DE102017212449A1 - Batteriemodul, Verwendung eines solchen und Batteriemodulgehäuse - Google Patents

Batteriemodul, Verwendung eines solchen und Batteriemodulgehäuse Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen (2), welche in einem Batteriemodulgehäuse (3) des Batteriemoduls (1) aufgenommen sind, wobei das Batteriemodulgehäuse (3) zumindest eine Gehäusewand (4) umfassend einen zu einer Durchströmung mit einem Temperierfluid ausgebildeten Kühlkanal (5) aufweist, und die Gehäusewand (4) weiterhin zumindest eine Kompensationsstruktur (6) ausgebildet zu einer Kompensation mechanischer Belastungen aufweist, wobei die Kompensationsstruktur (6) ein erstes Kompensationselement (81) und zweites Kompensationselement (82) aufweist, wobei das erste Kompensationselement (81) relativ zu dem zweiten Kompensationselement (82) entlang einer Kompensationsrichtung (83) bewegbar angeordnet ist, und weiterhin die Kompensationsrichtung (83) unter einem Winkel (9) zu einer Längsrichtung (41) der Gehäusewand (4) angeordnet ist, wobei der Winkel (9) einen Wert von 10 Grad bis 80 Grad aufweist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen nach Gattung des unabhängigen Anspruchs.
    Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch die Verwendung eines solchen Batteriemoduls. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Batteriemodulgehäuse.
  • Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass Batteriemodule aus einer Mehrzahl an einzelnen Batteriezellen bestehen können, welche seriell und/oder parallel elektrisch leitend miteinander verschaltet sein können.
  • Insbesondere bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen (EV), hybriden elektrischen Fahrzeugen (HEV) oder plug-in-hybriden elektrischen Fahrzeugen (PHEV) werden energiereiche und leistungsstarke Lithium-Ionen-Batteriezellen oder Lithium-Polymer-Batteriezellen umfassende Batteriemodule, welche bevorzugt um die hundert Batteriezellen aufweisen, eingesetzt, um gestiegene Erwartungen an die Fahrleistung erfüllen zu können. Des Weiteren können Batteriemodule auch zusätzlich zudem in Reihe geschaltet sein.
  • Aufgrund von chemischen Umwandlungsprozessen erwärmen sich die Lithium-Ionen-Batteriezellen oder Lithium-Polymer-Batteriezellen insbesondere bei der Abgabe oder auch Aufnahme elektrischer Energie, so dass zum Betrieb von solch leistungsfähigen Batteriezellen in einem bevorzugten Temperaturbereich weiterhin bekannt ist, dass Batteriemodule ein Temperiersystem umfassen können, welches insbesondere dafür sorgen soll, dass die Batteriezellen eine vorgegebene Temperatur nicht überschreiten.
  • Dabei gilt es beispielsweise zu beachten, dass der bevorzugte Temperaturbereich von Lithium-Ionen-Batteriezellen ungefähr zwischen 5 °C und 35 °C liegt. Weiterhin nimmt die Lebensdauer ab einer Betriebstemperatur von ungefähr 40 °C stetig ab, wodurch zu einer Erfüllung der Anforderungen an eine ausreichende Lebensdauer mittels des Temperiersystems die Batteriezellen in einem thermisch unkritischen Zustand unterhalb von 40 °C gehalten werden sollen. Zudem sollte der Temperaturgradient zwischen den unterschiedlichen Batteriezellen 5 K nicht übersteigen, um Alterungsvorgänge nicht zu beschleunigen.
  • Zukünftige Batteriezellen können beispielsweise einen Festkörperelektrolyten umfassen und zudem eine höhere Energiedichte aufweisen.
    Solche auch als Mitteltemperaturbatteriezellen bezeichnete Batteriezellen sollten bei Temperaturen oberhalb von beispielsweise 70 °C betrieben werden, um eine optimale Leistungsfähigkeit zu erreichen.
    Insbesondere bei dazu vergleichbar niedrigeren Temperaturen ist sowohl während des Lade- als auch des Entladevorgangs deren elektrischer Innenwiderstand erhöht und die Leistungsfähigkeit erniedrigt.
    Oberhalb einer Temperatur von beispielsweise 90 °C ist deren Leistungsfähigkeit ebenfalls erniedrigt.
