DE102014207950A1

DE102014207950A1 - Battery and method of manufacturing a battery

Info

Publication number: DE102014207950A1
Application number: DE102014207950.0A
Authority: DE
Inventors: Christoph Klaus; Johannes Thannheuser
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-04-28
Filing date: 2014-04-28
Publication date: 2015-10-29

Abstract

Batterie (200) mit einem Zellenstapel (202) und einer Spanneinrichtung zum Verspannen des Zellenstapels (202), bei dem die Spanneinrichtung ein erstes Spannteil (204) mit einem ersten Druckplattenabschnitt und einem ersten Zugabschnitt und ein zweites Spannteil (206) mit einem zweiten Druckplattenabschnitt und einem zweiten Zugabschnitt aufweist, wobei der erste Druckplattenabschnitt und der erste Zugabschnitt miteinander und der zweite Druckplattenabschnitt und der zweite Zugabschnitt miteinander vorgefügt und das erste Spannteil (204) und das zweite Spannteil (206) miteinander endgefügt sind, um die Batterie (200) baulich und/oder funktional zu verbessern, und Verfahren um Herstellen einer derartigen Batterie (200).A battery (200) having a cell stack (202) and a clamping device for clamping the cell stack (202), wherein the clamping device comprises a first clamping member (204) having a first pressure plate portion and a first tensile portion and a second clamping portion (206) having a second pressure plate portion and a second tensile portion, wherein the first pressure plate portion and the first tensile portion are pre-joined together and the second pressure plate portion and the second tensile portion, and the first tension member (204) and the second tension member (206) are abutted together to construct the battery (200) and / or functionally improving, and methods of manufacturing such a battery (200).

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einem Zellenstapel und einer Spanneinrichtung zum Verspannen des Zellenstapels. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Batterie.The invention relates to a battery with a cell stack and a clamping device for clamping the cell stack. Moreover, the invention relates to a method for producing such a battery.

Aus der WO 2011/116805 A1 ist eine Batterie bekannt mit einem Zellenstapel aus einer Vielzahl von im Wesentlichen flach ausgebildeten Batterieeinzelzellen und mit einem Batteriegehäuse, wobei die Batterieeinzelzellen über Spanneinrichtungen zu dem Zellenstapel verspannt sind, und wobei die Spanneinrichtungen den Zellenstapel zumindest an einem Teil des Batteriegehäuses fixieren, bei der die Spanneinrichtungen elektrisch gegenüber dem Zellenstapel isoliert ausgeführt sind.From the WO 2011/116805 A1 a battery is known comprising a cell stack of a plurality of substantially flat battery cells and a battery housing, wherein the battery cells are clamped to the cell stack via clamping devices, and wherein the clamping devices fix the cell stack at least on a part of the battery housing, in which the clamping devices are executed electrically isolated from the cell stack.

Aus der DE 10 2009 035 482 A1 ist eine Batterie bekannt mit einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen, welche in Flachbauweise ausgebildet sind, und welche zwischen zwei Endplatten zu einem Zellenstapel verspannt sind, bei der Mittel vorgesehen sind, welche den Zellenstapel in Stapelrichtung einer Druckbelastung aussetzen.From the DE 10 2009 035 482 A1 a battery is known with a plurality of battery cells, which are formed in a flat construction, and which are braced between two end plates to form a cell stack, are provided in the means which expose the cell stack in the stacking direction of a compressive load.

