DE102018213828A1 - Battery module and use of such a battery module - Google Patents

Battery module and use of such a battery module Download PDF

Info

Publication number
DE102018213828A1
DE102018213828A1 DE102018213828.1A DE102018213828A DE102018213828A1 DE 102018213828 A1 DE102018213828 A1 DE 102018213828A1 DE 102018213828 A DE102018213828 A DE 102018213828A DE 102018213828 A1 DE102018213828 A1 DE 102018213828A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bipolar plate
battery
battery module
battery cells
voltage tap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102018213828.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Arpad Imre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102018213828.1A priority Critical patent/DE102018213828A1/en
Publication of DE102018213828A1 publication Critical patent/DE102018213828A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/512—Connection only in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/659—Means for temperature control structurally associated with the cells by heat storage or buffering, e.g. heat capacity or liquid-solid phase changes or transition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/51—Connection only in series
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriemodul aufweisend eine Mehrzahl an Batteriezellen (2), insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezellen (20), welche jeweils einen ersten Spannungsabgriff (31) und einen zweiten Spannungsabgriff (32) aufweisen, und eine Bipolarplatte (4), wobei der erste Spannungsabgriff (31) einer ersten Batteriezelle (21) elektrisch leitend in der Art mit einer ersten Hälfte (41) der Bipolarplatte (4) verbunden ist und der zweite Spannungsabgriff (32) einer zweiten Batteriezelle (22) elektrisch leitend in der Art mit einer der zweiten Hälfte (42) der Bipolarplatte (4) verbunden ist, dass die erste Batteriezelle (21) und die zweite Batteriezelle (22) elektrisch seriell miteinander verbunden sind, wobei die erste Hälfte (41) der Bipolarplatte (4) und die zweite Hälfte (42) der Bipolarplatte (4) elektrisch leitend miteinander verbunden sind.The invention relates to a battery module comprising a plurality of battery cells (2), in particular lithium-ion battery cells (20), each having a first voltage tap (31) and a second voltage tap (32), and a bipolar plate (4), the first voltage tap (31) of a first battery cell (21) is electrically conductively connected to a first half (41) of the bipolar plate (4) and the second voltage tap (32) of a second battery cell (22) is electrically conductively connected to a the second half (42) of the bipolar plate (4) is connected such that the first battery cell (21) and the second battery cell (22) are electrically connected to one another in series, the first half (41) of the bipolar plate (4) and the second half (42) of the bipolar plate (4) are connected to one another in an electrically conductive manner.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Batteriemodul nach Gattung des unabhängigen Anspruchs.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch die Verwendung eines solchen Batteriemoduls.The invention is based on a battery module according to the type of the independent claim.
The present invention also relates to the use of such a battery module.

Rein elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge (EV) oder auch hybride elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge (HEV) sowie Plug-In-Hybride elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge (PHEV) nutzen Hochenergie- oder Hochleistungsbatterien als Antriebsbatterien.
Solche Batterien weisen üblicherweise eine Mehrzahl an einzelnen Batteriezellen auf, welche elektrisch seriell und/oder parallel zu einem oder auch mehreren Batteriemodulen verschaltet sind.Purely electrically driven motor vehicles (EV) or hybrid electrically driven motor vehicles (HEV) and plug-in hybrids electrically driven motor vehicles (PHEV) use high-energy or high-performance batteries as drive batteries.
Such batteries usually have a plurality of individual battery cells which are electrically connected in series and / or in parallel to one or more battery modules.

Um zuverlässig Leistung über deren Lebensdauer bereitstellen zu können, sollten die einzelnen Batteriezellen in einem gewissen Temperaturbereich betrieben werden.
Dazu ist es insbesondere nötig, die Batteriezellen während des Betriebes zu temperieren. Beispielsweise können die Batteriezellen dabei mittels einer Luftströmung gekühlt werden oder auch mittels einer Flüssigkeit gekühlt werden. Des Weiteren ist es auch möglich, die Batteriezellen mittels einem auch als Kältemittel bezeichneten Phasenwechselmaterial zu temperieren, wobei solche Materialien die Verdampfungsenthalpie bei einer nahezu konstanten Verdampfungstemperatur für eine Temperierung nutzen.In order to be able to provide reliable performance over their lifespan, the individual battery cells should be operated in a certain temperature range.
For this purpose, it is particularly necessary to temper the battery cells during operation. For example, the battery cells can be cooled by means of an air flow or can also be cooled by means of a liquid. Furthermore, it is also possible to temper the battery cells by means of a phase change material, also referred to as a refrigerant, such materials using the enthalpy of evaporation for temperature control at an almost constant evaporation temperature.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ein Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs bietet den Vorteil, dass eine zuverlässige, elektrisch leitende Verbindung der Mehrzahl an Batteriezellen des Batteriemoduls ausgebildet werden kann.
Insbesondere kann dabei eine zuverlässige, elektrisch serielle Verschaltung der Mehrzahl an Batteriezellen des Batteriemoduls ausgebildet werden.A battery module with a plurality of battery cells with the features of the independent claim offers the advantage that a reliable, electrically conductive connection of the plurality of battery cells of the battery module can be formed.
In particular, a reliable, electrically serial connection of the plurality of battery cells of the battery module can be formed.

Erfindungsgemäß wird dazu ein Batteriemodul zur Verfügung gestellt, welches eine Mehrzahl an Batteriezellen aufweist.
Die Mehrzahl an Batteriezellen ist dabei insbesondere als Lithium-Ionen-Batteriezellen ausgebildet.
Die Mehrzahl an Batteriezellen weist dabei jeweils einen ersten Spannungsabgriff und einen zweiten Spannungsabgriff auf.
Weiterhin weist das Batteriemodul eine Bipolarplatte auf.
Dabei ist der erste Spannungsabgriff einer ersten Batteriezelle elektrisch in der Art mit einer ersten Hälfte der Bipolarplatte verbunden und ist der zweite Spannungsabgriff einer zweiten Batteriezelle elektrisch leitend in der Art mit einer zweiten Hälfte der Bipolarplatte verbunden, dass die erste Batteriezelle und die zweite Batteriezelle elektrisch seriell miteinander verbunden sind.
Dabei sind die erste Hälfte der Bipolarplatte und die zweite Hälfte der Bipolarplatte elektrisch leitend miteinander verbunden.According to the invention, a battery module is provided for this purpose, which has a plurality of battery cells.
The majority of battery cells are designed in particular as lithium-ion battery cells.
The plurality of battery cells each have a first voltage tap and a second voltage tap.
The battery module also has a bipolar plate.
The first voltage tap of a first battery cell is electrically connected to a first half of the bipolar plate and the second voltage tap of a second battery cell is electrically conductively connected to a second half of the bipolar plate in such a way that the first battery cell and the second battery cell are electrically connected in series are interconnected.
The first half of the bipolar plate and the second half of the bipolar plate are connected to one another in an electrically conductive manner.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.The measures listed in the dependent claims allow advantageous developments and improvements of the device specified in the independent claim.

