DE102016212273A1 - Electrical energy storage for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Ein elektrischer Energiespeicher (10) für ein Kraftfahrzeug ist beschrieben, insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, mit einem Speichergehäuse (12), in dem mehrere Batterielangmodule (22) untergebracht sind, die jeweils mehrere Batteriezellen (24) umfassen. Im Speichergehäuse (12) sind mehrere Querstreben (20) vorgesehen, die jeweils zwischen zwei benachbarten Batterielangmodulen (22) angeordnet sind. Die Batterielangmodule (22) weisen jeweils ein die Batteriezellen (24) umgebendes Modulgehäuse (28) auf, das mit den Querstreben (20) derart gekoppelt ist, dass die von den Batteriezellen (24) ausgehende Gewichtskraft über das jeweilige Modulgehäuse (28) von den zugeordneten Querstreben (20) aufgenommen wird, wobei die Kraftübertragung von einer Batteriezelle (24) über das Modulgehäuse (18) an die zugeordnete Querstrebe (20) in unmittelbarer Nähe der jeweiligen Batteriezelle (24) erfolgt.An electrical energy store (10) for a motor vehicle is described, in particular for an electric or hybrid vehicle, with a storage housing (12) in which a plurality of battery length modules (22) are housed, each comprising a plurality of battery cells (24). In the storage housing (12) a plurality of transverse struts (20) are provided, which are each arranged between two adjacent Batterielangmodulen (22). The battery-length modules (22) each have a module housing (28) surrounding the battery cells (24), which is coupled to the transverse struts (20) in such a way that the weight force exerted by the battery cells (24) differs from the respective module housing (28) associated transverse struts (20) is received, wherein the power transmission from a battery cell (24) via the module housing (18) to the associated transverse strut (20) in the immediate vicinity of the respective battery cell (24).

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug. The invention relates to an electrical energy store for a motor vehicle, in particular for an electric or hybrid vehicle.

Elektro- oder Hybridfahrzeuge weisen als einzige oder zusätzliche Energiequelle einen elektrischen Energiespeicher auf, über den elektrische Antriebsenergie für das Kraftfahrzeug bereitgestellt wird. Üblicherweise weist ein elektrischer Energiespeicher mehrere Batteriemodule auf, die mehrere Batteriezellen umfassen, insbesondere prismatische oder prismenförmige Batteriezellen. Bei der Herstellung der jeweiligen Batteriemodule werden die einzelnen Batteriezellen typischerweise flächig miteinander verklebt und anschließend über Druckplatten verpresst, sodass sie aneinander anliegen und vorgespannt sind. Die mehreren Batteriezellen bilden so ein Batteriepaket aus. Anschließend werden die die Batteriezellen vorspannenden Druckplatten mit Zugankern verbunden, wodurch das Batteriepaket, also die zusammengepressten Batteriezellen, durch einen umlaufenden Rahmen verspannt sind und so in der definierten Form gehalten werden. Electric or hybrid vehicles have as the only or additional energy source an electrical energy storage, is provided via the electric drive power for the motor vehicle. Usually, an electrical energy store has a plurality of battery modules, which comprise a plurality of battery cells, in particular prismatic or prismatic battery cells. In the manufacture of the respective battery modules, the individual battery cells are typically glued together flat and then pressed by pressure plates so that they rest against each other and are biased. The multiple battery cells thus form a battery pack. Subsequently, the battery cells biasing pressure plates are connected with tie rods, whereby the battery pack, so the compressed battery cells are braced by a peripheral frame and are kept in the defined form.

Über ihre Lebensdauer bzw. im Betrieb des Kraftfahrzeugs versuchen die einzelnen Batteriezellen sich auszudehnen, was jedoch über die Druckplatten sowie den mit den Druckplatten verbundenen Zugankern verhindert wird. Over their lifetime or during operation of the motor vehicle, the individual battery cells try to expand, but this is prevented by the pressure plates and the tie rods connected to the pressure plates.

Zudem dienen die Druckplatten sowie die Zuganker dazu, dass sich die einzelnen Batteriezellen hieran abstützen können, wodurch die von den Batteriezellen ausgehende Gewichtskraft über die Druckplatten bzw. die Zuganker abgestützt werden. Die einzelnen Batteriezellen werden im Modul entsprechend durch die Druckplatten sowie die Zuganker getragen. Die Druckplatten sind üblicherweise an den kürzeren Seiten des Batteriemoduls angesehen, die auch als Enden des Batteriemoduls bezeichnet werden. In addition, the pressure plates and the tie rods serve to enable the individual battery cells to rest thereon, as a result of which the weight force originating from the battery cells is supported via the pressure plates or the tie rods. The individual battery cells are carried in the module according to the pressure plates and the tie rods. The printing plates are usually viewed on the shorter sides of the battery module, which are also referred to as ends of the battery module.

Die einzelnen Batteriemodule sind dabei in einem Rahmen oder einem Speichergehäuse des Energiespeichers gelagert bzw. liegen im Speichergehäuse über ihre Enden im Bereich der Druckplatten auf, also an den Enden der Batteriemodule. The individual battery modules are stored in a frame or a storage housing of the energy storage or lie in the storage enclosure via their ends in the region of the printing plates, ie at the ends of the battery modules.

Folglich müssen die Zuganker und die Druckplatten entsprechend stabil und massiv ausgebildet sein. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die zur Verfügung stehende Energiedichte verringert ist, da pro Batteriemodul mehrere Bauteile vorgesehen sind, die nicht zur Energiegewinnung bzw. Energiespeicherung dienen. Diese Bauteile werden auch als Peripherieteile bzw. Passivbauteile bezeichnet.  Consequently, the tie rods and the pressure plates must be designed to be stable and solid. However, this has the disadvantage that the available energy density is reduced, since several components are provided per battery module, which do not serve for energy production or energy storage. These components are also referred to as peripheral parts or passive components.

Die Energiedichte wird darüber hinaus dadurch verringert, dass die derzeit verwendeten Batteriemodule üblicherweise maximal 20 Batteriezellen umfassen, wobei die genaue Anzahl von der Art der verwendeten Batteriezelle abhängt. Dies liegt daran, dass aufgrund von gesetzlichen Bestimmungen ein Batteriemodul maximal 35 kg wiegen darf, wenn es per Flugzeug transportiert werden soll. Dementsprechend werden die Batteriemodule im Kraftfahrzeugrahmen derart angeordnet, dass mehrere Batteriemodule nebeneinander in Reihen und Spalten angeordnet sind. Hierdurch entstehen sogenannte Zwischendruckplatten, die bei benachbarten Batteriemodulen jeweils direkt aneinander angrenzen. Auch diese Zwischendruckplatten verringern die Energiedichte des Energiespeichers, da die Zwischendruckplatten nicht zur Energiespeicherung dienen. The energy density is further reduced by the fact that the currently used battery modules usually comprise a maximum of 20 battery cells, the exact number depending on the type of battery cell used. This is because, due to legal regulations, a battery module may weigh a maximum of 35 kg if it is to be transported by air. Accordingly, the battery modules are arranged in the motor vehicle frame such that a plurality of battery modules are arranged side by side in rows and columns. This results in so-called intermediate printing plates, which adjoin each other directly adjacent battery modules. These intermediate pressure plates also reduce the energy density of the energy store since the intermediate pressure plates do not serve for energy storage.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Energiedichte des Energiespeichers zu maximieren, wodurch eine höhere Reichweite bei gleichem Bauraum erreicht werden kann. The object of the invention is to maximize the energy density of the energy storage, whereby a higher range can be achieved with the same space.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektrischen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug gelöst, insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, mit einem Speichergehäuse, in dem mehrere Batterielangmodule untergebracht sind, die jeweils mehrere Batteriezellen umfassen, wobei im Speichergehäuse mehrere Querstreben vorgesehen sind, die jeweils zwischen zwei benachbarten Batterielangmodulen angeordnet sind, wobei die Batterielangmodule jeweils ein die Batteriezellen umgebendes Modulgehäuse aufweisen, das mit den Querstreben derart gekoppelt ist, dass die von den Batteriezellen ausgehende Gewichtskraft über das jeweilige Modulgehäuse von den zugeordneten Querstreben aufgenommen wird wobei die Kraftübertragung von einer Batteriezelle über das Modulgehäuse an die zugeordnete Querstrebe in unmittelbarer Nähe der jeweiligen Batteriezelle erfolgt. The object is achieved by an electrical energy storage device for a motor vehicle, in particular for an electric or hybrid vehicle, with a storage enclosure, in which a plurality of battery length modules are housed, each comprising a plurality of battery cells, wherein in the storage housing a plurality of transverse struts are provided, each between two adjacent Batterielangmodulen are arranged, wherein the Batterielangmodule each have a battery cell surrounding the module housing, which is coupled to the crossbars such that the weight of the battery cells from the respective module housing is received by the associated cross braces wherein the power transmission from a battery cell via the module housing takes place at the associated cross member in the immediate vicinity of the respective battery cell.