Aus der DE 10 2010 046 529 A1 ist ein viereckiges Rahmensystem bekannt zur Aufnahme wenigstens einer Batteriezelle, aufweisend eine erste und eine zweite Druckplatte, die zwei sich gegenüberliegende Seiten des Rahmensystems bilden, aufweisend ein erstes und zweites Seitenteil, die die zwischen den beiden Druckplatten befindlichen weiteren zwei Seiten des Rahmensystems bilden, wobei die jeweiligen Seitenteile im Bereich der Ecken des Rahmensystems an den Druckplatten befestigt sind, bei dem an den den Druckplatten zugewandten Enden jedes Seitenteils Laschen angekantet sind, die die Druckplatten formschlüssig hintergreifen, sodass die Laschen an den jeweiligen, dem Inneren des Rahmensystems abgewandten, Druckplattenseiten der Druckplatten anliegen, und dass die Laschen an den jeweiligen Druckplatten kraft- und/oder formschlüssig befestigt sind.From the DE 10 2010 046 529 A1 a square frame system is known for receiving at least one battery cell comprising a first and a second pressure plate, which form two opposite sides of the frame system, comprising a first and second side part which form the further two sides of the frame system between the two pressure plates the respective side parts in the region of the corners of the frame system are fastened to the pressure plates, in which tabs are bent on the pressure plates facing the ends of each side part, which engage behind the pressure plates form fit, so that the tabs facing away from the respective, the interior of the frame system, pressure plate sides Abut pressure plates, and that the tabs are fixed to the respective pressure plates non-positively and / or positively.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Batterie baulich und/oder funktional zu verbessern. Insbesondere soll eine Teileanzahl reduziert sein.The invention has for its object to improve an initially mentioned battery structurally and / or functionally. In particular, a number of parts should be reduced.

Insbesondere soll ein Entfall zusätzlicher Kunststoffbauteile zur Isolation ermöglicht sein. Insbesondere soll ein Herstellungsaufwand reduziert sein. Insbesondere soll ein Entfall eines Laserschweißprozesses ermöglicht sein. Insbesondere soll eine Taktzeit verkürzt sein. Insbesondere soll eine Anzahl von Fügestellen reduziert sein. Außerdem soll ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Batterie mit einem Zellenstapel und einer Spanneinrichtung zum Verspannen des Zellenstapels bereitgestellt werden.In particular, a removal of additional plastic components for isolation should be possible. In particular, a production cost should be reduced. In particular, it should be possible to omit a laser welding process. In particular, a cycle time should be shortened. In particular, a number of joints should be reduced. In addition, an improved method for producing a battery with a cell stack and a clamping device for clamping the cell stack is to be provided.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Batterie mit einem Zellenstapel und einer Spanneinrichtung zum Verspannen des Zellenstapels, bei der die Spanneinrichtung ein erstes Spannteil mit einem ersten Druckplattenabschnitt und einem ersten Zugabschnitt und ein zweites Spannteil mit einem zweiten Druckplattenabschnitt und einem zweiten Zugabschnitt aufweist, wobei der erste Druckplattenabschnitt und der erste Zugabschnitt miteinander und der zweite Druckplattenabschnitt und der zweite Zugabschnitt miteinander vorgefügt und das erste Spannteil und das zweite Spannteil miteinander endgefügt sind.The object is achieved with a battery having a cell stack and a clamping device for clamping the cell stack, in which the clamping device has a first clamping part with a first pressure plate section and a first tensile section and a second clamping section with a second pressure plate section and a second tensile section, wherein the first Printing plate portion and the first tensile portion with each other and the second pressure plate portion and the second Zugabschnitt pre-joined and the first clamping part and the second clamping part are end-to-each other.

Die Batterie kann eine Transaktionsbatterie sein. Die Batterie kann als Energiespeicher zum Antrieb von Elektrofahrzeugen dienen. In der Batterie können Zellen oder Blöcke zusammengeschaltet sein. Der Zellstapel kann mehrere Zellen aufweisen. Die Zellen können Akkumulatorenzellen oder Sekundärzellen sein. Die Zellen können prismatische Zellen sein. Die Zellen können jeweils eine plattenförmige Elektrodenanordnung aufweisen. Die Spanneinrichtung kann dazu dienen, den Zellstapel entlang seiner Stapelachse zu verspannen.The battery can be a transaction battery. The battery can serve as energy storage for driving electric vehicles. In the battery cells or blocks can be interconnected. The cell stack can have multiple cells. The cells may be accumulator cells or secondary cells. The cells can be prismatic cells. The cells may each have a plate-shaped electrode arrangement. The tensioning device can serve to clamp the cell stack along its stacking axis.