    Somit benötigen auch solche Mitteltemperaturbatteriezellen umfassende Batteriemodule geeignete Temperiersysteme für ein Aufheizen der Mitteltemperaturbatteriezellen auf eine Mindesttemperatur mindestens von beispielsweise 70 °C bzw. für ein Kühlen der Mitteltemperaturbatteriezellen damit diese eine Maximaltemperatur beispielsweise von 90 °C nicht überschreiten.
  • Die Druckschrift DE 10 2012 001 596 A1 offenbart ein Schutzelement für ein Batteriegehäuse, wobei das Schutzelement mit wenigstens einem Medium befüllbar ist oder permanent mit wenigstens einem Medium befüllt ist.
  • Die Druckschrift DE 10 2013 110 468 A1 offenbart ein Prallelement für ein Kraftfahrzeug.
  • Die Druckschrift DE 10 2013 215 436 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Aufnahme zumindest eines Energiemoduls für ein Kraftfahrzeug.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Ein Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs bietet den Vorteil, dass sowohl die Sicherheit des Batteriemoduls gegenüber einer mechanischen Einwirkung auf das Batteriemodul, wie beispielsweise im Falle eines Unfalls, erhöht werden kann als auch eine zuverlässige Temperierung der Mehrzahl an Batteriezellen des Batteriemoduls zur Verfügung gestellt werden kann.
    Insbesondere kann dabei gleichzeitig auch das Gesamtvolumen des Batteriemoduls durch eine Kombination bzw. eine Integration von einer Kompensationsstruktur zur Kompensation mechanischer Belastungen und einem Kühlkanal für die Temperierung der Batteriezellen im Wesentlichen beibehalten werden.
  • Dazu wird ein Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen zur Verfügung gestellt.
    Die Batteriezellen sind dabei in einem Batteriemodulgehäuse des Batteriemoduls aufgenommen.
    Weiterhin weist das Batteriemodulgehäuse zumindest eine Gehäusewand auf, welche einen zu einer Durchströmung mit einem Temperierfluid ausgebildeten Kühlkanal umfasst.
    Weiterhin weist die Gehäusewand zumindest eine Kompensationsstruktur auf, welche zu einer Kompensation mechanischer Belastungen ausgebildet ist.
    Die Kompensationsstruktur weist dabei ein erstes Kompensationselement und ein zweites Kompensationselement auf.
    Das erste Kompensationselement ist dabei relativ zu dem zweiten Kompensationselement entlang einer Kompensationsrichtung bewegbar angeordnet.
    Weiterhin ist die Kompensationsrichtung unter einem Winkel zu einer Längsrichtung der Gehäusewand angeordnet.
    Dabei weist der Winkel einen Wert von 10 Grad bis 80 Grad auf.
    Bevorzugt weist der Winkel einen Wert von 30 Grad bis 60 Grad auf. Insbesondere weist der Winkel einen Wert von 45 Grad auf.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
  • Es ist von Vorteil, wenn die Kompensationsstruktur eine Mehrzahl an Kompensationselementen aufweist.
    Dabei sind jeweils zwei unmittelbar benachbart zueinander angeordnete Kompensationselemente relativ zueinander entlang der Kompositionsrichtung bewegbar angeordnet.
    Dadurch kann die Sicherheit des Batteriemoduls beispielsweise gegenüber einem Unfall weiter erhöht werden, da eine Mehrzahl an Kombinationselementen beispielsweise ineinander verschiebbar ausgebildet sind.
  • Zweckmäßigerweise weist die Gehäusewand eine erste Kompensationsstruktur und eine zweite Kompensationsstruktur auf.
    Dabei ist die Kompensationsrichtung der ersten Kompensationsstruktur unter einem Winkel zu der Kompositionsrichtung der zweiten Kompensationsstruktur angeordnet.
    Dabei weist der Winkel einen Wert von 25 Grad bis 155 Grad auf.
    Bevorzugt weist der Winkel einen Wert von 55 Grad bis 125 Grad auf. Insbesondere weist der Winkel einen Wert von 90 Grad auf.
    Dadurch kann die Sicherheit des Batteriemoduls beispielsweise gegenüber einem Unfall weiter erhöht werden, da auf das Batteriemodul einwirkende mechanische Belastungen aus verschiedenen Richtungen zuverlässig kompensiert werden können.
  • Dabei ist es weiterhin zweckmäßig, wenn der Kühlkanal zwischen der ersten Kompensationsstruktur und der zweiten Kompensationsstruktur angeordnet ist.
    Insbesondere ist der Kühlkanal dabei zwischen der ersten Kompensationsstruktur, der zweiten Kompensationsstruktur und der Mehrzahl an Batteriezellen angeordnet.
    Somit ist es auf einfache Weise möglich, den Kühlkanal und damit die Möglichkeit zu einem Kühlen oder zu einem Aufheizen der Mehrzahl an Batteriezellen in die Kompensationsstrukturen zu integrieren.
  • Dadurch kann der Kühlkanal ausgebildet zu einer Temperierung der Mehrzahl an Batteriezellen platzsparend zwischen den Kompensationsstrukturen ausgebildet zu einer Aufnahme mechanischer Belastungen aufgenommen werden.
  • Gemäß einem weiterhin zweckmäßigen Aspekt der Erfindung, weist die Gehäusewand eine Mehrzahl an in einer Längsrichtung des Batteriemoduls alternierend angeordneten ersten Kompensationsstrukturen und zweiten Kompensationsstrukturen auf.
    Somit ist es möglich, beispielsweise über die gesamte Gehäusewand hinweg gleichmäßig Kompensationsstrukturen zur Aufnahme auf das Batteriemodul einwirkender mechanischer Belastungen anzuordnen, wodurch die Sicherheit weiter erhöht werden kann.
  • Insbesondere ist es dabei auch zweckmäßig, wenn die erste Kompensationsstruktur und die zweite Kompensationsstruktur miteinander verbunden sind.
    Dadurch kann eine auf das Batteriemodul einwirkende mechanische Belastung zuverlässig auf die Kompensationselemente bzw. auf das Kompensationselement der ersten Kompositionsstruktur und/oder der zweiten Kommissionsstruktur übertragen werden, wodurch die mechanische Belastung zuverlässig kompensiert werden kann.
  • Vorteilhafterweise sind das erste Kompensationselement und das zweite Kompositionselement mittels eines mechanischen Widerstands miteinander verbunden, welcher zu einer Dämpfung der Bewegung des ersten Kombinationselements relativ zu dem zweiten Kompensationselement entlang der Kompensationsrichtung ausgebildet ist.
    Dadurch ist es möglich, eine auf das Batteriemodul einwirkende mechanische Belastung zuverlässig mittels des Kompensationselements bzw. der Kompensationselemente aufzunehmen, wodurch die mechanische Belastung zuverlässig kompensiert werden kann.
  • Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung weist das Batteriemodul eine Mehrzahl an Gehäusewänden auf, welche jeweils zumindest einen zu einer Durchströmung mit einem Temperierfluid ausgebildeten Kühlkanal und zumindest eine zu einer Kompensation mechanischer Belastungen ausgebildete Kompensationsstruktur umfassen.
    Dadurch ist es insbesondere vorteilhaft möglich, nur solche Gehäusewände des Batteriemoduls in der Art auszubilden, dass diese zumindest einen zu einer Durchströmung mit einem Temperierfluid ausgebildeten Kühlkanal und zumindest eine zu einer Kompensation mechanischer Belastungen ausgebildete Kompensationsstruktur umfassen, welche auch einen Aufprallschutz und/oder eine Temperierung benötigen.
    Beispielsweise können zwei gegenüberliegende Seitenflächen in der beschriebenen Art ausgebildet sein, wodurch die Kosten insgesamt reduziert werden können.
  • Insgesamt ist es möglich, die Sicherheit für Insassen eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Batteriemodul zu erhöhen und weiterhin im Falle eines Unfalles oder im Falle eines thermischen Durchgehens einer der Batteriezellen des Batteriemoduls auch die Sicherheit der Umwelt zu erhöhen. Insbesondere ist dadurch insgesamt mit einem erfindungsgemäßen Batteriemodul eine platzsparende Kombination eines Temperiersystems und eines Sicherheitssystems möglich, wobei sich das Gesamtvolumen des Batteriemoduls im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Temperiersystemen oder Sicherheitssystemen nur unwesentlich vergrößert.
  • Ferner betrifft die Erfindung auch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls, wobei die Mehrzahl an Batteriezellen oberhalb einer Temperatur von 50 °C betrieben wird.