Der Grundgedanke der Erfindung ist es, die Energiedichte des Energiespeichers dadurch zu maximieren, dass die Anzahl bzw. das Volumen und/oder Gewicht der Passivbauteile bzw. Peripheriebauteile verringert wird. Dementsprechend können die Modulgehäuse der einzelnen Batterielangmodule anders aufgebaut sein, wodurch die Anzahl der Peripherieteile bzw. Passivbauteile und somit das Gewicht sowie das Volumen reduziert sind, die nicht zur Energiespeicherung dienen. Dies führt im Umkehrschluss zu einer Erhöhung der Energiedichte, da der eingesparte Raum durch Batteriezellen aufgefüllt werden kann. Dementsprechend lässt sich bei einem gleichbleibenden Bauraum eine höhere Energiemenge speichern, was zu einer höheren Reichweite des den Energiespeicher aufweisenden Kraftfahrzeugs führt. Die Batterielangmodule selbst können die Gewichtskraft der Batteriezellen nicht alleine tragen, wenn sie an ihren Enden aufliegen, wie dies im Stand der Technik üblich ist. Daher liegen die Batterielangmodule am Speichergehäuse an, das mit den vorgesehenen Querstreben die Gewichtskraft der Batteriezellen aufnimmt und so die Batterielangmodule unterstützt, insbesondere in homogener Weise. Die Kraftübertragung erfolgt also direkt in der Nähe der jeweiligen Batteriezellen und entlang der langen Seiten des Batterielangmoduls. Demnach erfolgt die Kraftübertragung nicht über spezielle Endelemente an den kurzen Seiten des Batterielangmoduls, an denen auch die Druckplatten üblicherweise vorgesehen sind. Des Weiteren werden so die Herstellungskosten gesenkt, da weniger separate Bauteile benötigt werden, was auch den Montageaufwand des Energiespeichers reduziert. The basic idea of the invention is to maximize the energy density of the energy store by reducing the number or volume and / or weight of the passive components or peripheral components. Accordingly, the module housing of the individual battery length modules can be constructed differently, whereby the number of peripheral parts or passive components and thus the weight and the volume are reduced, which do not serve for energy storage. Conversely, this leads to an increase in the energy density, since the space saved can be filled up by battery cells. Accordingly, a larger amount of energy can be stored with a constant space, resulting in a higher range of the energy storage vehicle having motor vehicle. The battery latches themselves can not control the weight of the battery cells Wear alone when resting on their ends, as is common in the art. Therefore, the Batterielangmodule abut the storage housing, which receives the weight of the battery cells with the provided cross braces and thus supports the battery length modules, in particular in a homogeneous manner. The power transmission thus takes place directly in the vicinity of the respective battery cells and along the long sides of the battery length module. Accordingly, the power transmission does not take place via special end elements on the short sides of the battery length module on which the printing plates are usually provided. Furthermore, as the production costs are reduced, since fewer separate components are needed, which also reduces the assembly cost of the energy storage.

Gemäß einem Aspekt ist das Modulgehäuse als eine kraftleitende Hülle ausgebildet, die die von den Batteriezellen ausgehende Gewichtskraft an die Querstreben weiterleitet. Dementsprechend werden die Gewichtskräfte über die kraftleitende Hülle an die vom Batteriemodul separat ausgebildeten Querstreben des Speichergehäuses direkt übertragen, die in der Nähe jeder Batteriezelle angeordnet sind. Die Querstreben des Speichergehäuses stellen Querträger innerhalb des Speichergehäuses dar, an denen die Batteriezellen über das Modulgehäuse abgestützt sind. According to one aspect, the module housing is designed as a force-conducting sleeve, which forwards the weight force originating from the battery cells to the transverse struts. Accordingly, the weight forces are transferred directly via the force-conducting sleeve to the battery module separately formed cross struts of the storage housing, which are arranged in the vicinity of each battery cell. The cross struts of the storage housing represent cross member within the storage enclosure, where the battery cells are supported by the module housing.

Ungeachtet dessen dient das Modulgehäuse nach wie vor zur Vorspannung der einzelnen Batteriezellen im Batterielangmodul, insbesondere in axialer Richtung eines Batterielangmoduls. Das Batterielangmodul, insbesondere das Modulgehäuse, stellt demnach lediglich eine Art Zellverpackung für die Batteriezellen bzw. eine Druckhülle dar, da die Batteriezellen über die im Batterielangmodul vorgesehenen Druckplatten unter Vorspannung gelagert sind. Eine Abstützung der Batteriezellen erfolgt über die Querstreben und nicht über das Modulgehäuse bzw. Endelementen an den kurzen Seiten des Modulgehäuses. Regardless, the module housing still serves to bias the individual battery cells in the battery-length module, in particular in the axial direction of a battery-length module. Accordingly, the battery-length module, in particular the module housing, merely represents a type of cell packaging for the battery cells or a pressure envelope, since the battery cells are mounted under prestress via the pressure plates provided in the battery-length module. A support of the battery cells via the cross braces and not via the module housing or end elements on the short sides of the module housing.

Die an die Querstreben des Speichergehäuses übertragene Kraft, die von den einzelnen Batteriezellen ausgeht, wird über die Querstreben des Speichergehäuses an Längsträger und/oder Querträger des Kraftfahrzeugrahmens übertragen, mit denen das Speichergehäuse des Energiespeichers gekoppelt ist. So wird die von den Batteriezellen ausgehende Gewichtskraft letztendlich am Kraftfahrzeug abgestützt, insbesondere am windungssteifen Kraftfahrzeugrahmen.  The force transmitted to the transverse struts of the storage housing, which emanates from the individual battery cells, is transmitted via the transverse struts of the storage housing to longitudinal members and / or cross members of the motor vehicle frame, with which the storage housing of the energy storage is coupled. Thus, the weight force emanating from the battery cells is ultimately supported on the motor vehicle, in particular on the winding-resistant motor vehicle frame.

Die Querstreben können sich über die gesamte Breite des Speichergehäuses erstrecken, wodurch die Biegesteifigkeit des Energiespeichers erhöht ist. Dementsprechend weist der Energiespeicher einen höheren Widerstand gegen eine Belastung von unten bzw. von oben auf. Generell erhöhen die Querstreben die Gesamtsteifigkeit des Energiespeichers. Dies garantiert auch einen höheren seitlichen Widerstand des Energiespeichers, beispielsweise gegen eine seitliche Belastung. The transverse struts can extend over the entire width of the storage housing, whereby the bending stiffness of the energy storage is increased. Accordingly, the energy storage device has a higher resistance to a load from below or from above. In general, the cross struts increase the overall stiffness of the energy storage. This also guarantees a higher lateral resistance of the energy storage, for example against a lateral load.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die Batterielangmodule parallel zu den Querstreben orientiert im Speichergehäuse angeordnet sind, sodass sich die Seitenflächen der Modulgehäuse parallel zu den Querstreben erstrecken. Die einzelnen Batteriezellen sind im jeweiligen Batterielangmodul hintereinander in einer Reihe angeordnet, sodass ihre Seiten jeweils parallel zu der Seitenfläche des Modulgehäuses sind, die entlang der langen Seite des Batterielangmoduls verläuft. Aufgrund der Orientierung des Modulgehäuses parallel zu den Querstreben ist sichergestellt, dass jede Batteriezelle eines Batterielangmoduls an seinen beiden Seiten über jeweils eine Querstrebe abgestützt ist, die das jeweilige Batterielangmodul seitlich flankiert. Another aspect provides that the Batterielangmodule are arranged parallel to the transverse struts oriented in the storage housing, so that the side surfaces of the module housing extending parallel to the transverse struts. The individual battery cells are arranged one behind the other in the respective battery length module in a row, so that their sides are each parallel to the side surface of the module housing, which runs along the long side of the battery leash module. Due to the orientation of the module housing parallel to the transverse struts, it is ensured that each battery cell of a battery length module is supported on its two sides by a respective cross strut, which laterally flanks the respective battery length module.

Es kann auch vorgesehen sein, dass in einem Batterielangmodul zwei Reihen von Batteriezellen angeordnet sind, insbesondere nebeneinander. Ein solches Batterielangmodul wird auch als ein Twin-Modul bezeichnet. Eine Batteriezelle einer ersten Reihe liegt dabei über eine ihrer kurzen Seiten an der ihr zugeordneten Seite des Modulgehäuses an und liegt zudem mit ihrer entgegengesetzten kurzen Seite gegenüber einer kurzen Seite einer Batteriezelle einer zweiten Reihe, die neben der ersten Reihe innerhalb des Modulgehäuses vorgesehen ist. In den jeweiligen Reihen sind die Batteriezellen weiterhin hintereinander angeordnet und über ihre Stirnflächen bzw. großflächigen Enden miteinander verklebt. Die benachbarten Batteriezellen der beiden Reihen können ebenfalls miteinander verklebt sein, also über ihre kurzen, jeweils gegenüberliegenden Seiten. Hierdurch ergibt sich ein Batteriepaket innerhalb des Batterielangmoduls, das sämtliche Batteriezellen umfasst. Es kann auch ein Abstand zwischen den beiden Reihen der Batteriezellen vorgesehen sein. It can also be provided that two rows of battery cells are arranged in a battery length module, in particular next to one another. Such a battery length module is also referred to as a twin module. A battery cell of a first row rests on one of its short sides on its associated side of the module housing and also lies with its opposite short side opposite a short side of a battery cell of a second row, which is provided next to the first row within the module housing. In the respective rows, the battery cells are furthermore arranged one behind the other and glued to one another via their end faces or large-area ends. The adjacent battery cells of the two rows can also be glued together, ie on their short, opposite sides. This results in a battery pack within the battery length module, which includes all battery cells. It may also be provided a distance between the two rows of battery cells.

Die Batterielangmodule erstrecken sich vorzugsweise im Wesentlichen über die gesamte Breite des Speichergehäuses, sodass die Anzahl der Batteriezellen derart gewählt wird, dass sich die Batterielangmodule über die gesamte Breite des Kraftfahrzeugbodens erstrecken, dem der Energiespeicher zugeordnet ist. Dementsprechend werden keine zwei Batterielangmodule hintereinander angeordnet, wodurch auf Zwischendruckplatten verzichtet werden kann. Jeweils am Anfang sowie am Ende ist nur eine Druckplatte vorgesehen, um das sich über die gesamte Breite des Kraftfahrzeugs erstreckende Batterielangmodul bzw. die darin vorgesehenen Batteriezellen vorzuspannen. Hierdurch erhöht sich die Energiedichte weiter, da Peripheriebauteile eingespart werden können. The battery-length modules preferably extend essentially over the entire width of the storage housing, so that the number of battery cells is selected such that the battery-length modules extend over the entire width of the motor vehicle floor, to which the energy store is assigned. Accordingly, no two battery length modules are arranged one behind the other, which can be dispensed with intermediate pressure plates. In each case at the beginning and at the end only one pressure plate is provided in order to bias the battery length module extending over the entire width of the motor vehicle or the battery cells provided therein. This increases the Energy density continues because peripheral components can be saved.

Zwischen den Batterielangmodulen und dem Speichergehäuse kann Bauraum für Kabel und/oder Kühlschläuche oder ähnliches vorgesehen sein. Installation space for cables and / or cooling hoses or the like can be provided between the battery-length modules and the storage housing.

Insbesondere weist das Speichergehäuse zumindest eine Bodenschale auf, mit der die Querstreben gekoppelt sind, die sich ausgehend von einer Bodenfläche nach oben erstrecken. Die Querstreben sind somit senkrecht zu einer Bodenfläche des Speichergehäuses ausgebildet. Die von den Querstreben aufgenommene Gewichtskraft wird daher unter anderem in die Bodenschale des Speichergehäuses weitergeleitet, über die die Kraft am Fahrzeugrahmen abgestützt wird, insbesondere an den lasttragenden Längsträgern und/oder Querträgern des Kraftfahrzeugs. In particular, the storage housing has at least one bottom shell, with which the transverse struts are coupled, which extend upwards starting from a bottom surface. The cross struts are thus formed perpendicular to a bottom surface of the storage housing. The weight force received by the transverse struts is therefore forwarded, inter alia, to the bottom shell of the storage housing, via which the force is supported on the vehicle frame, in particular on the load-bearing side members and / or cross members of the motor vehicle.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die Batterielangmodule derart im Speichergehäuse befestigt sind, dass ein Freiraum zwischen der Unterseite und/oder der Oberseite der Batterielangmodule und dem gegenüberliegenden Abschnitt des Speichergehäuses gebildet ist. Dies bedeutet, dass die einzelnen Batterielangmodule derart an den Querstreben befestigt sind, dass ihre Unterseite und/oder ihre Oberseite nicht am Speichergehäuse abgestützt sind bzw. ist. Die Batterielangmodule sind somit weitestgehend schwebend im Speichergehäuse angeordnet. Die von den Batteriezellen ausgehende Gewichtskraft wird ausschließlich über die Querstreben direkt aufgenommen. Beispielsweise liegt ein entsprechender Freiraum zwischen der Unterseite des Batterielangmoduls und der Bodenfläche der Bodenschale des Speichergehäuses vor. In another aspect, the battery-length modules are fastened in the storage housing in such a way that a free space is formed between the underside and / or the upper side of the battery-length modules and the opposite section of the storage housing. This means that the individual battery-length modules are fastened to the transverse struts in such a way that their underside and / or their upper side are not supported on the storage housing. The battery length modules are thus arranged largely floating in the storage enclosure. The gravitational force emanating from the battery cells is absorbed directly by the crossbars. For example, there is a corresponding free space between the underside of the battery length module and the bottom surface of the bottom shell of the storage housing.

Das Modulgehäuse kann zumindest einen Flanschabschnitt aufweisen, über den das entsprechende Batterielangmodul an einer Querstrebe befestigt ist, insbesondere wobei der Flanschabschnitt im Wesentlichen senkrecht von der zugeordneten Seitenfläche des Modulgehäuses absteht. Über den Flanschabschnitt kann das Modulgehäuse und somit das Batterielangmodul in einfacher Weise an der Querstrebe befestigt werden, die sich senkrecht von der Bodenschale nach oben erstreckt. Der von der Seitenfläche des Modulgehäuses senkrecht abstehende Flanschabschnitt bildet somit im Wesentlichen einen rechten Winkel mit der Querstrebe. Dies erleichtert die Anbindung sowie die Kraftübertragung. The module housing may have at least one flange section, via which the corresponding battery-length module is fastened to a transverse strut, in particular wherein the flange section protrudes substantially perpendicularly from the associated side face of the module housing. About the flange portion, the module housing and thus the battery length module can be easily attached to the crossbar, which extends vertically from the bottom shell upwards. The flange portion projecting perpendicularly from the side surface of the module housing therefore essentially forms a right angle with the transverse strut. This facilitates the connection and the power transmission.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass das Modulgehäuse ein Unterteil und ein Oberteil aufweist, die lösbar miteinander verbunden sind, insbesondere wobei das Unterteil und das Oberteil den Flanschabschnitt gemeinsam ausbilden. Das Modulgehäuse ist somit zweiteilig ausgebildet, was die Herstellung des Batterielangmoduls vereinfacht, da zunächst die einzelnen Batteriezellen miteinander über die Druckplatten verpresst werden können und anschließend in das U-förmige Unterteil des Modulgehäuses eingesetzt werden. Abschließend kann das Oberteil auf das die Batteriezellen aufweisende Unterteil gesetzt werden, um das Batterielangmodul auszubilden. Das Unter- und das Oberteil können aus einem Blech ausgebildet sein. Another aspect provides that the module housing has a lower part and an upper part, which are detachably connected to each other, in particular wherein the lower part and the upper part together form the flange portion. The module housing is thus formed in two parts, which simplifies the production of the battery length module, since first the individual battery cells can be pressed together via the pressure plates and then inserted into the U-shaped lower part of the module housing. Finally, the upper part can be placed on the lower part containing the battery cells in order to form the battery-length module. The lower and the upper part may be formed from a metal sheet.

Alternativ kann das Modulgehäuse derart ausgebildet sein, dass das Ober- und das Unterteil über eine scharnierartig ausgebildete Seite relativ zueinander schwenkbar sind. Das Modulgehäuse weist vorzugsweise ein scharnierartig ausgebildetes axiales Ende auf. Alternatively, the module housing may be formed such that the upper and the lower part are pivotable relative to each other via a hinge-like side. The module housing preferably has a hinge-like axial end.

In einer weiteren Alternative kann das Modulgehäuse einteilig ausgebildet sein, sodass die Batteriezellen im verpressten Zustand in das einteilig ausgebildete Modulgehäuse eingeführt werden. Das Modulgehäuse weist dann entsprechende Öffnungen auf, über die sichergestellt wird, dass die einzelnen Batteriezellen im Modulgehäuse bzw. mit dem Modulgehäuse verklebt werden können. Ein solches einteiliges Modulgehäuse wird auch als Tunnelgehäuse bezeichnet. In a further alternative, the module housing may be formed in one piece, so that the battery cells are inserted in the compressed state in the one-piece module housing. The module housing then has corresponding openings, via which it is ensured that the individual battery cells can be glued in the module housing or with the module housing. Such a one-piece module housing is also referred to as a tunnel housing.

Ferner kann das Modulgehäuse auch aus mehr als zwei Teilen bestehen.  Furthermore, the module housing can also consist of more than two parts.

Zudem weisen die Druckplatten an den axialen Enden eines jeden Batteriemoduls beispielsweise eine Gehäusefunktion auf. In addition, the pressure plates at the axial ends of each battery module, for example, a housing function.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die Batterielangmodule über Befestigungsmittel an den Querstreben befestigt sind, insbesondere das Unterteil und das Oberteil separat voneinander. Hierdurch ist es möglich, dass das Oberteil getrennt vom Unterteil gelöst werden kann, sodass ein leichter Zugriff auf die im Batterielangmodul angeordneten Batteriezellen möglich ist, um beispielsweise die Kontaktierung der einzelnen Batteriezellen zu überprüfen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Batteriezellen über obige Kontakte miteinander kontaktiert sind, denen das Oberteil, welches separat lösbar ist, zugeordnet ist. A further aspect provides that the battery-length modules are fastened to the transverse struts via fastening means, in particular the lower part and the upper part separately from one another. This makes it possible that the upper part can be detached separately from the lower part, so that easy access to the battery cells arranged in the battery module is possible to check, for example, the contact of the individual battery cells. This is advantageous in particular when the battery cells are contacted with one another via the above contacts, to which the upper part, which is separately detachable, is assigned.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass im Modulgehäuse Kühlkanäle integriert sind, durch die ein Kühlmittel strömen kann. Das Kühlmittel kühlt die einzelnen Batteriezellen während des Betriebs, sodass sie in einem Temperaturbereich betrieben werden, in dem sie am effizientesten sind. Die Kühlkanäle können bei der Herstellung des Modulgehäuses bereits ausgebildet oder nachträglich über Bohrungen eingearbeitet werden. Die Kühlungskanäle können im Unterteil und/oder im Oberteil, insbesondere in allen Wänden, des Modulgehäuses verlaufen, wodurch eine entsprechend gezielte bzw. vollumfängliche Kühlung der Batteriezellen möglich ist. Another aspect provides that cooling channels are integrated in the module housing, through which a coolant can flow. The coolant cools the individual battery cells during operation, so they operate in a temperature range where they are most efficient. The cooling channels can already be formed in the manufacture of the module housing or subsequently incorporated through holes. The cooling channels can run in the lower part and / or in the upper part, in particular in all walls of the module housing, whereby a correspondingly targeted or full cooling of the battery cells is possible.

Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen: Further advantages and characteristics of the invention will become apparent from the following description and the drawings to which reference is made. In the drawings show:

1 eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen elektrischen Energiespeichers, der teilweise durch Batterielangmodule belegt ist, 1 a perspective view of an electrical energy storage according to the invention, which is partially occupied by battery length modules,

2 eine Schnittansicht eines Teils des in 1 gezeigten teilweise belegten elektrischen Energiespeichers, 2 a sectional view of part of the in 1 shown partially occupied electrical energy storage,

3 eine Perspektivansicht der 2, 3 a perspective view of 2 .

4 eine Schnittdarstellung des verwendeten Langmoduls, 4 a sectional view of the long module used,

5 eine Explosionsansicht des verwendeten Langmoduls, und 5 an exploded view of the long module used, and

6 eine Perspektivansicht des verwendeten Langmoduls. 6 a perspective view of the long module used.

In 1 ist ein elektrischer Energiespeicher 10 gezeigt, der in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, insbesondere in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug. Über den Energiespeicher 10 wird dem Kraftfahrzeug elektrische Energie zur Verfügung gestellt, über die das Kraftfahrzeug angetrieben werden kann. Der elektrische Energiespeicher 10 ist in der gezeigten Ausführungsform ein Hochvoltspeicher. Alternativ kann es sich auch um einen Niedervoltspeicher handeln. In 1 is an electrical energy storage 10 shown, which is used in a motor vehicle, in particular in an electric or hybrid vehicle. About the energy storage 10 the motor vehicle electrical energy is provided through which the motor vehicle can be driven. The electrical energy storage 10 is a high-voltage memory in the embodiment shown. Alternatively, it may also be a low-voltage storage.

Der Energiespeicher 10 umfasst ein Speichergehäuse 12, von dem in der gezeigten Figur eine im Wesentlichen U-förmige Bodenschale 14 dargestellt ist, die sich über die gesamte Breite des Kraftfahrzeugs, insbesondere dem Fahrzeugboden des Kraftfahrzeugs, erstreckt und an ihren Enden 16, 17 jeweils mit Querträgern und mit ihren Enden 18, 19 jeweils mit Längsträgern des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist. The energy storage 10 includes a storage enclosure 12 of which in the figure shown a substantially U-shaped bottom shell 14 is shown, which extends over the entire width of the motor vehicle, in particular the vehicle floor of the motor vehicle, and at their ends 16 . 17 each with cross members and with their ends 18 . 19 is coupled in each case with longitudinal members of the motor vehicle.

Darüber hinaus weist das Speichergehäuse 12 mehrere Querstreben 20 auf, die sich in der gezeigten Ausführungsform über die gesamte Breite des Speichergehäuses 12 erstrecken, insbesondere in der Bodenschale 14. Die Querstreben 20 stehen senkrecht von einer an der Bodenschale 14 gebildeten Bodenfläche nach oben ab. Darüber hinaus sind die Querstreben 20 sowohl mit der Bodenschale 14 des Speichergehäuses 12 als auch mit umlaufenden Rahmenteilen des Speichergehäuses 12 gekoppelt bzw. gefügt, bspw. verschweißt. In addition, the storage case has 12 several cross struts 20 auf, which in the embodiment shown over the entire width of the storage enclosure 12 extend, especially in the bottom shell 14 , The cross struts 20 stand vertically from one to the bottom shell 14 formed floor surface upwards. In addition, the cross struts 20 both with the bottom shell 14 of the storage enclosure 12 as well as with circumferential frame parts of the storage enclosure 12 coupled or joined, for example. Welded.

Des Weiteren geht aus der 1 hervor, dass der Energiespeicher 10 mehrere Batterielangmodule 22 umfasst, die im Speichergehäuse 12 angeordnet sind. Von den Batterielangmodulen 22 sind beispielhaft drei Batterielangmodule 22 im eingesetzten Zustand gezeigt. Furthermore, goes from the 1 that the energy storage 10 several battery-length modules 22 includes in the storage enclosure 12 are arranged. From the battery-length modules 22 are exemplary three battery length modules 22 shown in the inserted state.

Die Batterielangmodule 22 sind jeweils zwischen zwei benachbarten Querstreben 20 angeordnet. Demnach wechseln sich im Energiespeicher 10 jeweils eine Querstrebe 20 und ein Batterielangmodul 22 in Fahrtrichtung gesehen ab. The battery length modules 22 are each between two adjacent cross struts 20 arranged. Accordingly, change in the energy storage 10 one crossbar each 20 and a battery length module 22 seen in the direction of travel.

Zwischen zwei benachbarten Querstreben 20 ist jeweils eine Lücke 23 vorgesehen, in die die Batterielangmodule 22 eingesetzt sind bzw. werden können. Between two adjacent cross struts 20 is one gap each 23 provided in which the battery latches 22 are used or can be.

Die Batterielangmodule 22 erstrecken sich somit parallel zu den Querstreben 20. Demnach liegen die Seitenflächen der Batterielangmodule 22 den zugeordneten Querstreben 20 direkt gegenüber. The battery length modules 22 thus extend parallel to the cross struts 20 , Accordingly, the side surfaces of the Batterielangmodule lie 22 the associated cross struts 20 directly opposite.

In der gezeigten Ausführungsform erstrecken sich die Batterielangmodule 22 zudem im Wesentlichen über die gesamte Breite des Speichergehäuses 12. Hierbei kann zwischen den Batterielangmodulen 22 und dem Speichergehäuse 12 Bauraum für Kabel und/oder Schläuche vorgesehen sein. In the embodiment shown, the battery length modules extend 22 also essentially over the entire width of the storage enclosure 12 , This can be done between the battery length modules 22 and the storage enclosure 12 Installation space for cables and / or hoses be provided.

In 2 ist ein Schnitt durch einen Teil des in 1 gezeigten Energiespeichers 10 gezeigt. Hieraus geht insbesondere der Aufbau der Batterielangmodule 22 sowie deren Anbindung an das Speichergehäuse 12 hervor. Dieser Ausschnitt ist in 3 in einer Perspektivansicht gezeigt. In 2 is a section through a part of in 1 shown energy storage 10 shown. From this goes in particular the structure of the battery length modules 22 and their connection to the storage enclosure 12 out. This cut-out is in 3 shown in a perspective view.

Ein im Energiespeicher 10 verwendetes Batterielangmodul 22 ist ferner in den 4 bis 6 alleine dargestellt, auf die im Folgenden ebenfalls Bezug genommen wird. One in the energy store 10 used battery length module 22 is also in the 4 to 6 shown alone, to which reference will also be made below.

Die Batterielangmodule 22 weisen jeweils mehrere Batteriezellen 24 auf, die in einem Batterielangmodul 22 hintereinander in einer Reihe angeordnet und über ihre Stirnflächen bzw. großflächigen Enden miteinander verklebt sind. Demnach erstrecken sich die Batteriezellen 24 jeweils im Wesentlichen über die Breite einer Lücke 23 zwischen zwei Querstreben 20, in denen das Batterielangmodul 22 angeordnet ist. The battery length modules 22 each have several battery cells 24 on that in a battery-length module 22 arranged one behind the other in a row and glued together via their end faces or large-area ends. Accordingly, the battery cells extend 24 each substantially across the width of a gap 23 between two cross struts 20 in which the battery length module 22 is arranged.

Die Batteriezellen 24 sind prismatisch oder prismenförmig ausgebildet. Demnach weisen die Batteriezellen 24 zwei entgegengesetzte, kurze Seiten, eine Unterseite, eine Oberseite sowie zwei entgegengesetzte Enden oder Stirnflächen auf, die der Fläche nach am größten sind. The battery cells 24 are formed prismatic or prismatic. Accordingly, the battery cells have 24 two opposite, short sides, a bottom, a top and two opposite ends or faces, which are the largest in area.

Insbesondere aus 5, die eine Explosionsansicht des Batterielangmoduls 22 zeigt, geht hervor, wie die einzelnen Batteriezellen 24 im Batterielangmodul 22 angeordnet sind. In particular from 5 showing an exploded view of the battery leash module 22 shows, shows how the individual battery cells 24 in the battery-length module 22 are arranged.

Neben den Batteriezellen 24 umfasst ein Batterielangmodul 22 zwei Druckplatten 26, die an den axialen Enden des Batterielangmoduls 22 vorgesehen sind, um die Batteriezellen 24 in axialer Richtung vorzuspannen. Next to the battery cells 24 includes a battery length module 22 two printing plates 26 at the axial ends of the battery lank module 22 are provided to the battery cells 24 to pretension in the axial direction.

Das Batterielangmodul 22 umfasst zudem ein Modulgehäuse 28, welches in der gezeigten Ausführungsform ein im Wesentlichen U-förmiges Unterteil 30 sowie ein als Deckel ausgebildetes Oberteil 32 umfasst. Über das Unterteil 30 sind die beiden Druckplatten 26 kraftmäßig miteinander gekoppelt, sodass die Druckplatten 26 eine axiale Ausdehnung der einzelnen Batteriezellen 24 im Laufe der Zeit bzw. im Betrieb des Energiespeichers 10 ausgleichen können. The battery length module 22 also includes a module housing 28 which in the embodiment shown is a substantially U-shaped lower part 30 and a lid formed as a top 32 includes. About the lower part 30 are the two printing plates 26 coupled together in terms of force so that the pressure plates 26 an axial extension of the individual battery cells 24 in the course of time or during operation of the energy store 10 can compensate.

Wie auch aus den 2 und 3 hervorgeht, weist das Modulgehäuse 28, insbesondere das Unterteil 30 sowie das Oberteil 32, an beiden Seiten jeweils einen Flanschabschnitt 34 auf, über den das Modulgehäuse 28 mit dem Speichergehäuse 12 gekoppelt ist, insbesondere mit den Querstreben 20. As well as from the 2 and 3 shows, the module housing 28 , in particular the lower part 30 as well as the top 32 , on both sides in each case a flange portion 34 on, over the module housing 28 with the storage enclosure 12 is coupled, in particular with the cross struts 20 ,

Hierzu ist ein Befestigungsmittel 36 in Form einer Schraube vorgesehen, welches sich durch den Flanschabschnitt 34 des Modulgehäuses 28 erstreckt, um diesen an der entsprechenden Querstrebe 20 zu befestigen. Anstatt einer Schraube kann das Befestigungsmittel 36 auch als Bolzen oder ähnliches Element ausgebildet sein. This is a fastener 36 provided in the form of a screw which extends through the flange portion 34 of the module housing 28 extends to this at the corresponding cross strut 20 to fix. Instead of a screw, the fastener 36 also be designed as a bolt or similar element.

Generell stützen sich zwei benachbarte Batterielangmodule 22 mit ihren sich gegenüberliegenden Seiten an einer gemeinsamen Querstrebe 20 ab. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Flanschabschnitte 34 der benachbarten Batterielangmodule 22 durch ein gemeinsames Befestigungsmittel 36 an der entsprechenden Querstrebe 20 befestigt sind. Die Flanschabschnitte 34, die sich hierbei gegenüberliegen, können sich im Bereich der Querstrebe 20 berühren. Die Berührung findet vorzugsweise über die stumpfen Enden der jeweiligen Flanschabschnitte 34 statt. In general, two adjacent battery length modules are based 22 with their opposite sides on a common cross strut 20 from. This can ensure that the flange sections 34 the adjacent battery length modules 22 by a common fastener 36 at the corresponding cross strut 20 are attached. The flange sections 34 , which are opposite each other, can be in the area of the cross strut 20 touch. The contact preferably takes place over the blunt ends of the respective flange sections 34 instead of.

Alternativ können die Flanschabschnitte 34 der benachbarten Batterielangmodule 22 eine korrespondierende Form aufweisen, wodurch ebenfalls sichergestellt ist, dass jeweils nur ein Befestigungsmittel 36 einen Flanschabschnitt eines Batterielangmoduls 22 an der Querstrebe 20 befestigt. Alternatively, the flange sections 34 the adjacent battery length modules 22 have a corresponding shape, which is also ensured that only one fastener 36 a flange portion of a battery length module 22 at the crossbar 20 attached.

Zudem geht aus den 2 und 3 hervor, dass zwischen dem Unterteil 30 und der Bodenschale 14 des Speichergehäuses 12 ein Freiraum 38 vorgesehen ist. Dementsprechend liegt das Modulgehäuse 28 nicht auf der Bodenschale 14 auf. In addition, goes from the 2 and 3 forth that between the base 30 and the bottom shell 14 of the storage enclosure 12 a free space 38 is provided. Accordingly, the module housing is located 28 not on the bottom shell 14 on.

In analoger Weise ist zwischen dem Oberteil 32 des Modulgehäuses 28 und einem in 2 schematisch dargestellten Deckel 39 des Speichergehäuses 12 ebenfalls ein Freiraum 39 vorgesehen, sodass auch das Oberteil 32 nicht am Deckel 39 bzw. am Speichergehäuse 12 anliegt. In an analogous way is between the upper part 32 of the module housing 28 and one in 2 schematically illustrated cover 39 of the storage enclosure 12 also a free space 39 provided, so that the upper part 32 not on the lid 39 or on the storage enclosure 12 is applied.

Die einzelnen Batterielangmodule 22 sind also ausschließlich über die Querstreben 20 im Speichergehäuse 12 abgestützt. The individual battery length modules 22 are therefore exclusively on the cross struts 20 in the storage case 12 supported.

Darüber hinaus ist jedes Modulgehäuse 28 lediglich als eine kraftleitende Hülle ausgebildet, weswegen die von den einzelnen Batteriezellen 24 ausgehende Gewichtskraft über das Modulgehäuse 28 an die Querstreben 20 übertragen wird, insbesondere über das Unterteil 30 und den Flanschabschnitt 34. Die Kraftübertragung erfolgt dabei in unmittelbarer Nähe der jeweiligen Batteriezelle 24. Die in die Querstreben 20 eingeleitete Kraft wird vom Speichergehäuse 12 anschließend über die Längsträger und/oder Querträger des Kraftfahrzeugs abgestützt. In addition, each module housing 28 formed only as a force-conducting shell, which is why of the individual battery cells 24 outgoing weight over the module housing 28 to the cross struts 20 is transmitted, in particular via the lower part 30 and the flange portion 34 , The power transmission takes place in the immediate vicinity of the respective battery cell 24 , The in the cross struts 20 initiated force is from the storage enclosure 12 then supported by the longitudinal members and / or cross member of the motor vehicle.

Dementsprechend kommt dem Modulgehäuse 28 keine vollständig tragende Funktion zu, da es als eine Zellverpackung für die einzelnen Batteriezellen 24 dient. Anders ausgedrückt, wird die in das Modulgehäuse 28 eingeleitete Gewichtskraft direkt an die benachbarten Querstreben 20 weitergeleitet, nämlich in der Nähe der jeweiligen Batteriezellen 24. Accordingly comes the module housing 28 no fully supporting function as it acts as a cell packing for the individual battery cells 24 serves. In other words, that is in the module housing 28 initiated weight directly to the adjacent cross struts 20 forwarded, namely in the vicinity of the respective battery cells 24 ,

Von einem einer Batteriezelle 24 zugeordneten Abschnitt des Modulgehäuses 28 wird jeweils nur die relativ geringe Gewichtslast einer Batteriezelle 24 an die benachbarten Querstreben 20 abgegeben. From one of a battery cell 24 associated portion of the module housing 28 in each case only the relatively low weight load of a battery cell 24 to the adjacent cross struts 20 issued.

Das Batterielangmodul 22 kann somit in viele „Scheiben“ unterteilt angesehen werden, wobei jede „Scheibe“ eine Batteriezelle 24 umfasst. Jeder dieser „Scheiben“ ist beidseitig an Querstreben 20 gelagert, sodass die in den „Scheiben“ vorliegenden Gewichtskräfte der Batteriezelle 24 direkt weitergegeben werden. Die von den „Scheiben“ zu übertragenden Gewichtskräfte sind relativ gering. The battery length module 22 can thus be considered divided into many "slices", each "slice" a battery cell 24 includes. Each of these "discs" is on both sides of cross struts 20 stored, so that the present in the "slices" weight forces the battery cell 24 be passed on directly. The weight forces to be transmitted by the "slices" are relatively low.

Am Batterielangmodul 22 bzw. am Modulgehäuse 28 treten somit keine großen Lasten an speziellen Punkten in konzentrierter Weise auf, wie dies bei der Lagerung an den Enden der Fall wäre, wie dies im Stand der Technik üblich ist. Die gesamte Gewichtskraft sämtlicher Batteriezellen 24 wird vielmehr gleichmäßig an die Querstreben 20 über das Modulgehäuse 28 übertragen. Hierzu liegen die Modulgehäuse 28 der Batterielangmodule 22 im Wesentlichen vollflächig über ihre Flansche 34 auf den zugeordneten Querstreben 20 auf. At the battery length module 22 or on the module housing 28 Thus, no large loads occur at specific points in a concentrated manner, as would be the case with end-of-life storage, as is conventional in the art. The total weight of all battery cells 24 rather, it will be evenly distributed to the cross struts 20 over the module housing 28 transfer. For this purpose are the module housing 28 the battery length modules 22 essentially completely over their flanges 34 on the associated cross struts 20 on.

Da die Querstreben 20 zusätzlich das Speichergehäuse 12 versteifen, können die Querstreben 20 auch zur Anbindung weitere Bauteile des Kraftfahrzeugs dienen. Because the cross struts 20 in addition the storage enclosure 12 stiffen, the cross braces can 20 also serve to connect other components of the motor vehicle.

Beispielsweise lässt sich ein Fahrzeugsitz bzw. dessen Anbindungsbereich an einer der Querstreben 20 befestigen. Die entsprechenden Kräfte werden dann über die Querstrebe 20 am Längsträger/Querträger des Kraftfahrzeugs abgestützt. In analoger Weise können bzw. kann ein Gurtaufroller und/oder ein Gurtstraffer an einer der Querstreben 20 befestigt sein. Die entsprechende Querstrebe 20 kann hierzu eine andere Dimension aufweisen, um die zusätzlichen Kräfte sicher aufnehmen und weiterleiten zu können. In den 1 und 3 ist jeweils die zwischen dem mittleren Batterielangmodul 22 und dem rechten Batterielangmodul 22 vorgesehen Querstrebe 20 derart ausgebildet. For example, a vehicle seat or its connection area can be on one of the transverse struts 20 Fasten. The corresponding forces are then over the cross strut 20 supported on the longitudinal member / cross member of the motor vehicle. In an analogous manner, a belt retractor and / or a belt tensioner can or can be attached to one of the transverse struts 20 be attached. The corresponding cross strut 20 this can have a different dimension to safely absorb the additional forces and forward. In the 1 and 3 is the one between the middle battery length module 22 and the right battery length module 22 provided cross strut 20 formed in such a way.

Im Allgemeinen können die Querstreben 20 teilweise ein Hohlprofil aufweisen, wodurch eine hohe Steifigkeit bei möglichst geringem Gewicht der Querstreben 20 und somit des Energiespeichers 10 erreicht wird. In general, the cross struts 20 partially have a hollow profile, whereby a high rigidity with the lowest possible weight of the crossbars 20 and thus the energy storage 10 is reached.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Unterteil 30 sowie das Oberteil 32 jeweils einen unterschiedlich ausgebildeten Flanschabschnitt 34a, 34b aufweist. Hierdurch ist es möglich, dass das Oberteil 32 unabhängig vom Unterteil 30 an den Querstreben 20 gelöst werden kann, indem beispielsweise nur jedes zweite Befestigungsmittel 36 gelöst werden muss. Hierzu weist der am Oberteil 32 vorgesehene Flanschabschnitt 34b entsprechende Aussparungen auf, sodass das dort vorgesehene Befestigungsmittel 36 nicht mit dem Oberteil 32 zusammenwirkt, insbesondere dessen Flanschabschnitt 34b, sondern nur mit dem Flanschabschnitt 34a des Unterteils 30. Dieses Befestigungsmittel 36 muss entsprechend nicht gelöst werden, um das Oberteil 32 abzunehmen. According to a preferred embodiment, it is provided that the lower part 30 as well as the top 32 each a differently shaped flange 34a . 34b having. This makes it possible that the upper part 32 independent of the lower part 30 at the cross struts 20 can be solved by, for example, only every second fastener 36 must be solved. For this, the one at the top 32 provided flange 34b corresponding recesses, so that provided there fastener 36 not with the shell 32 cooperates, in particular its flange portion 34b but only with the flange section 34a of the lower part 30 , This fastener 36 must not be solved accordingly to the top 32 to decrease.

Die einzelnen Batteriezellen 24 können über Verbinder bzw. Kontaktierungen an ihren Oberseiten oder ihren Seitenflächen miteinander verbunden sein. Sofern die einzelnen Batteriezellen 24 an ihrer Oberseite miteinander verbunden sind, kann durch die separate Entfernung des Oberteils 32 des Modulgehäuses 28 sichergestellt werden, dass ein Techniker in einfacher Weise Zugang zu den Batteriezellen 24 sowie deren Kontaktierungen hat. The individual battery cells 24 can be connected to each other via connectors or contacts on their tops or their side surfaces. Unless the individual battery cells 24 can be connected to each other at the top, by the separate removal of the upper part 32 of the module housing 28 Ensuring that a technician easily accesses the battery cells 24 as well as their contacts.

Alternativ können die einzelnen Batteriezellen 24 auch an ihrer Unterseite kontaktiert sein. Alternatively, the individual battery cells 24 also be contacted on its bottom.

Darüber hinaus können im Modulgehäuse 28, insbesondere im Unterteil 30 bzw. im Oberteil 32, Kühlkanäle 40 integriert sein, durch die ein Kühlmittel strömt, das zur Kühlung der einzelnen Batteriezellen 24 dient. Die Kühlkanäle 40 können bei der Herstellung des Modulgehäuses 28 bereits ausgebildet werden. Alternativ können die Kühlkanäle 40 nachträglich in die entsprechenden Bereiche des Modulgehäuses 28 eingearbeitet werden. In addition, in the module housing 28 , in particular in the lower part 30 or in the upper part 32 , Cooling channels 40 be integrated, through which flows a coolant, which is used to cool the individual battery cells 24 serves. The cooling channels 40 can in the production of the module housing 28 already trained. Alternatively, the cooling channels 40 subsequently in the corresponding areas of the module housing 28 be incorporated.

Gemäß einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform können auch zwei Batterielangmodule 22 in einer Lücke 23 hintereinander angeordnet sein, die sich entsprechend an zwei gemeinsamen Querstreben 20 abstützen, jeweils links und rechts von den entsprechenden Batterielangmodulen 22. According to another, not shown embodiment, two battery length modules 22 in a gap 23 be arranged one behind the other, which correspond to two common cross struts 20 support each left and right of the corresponding battery length modules 22 ,

Generell kann das Modulgehäuse 28, insbesondere das als kraftleitende Hülle fungierende Modulgehäuse, so ausgebildet sein, dass es die Batteriezellen 34 nicht vollständig umschließt. Generally, the module housing 28 , In particular, acting as a force-conducting shell module housing, be designed so that it is the battery cells 34 does not completely enclose.

Beispielsweise kann das Modulgehäuse 28 nur aus dem Unterteil 30 gebildet sein. Der Flanschabschnitt 34a des Unterteils 30 stellt dann alleine den Flanschabschnitt 34 des Batterielangmoduls 22 dar, über das das Batterielangmodul 22 an der zugeordneten Querstrebe 20 befestigt werden kann. For example, the module housing 28 only from the lower part 30 be formed. The flange section 34a of the lower part 30 then sets the flange section alone 34 of the battery length module 22 over which the battery length module 22 at the associated crossbar 20 can be attached.

Alternativ zu den gezeigten Batterielangmodulen 22, in denen die Batteriezellen 24 in einer einzigen Reihe hintereinander angeordnet sind, können auch Batterielangmodule verwendet werden, bei denen die Batteriezellen in zwei, nebeneinander vorgesehenen Reihen angeordnet sind. Solche Batterielangmodule werden als Twin-Module bezeichnet. Alternative to the battery length modules shown 22 in which the battery cells 24 In a single row are arranged one behind the other, battery-length modules can be used in which the battery cells are arranged in two juxtaposed rows. Such battery length modules are referred to as twin modules.

Die Lücke zwischen zwei Querstreben ist demnach so breit, dass zwei, nebeneinander angeordnete Batteriezellen und das die Batteriezellen zumindest teilweise umgebene Modulgehäuse in die entsprechende Lücke passen.  The gap between two transverse struts is therefore so wide that two battery cells arranged next to each other and the module housing at least partially surrounding the battery cells fit into the corresponding gap.

Die Batteriezellen der ersten Reihe sind jeweils über die in Bezug auf das Batterielangmodul nach außen gerichtete, kurze Seite mit der jeweils zugeordneten Seite des Modulgehäuses gekoppelt und liegen über ihre entgegengesetzte kurze Seite der kurzen Seite einer Batteriezelle der zweiten Reihe gegenüber. Die Batteriezellen der beiden Reihen liegen sich somit jeweils über ihre in Bezug auf das Batterielangmodul nach innen gerichteten, kurzen Seiten direkt gegenüber. Hierbei kann ein Abstand zwischen den beiden Reihen vorgesehen sein. Alternativ können sich die Batteriezellen über ihre sich gegenüberliegenden Seiten berühren. Die in Bezug auf das Batterielangmodul nach außen gerichteten, kurzen Seiten der Batteriezellen liegen, wie bereits erläutert, entsprechend den Seiten des Modulgehäuses gegenüber, das die in zwei Reihen, nebeneinander angeordneten Batteriezellen als eine Außenhülle zumindest teilweise umgibt.  The battery cells of the first row are respectively coupled to the respective associated side of the module housing via the short side directed with respect to the battery length module and are opposite via their opposite short side the short side of a battery cell of the second row. The battery cells of the two rows are thus in each case directly opposite each other via their short sides which are inwardly directed with respect to the battery length module. In this case, a distance between the two rows can be provided. Alternatively, the battery cells may touch over their opposite sides. As already explained, the short sides of the battery cells facing outward with respect to the battery length module are located opposite the sides of the module housing which at least partially surrounds the battery cells arranged in two rows of juxtaposed battery cells as an outer shell.

Die sich jeweils gegenüberliegenden Batteriezellen der beiden Reihen können miteinander verklebt sein, insbesondere über ihre gegenüberliegenden, kurzen Seiten. Die Batteriezellen einer Reihe können nach wie vor über ihre Stirnflächen, also den großflächigen Enden, miteinander verklebt sein. The respectively opposite battery cells of the two rows can be glued together, in particular via their opposite, short sides. The battery cells of a row can still be glued together over their end faces, so the large-scale ends.

Bei dieser Variante kann innerhalb des Modulgehäuses zudem eine Zugstrebe vorgesehen sein, die parallel zur Seite des Modulgehäuses und somit parallel zur Querstrebe verläuft. Die Zugstrebe ist dabei mittig im Modulgehäuse zwischen den beiden Reihen der Batteriezellen angeordnet, wobei sich die Zugstrebe von einer Druckplatte zur anderen Druckplatte erstreckt. Die Zugstrebe kann insbesondere an den Druckplatten befestigt sein. Die Zugstrebe ist insbesondere dann vorgesehen, wenn zwischen den beiden Reihen der Batteriezellen ein Abstand vorliegt. In this variant, a tension strut can also be provided within the module housing, which runs parallel to the side of the module housing and thus parallel to the transverse strut. The tension strut is arranged centrally in the module housing between the two rows of battery cells, wherein the tension strut extends from one pressure plate to the other pressure plate. The tension strut can be fastened in particular to the pressure plates. The tension strut is provided in particular when there is a gap between the two rows of battery cells.

Auch das als Twin-Modul ausgebildete Batterielangmodul kann ein Modulgehäuse aufweisen, das nur teilweise die Batteriezellen umgibt. Beispielsweise ist das Modulgehäuse lediglich durch ein U-förmiges bzw. halbschalenförmiges Unterteil gebildet. Also designed as a twin module battery length module may have a module housing that surrounds only partially the battery cells. For example, the module housing is formed only by a U-shaped or half-shell-shaped lower part.

Die beiden Reihen der hintereinander angeordneten Batteriezellen können über eine mittig vorgesehene Stütze miteinander gekoppelt sein, die zwischen zwei benachbarten Batteriezellen der beiden Reihen vorgesehen ist. Über die Stütze stützen sich die Batteriezellen entsprechend gegeneinander. Die Stütze ist beispielsweise an die jeweiligen Batteriezellen der beiden Reihen angeklebt, insbesondere an den Oberseiten der jeweiligen Batteriezellen. The two rows of battery cells arranged one behind the other can be coupled to one another via a centrally provided support, which is provided between two adjacent battery cells of the two rows. About the support, the battery cells are based against each other accordingly. The support is, for example, adhered to the respective battery cells of the two rows, in particular on the upper sides of the respective battery cells.

Die Stütze kann sich gemäß einer Variante über die gesamte Länge des Batterielangmoduls erstrecken, sodass die Stütze mit sämtlichen Batteriezellen des Batterielangmoduls gekoppelt ist.  The support may, according to one variant, extend over the entire length of the battery-length module, so that the support is coupled to all the battery cells of the battery-length module.

Alternativ kann sich die Stütze nur über zwei nebeneinander angeordnete Batteriezellen der beiden Reihen erstrecken oder über mehrere, nebeneinander angeordnete Batteriezellen gleichzeitig. Insofern können mehrere Stützen über die gesamte Länge des gesamten Batterielangmoduls vorgesehen sein. Alternatively, the support can only extend over two juxtaposed battery cells of the two rows or over a plurality of juxtaposed battery cells simultaneously. In this respect, several supports can be provided over the entire length of the entire battery length module.

Generell erstreckt sich die wenigstens eine Stütze im Wesentlichen parallel zur zugeordneten Querstrebe. In general, the at least one support extends substantially parallel to the associated transverse strut.

Auch bei der Variante des als Twin-Modul ausgebildeten Batterielangmoduls können die Batteriezellen über ihre kurzen Seiten, ihre Oberseiten und/oder ihre Unterseiten miteinander kontaktiert sein. In the variant of the battery module designed as a twin module, the battery cells can also be contacted with one another via their short sides, their tops and / or their undersides.

Generell ist aufgrund des derartig ausgebildeten Energiespeichers 10, bei dem die Batterielangmodule 22 nicht nur mit ihren Endelementen zur Abstützung der Gewichtskraft dienen, sichergestellt, dass die Anzahl bzw. das Gewicht der Peripherieteile verringert ist, wodurch die Energiedichte des Energiespeichers 10 erhöht werden kann. Generally, due to the energy accumulator designed in this way 10 in which the battery latches 22 not only serve with their end elements to support the weight, ensures that the number or weight of the peripheral parts is reduced, whereby the energy density of the energy storage 10 can be increased.

Darüber hinaus können in den Querstreben 20 Durchführungen und/oder Unterbrechungen vorgesehen sein, die sich als Bauraum nutzen lassen, beispielsweise für Kabel und/oder Schläuche. In addition, in the transverse struts 20 Passages and / or interruptions may be provided, which can be used as space, for example for cables and / or hoses.

Dementsprechend ist eine größere Energiemenge bei gleichbleibendem Bauraum möglich, was zu einer höheren Reichweite des Energiespeichers 10 führt. Accordingly, a larger amount of energy in a constant space is possible, resulting in a higher range of the energy storage 10 leads.

Claims (10)

Elektrischer Energiespeicher (10) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, mit einem Speichergehäuse (12), in dem mehrere Batterielangmodule (22) untergebracht sind, die jeweils mehrere Batteriezellen (24) umfassen, wobei im Speichergehäuse (12) mehrere Querstreben (20) vorgesehen sind, die jeweils zwischen zwei benachbarten Batterielangmodulen (22) angeordnet sind, wobei die Batterielangmodule (22) jeweils ein die Batteriezellen (24) umgebendes Modulgehäuse (28) aufweisen, das mit den Querstreben (20) derart gekoppelt ist, dass die von den Batteriezellen (24) ausgehende Gewichtskraft über das jeweilige Modulgehäuse (28) von den zugeordneten Querstreben (20) aufgenommen wird, wobei die Kraftübertragung von einer Batteriezelle (24) über das Modulgehäuse (18) an die zugeordnete Querstrebe (20) in unmittelbarer Nähe der jeweiligen Batteriezelle (24) erfolgt. Electric energy storage ( 10 ) for a motor vehicle, in particular for an electric or hybrid vehicle, with a storage housing ( 12 ), in which several battery length modules ( 22 ), each having a plurality of battery cells ( 24 ), wherein in the storage housing ( 12 ) several cross struts ( 20 ) are provided, each between two adjacent battery length modules ( 22 ), the battery-length modules ( 22 ) one each the battery cells ( 24 ) surrounding module housing ( 28 ), which with the cross struts ( 20 ) is coupled in such a way that that of the battery cells ( 24 ) outgoing weight force over the respective module housing ( 28 ) of the associated cross struts ( 20 ), wherein the power transmission from a battery cell ( 24 ) over the module housing ( 18 ) to the associated transverse strut ( 20 ) in the immediate vicinity of the respective battery cell ( 24 ) he follows. Elektrischer Energiespeicher (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulgehäuse (28) als eine kraftleitende Hülle ausgebildet ist, die die von den Batteriezellen (24) ausgehende Gewichtskraft an die Querstreben (20) weiterleitet. Electric energy storage ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the module housing ( 28 ) is formed as a force-conducting shell, which the of the battery cells ( 24 ) outgoing weight force on the transverse struts ( 20 ). Elektrischer Energiespeicher (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Querstreben (20) über die gesamte Breite des Speichergehäuses (12) erstrecken, sodass die Biegesteifigkeit des Energiespeichers (10) erhöht ist. Electric energy storage ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the transverse struts ( 20 ) about the entire width of the storage enclosure ( 12 ), so that the flexural rigidity of the energy store ( 10 ) is increased. Elektrischer Energiespeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterielangmodule (22) parallel zu den Querstreben (20) orientiert im Speichergehäuse (12) angeordnet sind, sodass sich die Seitenflächen der Modulgehäuse (28) parallel zu den Querstreben (20) erstrecken, insbesondere wobei sich die Batterielangmodule (22) im Wesentlichen über die gesamte Breite des Speichergehäuses (12) erstrecken. Electric energy storage ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery-length modules ( 22 ) parallel to the transverse struts ( 20 ) oriented in the storage enclosure ( 12 ) are arranged so that the side surfaces of the module housing ( 28 ) parallel to the transverse struts ( 20 ), in particular wherein the battery-length modules ( 22 ) substantially over the entire width of the storage enclosure ( 12 ). Elektrischer Energiespeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichergehäuse (12) zumindest eine Bodenschale (14) aufweist, mit der die Querstreben (20) gekoppelt sind, die sich ausgehend von einer Bodenfläche nach oben erstrecken. Electric energy storage ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the storage housing ( 12 ) at least one bottom shell ( 14 ), with which the transverse struts ( 20 ) extending upwardly from a bottom surface. Elektrischer Energiespeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterielangmodule (22) derart im Speichergehäuse (12) befestigt sind, dass ein Freiraum (38) zwischen der Unterseite und/oder der Oberseite der Batterielangmodule (22) und dem gegenüberliegenden Abschnitt des Speichergehäuses (12) gebildet ist. Electric energy storage ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery-length modules ( 22 ) in the storage enclosure ( 12 ), that a free space ( 38 ) between the bottom and / or top of the battery latches ( 22 ) and the opposite portion of the storage enclosure ( 12 ) is formed. Elektrischer Energiespeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulgehäuse (28) zumindest einen Flanschabschnitt (34) hat, über den das entsprechende Batterielangmodul (22) an einer Querstrebe (20) befestigt ist, insbesondere wobei der Flanschabschnitt (34) im Wesentlichen senkrecht von der zugeordneten Seitenfläche des Modulgehäuses (28) absteht. Electric energy storage ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the module housing ( 28 ) at least one flange portion ( 34 ), over which the corresponding battery length module ( 22 ) on a transverse strut ( 20 ), in particular wherein the flange portion ( 34 ) substantially perpendicularly from the associated side surface of the module housing ( 28 ) protrudes. Elektrischer Energiespeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulgehäuse ein Unterteil (30) und ein Oberteil (32) aufweist, die lösbar miteinander verbunden sind, insbesondere wobei das Unterteil (30) und das Oberteil (32) den Flanschabschnitt (34, 34a, 34b) gemeinsam ausbilden. Electric energy storage ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the module housing a lower part ( 30 ) and a top ( 32 ), which are releasably connected to each other, in particular wherein the lower part ( 30 ) and the top ( 32 ) the flange portion ( 34 . 34a . 34b ) train together. Elektrischer Energiespeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterielangmodule (22) über Befestigungsmittel (36) an den Querstreben (20) befestigt sind, insbesondere das Unterteil (30) und das Oberteil (32) separat voneinander. Electric energy storage ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery-length modules ( 22 ) via fastening means ( 36 ) on the transverse struts ( 20 ), in particular the lower part ( 30 ) and the top ( 32 ) separately from each other. Elektrischer Energiespeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Modulgehäuse (28) Kühlkanäle (40) integriert sind, durch die ein Kühlmittel strömen kann. Electric energy storage ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the module housing ( 28 ) Cooling channels ( 40 ) are integrated, through which a coolant can flow.
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