Der erste Zugabschnitt kann eine bandartige Form mit einem ersten Endabschnitt, einem Mittelabschnitt und einem zweiten Endabschnitt aufweisen. Der erste Druckplattenabschnitt kann an dem ersten Endabschnitt des ersten Zugabschnitts angeordnet sein. Der erste Endabschnitt und der Mittelabschnitt des ersten Zugabschnitts können zueinander zumindest annähernd rechtwinklig angeordnet sein. Der erste Endabschnitt und der Mittelabschnitt können des ersten Zugabschnitts eine L-artige Form bilden. Der zweite Zugabschnitt kann eine bandartige Form mit einem ersten Endabschnitt, einem Mittelabschnitt und einem zweiten Endabschnitt aufweisen. Der zweite Druckplattenabschnitt kann an dem ersten Endabschnitt des zweiten Zugabschnitts angeordnet sein. Der erste Endabschnitt und der Mittelabschnitt des zweiten Zugabschnitts können zueinander zumindest annähernd rechtwinklig angeordnet sein. Der erste Endabschnitt und der Mittelabschnitt des zweiten Zugabschnitts können eine L-artige Form bilden.The first pulling portion may have a band-like shape with a first end portion, a middle portion, and a second end portion. The first pressure plate portion may be disposed at the first end portion of the first tensile portion. The first end portion and the middle portion of the first tensile portion may be arranged at least approximately at right angles to each other. The first end portion and the middle portion may form an L-like shape of the first tensile portion. The second pulling portion may have a band-like shape with a first end portion, a middle portion, and a second end portion. The second pressure plate portion may be disposed at the first end portion of the second tensile portion. The first end section and the middle section of the second pulling section can be arranged at least approximately at right angles to one another. The first end portion and the middle portion of the second tensile portion may form an L-like shape.

Die Druckplattenabschnitte können den Zellenstapel in Erstreckungsrichtung der Stapelachse einfassen. Das erste Spannteil und das zweite Spannteil können zum Verspannen des Zellenstapels jeweils gegenläufig ineinandergreifend angeordnet sein. Der erste Endabschnitt des ersten Zugabschnitts kann den zweiten Druckplattenabschnitt umgreifen, Der erste Endabschnitt des zweiten Zugabschnitts kann den ersten Druckplattenabschnitt umgreifen. Der erste Zugabschnitt kann eine U-artige Form aufweisen. Der erste Zugabschnitt kann den Zellenstapel und die Druckplattenabschnitte umgreifen. Der zweite Zugabschnitt kann den Zellenstapel und die Druckplattenabschnitte umgreifen. Das erste Spannteil und das zweite Spannteil können Gleichteile sein.The pressure plate sections can surround the cell stack in the extension direction of the stack axis. The first clamping part and the second clamping part can be arranged in each case in opposite directions interlocking for clamping the cell stack. The first end portion of the first tensile portion may surround the second pressure plate portion. The first end portion of the second tensile portion may engage around the first pressure plate portion. The first train section may be a U-like Have shape. The first pull section can embrace the cell stack and the pressure plate sections. The second pulling section can embrace the cell stack and the printing plate sections. The first clamping part and the second clamping part can be identical parts.

Der erste Zugabschnitt und der zweite Zugabschnitt können jeweils zumindest im Wesentlichen aus einem Faserverbundwerkstoff bestehen. Der erste Zugabschnitt und der zweite Zugabschnitt können jeweils zumindest im Wesentlichen aus einem Faserverbundwerkstoff mit einem thermoplastischen Matrix-Material und unidirektionalen Glasfasern bestehen. Die Glasfasern können sich zumindest im Wesentlichen in Richtung einer Zugbelastung der Zugabschnitte erstrecken. Der erste Zugabschnitt und der zweite Zugabschnitt können jeweils durch Erwärmen plastisch umformbar sein. Der erste Druckplattenabschnitt und der zweite Druckplattenabschnitt können jeweils zumindest im Wesentlichen aus einem Kunststoffmaterial bestehen. Der erste Druckplattenabschnitt und der zweite Druckplattenabschnitt können jeweils zumindest im Wesentlichen aus einem spritzgießbaren Material bestehen.The first tensile portion and the second tensile portion may each consist at least substantially of a fiber composite material. The first tensile portion and the second tensile portion may each consist at least substantially of a fiber composite material with a thermoplastic matrix material and unidirectional glass fibers. The glass fibers may extend at least substantially in the direction of a tensile load of the tensile sections. The first tensile portion and the second tensile portion may each be plastically deformable by heating. The first pressure plate portion and the second pressure plate portion may each consist at least substantially of a plastic material. The first pressure plate portion and the second pressure plate portion may each consist at least substantially of an injection-moldable material.

Der erste Druckplattenabschnitt und der erste Zugabschnitt können miteinander form- und/oder stoffschlüssig verbunden sein. Der erste Druckplattenabschnitt und der erste Zugabschnitt können miteinander zumindest im Wesentlichen stoffschlüssig verbunden sein. Der zweite Druckplattenabschnitt und der zweite Zugabschnitt können miteinander form- und/oder stoffschlüssig verbunden sein. Der zweite Druckplattenabschnitt und der zweite Zugabschnitt können miteinander zumindest im Wesentlichen stoffschlüssig verbunden sein. Der erste Druckplattenabschnitt und der erste Zugabschnitt können miteinander und der zweite Druckplattenabschnitt und der zweite Zugabschnitt können miteinander verschweißt oder verklebt sein.The first pressure plate portion and the first tensile portion may be positively and / or materially connected to each other. The first pressure plate portion and the first tensile portion may be connected to each other at least substantially cohesively. The second pressure plate portion and the second tension portion may be positively and / or cohesively connected to each other. The second pressure plate portion and the second tension portion may be connected to each other at least substantially cohesively. The first pressure plate portion and the first tensile portion may be welded together and the second pressure plate portion and the second tensile portion may be welded or bonded together.

Das erste Spannteil und das zweite Spannteil können miteinander zumindest im Wesentlichen form- und/oder stoffschlüssig verbunden sein. Dabei kann eine formschlüssige Verbindung zur Entlastung einer stoffschlüssigen Verbindung dienen.The first clamping part and the second clamping part may be connected to each other at least substantially positively and / or cohesively. In this case, a positive connection can serve to relieve a cohesive connection.

Außerdem wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst mit einem Verfahren zum Herstellen einer derartigen Batterie, wobei zunächst der erste Druckplattenabschnitt und der erste Zugabschnitt miteinander und der zweite Druckplattenabschnitt und der zweite Zugabschnitt miteinander vorgefügt werden, um ein L-förmiges erstes Spannteil und ein L-förmiges zweites Spannteil herzustellen.In addition, the object underlying the invention is achieved with a method for producing such a battery, wherein first the first pressure plate section and the first tension section together and the second pressure plate section and the second tension section are prefixed together to form an L-shaped first clamping section and an L-shaped first clamping section. to produce shaped second clamping part.

Zum Herzustellen der Spannteile können jeweils ein Druckplattenabschnitt und ein zugehöriger Zugabschnitt miteinander verschweißt oder verklebt werden. Zum Herzustellen der Spannteile kann jeweils ein Schenkel eines L-förmigen Zugabschnitts mit einem Kunststoffmaterial hinterspritzt werden, um einen Druckplattenabschnitt zu bilden.To produce the clamping parts, in each case one pressure plate section and an associated pulling section can be welded or glued together. In order to produce the clamping parts, one leg of an L-shaped pulling section can in each case be back-injected with a plastic material in order to form a pressure plate section.

Nachfolgend kann der Zellenstapel durch Endfügen des ersten Spannteils und des zweiten Spannteils miteinander verspannt werden. Zum Endfügen können jeweils die Spannteile gegenläufig ineinandergreifend angeordnet und freie Endabschnitte der L-förmigen Zugabschnitte umgeformt werden. Nach dem Umformen können die Spannteile jeweils eine U-artige Form aufweisen.Subsequently, the cell stack can be clamped together by inserting the first clamping part and the second clamping part. For Endfügen each of the clamping parts can be arranged in opposite directions interlocking and free end portions of the L-shaped tensile sections are formed. After forming, the clamping parts can each have a U-like shape.

