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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trägervorrichtung für die Aufnahme von Batteriezellen einer Batterievorrichtung eines Fahrzeugs.
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Trägervorrichtungen für die Aufnahme von Batteriezellen von Batterievorrichtungen von Fahrzeugen sind grundsätzlich bekannt. Sie sind üblicherweise in Form von Batterierahmenstrukturen ausgebildet, um die Batteriezellen mechanisch stabil und sicher im Fahrzeug befestigen und aufnehmen zu können. Diese Rahmenstrukturen sind häufig geschweißte Rahmenprofile, welche mit ihrer geometrischen Erstreckung an die Anzahl, Form und geometrische Ausprägung der einzelnen Batteriezellen der Batterievorrichtung angepasst sind.
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Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist es, dass jede Trägervorrichtung in Form der Batterierahmenstruktur eine spezifische Konstruktionsweise darstellt, für die jeweilige Batterievorrichtung des jeweiligen Fahrzeugs. Dies führt dazu, dass bei unterschiedlichen Fahrzeugen auch unterschiedliche Trägervorrichtungen konstruiert und gefertigt werden müssen. Sogar bei dem gleichen Fahrzeug kann es vorkommen, dass zwei oder mehr unterschiedliche Trägervorrichtungen notwendig werden. Dies ist dann der Fall, wenn in einem Fahrzeug unterschiedliche Batterieleistungen bzw. Batteriekapazitäten verbaut werden sollen. In einem solchen Fall sind die Batterievorrichtungen mit unterschiedlichen Batteriezellen, insbesondere hinsichtlich ihrer Anzahl und geometrischen Abmessung, ausgestattet. Die Trägervorrichtungen müssen dementsprechend für die unterschiedlichen Ausführungsformen des gleichen Fahrzeugs an die unterschiedlichen geometrischen Erstreckungen angepasst werden. Diese Variation in den Batterievorrichtungen führt zu einer entsprechend notwendigen Variation der Trägervorrichtungen und damit zu einer erhöhten Komplexität, einem erhöhten Gewicht sowie zusätzlich einem erhöhten Fertigungsaufwand für die Herstellung derselben.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise die Flexibilität für den Einsatz einer Trägervorrichtung zu verbessern bzw. zu erhöhen.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Trägervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Batteriemodul mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden durch die Unteransprüche definiert. Dabei können Merkmale und Details, welche im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Trägervorrichtung erläutert sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen. Batteriemodul und/oder im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren relevant sein und dementsprechend frei kombiniert werden.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass eine Trägervorrichtung für die Aufnahme von Batteriezellen einer Batterievorrichtung eines Fahrzeugs ausgestattet ist. Hierfür weist die Trägervorrichtung einen ersten Seitenträger und einen zweiten Seitenträger auf. Die Seitenträger sind jeweils mit wenigstens einer Seitenfläche und jeweils wenigstens einer Bodenfläche zum flächigen Kontakt einer Batteriezelle ausgestattet. Darüber hinaus sind die Seitenträger als Strangprofil ausgebildet.
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Eine erfindungsgemäße Trägervorrichtung basiert nun auf Seitenträgern, welche sich insbesondere in Querrichtung eines Fahrzeugs erstrecken. Jeder dieser Seitenträger hat die Hauptaufgabe, eine flächige Kontaktierung zur Batteriezelle zur Verfügung zu stellen. Diese flächige Kontaktierung hat als Primärfunktion die Aufnahme mechanischer Kräfte und damit die mechanisch stabile und bestimmte Lagerung der einzelnen Batteriezellen. Hierfür ist jeder der Seitenträger mit einer Seitenfläche und einer Bodenfläche ausgestattet, so dass sowohl in Höhenrichtung als auch in Querrichtung die Seitenträger eine stabilisierende Wirkung auf die Batteriezellen ausüben können.
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Ein Erfindungsgedanke ist dabei, dass im Gegensatz zu bekannten Lösungen die Seitenträger nun als sogenannte Strangprofile ausgebildet sind. Ein Strangprofil im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Bauteil, welches einen Profilquerschnitt aufweist. Entlang der Längserstreckung dieses Profilquerschnitts ist dieser Profilquerschnitt kontinuierlich oder im Wesentlichen kontinuierlich und verändert sich demnach nicht oder nur geringfügig. Die Herstellung solcher Strangprofile wird üblicherweise im sogenannten Strangpressverfahren durchgeführt. Mit anderen Worten handelt es sich bei den beiden Seitenträgern um Strangprofile, welche auch als Endlosprofile bezeichnet bzw. hergestellt werden können.
