DE102017006144A1 - Clamping device for reversibly tensioning and relaxing battery cells of a battery module for a battery of a motor vehicle, as well as a battery for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung (20) zum reversiblen Spannen und Entspannen von Batteriezellen (12) eines Batteriemoduls (10) für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einer Abstützplatte (22), mittels welcher die Spannvorrichtung (20) zumindest mittelbar an zumindest einer der Batteriezellen (12) entlang einer Abstützrichtung (18) abstützbar ist, und mit wenigstens zwei mit der Abstützplatte (22) verbundenen Spannarmen (24, 26), welche entlang der Abstützrichtung von (18) der Abstützplatte (22) abstehen und mit einem Spannelement (28) verbindbar sind, sodass die entlang der Abstützrichtung (18) zwischen dem Spannelement (28) und der Abstützplatte (22) anordenbaren Batteriezellen (12) mittels der Spannarme (24, 26) über das Spannelement (28) gegen die Abstützplatte (22) reversibel zu spannen und dadurch an der Spannvorrichtung (20) reversibel zu halten sind, wobei die an sich eigensteifen Spannarme (24, 26) eine Längenverstelleinrichtung aufweisen, mittels welcher eine jeweilige entlang der Abstützrichtung (18) verlaufende Länge des jeweiligen Spannarms (24, 26) einstellbar ist.

Figure DE102017006144A1_0000
The invention relates to a tensioning device (20) for reversibly tensioning and relaxing battery cells (12) of a battery module (10) for a battery of a motor vehicle, comprising at least one support plate (22), by means of which the tensioning device (20) at least indirectly on at least one of Battery cells (12) along a support direction (18) can be supported, and with at least two with the support plate (22) connected clamping arms (24, 26) which along the supporting direction of (18) of the support plate (22) projecting and with a clamping element ( 28) are connectable, so that along the support direction (18) between the clamping element (28) and the support plate (22) can be arranged battery cells (12) by means of the clamping arms (24, 26) via the clamping element (28) against the support plate (22) to be reversibly clamped and thereby to be reversibly held on the tensioning device (20), wherein the inherently stiff clamping arms (24, 26) have a length adjustment device, by means of which a respective along the support direction (18) extending length of the respective clamping arm (24, 26) is adjustable.
Figure DE102017006144A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum reversiblen Spannen und Entspannen von Batteriezellen eines Batteriemoduls für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens. Außerdem betrifft die Erfindung eine Batterie für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a tensioning device for reversibly tensioning and relaxing battery cells of a battery module for a battery of a motor vehicle, in particular of a motor vehicle. Moreover, the invention relates to a battery for a motor vehicle.

Die WO 2012/009145 A2 offenbart ein Batteriemodul, mit einem Batteriezellenstapel, der eine Mehrzahl von Zellen aufweist, die zwischen jeweiligen Endplatten angeordnet sind.The WO 2012/009145 A2 discloses a battery module having a battery cell stack having a plurality of cells disposed between respective end plates.

Ferner offenbart die DE 10 2013 016 798 A1 eine Batterie, mit einer Vielzahl von Batteriezellen, und mit zwischen Folien eingeschweißten elektrochemisch aktiven Elementen, wobei die Batteriezellen jeweils zwischen zwei Rahmenelementen aufgenommen sind.Further, the DE 10 2013 016 798 A1 a battery, with a plurality of battery cells, and with welded between films electrochemically active elements, wherein the battery cells are each received between two frame elements.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spannvorrichtung und eine Batterie für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, sodass sich eine besonders einfache Wartung, insbesondere eine besonders einfache Reparatur, eines Batteriemoduls realisieren lässt.Object of the present invention is to provide a clamping device and a battery for a motor vehicle, so that a particularly simple maintenance, in particular a particularly simple repair, a battery module can be realized.

Diese Aufgabe wird durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Batterie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a clamping device having the features of patent claim 1 and by a battery having the features of patent claim 5. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung zum reversiblen Spannen und Entspannen von Batteriezellen eines Batteriemoduls für eine insbesondere als Hochvolt-Batterie ausgebildete Batterie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, zeichnet sich durch wenigstens eine Abstützplatte aus, mittels welcher die Spannvorrichtung zumindest mittelbar an einer der Batteriezellen entlang einer Abstützrichtung abstützbar ist.The tensioning device according to the invention for reversibly tensioning and relaxing battery cells of a battery module for a battery of a motor vehicle, in particular a motor vehicle, designed in particular as a high-voltage battery, is characterized by at least one support plate by means of which the tensioning device can be supported at least indirectly on one of the battery cells along a support direction is.

Außerdem umfasst die erfindungsgemäße Spannvorrichtung wenigstens zwei mit der Abstützplatte verbundene Spannarme, welche beispielsweise entlang einer senkrecht zur Abstützrichtung verlaufenden weiteren Richtung voneinander beabstandet und somit beispielsweise auf entlang der genannten Richtung gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. Die Spannarme stehen entlang der Abstützrichtung von der Abstützplatte ab und sind mit einem beispielsweise als Schottwand des Batteriemoduls beziehungsweise der Spannvorrichtung ausgebildeten Spannelement verbindbar, sodass die entlang der Abstützrichtung zwischen dem Spannelement (Schottwand) und der Abstützplatte anordenbaren beziehungsweise angeordneten und mittels der Spannvorrichtung reversibel spannbaren und entspannbaren Batteriezellen mittels der Spannarme über das Spannelement gegen das Abstützelement reversibel zu spannen und dadurch an der Spannvorrichtung reversibel zu halten sind. Zumindest in einem Zustand, in welchem die Batteriezellen mittels der Spannarme über das Spannelement gegen die Abstützplatte gespannt sind, umgreifen die Spannarme beispielsweise die Batteriezellen jeweils zumindest teilweise beziehungsweise die Spannarme erstrecken sich beispielsweise von der Abstützplatte zu dem Spannelement und sind sowohl mit der Abstützplatte als auch mit dem Spannelement gekoppelt. Beispielsweise durch entsprechendes Spannen der Spannvorrichtung, insbesondere der Spannarme, stellt die Spannvorrichtung, insbesondere über die Spannarme, eine Spannkraft bereit, welche beispielsweise über die Spannarme und das Spannelement auf die Batteriezellen wirkt. Mittels der Spannkraft werden die Batteriezellen gegen die Abstützplatte gespannt, sodass die Batteriezellen zwischen der Abstützplatte und dem Spannelement verspannt sind. In der Folge können beispielsweise die auf die genannte Weise verspannten Batteriezellen besonders einfach gehandhabt werden, sodass beispielsweise das Batteriemodul auf einfache Weise gewartet, insbesondere repariert, werden kann.In addition, the clamping device according to the invention comprises at least two clamping arms connected to the support plate, which are spaced apart, for example along a direction perpendicular to the support direction further direction and thus, for example, arranged on opposite sides of said direction. The clamping arms are along the supporting direction of the support plate and are connected to a trained example as a bulkhead of the battery module or the clamping device clamping element, so that along the supporting direction between the clamping element (bulkhead) and the support plate arranged or arranged and reversibly tensioned by means of the clamping device and relaxable battery cells by means of the clamping arms on the clamping element against the support element to clamp reversibly and thereby are reversible to keep the clamping device. At least in a state in which the battery cells are stretched by means of the clamping arms on the clamping element against the support plate, the clamping arms, for example, at least partially surround the battery cells or the clamping arms extend for example from the support plate to the clamping element and are both with the support plate and coupled with the clamping element. For example, by appropriately tensioning the tensioning device, in particular the tensioning arms, the tensioning device, in particular via the tensioning arms, provides a tensioning force which, for example, acts on the battery cells via the tensioning arms and the tensioning element. By means of the clamping force, the battery cells are clamped against the support plate, so that the battery cells between the support plate and the clamping element are braced. As a result, for example, the battery cells clamped in the above-mentioned manner can be handled particularly easily, so that, for example, the battery module can be maintained, in particular repaired, in a simple manner.

Des Weiteren ist es vorgesehen, dass die an sich eigensteifen Spannarme eine Längenverstelleinrichtung aufweisen, mittels welcher eine jeweilige entlang der Abstützrichtung verlaufende Länge des jeweiligen Spannarms einstellbar, das heißt variierbar ist. Mit anderen Worten weist der jeweilige Spannarm eine variable Länge, das heißt eine variable Armlänge auf, sodass beispielsweise die Spannarme hinsichtlich ihrer jeweiligen Länge an eine Anzahl beziehungsweise an unterschiedliche Anzahlen von mittels der Spannvorrichtung zu verspannenden Batteriezellen des Batteriemoduls bedarfsgerecht angepasst werden können. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, mittels der Spannvorrichtung alle Batteriezellen des Batteriemoduls oder lediglich einige der Batteriezellen zu verspannen.Furthermore, it is provided that the intrinsically rigid clamping arms have a length adjustment device, by means of which a respective length of the respective clamping arm extending along the support direction is adjustable, that is to say variable. In other words, the respective clamping arm has a variable length, that is to say a variable arm length, so that, for example, the clamping arms can be adapted to their needs to a number or to different numbers of battery cells of the battery module to be clamped by means of the tensioning device. In this way it is for example possible to clamp by means of the tensioning device all the battery cells of the battery module or only some of the battery cells.

Der Erfindung liegt dabei insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass eine servicegerechte Aufbereitung von auch als Zellmodulen bezeichneten Batteriemodulen in Kraftfahrzeugen wie beispielsweise Elektro- oder Hybridfahrzeugen bei aktuellen Konzepten nahezu nicht wirtschaftlich möglich ist, sodass üblicherweise in einem Servicebeziehungsweise Reparaturfall das gesamte Batteriemodul mit allen Batteriezellen des Batteriemoduls ausgetauscht werden muss. Dies führt zu hohen Kosten.The invention is based in particular on the finding that a service-friendly preparation of battery modules also referred to as cell modules in motor vehicles such as electric or hybrid vehicles with current concepts is almost not economically feasible, so usually in a Servicebeziehungsweise repair the entire battery module with all battery cells of the battery module must be replaced. This leads to high costs.

Mithilfe der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung kann nun jedoch das Batteriemodul, insbesondere das gesamte Batteriemodul, bedarfsgerecht verspannt und entspannt werden. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, lediglich defekte Zellen aus dem Batteriemodul servicegerecht auszutauschen, sodass funktionstüchtige Zellen nicht ausgetauscht und in dem Batteriemodul belassen werden können. Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung ist somit eine Spann- und Fixiervorrichtung zum gezielten Ent- und Verspannen des Batteriemoduls, insbesondere des gesamten Batteriemoduls. Unter dem reversiblen Spannen und Entspannen und unter dem reversiblen Halten der der Batteriezellen ist insbesondere zu verstehen, dass die Batteriezellen mittels der Spannvorrichtung zerstörungsfrei gespannt und wieder entspannt und somit an der Spannvorrichtung gehalten und wieder von der Spannvorrichtung gelöst werden können. Mit anderen Worten können beispielsweise die Batteriezellen beziehungsweise das Batteriemodul mittels der Spannvorrichtung verspannt beziehungsweise gespannt und daran anschließend zerstörungs- und beschädigungsfrei wieder entspannt werden. Somit ist es möglich, eine Reparatur beziehungsweise einen Austausch des gesamten Batteriemoduls zu vermeiden und nur jeweilige Einzelzellen zu reparieren beziehungsweise auszutauschen, sodass eine einfache und kostengünstige Reparatur beziehungsweise Wartung des Batteriemoduls beziehungsweise der Batterie insgesamt darstellbar ist. Außerdem kann eine besonders hohe Arbeitssicherheit gewährleistet werden, da mittels der Spannvorrichtung eine gezielte Verspannung vorgenommen werden kann.With the aid of the tensioning device according to the invention, however, the battery module, in particular the entire battery module, can now be braced and relaxed as needed. This is it For example, it is possible to replace only defective cells from the battery module so that they can not be replaced and left in the battery module. The tensioning device according to the invention is thus a tensioning and fixing device for targeted undressing and bracing the battery module, in particular the entire battery module. Under the reversible clamping and relaxing and under the reversible holding the battery cells is to be understood in particular that the battery cells by means of the tensioning device tensioned nondestructively and relaxed again and thus held on the jig and released from the jig again. In other words, for example, the battery cells or the battery module can be clamped or tensioned by means of the tensioning device and then subsequently relaxed again without damage and destruction. Thus, it is possible to avoid repair or replacement of the entire battery module and to repair or replace only respective individual cells, so that a simple and cost-effective repair or maintenance of the battery module or the battery is displayed in total. In addition, a particularly high level of work safety can be ensured, since a targeted tension can be made by means of the tensioning device.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 eine schematische Draufsicht eines Batteriemoduls mit einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in einem verspannten Zustand;
  • 2 eine schematische Vorderansicht des Batteriemoduls;
  • 3 eine schematische Vorderansicht eines als Schottwand ausgebildeten Spannelements;
  • 4 eine schematische Seitenansicht der Schottwand;
  • 5 eine schematische Draufsicht des auch als Zellmodul bezeichneten Batteriemoduls in einem entspannten Zustand; und
  • 6 eine schematische Seitenansicht des entspannten Batteriemoduls.
The drawing shows in:
  • 1 a schematic plan view of a battery module with a clamping device according to the invention in a clamped state;
  • 2 a schematic front view of the battery module;
  • 3 a schematic front view of a formed as a bulkhead tensioning element;
  • 4 a schematic side view of the bulkhead;
  • 5 a schematic plan view of the battery module, also referred to as a cell module in a relaxed state; and
  • 6 a schematic side view of the relaxed battery module.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Batteriemodul für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens. Insbesondere ist die Batterie als Hochvolt-Batterie (HV-Batterie) ausgebildet, wobei das Kraftfahrzeug beispielsweise als Hybridfahrzeug oder aber als Elektrofahrzeug ausgebildet ist. Hierbei umfasst das Kraftfahrzeug wenigstens eine elektrische Maschine, mittels welcher wenigstens ein Rad des Kraftfahrzeugs beziehungsweise das Kraftfahrzeug insgesamt antreibbar ist. Zum Antreiben des Rads beziehungsweise des Kraftfahrzeug wird die elektrische Maschine als Elektromotor und somit in einem Motorbetrieb betrieben. Hierfür wird die elektrische Maschine mit in der Batterie gespeicherter elektrischer Energie versorgt. 1 shows a schematic plan view of a generally designated 10 battery module for a battery of a motor vehicle, in particular a motor vehicle. In particular, the battery is designed as a high-voltage battery (HV battery), wherein the motor vehicle is designed for example as a hybrid vehicle or as an electric vehicle. In this case, the motor vehicle comprises at least one electric machine, by means of which at least one wheel of the motor vehicle or the motor vehicle as a whole is drivable. For driving the wheel or the motor vehicle, the electric machine is operated as an electric motor and thus in an engine operation. For this purpose, the electric machine is supplied with stored in the battery electrical energy.

Dabei ist es denkbar, dass die Batterie eine Mehrzahl von Batteriemodulen wie das Batteriemodul 10 umfasst. Um besonders hohe elektrische Leistungen zum Antreiben des Rades beziehungsweise des Kraftfahrzeugs bereitstellen zu können, umfasst das Batteriemodul 10 eine Mehrzahl von Batteriezellen 12, welche auch als Zellen oder Einzelzellen bezeichnet werden. Somit wird das Batteriemodul 10 auch als Zellmodul bezeichnet. Das Batteriemodul 10 umfasst ferner seitliche Befestigungsschienen 14, welche seitlich der Batteriezellen 12 angeordnet sind. Beispielsweise sind die Batteriezellen 12 an den Befestigungsschienen 14 gehalten. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass das Batteriemodul 10 mittels der Befestigungsschienen 14 an dem korrespondierenden Halter beziehungsweise an dem Kraftfahrzeug insgesamt befestigt werden kann. Das Batteriemodul 10 umfasst ferner jeweilige Endplatten 16, welche beispielsweise mit den Befestigungsschienen 14 verbunden, insbesondere verschweißt, sind. Das Batteriemodul 10 weist eine als Längserstreckungsrichtung des Batteriemoduls 10 ausgebildete und in 1 durch einen Doppelpfeil 18 veranschaulichte Erstreckungsrichtung auf, entlang welcher die Batteriezellen aufeinanderfolgend beziehungsweise hintereinander angeordnet sind. Entlang der Erstreckungsrichtung sind beidseitig der einen Batteriestapel bildenden Batteriezellen 12 die Endplatten 16 angeordnet, sodass die Endplatte 16 entlang der Erstreckungsrichtung beidseitig an dem Batteriestapel anschließen.It is conceivable that the battery has a plurality of battery modules such as the battery module 10 includes. In order to be able to provide particularly high electrical powers for driving the wheel or the motor vehicle, the battery module comprises 10 a plurality of battery cells 12 which are also referred to as cells or single cells. Thus, the battery module becomes 10 also called cell module. The battery module 10 further includes side mounting rails 14 , which side of the battery cells 12 are arranged. For example, the battery cells 12 on the mounting rails 14 held. Alternatively or additionally, it is conceivable that the battery module 10 by means of the fastening rails 14 can be attached to the corresponding holder or to the motor vehicle as a whole. The battery module 10 further includes respective end plates 16 , which, for example, with the mounting rails 14 connected, in particular welded, are. The battery module 10 has a longitudinal direction of the battery module 10 trained and in 1 by a double arrow 18 illustrated extension direction along which the battery cells are arranged successively or in succession. Along the extension direction are on both sides of a battery stack forming battery cells 12 the end plates 16 arranged so that the end plate 16 connect to both sides of the battery stack along the extension direction.

Um nun das Batteriemodul 10 besonders einfach und insbesondere besonders kostengünstig warten, insbesondere reparieren, zu können, ist eine Spannvorrichtung 20 vorgesehen, welche beispielsweise Bestandteil des Batteriemoduls 10 sein kann. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, wird die beispielsweise als Werkzeug, insbesondere Spannwerkzeug, ausgebildete Spannvorrichtung 20 genutzt, um zumindest einen Teil der Batteriezellen 12 reversibel zu spannen und zu entspannen, sodass beispielsweise mittels der Spannvorrichtung 20 zumindest ein Teil des Batteriemoduls 10, insbesondere das gesamte Batteriemodul 10, auf einfache Weise und reversibel gespannt und entspannt werden kann.Now to the battery module 10 especially simple and especially special cost-effective, in particular repair, to be able to, is a tensioning device 20 provided which, for example, part of the battery module 10 can be. As will be explained in more detail below, for example, as a tool, in particular clamping tool trained clamping device 20 used to at least part of the battery cells 12 reversible to tension and relax, so for example by means of the tensioning device 20 at least part of the battery module 10 , in particular the entire battery module 10 , can be stretched and relaxed easily and reversibly.

Hierzu umfasst die Spannvorrichtung 20 eine Abstützplatte 22, mittels welcher die Spannvorrichtung 20 entlang einer mit der durch den Doppelpfeil 18 veranschaulichten Erstreckungsrichtung zusammenfallenden Abstützrichtung zumindest mittelbar an dem Batteriestapel und somit an einer der Batteriezellen 12 beziehungsweise an den Batteriezellen 12 insgesamt abstützbar ist. Vorliegend ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Spannvorrichtung 20 über die Abstützplatte 22 entlang der Abstützrichtung über eine jeweilige der Endplatten 16 an den mittels der Spannvorrichtung 20 zu spannenden Batteriezellen 12 abgestützt wird.For this purpose, the clamping device comprises 20 a support plate 22 , by means of which the tensioning device 20 along with the by the double arrow 18 illustrated extension direction coincident supporting direction at least indirectly on the battery pack and thus on one of the battery cells 12 or at the battery cells 12 Total is supportable. In the present case, for example, it is provided that the tensioning device 20 over the support plate 22 along the support direction via a respective one of the end plates 16 to the means of the tensioning device 20 to exciting battery cells 12 is supported.

Besonders gut in Zusammenschau mit 5 und 6 ist erkennbar, dass die Spannvorrichtung 20 jeweilige, seitliche Spannarme 24 und 26 aufweist, welche an jeweiligen, entlang einer senkrecht zur Abstützrichtung verlaufenden Richtung gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. Dabei sind die Spannarme 24 auf einer ersten der Seiten, und die Spannarme 26 auf der zweiten Seite angeordnet. Die Spannarme 24 und 26 sind dabei mit der Abstützplatte 22 verbunden und stehen entlang der Abstützrichtung von der Abstützplatte 22 ab. Aus 5 ist insbesondere erkennbar, dass beispielsweise zwei Spannvorrichtungen 20 vorgesehen sein können.Especially good in conjunction with 5 and 6 it can be seen that the tensioning device 20 respective lateral clamping arms 24 and 26 which are arranged at respective, opposite to a direction perpendicular to the support direction extending sides. Here are the clamping arms 24 on a first of the sides, and the clamping arms 26 arranged on the second side. The clamping arms 24 and 26 are with the support plate 22 connected and stand along the support direction of the support plate 22 from. Out 5 is particularly apparent that, for example, two clamping devices 20 can be provided.

Besonders gut aus 1, 5 und 6 ist erkennbar, dass die jeweiligen Spannarme 24 und 26 mit einem jeweiligen und bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel als Schottwand 28 ausgebildeten Spannelement reversibel lösbar verbindbar beziehungsweise verbunden sind, wobei die Schottwand 28 Bestandteil des Batteriemoduls 10 und/oder der Spannvorrichtung 20 sein kann. Dabei ist die Schottwand 28 entlang der Abstützrichtung beziehungsweise entlang der Erstreckungsrichtung zwischen zumindest zwei der Batteriezellen 12 des Batteriestapels angeordnet.Especially good 1 . 5 and 6 it can be seen that the respective clamping arms 24 and 26 with a respective embodiment and in the embodiment illustrated in the figures as a bulkhead 28 trained clamping element reversibly releasably connectable or are connected, wherein the bulkhead 28 Component of the battery module 10 and / or the tensioning device 20 can be. Here is the bulkhead 28 along the supporting direction or along the extension direction between at least two of the battery cells 12 the battery stack arranged.

Durch Spannen der Spannvorrichtung 20, insbesondere der Spannarme 24 und 26, werden die entlang der Abstützrichtung zwischen der Schottwand 28 und der Abstützplatte 22 anordenbaren beziehungsweise angeordneten Batteriezellen 12 mittels der Spannarme 24 und 26 über die Schottwand 28 gegen das Abstützelement 22 reversibel gespannt, wodurch die Batteriezellen 12 reversibel an der Spannvorrichtung 20 gehalten werden.By tensioning the tensioning device 20 , in particular the clamping arms 24 and 26 , which are along the support direction between the bulkhead 28 and the support plate 22 arranged or arranged battery cells 12 by means of the clamping arms 24 and 26 over the bulkhead 28 against the support element 22 reversibly tensioned, causing the battery cells 12 reversible on the clamping device 20 being held.

Um dabei unterschiedliche Anzahlen der Batteriezellen 12 mittels der Spannvorrichtung 20 bedarfsgerecht spannen und entspannen zu können, weisen die Spannarme 24 und 26 jeweilige, in den Fig. nicht dargestellten Längenverstelleinrichtungen auf, mittels welchen eine jeweilige, entlang der Abstützrichtung verlaufende Länge des jeweilige Spannarms 24 beziehungsweise 26 einstellbar, das heißt variierbar ist. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, dass die Spannvorrichtung 20 als Teilblockverspannwerkzeug zu nutzen, mittels welchem lediglich einige der Batteriezellen 12 verspannt werden können. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, in 5 mit 30 bezeichnete und nicht mittels der Spannvorrichtung 20 verspannte Einzelzellen der Batteriezellen 12 auszutauschen, sodass beispielsweise in einem Reparaturfall nicht das gesamte Batteriemodul 10 ausgetauscht werden muss, sondern es können lediglich defekte Einzelzellen 30 ausgetauscht werden, während die übrigen Batteriezellen 12 in dem Batteriemodul 10 verbleiben können.In order to different numbers of battery cells 12 by means of the tensioning device 20 To clamp and relax as needed can be seen in the clamping arms 24 and 26 respective Längenverstelleinrichtungen not shown in the figures, by means of which a respective, along the support direction extending length of the respective clamping arm 24 respectively 26 adjustable, that is variable. In this way it is possible, for example, that the clamping device 20 as a Teilblockverspannwerkzeug, by means of which only some of the battery cells 12 can be tightened. In this way it is possible, for example, in 5 denoted by 30 and not by means of the clamping device 20 strained single cells of the battery cells 12 replace so that, for example, in a repair case not the entire battery module 10 must be replaced, but it can only defective single cells 30 be replaced while the remaining battery cells 12 in the battery module 10 can remain.

2 zeigt das Batteriemodul 10 in einer schematischen Vorderansicht. Aus 3 und 4 die jeweilige Schottwand 28 erkennbar. Wie besonders gut aus 3 und 4 erkennbar ist, weist die jeweilige Schottwand 28 jeweilige Formschlusselemente in Form von Ausnehmungen 32 auf. Außerdem weisen die Spannarme 24 und 26 mit den Ausnehmungen 32 korrespondierende Formschlusselemente in Form von Vorsprüngen 34 auf, mittels welchen die Spannarme 24 und 26 formschlüssig mit der jeweiligen Schottwand 28 verbindbar sind beziehungsweise verbunden sind. Hierzu werden die jeweiligen Vorsprünge 34 in die jeweils korrespondierenden Ausnehmungen 32 eingesteckt. Nach dem Austausch der defekten Einzelzellen 30 kann das Batteriemodul 10 beispielsweise wieder entspannt werden, was in 5 und 6 veranschaulicht ist. 2 shows the battery module 10 in a schematic front view. Out 3 and 4 the respective bulkhead 28 recognizable. How very good 3 and 4 can be seen, the respective bulkhead has 28 respective form-fitting elements in the form of recesses 32 on. In addition, the clamping arms 24 and 26 with the recesses 32 corresponding positive locking elements in the form of protrusions 34 on, by means of which the clamping arms 24 and 26 positive fit with the respective bulkhead 28 are connected or connected. For this purpose, the respective projections 34 in the corresponding recesses 32 plugged in. After replacing the defective single cells 30 can the battery module 10 for example, be relaxed again, something in 5 and 6 is illustrated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Batteriemodulbattery module
1212
Batteriezellenbattery cells
1414
Befestigungsschienemounting rail
1616
Endplatteendplate
1818
Doppelpfeildouble arrow
2020
Spannvorrichtungjig
2222
Abstützplattesupport plate
2424
Spannarmeclamping arms
2626
Spannarmeclamping arms
2828
Schottwandbulkhead
30 30
EinzelzellenSingle cells
3232
Ausnehmungrecess
3434
Vorsprunghead Start

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2012/009145 A2 [0002]WO 2012/009145 A2 [0002]
  • DE 102013016798 A1 [0003]DE 102013016798 A1 [0003]

Claims (5)

Spannvorrichtung (20) zum reversiblen Spannen und Entspannen von Batteriezellen (12) eines Batteriemoduls (10) für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einer Abstützplatte (22), mittels welcher die Spannvorrichtung (20) zumindest mittelbar an zumindest einer der Batteriezellen (12) entlang einer Abstützrichtung (18) abstützbar ist, und mit wenigstens zwei mit der Abstützplatte (22) verbundenen Spannarmen (24, 26), welche entlang der Abstützrichtung von (18) der Abstützplatte (22) abstehen und mit einem Spannelement (28) verbindbar sind, sodass die entlang der Abstützrichtung (18) zwischen dem Spannelement (28) und der Abstützplatte (22) anordenbaren Batteriezellen (12) mittels der Spannarme (24, 26) über das Spannelement (28) gegen die Abstützplatte (22) reversibel zu spannen und dadurch an der Spannvorrichtung (20) reversibel zu halten sind, wobei die an sich eigensteifen Spannarme (24, 26) eine Längenverstelleinrichtung aufweisen, mittels welcher eine jeweilige entlang der Abstützrichtung (18) verlaufende Länge des jeweiligen Spannarms (24, 26) einstellbar ist.Clamping device (20) for reversibly tensioning and relaxing battery cells (12) of a battery module (10) for a battery of a motor vehicle, with at least one support plate (22), by means of which the tensioning device (20) at least indirectly on at least one of the battery cells (12). along a support direction (18) can be supported, and with at least two with the support plate (22) connected clamping arms (24, 26) which project along the supporting direction of (18) of the support plate (22) and with a clamping element (28) are connectable so that along the supporting direction (18) between the clamping element (28) and the support plate (22) can be arranged reversibly by means of the clamping arms (24, 26) via the clamping element (28) against the support plate (22) to clamp and reversible battery cells (12) characterized in reversible to the clamping device (20), wherein the intrinsically rigid clamping arms (24, 26) have a length adjustment, by means of which a respective ige along the support direction (18) extending length of the respective clamping arm (24, 26) is adjustable. Spannvorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Spannarm (24, 26) wenigstens ein Formschlusselement (34) aufweist, mittels welchem der jeweilige Spannarm (24, 26) formschlüssig mit dem Spannelement (28) verbindbar ist.Clamping device (20) after Claim 1 , characterized in that the respective clamping arm (24, 26) at least one positive locking element (34), by means of which the respective clamping arm (24, 26) is positively connected to the clamping element (28). Spannvorrichtung (22) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Formschlusselement (34) ein Vorsprung (34) ist, welcher in eine korrespondierende Ausnehmung (32) des Spannelements (28) einsteckbar ist.Clamping device (22) after Claim 2 , characterized in that the positive-locking element (34) is a projection (34), which in a corresponding recess (32) of the clamping element (28) can be inserted. Spannvorrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (28) eine Schottwand (28) ist, welche entlang der Abstützrichtung (18) zwischen wenigstens zwei Batteriezellen (12) des Batteriemoduls (10) anordenbar ist.Clamping device (22) according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping element (28) is a bulkhead (28) which can be arranged along the support direction (18) between at least two battery cells (12) of the battery module (10). Batterie für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Spannvorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Battery for a motor vehicle, with at least one tensioning device (20) according to one of the preceding claims.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012009145A2 (en) 2010-06-28 2012-01-19 A123 Systems, Inc. Battery module having retention band and method of assembly
DE102013016798A1 (en) 2013-10-10 2015-04-16 Daimler Ag Battery with a large number of individual battery cells

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