DE102017204724A1 - Battery module, battery with at least one such battery module and method for producing such a battery module - Google Patents

Battery module, battery with at least one such battery module and method for producing such a battery module Download PDF

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Abstract

Vorgeschlagen wird u.a. ein Batteriemodul (5), mit einer Zellträgerplatte (7) sowie mit einer Mehrzahl Batteriezellen (6), die auf der besagten Zellträgerplatte (7) angeordnet sind, wobei die Batteriezellen () jeweils ein Zellgehäuse (8) und zumindest einen, in dem Zellgehäuse (8) angeordneten Zellwickel (9) aufweisen. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Zellgehäuse (8) der Mehrzahl Batteriezellen (6) jeweils becherförmig sowie einstückig mit der Zellträgerplatte (7) ausgebildet sind.

Figure DE102017204724A1_0000
Proposed is inter alia a battery module (5), with a cell carrier plate (7) and with a plurality of battery cells (6), which are arranged on said cell carrier plate (7), wherein the battery cells () each have a cell housing (8) and at least one, in the cell housing (8) arranged cell coils (9). Advantageously, it is provided that the cell housing (8) of the plurality of battery cells (6) are each cup-shaped and integrally formed with the cell carrier plate (7).
Figure DE102017204724A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriemodul nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 9 der Erfindung. Gemäß Anspruch 10 der Erfindung betrifft diese des Weiteren eine Batterie mit zumindest einem derartigen Batteriemodul. Gemäß Anspruch 11 bzw. 12 der Erfindung betrifft diese ferner ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Batteriemoduls.The invention relates to a battery module according to the preamble of claim 1 or 9 of the invention. According to claim 10 of the invention further relates to a battery with at least one such battery module. According to claim 11 or 12 of the invention further relates to a method for producing such a battery module.

Aus der Praxis sind seit geraumer Zeit Lithium-Ionen-Batterien bekannt, welche einen in einem festen Gehäuse respektive Zellgehäuse angeordneten Zellwickel als Kernkomponente einer elektrischen Zelle aufweisen. Hierzu sind einzelne Schichten der Zelle aufeinander geschichtet und anschließend um einen Dorn gewickelt. Der zylindrische Zellwickel, auch als jelly roll bezeichnet, wird anschließend in ein festes Gehäuse mit kreisrundem Querschnitt gepackt, das üblicherweise auch den Stromableiter für die negative Elektrode darstellt. Die positive Elektrode wird über einen vom Gehäuse isolierten Deckel gebildet. Eine derartige Lithium-Ionen-Zelle wird auch als Rundzelle bezeichnet. Des Weiteren sind auch sogenannte prismatische Zellen bekannt. Hierbei handelt sich zwar meist auch um gewickelte Zellen, jedoch ist deren Zellwickel nicht um einen Dorn, sondern flach gewickelt. Der dabei entstandene Flachwickel wird in ein prismatisches Gehäuse gepackt. Die Elektroden werden im Allgemeinen vom Gehäuse isoliert über den Deckel des Gehäuses kontaktiert (vgl. Dr. Michael Buser (Risk Experts Risiko Engineering GmbH) und Dr. Jochen Mähliß (Batteryuniversity GmbH), „Lithiumbatterien Brandgefahren und Sicherheitsrisiken“, Version 1 - April 2016, insbes. S. 9, Pkt. 1.4 - http://www.batteryuniversity.eu/Publikation/DE_index_1194.html). Darüber hinaus ist aus der DE 10 2007 010 743 B3 eine Batterie mit einer Wärmeleitplatte zur Temperierung der Batterie bekannt, welche mehrere parallel und/oder seriell miteinander verschaltete Einzelzellen in Form von Rundzellen aufweist. Die Rundzellen sind in einem insbesondere vollständig geschlossenen Batteriegehäuse angeordnet. Die Einzelzellen sind auf einer als Metallplatte ausgebildeten Wärmeleitplatte angeordnet. In der Wärmeleitplatte ist eine für ein Wärmeleitmedium durchströmbare Kanalstruktur angeordnet. Die Anordnung der Einzelzellen auf der Wärmeleitplatte erfolgt mit ihren Längsachsen parallel zueinander. Die DE 10 2008 059 967 A1 beschreibt eine Batterie mit einer in einem Batteriegehäuse angeordneten Wärmeleitplatte. Auch hier sind eine Mehrzahl parallel und/oder seriell miteinander verschaltete und einen Zellenverbund ausbildende Einzelzellen in Form von Rundzellen vorgesehen, welche wärmeleitend mit der Wärmeleitplatte verbunden sowie ober- und/oder unterseitig an dieser befestigt sind. Hierzu verfügt das Batteriegehäuse über eine Bodenplatte, mit einem Formrand und mit Aussparungen für die Einzelzellen. Die Einzelzellen sind mit der Polseite zur Wärmeleitplatte hin angeordnet, so dass beide Polkontakte einer jeden Einzelzelle durch betreffende Aussparung hindurch reichen. Zwischen der Wärmeleitplatte und dem Zellenverbund sind wärmeleitfähige und elektrisch isolierende Formkörper angeordnet.Lithium-ion batteries have been known for some time from practice, which have a cell winding arranged in a fixed housing or cell housing as the core component of an electrical cell. For this purpose, individual layers of the cell are stacked and then wound around a mandrel. The cylindrical cell coil, also referred to as a jelly roll, is then packaged in a solid housing having a circular cross-section, which usually also represents the current conductor for the negative electrode. The positive electrode is formed by a cover isolated from the housing. Such a lithium-ion cell is also referred to as a round cell. Furthermore, so-called prismatic cells are also known. Although these are usually also wound cells, but their cell winding is not wound around a thorn, but flat. The resulting flat coil is packed in a prismatic housing. The electrodes are generally contacted by the housing via the cover of the housing (see Dr. Michael Buser (Risk Experts Risk Engineering GmbH) and Dr. Jochen Mähliß (Battery University GmbH), "Lithium Batteries Fire Hazards and Security Risks", Version 1 - April 2016 , in particular page 9, point 1.4 - http://www.batteryuniversity.eu/Publikation/DE_index_1194.html). In addition, from the DE 10 2007 010 743 B3 a battery with a heat conducting plate for temperature control of the battery known, which has a plurality of parallel and / or serially interconnected individual cells in the form of round cells. The round cells are arranged in a particularly completely closed battery housing. The individual cells are arranged on a heat conducting plate designed as a metal plate. In the heat conducting a through-flow for a heat transfer medium channel structure is arranged. The arrangement of the individual cells on the heat conduction takes place with their longitudinal axes parallel to each other. The DE 10 2008 059 967 A1 describes a battery with a arranged in a battery housing heat conducting. Again, a plurality of parallel and / or serially interconnected and a cell assembly forming individual cells in the form of round cells are provided, which are thermally conductively connected to the heat conducting plate and attached to the top and / or bottom side of this. For this purpose, the battery housing has a bottom plate, with a shape edge and with recesses for the individual cells. The individual cells are arranged with the pole side toward the heat conducting plate so that both pole contacts of each individual cell extend through the relevant recess. Between the heat conducting plate and the cell composite thermally conductive and electrically insulating moldings are arranged.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein im Hinblick auf den Stand der Technik alternatives Batteriemodul so zu gestalten, dass es aufwandsreduziert ist. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, eine Batterie mit zumindest einem derartigen Batteriemodul zur Verfügung zu stellen. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Batteriemoduls anzugeben.The object of the invention is to design a battery module that is alternative with regard to the prior art in such a way that it is labor-intensive. Furthermore, it is an object of the invention to provide a battery with at least one such battery module available. It is another object of the invention to provide a method for producing such a battery module.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung wird ausgehend von einem Batteriemodul, mit einer Zellträgerplatte sowie mit einer Mehrzahl Batteriezellen, die auf der besagten Zellträgerplatte angeordnet sind, wobei die Batteriezellen jeweils ein Zellgehäuse und zumindest einen, in dem Zellgehäuse angeordneten Zellwickel aufweisen, die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Zellgehäuse der Mehrzahl Batteriezellen jeweils becherförmig sowie einstückig mit der Zellträgerplatte ausgebildet sind.According to a first advantageous embodiment of the invention, starting from a battery module, with a cell carrier plate and with a plurality of battery cells, which are arranged on said cell carrier plate, wherein the battery cells each have a cell housing and at least one arranged in the cell housing cell winding, the stated object achieved in that the cell housing of the plurality of battery cells are each cup-shaped and integrally formed with the cell carrier plate.

