cell block formed by three rows of cells 1 in the assembled state in perspective view.

In 10 ist eine perspektivische Ansicht eines mechanischen Fixierelementes 3 mit Metalleinsätzen 5 für drei nebeneinander angeordnete Einzelzellen 2.In 10 is a perspective view of a mechanical fixing element 3 with metal inserts 5 for three juxtaposed single cells 2 ,

Eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Ausschnittes des mechanischen Fixierelementes 3 ist in 11 gezeigt. Im Detail sind die in den Eckbereichen angeordneten Metalleinsätze 5 mit Durchgangslöchern zum Hindurchführen der Gewindestangen 4 gezeigt.A perspective view of an enlarged section of the mechanical fixing 3 is in 11 shown. In detail are arranged in the corner areas metal inserts 5 with through holes for passing the threaded rods 4 shown.

Zudem ist das mechanische Fixierelement 3 an sich gegenüberliegenden Rahmenseiten mit einem umlaufenden Elastomerring versehen, mittels dessen die jeweilige Einzelzelle 2 im Bereich ihrer Siegelnaht im axial verpressten Zustand des Zellblockes 1 kraftschlüssig fixiert ist.In addition, the mechanical fixing element 3 provided on opposite frame sides with a circumferential elastomer ring, by means of which the respective single cell 2 in the region of their sealed seam in the axially compressed state of the cell block 1 is fixed positively.

12 zeigt eine Schnittdarstellung des aus drei nebeneinander angeordneten Zellreihen gebildeten Zellblockes 1, wobei die Temperiervorrichtungen 9 und die Überwachungs- und/oder Steuerungseinheit 12 nicht dargestellt sind. 12 shows a sectional view of the cell block formed of three juxtaposed rows of cells 1 , wherein the temperature control devices 9 and the monitoring and / or control unit 12 are not shown.

Mittels derartiger Ausführung eines Zellblockes 1, welcher zwei oder drei Zellreihen aufweist, kann eine Teileanzahl verringert werden, da die meisten Komponenten derart dimensioniert sind, das eine jeweilige Komponente für alle Einzelzellen 2 des Zellblockes 1 vorgesehen ist. Dadurch können Kosten, ein Montageaufwand sowie ein Baurraumbedarf des Zellblockes 1 verringert werden.By means of such a design of a cell block 1 which has two or three rows of cells, a number of parts can be reduced, since most of the components are dimensioned such that a respective component for all single cells 2 of the cell block 1 is provided. As a result, costs, installation costs and a space requirement of the cell block 1 be reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Zellblockcell block
22
Einzelzellesingle cell
2.12.1
Polpole
33
mechanisches Fixierelementmechanical fixing element
3.13.1
Aussparungrecess
44
Gewindestangethreaded rod
55
Metalleinsatzmetal insert
66
Druckplatteprinting plate
6.16.1
Aussparungrecess
77
Schraubenmutternut
88th
ZellverbinderplatineCell connector board
8.18.1
Anschlusselementconnecting element
99
Temperiervorrichtungtempering
9.19.1
Anschlussstellejunction
1010
WärmeleitfolieHeat conducting
1111
Schraubescrew
1212
Überwachungs- und/oder SteuerungseinheitMonitoring and / or control unit

Claims (3)

Zellblock (1) für eine Batterie mit einer Mehrzahl von elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten Einzelzellen (2), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest mehrere Zellreihen nebeneinander angeordnet sind, wobei zumindest nebeneinander angeordnete Einzelzellen (2) benachbarter Zellreihen mit einer Temperiervorrichtung (9) thermisch gekoppelt sind und/oder mit einem gemeinsamen mechanischen Fixierelement (3) innerhalb des Zellblockes (1) fixiert sind und/oder mit einer gemeinsamen Überwachungs- und/oder Steuerungseinheit (12) gekoppelt sind und/oder mittels eines gemeinsamen elektrischen Kontaktierungselementes elektrisch verschaltet sind.Cell block ( 1 ) for a battery having a plurality of electrically connected in series and / or parallel individual cells ( 2 ), characterized in that at least a plurality of cell rows are arranged side by side, wherein at least juxtaposed individual cells ( 2 ) of adjacent cell rows with a tempering device ( 9 ) are thermally coupled and / or with a common mechanical fixing ( 3 ) within the cell block ( 1 ) and / or with a common monitoring and / or control unit ( 12 ) are coupled and / or electrically connected by means of a common electrical contacting element. Zellblock (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Fixierelement (3) als Halterahmen oder Halbschale ausgebildet ist, mittels dessen bzw. mittels derer nebeneinander angeordnete Einzelzellen (2) fixierbar sind.Cell block ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the mechanical fixing element ( 3 ) is formed as a holding frame or half-shell, by means of which or by means of which juxtaposed individual cells ( 2 ) are fixable. Zellblock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung (9) Abmessungen aufweist, die den Abmessungen einer Flächenseite des Zellblockes (1) entspricht.Cell block according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature control device ( 9 ) Has dimensions that correspond to the dimensions of one surface side of the cell block ( 1 ) corresponds.
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