DE102014218126A1 - Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Ein Batteriesystem (10) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, ist beschrieben, mit wenigstens einem Batteriemodul (12), das mehrere nebeneinander liegende ein Zellenpaket (16) bildende Batteriezellen (14) umfasst. Das Batteriemodul (12) weist eine Anlagefläche (26) für eine Kühlvorrichtung zur Kühlung des Batteriemoduls (12) sowie eine Gegenfläche (28) auf, die zur Anlagefläche (26) entgegengesetzt ist. Ferner wirkt auf die Gegenfläche (28) ein Federelement (30) derart, dass das Batteriemodul (12) mit einer Vorspannkraft zur Kühlvorrichtung beaufschlagt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug.
  • Aufgrund des immer stärker werdenden Ökologiebewusstseins der Menschen nimmt der Absatz an Hybrid- und reinen Elektrofahrzeugen zu.
  • Elektro- oder Hybridfahrzeuge weisen einen elektrischen Antrieb auf, der ein Batteriesystem umfasst, das die Antriebsenergie bereitstellt, mit der das Kraftfahrzeug vollständig oder teilweise betrieben wird. Hierzu hat das Batteriesystem wenigstens ein Batteriemodul, das mehrere Batteriezellen umfasst, insbesondere prismenförmige Batteriezellen. Im Betrieb erzeugt das Batteriesystem Wärme, wodurch die Effizienz des Batteriesystems sinkt. Daher ist es aus dem Stand der Technik bekannt, das Batteriesystem aktiv zu kühlen, indem eine Kühlvorrichtung mit dem Batteriesystem gekoppelt wird, insbesondere dem mehrere nebeneinanderliegende Batteriezellen aufweisenden Batteriemodul des Batteriesystems. Um die Effizienz der Kühlung zu steigern, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Kühlvorrichtung gegen eine Anlagefläche des Batteriemoduls über eine Feder zu pressen, sodass eine dauerhaft großflächige Anlage der Kühlvorrichtung sichergestellt ist.
  • Als nachteilig hat sich hierbei herausgestellt, dass sich das Batteriemodul aufgrund der Vorspannung der Kühlvorrichtung plastisch verformen kann und die Batteriezellen von der Kühlvorrichtung weggedrückt werden. Hierdurch und generell aufgrund einer thermischen Verformung und/oder weiterer mechanischer Belastungen kann es zu einer Kontaktverschlechterung zwischen dem Batteriemodul und der Kühlvorrichtung kommen. Dies hat einen negativen Einfluss auf die Effizienz der Kühlung und somit auf die Effizienz des Batteriesystems.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Batteriesystem bereitzustellen, mit dem eine dauerhafte aktive Kühlung mit hoher Effizienz möglich ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, gelöst, mit wenigstens einem Batteriemodul, das mehrere nebeneinanderliegende, ein Zellenpaket bildende Batteriezellen umfasst, wobei das Batteriemodul eine Anlagefläche für eine Kühlvorrichtung zur Kühlung des Batteriemoduls sowie eine Gegenfläche aufweist, die zur Anlagefläche entgegengesetzt ist, wobei auf die Gegenfläche ein Federelement derart wirkt, dass das Batteriemodul mit einer Vorspannkraft zur Kühlvorrichtung beaufschlagt ist.
  • Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung ist das Batteriemodul mit dem Federelement derart beaufschlagt, dass sich der Kontakt des Batteriemoduls zur Kühlvorrichtung nicht verschlechtert. Das Federelement wirkt einer einseitigen Verformung des Batteriemoduls entgegen, sodass das Batteriemodul dauerhaft mit einer gleich großen Fläche an der Kühlvorrichtung anliegt. Dadurch sind die Effizienz der Kühlung und auch die des Batteriesystems gleichbleibend gut. Die auf das Batteriemodul wirkende Vorspannkraft kann einer Vorspannkraft der Kühlvorrichtung exakt entgegengesetzt sein, sofern die Kühlvorrichtung über eine Feder gegen das Batteriemodul beaufschlagt ist. Das Batteriemodul wird dann von entgegengesetzten Seiten so beaufschlagt, dass eine einseitige Verformung des Batteriemoduls vermieden und das Batteriemodul klemmend gehalten wird. Alternativ kann das Batteriemodul auch über das Federelement gegen die Kühlvorrichtung beaufschlagt werden, wodurch ebenfalls ein gleichbleibender Kontakt des Batteriemoduls an der Kühlvorrichtung sichergestellt ist. Die Kühlvorrichtung dient dann als Anschlag.
  • Ein Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Federelement eine Wirkfläche aufweist, über die das Federelement unmittelbar an der Gegenfläche anliegt, wobei die Wirkfläche insbesondere kleiner als die Gegenfläche ist. Hierdurch ist eine kompakte Bauweise des Batteriesystems gewährleistet. Zudem ist sichergestellt, dass die von dem Batteriemodul ausgehende Wärme nicht großflächig auf das Federelement übertragen wird, da weitestgehend eine thermische Entkoppelung vorliegt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine thermische Isolierung vorgesehen, die an dem Federelement vorgesehen ist, insbesondere im Wesentlichen an der vom Batteriemodul wegweisenden Seite des Federelements. Hierdurch kann einerseits eine thermische Isolierung des warmen Batteriemoduls und des leicht erwärmten Federelements von der Umgebung gewährleistet sein. Andererseits kann die Isolierung alternativ oder zusätzlich eine elektrische Isolierung des Batteriemoduls bereitstellen.
  • Insbesondere erstreckt sich die Isolierung über die gesamte zugeordnete Seite des Zellenpakets auf der dem Zellenpaket entgegengesetzten Seite des Federelements. Dadurch ist das Zellenpaket vollflächig isoliert.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Federelement als Blattfeder ausgebildet ist. Die Blattfeder stellt ein einfaches und kostengünstiges Maschinenelement dar. Hierdurch ist sichergestellt, dass das Batteriesystem mit einer definierten Kühlleistung dauerhaft gekühlt werden kann.
  • Insbesondere ist das Federelement aus einem faserverstärkten, insbesondere einem endlosfaserverstärkten, Kunststoff mit einem Duromer oder einer thermoplastischen Matrix ausgebildet. Das Federelement weist aufgrund dieser Materialien ein geringes Gewicht auf und ist dennoch robust ausgebildet. Zudem stellt das Federelement selbst eine elektrische Isolierung bereit.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Batteriesystem ein Zellkontaktiersystem aufweist, über das die einzelnen Batteriezellen elektrisch kontaktiert werden, vorzugsweise wobei das Federelement im Zellkontaktiersystem integriert ist. Das Zellkontaktiersystem ist typischerweise als ein plattenförmiges Element ausgebildet, das elektrische Kontakte aufweist, die mit den elektrischen Kontakten der einzelnen Batteriezellen gekoppelt werden. Das Federelement kann in diesem plattenförmigen Element integriert sein, wodurch sich die Bauteilanzahl des Batteriesystems entsprechend reduziert.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Batteriesystem ein Deckelelement auf, das das Federelement auf der dem Zellenpaket abgewandten Seite überdeckt, wobei das Federelement insbesondere im Deckelelement angeordnet ist. Das Deckelelement kann aus einem Kunststoff ausgebildet sein, sodass über das Deckelelement die Isolierung bereitgestellt wird. Die Bauteilanzahl des Batteriesystems ist wiederum reduziert, da das Federelement im Deckelelement angeordnet oder sogar in diesem integriert ist, was für eine leichtere Montage sorgt.
  • Insbesondere ist das Federelement mit dem Batteriemodul verschraubt und im montierten Zustand zwischen dem Batteriemodul und dem Zellkontaktiersystem oder zwischen dem Batteriemodul und dem Deckelelement eingespannt. Hierdurch ist sichergestellt, dass die vom Federelement ausgehende Vorspannkraft definiert ist. Wenn das Zellkontaktiersystem mit dem Batteriemodul verschraubt wird, wird das Federelement heruntergedrückt, wodurch das Federelement das Batteriemodul mit einer definierten Vorspannkraft vorspannt. Alternativ kann das Federelement beim Herunterdrücken des Deckelelements zwischen dem Deckelelement und dem Batteriemodul vorgespannt werden, insbesondere zwischen dem Deckelelement und dem am Batteriemodul angeordneten Zellkontaktiersystem, sofern eines vorgesehen ist.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass in dem Federelement Kanäle ausgebildet sind, durch die insbesondere Kontaktkabel verlaufen. Hierdurch ist es möglich, dass das Federelement gleichzeitig zur elektrischen Kontaktierung der einzelnen Batteriezellen sowie weiterer elektrischer Bauteile dient. Hierdurch kann die Anzahl der Bauteile des Batteriesystems weiter reduziert werden.
  • Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 ein erfindungsgemäßes Batteriesystem gemäß einer ersten Ausführungsform, und
  • 2 ein erfindungsgemäßes Batteriesystem gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • In 1 ist ein Batteriesystem 10 für ein Kraftfahrzeug schematisch gezeigt, insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug.
  • Das Batteriesystem 10 weist in der gezeigten Ausführungsform ein Batteriemodul 12 auf, das mehrere nebeneinanderliegende Batteriezellen 14 umfasst, von denen lediglich drei gezeigt sind.
  • Die Batteriezellen 14 bilden ein Zellenpaket 16, das über zwei Seitenflächen 18, 20 von jeweils einer Druckplatte 22, 24 in einem zusammengepressten Zustand gehalten wird, sodass die einzelnen Batteriezellen 14 als Zellenpaket 16 fixiert bleiben.
  • Das Batteriemodul 12 weist ferner eine Anlagefläche 26 auf, an der eine hier grob dargestellte Kühlvorrichtung 27 anliegen kann, um das Batteriemodul 12 zu kühlen.
  • Auf der zur Anlagefläche 26 entgegengesetzten Seite des Batteriemoduls 12 ist eine Gegenfläche 28 ausgebildet, auf die ein Federelement 30 wirkt. Das Federelement 30 ist als Blattfeder ausgebildet und weist eine Wirkfläche 32 auf, über die das Federelement 30 in der gezeigten Ausführungsform an der Gegenfläche 28 anliegt. Die Wirkfläche 32 ist insbesondere kleiner als die Gegenfläche 28 ausgebildet, sodass eine möglichst geringe thermische Koppelung zwischen dem Federelement 30 und dem Batteriemodul 12 vorliegt.
  • Das Federelement 30 kann aus einem faserverstärkten Kunststoff mit einem Duromer oder einer thermoplastischen Matrix ausgebildet sein. Bei dem faserverstärkten Kunststoff kann es sich insbesondere um einen endlosfaserverstärkten Kunststoff handeln. Dies stellt gleichzeitig die benötigte Härte und Flexibilität bei geringem Gewicht des Federelements 30 sicher.
  • Des Weiteren ist am Federelement 30 eine Isolierung 34 vorgesehen, die auf der dem Zellenpaket 16 entgegengesetzten Seite des Federelements 30 angeordnet ist. Die Isolierung 34 erstreckt sich über die Fläche, die der Gegenfläche des Zellenpakets 16 entspricht, sodass eine vollständige Isolation des Batteriemoduls 12 auf dieser Seite sichergestellt ist. Bei der Isolierung 34 kann es sich um eine thermische und/oder eine elektrische Isolierung handeln.
  • Die Isolierung 34 weist ferner zwei abgewinkelte, im Wesentlichen senkrecht abstehende Endabschnitte 36, 38 auf. In einem Extremfall kann das Federelement 30 samt der Isolierung 34 so gebogen sein, dass die Endabschnitte 36, 38 an den Seitenflächen 18, 20 des Zellenpaketes 16 anliegen. Hierdurch ist das Batteriemodul 12 auch seitlich zusätzlich isoliert oder positioniert. Die abstehenden Endabschnitte 36, 38 können dabei auf den jeweiligen Druckplatten 22, 24 aufliegen. Die Druckplatten 22, 24 bilden dann einen Anschlag für die Isolierung 34 und damit indirekt für das Federelement 30 aus.
  • Das Federelement 30 kann zudem Kanäle 40 aufweisen, durch die Kontaktkabel verlaufen können, die zur Kontaktierung der einzelnen Batteriezellen 14 oder anderen elektrischen Bauteilen des Batteriesystems 10 verwendet werden können.
  • Des Weiteren geht aus 1 hervor, dass das Federelement 30 in einem gestrichelt dargestellten Zellkontaktiersystem 42 angeordnet oder integriert ist. Das Zellkontaktiersystem 42 ist typischerweise plattenförmig ausgebildet und kontaktiert über elektrische Kontakte die einzelnen Batteriezellen 14 miteinander.
  • Das Zellkontaktiersystem 42 weist ferner typischerweise Kabelkanäle für die Verkabelung der einzelnen Batteriezellen 14 oder weiterer elektrischer Bauteile des Batteriesystems 10 auf, welche nunmehr zumindest teilweise von den Kanälen 40 innerhalb des Federelements 30 ersetzt worden sind.
  • Das Batteriemodul 12 wird mit dem Zellkontaktiersystem 42 verschraubt, wodurch die Vorspannkraft des Federelements 30 auf das Batteriemodul 12 durch die Schraubverbindung eingestellt wird.
  • Zudem ist ein Deckelelement 44 vorgesehen, das typischerweise auf das Batteriemodul 12 mit dem daran angeordneten Zellkontaktiersystem 42 gedrückt wird. Das Deckelelement 44 dient als ein Kontaktschutz und ist typischerweise aus einem Kunststoff gebildet, sodass es ferner eine zusätzliche thermische und elektrische Isolierung aufweisen kann. Zudem sorgt das Deckelelement 44 für die Einhaltung der Luft- und Kriechstrecken am Zellkontaktiersystem 42.
  • In einer alternativen Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, ist das Federelement 30 im Deckelelement 44 selbst angeordnet bzw. integriert, sodass die Vorspannkraft beim Herunterdrücken des Deckelelements 44 auf das Batteriemodul 12 ausgeübt wird, insbesondere auf das mit dem Batteriemodul 12 verschraubten Zellkontaktiersystem 42.
  • Das Federelement 30 wirkt in dieser Ausführungsform nur indirekt mit der Gegenfläche 28 zusammen, da das Zellkontaktiersystem 42 zwischenliegend angeordnet ist. Das Federelement 30 ist dann zwischen dem Deckelement 44 und dem Batteriemodul 12 im montierten Zustand definiert eingespannt.
  • In einer weiteren hier nicht dargestellten Ausführungsform kann das Federelement 30 direkt mit dem Batteriemodul 12 verschraubt sein und durch das Anbringen des Zellkontaktiersystems 42 oder das Anordnen des Deckelelements 44 vorgespannt werden.
  • Generell ist aufgrund der Vorspannung des Batteriemoduls 12 über das Federelement 30 an der Gegenfläche 28 sichergestellt, dass eine Vorspannkraft auf das Batteriemodul 12 wirkt, die ein Verschieben des Zellpakets 16 verhindert.
  • Entweder wird eine zu einer Vorspannkraft der Kühlvorrichtung entgegengesetzte Vorspannkraft auf das Batteriemodul 12 ausgeübt oder das Batteriemodul 12 wird gegen die Kühlvorrichtung 27 über das Federelement 30 gedrückt. In beiden Fällen ist sichergestellt, dass die einzelnen Batteriezellen 14 nicht verschoben werden und in ihrer vorgesehenen Position verbleiben.
  • Hierdurch ist eine dauerhafte Anlage des Batteriemoduls 12 an der Kühlvorrichtung 27 und somit eine dauerhaft effiziente Kühlung des Batteriemoduls 12 gewährleistet.

Claims (10)

  1. Batteriesystem (10) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, mit wenigstens einem Batteriemodul (12), das mehrere nebeneinander liegende ein Zellenpaket (16) bildende Batteriezellen (14) umfasst, wobei das Batteriemodul (12) eine Anlagefläche (26) für eine Kühlvorrichtung (27) zur Kühlung des Batteriemoduls (12) sowie eine Gegenfläche (28) aufweist, die zur Anlagefläche (26) entgegengesetzt ist, wobei auf die Gegenfläche (28) ein Federelement (30) derart wirkt, dass das Batteriemodul (12) mit einer Vorspannkraft zur Kühlvorrichtung (27) beaufschlagt ist.
  2. Batteriesystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (30) eine Wirkfläche (32) aufweist, über die das Federelement (30) unmittelbar an der Gegenfläche (28) anliegt, wobei die Wirkfläche (32) insbesondere kleiner als die Gegenfläche (28) ist.
  3. Batteriesystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine thermische und/oder elektrische Isolierung (34) vorgesehen ist, die an dem Federelement (30) vorgesehen ist, insbesondere im Wesentlichen an der vom Batteriemodul (12) wegweisenden Seite des Federelements (30).
  4. Batteriesystem (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Isolierung (34) über die gesamte zugeordnete Seite des Zellenpakets (16) erstreckt.
  5. Batteriesystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (30) als Blattfeder ausgebildet ist.
  6. Batteriesystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (30) aus einem faserverstärkten, insbesondere einem endlosfaserverstärkten, Kunststoff mit einem Duromer oder einer thermoplastischen Matrix ausgebildet ist.
  7. Batteriesystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriesystem (10) ein Zellkontaktiersystem (42) aufweist, über das die einzelnen Batteriezellen (14) elektrisch kontaktiert werden, insbesondere wobei das Federelement (30) in dem Zellkontaktiersystem (42) integriert ist.
  8. Batteriesystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriesystem (10) ein Deckelelement (44) aufweist, das das Federelement (30) auf der dem Zellenpaket (16) abgewandten Seite überdeckt, wobei das Federelement (30) insbesondere im Deckelelement (44) angeordnet ist.
  9. Batteriesystem (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (30) mit dem Batteriemodul (12) verschraubt ist und im montierten Zustand zwischen dem Batteriemodul (12) und dem Zellkontaktiersystem (42) oder zwischen dem Batteriemodul (12) und dem Deckelelement (44) eingespannt ist.
  10. Batteriesystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Federelement (30) Kanäle (40) ausgebildet sind, durch die insbesondere Kontaktkabel verlaufen.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112400253A (zh) * 2018-07-17 2021-02-23 本田技研工业株式会社 蓄电池装置及蓄电池装置的制造方法
CN112424988A (zh) * 2018-07-17 2021-02-26 本田技研工业株式会社 蓄电池装置及蓄电池装置的制造方法
GB2593187A (en) * 2020-03-18 2021-09-22 Cummins Inc Battery module clamping arrangement
US11133552B2 (en) * 2018-07-11 2021-09-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Battery module including head plates pretensioning battery cell package in housing

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008059953A1 (de) * 2008-12-02 2010-06-24 Daimler Ag Batterie
US20110200862A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-18 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery module

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008059953A1 (de) * 2008-12-02 2010-06-24 Daimler Ag Batterie
US20110200862A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-18 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery module

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11133552B2 (en) * 2018-07-11 2021-09-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Battery module including head plates pretensioning battery cell package in housing
CN112400253A (zh) * 2018-07-17 2021-02-23 本田技研工业株式会社 蓄电池装置及蓄电池装置的制造方法
CN112424988A (zh) * 2018-07-17 2021-02-26 本田技研工业株式会社 蓄电池装置及蓄电池装置的制造方法
CN112400253B (zh) * 2018-07-17 2023-05-26 本田技研工业株式会社 蓄电池装置及蓄电池装置的制造方法
US11735785B2 (en) 2018-07-17 2023-08-22 Honda Motor Co., Ltd. Battery device including battery cell group configured by a plurality of laminated battery cells in outer packaging and method for manufacturing the battery device
GB2593187A (en) * 2020-03-18 2021-09-22 Cummins Inc Battery module clamping arrangement

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