DE102014200877A1 - Modulträger für Batteriezellen und Verfahren zur Herstellung des Modulträgers sowie Batteriemodul, Batteriepack, Batterie und Batteriesystem - Google Patents

Modulträger für Batteriezellen und Verfahren zur Herstellung des Modulträgers sowie Batteriemodul, Batteriepack, Batterie und Batteriesystem Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) für Batteriezellen (1001, 1002, 1003), gekennzeichnet durch: eine erste Trägereinrichtung (2001) und eine zweite Trägereinrichtung (2002), die gegenüberliegend der ersten Trägereinrichtung (2001) angeordnet ist, zum Tragen der Batteriezellen (1001, 1002, 1003), und eine erste Verbindungseinrichtung (3001) und eine zweite Verbindungseinrichtung (3002), die gegenüberliegend der ersten Verbindungseinrichtung (3001) angeordnet ist, jeweils zum Verbinden der ersten Trägereinrichtung (2001) und der zweiten Trägereinrichtung (2002), wobei die Batteriezellen (1001, 1002, 1003) in einer ersten Raumrichtung (x) ausgerichtet sind, die erste Trägereinrichtung (2001) einen ersten Aufnahmebereich (2021) und die zweite Trägereinrichtung (2002) einen zweiten Aufnahmebereich (2022) zur Aufnahme der Batteriezellen (1001, 1002, 1003) umfassen, die erste Trägereinrichtung (2001) und die zweite Trägereinrichtung (2002) derart angeordnet sind, dass der erste Aufnahmebereich (2021) und der zweite Aufnahmebereich (2022) zueinander gegenüberliegend angeordnet sind und die Batteriezellen (1001, 1002, 1003) entlang der ersten Raumrichtung (x) zumindest teilweise umschließen, und die erste Verbindungseinrichtung (3001) und die zweite Verbindungseinrichtung (3002) derart mit der ersten Trägereinrichtung (2001) und der zweiten Trägereinrichtung (2002) verbunden sind, dass die Batteriezellen (1001, 1002, 1003) in dem Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) fixiert sind, ein Batteriemodul (10), ein Batteriepack, eine Batterie, ein Batteriesystem, ein Fahrzeug und ein Verfahren.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Modulträger für Batteriezellen und ein Verfahren zur Herstellung des Modulträgers sowie ein Batteriemodul, ein Batteriepack, eine Batterie und ein Batteriesystem. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug wie Elektrokraftfahrzeug oder Hybridfahrzeug, mit dem Modulträger, dem Batteriemodul, der Batterie oder dem Batteriesystem.
  • Stand der Technik
  • Es ist absehbar, dass sowohl bei stationären Anwendungen, zum Beispiel bei Windkraftanlagen, als auch bei mobilen Anwendungen, zum Beispiel bei Elektrokraftfahrzeugen (electric vehicles, EV) oder Hybridfahrzeugen (hybrid electric vehicles, HEV), als wiederaufladbare Energiespeicher vermehrt neue Batteriesysteme, zum Beispiel mit Lithium-Ionen-Akkumulatoren oder Nickel-Metallhybrid-Akkumulatoren, zum Einsatz kommen werden.
  • Die Batteriesysteme müssen sehr hohe Anforderungen bezüglich des nutzbaren Energieinhalts, des Lade-/Entlade-Wirkungsgrads, der Zuverlässigkeit, der Lebensdauer und des unerwünschten Kapazitätsverlusts durch häufige Teilentladung erfüllen.
  • Ein Batteriesystem umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen. Aufgrund ihres Zelleninnenwiderstands und der stattfindenden elektrochemischen Prozesse erwärmen sich die Batteriezellen während des Ladens und Entladens. Die Batteriezellen können in Reihe (Serie) verschaltet werden, um die elektrische Spannung zu erhöhen, und/oder parallel verschaltet werden, um den maximalen elektrischen Strom zu erhöhen. Dabei können die Batteriezellen zu Batterieeinheiten bzw. Batteriemodulen zusammengefasst werden. Beispielsweise können drei bis zwölf Batteriezellen in einem Batteriemodul zusammengefasst werden. Das Batteriemodul hält die Batteriezellen und nimmt mechanische Beanspruchungen auf, sodass es die Batteriezellen vor Beschädigungen schützt. Weiterhin realisiert das Batteriemodul eine mechanische Verspannung der Batteriezellen und stellt eine elektrische Isolation bereit. Außerdem kann das Batteriemodul zur Temperierung der Batteriezellen dienen. Die Batteriemodule können zu einem Batteriepack zusammengefasst werden. Beim Einsatz zum Antrieb von Fahrzeugen können beispielsweise ca. 100 Batteriezellen (als eine Traktionsbatterie) in Serie bzw. parallel verschaltet werden. Bei einem Hochvoltbatteriesystem kann die Gesamtspannung somit beispielsweise 450 V oder sogar 600 V betragen.
  • Der für den Betrieb der Batteriezellen zulässige Temperaturbereich liegt typischer Weise zwischen –30°C und +70°C, vorzugsweise zwischen +5°C und +35°C. Im unteren Bereich der Betriebstemperatur kann die Leistungsfähigkeit der Batteriezellen deutlich abnehmen. Bei Temperaturen von unter ca. 0°C steigt der Innenwiderstand der Batteriezellen stark an, und die Leistungsfähigkeit und der Wirkungsgrad der Batteriezellen nehmen mit weiter fallenden Temperaturen kontinuierlich ab. Dabei kann auch eine irreversible Schädigung der Batteriezellen auftreten. Auch wenn die Betriebstemperatur überschritten wird, kann die Leistungsfähigkeit der Batteriezellen deutlich abnehmen. Bei Temperaturen über ca. 40°C wird die Lebensdauer der Batteriezellen reduziert. Dabei kann ebenfalls eine irreversible Schädigung der Batteriezellen auftreten. Weiterhin liegt der für den Betrieb der Batteriezellen zulässige Temperaturunterschied (Temperaturgradient) in einer Batteriezelle und/oder innerhalb eines Batteriemoduls oder einer Batterie typischer Weise zwischen 5 Kelvin und 10 Kelvin. Bei größeren Temperaturunterschieden können verschiedene Bereiche einer Batteriezelle bzw. verschiedene Batteriezellen eines Batteriemoduls oder einer Batterie unterschiedliche Belastungen erfahren oder sogar (partiell) überlastet und/oder geschädigt werden. Weiterhin besteht aufgrund von Temperaturunterschieden und/oder Temperaturänderungen eine Gefahr der Bildung von Kondenswasser in der Batterie. Die Schädigung kann zu einer beschleunigten Alterung der Batteriezellen oder einem thermischen Durchgehen (Thermal Runaway) der Batteriezellen, das eine Gefahr für Mensch und Umwelt darstellt, führen.
  • In einem hybriden Antriebsstrang eines Fahrzeugs werden Li-Ionen-Hochleistungsbatteriezellen mit einer sehr hohen Dynamik betrieben. Während kurzzeitiger Spitzenbelastungen, die beispielsweise durch Rekuperation von Bremsenergie beim Bremsen oder Boostunterstützung beim Beschleunigen entstehen, müssen die Batteriezellen in einer sehr kurzen Zeit eine hohe Leistung (bei Ladung) aufnehmen oder (bei Entladung) abgeben. Aufgrund des Innenwiderstands der Batteriezellen führen diese kurzen Spitzenbelastungen zu einer signifikanten Erwärmung der Batteriezellen. Der Wirkungsgrad der Batteriezellen beim Laden bzw. Entladen ist sehr hoch (ca. 95%); dennoch ist die dabei entstehende Abwärme nicht vernachlässigbar. Bei einer Traktionsleistung von beispielsweise 60 KW ergibt ein Verlust von 5% eine Verlustleistung von 3 KW. Weiterhin können, beispielsweise in den Sommermonaten oder in wärmeren Regionen, Außentemperaturen, die 40°C und mehr betragen können, außerhalb des zulässigen Temperaturbereichs liegen, so dass die Batteriezellen ohne Kühlung keine Lebensdauer von, beispielsweise, zehn Jahren erreichen können.
  • Um die Sicherheit, Funktion und Lebensdauer des Batteriemoduls bzw. Batteriesystems zu gewährleisten, ist es daher erforderlich, die Batteriezellen innerhalb des vorgegebenen Temperaturbereichs zu betreiben. Einerseits entsteht, wie oben beschrieben, während des Betriebs der Batteriezellen Wärme, die abgeführt werden muss, um ein Aufheizen der Batteriezellen über die kritische Maximaltemperatur zu vermeiden. Anderseits kann es erforderlich sein, die Batteriezellen bei tiefen Temperaturen auf eine Mindesttemperatur aufzuheizen. Zur Einhaltung des vorgegebenen Temperaturbereichs wird das Batteriemodul bzw. Batteriesystem temperiert, d. h. bedarfsgerecht gekühlt bzw. geheizt.
  • Dazu kann das Batteriemodul bzw. Batteriesystem ein Fluid, zum Beispiel eine Flüssigkeit wie Alkohol beispielsweise Propan-1,2,3-triol (Glycerol, Glycerin), Öl oder Wasser oder ein Flüssigkeitsgemisch, als Temperiermittel beispielsweise Kühlmittel in einem Temperiermittelkreislauf umfassen.
  • Beispielsweise kann die Kühlung der Batteriezellen durch Kühlplatten, auf denen die Batteriezellen montiert sind, erreicht werden. In den Kühlplatten nimmt entweder ein Kühlmittel wie Kühlwasser (Luft-Wärme-Kühler) oder ein Kältemittel, das durch die Wärme verdampft, (Verdampfer) die Wärme der Batteriezellen auf und führt sie über einen Kühler an die Umgebung oder eine Klimaanlage (Airconditioning, AC) ab. Ein Kühlsystem umfasst neben den Kühlplatten oder dem Verdampfer und dem Kühler weiterhin Schläuche und/oder Rohre, beispielsweise aus Kunststoff oder Metall wie Aluminium, zum Verbinden der Kühlplatten, des Verdampfers und/oder des Kühlers.