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Eine erfindungsgemäße Trägervorrichtung ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass sich die beiden Seitenträger parallel zueinander bzw. entlang einer gemeinsamen Quererstreckungsrichtung ausrichten lassen bzw. ausgerichtet sind. Dies führt dazu, dass in dieser Querrichtung die Trägervorrichtung sich sozusagen endlos verlängern lässt. Um eine tatsächliche Trägervorrichtung für eine tatsächliche Batterievorrichtung mit einer definierten Anzahl und Größe von Batteriezellen zur Verfügung stellen zu können, erfolgt nun ausschließlich eine einfache und kostengünstige Reduktion dieser endlosen Länge der Trägervorrichtung. Dies kann, wie später noch erläutert, in einem einfachen Herstellungsschritt durchgeführt werden, in dem die einzelnen Seitenträger auf eine bestimmte Länge der Batterievorrichtung bzw. eines Batteriemoduls mit einer Vielzahl von Batteriezellen gekürzt werden. Diese definiert hergestellte Länge, zum Beispiel durch Abschneiden der einzelnen Seitenträger, ist eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit, die Trägervorrichtung in spezifischer Weise anzupassen. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass keine zusätzliche bzw. separate Konstruktion der Trägervorrichtung erfolgen muss. Vielmehr handelt es sich um ein ausschließliches Anpassen der Länge einer bereits bestehenden Konstruktion.
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Dadurch, dass der erste Seitenträger vom zweiten Seitenträger separat ausgebildet ist, kann nicht nur in dieser Querrichtung, sondern auch quer zu dieser Querrichtung, in Längsrichtung des Fahrzeugs, eine Anpassung an die unterschiedlichen Geometrien von Batteriezellen von Batterievorrichtungen durchgeführt werden. Dies beruht zum Beispiel auf der Tatsache, dass der Abstand zwischen den beiden Seitenträgern im Wesentlichen variabel ausgestaltet werden kann. So kann insbesondere mit noch nicht näher erläuterten Verbindungsmitteln ein unterschiedlicher Längsabstand zwischen den beiden Seitenträgern ausgebildet werden, um unterschiedliche Aufnahmebreiten für unterschiedliche Batteriebreiten der Batteriezellen zur Verfügung stellen zu können.
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Wie aus der voranstehenden Erläuterung ersichtlich wird, kann nun basierend auf ein und derselben Konstruktionsweise der Trägervorrichtung ein doppelter Freiheitsgrad mit einfachen Anpassungsmöglichkeiten zur Verfügung gestellt werden. Die erste Anpassungsmöglichkeit bezieht sich dabei auf die Querrichtung entlang der Seitenträger, welche durch einfaches Abschneiden der Seitenträger als Strangprofil zur Verfügung gestellt ist. In der Längsrichtung quer zur Querrichtung erfolgt die Variation insbesondere dadurch, dass der Abstand zwischen den beiden Seitenträgern variabel ausgebildet ist bzw. ausgebildet wird.
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Die Primärfunktion der mechanischen Stabilisierung durch die Seitenträger für die Batteriezellen wird dabei durch die flächige Kontaktierung gewährleistet. Eine flächige Kontaktierung unterscheidet sich dabei insbesondere von einer linearen bzw. punktuellen Kontaktierung. Über eine flächige Kontaktierung wird es möglich, dass mechanische Kräfte von den einzelnen Batteriezellen über eine große Fläche aufgeteilt auf die Seitenträger übertragen werden. Die Aufteilung auf eine große Fläche führt zu einer Reduktion der flächenspezifischen Einzellast, so dass leichtere, kostengünstigere und vor allem einfachere Materialien, sowohl für die Batteriezellen, deren Gehäuse als auch für die Seitenträger einsetzbar sind. Insbesondere sind die später noch erläuterten Leichtbaumetalle, wie zum Beispiel Aluminium oder Magnesium, zu nennen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform der einzelnen Seitenträger kann dabei ein sogenannter L-Träger sein, welcher auf der Oberseite seines kurzen L-Schenkels die Bodenfläche aufweist. Die entsprechende Seitenfläche zur flächigen Kontaktierung der Batteriezelle ist auf dem senkrechtstehenden langen Schenkel des L-förmigen Profilträgers auf der Innenseite ausgebildet. Sind beide Seitenträger als L-Träger ausgestaltet, so zeigen die kurzen Schenkel des L-Trägers aufeinander zu und fassen damit die Batteriezelle von beiden Seiten ein.
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Es kann von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung zwischen dem ersten Seitenträger und dem zweiten Seitenträger wenigstens ein Zwischenträger angeordnet ist mit wenigstens zwei entgegengesetzt ausgerichteten Seitenflächen und wenigstens zwei Bodenflächen zur flächigen Kontaktierung unterschiedlicher Batteriezellen, wobei der Zwischenträger als Strangprofil ausgebildet ist. Der Zwischenträger ergänzt quasi die erfindungsgemäße Basisidee der Trägervorrichtung mit zwei Seitenträgern und die Möglichkeit, eine zusätzliche Reihe von Batteriezellen in paralleler Weise hinzuzufügen. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass zwei oder mehr Zwischenträger zwischen den Seitenträgern zusätzlich eingefügt werden. Während die zwei Seitenträger alleine ohne einen Zwischenträger eine einzelne Reihe von einer Vielzahl von nebeneinander benachbart angeordneten Batteriezellen einfassen können, kann nun durch das Verwenden eines Zwischenträgers eine zweite Reihe parallel geschalteter und benachbart angeordneter Batteriezellen angeordnet werden. Die Verwendung von zwei oder mehr Zwischenträgern führt dementsprechend zu einer Erhöhung der Reihenanzahl der Batteriezellen entlang der Längsrichtung der Trägervorrichtung bzw. der Batterievorrichtung. Wie bereits zu den Seitenträgern erläutert worden ist, handelt es sich auch beim Zwischenträger um ein Strangprofil, welches vorzugsweise identisch oder im Wesentlichen identisch zu den Seitenträgern ist. Während die Seitenträger für die Ausbildung der Seitenflächen und der Bodenflächen vorzugsweise als L-Profil ausgestaltet sein können, ist dies für den Zwischenträger vorzugsweise als umgedrehtes T-Profil der Fall. Durch die T-förmige Ausführung des Zwischenträgers erfolgt in gleicher Weise die Ausbildung der entgegengesetzt ausgerichteten Seitenflächen wie bei den Seitenträgern. Die Bodenflächen werden auf den beiden unterschiedlichen Seiten dieses T-Profils für den Zwischenträger auf den beiden kurzen T-förmigen Profilabschnitten ausgebildet. Diese Ausführungsform ist eine besonders einfache und kostengünstige Herstellungsweise für den Zwischenträger.
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Weiter von Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung der erste Seitenträger, der zweite Seitenträger und/oder ein Zwischenträger wenigstens einen Kühlkanal aufweisen für die Führung von Kühlfluid zur Kühlung der flächig kontaktierten Batteriezellen. Durch die Kühlkanäle wird eine Zusatzfunktionalität für die Seitenträger bzw. den Zwischenträger ausgebildet. Neben der primären Funktionalität der mechanischen Stabilisierungswirkung für die Batteriezellen wird auf diese Weise eine Kühlfunktionalität zur Verfügung gestellt bzw. hinzugefügt. Separate Kühlkanäle oder Kühlabschnitte können auf diese Weise vermieden werden, so dass durch diese Doppelfunktion das Gewicht und die Komplexität der Gesamtvorrichtung der Batterievorrichtung reduziert werden können. Dabei können die einzelnen Kühlkanäle dazu ausgebildet sein, Kühlfluid in Form von Kühlflüssigkeit zu fördern. Die Kühlkanäle sind dabei vorzugsweise in einer Mehrzahl in den einzelnen Bauteilen der Seitenträger sowie insbesondere in deren Grundkörper ausgebildet. Sie weisen vorzugsweise vergrößerte Seitenflächen bzw. Kanalwände auf, um in verbesserter Weise eine Wärmeübertragung bzw. Wärmeaufnahmemöglichkeit für Wärmeenergie von den Batteriezellen in das Kühlfluid zur Verfügung stellen zu können.
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Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung die Seitenträger jeweils wenigstens einen Querträgerabschnitt aufweisen und/oder mit einem Querträgerabschnitt verbunden sind, welche insbesondere auf unterschiedlichen Höhen angeordnet sind. Die Verwendung von Querträgerabschnitten kann die mechanische Stabilität und insbesondere die Abtragung der mechanischen Lasten in Querrichtung noch weiter verbessern. Auch die Querträgerabschnitte können dabei als Strangprofile, insbesondere als Strangpressprofile ausgebildet werden. Sie dienen damit einer zusätzlichen mechanischen Stabilisierungswirkung. Um eine möglichst dichte Packung von zwei oder mehr Trägervorrichtungen in Längsrichtung nebeneinander zur Verfügung stellen zu können, kann es vorteilhaft sein, wenn diese Querträger auf den beiden Seitenträgern auf unterschiedlichen Höhen angeordnet sind. Insbesondere sind die unterschiedlichen Höhen so ausgebildet, dass sie einander komplementäre Anordnungen erlauben. Das bedeutet, dass der Querträgerabschnitt am ersten Seitenträger mehr als die Höhenerstreckung des Querträgers am zweiten Seitenträger nach oben von diesem beabstandet ist. Damit können sozusagen benachbarte Querträgerabschnitte von benachbarten Trägervorrichtungen benachbarter Seitenträger übereinander bzw. untereinander hintergreifen, so dass eine dichtere Packung und damit eine kompaktere Bauweise einer Batterievorrichtung mit zwei oder mehr erfindungsgemäßen Trägervorrichtungen möglich wird.
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Weiter von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung, der wenigstens eine Querträgerabschnitt zumindest einen Kühlkanal aufweist für die Führung von Kühlfluid zur Kühlung der Batteriezellen, insbesondere zur Zufuhr des Kühlfluids zu Kühlkanälen in den Seitenträgern. Auch die Querträgerabschnitte können dabei neben der rein mechanisch stabilisierenden Wirkung mit einer zusätzlichen Doppelfunktionalität der Kühlfunktion ausgestattet werden. Auch hier handelt es sich beim Kühlfluid vorzugsweise um ein flüssiges Kühlmittel. Das Kühlfluid ist dabei vorzugsweise identisch mit dem Kühlfluid, welches auch durch Kühlkanäle der Seitenträger bzw. der Zwischenträger fließt. Selbstverständlich können für eine Kühlvorrichtung in separater Weise noch Pumpvorrichtungen oder Zuführ- und Rückführmöglichkeiten gegeben sein. Die Zu- und Rückführmöglichkeiten können auch als Vorlauf und Rücklauf bezeichnet werden, und zumindest teilweise in den Querträgerabschnitten ausgebildet sein. Die Ansteuerung zur Kühlung der einzelnen Batteriezellen ist in Querrichtung durch die Anordnung zumindest abschnittsweise an den Querträgerabschnitten weiter verbessert und reduziert die Abmessungen und das Gewicht der gesamten Trägervorrichtung weiter.
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Weiter von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung die Seitenträger, ein Zwischenträger und/oder ein Querträgerabschnitt an ihren Enden Anschlussflansche aufweisen für einen befestigenden Anschluss an eine Rahmenstruktur des Fahrzeugs. Darunter ist zu verstehen, dass die Trägervorrichtung selbst quasi eine Rahmenstruktur für die Batterie ausbildet. Separate Batterierahmen können auf diese Weise vermieden werden. Die Lastabtragung in mechanischer Weise von den Batteriezellen in die Karosserie des Fahrzeugs erfolgt demnach über diese Anschlussflansche. Auch ist es auf diese Weise möglich, in umgekehrter Richtung eine mechanische Stabilisierungswirkung der Trägervorrichtung für das Fahrzeug zur Verfügung stellen zu können. Das bedeutet also, dass die einzelnen Seitenträger, Zwischenträger und Querträgerabschnitte der Trägervorrichtung nicht nur eine mechanisch stabilisierende Wirkung für die Batterievorrichtung, sondern auch in anderer Richtung für die Karosseriestruktur des Fahrzeugs zur Verfügung stellen können. Damit übernimmt die Trägervorrichtung eine zusätzliche Stabilisierungsfunktion, was zu einer weiteren Einsparung von Kosten, Gewicht und Bauraum für das Fahrzeug führt.
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Darüber hinaus von Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung die Seitenträger, ein Zwischenträger und/oder ein Querträgerabschnitt aus einem Material mit hoher Wärmeleitung, insbesondere aufweisend Aluminium, ausgebildet sind. Eine hohe Wärmeleitung ist dabei insbesondere auf den Wärmeleitkoeffizienten und/oder den Wärmeübergangskoeffizienten zu verstehen. Die hohe Wärmeleitung basiert dabei darauf, dass eine verbesserte Wärmeabtragung durch das Material des jeweiligen Trägers hindurch in ein Kühlfluid im Kühlkanal zur Verfügung gestellt ist. Ein Aluminium bzw. ein Leichtmetall kann dies mit einem reduzierten Gewicht in besonders vorteilhafter Weise zur Verfügung stellen. Bevorzugt ist es, wenn das jeweilige Bauteil, also der Seitenträger, der Zwischenträger und/oder der Querträgerabschnitt vollständig aus einem entsprechenden Leichtmetall, insbesondere aufweisend Aluminium, ausgebildet und hergestellt ist.
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Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Batteriemodul für eine Batterievorrichtung eines Fahrzeugs. Ein solches Batteriemodul weist eine erfindungsgemäße Trägervorrichtung auf. Dabei ist zwischen dem ersten Seitenträger und dem zweiten Seitenträger eine Vielzahl von Batteriezellen eingesetzt bzw. angeordnet, welche miteinander elektrisch verbunden sind und die Seitenflächen sowie die Bodenflächen der Seitenträgerfläche kontaktieren. Damit bringt ein erfindungsgemäßes Batteriemodul die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Trägervorrichtung erläutert worden sind.
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Ein erfindungsgemäßes Batteriemodul lässt sich dahingehend weiterbilden, dass zwischen den Seitenträgern und den Batteriezellen wenigstens abschnittsweise Ausgleichselemente für einen Toleranzausgleich angeordnet sind. Ein solcher Toleranzausgleich ist insbesondere bezüglich zwei Toleranznotwendigkeiten gegeben. Zum einen handelt es sich dabei um Fertigungstoleranzen der einzelnen Bauteile, insbesondere der Strangprofile der Seitenträger, Zwischenträger und Querträgerabschnitte. Auch hinsichtlich unterschiedlicher Temperatursituationen können Temperaturtoleranzen ausgeglichen werden. Als Ausgleichselemente können insbesondere flächige Elemente eingesetzt werden, welche auch als sogenannte Gap-Filler oder Gap-Pads bezeichnet werden können. Wird das Batteriemodul mit einer Kühlvorrichtung in der Trägervorrichtung kombiniert, so können die Ausgleichselemente hinsichtlich einer verbesserten Wärmeübertragung angepasst sein. Hier kann zum Beispiel eine Wärmeleitpaste eingesetzt werden, um die Ausgleichselemente zu verbessern oder direkt auszubilden.
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Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für die Anpassung einer Trägervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung an ein Batteriemodul gemäß der vorliegenden Erfindung, aufweisend die folgenden Schritte:
- - Bestimmen der geometrischen Erstreckung der Anzahl der Batteriezellen des Batteriemoduls,
- - Anpassen der Länge der Seitenträger eines Zwischenträgers und/oder eines Querträgerabschnitts der Trägervorrichtung an die bestimmte Erstreckung der Batteriezellen.
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Durch das Ausbilden eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls und die Verwendung einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung werden die gleichen Vorteile erzielt, wie sie ausführlich mit Bezug auf das erfindungsgemäße Batteriemodul und die erfindungsgemäße Trägervorrichtung erläutert worden sind. Nach dem Anpassschritt kann selbstverständlich noch das Einsetzen der Batteriezellen sowie das Durchführen der elektrischen Verbindung derselben zur Verfügung gestellt werden, um das Verfahren hinsichtlich der Herstellung des Batteriemoduls zu komplettieren.
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Zeichnungen schematisch näher erläutert. Dabei können Merkmale und Einzelheiten der Zeichnungen frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es zeigen schematisch:
- 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung,
- 2 die Ausführungsform der 1 in einem Batteriemodul,
- 3 die Ausführungsform eines weiteren Batteriemoduls,
- 4 die Ausführungsform eines weiteren Batteriemoduls,
- 5 die Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrensschritts und
- 6 die Ausführungsform des Endes des Verfahrens nach 5.
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1 zeigt schematisch, wie eine Ausführungsform einer Trägervorrichtung 10 ausgestattet sein kann. Hier sind zwei Seitenträger 20 an der linken und der rechten Seite angeordnet, welche jeweils mit Kühlkanälen 40 für die Förderung von Kühlfluid in Form von Kühlflüssigkeit ausgestattet sind. Zwischen den beiden Seitenträgern 20 befindet sich ein Zwischenträger 30, welcher einen T-förmigen Strangpressprofilquerschnitt aufweist. Die beiden Seitenträger sind mit L-förmigen Strangpressprofilen ausgestattet. Die Seitenträger sind darüber hinaus jeweils mit einer nach innen gerichteten Seitenflächen 22 und einer nach oben gerichteten Bodenfläche 24 ausgestattet. An die Zwischenträger 30 sind jeweils ebenfalls Seitenflächen 32 und Bodenflächen 34 in ähnlicher bzw. entgegengesetzter Ausrichtung zur Verfügung gestellt.
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Die 2 zeigt nun, wie in die Trägervorrichtung 10 der 1 die Einsetzmöglichkeit für die Batteriezellen 110 eines Batteriemoduls 100 gegeben sind. Die einzelnen Batteriezellen 110 können dabei in die Ausführungsform der 1 von oben nach unten eingesetzt werden, bis eine flächige Kontaktierung zwischen den Bodenseiten der Batteriezellen 110 und den Bodenflächen 24 bzw. 34 erfolgt. In der seitlichen Querrichtung von links nach rechts gemäß der 1 und 2 erfolgt die mechanische Stabilisierung durch eine flächige Kontaktierung der Seitenflächen 22 und 32 der Seitenträger 20 sowie des Zwischenträgers 30. Die mechanische Stabilisierung ist nun durch die im Wesentlichen formschlüssige Aufnahme der Batteriezellen 110 in der Trägervorrichtung 10 zur Verfügung gestellt und damit im Batteriemodul 100 implementiert. Im Einsatz der Batteriezellen 110 können diese sich erwärmen. Die Wärmeabtragung erfolgt dabei ebenfalls über die Seitenträger 20 und die Zwischenträger 30 und insbesondere dort über Kühlfluid innerhalb der Kühlkanäle 40.
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Um eine weitere Toleranzausgleichsmöglichkeit zur Verfügung stellen zu können, sind hier Ausgleichselemente 120 in Form von Gap-Fillern bzw. Gap-Pads auf beiden Seiten der Seitenträger 20 zur Verfügung gestellt.
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In 3 ist schematisch eine vereinfachte Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 mit einer Trägervorrichtung 10 dargestellt. Diese basiert im Wesentlichen auf der Ausführungsform der Fig, 1 und 2, verzichtet jedoch auf den Zwischenträger 30. Mit einem Pfeil unten in Längsrichtung eines Doppelpfeiles ist angedeutet, wie der Abstand zwischen den beiden Seitenträgern 20 variiert werden kann, wenn unterschiedlich breite Batteriezellen 110 eingesetzt werden sollen. Bereits hier ist die erste Variationsmöglichkeit und erhöhte Flexibilität für den Einsatz der Trägervorrichtung 10 zu erkennen.
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4 zeigt, wie zwei Trägervorrichtungen 10 gemäß der 1 und 2 nebeneinander angeordnet werden können, um eine komplexere Ausführungsform eines Batteriemoduls zu schaffen. Auch hier ist mit den Doppelpfeilen in Längsrichtung von links nach rechts die Variationsmöglichkeit für unterschiedlich breite Batteriezellen 110 angedeutet. Für eine weitere mechanische Stabilisierung sind noch Querträgerabschnitte 50 vorgesehen, welche zusätzlich eine mechanische Abtragungsmöglichkeit für Stabilitätslasten zur Verfügung stellen können. Auch in den Querträgerabschnitten 50 sind Kühlkanäle 40 vorgesehen, welche insbesondere in fluidkommunizierender Verbindung mit den Kühlkanälen 40 der beiden Seitenträger 20 ausgebildet sind.
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Anhand der 5 und 6 ist gut zu erkennen, wie ein Verfahren zur Anpassung der geometrischen Erstreckung vonstattengeht. Ist die geometrische Erstreckung für sämtliche Batteriezellen 110 in Querrichtung entlang der Doppelpfeile in der 5 bekannt, so kann entlang der gestrichelten Linie ein Ablängen bzw. Abschneiden der Seitenträger 20 sowie des Zwischenträgers 30 auf die gewünschte Länge erfolgen. Im Ergebnis kann nun die Variabilität dahin gehend für die Trägervorrichtung 10 angepasst werden, dass ein Batteriemodul 100 mit exakt angepassten Längen der Seitenträger 20 und der Zwischenträger 30 gemäß 6 vorliegt.
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Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