Zum Umformen können jeweils die L-förmigen Zugabschnitte in einem Umformabschnitt erwärmt werden. Die Zugabschnitte können jeweils mithilfe eines Heizstrahlers und/oder eines Heizbands erwärmt werden. Zum Endfügen kann jeweils ein umgeformter freier Endabschnitt eines L-förmigen Zugabschnitts mit einem einem Druckplattenabschnitt zugeordneten Endabschnitt des anderen L-förmigen Zugabschnitts verbunden, beispielsweise verschweißt oder verklebt, werden.For forming in each case the L-shaped tensile sections can be heated in a forming section. The train sections can each be heated by means of a radiant heater and / or a heater band. For final joining, in each case a deformed free end section of an L-shaped tension section can be connected, for example welded or glued, to an end section of the other L-shaped tension section assigned to a pressure plate section.

Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Verfahren für das Verpressen von Batteriezellen in L-Analogie. Ein Verspannrahmen kann anstelle separater Druckplatten- und Zugankerbauteile zwei Gleichteile aufweisen, bei denen Zuganker und Druckplatte vorgefügt sind. Vorerst kann jeweils eine Druckplatte mit einem U D-Tape (unidirektional verstärktes Fasertape mit thermoplastischer Matrix, vorzugsweise Glasfasern oder Kohlenstofffasern) zu einem „L” zusammengefügt werden. Dies kann durch eine konventionelle Fügetechnik wie Schweißen oder Kleben realisiert werden oder schon bereits bei einer Druckplattenherstellung integriert sein, z. B. Einlegen und anschließendes Hinterspritzen der U D-Tapes mit Kunststoffdruckplattenmaterial. Anschließend können die Batteriezellen mit den beiden L-Komponenten verpresst und diagonal gegenüber zusammengefügt werden. Vor einem Biegen des U D-Tapes um die Ecke kann eine Erwärmung der vorgesehenen Stelle stattfinden. Dies kann durch einen Heizstrahler und ein Heizband erfolgen. Als Fügetechnik ist Schweißen oder Kleben denkbar.In summary, and in other words, the invention thus provides, inter alia, a method for pressing battery cells into L analogy. A bracing frame may have two identical parts instead of separate pressure plate and Zugankerbauteile where tie rod and pressure plate are vorges. For the time being, in each case a printing plate with a U D-tape (unidirectionally reinforced fiber tape with a thermoplastic matrix, preferably glass fibers or carbon fibers) can be joined together to form an "L". This can be realized by a conventional joining technique such as welding or gluing or already integrated in a printing plate production, z. B. Insertion and subsequent back injection of the U D-tapes with plastic pressure plate material. Subsequently, the battery cells can be pressed with the two L-components and assembled diagonally opposite. Before bending the U-D tape around the corner, a warming of the intended place may take place. This can be done by a radiant heater and a heating tape. Welding or gluing is conceivable as a joining technique.

Mit „kann” sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.By "may" in particular optional features of the invention are referred to. Accordingly, there is an embodiment of the invention each having the respective feature or features.

Mit der Erfindung ist eine Teileanzahl reduziert. Ein Entfall zusätzlicher Kunststoffbauteile zur Isolation ist ermöglicht. Ein Herstellungsaufwand ist reduziert. Ein Entfall eines Laserschweißprozesses ist ermöglicht. Eine Taktzeit ist verkürzt. Eine Anzahl von Fügestellen ist reduziert.With the invention, a number of parts is reduced. An elimination of additional plastic components for insulation is possible. A manufacturing effort is reduced. An omission of a laser welding process is possible. A tact time is shortened. A number of joints is reduced.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to figures. From this description, further features and advantages. Concrete features of this embodiment may represent general features of the invention. Features associated with other features of this embodiment may also represent individual features of the invention.

Es zeigen schematisch und beispielhaft:They show schematically and by way of example:

1 ein Spannteil einer Spanneinrichtung zum Verspannen eines Zellenstapels einer Batterie und 1 a clamping part of a clamping device for clamping a cell stack of a battery and

2 eine Herstellung einer Batterie mit einem Zellenstapel und einer Spanneinrichtung zum Verspannen des Zellenstapels. 2 a production of a battery with a cell stack and a clamping device for clamping the cell stack.

1 zeigt ein Spannteil 100 einer Spanneinrichtung zum Verspannen eines Zellenstapels. Das Spannteil 100 weist einen Druckplattenabschnitt 102 und einen Zugabschnitt 104 auf. 1 shows a clamping part 100 a clamping device for clamping a cell stack. The clamping part 100 has a pressure plate section 102 and a train section 104 on.