Unter einem becherförmigen Zellgehäuse wird dabei ein Zellgehäuse mit einem Zellboden und mit einer bevorzugt orthogonal zu derselben angeordneten sowie umlaufenden Zellwandung verstanden. Hierdurch ist ein Batteriemodul geschaffen, welches infolge minimierter Bauteilezahl bezüglich seiner Herstellung aufwandsreduziert ist. Insbesondere resultieren hieraus Bauraum-, Gewichts- und Kostenvorteile. Des Weiteren ist durch diese Maßnahme der Wärmeübergang zwischen einem etwaige vorgesehenen Temperierungsmedium, insbesondere Kühlmedium, und den Batteriezellen vorteilhaft reduziert. Ferner ist eine Optimierung der elektrischen Verbindung und Verschaltung, bevorzugt Parallelschaltung der Batteriezellen des erfindungsgemäß ausgebildeten Batteriemoduls ermöglicht, da z.B. Schweißvorgänge an den fertigen Batteriezellen, wie sie nach dem Stand der Technik favorisiert werden, vermieden sind.A cup-shaped cell housing is understood here to mean a cell housing with a cell bottom and with a cell wall which is preferably arranged orthogonally to it and also revolves. As a result, a battery module is created, which is reduced in terms of its production due to minimized number of components. In particular, this results in space, weight and cost advantages. Furthermore, this measure advantageously reduces the heat transfer between any provided tempering medium, in particular cooling medium, and the battery cells. Furthermore, it is possible to optimize the electrical connection and interconnection, preferably parallel connection of the battery cells of the battery module designed according to the invention, since e.g. Welding operations on the finished battery cells, as they are favored in the prior art, are avoided.

Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.The subclaims describe preferred developments or refinements of the invention.

Danach weisen die gebildeten Zellgehäuse bevorzugt einen runden oder einen polygonalen, insbesondere rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf, wodurch je nach aktueller Anforderung Rund- oder prismatische Batteriezellen erzeugbar sind. Unter einem runden Querschnitt wird nicht nur ein kreisrunder sondern auch ein gerundeter Querschnitt, beispielsweise ein elliptischer Querschnitt verstanden. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der besagten Zellgehäuse, sind diese jeweils durch ein ausgehend von der Zellträgerplatte orthogonal zu derselben verlaufendes und durch dieselbe einenends verschlossenes Rohr mit einem runden oder polygonalen Querschnitt gebildet. Die zwischen den rohrförmigen Zellgehäusen zu verzeichnenden Freiräume können dabei anderweitig, beispielsweise zur Temperierung der Batteriezellen Verwendung finden, indem die besagten Freiräume von einem Temperierungsfluid durchströmt sind/werden. Die Zellträgerplatte samt dem einstückig mit demselben ausgebildeten Zellgehäuse ist beispielsweise nach einem 3D-Druck-Verfahren oder nach einem Gießverfahren hergestellt. Gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung der besagten Zellgehäuse mit dem runden oder polygonalen Querschnitt, sind diese jeweils durch einen becherförmigen Hohlraum in einem gemeinsamen, kompakten Materialblock der Zellträgerplatte gebildet. D.h., die Zellträgerplatte ist derart dimensioniert, dass allein durch beispielsweise mechanische Bearbeitung des besagten Materialblocks, wie Bohren oder Fräsen, die becherförmigen Hohlräume zur Darstellung der Zellgehäuse und Aufnahme der Zellwickel ausgebildet werden. Demgegenüber kann eine derartige kompakte Zellträgerplatte auch nach einem 3D-Druck-Verfahren oder nach einem Gießprozess hergestellt sein. Durch diese Maßnahmen ist ein besonders widerstandsfähiges Batteriemodul ausbildbar. Um eine einfache und kostengünstige elektrische Kontaktierung der Batteriezellen zu ermöglichen, ist in Fortbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Zellträgerplatte samt der Zellgehäuse elektrisch leitend ausgebildet ist und mittels eines Elektrodenanschlusses eine Polarität des Batteriemoduls aufweist, wogegen die andere Polarität durch entweder einen Elektrodenanschluss je eines das betreffende Zellgehäuse samt Zellwickel verschließenden und zum Zellgehäuse elektrisch isoliert ausgebildeten Deckelelements oder durch einen Elektrodenanschluss eines gemeinsamen, die Zellgehäuse verschließenden und zu denselben elektrisch isoliert ausgebildeten Deckelelements des Batteriemoduls oder einer zumindest ein Batteriemodul aufweisenden Batterie zur Verfügung gestellt ist. Alternativ ist vorgesehen, dass mittels separater Elektrodenanschlüsse beide Polaritäten durch entweder je ein das betreffende Zellgehäuse samt Zellwickel verschließendes Deckelelement oder durch ein gemeinsames, die Zellgehäuse verschließendes Deckelelement des Batteriemoduls oder einer zumindest ein Batteriemodul aufweisenden Batterie zur Verfügung gestellt sind. Ferner kann auch vorgesehen sein und ist durch die Erfindung ebenfalls mit erfasst, dass die Zellträgerplatte samt der Zellgehäuse und/oder die Zellgehäuse verschließende Deckelelemente oder ein gemeinsames Deckelelement elektrisch nicht leitend ausgebildet sind, jedoch eine elektrisch leitfähige Struktur zur elektrischen Verschaltung der gebildeten Batteriezellen aufweisen. Um eine aktive Temperierung der Batteriezellen zu ermöglichen ist weiter bevorzugt vorgesehen, dass zumindest die Zellträgerplatte wenigstens eine von einem Medium zur Temperierung der Batteriezellen des Batteriemoduls durchströmbare Kanalstruktur aufweist.Thereafter, the cell housing formed preferably have a round or a polygonal, in particular rectangular or square cross-section, which can be generated depending on the current requirement round or prismatic battery cells. Under a round cross section is not only a circular but also a rounded cross section, for example, an elliptical cross section Understood. According to a first preferred embodiment of the said cell housing, these are each formed by a tube extending from the cell carrier plate orthogonal to the same and closed by the same one end with a round or polygonal cross section. The free spaces to be recorded between the tubular cell housings can be used elsewhere, for example for temperature control of the battery cells, by virtue of the fact that a temperature control fluid flows through the said free spaces. The cell carrier plate together with the cell housing formed integrally therewith is produced, for example, by a 3D printing method or by a casting method. According to a second advantageous embodiment of said cell housing with the round or polygonal cross-section, these are each formed by a cup-shaped cavity in a common, compact block of material of the cell carrier plate. That is, the cell carrier plate is dimensioned such that only by, for example, mechanical processing of said block of material, such as drilling or milling, the cup-shaped cavities are formed to represent the cell housing and receiving the cell wraps. In contrast, such a compact cell carrier plate can also be produced by a 3D printing method or by a casting process. By these measures, a particularly resistant battery module can be formed. In order to enable a simple and cost-effective electrical contacting of the battery cells, it is provided in development of the invention that the cell carrier plate is electrically conductive together with the cell housing and having a polarity of the battery module by means of an electrode terminal, whereas the other polarity by either an electrode terminal of each one relevant cell housing together with cell winding closing and electrically insulated to the cell housing formed lid member or by an electrode terminal of a common, the cell housing closing and the same electrically insulated formed lid member of the battery module or at least one battery module having battery available. Alternatively, it is provided that by means of separate electrode connections, both polarities are made available by either a cover element closing the respective cell housing together with cell winding or by a common cover element of the battery module closing the cell housing or a battery having at least one battery module. Furthermore, it can also be provided and is also covered by the invention that the cell carrier plate together with the cell housing and / or the cell housing closing lid elements or a common cover element are electrically non-conductive, but have an electrically conductive structure for electrically interconnecting the battery cells formed. In order to enable an active temperature control of the battery cells is further preferred that at least the cell carrier plate has at least one of a medium for controlling the temperature of the battery cells of the battery module through-flow channel structure.

Gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung wird ausgehend von einem Batteriemodul, mit einer Zellträgerplatte sowie mit einer Mehrzahl Batteriezellen, die auf der besagten Zellträgerplatte angeordnet sind, wobei die Batteriezellen jeweils ein Zellgehäuse und zumindest einen, in dem Zellgehäuse angeordneten Zellwickel aufweisen, die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Zellgehäuse der Mehrzahl Batteriezellen einstückig durch ein Strangpressprofil gebildet sind und dass besagtes Strangpressprofil mit einer separat hergestellten Zellträgerplatte verbunden oder verbindbar ist, welche die gebildeten Zellgehäuse einenends verschließt.According to a second advantageous embodiment of the invention, starting from a battery module, with a cell carrier plate and a plurality of battery cells, which are arranged on said cell carrier plate, wherein the battery cells each have a cell housing and at least one, arranged in the cell housing cell winding, the stated object achieved in that the cell housing of the plurality of battery cells are integrally formed by an extruded profile and that said extruded profile is connected or connectable to a separately prepared cell carrier plate, which closes the cell housing formed one end.

Auch hierdurch ist ein Batteriemodul geschaffen, welches infolge minimierter Bauteilezahl bezüglich seiner Herstellung aufwandsreduziert ist.This also creates a battery module, which is reduced in terms of its production due to minimized number of components.

Die Erfindung betrifft auch eine Batterie, mit zumindest einem Batteriemodul der vorbeschriebenen Ausführungsvarianten desselben.The invention also relates to a battery, with at least one battery module of the above-described embodiments of the same.

Das Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls der vorbeschriebenen ersten Ausführungsvariante der Erfindung zeichnet sich durch folgende Schritte aus:

  1. a) Bereitstellung einer Zellträgerplatte, welche einstückig eine Mehrzahl becherförmig ausgebildeter Zellgehäuse aufweist,
  2. b) Bestückung der Zellgehäuse mit jeweils zumindest einem Zellwickel, und
  3. c) Verschließen der Zellgehäuse mit je einem oder einem gemeinsamen Deckelelement.
The method for producing a battery module of the above-described first embodiment of the invention is characterized by the following steps:
  1. a) providing a cell carrier plate which integrally has a plurality of cup-shaped cell housings,
  2. b) equipping the cell housing with at least one cell winding, and
  3. c) closing the cell housing with one or a common cover element.

Das Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls der vorbeschriebenen zweiten Ausführungsvariante der Erfindung zeichnet sich durch folgende Schritte aus:

  1. a) Bereitstellung einer Zellträgerplatte,
  2. b) Bereitstellung eines Strangpressprofils welches einstückig eine Mehrzahl Zellgehäuse ausbildet,
  3. c) Verschließen der gebildeten Zellgehäuse einenends mittels der Zellträgerplatte,
  4. d) Bestückung der gebildeten Zellgehäuse mit jeweils zumindest einem Zellwickel, und
  5. e) Verschließen der Zellgehäuse anderenends mit je einem oder einem gemeinsamen Deckelelement.
The method for producing a battery module of the above-described second embodiment of the invention is characterized by the following steps:
  1. a) provision of a cell carrier plate,
  2. b) providing an extruded profile which integrally forms a plurality of cell casings,
  3. c) closing the cell housing formed at one end by means of the cell carrier plate,
  4. d) equipping the cell housing formed with at least one cell winding, and
  5. e) closing the cell housing at the other end with one or a common cover element.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:

  • 1 äußerst schematisch ein mit einer Traktionsbatterie bzw. Hochvolt-Batterie ausgestattetes Fahrzeug, welche Batterie zumindest ein Batteriemodul der erfindungsgemäßen Art aufweist,
  • 2 eine Explosionsdarstellung eines Batteriemoduls gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung,
  • 3 eine erste alternative Ausführungsform des Batteriemoduls nach 2,
  • 4 eine zweite alternative Ausführungsform des Batteriemoduls nach 2,
  • 5 eine dritte alternative Ausführungsform des Batteriemoduls nach 2,
  • 6 eine vierte alternative Ausführungsform des Batteriemoduls nach 2,
  • 7 eine fünfte alternative Ausführungsform des Batteriemoduls nach 2,
  • 8 eine Explosionsdarstellung eines Batteriemoduls gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung, und
  • 9 eine alternative Ausführungsform des Batteriemoduls nach 8.
The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments schematically illustrated in the drawings. However, it is not limited to these, but covers all embodiments defined by the claims. Show it:
  • 1 very schematically a equipped with a traction battery or high-voltage battery vehicle, which battery has at least one battery module of the type according to the invention,
  • 2 an exploded view of a battery module according to a first advantageous embodiment of the invention,
  • 3 a first alternative embodiment of the battery module according to 2 .
  • 4 a second alternative embodiment of the battery module according to 2 .
  • 5 a third alternative embodiment of the battery module according to 2 .
  • 6 a fourth alternative embodiment of the battery module according to 2 .
  • 7 a fifth alternative embodiment of the battery module after 2 .
  • 8th an exploded view of a battery module according to a second advantageous embodiment of the invention, and
  • 9 an alternative embodiment of the battery module after 8th ,

1 zeigt zunächst ein Fahrzeug 1, vorliegend einen Personenkraftwagen, mit einem Elektromotor 2 als Antriebsmotor und einer Batterie 3. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel handelt sich somit um ein rein elektrisch betriebenes Fahrzeug 1 mit einer Traktions- bzw. Hochvolt-Batterie 3. Durch die Erfindung mit erfasst ist insbesondere auch ein sogenanntes Hybridfahrzeug, welches neben einem oder mehreren Elektromoren 2 auch einen Verbrennungsmotor aufweist (nicht zeichnerisch dargestellt). Im Allgemeinen weist die Batterie 3 zumindest eine, vorzugsweise zwei oder mehr in einem Batteriegehäuse 4 angeordnete und untereinander elektrisch verschaltete Batteriemodule 5 auf, welche jeweils eine Mehrzahl Batteriezellen 6, insbesondere Lithium-Ionen-Zellen umfasst, die parallel und/oder in Reihe untereinander elektrisch verschaltet sind. 1 shows first a vehicle 1 , in this case a passenger car, with an electric motor 2 as a drive motor and a battery 3 , According to this embodiment is thus a purely electrically powered vehicle 1 with a traction or high-voltage battery 3 , Also covered by the invention is a so-called hybrid vehicle, which in addition to one or more electric motors 2 also has an internal combustion engine (not shown in the drawing). In general, the battery points 3 at least one, preferably two or more in a battery case 4 arranged and mutually electrically interconnected battery modules 5 on, which in each case a plurality of battery cells 6 , In particular, lithium-ion cells comprises, which are connected in parallel and / or in series with each other electrically.

2 zeigt insoweit eine erste vorteilhafte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäß ausgebildeten Batteriemoduls 5 in einer Explosionsdarstellung, woraus sich auch ein Verfahren zur Herstellung desselben ergibt. Danach weist das Batteriemodul 5 eine Zellträgerplatte 7 mit einer Mehrzahl Batteriezellen 6 auf, die auf der Zellträgerplatte 7 angeordnet sind. Die Batteriezellen 6 weisen jeweils ein Zellgehäuse 8 und zumindest einen, in dem Zellgehäuse angeordneten Zellwickel 9 auf. Die Zellträgerplatte 7 kann ein eigenständiges Bauteil oder durch einen Gehäuseboden des Batteriegehäuses 4 gebildet sein. Die Zellgehäuse 8 sind einstückig mit der Zellträgerplatte 7 ausgebildet, beispielsweise nach einem 3D-Druck-Verfahren oder einem an sich bekannten Gießverfahren aus einem elektrisch leitenden, insbesondere metallenen Werkstoff, wie Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, hergestellt. 2 shows in this respect a first advantageous embodiment of a battery module designed according to the invention 5 in an exploded view, resulting in a method for producing the same results. After that, the battery module points 5 a cell carrier plate 7 with a plurality of battery cells 6 on that on the cell carrier plate 7 are arranged. The battery cells 6 each have a cell housing 8th and at least one cell wrap disposed in the cell housing 9 on. The cell carrier plate 7 may be an independent component or through a housing bottom of the battery case 4 be formed. The cell case 8th are integral with the cell carrier plate 7 formed, for example, by a 3D printing process or a known casting method of an electrically conductive, in particular metal material, such as aluminum or an aluminum alloy produced.

Die Zellgehäuse 8 sind parallel zueinander angeordnet und jeweils durch ein ausgehend von der Zellträgerplatte 7 orthogonal zu derselben verlaufendes Rohr 10 gebildet. Die Zellträgerplatte 7 verschließt demnach die besagten Rohre 10 einenends, wodurch becherförmige Zellgehäuse 8 gebildet sind. Die becherförmigen Zellgehäuse 8 weisen gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen kreisrunden Querschnitt auf und bilden mit dem jeweiligen in denselben einsetzbaren zylindrischen Zellwickel 9 eine sogenannte Rundzelle aus.The cell case 8th are arranged parallel to each other and in each case by a starting from the cell carrier plate 7 orthogonal to the same extending tube 10 educated. The cell carrier plate 7 accordingly closes the said pipes 10 at one end, creating cup-shaped cell case 8th are formed. The cup-shaped cell case 8th have according to this embodiment, a circular cross-section and form with the respective insertable in the same cylindrical cell winding 9 a so-called round cell.

Vorliegend sind die Zellgehäuse 8 beabstandet voneinander angeordnet. Demgegenüber können die Zellgehäuse 8 auch so zueinander angeordnet sein, dass sich deren benachbarte Wandabschnitte berühren bzw. einstückig ineinander übergehen, wodurch ein besonders stabiler Verbund gebildet ist (nicht zeichnerisch dargestellt). Wie bereits oben dargetan, können die zwischen benachbarten rohrförmigen Zellgehäusen 8 zu verzeichnenden Freiräume 11 beispielsweise zur Temperierung der Batteriezellen 6 Verwendung finden, indem die besagten Freiräume 11 von einem Temperierungsfluid durchströmt sind/werden.In the present case are the cell housing 8th spaced apart from each other. In contrast, the cell housing 8th be arranged to each other so that touch the adjacent wall sections or merge into one another, whereby a particularly stable composite is formed (not shown in the drawing). As already indicated above, the between adjacent tubular cell housings 8th to be recorded free spaces 11 for example, for temperature control of the battery cells 6 Use find the said free spaces 11 are flowed through by a Temperierungsfluid / are.

