DE102015113187A1 - Battery device and method - Google Patents

Battery device and method Download PDF

Info

Publication number
DE102015113187A1
DE102015113187A1 DE102015113187.0A DE102015113187A DE102015113187A1 DE 102015113187 A1 DE102015113187 A1 DE 102015113187A1 DE 102015113187 A DE102015113187 A DE 102015113187A DE 102015113187 A1 DE102015113187 A1 DE 102015113187A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
heat
battery module
conducting
conducting element
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.)
Pending
Application number
DE102015113187.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Dominik Grass
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.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
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 Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102015113187.0A priority Critical patent/DE102015113187A1/en
Publication of DE102015113187A1 publication Critical patent/DE102015113187A1/en
Pending 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
    • H01M10/62—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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • 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
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the 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 vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieeinrichtung (1) und Verfahren zur Herstellung einer solchen Batterieeinrichtung (1). Die Batterieeinrichtung (1) ist für ein wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug (100) mit einer Mehrzahl von Batteriemodulen (102) mit jeweils wenigstens einer Batteriezelle (103) und mit einer Aufnahmeeinrichtung (2) zur Aufnahme der Batteriemodule (102). Jeweils ein Batteriemodul (102) ist in einem Kontaktbereich (12) zur Wärmeleitung an die Aufnahmeeinrichtung (2) angebunden. Dabei ist an einem Batteriemodul (102) ein Wärmeleitelement (3) angeordnet, welches sich in den Kontaktbereich (12) und über diesen hinaus in einen Freibereich (22) des Batteriemoduls (102) erstreckt. Im Freibereich (22) ist wenigstens ein elastisches Deformationselement (4) zum Andrücken des Wärmeleitelementes (3) an das Batteriemodul (102) angeordnet. The present invention relates to a battery device (1) and method for producing such a battery device (1). The battery device (1) is for an at least partially electrically operated vehicle (100) having a plurality of battery modules (102) each having at least one battery cell (103) and a receiving device (2) for receiving the battery modules (102). In each case a battery module (102) is connected in a contact region (12) for heat conduction to the receiving device (2). In this case, a heat-conducting element (3) is arranged on a battery module (102), which extends into the contact area (12) and beyond it into an open area (22) of the battery module (102). In the free area (22) at least one elastic deformation element (4) for pressing the heat-conducting element (3) to the battery module (102) is arranged.

Figure DE102015113187A1_0001
Figure DE102015113187A1_0001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieeinrichtung für ein wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Batterieeinrichtung. The present invention relates to a battery device for an at least partially electrically operated vehicle and a method for producing such a battery device.

Die Batterien von Elektrofahrzeugen bzw. Hybridfahrzeugen weisen häufig Batteriezellen auf, welche in Gruppen zu Batteriemodulen zusammengefasst sind. Dabei kommt der Kühlung der Batteriemodule häufig eine besondere Bedeutung zu, da das Abrufen der gespeicherten Energie und auch das Aufladen eine erhebliche Wärmeentwicklung hervorrufen. Eine optimale Temperierung der Batterie ist daher für einen zuverlässigen und beständigen Betrieb sehr entscheidend. The batteries of electric vehicles or hybrid vehicles often have battery cells, which are grouped into battery modules. In this case, the cooling of the battery modules is often of particular importance, since the retrieval of the stored energy and the charging cause significant heat. Optimum temperature control of the battery is therefore very crucial for reliable and stable operation.

Im Stand der Technik sind verschiedene Kühlmöglichkeiten von Batteriemodulen in einer Batterie bekannt geworden. Häufig werden dazu Kühlkanäle eingesetzt, die zwischen den Batteriemodulen angeordnet sind und an diesen entlang verlaufen. Das führt allerdings zu einem sehr hohen Verbrauch an Bauraum, welcher besonders in Kraftfahrzeugen nur sehr begrenzt zur Verfügung steht. Daher werden die Kühlkanäle oft nur an bestimmten Bereichen an die Batteriemodule angebunden. Das hat allerdings den Nachteil, dass die Kühlwirkung begrenzt ist und die Batteriemodule nur stellenweise gekühlt werden. Various cooling possibilities of battery modules in a battery have become known in the prior art. Frequently cooling channels are used, which are arranged between the battery modules and run along them. However, this leads to a very high consumption of space, which is very limited, especially in motor vehicles. Therefore, the cooling channels are often connected to the battery modules only at certain areas. However, this has the disadvantage that the cooling effect is limited and the battery modules are only partially cooled.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Temperierung von Batteriemodulen in einer Batterieeinrichtung für ein wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug zu verbessern. In contrast, it is the object of the present invention to improve the temperature of battery modules in a battery device for an at least partially electrically operated vehicle.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Batterieeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 14. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der This object is achieved by a battery device with the features of claim 1 and a method for producing according to claim 14. Preferred developments are subject of the dependent claims. Further advantages and features of the present invention will become apparent from the general description and the

Beschreibung des Ausführungsbeispiels. Description of the embodiment.

Die erfindungsgemäße Batterieeinrichtung ist für ein wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug und insbesondere für ein Elektrofahrzeug und/oder ein Hybridfahrzeug vorgesehen. Die erfindungsgemäße Batterieeinrichtung umfasst eine Mehrzahl von Batteriemodulen mit jeweils wenigstens einer Batteriezelle. Die Batterieeinrichtung weist wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme der Batteriemodule auf. Jeweils wenigstens ein Batteriemodul der Mehrzahl von Batteriemodulen ist in wenigstens einem Kontaktbereich an die Aufnahmeeinrichtung angebunden. Der Kontaktbereich ist ist zur Wärmeleitung zwischen dem Batteriemodul und der Aufnahmeeinrichtung geeignet und ausgebildet. Dabei ist an wenigstens einem Batteriemodul der Mehrzahl von Batteriemodulen wenigstens ein Wärmeleitelement angeordnet. Das Wärmeelement ist teilweise in dem Kontaktbereich angeordnet. Das Wärmeleitelement erstreckt sich teilweise über den Kontaktbereich hinaus in wenigstens einen Freibereich des Batteriemoduls. Im Freibereich ist wenigstens ein elastisches Deformationselement angeordnet. Das Deformationselement ist dazu geeignet und ausgebildet, das Wärmeleitelement an das Batteriemodul anzudrücken. The battery device according to the invention is provided for an at least partially electrically operated vehicle and in particular for an electric vehicle and / or a hybrid vehicle. The battery device according to the invention comprises a plurality of battery modules each having at least one battery cell. The battery device has at least one receiving device for receiving the battery modules. In each case at least one battery module of the plurality of battery modules is connected in at least one contact region to the receiving device. The contact region is suitable and designed for heat conduction between the battery module and the receiving device. In this case, at least one heat-conducting element is arranged on at least one battery module of the plurality of battery modules. The heat element is partially disposed in the contact area. The heat-conducting element extends partially beyond the contact area into at least one free area of the battery module. In the free area, at least one elastic deformation element is arranged. The deformation element is suitable and designed to press the heat-conducting element to the battery module.

Die erfindungsgemäße Batterieeinrichtung hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist, dass wenigstens ein Wärmeleitelement vorgesehen ist, welches im Kontaktbereich und darüber hinaus angeordnet ist. Durch die Anordnung im Kontaktbereich ergibt sich ein besonders guter Wärmeübergang von dem Batteriemodul auf die Aufnahmeeinrichtung. Somit kann die Wärme aus dem Batterieelement besonders effizient abgeführt und beispielsweise auf eine an der Aufnahmeeinrichtung angebundenen Kühleinrichtung abgeführt werden. Durch die Anordnung des Wärmeleitelementes auch außerhalb des Kontaktbereiches wird die thermische Anbindung des Batteriemoduls erheblich verbessert. Dadurch kann die Wärme auch von Bereichen außerhalb des Kontaktbereiches abgeführt werden, ohne dass diese Bereiche direkt an Kühlkanäle oder dergleichen angebunden werden müssen. Dadurch kann Bauraum erheblich eingespart werden. Ein weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Batterieeinrichtung bietet das elastische Deformationselement. Dadurch wird das Wärmeleitelement an das Batteriemodul im Freibereich angedrückt, sodass die thermische Anbindung des Wärmeleitelementes an das Batteriemodul erheblich verbessert wird. Durch die Anordnung des Deformationselementes außerhalb des Kontaktbereiches hat den Vorteil, dass die Wärmeleitung im Kontaktbereich durch das Deformationselement nicht negativ beeinflusst wird. The battery device according to the invention has many advantages. A significant advantage is that at least one heat-conducting element is provided, which is arranged in the contact region and beyond. The arrangement in the contact region results in a particularly good heat transfer from the battery module to the receiving device. Thus, the heat from the battery element can be dissipated particularly efficiently and, for example, be discharged to a connected to the receiving device cooling device. The arrangement of the heat-conducting element outside the contact area, the thermal connection of the battery module is significantly improved. As a result, the heat can also be dissipated from areas outside the contact area, without these areas having to be connected directly to cooling channels or the like. As a result, space can be saved considerably. Another particular advantage of the battery device according to the invention provides the elastic deformation element. As a result, the heat-conducting element is pressed against the battery module in the open area, so that the thermal connection of the heat-conducting element to the battery module is considerably improved. The arrangement of the deformation element outside the contact region has the advantage that the heat conduction in the contact region is not adversely affected by the deformation element.

Der Freibereich ist insbesondere ein Bereich, in welchem das Batteriemodul keine zur Wärmeleitung vorgesehenen Kontakte zur Aufnahmeeinrichtung aufweist. Insbesondere ist im Freibereich kein direkter Kontakt des Batteriemoduls zur Aufnahmeeinrichtung vorgesehen. Das Batteriemodul ist im Freibereich insbesondere bis auf die Anbindung des Wärmeleitelementes und des Deformationselementes freiliegend. Bevorzugt ist der Freibereich in einem bestimmungsgemäßen Einbauzustand an wenigstens einer Seitenfläche des Batteriemoduls angeordnet. Die Seitenfläche ist bevorzugt zwischen einer Oberseite und einer Unterseite des Batteriemoduls vorgesehen. Vorzugsweise ist der Freibereich an wenigstens zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Batteriemoduls angeordnet. Vorzugsweise erstreckt sich der Freibereich räumlich zwischen dem Batteriemodul und einer Batteriekomponente. Die Batteriekomponente ist zum Beispiel die Aufnahmeeinrichtung und insbesondere ein Trägerelement. Der Freibereich kann auch durch wenigstens ein anderes Batteriemodul begrenzt werden. The free area is in particular an area in which the battery module does not have any contacts for receiving means provided for heat conduction. In particular, no direct contact of the battery module to the receiving device is provided in the free area. The battery module is exposed in the open area, in particular, except for the connection of the heat-conducting element and the deformation element. The free area is preferably arranged in an intended installation state on at least one side surface of the battery module. The side surface is preferably provided between an upper side and a lower side of the battery module. The free area is preferably arranged on at least two opposite side surfaces of the battery module. Preferably, the open space extends spatially between the battery module and a battery component. The battery component is, for example, the receiving device and in particular a carrier element. The free area can also be limited by at least one other battery module.

Der Kontaktbereich ist insbesondere an einer im bestimmungsgemäßen Einbauzustand vorgesehenen Unterseite des Batteriemoduls angeordnet. Insbesondere ist im Kontaktbereich kein Deformationselement vorgesehen. Vorzugsweise wird der im Kontaktbereich liegende Abschnitt der Aufnahmeeinrichtung durch eine Kühleinrichtung insbesondere passiv und vorzugsweise aktiv gekühlt. Beispielsweise ist im Kontaktbereich der Aufnahmeeinrichtung ein Kühlkanal angeordnet. The contact region is arranged in particular at a provided in the intended installation state bottom of the battery module. In particular, no deformation element is provided in the contact area. Preferably, the portion of the receiving device located in the contact region is cooled passively and preferably actively by a cooling device. For example, a cooling channel is arranged in the contact region of the receiving device.

Vorzugsweise ist das Deformationselement auf dem Wärmeleitelement angeordnet. Insbesondere erstreckt sich das Wärmeleitelement zwischen dem Deformationselement und dem Batteriemodul. Das Deformationselement ist insbesondere nur auf einem Teilbereich des Wärmeleitelementes angeordnet. Das Deformationselement erstreckt sich insbesondere nicht über das Wärmeleitelement hinaus. Das Deformationselement ist insbesondere aus einem elastischen Werkstoff gefertigt. Das Deformationselement ist beispielsweise aus einem Gummimaterial und/oder einem elastischen Kunststoffmaterial gebildet. Das Deformationselement kann wenigstens einen elastischen Schaumkörper umfassen. Beispielsweise ist das Deformationselement als eine Gummimatte ausgebildet. Preferably, the deformation element is arranged on the heat-conducting element. In particular, the heat-conducting element extends between the deformation element and the battery module. The deformation element is arranged in particular only on a partial region of the heat-conducting element. In particular, the deformation element does not extend beyond the heat-conducting element. The deformation element is in particular made of an elastic material. The deformation element is formed for example of a rubber material and / or an elastic plastic material. The deformation element may comprise at least one elastic foam body. For example, the deformation element is designed as a rubber mat.

Vorzugsweise liegt das Deformationselement an wenigstens einer Batteriekomponente an, welche als wenigstens ein Widerlager zum Andrücken des Deformationselementes an das Batteriemodul dient. Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Wärmeelement besonders gut an das Batteriemodul angedrückt werden kann und somit die thermische Anbindung erheblich verbessert wird. Besonders bevorzugt ist wenigstens ein Teil der Aufnahmeeinrichtung als Widerlager vorgesehen. Möglich ist auch, dass wenigstens ein anderes Batteriemodul als Widerlager dient. Preferably, the deformation element bears against at least one battery component which serves as at least one abutment for pressing the deformation element against the battery module. Such a configuration has the advantage that the heat element can be pressed particularly well on the battery module and thus the thermal connection is significantly improved. Particularly preferably, at least a part of the receiving device is provided as an abutment. It is also possible that at least one other battery module serves as an abutment.

Das Wärmeleitelement umfasst insbesondere wenigstens eine flexible Wärmeleitmatte. Das Wärmeleitelement kann auch als eine flexible Wärmeleitmatte ausgebildet sein. Insbesondere ist die Wärmeleitmatte biegsam ausgebildet. Beispielsweise umfasst die Wärmeleitmatte wenigstens eine Folie und/oder wenigstens ein Gewebe und/oder Gewirke. Die Wärmeleitmatte kann auch aus einem Laminat aus mehreren Werkstoffen gefertigt sein. Besonders bevorzugt umfasst die Wärmeleitmatte wenigstens einem metallischen Werkstoff. Insbesondere ist ein metallischer Werkstoff mit einer besonders hohen Wärmeleitfähigkeit vorgesehen. Die Wärmeleitmatte kann ein Silikonmaterial und/oder ein Glasgewebe und/oder ein Graphitmaterial umfassen. Möglich ist auch ein Keramikmaterial. Solche Wärmeleitmatten bieten eine preisgünstige und zuverlässige thermische Anbindung. The heat-conducting element comprises in particular at least one flexible heat-conducting mat. The heat-conducting element can also be designed as a flexible heat-conducting mat. In particular, the heat-conducting mat is designed to be flexible. For example, the heat-conducting mat comprises at least one film and / or at least one woven and / or knitted fabric. The heat-conducting mat can also be made of a laminate of several materials. Particularly preferably, the heat-conducting mat comprises at least one metallic material. In particular, a metallic material with a particularly high thermal conductivity is provided. The heat-conducting mat may comprise a silicone material and / or a glass fabric and / or a graphite material. Also possible is a ceramic material. Such heat conducting mats offer a low-cost and reliable thermal connection.

Das Wärmeleitelement ist besonders bevorzugt auf wenigstens einer Trägerlage angeordnet. Das Wärmeleitelement kann auch wenigstens eine Trägerlage umfassen. Die Trägerlage ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, das Wärmeleitelement und das Deformationselement an dem Batteriemodul zu befestigen. Vorzugsweise ist das Trägerelement selbstklebend ausgebildet. Das Trägerelement ist beispielsweise als eine einseitig klebende Folie ausgebildet. Dabei erstreckte sich die Trägerlage insbesondere über die Wärmeleitmatte hinaus. Bevorzugt ist die Trägerlage größer als das Wärmeleitelement ausgebildet. Die Trägerlage steht an wenigstens einer Seite über das Wärmeleitelement hinaus. Bevorzugt steht das Trägerelement an wenigstens zwei gegenüberliegenden Seiten über das Wärmeleitelement hinaus. Die Trägerlage steht insbesondere an sämtlichen Seiten des Wärmeleitelementes über dieses hinaus. Vorzugsweise sind das Wärmeleitelement und das Deformationselement zwischen der Trägerlage und dem Batteriemodul angeordnet. Eine solche Trägerlage ermöglicht eine besonders unaufwendige und zugleich zuverlässige Fixierung des Wärmeleitelementes an dem Batteriemodul. The heat-conducting element is particularly preferably arranged on at least one carrier layer. The heat-conducting element can also comprise at least one carrier layer. The carrier layer is particularly suitable and designed to fasten the heat-conducting element and the deformation element to the battery module. Preferably, the carrier element is self-adhesive. The carrier element is designed for example as a single-sided adhesive film. In this case, the carrier layer extended in particular beyond the heat-conducting mat. The carrier layer is preferably larger than the heat-conducting element. The carrier layer projects beyond the heat-conducting element on at least one side. Preferably, the carrier element projects beyond the heat-conducting element on at least two opposite sides. The carrier layer is in particular on all sides of the heat-conducting element beyond this addition. The heat-conducting element and the deformation element are preferably arranged between the carrier layer and the battery module. Such a carrier layer allows a particularly inexpensive and reliable fixing of the heat-conducting element to the battery module.

In einer alternativen Ausgestaltung sind eine Mehrzahl von Wärmeleitelementen auf wenigstens einer gemeinsamen Trägerlage angeordnet. Es können auch eine Mehrzahl von Deformationselementen auf wenigstens einer gemeinsamen Trägerlage angeordnet sein. Insbesondere ist jeweils eine gleiche Anzahl an Deformationselementen und Wärmeleitelementen auf einer einer gemeinsamen Trägerlage angeordnet. Beispielsweise sind zwei oder drei oder vier oder mehr Wärmeleitelemente sowie die zugehörigen Deformationselemente auf einer gemeinsamen Trägerlage angeordnet. Das ermöglicht ein besonders einfaches Anbringen von mehreren Wärmeleitelementen und/oder Deformationselementen an einem Batteriemodul, da nur eine Trägerlage montiert und z. B. verklebt werden muss. Beispielsweise wird an gegenüberliegenden Seitenbereichen des Batteriemoduls jeweils eine einer solchen gemeinsamen Trägerlage angebracht. In an alternative embodiment, a plurality of heat conducting elements are arranged on at least one common carrier layer. It is also possible for a plurality of deformation elements to be arranged on at least one common carrier layer. In particular, in each case an equal number of deformation elements and heat conducting elements is arranged on a common carrier layer. For example, two or three or four or more heat-conducting elements and the associated deformation elements are arranged on a common carrier layer. This allows a particularly simple attachment of several heat-conducting elements and / or deformation elements to a battery module, since only one carrier layer mounted and z. B. must be glued. For example, one of such a common carrier layer is attached to opposite side regions of the battery module.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Trägerlage und das Wärmeleitelement und das Deformationselement in einer Verbundmatte zusammengefügt. Dabei ist das Deformationselement insbesondere zwischen der Trägerlage und dem Wärmeleitelement angeordnet. Bevorzugt sind Bereiche vorgesehen, an denen das Wärmeleitelement direkt auf der Trägerlage angeordnet ist. Besonders bevorzugt umfasst die Verbundmatte ein als Wärmeleitmatte ausgebildetes Wärmeleitelement. Die Verbundmatte ist insbesondere flexibel ausgebildet. Eine solche Verbundmatte kann besonders einfach verarbeitet werden und ermöglicht eine thermische Anbindung der Batteriemodule mit geringem Herstellungsaufwand. In a particularly preferred embodiment, the carrier layer and the heat-conducting element and the deformation element are joined together in a composite mat. In this case, the deformation element is arranged in particular between the carrier layer and the heat-conducting element. Regions are preferably provided on which the heat-conducting element is arranged directly on the carrier layer is. Particularly preferably, the composite mat comprises a heat-conducting element designed as a heat-conducting mat. The composite mat is particularly flexible. Such a composite mat can be processed particularly easily and allows a thermal connection of the battery modules with low production costs.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung sind an dem Batteriemodul wenigstens zwei Wärmeleitelemente angeordnet. Dabei umfasst jeweils ein Wärmeelement wenigstens ein Deformationselement. Vorzugsweise sind die Wärmeleitelemente dabei an gegenüberliegenden Seiten des Batteriemoduls angeordnet. Insbesondere erstrecken sich die Wärmeleitelemente von den gegenüberliegenden Seiten aus zu einer Unterseite des Batteriemoduls. Möglich ist auch, dass drei oder vier oder eine Vielzahl von Wärmeleitelementen vorgesehen sind. Beispielsweise kann an mehreren oder auch an jeder Seite des Batteriemoduls ein Wärmeleitelement angeordnet sein. Solche Ausgestaltungen bieten eine unaufwendige und zugleich effektive Verbesserung der thermischen Anwendung. In a further particularly preferred embodiment, at least two heat-conducting elements are arranged on the battery module. In each case, a heat element comprises at least one deformation element. In this case, the heat-conducting elements are preferably arranged on opposite sides of the battery module. In particular, the heat-conducting elements extend from the opposite sides to an underside of the battery module. It is also possible that three or four or a plurality of heat conducting elements are provided. For example, a heat-conducting element can be arranged on several or even on each side of the battery module. Such embodiments provide an inexpensive and at the same time effective improvement of the thermal application.

Es ist möglich, dass der Kontaktbereich mit wenigstens einem Wärmeleitelement bestückt ist. Insbesondere ist der Kontaktbereich durchgehend mit wenigstens einem Wärmeleitelement bestückt. Das Wärmeleitelement kann auch nur abschnittweise im Kontaktbereich angeordnet sein. Es können auch zwei oder drei oder eine Mehrzahl von Wärmeleitelementen im Kontaktbereich angeordnet sein. Das Wärmeleitelement ist insbesondere als ein separates Wärmeleitelement mit einer eigenen Trägerlage ausgebildet. Dabei ist das Wärmeleitelement im Kontaktbereich bevorzugt ohne ein Deformationselement ausgestattet. Solche Weiterbildungen ermöglichen eine besonders gute und insbesondere homogene thermische Anbindung des Batteriemoduls an eine darunter liegende Aufnahmeeinrichtung bzw. Trägerplatte. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine derartige Anordnung des Wärmeleitelementes auch einen Toleranzausgleich im Kontaktbereich ermöglicht, wodurch die thermische Anbindung des Batteriemoduls weiter verbessert wird. Separate Wärmeleitelemente mit eigenen Trägerlagen ohne Deformationselemente können auch in anderen Abschnitten des Batteriemoduls zur thermischen Anbindung vorgesehen sein. It is possible that the contact region is equipped with at least one heat conducting element. In particular, the contact area is continuously equipped with at least one heat conducting element. The heat-conducting element can also be arranged only in sections in the contact region. It is also possible for two or three or a plurality of heat-conducting elements to be arranged in the contact region. The heat-conducting element is designed in particular as a separate heat-conducting element with its own carrier layer. The heat-conducting element in the contact region is preferably equipped without a deformation element. Such developments allow a particularly good and in particular homogeneous thermal connection of the battery module to an underlying receiving device or carrier plate. Another advantage is that such an arrangement of the heat-conducting element also allows tolerance compensation in the contact area, whereby the thermal connection of the battery module is further improved. Separate heat-conducting elements with their own carrier layers without deformation elements can also be provided in other sections of the battery module for thermal connection.

Einer einer anderen, vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich das Wärmeleitelement sich über den Kontaktbereich und über diesen hinaus in wenigstens zwei Freibereiche des Batteriemoduls. Beispielsweise verbindet ein solches Wärmeleitelement zwei oder mehr gegenüberliegende Freibereiche eines Batteriemoduls. Dabei kann eine gemeinsame Trägerlage vorgesehen sein, auf welcher das durchgehende Wärmeleitelement und/oder die zugehörigen Deformationselemente angeordnet sind. Beispielsweise sind für jeden der beiden gegenüberliegenden Freibereiche jeweils ein oder mehrere Deformationselemente auf dem Wärmeleitelement bzw. der der Trägerlage vorgesehen. In another advantageous embodiment, the heat-conducting element extends over the contact area and beyond it into at least two free areas of the battery module. For example, such a heat-conducting element connects two or more opposing free areas of a battery module. In this case, a common carrier layer may be provided, on which the continuous heat-conducting element and / or the associated deformation elements are arranged. For example, in each case one or more deformation elements are provided on the heat-conducting element or the carrier layer for each of the two opposite free areas.

Es ist auch möglich, dass der Kontaktbereich wenigstens einen Abschnitt umfasst, in welchem das Batteriemodul zur Wärmeleitung direkt an die Aufnahmeeinrichtung angebunden ist. Dabei ist in diesem Abschnitt vorzugsweise kein Wärmeleitelement vorgesehen. Ein solcher Abschnitt ist beispielsweise dort vorteilhaft, wo das Batteriemodul direkt auf ein gekühltes Bauteil montiert ist. It is also possible for the contact region to comprise at least one section in which the battery module is connected directly to the receiving device for heat conduction. In this case, preferably no heat conducting element is provided in this section. Such a section is advantageous, for example, where the battery module is mounted directly on a cooled component.

Die Aufnahmeeinrichtung umfasst insbesondere wenigstens eine Trägerplatte. Die Trägerplatte ist vorzugsweise zur Befestigung der Batteriemodule geeignet und ausgebildet. Insbesondere sind auf der Trägerplatte mehrere Reihen von Batteriemodulen angeordnet. Dabei ist der Kontaktbereich insbesondere zwischen einer Unterseite des Batteriemoduls und der Trägerplatte vorgesehen. Es ist möglich, dass unter der Trägerplatte wenigstens ein Abschnitt einer Kühleinrichtung angeordnet ist. Beispielsweise verläuft unter der Trägerplatte wenigstens ein Kühlkanal. Möglich ist auch, dass unterhalb der Trägerplatte eine Kühlplatte angeordnet ist. Die Trägerplatte kann auch selbst als eine Kühlplatte ausgebildet sein. Vorzugsweise werden die Batteriemodule auf der Trägerplatte verschraubt. Das hat den Vorteil, dass die Batteriemodule im Kontaktbereich besonders gut an die Trägerplatte angepresst werden. Dadurch wird auch die Wärmeleitmatte an die Trägerplatte angedrückt und so die thermische Anbindung verbessert. The receiving device comprises in particular at least one carrier plate. The carrier plate is preferably suitable and designed for fastening the battery modules. In particular, a plurality of rows of battery modules are arranged on the carrier plate. In this case, the contact region is provided in particular between a lower side of the battery module and the carrier plate. It is possible that under the support plate at least a portion of a cooling device is arranged. For example, at least one cooling channel runs under the carrier plate. It is also possible that a cooling plate is arranged below the support plate. The support plate may also be formed as a cooling plate itself. Preferably, the battery modules are screwed onto the carrier plate. This has the advantage that the battery modules are pressed particularly well in the contact area to the support plate. As a result, the heat-conducting mat is pressed against the carrier plate and thus improves the thermal connection.

Die Aufnahmeeinrichtung umfasst wenigstens ein Trägerelement. Das Trägerelement ist vorzugsweise auf der Trägerplatte angeordnet. Das Trägerelement verläuft insbesondere wenigstens abschnittsweise zwischen den Batteriemodulen. Bevorzugt ist das Trägerelement dazu geeignet und ausgebildet, als Widerlager für das Deformationselement zu dienen. Vorzugsweise umfasst die Aufnahmeeinrichtung eine Mehrzahl von Trägerelementen. Beispielsweise sind Querträger und/oder Längsträger vorgesehen. Die Trägerelemente sind beispielsweise als Streben und/oder Profile ausgebildet. Es ist möglich, dass die Trägerelemente wenigstens einen Kühlkanal umfassen. Bevorzugt sind die Trägerelemente insbesondere mit ihrer Unterseite an der Trägerplatte befestigt. Es ist besonders bevorzugt, dass das Deformationselement zwischen dem Trägerelement und dem Batteriemodul angeordnet ist. Durch solche Ausgestaltungen wird neben einer besonders guten thermischen Anbindung auch eine hohe Stabilität und Steifigkeit der Batterieeinrichtung erreicht. The receiving device comprises at least one carrier element. The carrier element is preferably arranged on the carrier plate. The carrier element extends in particular at least in sections between the battery modules. Preferably, the carrier element is suitable and designed to serve as an abutment for the deformation element. Preferably, the receiving device comprises a plurality of carrier elements. For example, cross members and / or side members are provided. The support elements are formed, for example, as struts and / or profiles. It is possible that the carrier elements comprise at least one cooling channel. Preferably, the support elements are fastened in particular with their underside on the support plate. It is particularly preferred that the deformation element is arranged between the carrier element and the battery module. Such embodiments, in addition to a particularly good thermal connection and high stability and rigidity of the battery device is achieved.

Es ist möglich, dass das Deformationselement eine Stärke aufweist, welche größer ist als der Abstand zwischen dem Batteriemodul und dem Trägerelement im Freibereich. Dabei weist das Deformationselement ohne Einwirkung einer äußeren Kraft insbesondere ein Übermaß gegenüber dem Abstand zwischen Batteriemodul und dem Trägerelement auf. Bevorzugt ist das Deformationselement im bestimmungsgemäßen Einbauzustand zwischen dem Trägerelement und dem Batteriemodul angeordnet und wenigstens bereichsweise zusammengedrückt. Dadurch können Toleranzen besonders gut ausgeglichen und die Wärmeabfuhr verzögernde Lufträume verhindert werden. It is possible that the deformation element has a thickness which is greater than that Distance between the battery module and the carrier element in the open area. In this case, the deformation element without the action of an external force, in particular an excess of the distance between the battery module and the carrier element. Preferably, the deformation element is arranged in the intended installation state between the support element and the battery module and at least partially compressed. As a result, tolerances can be compensated for particularly well and the heat dissipation delaying air spaces can be prevented.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung einer Batterieeinrichtung für ein wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug. Die Batterieeinrichtung umfasst wenigstens eine Mehrzahl von Batteriemodulen mit jeweils wenigstens einer Batteriezelle. Dabei ist wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung vorgesehen, an welcher die Batteriemodule befestigt werden. Dabei wird jeweils wenigstens ein Batteriemodul in wenigstens einem Kontaktbereich zur Wärmeleitung an die Aufnahmeeinrichtung angebunden. Dabei wird an wenigstens einem Batteriemodul wenigstens ein Wärmeleitelement angeordnet. Das Wärmeleitelement erstreckt sich in den Kontaktbereich und über diesen hinaus in wenigstens einen Freibereich des Batteriemoduls. Im Freibereich wird wenigstens ein elastisches Deformationselement angeordnet. Durch das Deformationselement wird das Wärmeleitelement an das Batteriemodul angedrückt. The method according to the invention serves to produce a battery device for an at least partially electrically operated vehicle. The battery device comprises at least a plurality of battery modules each having at least one battery cell. At least one receiving device is provided, to which the battery modules are fastened. In each case at least one battery module is connected in at least one contact region for heat conduction to the receiving device. At least one heat-conducting element is arranged on at least one battery module. The heat-conducting element extends into the contact region and beyond it into at least one free region of the battery module. In free area at least one elastic deformation element is arranged. By the deformation element, the heat-conducting element is pressed against the battery module.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass eine besonders gute thermische Anbindung der Batteriemodule mit einem entsprechend geringen Herstellungsaufwand erreicht wird. Besonders bevorzugt werden das Wärmeleitelement und das Deformationselement mit einer wenigstens einseitig klebenden Trägerlage zu einer Verbundmatte konfektioniert. Die Verbundmatte wird insbesondere vorgefertigt. Die Verbundmatte wird vorzugsweise mit dem Bereich ohne Deformationselement an einer für den Kontaktbereich vorgesehenen Seite des Batteriemoduls und insbesondere einer Unterseite angelegt. Dann wird die Verbundmatte bevorzugt seitlich um das Batteriemodul gelegt, sodass das Deformationselement im Seitenbereich des Batteriemoduls angeordnet ist. Anschließend wird die Verbundmatte durch Kleben fixiert. The inventive method has the advantage that a particularly good thermal connection of the battery modules is achieved with a correspondingly low production cost. Particularly preferably, the heat-conducting element and the deformation element are assembled with a carrier layer which adheres at least on one side to form a composite mat. The composite mat is in particular prefabricated. The composite mat is preferably applied to the area without a deformation element on a side of the battery module provided for the contact area and in particular of a lower side. Then, the composite mat is preferably placed laterally around the battery module, so that the deformation element is arranged in the side region of the battery module. Then the composite mat is fixed by gluing.

In bevorzugten Ausgestaltungen umfasst das Verfahren ein Fixieren des Wärmeleitelementes und/oder des Deformationselementes an dem Batteriemodul durch wenigstens eine flexible Trägerlage. Vorzugsweise wird das Deformationselement bei der Montage der Batteriemodule zusammengedrückt. Dabei wird das Wärmeleitelement insbesondere an das Batteriemodul angepresst. Das Wärmeleitelement wird insbesondere auch an die Aufnahmeeinrichtung und/oder ein Trägerelement angepresst. Die Batteriemodule werden an der Aufnahmeeinrichtung befestigt und insbesondere verschraubt. Ein Verschrauben hat den Vorteil, dass dadurch das Wärmeleitelement besonders gut an das Batteriemodul angepresst werden kann. In preferred embodiments, the method comprises fixing the heat-conducting element and / or the deformation element to the battery module by means of at least one flexible carrier layer. Preferably, the deformation element is compressed during assembly of the battery modules. In this case, the heat-conducting element is in particular pressed against the battery module. The heat-conducting element is in particular also pressed against the receiving device and / or a carrier element. The battery modules are attached to the receiving device and in particular screwed. A screwing has the advantage that thereby the heat conducting element can be pressed particularly well to the battery module.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird. Further advantages and features of the present invention will become apparent from the embodiment, which will be explained below with reference to the accompanying figures.

In den Figuren zeigen: In the figures show:

1 eine schematische Untersicht eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Batterieeinrichtung; 1 a schematic bottom view of a vehicle with a battery device according to the invention;

2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer Batterieeinrichtung; 2 a schematic perspective view of a section of a battery device;

3 eine Vergrößerung des Ausschnitts A aus der 2; 3 an enlargement of the section A from the 2 ;

4 ein Batteriemodul in einer perspektivischen Ansicht; und 4 a battery module in a perspective view; and

5 eine Verbundmatte in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht. 5 a composite mat in a sectional perspective view.

Die 1 zeigt die Unterseite eines wenigstens teilweise elektrisch betriebenen Fahrzeugs 100 mit einer erfindungsgemäßen Batterieeinrichtung 1. Das Fahrzeug 100 ist hier als ein Elektrofahrzeug ausgebildet. Das Fahrzeug 100 kann auch ein Hybridfahrzeug sein. The 1 shows the underside of an at least partially electrically powered vehicle 100 with a battery device according to the invention 1 , The vehicle 100 is here designed as an electric vehicle. The vehicle 100 can also be a hybrid vehicle.

Die Batterieeinrichtung 1 versorgt einen elektrischen Fahrantrieb 105 mit Energie und ist hier als eine Unterbodenbatterie ausgebildet, welche z. B. zwischen den Schwellerbereichen 101 des Fahrzeugs 100 angeordnet ist. Die Batterieeinrichtung 1 ist mit einer Leistungselektronik 104 wirkverbunden. Die Batterieeinrichtung 1 kann noch andere Komponenten umfassen, wie z. B. eine Steuereinrichtung und/oder ein Ladegerät. Um die Batterieeinrichtung 1 im Betrieb und während der Ladevorgänge optimal zu temperieren, ist eine Kühleinrichtung 7 vorgesehen. The battery device 1 supplies an electric traction drive 105 with energy and is designed here as an underbody battery, which z. B. between the Schwellerbereichen 101 of the vehicle 100 is arranged. The battery device 1 is with power electronics 104 operatively connected. The battery device 1 may include other components, such as. B. a control device and / or a charger. To the battery device 1 To optimally temper during operation and during charging, is a cooling device 7 intended.

Die Batterieeinrichtung 1 umfasst eine Mehrzahl von Batteriemodulen 102, welche jeweils eine Mehrzahl von Batteriezellen 103 aufweisen. Zur besseren Übersichtlichkeit wurde nur eine Zelle exemplarisch eingezeichnet. Die Batteriemodule 102 sind in einer Aufnahmeeinrichtung 2 angeordnet. Die Aufnahmeeinrichtung 2 umfasst hier eine Trägerplatte 42, auf der quer und längs verlaufende Trägerelemente 52 angeordnet sind. Zwischen den Trägerelementen 52 sind die Batteriemodule 102 in mehreren Reihen angeordnet. The battery device 1 includes a plurality of battery modules 102 , which each have a plurality of battery cells 103 exhibit. For clarity, only one cell has been shown as an example. The battery modules 102 are in a recording device 2 arranged. The recording device 2 here includes a carrier plate 42 , on the transversely and longitudinally extending support elements 52 are arranged. Between the carrier elements 52 are the battery modules 102 arranged in several rows.

Die 2–5 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batterieeinrichtung 1. Die Batterieeinrichtung 1 ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. The 2 - 5 show an embodiment of a battery device according to the invention 1 , The battery device 1 is produced by the process according to the invention.

Die Batterieeinrichtung 1 umfasst eine Aufnahmeeinrichtung 2 mit einer Trägerplatte 42 und darauf befestigten Trägerelementen 52. Unterhalb der Trägerplatte 42 ist hier eine als Kühlplatte 17 ausgebildete Kühleinrichtung 7 vorgesehen. Die Kühlplatte 17 ist vorzugsweise von wenigstens einem Kühlmedium durchströmt. Insbesondere ist ein flüssiges Kühlmedium vorgesehen. Die Kühlplatte 17 kann einen oder mehrere Kühlkanäle umfassen. Zwischen den Trägerelementen 52 sind die Batteriemodule 102 angeordnet. Die Batteriemodule 102 weisen an ihren Stirnseiten jeweils zwei als Verschraubungen 18 ausgebildete Montageelemente 8 auf. Durch diese werden die Batteriemodule 102 auf der Trägerplatte 42 verschraubt. The battery device 1 includes a receiving device 2 with a carrier plate 42 and support members mounted thereon 52 , Below the carrier plate 42 Here is one as a cooling plate 17 trained cooling device 7 intended. The cooling plate 17 is preferably flowed through by at least one cooling medium. In particular, a liquid cooling medium is provided. The cooling plate 17 may include one or more cooling channels. Between the carrier elements 52 are the battery modules 102 arranged. The battery modules 102 have two at their end faces as screwed 18 trained mounting elements 8th on. These are the battery modules 102 on the carrier plate 42 screwed.

Zur besseren thermischen Anbindung sind an den Batteriemodulen 102 jeweils zwei Wärmeleitelemente 3 angeordnet. Die Wärmeleitelemente 3 sind hier als eine flexible Wärmeleitmatte 13 ausgebildet. Die Wärmeleitelemente 3 verlaufen dabei im Kontaktbereich 12, in welchem das Batteriemodul 102 wärmeleitend auf der Trägerplatte 42 angebunden ist. Dabei ist ein Abschnitt 120 des Kontaktbereiches 12 ohne Wärmeleitelement 3 ausgestattet. Hier erfolgt eine direkte Anbindung der Unterseite 112 der Batteriemodule 102 auf der Trägerplatte 42. For better thermal connection are on the battery modules 102 two heat-conducting elements in each case 3 arranged. The heat-conducting elements 3 are here as a flexible thermal pad 13 educated. The heat-conducting elements 3 thereby run in the contact area 12 in which the battery module 102 thermally conductive on the support plate 42 is connected. Here is a section 120 of the contact area 12 without heat-conducting element 3 fitted. Here is a direct connection to the bottom 112 the battery modules 102 on the carrier plate 42 ,

Vom Kontaktbereich 12 aus erstrecken sich die Wärmeleitelemente 3 zu einem entlang der Längsseiten 122 vorgesehenen Freibereich 22. Dadurch wird eine thermische Anbindung der sonst freiliegenden Längsseiten 122 der Batteriemodule 102 an die Trägerplatte 42 erreicht. Um die thermische Anbindung der Wärmeleitelemente 3 an die Batteriemodule 102 entlang der Längsseiten 122 zu verbessern, ist im Freibereich 22 hier jeweils ein Deformationselement 4 angeordnet. Das Deformationselement 4 ist elastisch und z. B. als eine Gummimatte ausgebildet. Das Deformationselement 4 stützt sich an den als Widerlager 14 ausgebildeten Trägerelementen 52 ab. Dadurch wird das Deformationselement 4 zusammengedrückt und das Wärmeleitelement 3 so besonders fest an die Batteriemodule 102 gepresst. From the contact area 12 from the heat conduction extend 3 to one along the long sides 122 provided outdoor area 22 , This creates a thermal connection to the otherwise exposed longitudinal sides 122 the battery modules 102 to the carrier plate 42 reached. To the thermal connection of the heat-conducting elements 3 to the battery modules 102 along the long sides 122 to improve is in free area 22 here in each case a deformation element 4 arranged. The deformation element 4 is elastic and z. B. formed as a rubber mat. The deformation element 4 relies on the as abutment 14 trained support elements 52 from. This will be the deformation element 4 compressed and the heat conducting element 3 so special to the battery modules 102 pressed.

Das Deformationselement weist vor der Montage eine Stärke 24 auf, welche größer ist als der Abstand 220 zwischen dem Trägerelement 52 und der Längsseite 122 des Batteriemoduls 102. Dadurch weist das Deformationselement 4 ein Übermaß gegenüber dem am Freibereich 22 vorhandenen Abstand 220 auf. So wird das Deformationselement 4 zusammengedrückt und sorgt daher für eine verbesserte thermische Anbindung des Wärmeleitelementes auch im Freibereich 22 des Batteriemoduls 102. The deformation element has a strength before mounting 24 which is greater than the distance 220 between the carrier element 52 and the long side 122 of the battery module 102 , This shows the deformation element 4 an excess compared to the outdoor area 22 existing distance 220 on. This is how the deformation element becomes 4 compressed and therefore ensures an improved thermal connection of the heat-conducting element in the open area 22 of the battery module 102 ,

Das Wärmeleitelement 3 und das Deformationselement 4 sind hier zusammen mit einer Trägerlage 5 als eine Verbundmatte 6 ausgebildet. Die Trägerlage 5 ist hier als eine einseitig klebende Trägerfolie 15 ausgebildet. Dabei wird die Trägerlage 5 so zugeschnitten, dass diese größer als das Wärmeelement 3 ist und insbesondere an den Rändern übersteht. Auf das Wärmeleitelement 3 wird dann das Deformationselement 4 aufgebracht. Dabei ist der Zuschnitt des Deformationselementes 4 an die Größe der Längsseiten 122 der Batteriemodule 102 angepasst. The heat-conducting element 3 and the deformation element 4 are here together with a backing layer 5 as a composite mat 6 educated. The carrier layer 5 is here as a one-sided adhesive carrier film 15 educated. This is the carrier layer 5 Tailored to be larger than the heat element 3 is and survives especially at the edges. On the heat-conducting element 3 then becomes the deformation element 4 applied. Here is the blank of the deformation element 4 to the size of the long sides 122 the battery modules 102 customized.

Die so vorkonfektionierte Verbundmatte 6 wird dann von der Unterseite 112 an das Batteriemodul 102 angelegt. Dabei wird der Bereich der Verbundmatte 6 ohne das Deformationselement 4 auf die Modulunterseite angelegt. Anschließend wird die Verbundmatte 6 um das Batteriemodul 102 umgeschlagen und entlang der Längsseiten 122 angelegt. Anschließend wird die Verbundmatte mittels der selbst klebenden Trägerfolie 15 an dem Batteriemodul 102 fixiert. The pre-assembled composite mat 6 is then from the bottom 112 to the battery module 102 created. This is the area of the composite mat 6 without the deformation element 4 created on the module bottom. Subsequently, the composite mat 6 around the battery module 102 turned over and along the long sides 122 created. Subsequently, the composite mat by means of the self-adhesive carrier film 15 on the battery module 102 fixed.

Die Batteriemodule 102 mit der angebrachten Verbundmatte 6 werden nun von oben auf die Trägerplatte 42 aufgesetzt. Aufgrund des Übermaßes wird das Deformationselement 4 beim Einsetzen der Batteriemodule 102 zwischen den Batteriemodulen 102 und den Trägerelementen 52 zusammengepresst. Die hierdurch auftretende Kraft gewährleistet, dass die im Freibereich 22 an dem Batteriemodul 102 anliegenden Bereiche des Wärmeleitelementes 3 an das Modul angepresst werden. Das hat den Vorteil, dass auch die Seitenflächen der Batteriemodule 102 genutzt werden können, um Wärme nach unten in den Bereich der Kühleinrichtung 7 abzuführen. Anschließend werden die Batteriemodule 102 an der Trägerplatte 42 verschraubt. Dadurch wird das Wärmeleitelement 3 im Kontaktbereich 12 unter dem Batteriemodul 102 mit der Trägerplatte 42 verpresst. Dadurch ergibt sich auch hier eine besonders gute thermische Anbindung. The battery modules 102 with the attached composite mat 6 Now be from the top of the support plate 42 placed. Due to the excess becomes the deformation element 4 when inserting the battery modules 102 between the battery modules 102 and the carrier elements 52 compressed. The resulting force ensures that the outdoor area 22 on the battery module 102 adjacent areas of the heat conducting element 3 be pressed against the module. This has the advantage that the side surfaces of the battery modules 102 can be used to heat down into the area of the cooling device 7 dissipate. Subsequently, the battery modules 102 on the carrier plate 42 screwed. This will cause the heat-conducting element 3 in the contact area 12 under the battery module 102 with the carrier plate 42 pressed. This results in a particularly good thermal connection here.

Die hier beschriebene Batterieeinrichtung bietet eine besonders vorteilhafte thermische Anbindung der Batteriemodule 102 an eine Aufnahmeeinrichtung 2 bzw. an eine darunterliegende Kühleinrichtung 7. Ein besonderer Vorteil ist, dass zusätzlich zu der Unterseite 112 auch die seitlichen Flächen 122 der Batteriemodule 102 für die Kühlung genutzt werden. Zudem kann die hier vorgestellte thermische Anbindung sehr preisgünstig hergestellt und montiert werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass Toleranzen zwischen den Seitenflächen des Batteriemoduls 102 und den Trägerelementen 52 durch das Deformationselement abgefangen werden. Die hier vorgestellte Batterieeinrichtung benötigt zudem nur einen geringen Bedarf an Bauraum, da an den Seiten der Batteriemodule 102 keine zusätzlichen Kühlkanäle entlang laufen müssen. Ein besonderer Vorteil ist auch, dass vorhandene Batteriestrukturen genutzt werden, um die Wärmeleitelemente 4 an die Batteriemodule 102 zu pressen. The battery device described here offers a particularly advantageous thermal connection of the battery modules 102 to a receiving device 2 or to an underlying cooling device 7 , A special advantage is that in addition to the bottom 112 also the lateral surfaces 122 the battery modules 102 be used for cooling. In addition, the presented here thermal connection can be made very inexpensive and mounted. Another advantage is that tolerances between the side surfaces of the battery module 102 and the carrier elements 52 be intercepted by the deformation element. The battery device presented here also requires only a small amount of space, as on the sides of the battery modules 102 do not have to run along any additional cooling channels. A particular advantage is also that existing battery structures are used to the heat-conducting elements 4 to the battery modules 102 to squeeze.

Claims (15)

Batterieeinrichtung (1) für ein wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug (100) mit einer Mehrzahl von Batteriemodulen (102) mit jeweils wenigstens einer Batteriezelle (103) und mit wenigstens einer Aufnahmeeinrichtung (2) zur Aufnahme der Batteriemodule (102), wobei jeweils ein Batteriemodul (102) in wenigstens einem Kontaktbereich (12) zur Wärmeleitung an die Aufnahmeeinrichtung (2) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Batteriemodul (102) wenigstens ein Wärmeleitelement (3) angeordnet ist, welches sich in den Kontaktbereich (12) und über diesen hinaus in wenigstens einen Freibereich (22) des Batteriemoduls (102) erstreckt und dass im Freibereich (22) wenigstens ein elastisches Deformationselement (4) zum Andrücken des Wärmeleitelementes (3) an das Batteriemodul (102) angeordnet ist. Battery device ( 1 ) for an at least partially electrically operated vehicle ( 100 ) with a plurality of battery modules ( 102 ) each having at least one battery cell ( 103 ) and with at least one receiving device ( 2 ) for receiving the battery modules ( 102 ), each with a battery module ( 102 ) in at least one contact area ( 12 ) for heat conduction to the receiving device ( 2 ), characterized in that on at least one battery module ( 102 ) at least one heat conducting element ( 3 ) which is located in the contact area ( 12 ) and beyond this into at least one outdoor area ( 22 ) of the battery module ( 102 ) and that in outdoor areas ( 22 ) at least one elastic deformation element ( 4 ) for pressing the heat-conducting element ( 3 ) to the battery module ( 102 ) is arranged. Batterieeinrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das Deformationselement (4) an wenigstens einer als Widerlager (14) dienenden Batteriekomponente (52) anliegt. Battery device ( 1 ) according to claim 1, wherein the deformation element ( 4 ) at least one as an abutment ( 14 ) battery component ( 52 ) is present. Batterieeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wärmeleitelement (3) wenigstens eine flexible Wärmeleitmatte (13) umfasst. Battery device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the heat-conducting element ( 3 ) at least one flexible heat-conducting mat ( 13 ). Batterieeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wärmeleitelement (3) auf wenigstens einer Trägerlage (5) angeordnet ist. Battery device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the heat-conducting element ( 3 ) on at least one carrier layer ( 5 ) is arranged. Batterieeinrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei eine Mehrzahl von Wärmeleitelementen (3, 30) und/oder eine Mehrzahl von Deformationselementen (4, 40) auf einer gemeinsamen Trägerlage angeordnet sind. Battery device ( 1 ) according to the preceding claim, wherein a plurality of heat conducting elements ( 3 . 30 ) and / or a plurality of deformation elements ( 4 . 40 ) are arranged on a common carrier layer. Batterieeinrichtung (1) nach einem der beiden vorhergehenden Anspruch, wobei die Trägerlage (5) und das Wärmeleitelement (3) und das Deformationselement (4) in einer Verbundmatte (6) zusammengefügt sind und wobei das Deformationselement (4) zwischen der Trägerlage (5) und dem Wärmeleitelement (3) angeordnet ist. Battery device ( 1 ) according to one of the two preceding claims, wherein the carrier layer ( 5 ) and the heat conducting element ( 3 ) and the deformation element ( 4 ) in a composite mat ( 6 ) and wherein the deformation element ( 4 ) between the carrier layer ( 5 ) and the heat conducting element ( 3 ) is arranged. Batterieeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem Batteriemodul (102) wenigstens zwei Wärmeleitelemente (3, 30) mit jeweils wenigstens einem Deformationselement (4, 40) angeordnet sind. Battery device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein on the battery module ( 102 ) at least two heat-conducting elements ( 3 . 30 ) each having at least one deformation element ( 4 . 40 ) are arranged. Batterieeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontaktbereich (12) mit wenigstens einem Wärmeleitelement (3) bestückt ist. Battery device ( 1 ) according to any one of the preceding claims, wherein the contact area ( 12 ) with at least one heat conducting element ( 3 ) is equipped. Batterieeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wärmeleitelement (3) sich über den Kontaktbereich (12) und über diesen hinaus in wenigstens zwei Freibereiche (22) des Batteriemoduls (102) erstreckt. Battery device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the heat-conducting element ( 3 ) via the contact area ( 12 ) and beyond this into at least two open spaces ( 22 ) of the battery module ( 102 ). Batterieeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontaktbereich (12) wenigstens einen Abschnitt (120) ohne Wärmeleitelement (3) umfasst, in welchem das Batteriemodul (102) zur Wärmeleitung insbesondere direkt an die Aufnahmeeinrichtung (2) angebunden ist. Battery device ( 1 ) according to any one of the preceding claims, wherein the contact area ( 12 ) at least one section ( 120 ) without heat-conducting element ( 3 ) in which the battery module ( 102 ) for heat conduction, in particular directly to the receiving device ( 2 ) is attached. Batterieeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeeinrichtung (2) wenigstens eine Trägerplatte (42) umfasst, auf welcher die Batteriemodule (102) befestigt sind. Battery device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the receiving device ( 2 ) at least one carrier plate ( 42 ) on which the battery modules ( 102 ) are attached. Batterieeinrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Aufnahmeeinrichtung (2) wenigstens ein auf der Trägerplatte (42) angeordnetes und wenigstens abschnittweise zwischen den Batteriemodulen (102) verlaufendes Trägerelement (52) umfasst und wobei das Trägerelement (52) als Widerlager (14) für das Deformationselement (4) dient. Battery device ( 1 ) according to the preceding claim, wherein the receiving device ( 2 ) at least one on the carrier plate ( 42 ) and at least in sections between the battery modules ( 102 ) extending support element ( 52 ) and wherein the carrier element ( 52 ) as an abutment ( 14 ) for the deformation element ( 4 ) serves. Batterieeinrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Deformationselement (4) eine Stärke (24) aufweist, welche größer ist als der Abstand (220) zwischen dem Freibereich (22) des Batteriemoduls (102) und dem Trägerelement (52), sodass das Deformationselement (4) ohne Einwirkung einer äußeren Kraft ein Übermaß aufweist. Battery device ( 1 ) according to the preceding claim, wherein the deformation element ( 4 ) a strength ( 24 ), which is greater than the distance ( 220 ) between the outdoor area ( 22 ) of the battery module ( 102 ) and the carrier element ( 52 ), so that the deformation element ( 4 ) has an excess without the action of an external force. Verfahren zur Herstellung einer Batterieeinrichtung (1) für ein wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug (100) mit einer Mehrzahl von Batteriemodulen (102) mit jeweils wenigstens einer Batteriezelle (103) und mit wenigstens einer Aufnahmeeinrichtung (2), an welcher die Batteriemodule (102) aufgenommen werden, wobei jeweils ein Batteriemodul (102) in wenigstens einem Kontaktbereich (12) zur Wärmeleitung an die Aufnahmeeinrichtung (2) angebunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Batteriemodul (102) wenigstens ein Wärmeleitelement (3) angeordnet wird, welches sich in den Kontaktbereich (12) und über diesen hinaus in wenigstens einen Freibereich (22) des Batteriemoduls (102) erstreckt und dass im Freibereich (22) wenigstens ein elastisches Deformationselement (4) zum Andrücken des Wärmeleitelementes (3) an das Batteriemodul (102) angeordnet wird. Method for producing a battery device ( 1 ) for an at least partially electrically operated vehicle ( 100 ) with a plurality of battery modules ( 102 ) each having at least one battery cell ( 103 ) and with at least one receiving device ( 2 ) on which the battery modules ( 102 ), wherein in each case a battery module ( 102 ) in at least one contact area ( 12 ) for heat conduction to the receiving device ( 2 ), characterized in that on at least one battery module ( 102 ) at least one heat conducting element ( 3 ), which is located in the contact area ( 12 ) and beyond this into at least one outdoor area ( 22 ) of the battery module ( 102 ) and that in outdoor areas ( 22 ) at least one elastic deformation element ( 4 ) for pressing the heat-conducting element ( 3 ) to the battery module ( 102 ) is arranged. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei wenigstens ein Herstellungsschritt aus einer Gruppe von Herstellungsschritten erfolgt, umfassend ein Fixieren des Wärmeleitelementes (3) und/oder des Deformationselementes (4) durch wenigstens eine flexible Trägerlage (5) an dem Batteriemodul (102), Zusammendrücken des Deformationselementes (4), Anpressen des Wärmeleitelementes (3) an das Batteriemodul (102) und/oder an die Aufnahmeeinrichtung (2), Befestigen und insbesondere Verschrauben des Batteriemoduls (102) an der Aufnahmeeinrichtung (102). Method according to the preceding claim, wherein at least one production step takes place from a group of production steps, comprising a fixing of the heat-conducting element ( 3 ) and / or the deformation element ( 4 ) by at least one flexible carrier layer ( 5 ) on the battery module ( 102 ), Compression of the deformation element ( 4 ), Pressing the heat-conducting element ( 3 ) to the battery module ( 102 ) and / or to the receiving device ( 2 ), Fastening and in particular screwing the battery module ( 102 ) at the receiving device ( 102 ).
DE102015113187.0A 2015-08-11 2015-08-11 Battery device and method Pending DE102015113187A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015113187.0A DE102015113187A1 (en) 2015-08-11 2015-08-11 Battery device and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015113187.0A DE102015113187A1 (en) 2015-08-11 2015-08-11 Battery device and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015113187A1 true DE102015113187A1 (en) 2017-02-16

Family

ID=57907907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015113187.0A Pending DE102015113187A1 (en) 2015-08-11 2015-08-11 Battery device and method

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015113187A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3611779A1 (en) 2018-08-17 2020-02-19 Volkswagen AG Battery system for a motor vehicle
DE102020005581A1 (en) 2020-09-11 2022-03-17 Daimler Ag Cooling arrangement and battery arrangement with an elastic element for applying a force to a thermally conductive medium
FR3125360A1 (en) * 2021-07-16 2023-01-20 Faurecia Systemes D'echappement Electricity storage battery and corresponding manufacturing method
DE102022205751A1 (en) 2022-06-07 2023-12-07 Siemens Mobility GmbH Arrangement for dissipating heat

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013021312A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-18 Daimler Ag battery

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013021312A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-18 Daimler Ag battery

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3611779A1 (en) 2018-08-17 2020-02-19 Volkswagen AG Battery system for a motor vehicle
DE102018120139A1 (en) * 2018-08-17 2020-02-20 Illinois Tool Works Inc. Battery system for a motor vehicle
DE102020005581A1 (en) 2020-09-11 2022-03-17 Daimler Ag Cooling arrangement and battery arrangement with an elastic element for applying a force to a thermally conductive medium
FR3125360A1 (en) * 2021-07-16 2023-01-20 Faurecia Systemes D'echappement Electricity storage battery and corresponding manufacturing method
DE102022205751A1 (en) 2022-06-07 2023-12-07 Siemens Mobility GmbH Arrangement for dissipating heat

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008034876B4 (en) Battery with a arranged in a battery housing heat conducting plate for temperature control of the battery and method for producing a battery
EP2564448B1 (en) Battery having a cooling plate and motor vehicle having a corresponding battery
DE102008034862B4 (en) Battery with a cell network of several battery cells
EP2564462B1 (en) Battery with cooling plate and vehicle with such a battery
DE102011120511A1 (en) Battery and cell block for a battery
DE202010018541U1 (en) Cooling device and vehicle battery assembly
DE102009058808A1 (en) Cooling device for a vehicle drive battery and vehicle drive battery assembly with cooling device
DE102014210570A1 (en) Temperature control for tempering a battery
EP3627585B1 (en) Method for arranging at least one battery module in at least one part of a battery housing and arrangement device
DE102008034695A1 (en) Battery i.e. lithium-ion battery, for e.g. fuel-cell vehicle, has cooling plate arranged on individual cells at pole side, where cooling plate is provided in direction of individual cells with vertically staying cooling bars
DE102015113187A1 (en) Battery device and method
EP3113278A1 (en) Motor vehicle battery
DE102010038600A1 (en) Power supply device i.e. battery, for e.g. motor car, has cooling arrangement flat-pressed against bottom of memory cells by spring assembly that is arranged between arrangement and housing bottom of device
DE102014106936A1 (en) cooler
DE102011122126A1 (en) Solar module for solar system, has holding element whose central region exerts force towards photovoltaic layer, and assembly of cooling structure and heat insulating material is pressed against photovoltaic layer
DE102016210530A1 (en) cooler
EP2148385B1 (en) Electrical energy storage unit
DE102009035644A1 (en) Arrangement for reduction of deflection of frame-enclosed laminates of photovoltaic modules, comprises rod-shaped component connected to frame under laminate, where sliding block is guided in rod-shaped component
DE102016125476B4 (en) Battery tray for an electric vehicle with a cooling system
WO2012119887A1 (en) Connecting layer, battery having said connecting layer, and motor vehicle having said battery
EP3589103A1 (en) Inverter for an electrically driven vehicle
DE102017215083A1 (en) Battery case and method of manufacturing a battery case
DE102017213887A1 (en) Battery module arrangement, battery, motor vehicle and method for arranging at least one battery module in a module receiving device
DE102011051648A1 (en) Battery unit for motor car battery utilized as electrical energy storage for e.g. electric car, has cooling elements connected with each other by elastic and compressible connecting element by formation of receiving areas of battery cells
DE102015221265A1 (en) Fluid-flowable heat sink for electrical energy storage

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication