DE102017214476A1 - Battery module, battery cell receptacle and method of manufacturing a battery module - Google Patents

Battery module, battery cell receptacle and method of manufacturing a battery module Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezellen, welche in einer Batteriezellenaufnahme (200) des Batteriemoduls (100) aufgenommen sind, wobei die Batteriezellenaufnahme (200) ein erstes Aufnahmeelement (300) und ein zweites Aufnahmeelement (400) umfasst, welche jeweils ein in Richtung einer Längsrichtung (600) des Batteriemoduls (100) verlaufendes erstes Gehäuseelement (510) und jeweils ein senkrecht zu dem ersten Gehäuseelement (510) angeordnetes sowie weiterhin mit dem ersten Gehäuseelement (510) verbundenes zweites Gehäuseelement (520) umfassen, wobei das zweite Gehäuseelement (520) des ersten Aufnahmeelements (300) dem zweiten Gehäuseelement (520) des zweiten Aufnahmeelements (400) zugewandt angeordnet ist und die Mehrzahl an Batteriezellen (100) in der Art zwischen dem ersten Aufnahmeelement (300) und dem zweiten Aufnahmeelement (400) angeordnet ist, dass eine jeweilige Längsrichtung (700) der Mehrzahl an Batteriezellen (100) parallel zu den zweiten Gehäuseelementen (520) angeordnet ist, wobei eines der zweiten Gehäuseelemente (520) weiterhin von Temperierfluid (800) durchströmbar ausgebildet ist.The invention relates to a battery module having a plurality of battery cells, in particular lithium-ion battery cells, which are accommodated in a battery cell receptacle (200) of the battery module (100), the battery cell receptacle (200) having a first receptacle element (300) and a second receptacle element (200). 400), each of which has a first housing element (510) extending in the direction of a longitudinal direction (600) of the battery module (100) and a second housing element (510) arranged perpendicular to the first housing element (510) and also connected to the first housing element (510). 520), wherein the second housing member (520) of the first receptacle member (300) faces the second housing member (520) of the second receptacle member (400), and the plurality of battery cells (100) are disposed between the first receptacle member (300). and the second receiving element (400) is arranged such that a respective longitudinal direction (700) of the Mehrza hl on battery cells (100) is arranged parallel to the second housing elements (520), wherein one of the second housing elements (520) is further formed by tempering fluid (800) through-flow.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Batteriemodul nach Gattung des unabhängigen Anspruchs. Ferner betrifft die Erfindung auch eine Batteriezellenaufnahme. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls.The invention relates to a battery module according to the preamble of the independent claim. Furthermore, the invention also relates to a battery cell receptacle. The subject matter of the present invention is also a method for producing a battery module.

Die Druckschrift DE 102 23 782 A1 offenbart eine Batteriezellenaufnahme für Rundzellen.The publication DE 102 23 782 A1 discloses a battery cell receptacle for round cells.

Die Druckschrift DE 10 2007 052 330 A1 offenbart ein Rundzellen umfassendes Batteriemodul.The publication DE 10 2007 052 330 A1 discloses a round cell battery module.

Die Druckschrift DE 10 2008 031 175 A1 offenbart auch ein Rundzellen umfassendes Batteriemodul.The publication DE 10 2008 031 175 A1 also discloses a round cell battery module.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ein Batteriemodul mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs bietet den Vorteil, dass eine Mehrzahl an Batteriezellen mittels einer Batteriezellenaufnahme zuverlässig mechanisch aufgenommen werden kann und gleichzeitig auch temperiert werden kann. Des Weiteren ergibt sich mit einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls weiterhin der Vorteil einer einfachen Montage.A battery module having the features of the independent claim offers the advantage that a plurality of battery cells can be reliably mechanically picked up by means of a battery cell receptacle and at the same time can also be tempered. Furthermore, with an embodiment of a battery module according to the invention further results in the advantage of a simple assembly.

Dazu wird ein Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen zur Verfügung gestellt. Die Batteriezellen sind dabei insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezellen. Die Batteriezellen sind dabei in einer Batteriezellenaufnahme des Batteriemoduls aufgenommen. Die Batteriezellenaufnahme umfasst dabei ein erstes Aufnahmeelement und ein zweites Aufnahmeelement. Das erste Aufnahmeelement und das zweite Aufnahmeelement umfassen dabei jeweils ein in Richtung einer Längsrichtung des Batteriemoduls verlaufendes erstes Gehäuseelement und weiterhin jeweils ein senkrecht zu dem ersten Gehäuseelement angeordnetes zweites Gehäuseelement, welches weiterhin mit dem ersten Gehäuseelement verbunden ist. Das zweite Gehäuseelement des ersten Aufnahmeelements ist dabei dem zweiten Gehäuseelement des zweiten Aufnahmeelements zugewandt angeordnet. Des Weiteren ist die Mehrzahl an Batteriezellen insbesondere in der Art zwischen dem ersten Aufnahmeelement und dem zweiten Aufnahmeelement angeordnet, dass eine jeweilige Längsrichtung der Mehrzahl an Batteriezellen parallel zu den zweiten Gehäuseelementen angeordnet ist. Dabei ist eines der zweiten Gehäuseelemente weiterhin von Temperierfluid durchströmbar ausgebildet.For this purpose, a battery module is provided with a plurality of battery cells. The battery cells are in particular lithium-ion battery cells. The battery cells are accommodated in a battery cell receptacle of the battery module. The battery cell receptacle comprises a first receiving element and a second receiving element. The first receiving element and the second receiving element each comprise a first housing element extending in the direction of a longitudinal direction of the battery module, and furthermore in each case a second housing element arranged perpendicular to the first housing element, which is furthermore connected to the first housing element. The second housing element of the first receiving element is arranged facing the second housing element of the second receiving element. Furthermore, the plurality of battery cells is arranged in particular in the manner between the first receiving element and the second receiving element such that a respective longitudinal direction of the plurality of battery cells is arranged parallel to the second housing elements. In this case, one of the second housing elements is further formed by permeable by tempering fluid.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegeben Vorrichtungen möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claims are possible devices.

An dieser Stelle sei hierzu angemerkt, dass das eine der zweiten Gehäuseelemente, welches von Temperierfluid durchströmbar ausgebildet ist, vorteilhafterweise hohl ausgebildet ist, um Kühlmedium führen zu können. Bevorzugt können dabei insbesondere auch das zweite Gehäuseelement des ersten Aufnahmeelements und das zweite Gehäuseelement des zweiten Aufnahmeelements von Temperierfluid durchströmbar ausgebildet sein.It should be noted at this point that the one of the second housing elements, which is formed by tempering fluid can be flowed through, is advantageously formed hollow to lead cooling medium can. In this case, in particular, the second housing element of the first receiving element and the second housing element of the second receiving element can be designed to be permeable by tempering fluid.

Insbesondere können des erste Gehäuseelement und das zweite Gehäuseelement identisch ausgebildet sein.In particular, the first housing element and the second housing element may be identical.

Des Weiteren sei bemerkt, dass bevorzugt die jeweilige Längsrichtung der Mehrzahl an Batteriezellen senkrecht zu der Längsrichtung des Batteriemoduls angeordnet ist.Furthermore, it should be noted that preferably the respective longitudinal direction of the plurality of battery cells is arranged perpendicular to the longitudinal direction of the battery module.

Von Vorteil ist es dabei, wenn die Batteriezellen jeweils als Rundzellen ausgebildet sind. Weiterhin weisen die Batteriezellen jeweils an einem ersten Ende einen ersten elektrischen Spannungsabgriff auf und weisen an einem zweiten Ende einen zweiten elektrischen Spannungsabgriff auf. Das zweite Ende ist dabei in einer Längsrichtung der jeweiligen Batteriezelle dem ersten Ende gegenüberliegend angeordnet. Dadurch ist es möglich, als Rundzellen ausgebildete Batteriezellen zuverlässig mittels der Batteriezellenaufnahme aufzunehmen und gleichzeitig zu temperieren. Mittels der Spannungsabgriffe kann dabei ein elektrischer Strom aus den Batteriezellen herausfließen bzw. in die Batteriezellen hinein fließen.It is advantageous if the battery cells are each designed as round cells. Furthermore, the battery cells each have a first electrical voltage tap on a first end and have a second electrical voltage tap on a second end. The second end is arranged opposite the first end in a longitudinal direction of the respective battery cell. As a result, it is possible to record battery cells designed as round cells reliably by means of the battery cell receptacle and to temper them at the same time. By means of the voltage taps, an electric current can flow out of the battery cells or flow into the battery cells.

Es ist zweckmäßig, wenn eines der zweiten Gehäuseelemente eine Mehrzahl an Gehäusewänden umfasst, welche jeweils zu einer unmittelbaren Kontaktierung einer Batteriezelle ausgebildet sind. Somit kann von einer unmittelbar durch das eine zweite Gehäuseelement kontaktierten Batteriezelle zuverlässig Wärme von der kontaktierten Batteriezelle auf das eine zweite Gehäuseelement für eine Kühlung übertragen werden. Weiterhin kann somit auch von einer unmittelbar durch das eine zweite Gehäuseelement kontaktierten Batteriezelle zuverlässig Wärme von dem einen zweiten Gehäuseelement auf die kontaktierte Batteriezelle für eine Heizung übertragen werden.It is expedient if one of the second housing elements comprises a plurality of housing walls, which are each designed for direct contacting of a battery cell. Thus, heat can be reliably transferred from the contacted battery cell to the one second housing element for cooling by a battery cell contacted directly by the second housing element. Furthermore, heat can thus be reliably transferred from the one second housing element to the contacted battery cell for a heating by a battery cell contacted directly by the second housing element.

Insbesondere ist es dabei möglich, die Ausbildung der zweiten Gehäuseelemente an den gewünschten Abstand der Mehrzahl an Batteriezellen untereinander anzupassen.In particular, it is possible to adapt the formation of the second housing elements to one another at the desired spacing of the plurality of battery cells.

Weiterhin ist es auch zweckmäßig, wenn das eine zweite Gehäuseelement dabei drei Gehäusewände umfasst, welche jeweils eine senkrecht zu der Längsrichtung der Batteriezellen angeordnete kreisförmige Querschnittsfläche aufweisen und weiterhin jeweils zu einer unmittelbaren Kontaktierung einer Batteriezelle ausgebildet sind. Insbesondere soll unter einer kreisförmigen Querschnittsfläche an dieser Stelle auch eine teilkreisförmige Querschnittsfläche verstanden sein. Dadurch ist es möglich, dass das eine zweite Gehäuseelement dabei drei Batteriezellen zuverlässig kühlen oder heizen kann, wie eben exemplarisch für eine kontaktierte Batteriezelle ausgeführt wurde.Furthermore, it is also expedient if the second housing element in this case comprises three housing walls, each one perpendicular to the Have longitudinal direction of the battery cells arranged circular cross-sectional area and further each formed to an immediate contacting a battery cell. In particular, a circular cross-sectional area at this point should also be understood to mean a part-circular cross-sectional area. As a result, it is possible that the one second housing element can reliably cool or heat three battery cells, as has been carried out by way of example for a contacted battery cell.

Ferner ist es weiterhin auch zweckmäßig, wenn die Mehrzahl an Batteriezellen in einer hexagonalen Struktur zueinander angeordnet ist. Dadurch kann eine möglichst effiziente Ausnutzung des für die Anordnung der Mehrzahl an Batteriezellen zur Verfügung stehenden Raumes erreicht werden. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass die Mehrzahl an Batteriezellen, welche insbesondere als Rundzellen ausgebildet sind, optimal dicht angeordnet ist.Furthermore, it is furthermore also expedient for the plurality of battery cells to be arranged in a hexagonal structure relative to one another. As a result, the most efficient possible utilization of the space available for the arrangement of the plurality of battery cells can be achieved. In other words, this means that the plurality of battery cells, which are designed in particular as round cells, is arranged optimally close.

Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass beispielsweise durch eine Ausbildung des einen zweiten Gehäuseelement mit drei Gehäusewänden, welche jeweils eine senkrecht zur Längsrichtung der Batteriezellen angeordnete kreisförmige Querschnittsfläche aufweisen und weiterhin jeweils zu einer unmittelbaren Kontaktierung einer Batteriezelle ausgebildet sind, die Anordnung der Mehrzahl an Batteriezellen in einer hexagonalen Struktur zueinander ermöglicht werden kann. Weiterhin ist es dabei auch möglich, bei einer Anordnung der Mehrzahl an Batteriezellen in einer hexagonalen Struktur zueinander mit dem solchen einen zweiten Gehäuseelement zwischen der Mehrzahl an Batteriezellen entstehende Zwischenräume für eine Temperierung zu nutzen.In other words, this means that, for example, by arranging the one second housing element with three housing walls, each of which has a circular cross-sectional area arranged perpendicular to the longitudinal direction of the battery cells and further each for direct contacting of a battery cell, the arrangement of the plurality of battery cells can be made possible in a hexagonal structure to each other. Furthermore, it is also possible to use in an arrangement of the plurality of battery cells in a hexagonal structure to each other with such a second housing element between the plurality of battery cells resulting spaces for a temperature control.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die Mehrzahl an Batteriezellen in anderen Strukturen als einer hexagonalen Struktur anzuordnen. Beispielsweise können auch prismatische Batteriezellen unter Ausbildung eines rechten Winkels zueinander angeordnet werden.Of course, it is also possible to arrange the plurality of battery cells in structures other than a hexagonal structure. For example, prismatic battery cells can be arranged to form a right angle to each other.

Vorteilhafterweise sind das zweite Gehäuseelement des ersten Aufnahmeelements und/oder das zweite Gehäuseelement des zweiten Aufnahmeelements jeweils aus Kunststoff ausgebildet. Insbesondere weist ein solcher Kunststoff eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit auf. Dies bietet den Vorteil, dass mittels der jeweiligen zweiten Gehäuseelemente unter anderem auch eine elektrische Isolierung der einzelnen Batteriezellen untereinander ausgebildet werden kann.Advantageously, the second housing element of the first receiving element and / or the second housing element of the second receiving element are each formed from plastic. In particular, such a plastic has sufficient thermal conductivity. This offers the advantage that, among other things, an electrical insulation of the individual battery cells can be formed with each other by means of the respective second housing elements.

Hierzu sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass das erste Aufnahmeelement und/oder das zweite Aufnahmeelement weiterhin auch elektrische Elemente, wie beispielsweise Zellverbinder oder Leitungen, und/ oder elektronische Elemente, wie beispielsweise Temperatur- bzw. Spannungssensoren oder Überwachungssysteme aufweisen kann, wobei solche Elemente insbesondere auch in das erste Aufnahmeelement und/oder das zweite Aufnahmeelement integriert sein können, wobei in einem solchen Fall insbesondere eine Ausbildung des ersten Aufnahmeelements bzw. des zweiten Aufnahmeelementes aus Kunststoff vorteilhaft ist.It should also be noted at this point that the first receiving element and / or the second receiving element may further comprise electrical elements, such as cell connectors or lines, and / or electronic elements, such as temperature or voltage sensors or monitoring systems, such elements In particular, also in the first receiving element and / or the second receiving element may be integrated, in which case, in particular, a formation of the first receiving element and the second receiving element made of plastic is advantageous.

Es ist zweckmäßig, wenn das zweite Gehäuseelement des ersten Aufnahmeelements und/oder das zweite Gehäuseelement des zweiten Aufnahmeelements elastisch verformbar ausgebildet sind. Dadurch können die jeweiligen Gehäuseelemente Verformungen der Mehrzahl an Batteriezellen, beispielsweise aufgrund von ablaufenden Alterungsprozessen, kompensieren. Weiterhin können die jeweiligen Gehäuseelemente auch fertigungsbedingte Maßabweichungen, thermische Geometrieänderungen oder äußere Krafteinwirkungen auf das Batteriemodul kompensieren.It is expedient if the second housing element of the first receiving element and / or the second housing element of the second receiving element are elastically deformable. As a result, the respective housing elements can compensate for deformations of the plurality of battery cells, for example because of aging processes taking place. Furthermore, the respective housing elements can also compensate for production-related dimensional deviations, thermal geometry changes or external forces acting on the battery module.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weisen das zweite Gehäuseelement des ersten Aufnahmeelements und/oder das zweite Gehäuseelement des zweiten Aufnahmeelements eine parallel zu der Längsrichtung der Batteriezellen angeordnete Querschnittsfläche auf. Dabei verjüngen sich die Querschnittsflächen in Richtung der Längsrichtung der Batteriezellen. Insbesondere verjüngt sich die Querschnittsfläche des zweiten Gehäuseelements des ersten Aufnahmeelements in einer von dem ersten Gehäuseelement des ersten Aufnahmeelements abgewandten Richtung in Richtung der Längsrichtung der Batteriezellen. Insbesondere verjüngt sich die Querschnittsfläche des zweiten Gehäuseelements des zweiten Aufnahmeelements in einer von dem ersten Gehäuseelement des zweiten Aufnahmeelements abgewandten Richtung in Richtung der Längsrichtung der Batteriezellen. Dadurch ist es möglich, insbesondere die in einer mittleren Position der Batteriezellen auftretenden Verformungen, welche von einem Inneren der Mehrzahl an Batteriezellen abgewandt nach außen auftreten, zu kompensieren. Weiterhin bietet dies auch den Vorteil einer leichten Entformung beispielsweise bei einer Herstellung mittels Spritzguss.According to one aspect of the invention, the second housing element of the first receiving element and / or the second housing element of the second receiving element have a cross-sectional area arranged parallel to the longitudinal direction of the battery cells. In this case, the cross-sectional areas taper in the direction of the longitudinal direction of the battery cells. In particular, the cross-sectional area of the second housing element of the first receiving element tapers in a direction away from the first housing element of the first receiving element in the direction of the longitudinal direction of the battery cells. In particular, the cross-sectional area of the second housing element of the second receiving element tapers in a direction away from the first housing element of the second receiving element in the direction of the longitudinal direction of the battery cells. This makes it possible, in particular, to compensate for the deformations which occur in a middle position of the battery cells and which are remote from an interior of the plurality of battery cells. Furthermore, this also offers the advantage of easy demolding, for example in a production by injection molding.

Es ist von Vorteil, wenn das zweite Gehäuseelement des ersten Aufnahmeelements und das zweite Gehäuseelement des zweiten Aufnahmeelements miteinander einen mechanischen Kontakt ausbilden. Dabei können das zweite Gehäuseelement des ersten Aufnahmeelements und das zweite Gehäuseelement des zweiten Aufnahmeelements insbesondere kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden sein. Dabei ist es möglich, dass das zweite Gehäuseelement des ersten Aufnahmeelements und das zweite Gehäuseelement des zweiten Aufnahmeelements beispielsweise Führungen und Verbindungselemente aufweisen, welche während einer Montage dafür sorgen können, dass eine kraftschlüssige und/oder formschlüssig Verbindung ausgebildet werden kann. Beispielsweise kann eine bei der Montage schließende Schnappverbindung ausgebildet werden. Weiterhin ist es auch möglich, dass das zweite Gehäuseelement des ersten Aufnahmeelements und das zweite Gehäuseelement des zweiten Aufnahmeelements mittels einer Schraubverbindung miteinander verbunden sind, wobei dazu beispielsweise eines der beiden Gehäuseelemente keinen Strömungskanal umfasst. Dadurch ist es möglich, dass durch die Ausbildung eines mechanischen Kontaktes zwischen dem zweiten Gehäuseelement des ersten Aufnahmeelements und dem zweiten Gehäuseelement des zweiten Aufnahmeelements die Batteriezellenaufnahme die Mehrzahl an Batteriezellen vor einer Krafteinwirkung in Richtung der Längsrichtung der Mehrzahl an Batteriezellen schützen kann und somit insbesondere eine Stauchung der Mehrzahl an Batteriezellen beispielsweise im Falle eines Unfalles eines ein erfindungsgemäßes Batteriemodul aufweisenden Fahrzeugs verhindern kann. Insbesondere ist dazu die gemeinsame Länge des ersten Gehäuseelements und des zweiten Gehäuseelements länger als die Länge einer Batteriezelle und/oder ist der Zwischenraum zwischen dem ersten Gehäuseelement und dem zweiten Gehäuseelement mit einem elastisch verformbar ausgebildeten Element gefüllt.It is advantageous if the second housing element of the first receiving element and the second housing element of the second receiving element form a mechanical contact with each other. In this case, the second housing element of the first receiving element and the second housing element of the second receiving element may in particular be non-positively and / or positively connected with each other. That's it possible that the second housing element of the first receiving element and the second housing element of the second receiving element, for example, have guides and connecting elements, which can ensure during assembly that a non-positive and / or positive connection can be formed. For example, a closing during assembly snap connection can be formed. Furthermore, it is also possible for the second housing element of the first receiving element and the second housing element of the second receiving element to be connected to one another by means of a screw connection, wherein, for example, one of the two housing elements does not comprise a flow channel. This makes it possible that by forming a mechanical contact between the second housing element of the first receiving element and the second housing element of the second receiving element, the battery cell receptacle can protect the plurality of battery cells from a force in the direction of the longitudinal direction of the plurality of battery cells and thus in particular a compression the plurality of battery cells can prevent, for example, in the event of an accident of a battery module according to the invention having a vehicle. In particular, the common length of the first housing element and of the second housing element is longer than the length of a battery cell and / or the space between the first housing element and the second housing element is filled with an elastically deformable element.

Des Weiteren ist es möglich, dass das Batteriemodul bevorzugt Spannelemente umfasst. Die Spannelemente können dabei beispielsweise Spannplatten und Spannbänder, Spannplatten und Spannfedern oder mittels geeigneter Befestigungsmittel wie beispielsweise Schrauben miteinander verbundene Spannrahmen umfassen. Beispielsweise können die Spannelemente dabei das erste Aufnahmeelement und das zweite Aufnahmeelement miteinander verspannen, um vorzugsweise eine in Richtung der Längsrichtung der Mehrzahl an Batteriezellen wirkende Kraft auf diese aufzubringen. Beispielsweise können die Spannelemente dabei auch die Mehrzahl an Batteriezellen miteinander verspannen, um vorzugsweise eine senkrecht zu der Längsrichtung Mehrzahl an Batteriezellen wirkende Kraft auf diese aufzubringen.Furthermore, it is possible that the battery module preferably comprises clamping elements. The clamping elements may include, for example clamping plates and straps, clamping plates and tension springs or by means of suitable fastening means such as screws interconnected clamping frames. For example, the clamping elements can brace the first receiving element and the second receiving element with one another in order to preferably apply a force acting in the direction of the longitudinal direction of the plurality of battery cells on this force. For example, the clamping elements can also brace the plurality of battery cells with one another in order to preferably apply a force acting perpendicular to the longitudinal direction of a plurality of battery cells on this force.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann zwischen der Mehrzahl an Batteriezellen weiterhin ein hochviskoses Ausgleichsmaterial angeordnet sein. Dadurch kann beispielsweise die Wärmeleitung zwischen einem der zweiten Gehäuseelemente und einer Batteriezelle erhöht werden.According to a further aspect of the invention, a high-viscosity compensating material can furthermore be arranged between the plurality of battery cells. As a result, for example, the heat conduction between one of the second housing elements and a battery cell can be increased.

Vorteilhafterweise verfestigt sich ein solches hochviskoses Ausgleichsmaterial während des Verlaufs der Montage oder nach der Montage, so dass die Mehrzahl an Batteriezellen zuverlässig angeordnet werden kann und anschließend das hochviskose Ausgleichsmaterial bestehende Luftspalte ausfüllen kann.Advantageously, such a highly viscous compensating material solidifies during the course of assembly or after assembly, so that the plurality of battery cells can be reliably arranged and then the high-viscosity compensating material can fill existing air gaps.

Insgesamt kann ein erfindungsgemäßes Batteriemodul weiterhin in einem Außengehäuse angeordnet werden, um beispielsweise die Einflüsse äußere Einwirkungen weiter zu reduzieren.Overall, a battery module according to the invention can furthermore be arranged in an outer housing in order, for example, to further reduce the effects of external influences.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine Batteriezellenaufnahme. Die erfindungsgemäße Batteriezellenaufnahme ist dabei insbesondere eine Batteriezellenaufnahme eines eben beschriebenen erfindungsgemäßen Batteriemoduls. Die Batteriezellenaufnahme ist dabei zu einer Aufnahme einer Mehrzahl an Batteriezellen ausgebildet. Dabei umfasst die Batteriezellenaufnahme ein erstes Aufnahmeelement und ein zweites Aufnahmeelement. Das erste Aufnahmeelement und das zweite Aufnahmeelement umfassen dabei jeweils ein erstes Gehäuseelement und umfassen jeweils ein zweites Gehäuseelement, welches senkrecht zu dem ersten Gehäuseelement angeordnet ist und weiterhin mit dem ersten Gehäuseelement verbunden ist. Das zweite Gehäuseelement des ersten Aufnahmeelements ist dabei dem zweiten Gehäuseelement des zweiten Aufnahmeelements zugewandt anordenbar. Die Mehrzahl an Batteriezellen ist dabei in der Art zwischen dem ersten Aufnahmeelement und dem zweiten Aufnahmeelement anordenbar, dass eine jeweilige Längsrichtung der Mehrzahl an Batteriezellen parallel zu den zweiten Gehäuseelementen angeordnet ist, wobei eines der zweite Gehäuseelement weiterhin von Temperierfluid durchströmbar ausgebildet ist.The subject of the present invention is also a battery cell receptacle. The battery cell receptacle according to the invention is in particular a battery cell receptacle of a battery module according to the invention just described. The battery cell receptacle is designed to receive a plurality of battery cells. In this case, the battery cell receptacle comprises a first receiving element and a second receiving element. The first receiving element and the second receiving element each comprise a first housing element and each comprise a second housing element, which is arranged perpendicular to the first housing element and is further connected to the first housing element. The second housing element of the first receiving element can be arranged facing the second housing element of the second receiving element. The plurality of battery cells can be arranged in the manner between the first receiving element and the second receiving element that a respective longitudinal direction of the plurality of battery cells is arranged parallel to the second housing elements, wherein one of the second housing element is further formed by permeable by tempering.

Eine solche erfindungsgemäße Batteriezellenaufnahme ist dabei bevorzugt durch die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriemodul beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen weiterbildbar und weist auch die entsprechenden Vorteile auf.Such a battery cell receptacle according to the invention is preferably further developable by the advantageous developments described in connection with the battery module according to the invention and also has the corresponding advantages.

Ferner betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls, welches insbesondere ein eben beschriebenes, erfindungsgemäßes Batteriemodul ist. Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt eine beschriebene Batteriezellenaufnahme bereitgestellt. Dabei wird in einem zweiten Verfahrensschritt die Mehrzahl an Batteriezellen in der Art in dem ersten Aufnahmeelement aufgenommen, dass eine jeweilige Längsrichtung der Mehrzahl an Batteriezellen parallel zum zweiten Gehäuseelement angeordnet ist. Dabei wird in einem dritten Verfahrensschritt das zweite Aufnahmeelement in der Art angeordnet, dass das zweite Gehäuseelement des ersten Aufnahmeelements dem zweiten Gehäuseelement des zweiten Aufnahmeelements zugewandt angeordnet ist und dass das erste Aufnahmeelement und das zweite Aufnahmeelement die Mehrzahl an Batteriezellen gemeinsam aufnehmen.Furthermore, the invention also relates to a method for producing a battery module, which is in particular a just described, inventive battery module. In this case, a described battery cell receptacle is provided in a first method step. In this case, in a second method step, the plurality of battery cells are accommodated in the first receiving element in such a way that a respective longitudinal direction of the plurality of battery cells is arranged parallel to the second housing element. In this case, in a third method step, the second receiving element is arranged such that the second housing element of the first receiving element adjoins the second Housing element of the second receiving element facing arranged and that the first receiving element and the second receiving element receive the plurality of battery cells together.

Mit anderen Worten ausgedrückt, bedeutet dies insbesondere dass das erste Aufnahmeelement als eine Art Grund-bzw. Bodenaufnahme dient und dass das zweite Aufnahmeelement als eine Art Deckelelement dient.In other words, this means in particular that the first receiving element as a kind of basic or. Bottom receptacle is used and that the second receiving element serves as a kind of lid member.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

Es zeigt

  • 1 exemplarisch in einer Seitenschnittansicht einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls,
  • 2 in einer Schnittansicht von oben einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Batteriemoduls,
  • 3 in einer Schnittansicht von oben einen Ausschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Batteriemoduls und
  • 4 in einer Draufsicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls mit in einer hexagonalen Struktur zueinander angeordneten Batteriezellen.
It shows
  • 1 by way of example in a side sectional view a detail of a battery module according to the invention,
  • 2 in a sectional view from above a detail of an embodiment according to the invention of a battery module,
  • 3 in a sectional view from above a section of another embodiment of the invention of a battery module and
  • 4 in a plan view of an embodiment of a battery module according to the invention with arranged in a hexagonal structure to each other battery cells.

Die 1 zeigt exemplarisch in einer Seitenansicht einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 100.The 1 shows an example of a side view of a detail of a battery module according to the invention 100 ,

Das Batteriemodul 100 weist eine Mehrzahl an Batteriezellen 1 auf, welche insbesondere als Lithium-Ionen-Batteriezellen ausgebildet sind.The battery module 100 has a plurality of battery cells 1 on, which are in particular designed as lithium-ion battery cells.

Das Batteriemodul 100 umfasst eine Batteriezellenaufnahme 200, welche die Mehrzahl an Batteriezellen 1 aufnimmt.The battery module 100 includes a battery cell receptacle 200 which the plurality of battery cells 1 receives.

Die Batteriezellenaufnahme 200 umfasst dabei ein erstes Aufnahmeelement 300 und ein zweites Aufnahmeelement 400.The battery cell pickup 200 includes a first receiving element 300 and a second receiving element 400 ,

Das erste Aufnahmeelement 300 und das zweite Aufnahmeelement 400 weisen dabei jeweils ein erstes Gehäuseelement 510 und ein zweites Gehäuseelement 520 auf. Dabei ist aus der 1 zu erkennen, dass die zweiten Gehäuseelemente 520 jeweils senkrecht zu den jeweiligen ersten Gehäuseelementen 510 angeordnet sind und das weiterhin die zweiten Gehäuseelemente 520 jeweils mit den jeweiligen ersten Gehäuseelementen 510 verbunden sind.The first receiving element 300 and the second receiving element 400 each have a first housing element 510 and a second housing member 520 on. It is from the 1 to recognize that the second housing elements 520 each perpendicular to the respective first housing elements 510 are arranged and continue to the second housing elements 520 each with the respective first housing elements 510 are connected.

Des Weiteren weist das Batteriemodul 100 eine Längsrichtung 600 auf, wobei die die Mehrzahl an Batteriezellen 1 in der Längsrichtung 600 nebeneinander angeordnet sind. Dabei sind die ersten Gehäuseelemente 510 jeweils in Richtung der Längsrichtung 600 des Batteriemoduls verlaufend angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt, verläuft die Längsrichtung 600 in Richtung der Ebene der ersten Gehäuseelemente 510.Furthermore, the battery module 100 a longitudinal direction 600 on, wherein the plurality of battery cells 1 in the longitudinal direction 600 are arranged side by side. Here are the first housing elements 510 each in the direction of the longitudinal direction 600 the battery module arranged running. In other words, the longitudinal direction runs 600 in the direction of the plane of the first housing elements 510 ,

Wie aus der 1 weiterhin zu erkennen ist, ist das zweite Gehäuseelement 520 des ersten Aufnahmeelements 300 dem zweiten Gehäuseelement 520 des zweiten Aufnahmeelements 400 zugewandt angeordnet. An dieser Stelle soll hierunter verstanden sein, dass das zweite Gehäuseelement 520 des ersten Aufnahmeelements 300 und das zweite Gehäuseelement 520 des zweiten Aufnahmeelement 400 benachbart zueinander angeordnet sind und beide zwischen dem ersten Gehäuseelement 510 des ersten Aufnahmeelements 300 und dem ersten Gehäuseelement 510 des zweiten Aufnahmeelements 400 angeordnet sind.Like from the 1 can still be seen, is the second housing element 520 of the first receiving element 300 the second housing element 520 of the second receiving element 400 arranged facing. At this point, it should be understood hereunder that the second housing element 520 of the first receiving element 300 and the second housing element 520 of the second receiving element 400 are arranged adjacent to each other and both between the first housing element 510 of the first receiving element 300 and the first housing element 510 of the second receiving element 400 are arranged.

Bevorzugt sind die zweiten Gehäuseelemente 520 und insbesondere auch die ersten Gehäuseelemente 510 jeweils aus einem Kunststoff ausgebildet.The second housing elements are preferred 520 and in particular also the first housing elements 510 each formed of a plastic.

Weiterhin ist die Mehrzahl an Batteriezellen 1 zwischen dem ersten Aufnahmeelement 300 und dem zweiten Aufnahmeelement 400 angeordnet. Weiterhin weisen die Batteriezellen 1 jeweils eine Längsrichtung 700 auf. Dabei ist die Mehrzahl an Batteriezellen 1 in der Art zwischen dem ersten Aufnahmeelement 300 und dem zweiten Aufnahmeelement 400 angeordnet, dass eine jeweilige Längsrichtung 700 der Mehrzahl an Batteriezellen 1 parallel zu den zweiten Gehäuseelementen 520 angeordnet ist.Furthermore, the plurality of battery cells 1 between the first receiving element 300 and the second receiving element 400 arranged. Furthermore, the battery cells 1 each one longitudinal direction 700 on. Here is the majority of battery cells 1 in the manner between the first receiving element 300 and the second receiving element 400 arranged that a respective longitudinal direction 700 the majority of battery cells 1 parallel to the second housing elements 520 is arranged.

Dabei sind die zweiten Gehäuseelemente 520 von Temperierfluid, welches durch Bezugszeichen 800 angedeutet sein soll, durchströmbar ausgebildet. Des Weiteren sind auch die ersten Gehäuseelemente 510 von Temperierfluid durchströmbar ausgebildet. Insbesondere ist das erste Gehäuseelement 510 des ersten Aufnahmeelements 300 mit dem zweiten Gehäuseelement 520 des ersten Aufnahmeelements 300 fluidleitend verbunden. Insbesondere ist das erste Gehäuseelement 510 des zweiten Aufnahmeelements 400 mit dem zweiten Gehäuseelement 520 des zweiten Aufnahmeelements 400 fluidleitend verbunden.Here are the second housing elements 520 of tempering fluid, which by reference numerals 800 should be indicated, formed permeable. Furthermore, also the first housing elements 510 formed permeable by tempering fluid. In particular, the first housing element 510 of the first receiving element 300 with the second housing element 520 of the first receiving element 300 fluidly connected. In particular, the first housing element 510 of the second receiving element 400 with the second housing element 520 of the second receiving element 400 fluidly connected.

Insbesondere kann dabei ein erstes Gehäuseelement 510 des ersten Aufnahmeelements 300 bzw. ein erstes Gehäuseelement 510 des zweiten Aufnahmeelements 400 mit einer Mehrzahl an zweiten Gehäuseelementen 250 des ersten Aufnahmeelements 300 bzw. mit einer Mehrzahl an zweiten Gehäuseelementen 520 des zweiten Aufnahmeelements 400 verbunden seinIn particular, it may be a first housing element 510 of the first receiving element 300 or a first housing element 510 of the second receiving element 400 with a plurality of second housing elements 250 of the first receiving element 300 or with a plurality of second housing elements 520 of the second receiving element 400 be connected

Gemäß dem in der 1 gezeigten Ausgangsbeispiel des Batteriemoduls 100 sind die Batteriezellen 1 jeweils als Rundzellen 12 ausgebildet. Dabei weisen die als Rundzellen 12 ausgebildeten Batteriezellen 1 an einem ersten Ende 13 einen ersten elektrischen Spannungsabgriff 14 auf. Dabei weisen die als Rundzellen 12 ausgebildeten Batteriezellen 1 an einem zweiten Ende 15 einen zweiten elektrischen Spannungsabgriff 16 auf. Die jeweiligen ersten Enden 13 sind dabei den jeweiligen zweiten Enden 15 in der Längsrichtung 700 der jeweiligen als Rundzellen 12 ausgebildeten Batteriezelle 1 gegenüberliegend angeordnet. Des Weiteren kann das Batteriemodul 100 Zellverbinder 6 umfassen, welche die Mehrzahl an Batteriezellen 1 elektrisch leitend miteinander verschalten. Gemäß dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel des Batteriemoduls 100 sind die Batteriezellen 1 dabei elektrisch seriell miteinander verschaltet, wobei durchaus auch eine parallele Verschaltung möglich ist.According to the in the 1 shown starting example of the battery module 100 are the battery cells 1 each as round cells 12 educated. In this case, they have as round cells 12 trained battery cells 1 at a first end 13 a first electrical voltage tap 14 on. In this case, they have as round cells 12 trained battery cells 1 at a second end 15 a second electrical voltage tap 16 on. The respective first ends 13 are the respective second ends 15 in the longitudinal direction 700 the respective as round cells 12 trained battery cell 1 arranged opposite. Furthermore, the battery module 100 cell connectors 6 comprising the plurality of battery cells 1 electrically interconnect with each other. According to the in the 1 shown embodiment of the battery module 100 are the battery cells 1 while electrically interconnected with each other, although quite a parallel connection is possible.

Dazu können die ersten Gehäuseelemente 510 und die Batteriezellen 1 durch einen Abstand voneinander beabstandet sein.For this purpose, the first housing elements 510 and the battery cells 1 be spaced apart by a distance.

Weiterhin sind auch des zweite Gehäuseelement 520 des ersten Aufnahmeelements 300 und das zweite Gehäuseelement 520 des zweiten Aufnahmeelements 400 voneinander beabstandet, um beispielsweise elektrische Elemente, wie Zellverbinder 6, anzuordnen.Furthermore, also the second housing element 520 of the first receiving element 300 and the second housing element 520 of the second receiving element 400 spaced apart, for example, electrical elements such as cell connectors 6 to arrange.

Die zweiten Gehäuseelemente 520 umfassen dabei jeweils eine Mehrzahl an Gehäusewänden 17, welche wie aus der 1 zu erkennen ist, zu einer unmittelbaren Kontaktierung einer Batteriezelle 1 ausgebildet sind, worauf im Zusammenhang mit den weiteren 2 bis 4 noch detaillierter eingegangen werden soll.The second housing elements 520 each include a plurality of housing walls 17 , which like from the 1 it can be seen, for an immediate contacting of a battery cell 1 are formed, what in connection with the other 2 to 4 to be discussed in more detail.

Vorteilhafterweise sind die zweiten Gehäuseelemente 520 dabei jeweils elastisch verformbar ausgebildet.Advantageously, the second housing elements 520 each formed elastically deformable.

Die ersten Gehäuseelemente 510 weisen jeweils einen Zulauf 7 für eine Einströmung von Temperierfluid 800 in das jeweilige erste Gehäuseelement 510 hinein auf und weisen jeweils einen Ablauf 8 für eine Ausströmung von Temperierfluid 800 aus dem jeweiligen ersten Gehäuseelement 510 auf. Die ersten Gehäuseelemente 510 weisen weiterhin eine Außenwand 9 auf, welche das erste Gehäuseelement 510 zu einer Umgebung hin begrenzt. Die ersten Gehäuseelemente 510 weisen weiterhin eine Innenwand 11 auf, welche den Strömungsraum des Temperierfluids 800 innerhalb des ersten Gehäuseelements 510 begrenzen. Die ersten Gehäuseelemente 510 weisen weiterhin eine Zwischenwand 10 auf, welche zu einer Trennung von einströmendem Temperierfluid 800 und ausströmendem Temperierfluid 800 dient. Ein Verschluss 5 kann dabei die Wände der ersten Gehäuseelemente 510 fluiddicht abdichten.The first housing elements 510 each have an inlet 7 for an inflow of tempering fluid 800 in the respective first housing element 510 in each case and each have a flow 8th for an outflow of tempering fluid 800 from the respective first housing element 510 on. The first housing elements 510 continue to have an outer wall 9 on which the first housing element 510 limited to an environment. The first housing elements 510 continue to have an inner wall 11 on which the flow space of the tempering 800 within the first housing element 510 limit. The first housing elements 510 continue to have an intermediate wall 10 which leads to a separation of inflowing tempering fluid 800 and outflowing tempering fluid 800 serves. A clasp 5 can be the walls of the first housing elements 510 seal fluid-tight.

Die zweiten Gehäusewände 520 können beispielsweise jeweils einen von Temperierfluid 800 durchströmbaren Hohlkörper 2 aufweisen, welcher fluidleitend mit den jeweiligen ersten Gehäuseelemente 510 verbunden ist. Insbesondere ist der Hohlkörper 2 dabei mit dem durch die Zwischenwand 11 abgetrennten Strömungsraum des ersten Gehäuseelement 510 verbunden, in welchem einströmendes Temperierfluid 800 strömen kann.The second housing walls 520 For example, each one of tempering fluid 800 permeable hollow body 2 have, which fluid-conductively with the respective first housing elements 510 connected is. In particular, the hollow body 2 while with the through the partition 11 separated flow space of the first housing element 510 connected, in which inflowing tempering 800 can flow.

Des Weiteren kann innerhalb der zweiten Gehäuseelemente 520 eine Rohr 3 angeordnet sein, welches fluidleitend mit den jeweiligen ersten Gehäuseelemente 510 verbunden ist. Insbesondere ist das Rohr 3 dabei mit dem durch die Zwischenwand 11 abgetrennten Strömungsraum des ersten Gehäuseelement 510 verbunden, in welchem ausströmendes Temperierfluid 800 strömen kann.Furthermore, within the second housing elements 520 a pipe 3 be arranged, which fluid-conductively with the respective first housing elements 510 connected is. In particular, the tube 3 while with the through the partition 11 separated flow space of the first housing element 510 connected, in which outflowing tempering 800 can flow.

Selbstverständlich sind auch umgekehrte Strömungsführungen möglich.Of course, reverse flow guides are possible.

An dieser Stelle sei hierzu noch angemerkt, dass die zweiten Gehäuseelemente 520 jeweils parallel zu der Längsrichtung 700 der Batteriezelle 1 angeordnete Querschnittsflächen 19 aufweisen, welche sich in Richtung der Längsrichtung 700 Batteriezelle 1 verjüngen können, was in der 1 allerdings nicht gezeigt ist.At this point, it should be noted that the second housing elements 520 each parallel to the longitudinal direction 700 the battery cell 1 arranged cross-sectional areas 19 which extend in the direction of the longitudinal direction 700 battery cell 1 can rejuvenate what is in the 1 however not shown.

Die 2 zeigt dabei in einer Schnittansicht von oben einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 100. Dabei sind in der 2 zunächst drei als Rundzellen 12 ausgebildete Batteriezellen 1 zu erkennen. Weiterhin ist in der 2 ein zweites Gehäuseelement 520 zu erkennen, welches drei Gehäusewände 17 umfasst. Die Gehäusewände 17 weisen dabei Querschnittsflächen 18 auf, die senkrecht zu der Längsrichtung 700 der Batteriezellen 1, welche in 2 senkrecht der Zeichenebene steht, angeordnet sind. Die Gehäusewände 17 sind dabei jeweils zu einer unmittelbaren Kontaktierung einer der drei Batteriezellen 1 ausgebildet. Die Querschnittsflächen 18 weisen dabei jeweils eine teilkreisförmige Form auf.The 2 shows in a sectional view from above a section of a battery module according to the invention 100 , There are in the 2 initially three as round cells 12 trained battery cells 1 to recognize. Furthermore, in the 2 a second housing element 520 to recognize which three housing walls 17 includes. The housing walls 17 have cross-sectional areas 18 on, perpendicular to the longitudinal direction 700 the battery cells 1 , what a 2 is perpendicular to the plane, are arranged. The housing walls 17 are each to an immediate contacting of one of the three battery cells 1 educated. The cross-sectional areas 18 each have a part-circular shape.

Die 3 zeigt dabei in einer Schnittansicht von oben einen Ausschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Batteriemoduls 100. Die in der 3 gezeigte Ausführungsform des Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von der der 2 gezeigten Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 dadurch, dass die als Rundzellen 12 ausgebildeten Batteriezellen 1 durch einen größeren Abstand voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei unter einem Abstand insbesondere der Abstand zwischen den Mittelpunkten der kreisförmige Querschnittsflächen der Rundzellen 12 verstanden sein soll.The 3 shows in a sectional view from above a section of a further embodiment according to the invention of a battery module 100 , The in the 3 shown embodiment of the battery module 100 is different from that of 2 shown embodiment of a battery module 100 in that as round cells 12 trained battery cells 1 through a larger one Spaced apart from each other, wherein at a distance, in particular the distance between the centers of the circular cross-sectional areas of the round cells 12 should be understood.

Die 4 zeigt in einer Ansicht von oben eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 100.The 4 shows in a view from above an embodiment of a battery module according to the invention 100 ,

Dabei ist zu erkennen, dass die Mehrzahl an Batteriezellen 1 in einer hexagonalen Struktur zueinander angeordnet ist.It can be seen that the majority of battery cells 1 arranged in a hexagonal structure to each other.

Weiterhin sind auch Zellverbinder 6 zu erkennen, welche Batteriezellen 1 elektrisch leitend miteinander verbinden, oder auch welche zu einer Verbindung mit einem weiteren Batteriemodul 1 ausgebildet sein können.Furthermore, cell connectors are also available 6 to recognize which battery cells 1 connect electrically conductive with each other, or even to a connection with another battery module 1 can be trained.

An dieser Stelle sei auch noch an gemerkt, dass es selbstverständlich möglich ist, dass das erste Gehäuseelement 510 an gegenüberliegenden Seiten jeweils ein zweites Gehäuseelement 520 aufweist. Also ist ein solches erstes Gehäuseelement 510 mit zwei gegenüberliegenden zweiten Gehäuseelementen 520 verbunden. Dadurch ist es möglich, einen gestapelten Aufbau beispielsweise in der Längsrichtung 700 des Batteriemoduls 100 auszubilden. Dabei könnte zum Beispiel jeweils ein erstes Gehäuseelement 510 mit nur einem zweiten Gehäuseelement 520 einen Deckel oder einen Boden des Batteriemoduls 100 ausbilden, wobei zwischen diesen ein oder eine Mehrzahl an ersten Gehäuseelementen 510 mit jeweils zwei zweiten Gehäuseelementen 520 angeordnet ist.At this point it should also be noted that it is of course possible that the first housing element 510 on opposite sides in each case a second housing element 520 having. So is such a first housing element 510 with two opposite second housing elements 520 connected. Thereby, it is possible to have a stacked structure, for example, in the longitudinal direction 700 of the battery module 100 train. In this case, for example, in each case a first housing element 510 with only a second housing element 520 a lid or bottom of the battery module 100 form, between which one or a plurality of first housing elements 510 each with two second housing elements 520 is arranged.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10223782 A1 [0002]DE 10223782 A1 [0002]
  • DE 102007052330 A1 [0003]DE 102007052330 A1 [0003]
  • DE 102008031175 A1 [0004]DE 102008031175 A1 [0004]

Claims (12)

Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezellen, welche in einer Batteriezellenaufnahme (200) des Batteriemoduls (100) aufgenommen sind, wobei die Batteriezellenaufnahme (200) ein erstes Aufnahmeelement (300) und ein zweites Aufnahmeelement (400) umfasst, welche jeweils ein in Richtung einer Längsrichtung (600) des Batteriemoduls (100) verlaufendes erstes Gehäuseelement (510) und jeweils ein senkrecht zu dem ersten Gehäuseelement (510) angeordnetes sowie weiterhin mit dem ersten Gehäuseelement (510) verbundenes zweites Gehäuseelement (520) umfassen, wobei das zweite Gehäuseelement (520) des ersten Aufnahmeelements (300) dem zweiten Gehäuseelement (520) des zweiten Aufnahmeelements (400) zugewandt angeordnet ist und die Mehrzahl an Batteriezellen (100) in der Art zwischen dem ersten Aufnahmeelement (300) und dem zweiten Aufnahmeelement (400) angeordnet ist, dass eine jeweilige Längsrichtung (700) der Mehrzahl an Batteriezellen (100) parallel zu den zweiten Gehäuseelementen (520) angeordnet ist, wobei eines der zweiten Gehäuseelemente (520) weiterhin von Temperierfluid (800) durchströmbar ausgebildet ist.Battery module with a plurality of battery cells, in particular lithium-ion battery cells, which are received in a battery cell receptacle (200) of the battery module (100), wherein the battery cell receptacle (200) comprises a first receiving element (300) and a second receiving element (400), which in each case a first housing element (510) running in the direction of a longitudinal direction (600) of the battery module (100) and in each case a second housing element (520) arranged perpendicular to the first housing element (510) and furthermore connected to the first housing element (510) the second housing element (520) of the first receiving element (300) is arranged facing the second housing element (520) of the second receiving element (400), and the plurality of battery cells (100) are arranged in the manner between the first receiving element (300) and the second receiving element (400) a respective longitudinal direction (700) of the plurality of battery cells (100) is arranged parallel to the second housing elements (520), wherein one of the second housing elements (520) is further formed by tempering fluid (800). Batteriemodul nach dem vorhergehenden Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Batteriezellen (1) jeweils als Rundzellen (12) ausgebildet sind, wobei die Batteriezellen (1) jeweils an einem ersten Ende (13) einen ersten elektrischen Spannungsabgriff (14) aufweisen und an einem in der Längsrichtung (700) der jeweiligen Batteriezelle (1) dem ersten Ende (13) gegenüberliegenden zweiten Ende (15) einen zweiten elektrischen Spannungsabgriff (16) aufweisen.Battery module after the previous one Claim 1 , characterized in that the battery cells (1) are each formed as round cells (12), wherein the battery cells (1) each at a first end (13) having a first electrical voltage tap (14) and at one in the longitudinal direction (700) the respective battery cell (1) the first end (13) opposite the second end (15) have a second electrical voltage tap (16). Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eines der zweiten Gehäuseelemente (520) eine Mehrzahl an Gehäusewänden (17) umfasst, welche jeweils zu einer unmittelbaren Kontaktierung einer Batteriezelle (1) ausgebildet sind.Battery module according to one of the preceding Claims 1 or 2 , characterized in that one of the second housing elements (520) comprises a plurality of housing walls (17) which are each designed for direct contacting of a battery cell (1). Batteriemodul nach dem vorhergehenden Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das eine zweite Gehäuseelement (520) drei Gehäusewände (17) umfasst, welche jeweils eine senkrecht zu der Längsrichtung (700) der Batteriezellen (1) angeordnete teilkreisförmige Querschnittsfläche (18) aufweisen und jeweils zu einer unmittelbaren Kontaktierung einer Batteriezelle (1) ausgebildet sind.Battery module after the previous one Claim 3 , characterized in that the one second housing element (520) comprises three housing walls (17) each having a perpendicular to the longitudinal direction (700) of the battery cells (1) arranged part-circular cross-sectional area (18) and each for direct contacting of a battery cell ( 1) are formed. Batteriemodul nach dem vorhergehenden Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl an Batteriezellen (1) in einer hexagonalen Struktur zueinander angeordnet ist.Battery module after the previous one Claim 4 , characterized in that the plurality of battery cells (1) is arranged in a hexagonal structure to each other. Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseelement (520) des ersten Aufnahmeelements (300) und/oder das zweite Gehäuseelement (520) des zweiten Aufnahmeelements (400) jeweils aus Kunststoff ausgebildet sind.Battery module according to one of the preceding Claims 1 to 5 , characterized in that the second housing element (520) of the first receiving element (300) and / or the second housing element (520) of the second receiving element (400) are each formed from plastic. Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseelement (520) des ersten Aufnahmeelements (300) und/oder das zweite Gehäuseelement (520) des zweiten Aufnahmeelements (400) elastisch verformbar ausgebildet sind.Battery module according to one of the preceding Claims 1 to 6 , characterized in that the second housing element (520) of the first receiving element (300) and / or the second housing element (520) of the second receiving element (400) are formed elastically deformable. Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseelement (520) des ersten Aufnahmeelements (300) und/oder das zweite Gehäuseelement (520) des zweiten Aufnahmeelements (400) eine parallel zu der Längsrichtung (700) der Batteriezellen (1) angeordnete Querschnittsfläche (19) aufweisen, wobei sich die Querschnittsfläche (19) in Richtung der Längsrichtung (700) der Batteriezellen (1) verjüngt.Battery module according to one of the preceding Claims 1 to 7 , characterized in that the second housing element (520) of the first receiving element (300) and / or the second housing element (520) of the second receiving element (400) has a cross-sectional area (19) arranged parallel to the longitudinal direction (700) of the battery cells (1). have, wherein the cross-sectional area (19) tapers in the direction of the longitudinal direction (700) of the battery cells (1). Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseelement (520) des ersten Aufnahmeelements (300) und das zweite Gehäuseelement (520) des zweiten Aufnahmeelements (400) miteinander einen mechanischen Kontakt ausbilden, wobei das zweite Gehäuseelement (520) des ersten Aufnahmeelements (300) und das zweite Gehäuseelement (520) des zweiten Aufnahmeelements (300) insbesondere kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind.Battery module according to one of the preceding Claims 1 to 8th characterized in that the second housing member (520) of the first receiving member (300) and the second housing member (520) of the second receiving member (400) form mechanical contact with each other, the second housing member (520) of the first receiving member (300) and the second housing element (520) of the second receiving element (300) are in particular non-positively and / or positively connected with each other. Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Mehrzahl an Batteriezellen (1) weiterhin ein hochviskoses Ausgleichsmaterial angeordnet ist.Battery module according to one of the preceding Claims 1 to 9 , characterized in that between the plurality of battery cells (1) is further arranged a highly viscous compensating material. Batteriezellenaufnahme, insbesondere eines Batteriemoduls (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, ausgebildet zu einer Aufnahme einer Mehrzahl an Batteriezellen (1), wobei die Batteriezellenaufnahme (200) ein erstes Aufnahmeelement (300) und ein zweites Aufnahmeelement (400) umfasst, welche jeweils ein erstes Gehäuseelement (510) und jeweils ein senkrecht zu dem ersten Gehäuseelement (510) angeordnetes sowie weiterhin mit dem ersten Gehäuseelement (510) verbundenes zweites Gehäuseelement (520) umfassen, wobei das zweite Gehäuseelement (520) des ersten Aufnahmeelements (300) dem zweiten Gehäuseelement (520) des zweiten Aufnahmeelements (400) zugewandt anordenbar ist und die Mehrzahl an Batteriezellen (1) in der Art zwischen dem ersten Aufnahmeelement (300) und dem zweiten Aufnahmeelement (400) anordenbar ist, dass eine jeweilige Längsrichtung (700) der Mehrzahl an Batteriezellen (1) parallel zu den zweiten Gehäuseelementen (520) angeordnet ist, wobei eines der zweiten Gehäuseelemente (520) weiterhin von Temperierfluid (800) durchströmbar ausgebildet ist.Battery cell receptacle, in particular a battery module (100) according to one of Claims 1 to 10 formed to receive a plurality of battery cells (1), wherein the battery cell receptacle (200) comprises a first receiving element (300) and a second receiving element (400), each having a first housing element (510) and one perpendicular to the first housing element (510) arranged as well as continue with the first The second housing element (520) of the first receiving element (300) facing the second housing element (520) of the second receiving element (400) can be arranged and the plurality of battery cells (1) in the A type between the first receiving element (300) and the second receiving element (400) can be arranged such that a respective longitudinal direction (700) of the plurality of battery cells (1) is arranged parallel to the second housing elements (520), one of the second housing elements (520 ) is further formed by tempering fluid (800) can be flowed through. Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei in einem ersten Verfahrensschritt eine Batteriezellenaufnahme (200) gemäß Anspruch 11 bereitgestellt wird, und in einem zweiten Verfahrensschritt die Mehrzahl an Batteriezellen (1) in der Art in dem ersten Aufnahmeelement (300) aufgenommen wird, dass eine jeweilige Längsrichtung (700) der Mehrzahl an Batteriezellen (1) parallel zu dem zweiten Gehäuseelement (520) angeordnet ist, und in einem dritten Verfahrensschritt das zweite Aufnahmeelement (400) in der Art angeordnet wird, dass das zweite Gehäuseelement (520) des ersten Aufnahmeelements (300) dem zweiten Gehäuseelement (520) des zweiten Aufnahmeelements (400) zugewandt angeordnet wird und dass das erste Aufnahmeelement (300) und das zweite Aufnahmeelement (400) die Mehrzahl an Batteriezellen (1) gemeinsam aufnehmen.Method for producing a battery module, in particular according to one of Claims 1 to 10 , wherein in a first method step, a battery cell receptacle (200) according to Claim 11 and in a second method step, the plurality of battery cells (1) is received in the first receiving element (300) such that a respective longitudinal direction (700) of the plurality of battery cells (1) is parallel to the second housing element (520). is arranged, and in a third method step, the second receiving element (400) is arranged in such a way that the second housing member (520) of the first receiving element (300) to the second housing member (520) of the second receiving element (400) facing arranged and the first receiving element (300) and the second receiving element (400) receive the plurality of battery cells (1) together.
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