    Somit ist es möglich, sogenannte Mitteltemperaturbatteriezellen in der Art zu einem Batteriemodul zu verschalten, dass sowohl ein zuverlässiges Kühlen und Aufheizen der Mitteltemperaturbatteriezellen möglich ist als auch ein sicheres Betreiben eines Batteriemoduls mit Mitteltemperaturbatteriezellen. Insbesondere kann ein solches Batteriemodul in einem Akkumulator angeordnet sein.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Batteriemodulgehäuse, welches zu einer Aufnahme einer Mehrzahl an Batteriezellen ausgebildet ist. Dabei weist das Batteriemodulgehäuse zumindest eine Gehäusewand auf, welche einen zu einer Durchströmung mit einem Temperierfluid ausgebildeten Kühlkanal umfasst.
    Weiterhin weist die Gehäusewand zumindest eine Kompensationsstruktur auf, welche zu einer Kompensation mechanischer Belastungen ausgebildet ist. Die Kompositionsstruktur weist ein erstes Kompensationselement und ein zweites Kompositionselement auf.
    Das erste Kompensationselement ist relativ zu dem zweiten Kompensationselement entlang einer Kompensationsrichtung bewegbar angeordnet.
    Weiterhin ist die Kompensationsrichtung unter einem Winkel zu einer Längsrichtung der Gehäusewand angeordnet.
    Dabei weist der Winkel einen Wert von 10 Grad bis 80 Grad auf.
    Bevorzugt weist der Winkel einen Wert von 30 Grad bis 60 Grad auf. Insbesondere weist der Winkel einen Wert von 45 Grad auf.
  • Ein solches erfindungsgemäßes Batteriemodulgehäuse ist insbesondere ein Batteriemodulgehäuse eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls und kann dementsprechend auch durch die beschriebenen vorteilhaften und zweckmäßigen Weiterbildungen weitergebildet werden und weist dementsprechend auch die dort genannten Vorteile auf.
  • An dieser Stelle sei noch angemerkt, dass die Kompensationsstruktur beispielsweise Feder-Dämpfungssysteme mit gegeneinander verschiebbaren Elementen umfassen kann oder auch gelartige Strukturen, welche eine Hauptverformungsrichtung aufweisen.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigt
    • 1 schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls,
    • 2 in der linken Darstellung einen Ausschnitt einer Gehäusewand eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls vor oder nach Einwirkung einer mechanischen Belastung und in der rechten Darstellung einen Ausschnitt einer Gehäusewand eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls während oder nach Einwirkung einer mechanischen Belastung und
    • 3 schematisch eine Ausführungsform eines mechanischen Widerstands.
  • Die 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 1.
  • Das Batteriemodul 1 weist eine Mehrzahl an Batteriezellen 2 auf, welche elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschaltet sein können. Insbesondere sind die Batteriezellen 2 dabei als Mitteltemperaturbatteriezellen ausgebildet.
  • Die Batteriezellen 2 sind dabei in einem Batteriemodulgehäuse 3 des Batteriemoduls 1 aufgenommen.
    Das Batteriemodulgehäuse 3 weist dabei eine Mehrzahl an Gehäusewänden 4 auf.
    Gemäß dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umschließt das Batteriemodulgehäuse 3 die Mehrzahl an Batteriezellen 2 an vier Seitenflächen 40 des Batteriemoduls 1.
  • Weiterhin ist es selbstverständlich aber auch möglich, dass das Batteriemodulgehäuse 3 die Batteriezellen 2 beispielsweise nur an zwei Seitenflächen 40 umschließt.
  • Die Gehäusewände 4 können dabei Kühlkanäle 5 umfassen, wobei die Kühlkanäle 5 zu einer Durchströmung mit einem Temperierfluid ausgebildet sind, womit ein Kühlen oder ein Aufheizen der Mehrzahl an Batteriezellen 2 möglich ist.
  • Weiterhin können die Gehäusewände 4 Kompensationsstrukturen 6 aufweisen, welche zu einer Kompensation von auf das Batteriemodul 1 einwirkenden mechanischen Belastungen ausgebildet sind.
  • Des Weiteren weist die Gehäusewand 4 eine Mehrzahl an in einer Längsrichtung 41 des Batteriemoduls 1 alternierend angeordneten ersten Kompensationsstrukturen 61 und zweiten Kompensationsstrukturen 62 auf, auf welche in Zusammenhang mit der 2 noch detaillierter eingegangen werden soll.
  • Anhand der 2 und 3 soll nun die genaue Ausbildung der Gehäusewände 4 beschrieben werden.
  • Die 2 zeigt dabei den in der 1 eingezeichneten Ausschnitt 7 in einer vergrößerten Darstellung.
    Dabei ist in der linken Darstellung ein Zustand vor oder auch nach Einwirkung einer mechanischen Belastung auf das Batteriemodul 1 gezeigt und in der rechten Darstellung einen Zustand während oder auch nach der Einwirkung einer mechanischen Belastung auf das Batteriemodul 1 gezeigt.
  • Die Kompensationsstruktur 6 weist zunächst ein erstes Kompensationselement 81 und ein zweites Kompensationselement 82 auf.
    Weiterhin weist die Kompensationsstruktur 6 eine Kompensationsrichtung 83 auf.
  • Das erste Kompensationselement 81 ist dabei relativ zu dem zweiten Kompensationselement 82 in Richtung der Kompensationsrichtung 83 bewegbar angeordnet bzw. bewegbar ausgebildet.
  • Die in der 2 gezeigte Gehäusewand 4 weist eine auch in der 1 eingezeichnete Längsrichtung 41 des Batteriemoduls 1 bzw. der Gehäusewand 4 auf.
    Dabei ist, wie insbesondere aus der 2 zu erkennen ist, die Kompensationsrichtung 83 unter einem Winkel 9 zu der Längsrichtung 41 der Gehäusewand 4 angeordnet.
  • An dieser Stelle sei hierzu bemerkt, dass der Winkel 9 den kleineren der ausgebildeten Winkel beschreiben soll.
  • Dabei weist der Winkel 9 einen Wert beispielsweise von 10 Grad bis 80 Grad auf. Bevorzugt kann der Winkel 9 auch einen Wert beispielsweise von 30 Grad bis 60 Grad aufweisen.
    Insbesondere kann der Winkel 9 aber auch einen Wert beispielsweise von 45 Grad aufweisen.
  • Des Weiteren ist aus der 2 auch zu erkennen, dass die Kompensationsstruktur 6 eine Mehrzahl an Kompensationselementen 8 aufweisen kann.
    Dabei sind wie aus der 2 zu erkennen ist, jeweils zwei unmittelbar benachbart zueinander angeordnete Kompensationselemente 8 relativ zueinander entlang der Kompensationsrichtung 83 bewegbar angeordnet bzw. bewegbar ausgebildet.
  • Weiterhin weist die Gehäusewand 4 eine erste Kompensationsstruktur 61 und eine zweite Kompensationsstruktur 62 auf.
    Insbesondere können die erste Kompensationsstruktur 61 und die zweite Kompensationsstruktur 62 dabei eine Mehrzahl an Kompensationselementen 8 aufweisen.
  • Die erste Kompensationsstruktur 61 weist dabei eine erste Kompensationsrichtung 831 auf und die zweite Kompensationsstruktur 62 weist dabei eine zweite Kompensationsrichtung 832 auf.
  • Dabei sind die erste Kompensationsrichtung 831 der ersten Kompensationsstruktur 61 und die zweite Kompensationsrichtung 832 der zweiten Kompensationsstruktur 62 unter einem Winkel 10 zueinander angeordnet.
    Dabei weist der Winkel 10 einen Wert beispielsweise von 25 Grad bis 155 Grad auf.
    Bevorzugt kann der Winkel 10 auch einen Wert beispielsweise von 55 Grad bis 125 Grad aufweisen.
    Insbesondere kann der Winkel 10 aber auch einen Wert beispielsweise von 90 Grad aufweisen.
    Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies beispielsweise, dass die erste Kompensationsstruktur 61 und die zweite Kompensationsstruktur 62 gemeinsam eine dreieckige Form ausbilden.
  • An dieser Stelle sei angemerkt, dass der Winkel 10 jenen Winkel beschreiben soll, welcher von der ersten Kompensationsrichtung 831 und der zweiten Kompensationsrichtung 832 ausgebildet werden, der, wie in der 2 gezeigt ist, auf der von der Mehrzahl an Batteriezellen 2 abgewandten Seite angeordnet ist.
  • Die Kühlkanäle 5 sind dabei jeweils zwischen der ersten Kompensationsstruktur 61 und der zweiten Kompensationsstruktur 62 angeordnet.
    Insbesondere sind die Kühlkanäle 5 dabei zwischen der ersten Kompensationsstruktur 61, der zweiten Kompensationsstruktur 62 und der Mehrzahl an Batteriezellen 2 angeordnet.
  • Weiterhin ist die erste Kompensationsstruktur 61 jeweils mit der zweiten Kompensationsstruktur 62 verbunden. Dabei kann beispielsweise, wie in der 2 gezeigt ist, ein Endstück 63 die erste Kompensationsstruktur 61 und die zweite Kompensationsstruktur 62 mechanisch miteinander verbinden.
  • Wie bereits erwähnt, zeigt die linke Darstellung der 2 einen Zustand der Gehäusewand 4 vor Einwirkung einer mechanischen Belastung auf die Gehäusewand 4.
    Bei Einwirkung einer mechanischen Belastung auf die Gehäusewand 4 werden unmittelbar benachbart zueinander angeordnete Kompensationselemente 8 relativ zueinander bewegt, und insbesondere ineinander geschoben.
    Dadurch führt die Einwirkung einer mechanischen Belastung auf die Gehäusewand 4 zu dem in der rechten Darstellung der 2 gezeigten Zustand der Gehäusewand 4, welcher somit insbesondere einen Zustand der Gehäusewand 4 während der Einwirkung der mechanischen Belastung auf die Gehäusewand 4 zeigt.
    Sind unmittelbar benachbart zueinander angeordnete Kompensationselemente 8 nun derart angeordnet, dass deren relative Bewegung zueinander reversibel ausgebildet ist, kann die Gehäusewand 4 nach Wegnahme der mechanischen Belastung auf die Gehäusewand 4 wieder den in der linken Darstellung der 2 gezeigten Zustand einnehmen. Ist deren relative Bewegung jedoch irreversibel ausgebildet, so verbleibt die Gehäusewand 4 in dem in der rechten Darstellung der 2 gezeigten Zustand.
    Weiterhin ist aus der 2 deutlich zu erkennen, dass der Kühlkanal 5 bei einer Einwirkung einer mechanischen Belastung auf die Gehäusewand 4 keine mechanische Belastung erfährt, sondern die Kompensationselemente 8 die gesamte mechanische Belastung aufnehmen können.
  • An dieser Stelle sei noch bemerkt, dass wie aus der 2 zu erkennen ist, die Gehäusewand 4 insbesondere auf der von der Mehrzahl an Batteriezellen 2 abgewandten Seite verformbar ausgebildet ist, wodurch mechanische Belastungen von den Kompensationselementen 8 insbesondere bei einer gleichzeitigen Verformung der Gehäusewand 4 aufgenommen werden können. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, dass die Kompensationsstrukturen 6, 61, 62 nicht von einer zusätzlichen Wandung bedeckt sind.
  • Das erste Kompensationselement 81 und das zweite Kompensationselement 82 können dabei, wie in der 2 gezeigt ist, mittels eines mechanischen Widerstands 12 miteinander verbunden sein.
  • Der mechanische Widerstand 12 ist dabei zu einer Dämpfung der Bewegung des ersten Kompensationselements 81 relativ zu dem zweiten Kompositionselement 82 ausgebildet.
  • Dazu zeigt die 3 nun eine Ausbildung eines mechanischen Widerstands 12.
  • Dabei sind in der 3 ein erstes Kompensationselement 81 und ein zweites Kompensationselement 82 zu erkennen, welche mittels eines mechanischen Widerstands 12 in Form von Teleskopschienen 13 miteinander verbunden sind.
  • Beispielsweise ist es dabei vorteilhaft möglich, den mechanischen Widerstand 12 und insbesondere die Teleskopschienen 13 vorzuspannen, wodurch eine Kompensation größerer mechanischer Belastungen erreicht werden kann.
  • Die Teleskopschienen 13 können dabei sowohl einzeln als auch, wie in der 3 gezeigt ist, doppelt ausgebildet sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012001596 A1 [0007]
    • DE 102013110468 A1 [0008]
    • DE 102013215436 A1 [0009]

Claims (10)

  1. Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen (2), welche in einem Batteriemodulgehäuse (3) des Batteriemoduls (1) aufgenommen sind, wobei das Batteriemodulgehäuse (3) zumindest eine Gehäusewand (4) umfassend einen zu einer Durchströmung mit einem Temperierfluid ausgebildeten Kühlkanal (5) aufweist, und die Gehäusewand (4) weiterhin zumindest eine Kompensationsstruktur (6) ausgebildet zu einer Kompensation mechanischer Belastungen aufweist, wobei die Kompensationsstruktur (6) ein erstes Kompensationselement (81) und zweites Kompensationselement (82) aufweist, wobei das erste Kompensationselement (81) relativ zu dem zweiten Kompensationselement (82) entlang einer Kompensationsrichtung (83) bewegbar angeordnet ist, und weiterhin die Kompensationsrichtung (83) unter einem Winkel (9) zu einer Längsrichtung (41) der Gehäusewand (4) angeordnet ist, wobei der Winkel (9) einen Wert von 10 Grad bis 80 Grad aufweist, bevorzugt einen Wert von 30 Grad bis 60 Grad aufweist und insbesondere einen Wert von 45 Grad aufweist.
  2. Batteriemodul nach dem vorhergehenden Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsstruktur (6) eine Mehrzahl an Kompensationselementen (8) aufweist, wobei jeweils zwei unmittelbar benachbart zueinander angeordnete Kompensationselemente (81, 82) relativ zueinander entlang der Kompensationsrichtung (83) bewegbar angeordnet sind.
  3. Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (4) eine erste Kompensationsstruktur (61) und eine zweite Kompensationsstruktur (62) aufweist, wobei die Kompensationsrichtung (831) der ersten Kompensationsstruktur (61) unter einem Winkel (10) zu der Kompensationsrichtung (832) der zweiten Kompensationsstruktur (62) angeordnet ist, wobei der Winkel (10) einen Wert von 25 Grad bis 155 Grad aufweist, bevorzugt einen Wert von 55 Grad bis 125 Grad aufweist und insbesondere einen Wert von 90 Grad aufweist.
  4. Batteriemodul nach dem vorhergehenden Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (5) zwischen der ersten Kompensationsstruktur (61) und der zweiten Kompensationsstruktur (62) angeordnet ist.
  5. Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (4) eine Mehrzahl an in einer Längsrichtung (41) des Batteriemoduls (1) alternierend angeordneten ersten Kompensationsstrukturen (61) und zweiten Kompensationsstrukturen (62) aufweist.
  6. Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kompensationsstruktur (61) und die zweite Kompensationsstruktur (62) miteinander verbunden sind.
  7. Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kompensationselement (81) und das zweite Kompensationselement (82) mittels eines zu einer Dämpfung der Bewegung des ersten Kompensationselements (81) relativ zu dem zweiten Bewegungselement (82) entlang der Kompensationsrichtung (83) ausgebildeten mechanischen Widerstands (12) miteinander verbunden sind.
  8. Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriemodul (1) eine Mehrzahl an zumindest einen zu einer Durchströmung mit einem Temperierfluid ausgebildeten Kühlkanal (5) und zumindest eine zu einer Kompensation mechanischer Belastungen ausgebildeten Kompensationsstruktur (6) umfassenden Gehäusewänden (4) aufweist.
  9. Verwendung eines Batteriemoduls nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Mehrzahl an Batteriezellen (2) oberhalb einer Temperatur von 50° C betrieben werden.
  10. Batteriemodulgehäuse ausgebildet zur Aufnahme einer Mehrzahl an Batteriezellen (2), wobei das Batteriemodulgehäuse (3) zumindest eine Gehäusewand (4) umfassend einen zu einer Durchströmung mit einem Temperierfluid ausgebildeten Kühlkanal (5) aufweist, und die Gehäusewand (4) weiterhin zumindest eine Kompensationsstruktur (6) ausgebildet zu einer Kompensation mechanischer Belastungen aufweist, wobei die Kompensationsstruktur (6) ein erstes Kompensationselement (81) und zweites Kompensationselement (82) aufweist, wobei das erste Kompensationselement (81) relativ zu dem zweiten Kompensationselement (82) entlang einer Kompensationsrichtung (83) bewegbar angeordnet ist, und weiterhin die Kompensationsrichtung (83) unter einem Winkel (9) zu einer Längsrichtung (41) der Gehäusewand (4) angeordnet ist, wobei der Winkel (9) einen Wert von 10 Grad bis 80 Grad aufweist, bevorzugt einen Wert von 30 Grad bis 60 Grad aufweist und insbesondere einen Wert von 45 Grad aufweist.
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