Der Zugabschnitt 104 weist eine L-artige Form mit einem ersten Schenkel 106 und einem zweiten Schenkel 108 auf. Der zweite Schenkel 108 weist eine mehrfache Länge des ersten Schenkels 106 auf. Der Zugabschnitt 104 weist einen ersten Endabschnitt 110, einen Mittelabschnitt 112 und einen zweiten Endabschnitt 114 auf. Der erste Endabschnitt 110 bildet den ersten Schenkel 106. Der Mittelabschnitt 112 und der zweite Endabschnitt 114 bilden den zweiten Schenkel 108. Der erste Endabschnitt 110 und der zweite Endabschnitt 114 weisen in etwa gleiche Längen auf. Der Mittelabschnitt 112 weist eine größere Länge als die Endabschnitte 110, 114 auf. Zwischen dem Mittelabschnitt 112 und dem zweiten Endabschnitt 114 ist ein Umformabschnitt 116 vorgesehen. Der Zugabschnitt 104 kann an dem Umformabschnitt 116 umgeformt werden, sodass der nach dem Umformen der Mittelabschnitt 112 und der zweite Endabschnitt 114 zueinander L-förmig angeordnet sind und der Zugabschnitt 104 eine U-artige Form aufweist. Der Zugabschnitt 104 besteht aus einem U D-Tape, einem unidirektional verstärkten Glasfasertape mit thermoplastischer Matrix. Die Glasfasern erstrecken sich in Längsrichtung des Zugabschnitts 104.The train section 104 has an L-like shape with a first leg 106 and a second leg 108 on. The second leg 108 has a multiple length of the first leg 106 on. The train section 104 has a first end portion 110 , a middle section 112 and a second end portion 114 on. The first end section 110 forms the first leg 106 , The middle section 112 and the second end portion 114 form the second leg 108 , The first end section 110 and the second end portion 114 have approximately the same lengths. The middle section 112 has a greater length than the end sections 110 . 114 on. Between the middle section 112 and the second end portion 114 is a forming section 116 intended. The train section 104 can at the forming section 116 be reshaped, so that after forming the middle section 112 and the second end portion 114 are arranged L-shaped to each other and the train section 104 has a U-like shape. The train section 104 consists of a U D-tape, a unidirectionally reinforced glass fiber tape with a thermoplastic matrix. The glass fibers extend in the longitudinal direction of the tensile section 104 ,

Der Druckplattenabschnitt 102 ist an innenseitig an dem ersten Endabschnitt 110 angeordnet und mit dem Zugabschnitt 104 fest verbunden. Beispielsweise sind der Zugabschnitt 104 und der Druckplattenabschnitt 102 miteinander verschweißt oder verklebt. Beispielsweise ist der Druckplattenabschnitt durch Hinterspritzen des Zugabschnitts 104 hergestellt. Der Druckplattenabschnitt 102 besteht aus einem insbesondere thermoplastischen Kunststoffmaterial.The printing plate section 102 is on the inside at the first end portion 110 arranged and with the train section 104 firmly connected. For example, the train section 104 and the printing plate section 102 welded or glued together. For example, the pressure plate section is by injection molding the Zugabschnitts 104 produced. The printing plate section 102 consists of a particular thermoplastic plastic material.