An dieser Stelle sei hierzu noch angemerkt, dass die Bipolarplatte beispielsweise elektrisch leitend mit dem als negativem Spannungsabgriff ausgebildeten ersten Spannungsabgriff der ersten Batteriezelle und dem als positivem Spannungsabgriff ausgebildeten zweiten Spannungsabgriff der zweiten Batteriezelle verbunden ist.At this point, it should also be noted that the bipolar plate is, for example, electrically conductively connected to the first voltage tap of the first battery cell, which is designed as a negative voltage tap, and to the second voltage tap of the second battery cell, which is designed as a positive voltage tap.

Insbesondere ist die Bipolarplatte dabei räumlich zwischen dem ersten Spannungsabgriff der ersten Batteriezelle und dem zweiten Spannungsabgriff der zweiten Batteriezelle angeordnet.
Die Bipolarplatte kann dabei einen niederohmigen, elektrischen Kontakt zwischen dem beispielsweise als negativen Spannungsabgriff ausgebildeten ersten Spannungsabgriff der ersten Batteriezelle und dem beispielsweise als positiven Spannungsabgriff ausgebildeten zweiten Spannungsabgriff der zweiten Batteriezelle ausbilden.In particular, the bipolar plate is arranged spatially between the first voltage tap of the first battery cell and the second voltage tap of the second battery cell.
The bipolar plate can form a low-resistance electrical contact between the first voltage tap of the first battery cell, which is designed as a negative voltage tap, for example, and the second voltage tap of the second battery cell, which is designed as a positive voltage tap, for example.

Von Vorteil ist es dabei weiterhin, wenn der erste Spannungsabgriff der ersten Batteriezelle weiterhin unmittelbar thermisch leitend mit der ersten Hälfte der Bipolarplatte verbunden ist.
Dadurch ist es möglich, dass Wärme von der ersten Batteriezelle unmittelbar an die erste Hälfte der Bipolarplatte übertragen werden kann, und somit insbesondere auch von der ersten Batteriezelle abgeführt werden kann.It is also advantageous if the first voltage tap of the first battery cell is still directly thermally conductively connected to the first half of the bipolar plate.
This makes it possible for heat to be transferred directly from the first battery cell to the first half of the bipolar plate, and thus in particular to be dissipated from the first battery cell.

Des Weiteren ist es dabei bevorzugt, wenn die Bipolarplatte ein Kühlelement umfasst.
Dadurch ist es besonders bevorzugt möglich, Wärme von der ersten Batteriezelle abzuführen und diese somit zu kühlen und dadurch in einem bevorzugten Temperaturbereich zu betreiben.
Insgesamt kann somit ein Batteriemodul zur Verfügung gestellt werden, welches zuverlässig gekühlt werden kann, um die Batteriezellen optimal zu konditionieren. Dabei ist es möglich, mittels einer ein Kühlelement umfassenden Bipolarplatte, welche bevorzugt zwischen den seriell miteinander verschalteten Batteriezellen angeordnet ist, Wärme von den Batteriezellen abzuführen.Furthermore, it is preferred if the bipolar plate comprises a cooling element.
As a result, it is particularly preferably possible to remove heat from the first battery cell and thus to cool it and thereby operate it in a preferred temperature range.
Overall, a battery module can thus be made available that can be reliably cooled in order to optimally condition the battery cells. It is possible to remove heat from the battery cells by means of a bipolar plate comprising a cooling element, which is preferably arranged between the battery cells connected in series.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst das Kühlelement dabei einen mit Temperierfluid durchströmbaren Strömungsraum.
Dadurch ist es möglich, eine einfache, zuverlässige Ausbildung des Kühlelements zur Verfügung zu stellen.
An dieser Stelle sei hierzu noch bemerkt, dass das Temperierfluid dabei sowohl als Temperiergas als auch als Temperierflüssigkeit ausgebildet werden kann, so dass der Strömungsraum sowohl mit Temperiergas als auch mit Temperierflüssigkeit durchströmbar ausgebildet ist. According to one aspect of the invention, the cooling element comprises a flow space through which temperature control fluid can flow.
This makes it possible to provide a simple, reliable design of the cooling element.
At this point it should also be noted that the temperature control fluid can be designed both as temperature control gas and as temperature control liquid, so that the flow space can be designed so that both temperature control gas and temperature control liquid can flow through it.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst das Kühlelement dabei ein Phasenwechselmateri al.
Auch dadurch ist es möglich, eine einfache, zuverlässige Ausbildung des Kühlelements zur Verfügung zu stellen.
Phasenwechselmaterialen weisen dabei die bevorzugte Eigenschaft auf, bei einem Phasenübergang von einem ersten Aggregatszustand, beispielsweise einem festen Aggregatszustand, in einen zweiten Aggregatszustand, beispielsweise einen flüssigen Aggregatszustand, bei einer konstanten Temperatur vergleichbar große Mengen an Energie aufnehmen zu können, wodurch die Batteriezellen zuverlässig über eine Wärmeabgabe an das Phasenwechselmaterial temperiert werden können.According to another aspect of the invention, the cooling element comprises a phase change material.
This also makes it possible to provide a simple, reliable design of the cooling element.
Phase change materials have the preferred property of being able to absorb comparatively large amounts of energy at a constant temperature during a phase transition from a first aggregate state, for example a solid aggregate state, to a second aggregate state, for example a liquid aggregate state, as a result of which the battery cells can be reliably operated via a Heat transfer to the phase change material can be tempered.

Es ist zweckmäßig, wenn das Batteriemodul eine Mehrzahl an ersten Batteriezellen aufweist und eine Mehrzahl an zweiten Batteriezellen aufweist. Dabei sind die ersten Spannungsabgriffe der ersten Batteriezellen jeweils in der Art elektrisch leitend mit der ersten Hälfte der Bipolarplatte verbunden, dass die ersten Batteriezellen elektrisch parallel miteinander verschaltet sind.
Dabei sind die zweiten Spannungsabgriffe der zweiten Batteriezellen jeweils in der Art elektrisch leitend mit der zweiten Hälfte der Bipolarplatte verbunden, dass die zweiten Batteriezellen elektrisch parallel miteinander verschaltet sind.
Dies hat den Vorteil, dass die Bipolarplatte einen niederohmigen, elektrischen Kontakt zwischen den parallel geschalteten jeweils als negative Spannungsabgriffe ausgebildeten ersten Spannungsabgriffen der ersten Batteriezellen und den parallel geschalteten jeweils als positive Spannungsabgriffe ausgebildeten zweiten Spannungsabgriffen der zweiten Batteriezellen ausbilden kann.It is expedient if the battery module has a plurality of first battery cells and a plurality of second battery cells. The first voltage taps of the first battery cells are each electrically conductively connected to the first half of the bipolar plate in such a way that the first battery cells are electrically connected to one another in parallel.
The second voltage taps of the second battery cells are each electrically conductively connected to the second half of the bipolar plate in such a way that the second battery cells are electrically connected to one another in parallel.
This has the advantage that the bipolar plate can form a low-resistance electrical contact between the first voltage taps of the first battery cells connected in parallel, each designed as negative voltage taps, and the second voltage taps of the second battery cells connected in parallel, each designed as positive voltage taps.

Vorteilhafterweise ist die Mehrzahl an Batteriezellen dabei jeweils als Rundzellen ausgebildet.
Beispielsweise können die Batteriezellen dabei als sogenannte 18650-, 20700- oder 2170-Batteriezellen ausgebildet sein.
Weiterhin ist es auch vorteilhaft, wenn die Mehrzahl an Batteriezellen dabei jeweils als prismatische Batteriezellen ausgebildet ist.Advantageously, the plurality of battery cells are each designed as round cells.
For example, the battery cells can be designed as so-called 18650, 20700 or 2170 battery cells.
Furthermore, it is also advantageous if the plurality of battery cells are each designed as prismatic battery cells.

Es ist zweckmäßig, wenn die Batteriezellen jeweils ein Gehäuse umfassen, welches den ersten Spannungsabgriff der jeweiligen Batteriezelle ausbildet. Dabei ist das Gehäuse einer der Batteriezellen stoffschlüssig, wie beispielsweise geschweißt, elektrisch leitend und thermisch leitend mit der ersten Hälfte der Bipolarplatte verbunden.
Dadurch ist es möglich eine zuverlässige und einfache Ausbildung des Batteriemoduls zur Verfügung zu stellen.
Insbesondere ist es durch eine stoffschlüssige Verbindung möglich, einen zuverlässigen thermischen, mechanischen und elektrischen Kontakt zwischen der ersten Hälfte der Bipolarplatte und dem als Gehäuse ausgebildeten ersten Spannungsabgriff auszubilden.It is expedient if the battery cells each comprise a housing which forms the first voltage tap of the respective battery cell. The housing of one of the battery cells is integrally connected, such as welded, electrically conductive and thermally conductive, to the first half of the bipolar plate.
This makes it possible to provide a reliable and simple design of the battery module.
In particular, a cohesive connection makes it possible to form a reliable thermal, mechanical and electrical contact between the first half of the bipolar plate and the first voltage tap formed as a housing.

Des Weiteren ist es auch zweckmäßig, wenn der zweite Spannungsabgriff mittels einer Bondverbindung elektrisch leitend mit der zweiten Hälfte der Bipolarplatte verbunden ist.Furthermore, it is also expedient if the second voltage tap is electrically conductively connected to the second half of the bipolar plate by means of a bond connection.

Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung umfasst das Batteriemodul weiterhin ein Trägerelement, welches zumindest teilweise zwischen der zweiten Hälfte der Bipolarplatte und der zweiten Batteriezelle angeordnet ist.
Das Trägerelement ist dabei aus einem elektrisch nichtleitenden sowie thermisch leitenden Material ausgebildet.
Somit kann mittels des zusätzlich angeordneten Trägerelements die Bipolarplatte innerhalb des Batteriemoduls befestigt werden. Insbesondere ist es dadurch möglich, eine thermisch leitende Verbindung zwischen der zweiten Hälfte der Bipolarplatte und der zweiten Batteriezelle auszubilden.According to an advantageous aspect of the invention, the battery module further comprises a carrier element which is at least partially arranged between the second half of the bipolar plate and the second battery cell.
The carrier element is made of an electrically non-conductive and thermally conductive material.
The bipolar plate can thus be fastened within the battery module by means of the additionally arranged support element. In particular, this makes it possible to form a thermally conductive connection between the second half of the bipolar plate and the second battery cell.

Bevorzugt ist das Trägerelement dabei aus einem polymeren Werkstoff oder einem keramischen Werkstoff ausgebildet.The carrier element is preferably formed from a polymeric material or a ceramic material.

Des Weiteren ist es möglich, dass das Trägerelement einen Entgasungskanal aufweist.Furthermore, it is possible for the carrier element to have a degassing channel.

Es ist zweckmäßig, wenn die erste Hälfte der Bipolarplatte und die zweite Hälfte der Bipolarplatte stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind, so dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten Hälfte der Bipolarplatte und der zweiten Hälfte der Bipolarplatte zuverlässig ausgebildet werden kann.It is expedient if the first half of the bipolar plate and the second half of the bipolar plate are connected to one another in a cohesive and / or non-positive manner, so that an electrically conductive connection between the first half of the bipolar plate and the second half of the bipolar plate can be reliably formed.

Ferner ist es auch zweckmäßig, wenn die Bipolarplatte aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet ist, so dass eine zuverlässige elektrische Leitfähigkeit ausgebildet werden kann.Furthermore, it is also expedient if the bipolar plate is made of a metallic material, so that a reliable electrical conductivity can be formed.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines eben beschriebenen, erfindungsgemäßen Batteriemoduls in einem Kraftfahrzeug oder in einem stationären Energiespeicher.The invention also relates to the use of a just described invention Battery module in a motor vehicle or in a stationary energy store.

Insgesamt sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass Bipolarplatten allgemein aus der Brennstoffzellentechnologie bekannt sind und beispielsweise auch als Elektrodenplatten bezeichnet werden. Üblicherweise sind Bipolarplatte aus Metall oder Kohlenstoff ausgebildet.Overall, it should be noted at this point that bipolar plates are generally known from fuel cell technology and are also referred to as electrode plates, for example. Bipolar plates are usually made of metal or carbon.

Figurenlistelist of figures

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

Es zeigen

  • 1 in einer Explosionsdarstellung einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls,
  • 2 in einer Explosionsdarstellung ein erfindungsgemäßes Batteriemodul,
  • 3 Ausführungsformen einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen einem ersten Spannungsabgriff und einer ersten Hälfte der Bipolarplatte und
  • 4 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls mit einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Trägerelements.
Show it
  • 1 an exploded view of a section of a battery module according to the invention,
  • 2 an exploded view of a battery module according to the invention,
  • 3 Embodiments of a cohesive connection between a first voltage tap and a first half of the bipolar plate and
  • 4 a section of a battery module according to the invention with an embodiment of a carrier element according to the invention.

Die 1 zeigt in einer Explosionsdarstellung einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 1.The 1 shows an exploded view of a section of a battery module according to the invention 1 ,

Das Batteriemodul 1 weist eine Mehrzahl an Batteriezellen 2 auf, welche insbesondere als Lithium-Ionen-Batteriezellen 20 ausgebildet sind.
Gemäß 1 ist die Mehrzahl an Batteriezellen 2 dabei jeweils als Rundzellen 2000 ausgebildet.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, dass die Mehrzahl an Batteriezellen 2 jeweils als prismatische Batteriezellen ausgebildet ist, was in der 1 jedoch nicht zu erkennen ist.The battery module 1 has a plurality of battery cells 2 on which, in particular, as lithium-ion battery cells 20 are trained.
According to 1 is the majority of battery cells 2 each as a round cell 2000 educated.
Of course, it is also possible for the plurality of battery cells 2 is designed as a prismatic battery cell, which in the 1 but is not recognizable.

Die Batteriezellen 2 weisen jeweils einen ersten Spannungsabgriff 31 und einen zweiten Spannungsabgriff 32 auf.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 umfassen die Batteriezellen 2 dabei jeweils ein Gehäuse 200, welches den ersten Spannungsabgriff 31 ausbildet.The battery cells 2 each have a first voltage tap 31 and a second voltage tap 32 on.
According to the embodiment of the 1 include the battery cells 2 one housing each 200 which is the first voltage tap 31 formed.

Insbesondere ist dazu der zweite Spannungsabgriff 32, welcher, beispielsweise wie aus der 1 zu erkennen ist, an einer Oberseite der jeweiligen Batteriezelle 2 angeordnet sein kann, elektrisch von dem Gehäuse 200 isoliert.In particular, this is the second voltage tap 32 , which, for example as from the 1 can be seen on an upper side of the respective battery cell 2 can be arranged electrically from the housing 200 isolated.

Weiterhin weist das Batteriemodul 1 eine Bipolarplatte 4 auf.
In der 1 sind dabei zwei Bipolarplatten 4 zumindest teilweise gezeigt.
Die Bipolarplatte 4 weist dabei eine erste Hälfte 41 der Bipolarplatte 4 und eine zweite Hälfte 42 der Bipolarplatte 4 auf.
In der 1 ist dabei eine erste Hälfte 41 einer ersten Bipolarplatte 410 und eine zweite Hälfte 42 einer zweiten Bipolarplatte 420 zu erkennen.
An dieser Stelle sei schon einmal angemerkt, was im Zusammenhang mit der 2 noch genauer zu erkennen ist, dass die erste Hälfte 41 und die zweite Hälfte 42 einer Bipolarplatte 4 elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Bevorzugt sind die erste Hälfte 41 der Bipolarplatte 4 und die zweite Hälfte 42 der Bipolarplatte 4 dabei stoffschlüssig oder kraftschlüssig miteinander verbunden.
Bevorzugt ist die Bipolarplatte 4 dabei aus einem metallischen Werkstoff, wie beispielsweise Aluminium, ausgebildet.Furthermore, the battery module 1 a bipolar plate 4 on.
In the 1 are two bipolar plates 4 shown at least in part.
The bipolar plate 4 shows a first half 41 the bipolar plate 4 and a second half 42 the bipolar plate 4 on.
In the 1 is a first half 41 a first bipolar plate 410 and a second half 42 a second bipolar plate 420 to recognize.
At this point it should be noted what is connected with the 2 it can be seen more precisely that the first half 41 and the second half 42 a bipolar plate 4 are electrically connected together. The first half is preferred 41 the bipolar plate 4 and the second half 42 the bipolar plate 4 thereby integrally or non-positively connected.
The bipolar plate is preferred 4 thereby made of a metallic material, such as aluminum.

Der erste Spannungsabgriff 31 einer ersten Batteriezelle 21 ist dabei elektrisch leitend mit der ersten Hälfte 41 der Bipolarplatte 4 verbunden.
Bevorzugt ist dabei gemäß 1 der erste Spannungsabgriff 31 als ein Gehäuse 200 der jeweiligen Batteriezelle 2 ausgebildet.
Weiterhin ist das Gehäuse 200 stoffschlüssig, wie besonders bevorzugt geschweißt, elektrisch leitend und thermisch leitend mit der ersten Hälfte 41 der Bipolarplatte 4 verbunden.
Dadurch ist der erste Spannungsabgriff 31 der ersten Batteriezelle 21 weiterhin unmittelbar thermisch leitend mit der ersten Hälfte 41 der Bipolarplatte 4 verbunden. Dadurch ist es möglich, zuverlässig Wärme von der ersten Batteriezelle 21 an die erste Hälfte 41 der Bipolarplatte 4 zu übertragen.
Des Weiteren zeigt die 1 auch, dass das Batteriemodul 1 eine Mehrzahl an ersten Batteriezellen 21 aufweist.
Dabei sind die ersten Spannungsabgriffe 31 der ersten Batteriezellen 21 jeweils in der Art elektrisch leitend mit der ersten Hälfte 41 der Bipolarplatte 4 verbunden, so dass die ersten Batteriezellen 21 elektrisch parallel miteinander verschaltet sind.The first voltage tap 31 a first battery cell 21 is electrically conductive with the first half 41 the bipolar plate 4 connected.
According to is preferred 1 the first voltage tap 31 as a housing 200 the respective battery cell 2 educated.
Furthermore, the housing 200 cohesively, as particularly preferably welded, electrically conductive and thermally conductive with the first half 41 the bipolar plate 4 connected.
This is the first voltage tap 31 the first battery cell 21 still directly thermally conductive with the first half 41 the bipolar plate 4 connected. This makes it possible to reliably get heat from the first battery cell 21 to the first half 41 the bipolar plate 4 transferred to.
Furthermore, the 1 also that the battery module 1 a plurality of first battery cells 21 having.
Here are the first voltage taps 31 the first battery cells 21 each electrically conductive with the first half 41 the bipolar plate 4 connected so that the first battery cells 21 are electrically connected in parallel.

Der zweite Spannungsabgriff 32 einer zweiten Batteriezelle 22 ist dabei elektrisch leitend mit der zweiten Hälfte 42 der Bipolarplatte 4 verbunden.
Der zweite Spannungsabgriff 32 kann dabei beispielsweise, wie in der 1 zu erkennen ist, mittels einer Bondverbindung 5 elektrisch leitend mit der zweiten Hälfte 42 der Bipolarplatte 4 verbunden sein.
Dabei sind die zweiten Spannungsabgriffe 32 der zweiten Batteriezellen 22 jeweils in der Art elektrisch leitend mit der zweiten Hälfte 42 der Bipolarplatte 4 verbunden, so dass die zweiten Batteriezellen 22 elektrisch parallel miteinander verschaltet sind.The second voltage tap 32 a second battery cell 22 is electrically conductive with the second half 42 the bipolar plate 4 connected.
The second voltage tap 32 can, for example, as in the 1 can be seen by means of a bond connection 5 electrically conductive with the second half 42 the bipolar plate 4 be connected.
Here are the second voltage taps 32 the second battery cells 22 each electrically conductive with the second half 42 the bipolar plate 4 connected so that the second battery cells 22 are electrically connected in parallel.

An dieser Stelle sei hierzu angemerkt, dass in der 1 die erste Batteriezelle 21 und die zweite Batteriezelle 22 von der jeweils selben Batteriezelle 2 ausgebildet werden, da diese Batteriezelle 2 die erste Batteriezelle 21 der unteren, ersten Bipolarplatte 410 ist und die zweite Batteriezelle 22 der oberen, zweiten Bipolarplatte 420 ist.
Die elektrisch leitenden Verbindungen sind dabei in der Art ausgebildet, dass erste Batteriezellen 21 und zweite Batteriezellen 22 elektrisch seriell miteinander verbunden sind. At this point it should be noted that in the 1 the first battery cell 21 and the second battery cell 22 from the same battery cell 2 be trained as this battery cell 2 the first battery cell 21 the lower, first bipolar plate 410 is and the second battery cell 22 the upper, second bipolar plate 420 is.
The electrically conductive connections are designed in such a way that first battery cells 21 and second battery cells 22 are electrically connected together in series.

In der 1 ist dabei bereits angedeutet, dass die Bipolarplatte 4 weiterhin ein Kühlelement 6 umfasst.
Beispielsweise kann das Kühlelement 6 gemäß 1 dabei als ein mit Temperierfluid durchströmbarer Strömungsraum 7 ausgebildet sein. An dieser Stelle sei auch noch angemerkt, dass das Kühlelement 6 weiterhin auch ein Phasenwechselmaterial umfassen kann.In the 1 it is already indicated that the bipolar plate 4 still a cooling element 6 includes.
For example, the cooling element 6 according to 1 thereby as a flow space through which temperature fluid can flow 7 be trained. At this point it should also be noted that the cooling element 6 can also include a phase change material.

Weiterhin zeigt die 1 auch, dass das Batteriemodul 1 ein Trägerelement 8 umfassen kann. Das Trägerelement 8 ist dabei zumindest teilweise zwischen der zweiten Hälfte 42 der Bipolarplatte 4 und der zweiten Batteriezelle 22 angeordnet.
Das Trägerelement 8 ist dabei aus einem elektrisch nichtleitenden sowie thermisch leitenden Material ausgebildet.Furthermore shows the 1 also that the battery module 1 a support element 8th may include. The support element 8th is at least partially between the second half 42 the bipolar plate 4 and the second battery cell 22 arranged.
The support element 8th is formed from an electrically non-conductive and thermally conductive material.

Dadurch ist es möglich, dass das Trägerelement 8 eine elektrische Isolation zwischen der zweiten Hälfte 42 der Bipolarplatte 4 und den Batteriezellen 2, insbesondere deren Gehäuse 200 ausbildet. An dieser Stelle sei angemerkt, dass mittels der Bondverbindung 5 aber eine definierte elektrisch leitende Verbindung zwischen dem zweiten Spannungsabgriff 32 der zweiten Batteriezelle 22 und der zweiten Hälfte 42 der Bipolarplatte 4 ausgebildet ist. Aufgrund der Ausbildung aus einem wärmeleitfähigen Material kann aber dennoch Wärme von der zweiten Batteriezelle 22 auf die zweiten Hälfte 42 der Bipolarplatte 4 übertragen werden.This makes it possible for the carrier element 8th electrical insulation between the second half 42 the bipolar plate 4 and the battery cells 2 , especially their housing 200 formed. At this point it should be noted that by means of the bond connection 5 but a defined electrically conductive connection between the second voltage tap 32 the second battery cell 22 and the second half 42 the bipolar plate 4 is trained. However, due to the formation of a thermally conductive material, heat can still be emitted from the second battery cell 22 on the second half 42 the bipolar plate 4 be transmitted.

Bevorzugt ist das Trägerelement 8 dabei beispielsweise aus einem polymeren Werkstoff oder aus einem keramischen Werkstoff ausgebildet.The carrier element is preferred 8th formed, for example, from a polymeric material or from a ceramic material.

Des Weiteren kann das Trägerelement 8 auch einen Entgasungskanal umfassen, welcher in der 1 allerdings nicht gezeigt ist. Der in dem Trägerelement 8 integrierte Entgasungskanal kann dazu dienen, aus den Batteriezellen 2 entweichendes Gas an eine Umgebung des Batteriemoduls 1 abzuführen.Furthermore, the carrier element 8th also include a degassing channel, which in the 1 however, is not shown. The one in the carrier element 8th Integrated degassing channel can serve from the battery cells 2 escaping gas to an environment of the battery module 1 dissipate.

Die 2 zeigt in einer Explosionsdarstellung ein erfindungsgemäßes Batteriemodul 1.
Das Batteriemodul 1 gemäß 2 beinhaltet auch den in der 1 beschriebenen Ausschnitt des Batteriemoduls 1.The 2 shows an exploded view of a battery module according to the invention 1 ,
The battery module 1 according to 2 also includes the one in the 1 described section of the battery module 1 ,

Somit weist das Batteriemodul 1 eine Mehrzahl an Batteriezellen 2 auf und eine Mehrzahl an Bipolarplatten 4. Die Bipolarplatte 4 weisen dabei jeweils eine erste Hälfte 41 und eine zweite Hälfte 42 auf. Dabei sind die ersten Hälften 41 und die zweiten Hälften 42 einer Bipolarplatte 4 jeweils elektrisch leitend miteinander verbunden.Thus, the battery module 1 a plurality of battery cells 2 on and a plurality of bipolar plates 4 , The bipolar plate 4 each have a first half 41 and a second half 42 on. Here are the first halves 41 and the second halves 42 a bipolar plate 4 each electrically connected to each other.

Wie bereits im Zusammenhang mit der 1 beschrieben ist der erste Spannungsabgriff 31 einer ersten Batteriezelle 21 elektrisch leitend in der Art mit der ersten Hälfte 41 einer Bipolarplatte 4 verbunden und ist der zweite Spannungsabgriff 32 einer zweiten Batteriezelle 22 elektrisch leitend in der Art mit der zweiten Hälfte 42 der Bipolarplatte 4 verbunden, dass die erste Batteriezelle 21 und die zweite Batteriezelle 22 elektrisch seriell miteinander verbunden sind.As already in connection with the 1 the first voltage tap is described 31 a first battery cell 21 electrically conductive in style with the first half 41 a bipolar plate 4 connected and is the second voltage tap 32 a second battery cell 22 electrically conductive in the way with the second half 42 the bipolar plate 4 connected that the first battery cell 21 and the second battery cell 22 are electrically connected together in series.

Aus der 2 ist dabei auch zu erkennen, dass die ersten Batteriezellen 41 und die zweiten Batteriezellen 22 jeweils übereinander angeordnet sind.From the 2 it can also be seen that the first battery cells 41 and the second battery cells 22 are arranged one above the other.

An dieser Stelle sei noch einmal darauf hingewiesen, dass 1 einen Ausschnitt des Batteriemoduls 1 gemäß 2 darstellt und alle im Zusammenhang mit 1 erläuterten Ausführungen auch für 2 weiterhin gelten.At this point it should be pointed out again that 1 a section of the battery module 1 according to 2 represents and all related to 1 explained explanations also for 2 continue to apply.

Weiterhin ist aus der 2 zu erkennen, dass das Batteriemodul 1 mittels Spannstäben 9 befestigt werden kann.
Weiterhin kann das Batteriemodul 1 auch noch Leitungen 10 umfassen, welche zu einer Zufuhr bzw. Abfuhr von Temperierfluid dienen.Furthermore, from the 2 to recognize that the battery module 1 by means of tie rods 9 can be attached.
Furthermore, the battery module 1 also cables 10 comprise, which serve to supply or discharge temperature control fluid.

Die 3 zeigt mögliche Ausführungsformen einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen einem ersten Spannungsabgriff 31 und einer ersten Hälfte 41 der Bipolarplatte 4.
Insbesondere sei an dieser Stelle angemerkt, dass das Gehäuse 200 der jeweiligen Batteriezelle als der erste Spannungsabgriff 31 ausgebildet ist.The 3 shows possible embodiments of a material connection between a first voltage tap 31 and a first half 41 the bipolar plate 4 ,
In particular, it should be noted at this point that the housing 200 the respective battery cell as the first voltage tap 31 is trained.

Dabei zeigt die 3 insgesamt drei mögliche Ausbildungen der stoffschlüssigen Verbindung, wobei in der oberen Darstellung jeweils eine Seitenansicht gezeigt ist und in der jeweiligen darunterliegenden Darstellung eine Ansicht von unten gezeigt ist.The shows 3 A total of three possible configurations of the integral connection, a side view being shown in the upper illustration and a bottom view being shown in the respective illustration below.

In der linken Darstellung der 3, weist die erste Hälfte 41 der Bipolarplatte 4 eine Öffnung 11 auf, welche von der ersten Batteriezelle 31 bedeckt ist.
Dabei ist das Gehäuse 200 der ersten Batteriezelle 31 die Öffnung 11 umlaufend geschweißt mit der ersten Hälfte 41 der Bipolarplatte verbunden.In the left representation of the 3 , points out the first half 41 the bipolar plate 4 an opening 11 on which of the first battery cell 31 is covered.
Here is the case 200 the first battery cell 31 the opening 11 welded all round with the first half 41 connected to the bipolar plate.

In der mittleren Darstellung der 3 ist das Gehäuse 200 der ersten Batteriezelle 31 flächig an einer Unterseite geschweißt mit der ersten Hälfte 41 der Bipolarplatte verbunden.In the middle representation of the 3 is the housing 200 the first battery cell 31 welded flat on the underside to the first half 41 connected to the bipolar plate.

In der rechten Darstellung der 3 weist die erste Hälfte 41 der Bipolarplatte 4 eine Aufnahme 12 auf, in welcher die erste Batteriezelle 31 bzw. das Gehäuse 200 ersten Batteriezelle 31 beispielsweise gesteckt aufgenommen werden kann. Des Weiteren kann die erste Hälfte 41 der Bipolarplatte 4 auch zusätzlich eine Öffnung 11 aufweisen.
Gemäß der Ausführungsform der 3 ist das Gehäuse 200 der ersten Batteriezelle 31 mittels punktförmige Schweißung mit der ersten Hälfte der Bipolarplatte 41 verbunden.In the right representation of the 3 points out the first half 41 the bipolar plate 4 a recording 12 in which the first battery cell 31 or the housing 200 first battery cell 31 for example, can be inserted. Furthermore, the first half 41 the bipolar plate 4 also an opening 11 exhibit.
According to the embodiment of the 3 is the housing 200 the first battery cell 31 by spot welding with the first half of the bipolar plate 41 connected.

An dieser Stelle sei weiterhin noch angemerkt, dass das Aufnahmeelement 12 weiterhin umlaufend ein Dichtelement 13 oder ein elastisch ausgebildetes Ausgleichselement 14 aufweisen kann.At this point it should also be noted that the receiving element 12 a circumferential sealing element 13 or an elastically designed compensating element 14 can have.

Die 4 zeigt in einer Schnittansicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 1 mit einem erfindungsgemäßen Trägerelement 8.The 4 shows a sectional view of an embodiment of a battery module according to the invention 1 with a carrier element according to the invention 8th ,

Dabei ist in der 4 zunächst die zweite Hälfte 42 einer Bipolarplatte 4 zu erkennen. Des Weiteren ist eine zweite Batteriezelle 22 zu erkennen, welche einen zweiten Spannungsabgriff 32 aufweist.
Dabei ist der zweite Spannungsabgriff 32 mittels einer Bondverbindung 5 elektrisch leitend mit der zweiten Hälfte der Bipolarplatte 42 verbunden.
Dabei ist das Trägerelement 8 in der Art ausgebildet, dass innerhalb des Trägerelements 8 ein Hohlraum 16 ausgebildet ist, innerhalb welchem die Bondverbindung 5 angeordnet werden kann.It is in the 4 first the second half 42 a bipolar plate 4 to recognize. There is also a second battery cell 22 recognize which is a second voltage tap 32 having.
Here is the second voltage tap 32 by means of a bond connection 5 electrically conductive with the second half of the bipolar plate 42 connected.
Here is the support element 8th formed in such a way that within the carrier element 8th a cavity 16 is formed, within which the bond connection 5 can be arranged.

Des Weiteren weist das Batteriemodul 1 ein Trägerelement 8 auf, wobei das Trägerelement 8 in der Art ausgebildet ist, dass dieses aus einem thermisch leitenden Material und einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet ist, so dass das Trägerelement 8 für eine elektrische Isolierung zwischen der zweiten Batteriezelle 22 und der zweiten Hälfte 42 der Bipolarplatte 4 sorgen kann, wobei insbesondere eine elektrische Isolierung zwischen dem Gehäuse 200 der Batteriezelle 2, welches den ersten Spannungsabgriff 31 der Batteriezelle 2 ausbildet und der zweiten Hälfte der Bipolarplatte 42 ausgebildet ist.Furthermore, the battery module 1 a support element 8th on, the carrier element 8th is designed in such a way that it is formed from a thermally conductive material and an electrically insulating material, so that the carrier element 8th for electrical insulation between the second battery cell 22 and the second half 42 the bipolar plate 4 can provide, in particular electrical insulation between the housing 200 the battery cell 2 which is the first voltage tap 31 the battery cell 2 trains and the second half of the bipolar plate 42 is trained.

Weiterhin zeigt die 4 auch, dass innerhalb des Trägerelements 8 ein Entgasungskanal 15 ausgebildet ist.
Der Entgasungskanal 15 kann dabei auch gemeinsam mit dem Hohlraum 16 ausgebildet sein.
Der Entgasungskanal 15 dient dabei dazu, aus den Batteriezellen 2 entweichendes Gas an eine Umgebung des Batteriemoduls 1 abzuführen.Furthermore shows the 4 also that within the support member 8th a degassing channel 15 is trained.
The degassing channel 15 can also be used together with the cavity 16 be trained.
The degassing channel 15 serves to get out of the battery cells 2 escaping gas to an environment of the battery module 1 dissipate.

Claims (15)

Batteriemodul aufweisend eine Mehrzahl an Batteriezellen (2), insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezellen (20), welche jeweils einen ersten Spannungsabgriff (31) und einen zweiten Spannungsabgriff (32) aufweisen, und eine Bipolarplatte (4), wobei der erste Spannungsabgriff (31) einer ersten Batteriezelle (21) elektrisch leitend in der Art mit einer ersten Hälfte (41) der Bipolarplatte (4) verbunden ist und der zweite Spannungsabgriff (32) einer zweiten Batteriezelle (22) elektrisch leitend in der Art mit einer der zweiten Hälfte (42) der Bipolarplatte (4) verbunden ist, dass die erste Batteriezelle (21) und die zweite Batteriezelle (22) elektrisch seriell miteinander verbunden sind, wobei die erste Hälfte (41) der Bipolarplatte (4) und die zweite Hälfte (42) der Bipolarplatte (4) elektrisch leitend miteinander verbunden sind.Battery module comprising a plurality of battery cells (2), in particular lithium-ion battery cells (20), which each have a first voltage tap (31) and a second voltage tap (32), and a bipolar plate (4), wherein the first voltage tap (31) of a first battery cell (21) is connected in an electrically conductive manner to a first half (41) of the bipolar plate (4) and the second voltage tap (32) of a second battery cell (22) is electrically conductively connected to one of the second half (42) of the bipolar plate (4) in such a way that the first battery cell (21) and the second battery cell (22) are electrically connected to one another are connected, whereby the first half (41) of the bipolar plate (4) and the second half (42) of the bipolar plate (4) are connected to one another in an electrically conductive manner. Batteriemodul nach dem vorherigen Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spannungsabgriff (31) der ersten Batteriezelle (21) weiterhin unmittelbar thermisch leitend mit der ersten Hälfte (41) der Bipolarplatte (4) verbunden ist.Battery module after the previous one Claim 1 , characterized in that the first voltage tap (31) of the first battery cell (21) is still directly thermally conductively connected to the first half (41) of the bipolar plate (4). Batteriemodul nach dem vorherigen Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bipolarplatte (4) weiterhin ein Kühlelement (6) umfasst.Battery module after the previous one Claim 2 , characterized in that the bipolar plate (4) further comprises a cooling element (6). Batteriemodul nach dem vorherigen Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (6) einen mit Temperierfluid durchströmbaren Strömungsraum (7) umfasst oder ein Phasenwechselmaterial umfasst.Battery module after the previous one Claim 3 , characterized in that the cooling element (6) comprises a flow space (7) through which temperature control fluid can flow or comprises a phase change material. Batteriemodul nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriemodul (1) eine Mehrzahl an ersten Batteriezellen (21) aufweist, wobei die ersten Spannungsabgriffe (31) der ersten Batteriezellen (21) jeweils in der Art elektrisch leitend mit der ersten Hälfte (41) der Bipolarplatte (4) verbunden sind, dass die ersten Batteriezellen (21) elektrisch parallel miteinander verschaltet sind. und das Batteriemodul (1) eine Mehrzahl an zweiten Batteriezellen (22) aufweist, wobei die zweiten Spannungsabgriffe (32) der zweiten Batteriezellen (22) jeweils in der Art elektrisch leitend mit der zweiten Hälfte (42) der Bipolarplatte (4) verbunden sind, dass die zweiten Batteriezellen (22) elektrisch parallel miteinander verschaltet sind.Battery module according to one of the previous ones Claims 1 to 4 , characterized in that the battery module (1) has a plurality of first battery cells (21), the first voltage taps (31) of the first battery cells (21) each being electrically conductive with the first half (41) of the bipolar plate (4 ) are connected so that the first battery cells (21) are electrically connected in parallel with one another. and the battery module (1) has a plurality of second battery cells (22), the second voltage taps (32) of the second battery cells (22) each being electrically conductively connected to the second half (42) of the bipolar plate (4), that the second battery cells (22) are electrically connected to one another in parallel. Batteriemodul nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl an Batteriezellen (2) jeweils als Rundzellen (2000) ausgebildet ist.Battery module according to one of the previous ones Claims 1 to 5 , characterized in that the plurality of battery cells (2) are each designed as round cells (2000). Batteriemodul nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl an Batteriezellen (2) jeweils als prismatische Batteriezellen ausgebildet ist.Battery module according to one of the previous ones Claims 1 to 5 , characterized in that the plurality of battery cells (2) are each designed as prismatic battery cells. Batteriemodul nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (2) jeweils ein Gehäuse (200) umfassen, welches den ersten Spannungsabgriff (21) ausbildet, wobei das Gehäuse (200) stoffschlüssig, insbesondere geschweißt, elektrisch leitend und thermisch leitend mit der ersten Hälfte (41) der Bipolarplatte (4) verbunden ist.Battery module according to one of the previous ones Claims 1 to 7 , characterized in that the battery cells (2) each comprise a housing (200) which forms the first voltage tap (21), the housing (200) integrally, in particular welded, electrically conductive and thermally conductive with the first half (41) the bipolar plate (4) is connected. Batteriemodul nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Spannungsabgriff (32) mittels einer Bondverbindung (5) elektrisch leitend mit der zweiten Hälfte (42) der Bipolarplatte (4) verbunden ist.Battery module according to one of the previous ones Claims 1 to 8th , characterized in that the second voltage tap (32) is electrically conductively connected to the second half (42) of the bipolar plate (4) by means of a bond connection (5). Batteriemodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriemodul (1) weiterhin ein Trägerelement (8) umfasst, welches zumindest teilweise zwischen der zweiten Hälfte (42) der Bipolarplatte (4) und der zweiten Batteriezelle (22) angeordnet ist, wobei das Trägerelement (8) aus einem elektrisch nichtleitenden sowie thermisch leitenden Material ausgebildet ist.Battery module according to one of the preceding claims, characterized in that the battery module (1) further comprises a carrier element (8) which is at least partially arranged between the second half (42) of the bipolar plate (4) and the second battery cell (22), wherein the carrier element (8) is formed from an electrically non-conductive and thermally conductive material. Batteriemodul nach dem vorherigen Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (8) aus einem polymeren oder einem keramischen Werkstoff ausgebildet ist.Battery module after the previous one Claim 10 , characterized in that the carrier element (8) is formed from a polymeric or a ceramic material. Batteriemodul nach einem der vorherigen Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (8) weiterhin einen Entgasungskanal (15) aufweist.Battery module according to one of the previous ones Claims 10 or 11 , characterized in that the carrier element (8) further has a degassing channel (15). Batteriemodul nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hälfte (41) der Bipolarplatte (4) und die zweite Hälfte (42) der Bipolarplatte (4) stoffschlüssig oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind.Battery module according to one of the previous ones Claims 1 to 12 , characterized in that the first half (41) of the bipolar plate (4) and the second half (42) of the bipolar plate (4) are integrally or non-positively connected. Batteriemodul nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bipolarplatte (4) aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet ist.Battery module according to one of the previous ones Claims 1 to 13 , characterized in that the bipolar plate (4) is formed from a metallic material. Verwendung eines Batteriemoduls nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 14 in einem Kraftfahrzeug oder in einem stationären Energiespeicher.Use of a battery module according to one of the previous ones Claims 1 to 14 in a motor vehicle or in a stationary energy store.
DE102018213828.1A 2018-08-16 2018-08-16 Battery module and use of such a battery module Withdrawn DE102018213828A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018213828.1A DE102018213828A1 (en) 2018-08-16 2018-08-16 Battery module and use of such a battery module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018213828.1A DE102018213828A1 (en) 2018-08-16 2018-08-16 Battery module and use of such a battery module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018213828A1 true DE102018213828A1 (en) 2020-02-20

Family

ID=69320462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018213828.1A Withdrawn DE102018213828A1 (en) 2018-08-16 2018-08-16 Battery module and use of such a battery module

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018213828A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020120992A1 (en) 2020-08-10 2022-02-10 Volkswagen Aktiengesellschaft battery arrangement
DE102021133574A1 (en) 2021-12-17 2023-06-22 Man Truck & Bus Se Electrical energy storage device with terminal temperature control and gas duct

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015013509A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 Daimler Ag battery
DE102016120835A1 (en) * 2016-08-30 2018-03-01 E-Seven Systems Technology Management Ltd Board for connecting battery cells
DE102016116581A1 (en) * 2016-06-03 2018-03-01 E-Seven Systems Technology Management Ltd Connection plate for a battery and battery

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015013509A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 Daimler Ag battery
DE102016116581A1 (en) * 2016-06-03 2018-03-01 E-Seven Systems Technology Management Ltd Connection plate for a battery and battery
DE102016120835A1 (en) * 2016-08-30 2018-03-01 E-Seven Systems Technology Management Ltd Board for connecting battery cells

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020120992A1 (en) 2020-08-10 2022-02-10 Volkswagen Aktiengesellschaft battery arrangement
CN114079112A (en) * 2020-08-10 2022-02-22 大众汽车股份公司 Battery device
DE102021133574A1 (en) 2021-12-17 2023-06-22 Man Truck & Bus Se Electrical energy storage device with terminal temperature control and gas duct

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008034860B4 (en) Battery with a battery housing and a heat-conducting plate for tempering the battery
EP2789029B1 (en) Battery and cell block for a battery
DE102008059961B4 (en) Battery, comprising a cell assembly of a plurality of parallel and / or serially interconnected single cells
DE102015010925A1 (en) Cell connector unit and / or cell voltage tapping unit
DE102010013023A1 (en) Battery with a plurality of single cells
DE102008059966A1 (en) Battery for use in motor vehicle e.g. hybrid vehicle, has cell group and cooling plate pressed against each other by tensioning elements i.e. tensioning belts, which comprise tension spring and elastic element
DE102008034867A1 (en) Battery i.e. lithium ion battery, for vehicle e.g. vehicle with hybrid drive, has conductor rims that are thermally coupled at cooling plate by poles of individual cells which are formed as flat cells
DE102009035458A1 (en) Battery i.e. heavy-duty traction battery, for use in e.g. electric vehicle, has high-voltage electric circuit including electrical and electronic components and bus bars that are thermally connected with actively cooled cooling device
DE102008059960B4 (en) Method for producing a battery, battery produced according to the method and battery assembly of two such batteries
DE102008034856A1 (en) Battery for e.g. hybrid drive motor vehicle, has set of distance elements arranged between heat conducting molded body and individual cells and/or between heat conducting molded body and heat-conducting plate
DE102018220937A1 (en) Battery module
DE102008034880A1 (en) Battery, particularly vehicle battery for hybrid drive vehicle or fuel cell vehicle, has heat conducting plate arranged in battery housing for controlling temperature of battery
DE102019215635A1 (en) Battery module
DE102009034675A1 (en) Electrochemical energy store and method for cooling or heating an electrochemical energy store
DE102019215636A1 (en) Battery module
DE102019205049A1 (en) Cooling arrangement for cooling battery modules, high-voltage batteries and motor vehicles
DE102014019074A1 (en) Cell block for a motor vehicle battery
DE102018213828A1 (en) Battery module and use of such a battery module
DE102018000759A1 (en) Cooling device for cooling a battery of a motor vehicle, in particular a motor vehicle
DE102018207331A1 (en) Memory cell for a memory device of a motor vehicle, memory device for a motor vehicle and motor vehicle
DE102011086130A1 (en) Battery for vehicle e.g. hybrid or electric car, has heat sink that is connected with heat transfer surface of surge arrester using electrically insulating and thermally conductive adhesive film
DE102020005410A1 (en) Energy storage arrangement
DE102012103129A1 (en) Electrical energy storage device for motor car e.g. hybrid car, has electrically insulated cooling channel that primarily transfers heat to battery cells through heat-conducting element and secondarily transfers heat to cell terminals
DE102018117563A1 (en) Battery module for an electric vehicle and holder for battery cells in such a battery module
WO2022194470A1 (en) Cooling device having a heat sink and intermediate cooling elements, electrical energy store and motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0002220000

Ipc: H01M0050528000

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee