DE102014217160A1 - Battery module system for a motor vehicle - Google Patents

Battery module system for a motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102014217160A1
DE102014217160A1 DE102014217160.1A DE102014217160A DE102014217160A1 DE 102014217160 A1 DE102014217160 A1 DE 102014217160A1 DE 102014217160 A DE102014217160 A DE 102014217160A DE 102014217160 A1 DE102014217160 A1 DE 102014217160A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cooling plate
battery cells
module system
battery module
band
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014217160.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Azarnoush Hosseinmardi
Johannes Maximilian Nipper
David Deska
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102014217160.1A priority Critical patent/DE102014217160A1/en
Publication of DE102014217160A1 publication Critical patent/DE102014217160A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

Die Erfindung betrifft Batteriemodulsystem für ein Kraftfahrzeug umfassend mindestens zwei Batteriezellen (30, 48, 62), und eine Kühlplatte (28, 50, 54, 64) zur Kühlung der Batteriezellen (30, 48, 62), wobei die Batteriezellen (30, 48, 62) auf der Kühlplatte (28, 50, 54, 64) angeordnet sind, wobei mindestens ein Band (34, 36, 46, 72, 74) die Batteriezellen (30, 48, 62) und die Kühlplatte (28, 50, 54, 64) umspannt. Durch das Umspannen der Batteriezellen (30, 48, 62) und der Kühlplatte (28, 50, 54, 64) mit mindestens einem Band (34, 36, 46, 72, 74) kann ein Batteriemodulsystem mit guten Eigenschaften und einer kompakten Ausgestaltung mit einer guten zuverlässigen Funktion zur Verfügung gestellt werden.The invention relates to a battery module system for a motor vehicle comprising at least two battery cells (30, 48, 62), and a cooling plate (28, 50, 54, 64) for cooling the battery cells (30, 48, 62), wherein the battery cells (30, 48 , 62) are arranged on the cooling plate (28, 50, 54, 64), wherein at least one band (34, 36, 46, 72, 74), the battery cells (30, 48, 62) and the cooling plate (28, 50, 54, 64). By re-clamping the battery cells (30, 48, 62) and the cooling plate (28, 50, 54, 64) with at least one band (34, 36, 46, 72, 74) can be a battery module system with good properties and a compact design with a good reliable function will be provided.

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriemodulsystem für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a battery module system for a motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Ein Batteriemodulsystem für ein Kraftfahrzeug umfasst mehrere Batteriezellen, welche mit Hilfe eines Rahmens und einer Anpressplatte auf eine Kühlplatte geschraubt werden. Die Anbindung an die Kühlplatte ist wichtig für die thermische Anbindung der Batteriezellen. Jedoch benötigen der Rahmen und die Anpressplatte einen größeren Bauraum. Ferner ist eine Fertigung eines derartigen Moduls aufwendig.A battery module system for a motor vehicle comprises a plurality of battery cells, which are screwed by means of a frame and a pressure plate on a cooling plate. The connection to the cooling plate is important for the thermal connection of the battery cells. However, the frame and the pressure plate require a larger space. Furthermore, a production of such a module is expensive.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Batteriemodulsystem mit guten Eigenschaften und einer kompakten Ausgestaltung mit einer guten zuverlässigen Funktion zur Verfügung zu stellen.It is therefore an object of the invention to provide a battery module system with good properties and a compact design with a good reliable function.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch das Batteriemodulsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.The object is achieved according to the invention by the battery module system having the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims, which individually or in combination may constitute an aspect of the invention.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung betrifft ein Batteriemodulsystem für ein Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Batteriezellen, und einer Kühlplatte zur Kühlung der Batteriezellen, wobei die Batteriezellen auf der Kühlplatte angeordnet sind, wobei mindestens ein Band die Batteriezellen und die Kühlplatte umspannt.The invention relates to a battery module system for a motor vehicle having at least two battery cells, and a cooling plate for cooling the battery cells, wherein the battery cells are arranged on the cooling plate, wherein at least one band spans the battery cells and the cooling plate.

Auf diese Weise kann der Produktionsaufwand des Batteriemodulsystems vereinfacht werden. Es ist nicht mehr nötig einen aufwendigen Rahmen zu verwenden, um die Batteriezellen mit der Kühlplatte zu verbinden. Dadurch kann auch der Materialaufwand reduziert werden, da das Material für den Rahmen und die Schrauben nicht mehr benötigt wird. Ferner kann dadurch auch das Gewicht des Batteriemodulsystems reduziert werden. Weiterhin kann auch die Größe des Batteriemodulsystems verkleinert werden, da kein zusätzlicher Platz für den Rahmen mehr vorgehalten werden muss, stattdessen können die Batteriezellen zusammen den Abmessungen einer Auflagefläche der Kühlplatte entsprechen und werden einfach durch ein Umspannen mit mindestens einem Band auf der Kühlplatte befestigt. Dabei können die Batteriezellen entweder die Kühlplatte unmittelbar direkt kontaktieren oder aber eine elektrische Isolationsschicht aber thermisch leitfähige Schicht kann zwischen den Batteriezellen und der Kühlplatte angeordnet sein. Die Kühlplatte kann dabei aus einem Metall oder einem Kunststoff hergestellt sein. Weiterhin kann die Kühlplatte Kanäle für eine Kühlflüssigkeit aufweisen. In den Kanälen kann nicht nur eine Kühlflüssigkeit zum Kühlen der der Batteriezellen strömen, sondern es kann bei kalten Außentemperaturen auch eine Heizflüssigkeit durch die Kühlplatte strömen, um die Batteriezellen aufzuwärmen, wodurch schneller eine Betriebstemperatur des Batteriemodulsystems erreicht werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform können die Batteriezellen mit Hilfe eines Bandes erst zu einem Modul zusammengefasst werden bevor die Batteriezellen auf die Kühlplatte gesetzt werden und mit mindestens einem Band umspannt werden. Dadurch können auch mehrere Module auf einer Kühlplatte fixiert werden, wenn die Module nebeneinander auf der Kühlplatte angeordnet werden, wobei die Seitenflächen der Module sich berühren können.In this way, the production cost of the battery module system can be simplified. It is no longer necessary to use an elaborate frame to connect the battery cells to the cooling plate. As a result, the cost of materials can be reduced because the material for the frame and the screws is no longer needed. Furthermore, this can also reduce the weight of the battery module system. Furthermore, the size of the battery module system can be reduced, since no additional space for the frame must be provided more, instead, the battery cells together correspond to the dimensions of a bearing surface of the cooling plate and are simply secured by a strap with at least one band on the cooling plate. In this case, the battery cells can either directly contact the cooling plate directly or else an electrical insulation layer but a thermally conductive layer can be arranged between the battery cells and the cooling plate. The cooling plate can be made of a metal or a plastic. Furthermore, the cooling plate may have channels for a cooling liquid. In the channels not only a cooling liquid for cooling the battery cells can flow, but it can also flow at cold outside temperatures, a heating fluid through the cooling plate to warm up the battery cells, whereby an operating temperature of the battery module system can be achieved faster. In a preferred embodiment, the battery cells can first be combined with the aid of a band to form a module before the battery cells are placed on the cooling plate and are spanned with at least one band. As a result, several modules can be fixed on a cooling plate when the modules are arranged side by side on the cooling plate, wherein the side surfaces of the modules can touch.

Somit kann durch das Umspannen der Batteriezellen und der Kühlplatte mit mindestens einem Band ein Batteriemodulsystem mit guten Eigenschaften und einer kompakten Ausgestaltung mit einer guten zuverlässigen Funktion zur Verfügung gestellt werden.Thus, by recharging the battery cells and the cooling plate with at least one band, a battery module system having good characteristics and a compact configuration having a good reliable function can be provided.

In einer bevorzugten Ausführungsform umspannt mindestens ein erstes Band die Batteriezellen horizontal und/oder mindestens ein zweites Band die Batteriezellen und die Kühlplatte vertikal. Mit Hilfe eines horizontalen ersten Bandes kann sichergestellt werden, dass die Batteriezellen alle gleichmäßig angeordnet sind und nicht verrutschen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Batteriemodulsystem durch einen Transport oder während der Benutzung nicht seine Form ändert. Weiterhin kann durch das zweite Band sichergestellt werden, dass die Batteriezellen und die Kühlplatte fest miteinander verbunden sind. In einer besonderen Ausführungsform weisen die Batteriezellen an Ihrer der Kühlplatte abgewandten Seite mittig eine Aussparung auf, um das zweite Band aufzunehmen. Auf diese Weise kann ebenfalls eine Fixierung der Position Batteriezellen ermöglicht und gleichzeitig ein Verrutschen der Batteriezellen verhindert werden, so dass die Verwendung eines ersten Bandes vermieden werden kann. Mit Hilfe eines horizontalen ersten Bandes und/oder eines vertikalen zweiten Bandes kann eine gleichzeitige Fixierung der Batteriezellen auf der Kühlplatte ermöglicht werden. Dadurch kann die Produktion des Batteriemodulsystems vereinfacht werden.In a preferred embodiment, at least a first band spans the battery cells horizontally and / or at least a second band spans the battery cells and the cooling plate vertically. By means of a horizontal first band can be ensured that the battery cells are all arranged uniformly and do not slip. This can ensure that the battery module system does not change its shape during transportation or during use. Furthermore, it can be ensured by the second band that the battery cells and the cooling plate are firmly connected to each other. In a particular embodiment, the battery cells have on their side facing away from the cooling plate in the middle of a recess to receive the second band. In this way, a fixation of the position battery cells allows while slipping the battery cells are prevented, so that the use of a first band can be avoided. By means of a horizontal first band and / or a vertical second band, a simultaneous fixation of the battery cells can be made possible on the cooling plate. This can simplify the production of the battery module system.