  • WO 2012/028927 A2 offenbart eine Elektrizitätsspeichervorrichtung mit einen Batteriepack, umfassend eine Vielzahl von Batteriezellen, ein Paar von Endplatten und eine Vielzahl von Spannbändern, wobei die Vielzahl von Batteriezellen zwischen dem Paar von Endplatten angeordnet ist und die Vielzahl von Spannbändern entlang der Vielzahl von Batteriezellen, auf ihrer Oberseite bzw. Unterseite, ausgerichtet ist und jeweils an den Endplatten befestigt ist, sodass die Vielzahl von Batteriezellen zwischen dem Paar von Endplatten verspannt ist.
  • Um die Funktionalität von Batteriemodulen zu verbessern und die Kosten der Batteriemodule zu reduzieren, ist es somit erforderlich, den Modulträger und das Verfahren zur Herstellung des Modulträgers zu verbessern.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben den Vorteil, dass die Batteriezellen, beispielsweise prismatischen Batteriezellen, besser gehalten, geschützt und verspannt werden können. Dadurch kann die Erfüllung von mechanischen Anforderungen verbessert werden. Weiterhin kann der Modulträger modularisiert werden. Dadurch können der Aufbau des Modulträgers vereinfacht und die Anzahl von Komponenten des Modulträgers reduziert werden. Weiterhin kann die Variantenvielfalt und/oder Skalierbarkeit des Modulträgers erhöht werden. Somit können die Kosten beispielsweise Herstellungskosten, Lagerhaltungskosten, Wartungskosten oder Instandsetzungskosten reduziert und Ressourcen geschont werden.
  • Zweckmäßiger Weise können, wenn die Batteriezellen Zellenböden und Zellendeckel umfassen, der erste Aufnahmebereich mittels einer ersten Seitenwand der ersten Trägereinrichtung, einem ersten Vorsprung beispielsweise flügelartigen Vorsprung oder zahnartiger Vorsprung, der auf der ersten Seitenwand ausgebildet ist, zur Führung der Zellenböden und einem zweiten Vorsprung beispielsweise flügelartigen Vorsprung oder zahnartigen Vorsprung, der auf der ersten Seitenwand von dem ersten Vorsprung beabstandet ausgebildet ist, zur Führung der Zellendeckel gebildet sein, und der zweite Aufnahmebereich mittels einer zweiten Seitenwand der zweiten Trägereinrichtung, einem dritten Vorsprung beispielsweise flügelartigen Vorsprung oder zahnartigen Vorsprung, der auf der zweiten Seitenwand ausgebildet ist, zur Führung der Zellenböden und einem vierten Vorsprung beispielsweise flügelartigen Vorsprung oder zahnartigen Vorsprung, der auf der zweiten Seitenwand von dem dritten Vorsprung beabstandet ausgebildet ist, zur Führung der Zellendeckel gebildet sein. Dadurch können die Batteriezellen entlang zweier Seiten geführt bzw. gehalten werden. Somit können die Batteriezellen innerhalb des Modulträgers sicher fixiert werden.
  • Zweckmäßiger Weise können, wenn die Batteriezellen Zellenanschlüsse, die auf den Zellendeckeln angeordnet sind, umfassen, der zweite Vorsprung und der vierte Vorsprung derart ausgebildet sein, dass sie von den Zellenanschlüssen sicher beabstandet sind, und/oder der zweite Vorsprung und der vierte Vorsprung derart ausgebildet sein, dass die Zellenanschlüsse sicher verdeckt sind. Dadurch können eine sichere Montage und/oder sichere Verschaltung, beispielsweise mittels Zellenverbindern, der Batteriezellen sichergestellt werden. Weiterhin kann eine Berührung der Zellenanschlüsse und/oder Zellenverbinder verhindert oder zumindest erschwert werden.
  • Zweckmäßiger Weise können die erste Trägereinrichtung und die zweite Trägereinrichtung als Profil, zum Beispiel U-förmiges Profil oder stranggepresstes Profil, ausgebildet sein. Somit können die Trägereinrichtungen durch Ablängen eines „Endlos-”Profils bedarfsgerecht hergestellt werden. Dadurch kann die Herstellung der Trägereinrichtungen vereinfacht werden. Weiterhin kann die Variantenvielfalt und/oder Skalierbarkeit der Trägereinrichtungen erhöht werden. Somit können die Kosten reduziert werden. Zweckmäßiger Weise können die Länge der ersten Trägereinrichtung und die Länge der zweiten Trägereinrichtung entlang der ersten Raumrichtung an die Länge der Batteriezellen in der ersten Raumrichtung anpassbar sein. Somit können die Trägereinrichtungen an die Abmessungen und die Anzahl der Batteriezellen angepasst werden. Dadurch können die Kosten weiter reduziert werden. Zweckmäßiger Weise können die erste Trägereinrichtung und die zweite Trägereinrichtung aus Kunststoff und/oder Metall, zum Beispiel Aluminium, ausgebildet sein. Dadurch kann die Haltbarkeit und Stabilität des Modulträgers erhöht werden. Weiterhin können die Herstellung des Modulträgers vereinfacht werden.
  • Zweckmäßiger Weise können die erste Trägereinrichtung einen ersten Kanal, der entlang der ersten Raumrichtung ausgebildet ist, und die zweite Trägereinrichtung einen zweiten Kanal, der entlang der ersten Raumrichtung ausgebildet ist, zur Aufnahme eines Temperiermittels umfassen, und/oder die erste Trägereinrichtung einen dritten Kanal, der entlang der ersten Raumrichtung ausgebildet ist, und die zweite Trägereinrichtung einen vierten Kanal, der entlang der ersten Raumrichtung ausgebildet ist, zur Aufnahme des Temperiermittels umfassen. Dadurch kann eine Temperierung der Batteriezellen in den Modulträger integriert werden. Somit können die Batteriezellen in dem Modulträger temperiert (gekühlt oder beheizt) werden. Dabei kann der Aufbau von Modulträger und Temperierungseinrichtung vereinfacht werden. Weiterhin kann die Nutzung des Bauraums des Modulträgers verbessert werden.
  • Zweckmäßiger Weise kann die erste Verbindungseinrichtung einen ersten Anschlusskanal, der mit dem ersten Kanal und/oder dem zweiten Kanal verbindbar ist, mit einem ersten Anschluss zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfassen. Dadurch kann der Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels durch die erste Verbindungseinrichtung erfolgen. Somit kann der Aufbau der Trägereinrichtungen vereinfacht werden. Weiterhin kann die Anzahl der Komponenten des Modulträgers begrenzt werden. Zweckmäßiger Weise kann die erste Verbindungseinrichtung einen ersten Weiterleitungskanal, der mit dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal verbindbar ist, zur Weiterleitung des Temperiermittels umfassen. Dadurch kann der Durchfluss des Temperiermittels durch den Modulträger vereinfacht werden. Somit kann der Aufbau der Trägereinrichtungen vereinfacht werden. Weiterhin kann die Anzahl der Komponenten des Modulträgers begrenzt werden. Zweckmäßiger Weise kann die erste Verbindungseinrichtung einen zweiten Weiterleitungskanal, der mit dem dritten Kanal und dem vierten Kanal verbindbar ist, zur Weiterleitung des Temperiermittels umfassen. Dadurch kann der Durchfluss des Temperiermittels durch den Modulträger weiter vereinfacht werden. Zweckmäßiger Weise kann die erste Verbindungseinrichtung einen ersten Rückleitungskanal, der mit dem ersten Kanal und dem dritten Kanal verbindbar ist, und einen zweiten Rückleitungskanal, der mit dem zweiten Kanal und dem vierten Kanal verbindbar ist, jeweils zur Rückleitung des Temperiermittels umfassen. Dadurch kann der Durchfluss des Temperiermittels durch den Modulträger weiter vereinfacht werden. Zweckmäßiger Weise kann die zweite Verbindungseinrichtung einen zweiten Anschlusskanal, der mit dem ersten Kanal oder dem zweiten Kanal verbindbar ist, mit einem zweiten Anschluss zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfassen. Dadurch kann der Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels durch die zweite Verbindungseinrichtung erfolgen. Somit kann der Aufbau der Trägereinrichtungen vereinfacht werden. Weiterhin kann die Anzahl der Komponenten des Modulträgers begrenzt werden. Zweckmäßiger Weise kann die zweite Verbindungseinrichtung einen dritten Anschlusskanal, der mit dem dritten Kanal oder dem vierten Kanal verbindbar ist, mit einem dritten Anschluss zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfassen.
  • Dadurch kann der Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels durch die zweite Verbindungseinrichtung verbessert werden. Somit kann der Aufbau der Trägereinrichtungen vereinfacht werden. Weiterhin kann die Anzahl der Komponenten des Modulträgers begrenzt werden. Zweckmäßiger Weise kann der Modulträger eine erste Anschlusseinrichtung umfassen, die einen vierten Anschlusskanal, der mit dem ersten Kanal und dem dritten Kanal verbindbar ist, mit einem vierten Anschluss zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfasst. Dadurch kann der Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels durch die erste Anschlusseinrichtung erfolgen. Somit kann der Aufbau der Verbindungseinrichtungen vereinfacht werden. Zweckmäßiger Weise kann der Modulträger eine zweite Anschlusseinrichtung umfassen, die einen fünften Anschlusskanal, der mit dem zweiten Kanal und dem vierten Kanal verbindbar ist, mit einem fünften Anschluss zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfasst. Dadurch kann der Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels durch die zweite Anschlusseinrichtung erfolgen. Somit kann der Aufbau der Verbindungseinrichtungen weiter vereinfacht werden. Zweckmäßiger Weise kann der Modulträger Dichtungen zum Abdichten eines Kreislaufs des Temperiermittels umfassen. Dadurch können Schnittstellen zwischen den Känalen, Anschlusskanälen, Weiterleitungskanälen und Rückleitungskanälen abgedichtet werden.
  • Zweckmäßiger Weise kann der Modulträger weiterhin eine Bodenplatte, zum Beispiel eine Bodenplatte umfassend einen weiteren Kanal zur Aufnahme des Temperiermittels, umfassen, wobei die erste Verbindungseinrichtung und die zweite Verbindungseinrichtung derart mit der Bodenplatte verbunden sind, dass die Bodenplatte zwischen der ersten Trägereinrichtung und der zweiten Trägereinrichtung angeordnet ist. Dadurch kann die Erfüllung der mechanischen Anforderungen weiter verbessert werden. Weiterhin kann ggf. die Temperierung der Batteriezellen in dem Modulträger verbessert werden.
  • Zweckmäßiger Weise können die erste Trägereinrichtung, die zweite Trägereinrichtung, die erste Verbindungseinrichtung und/oder die zweite Verbindungseinrichtung Befestigungseinrichtungen, zum Beispiel Befestigungslöcher, zum Befestigen des Modulträgers umfassen. Dadurch kann die Montage des Modulträgers vereinfacht werden.
  • Die Erfindung stellt ein Batteriemodul bereit, das den zuvor beschriebenen Modulträger und die zuvor beschriebenen Batteriezellen umfasst. Die Erfindung stellt einen Batteriepack bereit, der den zuvor beschriebenen Modulträger oder das zuvor beschriebene Batteriemodul umfasst. Die Erfindung stellt eine Batterie bereit, die den zuvor beschriebenen Modulträger, das zuvor beschriebene Batteriemodul oder den zuvor beschriebenen Batteriepack umfasst. Die Erfindung stellt ein Batteriesystem bereit, das den zuvor beschriebenen Modulträger, das zuvor beschriebene Batteriemodul, den zuvor beschriebenen Batteriepack oder die zuvor beschriebene Batterie umfasst.
  • Die Erfindung stellt weiterhin ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug wie Elektrokraftfahrzeug, Hybridfahrzeug oder Elektromotorrad (Elektro-Bike, E-Bike), Elektrofahrrad (Pedal Electric Cycle, Pedelec), ein Seefahrzeug wie Elektroboot, ein Luftfahrzeug oder ein Raumfahrzeug, bereit, das den zuvor beschriebenen und mit dem Fahrzeug verbundenen Modulträger, das zuvor beschriebene und mit dem Fahrzeug verbundene Batteriemodul, den zuvor beschriebenen und mit dem Fahrzeug verbundenen Batteriepack, die zuvor beschriebene und mit dem Fahrzeug verbundene Batterie oder das zuvor beschriebene und mit dem Fahrzeug verbundene Batteriesystem umfasst.
  • Zweckmäßiger Weise können, wenn die Batteriezellen Zellenböden und Zellendeckel umfassen, der erste Aufnahmebereich mittels einer ersten Seitenwand der ersten Trägereinrichtung, einem ersten Vorsprung beispielsweise flügelartigen Vorsprung oder zahnartigen Vorsprung, der auf der ersten Seitenwand ausgebildet wird, zur Führung der Zellenböden und einem zweiten Vorsprung beispielsweise flügelartigen Vorsprung oder zahnartigen Vorsprung, der auf der ersten Seitenwand von dem ersten Vorsprung beabstandet ausgebildet wird, zur Führung der Zellendeckel gebildet werden, und der zweite Aufnahmebereich mittels einer zweiten Seitenwand der zweiten Trägereinrichtung, einem dritten Vorsprung beispielsweise flügelartigen Vorsprung oder zahnartigen Vorsprung, der auf der zweiten Seitenwand ausgebildet wird, zur Führung der Zellenböden und einem vierten Vorsprung beispielsweise flügelartigen Vorsprung oder zahnartigen Vorsprung, der auf der zweiten Seitenwand von dem dritten Vorsprung beabstandet ausgebildet wird, zur Führung der Zellendeckel gebildet werden. Dadurch können die Batteriezellen entlang zweier Seiten geführt bzw. gehalten werden. Somit können die Batteriezellen innerhalb des Modulträgers sicher fixiert werden.
  • Zweckmäßiger Weise können, wenn die Batteriezellen Zellenanschlüsse, die auf den Zellendeckeln angeordnet sind, umfassen, der zweite Vorsprung und der vierte Vorsprung derart ausgebildet werden, dass sie von den Zellenanschlüssen sicher beabstandet werden, und/oder der zweite Vorsprung und der vierte Vorsprung derart ausgebildet werden, dass die Zellenanschlüsse sicher verdeckt werden. Dadurch können eine sichere Montage und/oder sichere Verschaltung, beispielsweise mittels Zellenverbindern, der Batteriezellen sichergestellt werden. Weiterhin kann eine Berührung der Zellenanschlüsse und/oder Zellenverbinder verhindert oder zumindest erschwert werden.
  • Zweckmäßiger Weise können die erste Trägereinrichtung und die zweite Trägereinrichtung als Profil, zum Beispiel U-förmiges Profil oder stranggepresstes Profil, ausgebildet werden. Somit können die Trägereinrichtungen durch Ablängen eines „Endlos-”Profils bedarfsgerecht hergestellt werden. Dadurch kann die Herstellung der Trägereinrichtungen vereinfacht werden. Weiterhin kann die Variantenvielfalt und/oder Skalierbarkeit der Trägereinrichtungen erhöht werden. Somit können die Kosten reduziert werden. Zweckmäßiger Weise können die Länge der ersten Trägereinrichtung und die Länge der zweiten Trägereinrichtung entlang der ersten Raumrichtung an die Länge der Batteriezellen in der ersten Raumrichtung angepasst werden. Somit können die Trägereinrichtungen an die Abmessungen und die Anzahl der Batteriezellen angepasst werden. Dadurch können die Kosten weiter reduziert werden. Zweckmäßiger Weise können die erste Trägereinrichtung und die zweite Trägereinrichtung aus Kunststoff und/oder Metall, zum Beispiel Aluminium, ausgebildet werden. Dadurch kann die Haltbarkeit und Stabilität des Modulträgers erhöht werden. Weiterhin können die Herstellung des Modulträgers vereinfacht werden.
  • Zweckmäßiger Weise können die erste Trägereinrichtung einen ersten Kanal, der entlang der ersten Raumrichtung ausgebildet wird, und die zweite Trägereinrichtung einen zweiten Kanal, der entlang der ersten Raumrichtung ausgebildet wird, zur Aufnahme eines Temperiermittels umfassen, und/oder die erste Trägereinrichtung einen dritten Kanal, der entlang der ersten Raumrichtung ausgebildet wird, und die zweite Trägereinrichtung einen vierten Kanal, der entlang der ersten Raumrichtung ausgebildet wird, zur Aufnahme des Temperiermittels umfassen. Dadurch kann eine Temperierung der Batteriezellen in den Modulträger integriert werden. Somit können die Batteriezellen in dem Modulträger temperiert (gekühlt oder beheizt) werden. Dabei kann der Aufbau von Modulträger und Temperierungseinrichtung vereinfacht werden. Weiterhin kann die Nutzung des Bauraums des Modulträgers verbessert werden.
  • Zweckmäßiger Weise kann die erste Verbindungseinrichtung einen ersten Anschlusskanal, der mit dem ersten Kanal oder dem zweiten Kanal verbunden wird, mit einem ersten Anschluss zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfassen. Dadurch kann der Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels durch die erste Verbindungseinrichtung erfolgen. Somit kann der Aufbau der Trägereinrichtungen vereinfacht werden. Weiterhin kann die Anzahl der Komponenten des Modulträgers begrenzt werden. Zweckmäßiger Weise kann die erste Verbindungseinrichtung einen ersten Weiterleitungskanal, der mit dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal verbunden wird, zur Weiterleitung des Temperiermittels umfassen. Dadurch kann der Durchfluss des Temperiermittels durch den Modulträger vereinfacht werden. Somit kann der Aufbau der Trägereinrichtungen vereinfacht werden. Weiterhin kann die Anzahl der Komponenten des Modulträgers begrenzt werden. Zweckmäßiger Weise kann die erste Verbindungseinrichtung einen zweiten Weiterleitungskanal, der mit dem dritten Kanal und dem vierten Kanal verbunden wird, zur Weiterleitung des Temperiermittels umfassen. Dadurch kann der Durchfluss des Temperiermittels durch den Modulträger weiter vereinfacht werden. Zweckmäßiger Weise kann die erste Verbindungseinrichtung einen ersten Rückleitungskanal, der mit dem ersten Kanal und dem dritten Kanal verbunden wird, und einen zweiten Rückleitungskanal, der mit dem zweiten Kanal und dem vierten Kanal verbunden wird, jeweils zur Rückleitung des Temperiermittels umfassen. Dadurch kann der Durchfluss des Temperiermittels durch den Modulträger weiter vereinfacht werden. Zweckmäßiger Weise kann die zweite Verbindungseinrichtung einen zweiten Anschlusskanal, der mit dem ersten Kanal oder dem zweiten Kanal verbunden wird, mit einem zweiten Anschluss zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfassen. Dadurch kann der Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels durch die zweite Verbindungseinrichtung erfolgen. Somit kann der Aufbau der Trägereinrichtungen vereinfacht werden. Weiterhin kann die Anzahl der Komponenten des Modulträgers begrenzt werden. Zweckmäßiger Weise kann die zweite Verbindungseinrichtung einen dritten Anschlusskanal, der mit dem dritten Kanal oder dem vierten Kanal verbunden wird, mit einem dritten Anschluss zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfassen. Dadurch kann der Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels durch die zweite Verbindungseinrichtung verbessert werden. Somit kann der Aufbau der Trägereinrichtungen vereinfacht werden. Weiterhin kann die Anzahl der Komponenten des Modulträgers begrenzt werden. Zweckmäßiger Weise kann der Modulträger eine erste Anschlusseinrichtung umfassen, die einen vierten Anschlusskanal, der mit dem ersten Kanal und dem dritten Kanal verbunden wird, mit einem vierten Anschluss zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfasst.
  • Dadurch kann der Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels durch die erste Anschlusseinrichtung erfolgen. Somit kann der Aufbau der Verbindungseinrichtungen vereinfacht werden. Zweckmäßiger Weise kann der Modulträger eine zweite Anschlusseinrichtung umfassen, die einen fünften Anschlusskanal, der mit dem zweiten Kanal und dem vierten Kanal verbunden wird, mit einem fünften Anschluss zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfassen. Dadurch kann der Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels durch die zweite Anschlusseinrichtung erfolgen. Somit kann der Aufbau der Verbindungseinrichtungen weiter vereinfacht werden. Zweckmäßiger Weise kann der Modulträger Dichtungen zum Abdichten eines Kreislaufs des Temperiermittels umfassen. Dadurch können Schnittstellen zwischen den Känalen, Anschlusskanälen, Weiterleitungskanälen und Rückleitungskanälen abgedichtet werden.
  • Zweckmäßiger Weise kann das Verfahren weiterhin ein Bereitstellen einer Bodenplatte, zum Beispiel eine Bodenplatte umfassend einen weiteren Kanal zur Aufnahme des Temperiermittels, umfassen, wobei die erste Verbindungseinrichtung und die zweite Verbindungseinrichtung derart mit der Bodenplatte verbunden werden, dass die Bodenplatte zwischen der ersten Trägereinrichtung und der zweiten Trägereinrichtung angeordnet wird. Dadurch kann die Erfüllung der mechanischen Anforderungen weiter verbessert werden. Weiterhin kann ggf. die Temperierung der Batteriezellen in dem Modulträger verbessert werden.
  • Zweckmäßiger Weise können die erste Trägereinrichtung, die zweite Trägereinrichtung, die erste Verbindungseinrichtung und/oder die zweite Verbindungseinrichtung Befestigungseinrichtungen oder Befestigungslöcher zum Befestigen des Modulträgers umfassen. Dadurch kann die Montage des Modulträgers vereinfacht werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines geöffneten Batteriemoduls 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
  • 2 eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 20 gemäß der Ausführungsform der Erfindung,
  • 3 eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 30 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
  • 4 eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 40 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
  • 5 eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 50 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
  • 6 eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 60 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
  • 7 eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 70 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
  • 8 eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 80 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
  • 9 eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 90 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
  • 10 eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 92 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
  • 11 eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 94 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, und
  • 12 eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 20' gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines geöffneten Batteriemoduls 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Das Batteriemodul 10 umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 beispielsweise zwei, drei, vier oder mehr Batteriezellen. Die Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 sind, wie in 1 beispielhaft gezeigt, in einer ersten Raumrichtung (x) ausgerichtet, sodass ihre Längsseiten, die in einer zweiten, zur ersten Raumrichtung (x) senkrechten Raumrichtung (y) ausgerichtet sind, parallel zueinander verlaufen. Eine dritte, zur ersten Raumrichtung (x) und zweiten Raumrichtung (y) senkrechte Raumrichtung (z) bezeichnet die Höhenrichtung der Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 bei bestimmungsgemäßem Gebrauch.
  • Die Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 können prismatisch beispielsweise quaderförmig sein und jeweils ein Zellengehäuse und einen Zellendeckel mit jeweils zwei elektrischen Zellenanschlüssen 150 1, 155 1 , 150 2, 155 2, 150 3, 155 3, zum Beispiel aus Aluminium oder Kupfer, umfassen. Zur elektrischen Verbindung können die elektrischen Zellenanschlüsse beispielsweise jeweils ein Gewindeloch umfassen. Zur elektrischen Verbindung der Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 zu einem Batteriemodul können Verbindungsstücke beispielsweise Zellenverbinder, zum Beispiel aus Aluminium oder Kupfer, dienen, die die Zellenanschlüsse der Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 gemäß des jeweiligen Erfordernisses miteinander elektrisch verbinden. Zur Herstellung des Batteriemoduls können die Verbindungstücke, beispielsweise nach räumlicher Ausrichtung der Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3, an den Zellenanschlüssen, zum Beispiel mittels eines Lasers, angeschweißt werden.
  • Die Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 können als Primärzellen bzw. Primärelemente, die nicht wiederaufladbar sind, oder als Sekundärzellen, die wiederaufladbar sind, ausgebildet sein. Die Sekundärzellen können beispielsweise als Lithium-Ionen-Akkumulator (Lithium-Akkumulator, Lithium-Ionen-Akku, Li-Ion-Akku, Li-Ionen-Sekundärbatterie) oder Lithium-Polymer-Akkumulator (LiPoly-Akku, LiPo-Akku) ausgebildet sein. Die Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 können mit einem Elektrodenwickel (Jelly Roll, JR, Swiss Roll), zum Beispiel als Lithium-Ionen-Akkumulator mit einem Elektrodenwickel (JR-Li-Ion-Akku), ausgebildet sein. Die Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 können als Beutelzelle (Pouch Cell) ausgebildet sein. Dabei kann ein Beutel (Pouch), der zur Aufnahme und Aufbewahrung eines Elektrolyts dient, eine, zwei, drei oder mehr Elektrodenwickel umfassen. Weiterhin kann eine Schutzhülle (Protective Envelop) den oder die Elektrodenwickel und/oder den oder die Beutel umschließen. Die Schutzhülle kann ein widerstandsfähiges (stoßsicheres, kugelsicheres, schusssicheres, beschusssicheres, ballistic, anti-ballistic, bulletproof) Material, zum Beispiel ballistisches Gewebe, wie ballistisches Polyamid-Gewebe (ballistisches Nylon-Gewebe, Ballistic Nylon), umfassen. Somit können die Elektrodenwickel gegen eine Beschädigung von außen, beispielsweise bei einem Unfall, und/oder bei einem thermischen Durchgehen eines Elektrodenwickels, das erhebliche Kräfte auf benachbarte Batteriezellen ausüben kann, geschützt werden.
  • Das Batteriemodul 10 umfasst weiterhin eine erste Trägereinrichtung 200 1 umfassend einen ersten Aufnahmebereich 202 1 und eine zweite Trägereinrichtung 200 2, die gegenüberliegend der ersten Trägereinrichtung 200 1 angeordnet ist, umfassend einen zweiten Aufnahmebereich 202 2 zum Tragen der Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3. Die Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 sind vorzugsweise identisch ausgebildet. Die Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 können als Seitenteile ausgebildet sein. Die Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 und/oder die Aufnahmebereiche 202 1, 202 2 können, wie in 1 beispielhaft gezeigt, U-förmig ausgebildet sein, sodass sie die Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 an den Zellenböden, beispielsweise mittels eines bodenseitigen Vorsprungs oder Schenkels, und den Zellendeckeln, beispielsweise mittels eines deckelseitigen Vorsprungs oder Schenkels, umschließen. Der bodenseitige Vorsprung und/oder der bodenseitige Vorsprung kann bzw. können, zum Beispiel im Verhältnis 50:50, gezahnt sein, sodass die Menge an Material und somit das Gewicht reduziert werden können. Die Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 können als Profil beispielsweise U-förmiges Profil, stranggepresstes Profil oder Endlosprofil ausgebildet sein. Die Länge der Trägereinrichtungen 200 1 200 2 entlang der ersten Raumrichtung (x) kann an die Länge der Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 in der ersten Raumrichtung (x) angepasst werden, sodass der Modulträger bezüglich der Anzahl der Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 skalierbar ist. Die Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 können aus Kunststoff oder Metall beispielsweise Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet sein. Die Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 sind derart angeordnet, dass die Aufnahmebereiche 202 1, 202 2 zueinander gegenüberliegend angeordnet sind und die Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 entlang der ersten Raumrichtung (x) zumindest teilweise klammerartig umschlossen sind. Die Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 können derart ausgebildet sein, dass sie von den Zellenanschlüssen 150 1, 150 2, 150 3, 155 1, 155 2, 155 3 sicher beabstandet sind und/oder die Zellenanschlüsse 150 1, 150 2, 150 3, 155 1, 155 2, 155 3 sicher verdeckt sind.
  • Das Batteriemodul 10 umfasst weiterhin eine erste Verbindungseinrichtung 300 1 und eine zweite Verbindungseinrichtung 300 2, die gegenüberliegend der ersten Verbindungseinrichtung 300 1 angeordnet ist, zum Verbinden der Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 miteinander. Die Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2 sind vorzugsweise identisch ausgebildet. Die Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2 können als Endplatten oder Abschlussplatten ausgebildet sein. Die Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2 können aus Kunststoff oder Metall beispielsweise Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet sein.
  • Die Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2 sind derart mit den Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 verbunden, dass die Vielzahl von Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 in dem Modulträger fixiert und/oder verspannt sind. Dazu können die Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 und die Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2, wie in 1 beispielhaft gezeigt, Löcher 210 1, 220 1, 210 2, 220 2 bzw. 310 2, 320 2, 330 2, 340 2 umfassen. Die Löcher 210 1, 220 1, 210 2, 220 2 der Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 können als Gewindelöcher ausgebildet sein. Die Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2 können mit den Trägereinrichtungen 200 1, 200 2, zum Beispiel mittels Schrauben 410 2, 420 2, 430 2, 440 2 wie Kopfschrauben, Flachkopfschrauben oder Senkkopfschrauben, Gewindestangen, Gewindebolzen und/oder Muttern, verschraubt werden. Alternativ können die Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2 mit den Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 mittels nieten vernietet werden. Weiterhin können die Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2 mit den Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 verschweißt oder verklebt werden.
  • Die Herstellung der Batteriemoduls 10 kann ein Ablängen der Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 in Abhängigkeit von der Anzahl von Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 und/oder ihrer Abmessungen umfassen. Die Herstellung umfasst ein Einsetzen der Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 in bzw. zwischen die Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 und ein Verbinden der Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 mittels der ersten Verbindungseinrichtungen 300 1. Diese Schritte können in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden. Die Herstellung umfasst weiterhin ein Verbinden der Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 mittels der zweiten Verbindungseinrichtungen 300 1.
  • 2 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 20 gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
  • Der Modulträger 20 entspricht dem mit Bezug auf 1 beschriebenen Modulträger. 2 zeigt auch die zweite Verbindungseinrichtung 300 2 umfassend Löcher 310 1, 320 1, 330 1, 340 1 und Schrauben 410 1, 420 1, 440 1, und verdeutlicht so seinen modularen Aufbau. Die Trägereinrichtungen 200 1, 200 2, sind im Vergleich zu 1 verkürzt dargestellt. Ihre Längen in der ersten Raumrichtung (x) können an die Abmessungen und die Anzahl der Batteriezellen angepasst werden, sodass der Modulträger 20 bezüglich der Anzahl der Batteriezellen skalierbar ist.
  • 3 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 30 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • Der Modulträger 30 entspricht dem mit Bezug auf 1 beschriebenen Modulträger. Die bodenseitigen Schenkel der Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 sind länger ausgebildet als die deckelseitigen Schenkel der Trägereinrichtungen 200 1, 200 2, sodass die Zellenböden der Batteriezellen umschlossen und geschützt werden. Dabei können die Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 und die Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2 im Bereich der verlängerten bodenseitigen Schenkel weitere Löcher zur Befestigung umfassen.
  • 4 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 40 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • Der Modulträger 40 entspricht dem mit Bezug auf 1 beschriebenen Modulträger. Der Modulträger 40 umfasst weiterhin eine Bodenplatte 500, die zwischen den Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 angeordnet ist, sodass die Zellenböden der Batteriezellen umschlossen und geschützt werden. Die Bodenplatte 500 kann Löcher 510, 520 umfassen. Die Löcher 510, 520 der Bodenplatte 500 können, wie oben beschrieben, als Gewindelöcher ausgebildet sein. Die Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2 können weitere Löcher 360 1, 350 2, 360 2 umfassen, sodass sie mit der Bodenplatte 500, zum Beispiel mittels Schrauben 450 2, 460 2, Gewindestangen, Gewindebolzen und/oder Muttern, verschraubt werden können.
  • 5 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 50 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • Der Modulträger 50 entspricht dem mit Bezug auf 1 beschriebenen Modulträger und ist zur Temperierung der Batteriezellen ausgebildet. Dazu umfasst die erste Trägereinrichtung 200 1 einen Kanal 270 1, der im Wesentlichen entlang der ersten Raumrichtung (x) ausgebildet ist, zur Aufnahme eines Temperiermittels. Das Temperiermittel kann ein Fluid, zum Beispiel eine Flüssigkeit wie Alkohol beispielsweise Propan-1,2,3-triol (Glycerol, Glycerin), Öl oder Wasser oder ein Flüssigkeitsgemisch umfassen. Der Kanal 270 1 kann, wie in 5 beispielhaft gezeigt, einen runden Querschnitt aufweisen. Alternativ kann der Kanal 270 1 einen ovalen, rechteckigen, abgerundet-rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen. Der Kanal 270 1 kann gerade oder wellenförmig wie sinusförmig entlang der ersten Raumrichtung (x) ausgebildet sein. Die erste Verbindungseinrichtung 300 1 umfasst einen Anschlusskanal 370 1, der mit dem Kanal 270 1 verbindbar ist und einen Anschluss 372 1 zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfasst, und die zweite Verbindungseinrichtung 300 2 umfasst einen Anschlusskanal, der mit dem ersten Kanal 270 1 verbindbar ist und einen Anschluss 372 2 zum Abfluss oder Zufluss des Temperiermittels umfasst. Die Anschlusskanäle können im Inneren der Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2 ausgebildet sein und jeweils eine Öffnung, die bezüglich Querschnitt, Größe und/oder Position an den Kanal 270 1 angepasst ist, umfassen, sodass die Anschlusskanäle mit dem Kanal 270 1 verbindbar sind. Wie in 5 beispielhaft gezeigt, können die Anschlüsse 372 1, 372 2 auf den Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2 beispielsweise entlang der ersten Raumrichtung (x) angeordnet sein. Die Anschlüsse 372 1, 372 2 können beispielsweise als Stutzen, Gewindestutzen oder Oliven ausgebildet sein. Die Anschlüsse 372 1, 372 2 können mit einem Temperiersystem verbunden werden. Somit können die Batteriezellen mittels des durch den ersten Kanal 270 1 fließenden Temperiermittels temperiert werden. Der Modulträger 50 kann weiterhin Dichteinrichtungen (nicht gezeigt), zum Beispiel Dichtungen wie Dichtungsringe, Dichtungsscheiben oder Dichtungsplatten, oder Dichtungsmasse, zum Abdichten beispielsweise druckfesten oder hydraulisch dichten Abdichten von Übergängen zwischen den Kanälen umfassen.
  • Dementsprechend können, wie in 5 gezeigt, die zweite Trägereinrichtung 200 2 einen Kanal 270 2, die erste Verbindungseinrichtung 300 1 einen weiteren Anschlusskanal 380 1, der mit dem diesem Kanal 270 2 verbindbar ist und einen weiteren Anschluss umfasst, und die zweite Verbindungseinrichtung 300 2 einen weiteren Anschlusskanal, der mit dem diesem Kanal 270 2 verbindbar ist und einen Anschluss 382 2 umfasst, umfassen.
  • 6 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 60 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • Der Modulträger 60 entspricht dem mit Bezug auf 5 beschriebenen Modulträger 50. Wie in 6 beispielhaft gezeigt, können die Anschlüsse 372 1, 382 1, 272 2, 382 2 auf den Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2 entlang der dritten Raumrichtung (z) beispielsweise an einer Oberseite, bezogen auf den bestimmungsgemäßen Gebrauch, angeordnet sein. Dazu verlaufen die Anschlusskanäle 370 1, 380 1, 370 2, 380 2 in den Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2 im Wesentlichen entlang der dritten Raumrichtung (z).
  • 7 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 70 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • Der Modulträger 70 ähnelt dem mit Bezug auf 5 beschriebenen Modulträger 50. Neben dem Kanal 270 1 umfasst die erste Trägereinrichtung 200 1 einen weiteren Kanal 275 1, der ebenfalls im Wesentlichen entlang der ersten Raumrichtung (x), vorzugsweise im Wesentlichen parallel, mit Bezug auf die erste Raumrichtung (x), oberhalb und unterhalb zu dem Kanal 270 1, ausgebildet ist, zur Aufnahme des Temperiermittels, sodass die Temperierung der Batteriezellen verbessert werden kann.
  • In dieser Ausführungsform umfasst die erste Verbindungseinrichtung 300 1 jedoch einen Rückleitungskanal 390 1, der mit dem Kanal 270 1 und dem weiteren Kanal 275 1 verbindbar ist, zur Rückleitung des Temperiermittels, das, zum Beispiel, zunächst, von der zweiten Verbindungseinrichtung 300 2 kommend, über den Kanal 270 1 durch die erste Trägereinrichtung 200 1 fließt und anschließend, nun von der ersten Verbindungseinrichtung 300 1 kommend, über den weiteren Kanal 275 1 nochmals durch die erste Trägereinrichtung 200 1 fließt. Der Rückleitungskanal 390 1 kann, wie 7 beispielhaft gezeigt, als Vertiefung oder Graben ausgebildet sein. Alternativ kann der Rückleitungskanal 390 1 im Inneren der ersten Verbindungseinrichtung 300 1 ausgebildet sein und zwei voneinander beabstandete Öffnungen umfassen.
  • Die zweite Verbindungseinrichtung 300 2 umfasst einen weiteren Anschlusskanal, der mit dem zweiten Kanal 275 1 verbindbar ist und einen weiteren Anschluss 376 2 zum Abfluss oder Zufluss des Temperiermittels umfasst. Wie in 7 beispielhaft gezeigt, können die Anschlüsse 372 2, 376 2 auf der zweiten Verbindungseinrichtung 300 2 beispielsweise entlang der ersten Raumrichtung (x) angeordnet sein.
  • Dementsprechend können, wie in 7 gezeigt, die zweite Trägereinrichtung 200 2 einen weiteren Kanal 275 2, die erste Verbindungseinrichtung 300 1 einen weiteren Rückleitungskanal 392 1, der mit dem Kanal 270 2 und dem weiteren Kanal 275 2 der zweiten Trägereinrichtung 200 2 verbindbar ist, und die zweite Verbindungseinrichtung 300 2 einen weiteren Anschlusskanal, der mit dem weiteren Kanal 275 2 der zweiten Trägereinrichtung 200 2 verbindbar ist und einen Anschluss 386 2 umfasst, umfassen.
  • 8 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 80 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • Der Modulträger 80 entspricht dem mit Bezug auf 7 beschriebenen Modulträger 70. Wie in 8 beispielhaft gezeigt, können die Anschlüsse 372 2, 376 2, 282 2, 386 2 auf der zweiten Verbindungseinrichtung 300 2 entlang der dritten Raumrichtung (x) beispielsweise an der Oberseite angeordnet sein. Dazu verlaufen die Anschlusskanäle 370 1, 380 1, 370 2, 380 2 in den Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2 im Wesentlichen entlang der dritten Raumrichtung (z).
  • 9 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 90 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • Der Modulträger 90 ähnelt dem mit Bezug auf 7 beschriebenen Modulträger 70; die Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 umfassen jeweils zwei Kanäle 270 1, 275 1, 270 2, 275 2 zur Aufnahme des Temperiermittels.
  • In dieser Ausführungsform umfasst die erste Verbindungseinrichtung 300 1 jedoch einen Weiterleitungskanal 394 1, der mit den Kanälen 270 1, 270 2 der Trägereinrichtung 200 1, 200 2 verbindbar ist, zur Weiterleitung des Temperiermittels, das, zum Beispiel, zunächst, aus Richtung der zweiten Verbindungseinrichtung 300 2 kommend, über den Kanal 270 1 durch die erste Trägereinrichtung 200 1 fließt und anschließend, nun von der ersten Verbindungseinrichtung 300 1 kommend, über den Kanal 270 2 durch die zweite Trägereinrichtung 200 2 fließt. Der Weiterleitungskanal 394 1 kann, wie 7 gezeigt, im Inneren der ersten Verbindungseinrichtung 300 1 ausgebildet sein und zwei voneinander beabstandete Öffnungen umfassen. Durch den Weiterleitungsleitungskanal 394 1 kann die Temperierung einer Batteriezelle, die erste Verbindungseinrichtung 300 1 benachbart angeordnet ist, verbessert werden.
  • Dementsprechend kann die erste Verbindungseinrichtung 300 1 einen weiteren Weiterleitungskanal 396 1, der mit den weiteren Kanälen 275 1, 275 2 der Trägereinrichtung 200 1, 200 2 verbindbar ist, zur Weiterleitung des Temperiermittels, das, zum Beispiel, zunächst, aus Richtung der zweiten Verbindungseinrichtung 300 2 kommend, über den weiteren Kanal 275 1 durch die erste Trägereinrichtung 200 1 fließt und anschließend, nun von der ersten Verbindungseinrichtung 300 1 kommend, über den weiteren Kanal 275 2 durch die zweite Trägereinrichtung 200 2 fließt.
  • In Abhängigkeit vom Aufbau des Modulträgers 90 seitens der zweiten Verbindungseinrichtung 300 2, zum Beispiel bei Verwendung der mit Bezug auf 8 beschriebenen zweiten Verbindungseinrichtung 300 2 mit vier Anschlüssen 372 2, 376 2, 282 2, 386 2, kann das Temperiermittel in unterschiedlichen, entgegengesetzten Richtungen durch die Weiterleitungskanäle 294 1, 296 1 fließen, so dass die Temperierung gleichmäßiger wird.
  • Der Modulträger 90 kann weiterhin eine erste Anschlusseinrichtung 600 1, die einen Anschlusskanal 670 1, 675 1, der mit dem Kanal 270 1 und/oder weiteren Kanal 275 1 der ersten Trägereinrichtung 200 1 verbindbar ist und einem Anschluss 672 1 umfasst, zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfassen. Die erste Anschlusseinrichtung 600 1 ist zwischen der ersten Trägereinrichtung 200 1 und der zweiten Verbindungseinrichtung 300 2 angeordnet, sodass die mit Bezug auf 1 beschriebene zweite Verbindungseinrichtung 300 2, die keine Kanäle und/oder Anschlüsse umfasst, verwendet werden kann. Die erste Anschlusseinrichtung 600 1 umfasst einen Aufnahmebereich 602 1, der bezüglich Querschnitt, Größe und/oder Position an den ersten Aufnahmebereich 202 1 der ersten Trägereinrichtung 200 1 angepasst ist. Die Länge der ersten Trägereinrichtung 200 1 in der ersten Raumrichtung (x) kann um die Länge der ersten Anschlusseinrichtung 600 1 verkürzt werden. Die Schrauben 410 2', 420 2' können bezüglich ihrer Länge angepasst werden, sodass die zweite Verbindungseinrichtung 300 2 mit der ersten Trägereinrichtung 200 1 verschraubt werden kann.
  • Dementsprechend kann der Modulträger 90 eine zweite Anschlusseinrichtung 600 2, die einen Anschlusskanal 670 2, 675 2, der mit dem Kanal 270 2 und/oder weiteren Kanal 275 2 der zweiten Trägereinrichtung 200 2 verbindbar ist und einem Anschluss 672 2 sowie einen Aufnahmebereich 602 2 und Löcher 610 2, 620 2 umfasst, zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfassen. Die Anschlusseinrichtungen 600 1, 600 2 können identisch ausgebildet sein. Weiterhin können die Schrauben 430 2', 440 2' bezüglich ihrer Länge angepasst werden.
  • 10 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 92 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • Der Modulträger 92 ähnelt dem mit Bezug auf 9 beschriebenen Modulträger 90. Der Modulträger 92 umfasst weiterhin eine dritte Anschlusseinrichtung 600 3 und eine eine vierte Anschlusseinrichtung 600 4, die der ersten Anschlusseinrichtung 600 1, entsprechen. Die dritte Anschlusseinrichtung 600 3 und die vierte Anschlusseinrichtung 600 4 sind zwischen der ersten Trägereinrichtung 200 1 bzw. der zweiten Trägereinrichtung 200 2 und der ersten Verbindungseinrichtung 300 1 angeordnet, sodass die mit Bezug auf 1 beschriebene erste Verbindungseinrichtung 300 1, die keine Kanäle und/oder Anschlüsse umfasst, verwendet werden kann. Die vier Anschlusseinrichtungen 600 1, 600 2, 600 3, 600 4 können identisch ausgebildet sein. Die Längen der ersten Trägereinrichtung 200 1 und der zweiten Trägereinrichtung 200 2 in der ersten Raumrichtung (x) können um die Längen der ersten Anschlusseinrichtung 600 1 und der dritten Anschlusseinrichtung 600 3 bzw. der zweiten Anschlusseinrichtung 600 2 und der vierten Anschlusseinrichtung 600 4 verkürzt werden. Weiterhin können die Schrauben 410 1', 420 1', 430 1', 440 1' bezüglich ihrer Länge angepasst werden.
  • 11 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 94 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • Der Modulträger 94 ähnelt dem mit Bezug auf 9 und 10 beschriebenen Modulträgern 90, 92.
  • In dieser Ausführungsform umfasst die erste Anschlusseinrichtung 600 1 einen Anschlusskanal 670 1, der mit dem Kanal 270 1 der ersten Trägereinrichtung 200 1 verbindbar ist und einen Anschluss 672 1 umfasst, und einen weiteren Anschlusskanal 675 1, der mit dem weiteren Kanal 275 1 der ersten Trägereinrichtung 200 1 verbindbar ist und einen Anschluss 674 1 umfasst, zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels. Dadurch wird auch das Abschließen an das Temperiersystem erleichtert und vereinfacht. Wie in 11 beispielhaft gezeigt, können die Anschlüsse 672 1, 674 2 auf der ersten Anschlusseinrichtung 600 1 entlang der dritten Raumrichtung (z) beispielsweise an der Oberseite, bezogen auf den bestimmungsgemäßen Gebrauch, angeordnet sein. Die erste Anschlusseinrichtung 600 1 ist zwischen der ersten Trägereinrichtung 200 1 und der ersten Verbindungseinrichtung 300 1 angeordnet, sodass die mit Bezug auf 1 beschriebene erste Verbindungseinrichtung 300 1, die keine Kanäle und/oder Anschlüsse umfasst, verwendet werden kann. Die Schrauben 410 1', 420 1' können bezüglich ihrer Länge angepasst werden, sodass die erste Verbindungseinrichtung 300 1 mit der ersten Trägereinrichtung 200 1 verschraubt werden kann.
  • Der Modulträger 94 umfasst weiterhin eine erste Rückleitungseinrichtung 700 1, die einen Rückleitungskanal, der mit dem Kanal 270 1 und dem weiteren Kanal 275 1 der ersten Trägereinrichtung 200 1 verbindbar ist, zur Rückleitung des Temperiermittels, das, zum Beispiel, zunächst, von der ersten Anschlusseinrichtung 600 1 kommend, über den Kanal 270 1 durch die erste Trägereinrichtung 200 1 fließt und anschließend, nun von der ersten Rückleitungseinrichtung 700 1 kommend, über den weiteren Kanal 275 1 nochmals durch die erste Trägereinrichtung 200 1 fließt. Der Rückleitungskanal kann im Inneren der ersten Rückleitungseinrichtung 700 1 ausgebildet sein und zwei voneinander beabstandete Öffnungen umfassen. Alternativ kann der Rückleitungskanal als Vertiefung oder Graben ausgebildet sein. Die erste Rückleitungseinrichtung 700 1 ist zwischen der ersten Trägereinrichtung 200 1 und der zweiten Verbindungseinrichtung 300 2 angeordnet, sodass die mit Bezug auf 1 beschriebene zweite Verbindungseinrichtung 300 2, die keine Kanäle und/oder Anschlüsse umfasst, verwendet werden kann. Die erste Rückleitungseinrichtung 700 1 umfasst einen Aufnahmebereich 702 1 der bezüglich Querschnitt, Größe und/oder Position an den ersten Aufnahmebereich 202 1 der ersten Trägereinrichtung 200 1 angepasst ist. Die Länge der Rückleitungseinrichtung 700 1 in der ersten Raumrichtung (x) kann verschieden, insbesondere kürzer, als die Länge der ersten Anschlusseinrichtung 600 1 sein. Die Länge der ersten Trägereinrichtung 200 1 in der ersten Raumrichtung (x) kann um die Länge der ersten Rückleitungseinrichtung 700 1 verkürzt werden. Die Schrauben 410 2', 420 2' können bezüglich ihrer Länge angepasst werden, sodass die zweite Verbindungseinrichtung 300 2 mit der ersten Trägereinrichtung 200 1 verschraubt werden kann.
  • Dementsprechend kann der Modulträger 90 eine zweite Anschlusseinrichtung 600 2, die einen Anschlusskanal, der mit dem Kanal 270 2 der zweiten Trägereinrichtung 200 2 verbindbar ist und einen Anschluss 674 2 umfasst, und einen weiteren Anschlusskanal, der mit dem weiteren Kanal 275 2 der zweiten Trägereinrichtung 200 2 verbindbar ist und einen Anschluss 674 2 umfasst, zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels und eine zweite Rückleitungseinrichtung 700 2, die einen Rückleitungskanal 790 2, der mit dem Kanal 270 2 und dem weiteren Kanal 275 2 der zweiten Trägereinrichtung 200 2 verbindbar ist, zur Rückleitung des Temperiermittels umfassen. Die Anschlusseinrichtungen 600 1, 600 2 sind vorzugsweise identisch ausgebildet, und die Rückleitungseinrichtungen 700 1, 700 2 sind vorzugsweise identisch ausgebildet, sodass die Anzahl unterschiedlicher Komponenten reduziert wird.
  • 12 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Modulträgers 20' gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Der Modulträger 20' entspricht dem mit Bezug auf 1 beschriebenen Modulträger und umfasst weiterhin Befestigungseinrichtungen 205 1, 305 1, zum Beispiel Befestigungslöcher oder Gewindelöcher zum Befestigen des Modulträgers 20', sodass der Modulträger 20' beispielsweise mittels Schrauben in oder an einem Batteriepack, einer Batterie, einem Batteriesystem oder einem Fahrzeug befestigt werden kann. Die Befestigungseinrichtungen 205 1, 305 1 können, wir in 12 beispielhaft gezeigt, an oder auf den Trägereinrichtungen 200 1, 200 2 und/oder Verbindungseinrichtungen 300 1, 300 2 angeordnet sein. Die Befestigungseinrichtungen 205 1, 305 1 sind vorzugsweise in einem Raster angeordnet, sodass der Modulträger 20' bezüglich der Anzahl der Batteriezellen 100 1, 100 2, 100 3 skalierbar ist. Die Befestigungseinrichtungen 205 1, 305 1 sind vorzugsweise derart von den Kanälen für das Temperiermittel beabstandet, dass ein Beschädigung der Kanäle, zum Beispiel durch Schrauben, die bezüglich Durchmesser, Länge und/oder Gewindeeigenschaften wie Gewindeart oder Gewindesteigung nicht Befestigungseinrichtungen 205 1, 305 1 angepasst sind, zuverlässig verhindert wird.
  • Die Merkmale der Modulträger 20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94, zum Beispiel der in 2, 5 und/oder 12 gezeigten Modulträger, können miteinander kombiniert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2012/028927 A2 [0010]

Claims (21)

  1. Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) für Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3), gekennzeichnet durch: – eine erste Trägereinrichtung (200 1) und eine zweite Trägereinrichtung (200 2), die gegenüberliegend der ersten Trägereinrichtung (200 1) angeordnet ist, zum Tragen der Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3), und – eine erste Verbindungseinrichtung (300 1) und eine zweite Verbindungseinrichtung (300 2), die gegenüberliegend der ersten Verbindungseinrichtung (300 1) angeordnet ist, jeweils zum Verbinden der ersten Trägereinrichtung (200 1) und der zweiten Trägereinrichtung (200 2), wobei – die Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3) in einer ersten Raumrichtung (x) ausgerichtet sind, – die erste Trägereinrichtung (200 1) einen ersten Aufnahmebereich (202 1) und die zweite Trägereinrichtung (200 2) einen zweiten Aufnahmebereich (202 2) zur Aufnahme der Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3) umfassen, – die erste Trägereinrichtung (200 1) und die zweite Trägereinrichtung (200 2) derart angeordnet sind, dass der erste Aufnahmebereich (202 1) und der zweite Aufnahmebereich (202 2) zueinander gegenüberliegend angeordnet sind und die Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3) entlang der ersten Raumrichtung (x) zumindest teilweise umschließen, und – die erste Verbindungseinrichtung (300 1) und die zweite Verbindungseinrichtung (300 2) derart mit der ersten Trägereinrichtung (200 1) und der zweiten Trägereinrichtung (200 2) verbunden sind, dass die Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3) in dem Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) fixiert sind.
  2. Der Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) nach Anspruch 1, wobei: – die Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3) Zellenböden und Zellendeckel umfassen, – der erste Aufnahmebereich (202 1) mittels einer ersten Seitenwand der ersten Trägereinrichtung (200 1), einem ersten Vorsprung, der auf der ersten Seitenwand ausgebildet ist, zur Führung der Zellenböden und einem zweiten Vorsprung, der auf der ersten Seitenwand von dem ersten Vorsprung beabstandet ausgebildet ist, zur Führung der Zellendeckel gebildet ist, und – der zweite Aufnahmebereich (202 2) mittels einer zweiten Seitenwand der zweiten Trägereinrichtung (200 2), einem dritten Vorsprung, der auf der zweiten Seitenwand ausgebildet ist, zur Führung der Zellenböden und einem vierten Vorsprung, der auf der zweiten Seitenwand von dem dritten Vorsprung beabstandet ausgebildet ist, zur Führung der Zellendeckel gebildet ist.
  3. Der Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) nach Anspruch 2, wobei: – die Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3) Zellenanschlüsse (150 1, 150 2, 150 3, 155 1, 155 2, 155 3), die auf den Zellendeckeln angeordnet sind, umfassen, – der zweite Vorsprung und der vierte Vorsprung derart ausgebildet sind, dass sie von den Zellenanschlüssen (150 1, 150 2, 150 3, 155 1, 155 2, 155 3) sicher beabstandet sind, oder – der zweite Vorsprung und der vierte Vorsprung derart ausgebildet sind, dass die Zellenanschlüsse (150 1, 150 2, 150 3, 155 1, 155 2, 155 3) sicher verdeckt sind.
  4. Der Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: – die erste Trägereinrichtung (200 1) und die zweite Trägereinrichtung (200 2) als Profil, U-förmiges Profil oder stranggepresstes Profil ausgebildet sind, – die Länge der ersten Trägereinrichtung (200 1) und die Länge der zweiten Trägereinrichtung (200 2) entlang der ersten Raumrichtung (x) an die Länge der Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3) in der ersten Raumrichtung (x) anpassbar sind, oder – die erste Trägereinrichtung (200 1) und die zweite Trägereinrichtung (200 2) aus Kunststoff, Metall oder Aluminium ausgebildet sind.
  5. Der Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: – die erste Trägereinrichtung (200 1) einen ersten Kanal (270 1), der entlang der ersten Raumrichtung (x) ausgebildet ist, und die zweite Trägereinrichtung (200 2) einen zweiten Kanal (270 2), der entlang der ersten Raumrichtung (x) ausgebildet ist, zur Aufnahme eines Temperiermittels umfassen, oder – die erste Trägereinrichtung (200 1) einen dritten Kanal (275 1), der entlang der ersten Raumrichtung (x) ausgebildet ist, und die zweite Trägereinrichtung (200 2) einen vierten Kanal (275 2), der entlang der ersten Raumrichtung (x) ausgebildet ist, zur Aufnahme des Temperiermittels umfassen.
  6. Der Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) nach Anspruch 5, wobei: – die erste Verbindungseinrichtung (300 1) einen ersten Anschlusskanal (370 1, 380 1), der mit dem ersten Kanal (270 1) oder dem zweiten Kanal (270 2) verbindbar ist, mit einem ersten Anschluss (372 1, 382 1) zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfasst, – die erste Verbindungseinrichtung (300 1) einen ersten Weiterleitungskanal (394 1), der mit dem ersten Kanal (270 1) und dem zweiten Kanal (270 2) verbindbar ist, zur Weiterleitung des Temperiermittels umfasst, – die erste Verbindungseinrichtung (300 1) einen zweiten Weiterleitungskanal (396 1), der mit dem dritten Kanal (275 1) und dem vierten Kanal (275 2) verbindbar ist, zur Weiterleitung des Temperiermittels umfasst, – die erste Verbindungseinrichtung (300 1) einen ersten Rückleitungskanal (390 1), der mit dem ersten Kanal (270 1) und dem dritten Kanal (275 1) verbindbar ist, und einen zweiten Rückleitungskanal (392 1), der mit dem zweiten Kanal (270 2) und dem vierten Kanal (275 2) verbindbar ist, jeweils zur Rückleitung des Temperiermittels umfasst, – die zweite Verbindungseinrichtung (300 2) einen zweiten Anschlusskanal, der mit dem ersten Kanal (270 1) oder dem zweiten Kanal (270 2) verbindbar ist, mit einem zweiten Anschluss (372 2, 382 2) zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfasst, – die zweite Verbindungseinrichtung (300 2) einen dritten Anschlusskanal, der mit dem dritten Kanal (275 1) oder dem vierten Kanal (275 2) verbindbar ist, mit einem dritten Anschluss (376 2, 386 2) zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfasst, – der Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) eine erste Anschlusseinrichtung (600 1) umfasst, die einen vierten Anschlusskanal (670 1, 675 1), der mit dem ersten Kanal (270 1) und dem dritten Kanal (275 1) verbindbar ist, mit einem vierten Anschluss (672 1) zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfasst, – der Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) eine zweite Anschlusseinrichtung (600 2) umfasst, die einen fünften Anschlusskanal (670 2, 675 2), der mit dem zweiten Kanal (270 2) und dem vierten Kanal (275 2) verbindbar ist, mit einem fünften Anschluss (672 2) zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfasst, oder – der Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) Dichtungen zum Abdichten eines Kreislaufs des Temperiermittels umfasst.
  7. Der Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin umfassend: – eine Bodenplatte (500), wobei: – die erste Verbindungseinrichtung (300 1) und die zweite Verbindungseinrichtung (300 2) derart mit der Bodenplatte (500) verbunden sind, dass die Bodenplatte (500) zwischen der ersten Trägereinrichtung (200 1) und der zweiten Trägereinrichtung (200 2) angeordnet ist.
  8. Der Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: – die erste Trägereinrichtung (200 1), die zweite Trägereinrichtung (200 2), die erste Verbindungseinrichtung (300 1) oder die zweite Verbindungseinrichtung (300 2) Befestigungseinrichtungen (205 1, 305 1) oder Befestigungslöcher zum Befestigen des Modulträgers (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) umfassen.
  9. Batteriemodul (10), umfassend: – den Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, und – die Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3).
  10. Batteriepack, umfassend: – den Modulträger (100 1, 100 2, 100 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, oder – das Batteriemodul (10) nach Anspruch 9.
  11. Batterie, umfassend: – den Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, – das Batteriemodul (10) nach Anspruch 9, oder – der Batteriepack nach Anspruch 10.
  12. Batteriesystem, umfassend: – den Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, – das Batteriemodul (10) nach Anspruch 9, – der Batteriepack nach Anspruch 10, oder – die Batterie nach Anspruch 11.
  13. Fahrzeug, Kraftfahrzeug, Elektrokraftfahrzeug oder Hybridfahrzeug, umfassend: – den Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 verbunden mit dem Fahrzeug, – das Batteriemodul (10) nach Anspruch 9 verbunden mit dem Fahrzeug, – der Batteriepack nach Anspruch 10 verbunden mit dem Fahrzeug, – die Batterie nach Anspruch 11 verbunden mit dem Fahrzeug, oder – das Batteriesystem nach Anspruch 12 verbunden mit dem Fahrzeug.
  14. Verfahren zur Herstellung eines Modulträgers (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) für Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3), gekennzeichnet durch: – Bereitstellen einer ersten Trägereinrichtung (200 1) und einer zweiten Trägereinrichtung (200 2), die gegenüberliegend der ersten Trägereinrichtung (200 1) angeordnet wird, zum Tragen der Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3), und – Bereitstellen einer ersten Verbindungseinrichtung (300 1) und einer zweiten Verbindungseinrichtung (300 2), die gegenüberliegend der ersten Verbindungseinrichtung (300 1) angeordnet wird, jeweils zum Verbinden der ersten Trägereinrichtung (200 1) und der zweiten Trägereinrichtung (200 2), wobei – die Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3) in einer ersten Raumrichtung (x) ausgerichtet werden, – die erste Trägereinrichtung (200 1) einen ersten Aufnahmebereich (202 1) und die zweite Trägereinrichtung (200 2) einen zweiten Aufnahmebereich (202 2) zur Aufnahme der Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3) umfassen, – die erste Trägereinrichtung (200 1) und die zweite Trägereinrichtung (200 2) derart angeordnet werden, dass der erste Aufnahmebereich (202 1) und der zweite Aufnahmebereich (202 2) zueinander gegenüberliegend angeordnet werden und die Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3) entlang der ersten Raumrichtung (x) zumindest teilweise umschließen, und – die erste Verbindungseinrichtung (300 1) und die zweite Verbindungseinrichtung (300 2) derart mit der ersten Trägereinrichtung (200 1) und der zweiten Trägereinrichtung (200 2) verbunden werden, dass die Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3) in dem Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) fixiert werden.
  15. Das Verfahren nach Anspruch 14, wobei: – die Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3) Zellenböden und Zellendeckel umfassen, – der erste Aufnahmebereich (202 1) mittels einer ersten Seitenwand der ersten Trägereinrichtung (200 1), einem ersten Vorsprung, der auf der ersten Seitenwand ausgebildet wird, zur Führung der Zellenböden und einem zweiten Vorsprung, der auf der ersten Seitenwand von dem ersten Vorsprung beabstandet ausgebildet wird, zur Führung der Zellendeckel gebildet wird, und – der zweite Aufnahmebereich (202 2) mittels einer zweiten Seitenwand der zweiten Trägereinrichtung (200 2), einem dritten Vorsprung, der auf der zweiten Seitenwand ausgebildet wird, zur Führung der Zellenböden und einem vierten Vorsprung, der auf der zweiten Seitenwand von dem dritten Vorsprung beabstandet ausgebildet wird, zur Führung der Zellendeckel gebildet wird.
  16. Das Verfahren nach Anspruch 15, wobei: – die Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3) Zellenanschlüsse (150 1, 150 2, 150 3, 155 1, 155 2, 155 3), die auf den Zellendeckeln angeordnet sind, umfassen, – der zweite Vorsprung und der vierte Vorsprung derart ausgebildet werden, dass sie von den Zellenanschlüssen (150 1, 150 2, 150 3, 155 1, 155 2, 155 3) sicher beabstandet werden, oder – der zweite Vorsprung und der vierte Vorsprung derart ausgebildet werden, dass die Zellenanschlüsse (150 1, 150 2, 150 3, 155 1, 155 2, 155 3) sicher verdeckt werden.
  17. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei: – die erste Trägereinrichtung (200 1) und die zweite Trägereinrichtung (200 2) als Profil, U-förmiges Profil oder stranggepresstes Profil ausgebildet werden, – die Länge der ersten Trägereinrichtung (200 1) und die Länge der zweiten Trägereinrichtung (200 2) entlang der ersten Raumrichtung (x) an die Länge der Batteriezellen (100 1, 100 2, 100 3) in der ersten Raumrichtung (x) angepasst werden, oder – die erste Trägereinrichtung (200 1) und die zweite Trägereinrichtung (200 2) aus Kunststoff, Metall oder Aluminium ausgebildet werden.
  18. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei: – die erste Trägereinrichtung (200 1) einen ersten Kanal (270 1), der entlang der ersten Raumrichtung (x) ausgebildet wird, und die zweite Trägereinrichtung (200 2) einen zweiten Kanal (270 2), der entlang der ersten Raumrichtung (x) ausgebildet wird, zur Aufnahme eines Temperiermittels umfassen, oder – die erste Trägereinrichtung (200 1) einen dritten Kanal (275 1), der entlang der ersten Raumrichtung (x) ausgebildet wird, und die zweite Trägereinrichtung (200 2) einen vierten Kanal (275 2), der entlang der ersten Raumrichtung (x) ausgebildet wird, zur Aufnahme des Temperiermittels umfassen.
  19. Das Verfahren nach Anspruch 18, wobei: – die erste Verbindungseinrichtung (300 1) einen ersten Anschlusskanal (370 1, 380 1), der mit dem ersten Kanal (270 1) oder dem zweiten Kanal (270 2) verbunden wird, mit einem ersten Anschluss (372 1, 382 1) zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfasst, – die erste Verbindungseinrichtung (300 1) einen ersten Weiterleitungskanal (394 1), der mit dem ersten Kanal (270 1) und dem zweiten Kanal (270 2) verbunden wird, zur Weiterleitung des Temperiermittels umfasst, – die erste Verbindungseinrichtung (300 1) einen zweiten Weiterleitungskanal (396 1), der mit dem dritten Kanal (275 1) und dem vierten Kanal (275 2) verbunden wird, zur Weiterleitung des Temperiermittels umfasst, – die erste Verbindungseinrichtung (300 1) einen ersten Rückleitungskanal (390 1), der mit dem ersten Kanal (270 1) und dem dritten Kanal (275 1) verbunden wird, und einen zweiten Rückleitungskanal (392 1), der mit dem zweiten Kanal (270 2) und dem vierten Kanal (275 2) verbunden wird, jeweils zur Rückleitung des Temperiermittels umfasst, – die zweite Verbindungseinrichtung (300 2) einen zweiten Anschlusskanal, der mit dem ersten Kanal (270 1) oder dem zweiten Kanal (270 2) verbunden wird, mit einem zweiten Anschluss (372 2, 382 2) zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfasst, – die zweite Verbindungseinrichtung (300 2) einen dritten Anschlusskanal, der mit dem dritten Kanal (275 1) oder dem vierten Kanal (275 2) verbunden wird, mit einem dritten Anschluss (376 2, 386 2) zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfasst, – der Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) eine erste Anschlusseinrichtung (600 1) umfasst, die einen vierten Anschlusskanal (670 1, 675 1), der mit dem ersten Kanal (270 1) und dem dritten Kanal (275 1) verbunden wird, mit einem vierten Anschluss (672 1) zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfasst, – der Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) eine zweite Anschlusseinrichtung (600 2) umfasst, die einen fünften Anschlusskanal (670 2, 675 2), der mit dem zweiten Kanal (270 2) und dem vierten Kanal (275 2) verbunden wird, mit einem fünften Anschluss (672 2) zum Zufluss oder Abfluss des Temperiermittels umfasst, oder – der Modulträger (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) Dichtungen zum Abdichten eines Kreislaufs des Temperiermittels umfasst.
  20. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, weiterhin umfassend: – Bereitstellen einer Bodenplatte (500), wobei: – die erste Verbindungseinrichtung (300 1) und die zweite Verbindungseinrichtung (300 2) derart mit der Bodenplatte (500) verbunden werden, dass die Bodenplatte (500) zwischen der ersten Trägereinrichtung (200 1) und der zweiten Trägereinrichtung (200 2) angeordnet wird.
  21. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, wobei: – die erste Trägereinrichtung (200 1), die zweite Trägereinrichtung (200 2), die erste Verbindungseinrichtung (300 1) oder die zweite Verbindungseinrichtung (300 2) Befestigungseinrichtungen (205 1, 305 1) oder Befestigungslöcher zum Befestigen des Modulträgers (20; 20'; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 92; 94) umfassen.
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