Einem jeden Zellgehäuse 8 ist ein Deckelelement 12 zugeordnet, welches das mit dem Zellwickel 9 bestückte Zellgehäuse 8 vollständig verschließt. Sind wie vorstehend bereits angedeutet, die Zellgehäuse 8 samt Zellträgerplatte 7 aus einem elektrisch leitenden, insbesondere metallenen Werkstoff, wie Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, hergestellt, weisen diese bevorzugt eine Polarität, üblicherweise die negative Polarität aus. Ein diesbezüglicher erster Elektrodenanschluss 13 ist vorliegend an der Zellträgerplatte 7 angeordnet. Die von dem jeweiligen Zellgehäuse 8 elektrisch isoliert ausgebildeten Deckelelemente 12 weisen demgegenüber jeweils einen zweiten Elektrodenanschluss 14 mit einer positiven Polarität auf. Hieraus resultiert bevorzugt eine Parallelschaltung der Batteriezellen 6. Die Elektrodenanschlüsse 13, 14 dienen insbesondere dazu, das Batteriemodul 5 in einen Modulverband der Batterie 3 aus zwei oder mehr Batteriemodulen 5 elektrisch zu integrieren bzw. mit demselben zu kontaktieren.Every cell case 8th is a lid element 12 associated with that with the cell wrap 9 equipped cell housing 8th completely closes. Are as already indicated above, the cell housing 8th including cell carrier plate 7 made of an electrically conductive, in particular metal material, such as aluminum or an aluminum alloy, these preferably have a polarity, usually the negative polarity. A related first electrode connection 13 is present on the cell carrier plate 7 arranged. The of the respective cell case 8th electrically insulated cover elements 12 In contrast, each have a second electrode connection 14 with a positive polarity. This results in preferably a parallel connection of the battery cells 6 , The electrode connections 13 . 14 serve in particular to the battery module 5 in a module assembly of the battery 3 from two or more battery modules 5 electrically integrate or to contact with the same.

Gemäß eines in 3 gezeigten, zur vorstehend beschriebenen Ausführungsform eines Batteriemoduls 5 alternativen Ausführungsform sind die Mehrzahl Deckelelemente 12 durch ein einziges, gemeinsames Deckelelement 12' ersetzt. Das einzige Deckelelement 12' weist demzufolge den zweiten Elektrodenanschluss 14 mit der positiven Polarität auf. Das einzige Deckelement 12' kann entsprechend dieser Ausführungsform als ein dem betreffenden Batteriemodul 5 unmittelbar zugeordnetes Deckelement 12' fungieren. Demgegenüber kann das einzige, gemeinsame Deckelelement 12' auch durch ein Deckelelement 12' der Batterie 3 bzw. dessen Batteriegehäuses 4 gebildet sein und darüber hinaus auch zwei oder mehr Batteriemodulen 5 der Batterie 3 zugeordnet sein (nicht zeichnerisch dargestellt). According to one in 3 shown, for the above-described embodiment of a battery module 5 Alternative embodiment, the plurality of cover elements 12 by a single, common cover element 12 ' replaced. The only cover element 12 ' therefore has the second electrode terminal 14 with the positive polarity. The only cover element 12 ' may according to this embodiment as a battery module in question 5 directly assigned cover element 12 ' act. In contrast, the only common cover element 12 ' also by a cover element 12 ' the battery 3 or its battery case 4 be formed and beyond two or more battery modules 5 the battery 3 be assigned (not shown in the drawing).

Ferner ist durch die Erfindung eine nicht zeichnerisch dargestellte alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Batteriemoduls 5 mit erfasst, bei der mittels separater Elektrodenanschlüsse 13, 14 beide Polaritäten durch entweder je ein das betreffende Zellgehäuse 8 samt Zellwickel 9 vollständig verschließendes Deckelelement 12 oder durch ein gemeinsames, die Zellgehäuse 8 samt Zellwickel 9 vollständig verschließendes Deckelelement 12' des Batteriemoduls 5 oder einer zumindest ein Batteriemodul 5 aufweisenden Batterie 3 zur Verfügung gestellt sind. Hierdurch sind Parallel- und/oder Reihenschaltungen der Batteriezellen 6 ermöglicht.Furthermore, the invention is an alternative embodiment of a battery module according to the invention not shown in the drawing 5 detected by means of separate electrode connections 13 . 14 both polarities through either one of the respective cell housing 8th velvet cell wrap 9 completely closing lid element 12 or by a common, the cell case 8th velvet cell wrap 9 completely closing lid element 12 ' of the battery module 5 or at least one battery module 5 having battery 3 are provided. As a result, parallel and / or series connections of the battery cells 6 allows.

Ferner kann auch vorgesehen sein und ist durch die Erfindung demgemäß ebenfalls mit erfasst, dass die Zellträgerplatte 7 samt der Zellgehäuse 8 und/oder die Zellgehäuse 8 verschließenden Deckelelemente 12 oder ein gemeinsames Deckelelement 12' elektrisch nicht leitend ausgebildet, beispielsweise aus einem Kunststoff oder einem faserverstärkten Kunststoff gebildet sind, jedoch eine nicht zeichnerisch dargestellte elektrisch leitfähige Struktur zur elektrischen Verschaltung der gebildeten Batteriezellen 6 mit Zellverbindern und Anschlusselementen aufweisen, wie sie in einer bekannten Ausführungsform beispielsweise bereits mit der DE 10 2008 059 967 A1 offenbart sind. Auch hier sind sowohl Parallel- als auch Reihenschaltungen der Batteriezellen 6 ermöglicht.Furthermore, it can also be provided and is accordingly also covered by the invention that the cell carrier plate 7 including the cell case 8th and / or the cell case 8th closing lid elements 12 or a common cover element 12 ' formed electrically non-conductive, for example, are formed from a plastic or a fiber-reinforced plastic, but not shown in the drawing electrically conductive structure for electrical interconnection of the battery cells formed 6 having cell connectors and connecting elements, as in a known embodiment, for example, already with the DE 10 2008 059 967 A1 are disclosed. Again, both parallel and series circuits of the battery cells 6 allows.

Die Ausführungsformen der Batteriemodule 5 nach den 4 und 5 unterscheiden sich zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen lediglich dadurch, dass die Zellgehäuse 8 einen polygonalen, vorliegend rechteckigen Querschnitt aufweisen, in denen jeweils ein flach gewickelter Zellwickel 9 angeordnet ist. Auch hier sind jedem Zellgehäuse 8 ein eigenes Deckelelement 12 (vgl. 4) oder allen Zellgehäusen 8 ein einziges, gemeinsames Deckelement 12' (5) zugeordnet oder zuordenbar.The embodiments of the battery modules 5 after the 4 and 5 differ from the embodiments described above only in that the cell housing 8th have a polygonal, in this case rectangular cross-section, in each of which a flat wound cell winding 9 is arranged. Again, each cell case 8th a separate lid element 12 (see. 4 ) or all cell housings 8th a single, common cover element 12 ' ( 5 ) assigned or assignable.

Die Ausführungsformen der Batteriemodule 5 nach den 6 und 7 unterscheiden sich zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dadurch, dass die lediglich beispielgebend rohrförmigen Zellgehäuse 8 mit kreisrundem Querschnitt jeweils durch einen Hohlraum 15 in einem gemeinsamen, kompakten Materialblock 16 der Zellträgerplatte 7 gebildet sind. D.h., die Zellträgerplatte 7 ist derart dimensioniert, dass allein durch beispielsweise mechanische Bearbeitung des besagten Materialblocks 16, wie Bohren oder Fräsen, die becherförmigen Hohlräume 15 zur Darstellung der Zellgehäuse 8 und Aufnahme der Zellwickel 9 ausgebildet werden. Es werden demnach sozusagen Sacklöcher ausgebildet. Demgegenüber kann eine derartige kompakte Zellträgerplatte 7 auch nach einem 3D-Druck-Verfahren oder nach einem Gießprozess hergestellt sein. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die beispielgebend gezeigten Rundzellen mit kreisrundem Querschnitt, sondern erfasst auch Rundzellen mit gerundetem, beispielsweise zylindrischem Querschnitt oder auch prismatische Batteriezellen 6 respektive Batteriezellen 6 mit polygonalem Querschnitt. Auch hier sind jedem Zellgehäuse 8 ein eigenes Deckelelement 12 (vgl. 6) oder allen Zellgehäusen 9 ein einziges, gemeinsames Deckelement 12' (7) zugeordnet oder zuordenbar.The embodiments of the battery modules 5 after the 6 and 7 differ from the embodiments described above in that the only exemplifying tubular cell housing 8th with a circular cross section in each case through a cavity 15 in a common, compact block of material 16 the cell carrier plate 7 are formed. That is, the cell carrier plate 7 is dimensioned such that solely by, for example, mechanical processing of said block of material 16 like drilling or milling, the cup-shaped cavities 15 for the representation of the cell case 8th and recording the cell wraps 9 be formed. Accordingly, blind holes are formed so to speak. In contrast, such a compact cell carrier plate 7 also be produced by a 3D printing process or after a casting process. However, the invention is not limited to the exemplary round cells shown with a circular cross-section, but also includes round cells with rounded, for example, cylindrical cross-section or prismatic battery cells 6 respectively battery cells 6 with polygonal cross-section. Again, each cell case 8th a separate lid element 12 (see. 6 ) or all cell housings 9 a single, common cover element 12 ' ( 7 ) assigned or assignable.

Die 8 und 9 zeigen eine zweite vorteilhafte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäß ausgebildeten Batteriemoduls 5 in einer Explosionsdarstellung, woraus sich auch ein Verfahren zur Herstellung desselben ergibt. Die gezeigten Batteriemodule 5 unterscheiden sich zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen im Wesentlichen dadurch, dass sämtliche Zellgehäuse 8 der Mehrzahl Batteriezellen 6 einstückig durch ein einziges Strangpressprofil 17 gebildet sind, indem nach dem Strangpressverfahren eine Mehrzahl parallel nebeneinender angeordneter langgestreckter Hohlräume 15 zur Aufnahme der Zellwickel 9 im Strangpressprofil 17 ausgebildet sind. Das Strangpressprofil 17 ist bzw. die durch dasselbe gebildeten und einstückig untereinander verbundenen Zellgehäuse 8 sind einenends mittels einer separat hergestellten und an das Strangpressprofil 17 gefügten Zellträgerplatte 7 verschlossen. Die Fügemaßnahme kann kraft-, form- und/oder stoffschlüssiger Art sein. Anderenends sind jedem Zellgehäuse 8 ein eigenes Deckelelement 12 (vgl. 8) oder allen Zellgehäusen 8 ein einziges, gemeinsames Deckelement 12' (9) zugeordnet oder zuordenbar.The 8th and 9 show a second advantageous embodiment of an inventively designed battery module 5 in an exploded view, resulting in a method for producing the same results. The battery modules shown 5 differ to the embodiments described above essentially in that all cell housing 8th the majority of battery cells 6 in one piece by a single extruded profile 17 are formed by after the extrusion process, a plurality of parallel juxtaposed elongated cavities 15 for receiving the cell wraps 9 in the extruded profile 17 are formed. The extruded profile 17 is or by the same formed and integrally interconnected cell housing 8th are at one end by means of a separately manufactured and to the extruded profile 17 joined cell carrier plate 7 locked. The joining measure can be force, form and / or cohesive nature. The other end is every cell case 8th a separate lid element 12 (see. 8th ) or all cell housings 8th a single, common cover element 12 ' ( 9 ) assigned or assignable.

All den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist ferner gemein, dass die Zellträgerplatte 7 wenigstens eine von einem Medium zur Temperierung der Batteriezellen 6 des betreffenden Batteriemoduls 5 durchströmbare Kanalstruktur 18 mit zumindest einem ersten Temperierungsmittelanschluss 19 als Vorlauf und zumindest einem zweiten Temperierungsmittelanschluss 20 als Rücklauf aufweist. Die wenigstens eine Kanalstruktur 18 ist bevorzugt in ein Temperierungs-, insbesondere Kühlsystem des Fahrzeugs 1 eingebunden. It is also common to all the embodiments described above that the cell carrier plate 7 at least one of a medium for temperature control of the battery cells 6 of the relevant battery module 5 flow-through channel structure 18 with at least one first Temperierungsmittelanschluss 19 as a lead and at least a second Temperierungsmittelanschluss 20 as reflux. The at least one channel structure 18 is preferred in a tempering, in particular cooling system of the vehicle 1 involved.

In einer bevorzugten, nicht zeichnerisch dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Kanalstruktur 18 in die Zellträgerplatte 7 integriert. Gemäß einer weiteren, nicht zeichnerisch dargestellten Ausführungsform ist die Kanalstruktur 18 durch eine separat hergestellte, an die Zellträgerplatte 7 angebundene oder anbindbare Kanalstruktur 18 mit einem beispielsweise mäandernden Verlauf gebildet.In a preferred, non-illustrated embodiment of the invention, the channel structure 18 in the cell carrier plate 7 integrated. According to a further, non-illustrated embodiment, the channel structure 18 by a separately prepared, to the cell carrier plate 7 tethered or attachable channel structure 18 formed with an example meandering course.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fahrzeugvehicle
22
Elektromotorelectric motor
33
Batteriebattery
44
Batteriegehäusebattery case
55
Batteriemodulbattery module
66
Batteriezellebattery cell
77
ZellträgerplatteCell carrier plate
88th
Zellgehäusecell case
99
Zellwickelcell coil
1010
Rohrpipe
1111
Freiraumfree space
1212
Deckelelementcover element
12'12 '
Deckelelementcover element
1313
Elektrodenanschlusselectrode connection
1414
Elektrodenanschlusselectrode connection
1515
Hohlraumcavity
1616
Materialblockmaterial block
1717
StrangpressprofilExtruded
1818
Kanalstrukturchannel structure
1919
TemperierungsmittelanschlussTemperierungsmittelanschluss
2020
TemperierungsmittelanschlussTemperierungsmittelanschluss

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007010743 B3 [0002]DE 102007010743 B3 [0002]
  • DE 102008059967 A1 [0002, 0021]DE 102008059967 A1 [0002, 0021]

Claims (12)

Batteriemodul (5), mit einer Zellträgerplatte (7) sowie mit einer Mehrzahl Batteriezellen (6), die auf der besagten Zellträgerplatte (7) angeordnet sind, wobei die Batteriezellen () jeweils ein Zellgehäuse (8) und zumindest einen, in dem Zellgehäuse (8) angeordneten Zellwickel (9) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellgehäuse (8) der Mehrzahl Batteriezellen (6) jeweils becherförmig sowie einstückig mit der Zellträgerplatte (7) ausgebildet sind.Battery module (5), with a cell carrier plate (7) and with a plurality of battery cells (6), which are arranged on said cell carrier plate (7), wherein the battery cells (10) each have a cell housing (8) and at least one cell housing (8). 8) arranged cell winding (9), characterized in that the cell housing (8) of the plurality of battery cells (6) are each cup-shaped and integrally formed with the cell carrier plate (7). Batteriemodul (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gebildeten Zellgehäuse (8) einen runden oder polygonalen Querschnitt aufweisen.Battery module (5) after Claim 1 , characterized in that the cell housing (8) formed have a round or polygonal cross section. Batteriemodul (5) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein jedes Zellgehäuse (8) durch ein ausgehend von der Zellträgerplatte (7) orthogonal zu derselben verlaufendes und durch dieselbe einenends verschlossenes Rohr (10) mit rundem oder polygonalem Querschnitt gebildet ist.Battery module (5) after Claim 2 , characterized in that each cell housing (8) by a starting from the cell carrier plate (7) orthogonal to the same and formed by the same end closed tube (10) is formed with a round or polygonal cross-section. Batteriemodul (5) Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellgehäuse (8) mit rundem oder polygonalem Querschnitt jeweils durch einen becherförmigen Hohlraum (15) in einem gemeinsamen, kompakten Materialblock (16) der Zellträgerplatte (7) gebildet sind.Battery module (5) Claim 2 , characterized in that the cell housing (8) with a round or polygonal cross section in each case by a cup-shaped cavity (15) in a common, compact block of material (16) of the cell carrier plate (7) are formed. Batteriemodul (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellträgerplatte (7) samt der Zellgehäuse (8) elektrisch leitend ausgebildet ist und mittels eines Elektrodenanschlusses (13) eine Polarität des Batteriemoduls (5) aufweist, wogegen die andere Polarität durch entweder einen Elektrodenanschluss (14) je eines das betreffende Zellgehäuse (8) samt Zellwickel (9) verschließenden und zum Zellgehäuse (8) elektrisch isoliert ausgebildeten Deckelelements (12) oder durch einen Elektrodenanschluss (14) eines gemeinsamen, die Zellgehäuse (8) verschließenden und zu denselben elektrisch isoliert ausgebildeten Deckelelements (12') des Batteriemoduls (5) oder einer zumindest ein Batteriemodul (5) aufweisenden Batterie (3) zur Verfügung gestellt ist.Battery module (5) after one of Claims 1 to 4 , characterized in that the cell carrier plate (7) together with the cell housing (8) is electrically conductive and by means of an electrode terminal (13) has a polarity of the battery module (5), whereas the other polarity by either an electrode terminal (14) one each respective cell housing (8) with cell winding (9) closing and to the cell housing (8) electrically insulated lid member (12) or by an electrode terminal (14) of a common, the cell housing (8) closing and formed to the same electrically isolated lid member (12 ' ) of the battery module (5) or of a battery (3) having at least one battery module (5). Batteriemodul (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels separater Elektrodenanschlüsse (13, 14) beide Polaritäten durch entweder je ein das betreffende Zellgehäuse (8) samt Zellwickel (9) verschließendes Deckelelement (12) oder durch ein gemeinsames, die Zellgehäuse (8) verschließendes Deckelelement (12') des Batteriemoduls (5) oder einer zumindest ein Batteriemodul (5) aufweisenden Batterie (3) zur Verfügung gestellt sind.Battery module (5) after one of Claims 1 to 4 , characterized in that by means of separate electrode terminals (13, 14) both polarities by either one respective cell housing (8) including cell winding (9) closing lid member (12) or by a common, the cell housing (8) closing lid member (12 '. ) of the battery module (5) or a battery (3) having at least one battery module (5) are provided. Batteriemodul (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellträgerplatte (7) samt der Zellgehäuse (8) und/oder die Zellgehäuse (8) verschließende Deckelelemente (12) oder ein gemeinsames Deckelelement (12') elektrisch nicht leitend ausgebildet sind, jedoch eine elektrisch leitfähige Struktur zur Verschaltung der gebildeten Batteriezellen (6) aufweisen.Battery module (5) after one of Claims 1 to 4 , characterized in that the cell carrier plate (7) together with the cell housing (8) and / or the cell housing (8) closing lid elements (12) or a common cover element (12 ') are electrically non-conductive, but an electrically conductive structure for interconnection having the formed battery cells (6). Batteriemodul (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Zellträgerplatte (7) wenigstens eine von einem Medium zur Temperierung der Batteriezellen (6) des Batteriemoduls (5) durchströmbare Kanalstruktur (18) aufweist.Battery module (5) after one of Claims 1 to 7 , characterized in that at least the cell carrier plate (7) has at least one of a medium for temperature control of the battery cells (6) of the battery module (5) through-flow channel structure (18). Batteriemodul (5), mit einer Zellträgerplatte (7) sowie mit einer Mehrzahl Batteriezellen (6), die auf der besagten Zellträgerplatte (7) angeordnet sind, wobei die Batteriezellen (6) jeweils ein Zellgehäuse (8) und zumindest einen, in dem Zellgehäuse (8) angeordneten Zellwickel (9) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellgehäuse (8) der Mehrzahl Batteriezellen (6) einstückig durch ein Strangpressprofil (17) gebildet sind und dass besagtes Strangpressprofil (17) mit einer separat hergestellten Zellträgerplatte (7) verbunden oder verbindbar ist, welche die gebildeten Zellgehäuse (8) einenends verschließt.Battery module (5), with a cell carrier plate (7) and with a plurality of battery cells (6), which are arranged on said cell carrier plate (7), wherein the battery cells (6) each have a cell housing (8) and at least one, in the cell housing (8) arranged cell winding (9), characterized in that the cell housing (8) of the plurality of battery cells (6) are integrally formed by an extruded profile (17) and that said extruded profile (17) connected to a separately prepared cell carrier plate (7) or connectable, which closes the cell housing (8) formed at one end. Batterie (3), mit zumindest einem Batteriemodul (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Battery (3), with at least one battery module (5) according to one of Claims 1 to 9 , Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Bereitstellung einer Zellträgerplatte (7), welche einstückig eine Mehrzahl becherförmig ausgebildeter Zellgehäuse (8) aufweist, b) Bestückung der Zellgehäuse (8) mit jeweils zumindest einem Zellwickel (9), und c) Verschließen der Zellgehäuse (8) mit je einem oder einem gemeinsamen Deckelelement (12, 12').Method for producing a battery module (5) according to one of Claims 1 to 8th characterized by the following steps: a) providing a cell carrier plate (7) which integrally has a plurality of cup-shaped cell housings (8), b) equipping the cell housings (8) with at least one cell coil (9), and c) closing the cell housings (8) each with one or a common cover element (12, 12 '). Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls (5) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Bereitstellung einer Zellträgerplatte (7), b) Bereitstellung eines Strangpressprofils (17) welches einstückig eine Mehrzahl Zellgehäuse (8) ausbildet, c) Verschließen der gebildeten Zellgehäuse (8) einenends mittels der Zellträgerplatte (7), d) Bestückung der gebildeten Zellgehäuse (8) mit jeweils zumindest einem Zellwickel (9), und e) Verschließen der Zellgehäuse (8) anderenends mit je einem oder einem gemeinsamen Deckelelement (12, 12).Method for producing a battery module (5) according to Claim 10 characterized by the following steps: a) providing a cell carrier plate (7), b) providing an extruded profile (17) which integrally forms a plurality of cell housings (8), c) closing the cell housings (8) formed at one end by means of the cell carrier plate (7), d) equipping the cell housing (8) formed with at least one cell winding (9), and e) closing the cell housing (8) at the other end with one or a common cover element (12, 12).
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111048711A (en) * 2018-10-12 2020-04-21 大众汽车有限公司 Battery module
DE102019106424A1 (en) * 2019-03-13 2020-09-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energy storage device for a motor vehicle, motor vehicle and manufacturing method
DE102019110240A1 (en) * 2019-04-18 2020-10-22 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Receiving device for energy storage units and method for producing a receiving device
DE102020117689A1 (en) 2020-07-06 2022-01-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrical energy store with honeycomb structure and vehicle with such
DE102020121499A1 (en) 2020-08-17 2022-02-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft battery cell and battery
WO2022101326A2 (en) 2020-11-13 2022-05-19 TGM Lightweight Solutions GmbH Arrangement of energy stores in a housing
DE102020007150A1 (en) 2020-11-13 2022-05-19 TGM Lightweight Solutions GmbH Arrangement of energy stores in a housing
DE102022123117A1 (en) 2022-09-12 2024-03-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Cell pack with cell contact plate

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007010743B3 (en) 2007-02-27 2008-09-04 Daimler Ag Battery, particularly takes place in form of lithium-ion-battery or nickel-metal hydride battery for partly driven of motor vehicle for passenger transportation, has heat conducting plate for temperature control of battery
DE102008059967A1 (en) 2008-12-02 2010-06-10 Daimler Ag Battery e.g. lithium-ion battery, for driving motor vehicle for transportation of persons, has heat conductive plate formed from base plate provided with circumferential mold edge, and cooling coil attached and cast in base plate
US20100216004A1 (en) * 2009-02-25 2010-08-26 Jihyoung Yoon Battery housing formed with cooling passages and battery pack having the same
DE102009025802A1 (en) * 2009-05-14 2010-11-25 Auto-Kabel Managementgesellschaft Mbh Refrigerated cell accumulator and method of making same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007010742B4 (en) * 2007-02-27 2012-12-06 Daimler Ag Cell combination of a battery, battery and their use
CN102013509B (en) * 2008-10-01 2014-05-21 江森自控帅福得先进能源动力系统有限责任公司 Battery module having electrochemical cells with integrally formed terminals
CN202004066U (en) * 2011-04-26 2011-10-05 广州市云通磁电有限公司 Cellular power battery assembly device
DE102012205810A1 (en) * 2012-04-10 2013-10-10 Robert Bosch Gmbh Hard-shell battery housing with tempering device
JP2014093245A (en) * 2012-11-06 2014-05-19 Nissan Motor Co Ltd Battery unit
US20140154539A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-05 Caterpillar Inc. Module for securing energy storage cells
DE102013011686A1 (en) * 2013-07-12 2015-01-15 Daimler Ag Energy storage device with a device housing
DE102015206182A1 (en) * 2014-05-06 2015-11-12 Robert Bosch Gmbh Isolating contiguous lithium-ion batteries by complete encapsulation / pouring of the container in a device
DE102014210097A1 (en) * 2014-05-27 2015-12-17 Robert Bosch Gmbh Battery unit with a plurality of battery cells and battery module with a plurality of such battery units
US10396319B2 (en) * 2015-06-10 2019-08-27 Jason Elliot Nabors Battery pack for coordinate measurement machine
CN106328846A (en) * 2016-09-27 2017-01-11 深圳市沃特玛电池有限公司 Battery assembly

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007010743B3 (en) 2007-02-27 2008-09-04 Daimler Ag Battery, particularly takes place in form of lithium-ion-battery or nickel-metal hydride battery for partly driven of motor vehicle for passenger transportation, has heat conducting plate for temperature control of battery
DE102008059967A1 (en) 2008-12-02 2010-06-10 Daimler Ag Battery e.g. lithium-ion battery, for driving motor vehicle for transportation of persons, has heat conductive plate formed from base plate provided with circumferential mold edge, and cooling coil attached and cast in base plate
US20100216004A1 (en) * 2009-02-25 2010-08-26 Jihyoung Yoon Battery housing formed with cooling passages and battery pack having the same
DE102009025802A1 (en) * 2009-05-14 2010-11-25 Auto-Kabel Managementgesellschaft Mbh Refrigerated cell accumulator and method of making same

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111048711A (en) * 2018-10-12 2020-04-21 大众汽车有限公司 Battery module
CN111048711B (en) * 2018-10-12 2024-02-02 大众汽车有限公司 Battery module
DE102019106424A1 (en) * 2019-03-13 2020-09-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energy storage device for a motor vehicle, motor vehicle and manufacturing method
US11872876B2 (en) 2019-03-13 2024-01-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energy storage device for a motor vehicle, motor vehicle, and production method
DE102019110240A1 (en) * 2019-04-18 2020-10-22 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Receiving device for energy storage units and method for producing a receiving device
DE102020117689A1 (en) 2020-07-06 2022-01-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrical energy store with honeycomb structure and vehicle with such
DE102020121499A1 (en) 2020-08-17 2022-02-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft battery cell and battery
WO2022101326A2 (en) 2020-11-13 2022-05-19 TGM Lightweight Solutions GmbH Arrangement of energy stores in a housing
DE102020007150A1 (en) 2020-11-13 2022-05-19 TGM Lightweight Solutions GmbH Arrangement of energy stores in a housing
DE102022123117A1 (en) 2022-09-12 2024-03-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Cell pack with cell contact plate

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