Es ist bevorzugt, dass das Band aus einem Thermoplast, einem Metall, einem Elastomer oder aus einem Glasfaserwerkstoff hergestellt ist. Das Thermoplast kann beispielsweise PP oder PE sein. Das Metall kann beispielsweise Stahl sein, wobei das Band aus Metall beispielsweise gleichzeitig auch die Pole der Batteriezellen verbinden kann um eine Reihenschaltung zu ermöglichen. Die Auswahl des Materials des Bandes, die Anzahl der Bänder und die Breite der Bänder kann dabei in Abhängigkeit von dem Aufbau des Batteriemodulsystems und der Verwendung des Batteriemodulsystems erfolgen. Durch das entsprechende Material des Bandes kann sichergestellt werden, dass die Bänder die Batteriezellen auf der Kühlplatte befestigen um auf diese Weise ein Batteriemodulsystem mit guten Eigenschaften und einer kompakten Ausgestaltung mit einer guten zuverlässigen Funktion zur Verfügung zu stellen.It is preferred that the band is made of a thermoplastic, a metal, an elastomer or a glass fiber material. The thermoplastic may be, for example, PP or PE. The metal may for example be steel, wherein the band of metal, for example, at the same time connect the poles of the battery cells to allow a series connection. The choice of the material of the band, the number of bands and the Width of the bands can be carried out depending on the structure of the battery module system and the use of the battery module system. By the corresponding material of the band can be ensured that the bands attach the battery cells on the cooling plate so as to provide a battery module system with good properties and a compact design with a good reliable function.

Vorzugsweise ist das Band selbstklebend und/oder an seinen Enden verschweißt oder durch eine Verbindungsklammer geklammert. Damit sich das umspannende Band während der Benutzung des Batteriemodulsystems nicht löst, kann es auf unterschiedliche Weise befestigt werden. Weiterhin kann dadurch die Spannung aufrechterhalten werden um die Batteriezellen und die Kühlplatte fest zu verbinden und eine Fixierung der Batteriezellen zu ermöglichen. Insbesondere kann das Band auf der den Batteriezellen und der Kühlplatte zugewandten Seite mit einer selbstklebenden Schicht versehen sein, so dass eine weitere Behandlung der Enden des Bandes nach dem Umspannen nicht notwendig ist. Ein Verschweißen der Enden des Bandes nach dem Umspannen kann durch eine kurze örtliche Erhitzung erfolgen, wobei die Enden des Bandes dann miteinander verschmolzen werden. Weiterhin kann beim Schweißen auch ein Zusatzmittel verwendet werden, um die beiden Enden miteinander zu verbinden. Die Verbindungsklammer kann die Enden des Bandes zusammenklammern. Dabei kann die Verbindungsklammer aus einem Metall oder einem Kunstsoff hergestellt sein. Weiterhin kann eine Kombination der unterschiedlichen Befestigungsmöglichkeiten verwendet werden. Durch die unterschiedlichen Befestigungsmöglichkeiten kann sichergestellt werden, dass das Band nicht verrutscht oder sich löst. Preferably, the tape is self-adhering and / or welded at its ends or clamped by a connecting bracket. In order for the spanning band not to come loose during use of the battery module system, it can be fastened in different ways. Furthermore, the voltage can be maintained in order to firmly connect the battery cells and the cooling plate and to enable a fixation of the battery cells. In particular, the band may be provided on the side facing the battery cells and the cooling plate with a self-adhesive layer, so that a further treatment of the ends of the band after the re-clamping is not necessary. Welding of the ends of the tape after re-clamping may be accomplished by brief local heating, with the ends of the tape then fused together. Furthermore, during welding, an additive can be used to connect the two ends together. The connection clip can clamp the ends of the band together. In this case, the connection clip can be made of a metal or a Kunstsoff. Furthermore, a combination of different mounting options can be used. Due to the different mounting options can be ensured that the tape does not slip or dissolves.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Band zumindest teilweise eine Perforierung zur Bereitstellung von Entgasungsöffnungen für die Batteriezellen auf. Durch die Perforierung können Entgasungsöffnungen für die Entgasungsventile der Batteriezellen zur Verfügung gestellt werden. Dadurch kann die Sicherheit des Batteriemoduls gewährleistet werden, da in einem Fehlerfall die Entgasung der Batteriezellen nicht behindert wird.In a preferred embodiment, the second band has at least partially a perforation for the provision of vent openings for the battery cells. Through the perforation degassing openings for the degassing valves of the battery cells can be made available. As a result, the safety of the battery module can be ensured, as in a fault, the degassing of the battery cells is not hindered.