Das Spannteil 100 dient zur Verbindung mit einem identischen Spannteil, um eine Spanneinrichtung zum Verspannen eines Zellenstapels herzustellen. Zum Herstellen der Spanneinrichtung werden zunächst zwei Spannteile, wie 100, an einem Zellenstapel gegenläufig ineinanderg reifend angeordnet, sodass die Druckplattenabschnitte, wie 102, einander entsprechend der Länge der Mittelabschnitte, wie 112, bzw. entsprechend einer Höhe des Zellenstapels beabstandet gegenüberliegen und den Zellenstapel einfassen. Nachfolgend werden die zweiten Endabschnitte, wie 114, an den Umformabschnitten, wie 116, plastisch umgebogen, sodass die zweiten Endabschnitte 114 an den ersten Endabschnitten 110 zur Anlage kommen. Alternativ kann das Umformen der zweiten Endabschnitte 114 auch schon in einem Urform-/Herstellprozess des Spannteils 100 erfolgen, um einen Montageprozess einer Batterie zu erleichtern. Abschließend werden die ersten Endabschnitten 110 und die zweiten Endabschnitte 114 miteinander fest verbunden, beispielsweise verschweißt oder verklebt und damit die Spannteile 100 miteinander fest verbunden, wobei nur zwei Verbindungen hergestellt werden müssen.The clamping part 100 serves to connect to an identical clamping member to produce a clamping device for clamping a cell stack. To produce the clamping device are initially two clamping parts, such as 100 arranged in countercurrent to a cell stack maturing, so that the pressure plate sections, such as 102 , according to the length of the middle sections, like 112 , or spaced apart according to a height of the cell stack and border the cell stack. Hereinafter, the second end portions, such as 114 , at the forming sections, such as 116 , plastically bent so that the second end sections 114 at the first end portions 110 come to the plant. Alternatively, the forming of the second end portions 114 even in a prototyping / manufacturing process of the clamping part 100 done to facilitate a mounting process of a battery. Finally, the first end sections 110 and the second end portions 114 firmly connected to each other, for example, welded or glued and thus the clamping parts 100 firmly connected to each other, with only two connections must be made.

2 zeigt eine Herstellung einer Batterie 200 mit einem Zellenstapel 202 und einer Spanneinrichtung zum Verspannen des Zellenstapels 202. Die Spanneinrichtung weist zwei Spannteile 204, 206, wie Spannteil 100 gemäß 1, auf. 2 shows a production of a battery 200 with a cell stack 202 and a tensioning device for clamping the cell stack 202 , The clamping device has two clamping parts 204 . 206 , like clamping part 100 according to 1 , on.

Nach gegenläufig ineinandergreifender Anordnung der Spannteile 204, 206 an dem Zellenstapel 202 werden die Spannteile 204, 206 mithilfe einer Vorrichtung an zwei Verbindungsstellen miteinander fest verbunden. Die Vorrichtung weist für jede der Verbindungsstellen ein gleichartiges Vorrichtungsmodul 208 auf. Vorliegend wird die Herstellung exemplarisch anhand eines der Vorrichtungsmodule beschrieben.After opposite interlocking arrangement of the clamping parts 204 . 206 at the cell stack 202 become the clamping parts 204 . 206 by means of a device at two connection points firmly connected. The device has a similar device module for each of the joints 208 on. In the present case, the production will be described by way of example with reference to one of the device modules.

Das Vorrichtungsmodul 208 weist einen Gegenhalter 210, ein Heizband 212, eine Walze 214 und einen Heizstrahler 216 auf. Der Prozess kann mithilfe eines Heizbands und/oder eines Heizstrahlers und/oder jeder beliebigen Wärmequelle durchgeführt werden. Zum Verbinden der Spannteile 204, 206 wird das Vorrichtungsmodul 208 in Pfeilrichtung a bewegt. Dabei wird mithilfe des Heizbands 212 und des Heizstrahlers 216 zunächst der Umformabschnitt erhitzt, sodass der Zugabschnitt durch Vorschubbewegung des Vorrichtungsmoduls 208 entlang der Walze 214 plastisch umgeformt werden kann. Nachfolgend wird mithilfe des Heizbands 212 und des Heizstrahlers 216 auch der zweite Endabschnitt des Zugabschnitts sukzessive erhitzt und mithilfe der Walze 214 angedrückt, wobei der Gegenhalter 210 eine Anlage des zweiten Endabschnitts nach und nach frei gibt. Der Gegenhalter 210 weist eine keilartige Form auf, um ein einwandfreies Anlegen zu unterstützen. Im Übrigen wird ergänzend auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.The device module 208 has a counterhold 210 , a heating tape 212 , a roller 214 and a radiant heater 216 on. The process can be performed by means of a heating band and / or a radiant heater and / or any heat source. For connecting the clamping parts 204 . 206 becomes the device module 208 moved in the direction of arrow a. This is done by means of the heating band 212 and the radiant heater 216 first heated the forming section, so that the pulling section by advancing movement of the device module 208 along the roller 214 can be plastically transformed. Below is using the heater band 212 and the radiant heater 216 also the second end of the Train section gradually heated and using the roller 214 pressed down, the counterholder 210 a plant of the second end gradually releases. The counterpart 210 has a wedge-like shape to aid in proper application. Incidentally, in addition to 1 and the related description.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: Spannteiltensioning part
102102: DruckplattenabschnittDie section
104104: Zugabschnitttension section
106106: erster Schenkelfirst leg
108108: zweiter Schenkelsecond leg
110110: erster Endabschnittfirst end section
112112: Mittelabschnittmidsection
114114: zweiter Endabschnittsecond end section
116116: Umformabschnittforming section
200200: Batteriebattery
202202: Zellenstapelcell stack
204204: Spannteiltensioning part
206206: Spannteiltensioning part
208208: Vorrichtungsmoduldevice module
210210: Gegenhalterbackstop
212212: Heizbandheating tape
214214: Walzeroller
216216: Heizstrahlerheater

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2011/116805 A1 [0002]
DE 102009035482 A1 [0003]
DE 102010046529 A1 [0004]

Claims

Battery ( 200 ) with a cell stack ( 202 ) and a clamping device for clamping the cell stack ( 202 ), characterized in that the clamping device comprises a first clamping part ( 100 . 204 ) with a first pressure plate section ( 102 ) and a first train section ( 104 ) and a second clamping part ( 206 ) having a second pressure plate portion and a second tensile portion, wherein the first pressure plate portion ( 102 ) and the first train section ( 104 ) and the second pressure plate section and the second tension section are pre-joined together and the first clamping section (FIG. 100 . 204 ) and the second clamping part ( 206 ) are endged with each other.

Battery ( 200 ) according to claim 1, characterized in that the first ( 100 . 204 ) Clamping part and the second clamping part ( 206 ) Are the same parts.

Battery ( 200 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first clamping part ( 100 . 204 ) and the second clamping part ( 206 ) for clamping the cell stack ( 202 ) are each arranged in opposite directions interlocking.

Battery ( 200 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first traction section ( 104 ) and the second tensile portion each at least substantially of a fiber composite material. consist.

Battery ( 200 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first traction section ( 104 ) and the second tensile portion each consist at least substantially of a fiber composite material with a thermoplastic matrix material and unidirectional glass fibers.

Battery ( 200 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first pressure plate section ( 102 ) and the second pressure plate portion each consist at least substantially of a plastic material.

Battery ( 200 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first pressure plate section ( 102 ) and the first train section ( 104 ) and the second pressure plate portion and the second tension portion are positively and / or cohesively connected.

Battery ( 200 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first clamping part ( 100 . 204 ) and the second clamping part ( 206 ) are positively and / or cohesively connected.

Method for producing a battery ( 200 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that first the first pressure plate section ( 102 ) and the first train section ( 104 ) and the second pressure plate portion and the second tension portion are pre-joined together to form an L-shaped first tension member (10). 100 . 204 ) and an L-shaped second clamping part ( 206 ).

A method according to claim 9, characterized in that for the manufacture of the clamping parts ( 100 . 204 . 206 ) each a pressure plate section ( 102 ) and an associated train section ( 104 ) are welded or glued together.

A method according to claim 9, characterized in that for the manufacture of the clamping parts ( 100 . 204 . 206 ) one leg each ( 110 ) of an L-shaped train section ( 104 ) is back-injected with a plastic material to a pressure plate section ( 102 ) to build.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that subsequently the cell stack ( 202 ) by attaching the first clamping part ( 100 . 204 ) and the second clamping part ( 206 ) is clamped together.

A method according to claim 12, characterized in that for the final joining in each case the clamping parts ( 100 . 204 . 206 ) arranged in opposite directions and free end sections ( 114 ) of the L-shaped tensile sections ( 104 ) are transformed.

A method according to claim 13, characterized in that for forming in each case the L-shaped tensile sections ( 104 ) in a forming section ( 116 ) are heated.

Method according to at least one of claims 13-14, characterized in that, for the final joining, in each case a deformed free end section ( 114 ) of an L-shaped train section ( 104 ) is connected to a pressure plate portion associated end portion of the other L-shaped Zugabschnitts.