Es ist bevorzugt, dass das Batteriemodul an einer ersten Stirnseite eine erste Adapterplatte aufweist und/oder an einer der ersten Stirnseite gegenüberliegenden zweiten Stirnseite eine zweite Adapterplatte aufweist, wobei die Adapterplatten eine Aussparung zur Führung des zweiten Bandes aufweisen. Die Aussparung kann vorzugsweise mittig angeordnet sein und das Band entlang der Adapterplatte bis zur Kühlplatte führen. Weiterhin kann die Adapterplatte auch zwei Schraublöcher aufweisen, welche sich von der der Kühlplatte zugewandten Seite bis zur Kühlplatte abgewandten Seite erstrecken, so dass die Adapterplatte auch mit Hilfe von Schrauben auf der Kühlplatte fixiert werden kann. Weiterhin können die Schraublöcher auch ein Gewinde aufweisen um ein Herausfallen der Schrauben aus der Adapterplatte während der Produktion zu verhindern. Durch eine Aussparung in der Adapterplatte kann sichergestellt werden, dass die Adapterplatte durch das Anlegen des Bandes nicht verrutscht.It is preferred that the battery module has a first adapter plate on a first end face and / or has a second adapter plate on a second end face opposite the first end side, wherein the adapter plates have a recess for guiding the second band. The recess may preferably be arranged centrally and guide the tape along the adapter plate to the cooling plate. Furthermore, the adapter plate may also have two screw holes which extend from the side facing the cooling plate to the cooling plate facing away from the side, so that the adapter plate can be fixed by means of screws on the cooling plate. Furthermore, the screw holes may also have a thread to prevent falling out of the screws from the adapter plate during production. Through a recess in the adapter plate can be ensured that the adapter plate does not slip by applying the tape.

In einer alternativen Ausführungsform kann die Adapterplatte keine Aussparung und keine Schraublöcher aufweisen. Stattdessen können an der der Kühlplatte zugewandten Seite Erhebungen angebracht sein, welche jeweils eine Bohrung aufweisen, um die Adapterplatte mit Hilfe der Bohrungen und Schrauben an eine Stirnseite einer Kühlplatte zu befestigen. Die Erhebungen können dabei eine ovale Form aufweisen um die Stabilität der Adapterplatte gegen mechanische Vibrationen des Batteriemodulsystems während des Betriebes des Kraftfahrzeugs zu erhöhen. Durch die Verwendung der alternativen Adapterplatte kann das Batteriemodulsystem kompakter ausgestaltet werden.In an alternative embodiment, the adapter plate may have no recess and no screw holes. Instead, elevations may be mounted on the side facing the cooling plate, each having a bore to secure the adapter plate by means of the holes and screws to an end face of a cooling plate. The elevations may have an oval shape in order to increase the stability of the adapter plate against mechanical vibrations of the battery module system during operation of the motor vehicle. By using the alternative adapter plate, the battery module system can be made more compact.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kühlplatte mindestens zwei Klammern auf zur Klammerung an die Batteriezellen. Dadurch können die Batteriezellen vor einem Umspannen mit einem Band auf der Kühlplatte angeordnet werden. Insbesondere können die Batteriezellen bereits mit einem Band umspannt sein um ein Modul auszubilden. Das Modul kann dann auf die Kühlplatte aufgesetzt werden und durch die Klammern auf der Kühlplatte fixiert werden bevor die Batteriezellen zusammen mit der Kühlplatte von mindestens einem Band umspannt werden. Die Klammern können an sich gegenüberliegenden Seiten der Kühlplatte angeordnet werden um eine U-Form auszubilden. Weiterhin können die Klammern an unterschiedlichen Stellen an der Seite der Kühlplatte angeordnet werden, wobei die Klammern vorzugsweise an die Kühlplatte geschweißt oder in Öffnungen der Kühlplatte gesteckt werden. Die Klammern können aus einem Kunststoff oder aus einem Metall hergestellt sein. Mit Hilfe der Klammern kann somit eine einfache Fixierung der Batteriezellen auf der Kühlplatte ermöglicht werden.In a preferred embodiment, the cooling plate has at least two clamps for clamping to the battery cells. As a result, the battery cells can be arranged on the cooling plate before being clamped with a band. In particular, the battery cells can already be covered with a band to form a module. The module can then be placed on the cooling plate and fixed by the brackets on the cooling plate before the battery cells are spanned together with the cooling plate of at least one band. The clips may be placed on opposite sides of the cooling plate to form a U-shape. Furthermore, the brackets can be arranged at different locations on the side of the cooling plate, wherein the brackets are preferably welded to the cooling plate or inserted into openings of the cooling plate. The brackets may be made of a plastic or a metal. With the help of the brackets thus a simple fixation of the battery cells can be made possible on the cooling plate.

Es ist bevorzugt, dass die Kühlplatte in zwei äußere Bereiche und einen zwischen den äußeren Bereichen angeordneten mittleren Bereich unterteilt ist, wobei nur der mittlere Bereich der Kühlplatte mit Kühlflüssigkeit durchströmbar ist. Bei einem Batteriemodulsystem kann es nicht notwendig sein, dass die seitlich angeordneten Batteriezellen mit Hilfe der Kühlplatte gekühlt werden müssen. An den äußeren Bereichen kann stattdessen in Abhängigkeit vom Material des mittleren Bereiches der Kühlplatte ein Metall oder ein Kunststoff verwendet werden. Der mittlere Bereich der Kühlplatte kann Öffnungen für die Kühlflüssigkeit und im Inneren Kanäle für die Kühlflüssigkeit aufweisen um ein Durchfließen der Kühlflüssigkeit zu ermöglichen. Auf diese Weise könnte das Gewicht des Batteriemoduls weiter verringert werden.It is preferred that the cooling plate is subdivided into two outer regions and a middle region arranged between the outer regions, wherein only the middle region of the cooling plate can be traversed with cooling liquid. In a battery module system, it may not be necessary for the laterally arranged battery cells to be cooled by means of the cooling plate. Instead, depending on the material of the central region of the cooling plate, a metal or a plastic may be used at the outer regions. The middle area of the cooling plate may have openings for the Have coolant and inside channels for the cooling liquid to allow flow through the cooling liquid. In this way, the weight of the battery module could be further reduced.

Vorzugsweise weist die Kühlplatte an den beiden äußeren Bereichen Öffnungen zur Befestigung der Batteriezellen an der Kühlplatte mit mindestens einem Band auf. Auf diese Weise können die Batteriezellen auch auf einer größeren Kühlplatte angeordnet werden.Preferably, the cooling plate at the two outer regions openings for attachment of the battery cells to the cooling plate with at least one band. In this way, the battery cells can also be arranged on a larger cooling plate.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments, wherein the features shown below, both individually and in combination may represent an aspect of the invention. Show it:

1 eine schematische Ansicht eines Batteriemodulsystems gemäß dem Stand der Technik; 1 a schematic view of a battery module system according to the prior art;

2 eine isometrische Ansicht einer Adapterplatte mit einer Aussparung; 2 an isometric view of an adapter plate with a recess;

3 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Batteriemodulsystems mit einer Adapterplatte gemäß 2; 3 a schematic view of an embodiment of a battery module system with an adapter plate according to 2 ;

4 eine isometrische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Adapterplatte; 4 an isometric view of another embodiment of an adapter plate;

5 eine isometrische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Batteriemodulsystems mit einer Adapterplatte gemäß 4; 5 an isometric view of another embodiment of a battery module system with an adapter plate according to 4 ;

6 eine isometrische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Batteriemodulsystems; 6 an isometric view of another embodiment of a battery module system;

7 eine isometrische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Kühlplatte mit Klammern; 7 an isometric view of an embodiment of a cooling plate with brackets;

8 eine isometrische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kühlplatte mit Klammern; 8th an isometric view of another embodiment of a cooling plate with brackets;

9 eine isometrische Ansicht eines Batteriemodulsystems mit einer Kühlplatte mit Löchern; und 9 an isometric view of a battery module system with a cooling plate with holes; and

10 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Batteriemodulsystems gemäß 3. 10 a schematic view of another embodiment of a battery module system according to 3 ,

1 zeigt eine isometrische Ansicht eines Batteriemodulsystems für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Stand der Technik. Das Batteriemodulsystem 10 umfasst mehrere Batteriezellen 12, eine Kühlplatte 14 und zwei Adapterplatten 16. Die Adapterplatten sind über Schrauben an der Kühlplatte befestigt. Weiterhin werden die Batteriezellen 12 mit Hilfe eines Rahmens 13 und eines Deckels 15 an der Kühlplatte 14 befestigt. Es ist erkennbar, dass ein solcher Aufbau eines Batteriemodulsystems 10 kompliziert ist und viele Arbeitsschritte benötigt. 1 shows an isometric view of a battery module system for a motor vehicle according to the prior art. The battery module system 10 includes several battery cells 12 , a cooling plate 14 and two adapter plates 16 , The adapter plates are fastened by screws to the cooling plate. Furthermore, the battery cells 12 with the help of a frame 13 and a lid 15 on the cooling plate 14 attached. It can be seen that such a construction of a battery module system 10 is complicated and requires many steps.

2 zeigt eine isometrische Ansicht einer Adapterplatte 20. Die Adapterplatte 20 weist eine Aussparung 22 zur Aufnahme eines Bandes auf. Weiterhin kann die Adapterplatte mit Hilfe von Schrauben in eine nicht dargestellte Kühlplatte geschraubt werden. Die Schrauben werden über die Schraublöcher 24 mit der Kühlplatte verbunden, dabei können die Schraublöcher 24 jeweils auch ein Gewinde aufweisen. 2 shows an isometric view of an adapter plate 20 , The adapter plate 20 has a recess 22 to record a tape. Furthermore, the adapter plate can be screwed by means of screws in a cooling plate, not shown. The screws are over the screw holes 24 connected to the cooling plate, while the screw holes 24 each also have a thread.

3 zeigt eine isometrische Ansicht eines Batteriemodulsystems 26. Das Batteriemodul 26 umfasst eine Adapterplatte 20, eine Kühlplatte und mehrere Batteriezellen 30. Die Batteriezellen 30 sind auf der Kühlplatte 28 angeordnet und werden mit einem horizontal verlaufenden ersten Band 32 und einem vertikal verlaufenden zweiten Band 34 umspannt, und dadurch an der Kühlplatte 28 befestigt und zusammengehalten. Weiterhin weist die Oberseite des vertikal verlaufenden zweiten Bandes 34 eine Perforierung 36 auf um Entgasungsöffnungen für die Entgasungsventile der Batteriezellen 30 zur Verfügung zu stellen. Die Bänder 32, 24 bestehen aus einem Thermoplast und sollen in diesem Ausführungsbeispiel selbstklebend sein. 3 shows an isometric view of a battery module system 26 , The battery module 26 includes an adapter plate 20 , a cooling plate and several battery cells 30 , The battery cells 30 are on the cooling plate 28 arranged and with a horizontally extending first volume 32 and a vertically extending second band 34 spans, and thereby on the cooling plate 28 attached and held together. Furthermore, the top of the vertically extending second band 34 a perforation 36 on to vent openings for the degassing valves of the battery cells 30 to provide. The bands 32 . 24 consist of a thermoplastic and should be self-adhesive in this embodiment.

4 zeigt eine isometrische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Adapterplatte 38. Die Adapterplatte 38 weist keine Aussparung und keine durchgehenden Löcher auf. Stattdessen sind am unteren Ende der Adapterplatte 38 zwei Erhebungen 40 angebracht, welche eine Bohrung 42 aufweisen, um die Adapterplatte 38 mit Hilfe der Bohrungen 42 und nicht dargestellten Schrauben an eine Stirnseite einer nicht dargestellten Kühlplatte zu befestigen. 4 shows an isometric view of another embodiment of an adapter plate 38 , The adapter plate 38 has no recess and no through holes. Instead, at the bottom of the adapter plate 38 two surveys 40 attached, which is a bore 42 have to the adapter plate 38 with the help of the holes 42 and screws not shown to attach to an end face of a cooling plate, not shown.

5 zeigt ein Batteriemodulsystem 44, das die Adapterplatte 38 der 4 aufweist. 5 shows a battery module system 44 that the adapter plate 38 of the 4 having.

6 zeigt eine isometrische Ansicht eines Batteriemodulsystems 44 bei dem anstatt eines vertikalen zweiten Bandes mit einer Perforierung zwei vertikale zweite Bänder 46 verwendet wird, um die Entgasungsventile der Batteriezellen 48 nicht zu bedecken. 6 shows an isometric view of a battery module system 44 in which instead of a vertical second band with a perforation two vertical second bands 46 is used to the degassing valves of the battery cells 48 not to cover.

7 zeigt eine isometrische Ansicht einer Kühlplatte 50. Die Kühlplatte weist sechs Klammern 52 auf. Mit Hilfe der Klammern 52, kann die Kühlplatte 50 mit nichtgezeigten Batteriezellen verbunden werden. Dabei können die Batteriezellen mit Bändern zu einem Modul umspannt werden und mehrere Module können auf die Kühlplatte 50 aufgesetzt werden bevor die Batteriezellen mit Hilfe eines nicht dargestellten vertikalen Bandes zusammen mit der Kühlplatte 50 umspannt und dadurch auf der Kühlplatte 50 befestigt werden. 7 shows an isometric view of a cooling plate 50 , The cooling plate has six clamps 52 on. With the help of the brackets 52 , can the cooling plate 50 connected to battery cells not shown. The battery cells can be spanned with ribbons to form a module and several modules can be placed on the cooling plate 50 be placed before the battery cells by means of a vertical band, not shown, together with the cooling plate 50 spans and thereby on the cooling plate 50 be attached.

8 zeigt eine isometrische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Kühlplatte 54. Die Kühlplatte 54 weist ebenfalls die Klammern 52 auf. Zusätzlich ist die Kühlplatte in drei Bereiche 56, 58 unterteilt. Die äußeren Bereiche 56 werden nicht mit Kühlmittel durchströmt, während der mittlere Bereich 58 Öffnungen 60 aufweist, damit Kühlmittel den mittleren Bereich 58 durchströmen kann. 8th shows an isometric view of another embodiment of a cooling plate 54 , The cooling plate 54 also has the brackets 52 on. In addition, the cooling plate is in three areas 56 . 58 divided. The outer areas 56 are not flowed through with coolant, while the middle area 58 openings 60 has, so that coolant the middle area 58 can flow through.

9 zeigt eine isometrische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Batteriemodulsystems 60. Die Batteriezellen 62 sind auf einer Kühlplatte 64 angeordnet. Die Kühlplatte 64 ist in drei Bereiche 66, 68 unterteilt. An den beiden äußeren Bereichen 68 weist die Kühlplatte 64 Öffnungen 70 zur Befestigung der Batteriezellen 62 mit Hilfe eines vertikalen zweiten Bandes 72 auf. Das vertikale zweite Band 72 weist an der Oberseite eine Perforierung 74 auf um Entgasungsöffnungen für die Entgasungsventile der Batteriezellen zur Verfügung zu stellen. 9 shows an isometric view of another embodiment of a battery module system 60 , The battery cells 62 are on a cooling plate 64 arranged. The cooling plate 64 is in three areas 66 . 68 divided. At the two outer areas 68 has the cooling plate 64 openings 70 for fixing the battery cells 62 with the help of a vertical second band 72 on. The vertical second band 72 has a perforation at the top 74 to provide vent openings for the degassing valves of the battery cells available.

10 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Batteriemodulsystems 26. Es werden in 10 für gleiche Bauteile die gleichen Bezugszeichen wie in 3 verwendet. Im Gegensatz zu 3 werden in 10 zwei vertikale zweite Bänder 74 verwendet. Die zweiten Bänder 74 sind aus Metall und verbinden die Pole der Batteriezellen 30, so dass sich die Batteriezellen 30 untereinander kontaktieren. 10 shows a further embodiment of a battery module system 26 , It will be in 10 for the same components the same reference numerals as in 3 used. In contrast to 3 be in 10 two vertical second bands 74 used. The second tapes 74 are made of metal and connect the poles of the battery cells 30 so that the battery cells 30 contact each other.

Claims (9)

Batteriemodulsystem für ein Kraftfahrzeug umfassend: – mindestens zwei Batteriezellen (30, 48, 62), und – eine Kühlplatte (28, 50, 54, 64) zur Kühlung der Batteriezellen (30, 48, 62), wobei die Batteriezellen (30, 48, 62) auf der Kühlplatte (28, 50, 54, 64) angeordnet sind, wobei mindestens ein Band (34, 36, 46, 72, 74) die Batteriezellen (30, 48, 62) und die Kühlplatte (28, 50, 54, 64) umspannt.Battery module system for a motor vehicle, comprising: - at least two battery cells ( 30 . 48 . 62 ), and - a cooling plate ( 28 . 50 . 54 . 64 ) for cooling the battery cells ( 30 . 48 . 62 ), the battery cells ( 30 . 48 . 62 ) on the cooling plate ( 28 . 50 . 54 . 64 ), at least one band ( 34 . 36 . 46 . 72 . 74 ) the battery cells ( 30 . 48 . 62 ) and the cooling plate ( 28 . 50 . 54 . 64 ). Batteriemodulsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erstes Band (32) die Batteriezellen (30, 48, 62) horizontal umspannt und mindestens ein zweites Band (34, 46, 72, 74) die Batteriezellen (30, 48, 62) und die Kühlplatte (28, 50, 54, 64) vertikal umspannt.Battery module system according to claim 1, characterized in that at least one first band ( 32 ) the battery cells ( 30 . 48 . 62 ) horizontally and at least one second band ( 34 . 46 . 72 . 74 ) the battery cells ( 30 . 48 . 62 ) and the cooling plate ( 28 . 50 . 54 . 64 ) spanned vertically. Batteriemodulsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (32, 34, 46, 72, 74) aus einem Thermoplast, einem Metall, einem Elastomer oder einem Glasfaserwerkstoff hergestellt ist.Battery module system according to claim 1 or 2, characterized in that the band ( 32 . 34 . 46 . 72 . 74 ) is made of a thermoplastic, a metal, an elastomer or a glass fiber material. Batteriemodulsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (32, 34, 46, 72, 74) selbstklebend ist und/oder an seinen Enden verschweißt oder durch eine Verbindungsklammer geklammert ist.Battery module system according to one of the preceding claims, characterized in that the band ( 32 . 34 . 46 . 72 . 74 ) is self-adhesive and / or welded at its ends or clamped by a connection clip. Batteriemodulsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Band (34, 46, 72, 74) zumindest teilweise eine Perforierung (36) zur Bereitstellung von Entgasungsöffnungen für die Batteriezellen (30, 48, 62) aufweist. Battery module system according to claim 2, characterized in that the second band ( 34 . 46 . 72 . 74 ) at least partially a perforation ( 36 ) for the provision of degassing openings for the battery cells ( 30 . 48 . 62 ) having. Batteriemodulsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriemodulsystem an einer ersten Stirnseite eine erste Adapterplatte (20) aufweist und/oder an einer der ersten Stirnseite gegenüberliegenden zweiten Stirnseite eine zweite Adapterplatte (20) aufweist, wobei die Adapterplatte (20) eine Aussparung (22) zur Führung des zweiten Bandes (34, 46, 72, 74) aufweist.Battery module system according to one of the preceding claims, characterized in that the battery module system at a first end face a first adapter plate ( 20 ) and / or on a first end face opposite the second end face of a second adapter plate ( 20 ), wherein the adapter plate ( 20 ) a recess ( 22 ) for the guidance of the second volume ( 34 . 46 . 72 . 74 ) having. Batteriemodulsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte (50, 54) mindestens zwei Klammern (52) aufweist zur Klammerung an die Batteriezellen (30, 48, 62).Battery module system according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling plate ( 50 . 54 ) at least two brackets ( 52 ) for clamping to the battery cells ( 30 . 48 . 62 ). Batteriemodulsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte (54, 60) in zwei äußere Bereiche (56) und einen zwischen den äußeren Bereichen (56, 66) angeordneten mittleren Bereich (58, 68) unterteilt ist, wobei nur der mittlere Bereich (58, 68) der Kühlplatte (54, 60) mit Kühlflüssigkeit durchströmbar ist.Battery module system according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling plate ( 54 . 60 ) into two outer regions ( 56 ) and one between the outer regions ( 56 . 66 ) arranged middle area ( 58 . 68 ), where only the middle region ( 58 . 68 ) of the cooling plate ( 54 . 60 ) can be flowed through with cooling liquid. Batteriemodulsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte (60) an den beiden äußeren Bereichen (66) Öffnungen (70) zur Befestigung der Batteriezellen (62) an der Kühlplatte (64) mit mindestens einem Band (72) aufweist. Battery module system according to claim 8, characterized in that the cooling plate ( 60 ) at the two outer regions ( 66 ) Openings ( 70 ) for fixing the battery cells ( 62 ) on the cooling plate ( 64 ) with at least one band ( 72 ) having.
DE102014217160.1A 2014-08-28 2014-08-28 Battery module system for a motor vehicle Withdrawn DE102014217160A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014217160.1A DE102014217160A1 (en) 2014-08-28 2014-08-28 Battery module system for a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014217160.1A DE102014217160A1 (en) 2014-08-28 2014-08-28 Battery module system for a motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014217160A1 true DE102014217160A1 (en) 2016-03-03

Family

ID=55312020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014217160.1A Withdrawn DE102014217160A1 (en) 2014-08-28 2014-08-28 Battery module system for a motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014217160A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018205765A1 (en) 2018-04-17 2019-10-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Mounting arrangement of an electrically driven motor vehicle
US20210359355A1 (en) * 2020-05-18 2021-11-18 Robert Bosch Gmbh Battery module with temperature control
EP4160633A4 (en) * 2020-05-29 2023-11-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electric power storage module

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011015152A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-27 Li-Tec Battery Gmbh Energy storage device, energy storage cell and Wärmeleitelement with elastic means
US20130207459A1 (en) * 2011-12-21 2013-08-15 Fortu Intellectual Property Ag Battery Module with Battery Module Housing and Battery Cells

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011015152A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-27 Li-Tec Battery Gmbh Energy storage device, energy storage cell and Wärmeleitelement with elastic means
US20130207459A1 (en) * 2011-12-21 2013-08-15 Fortu Intellectual Property Ag Battery Module with Battery Module Housing and Battery Cells

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018205765A1 (en) 2018-04-17 2019-10-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Mounting arrangement of an electrically driven motor vehicle
US11084366B2 (en) 2018-04-17 2021-08-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Mounting arrangement of an electrically driven motor vehicle
US20210359355A1 (en) * 2020-05-18 2021-11-18 Robert Bosch Gmbh Battery module with temperature control
EP4160633A4 (en) * 2020-05-29 2023-11-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electric power storage module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014106852A1 (en) battery module
DE102008028400A1 (en) Device for cooling a vehicle battery
DE102014217160A1 (en) Battery module system for a motor vehicle
DE102017215423A1 (en) Clamp pre-positioning and wiring harness
DE112009004685T5 (en) Head of a high voltage electrical device
EP3369170B1 (en) Cooling module for a photovoltaic unit
DE202017105488U1 (en) Battery cell assembly
DE2345626B2 (en) DEVICE FOR COOLING ELECTRONIC DEVICES
DE102013011892B4 (en) Cooling device for a battery in a motor vehicle, battery with such a cooling device and manufacturing method
EP3553450B1 (en) Heat exchanger unit
DE102014116468B4 (en) Fastener and cable tray
DE3708436C2 (en)
DE102017212258A1 (en) Battery cell assembly
DE3611136A1 (en) Clamping securing means
DE102016218151A1 (en) Integrated electronics kit with direct active capacitor cooling via busbars
DE102018211365B3 (en) Fixing device for a high-voltage vehicle electrical system of a motor vehicle, high-voltage vehicle electrical system and method
DE102015213916A1 (en) The power semiconductor module arrangement
DE102017112097B3 (en) METHOD OF ATTACHING AT LEAST ONE ELECTRIC CONTACT ELEMENT TO AN ALUMINUM RAIL FOR A MOTOR VEHICLE AND FRICTION WELDING CONNECTION
DE1514511C3 (en) Arrangement with electrically forced cooled semiconductor components
DE102017117127B4 (en) Device for accommodating an electrical energy storage device for a motor vehicle
DE102022210080A1 (en) Electrical supply line for a motor vehicle
DE102017002558A1 (en) Mast clamp and mast arrangement that can be produced therewith
DE102013202722A1 (en) Battery for use in motor car, has temperature element controlling temperature of energy storage unit in heat conductive manner, and fastening devices utilized for fastening storage unit in housing and attached with attachment elements
DE102007000960A1 (en) control unit
EP3437779B1 (en) Arc welding source and system with the ventilator

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee