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Die Erfindung betrifft ein Batteriemodul sowie ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Batteriemodul.
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Lithium-Ionen-Akkumulatoren werden häufig als prismatische Zellen, Pouch-Zellen oder als zylindrische Zellen hergestellt und beispielsweise in Kraftfahrzeugen zur Versorgung einer elektrischen Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie integriert. Insbesondere bei prismatischen Zellen werden Batteriemodule im Rahmen einer Batteriemontage vorgespannt, das heißt es wird eine Vorspannkraft auf einen Stapel von Batteriezellen aufgebracht und der derart gespannte Zellstapel mithilfe eines Gehäuses beziehungsweise einer mechanischen Vorrichtung fixiert. Hierdurch werden Lebensdauerzeiträume von bis zu 15 Jahren für Batterien möglich, denn während einer Benutzungszeit eines Batteriemoduls kommt es zu elastischen und plastischen Verformungen der einzelnen Batteriezellen, beispielsweise während des Ladens und Entladens der Batterie sowie aufgrund von Alterungsprozessen. Der Druck innerhalb eines Batteriemoduls steigt daher im Laufe der Zeit an. In herkömmlichen Batteriemodulen, die beispielsweise mithilfe eines Gehäuses fixiert werden, wird ab einem kritischen Überdruck das Gehäuse des Batteriemoduls verformt. Diese Verformungen können zu Bauraumproblemen innerhalb des Kraftfahrzeugs führen und bewirken zudem eine unsymmetrische Belastung der Batteriezellen beziehungsweise von Batteriezellwänden, wodurch das Altern der Batteriezellen beschleunigt wird.
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In der
DE 10 2012 214 443 A1 wird eine Batteriezelle für vorgespannte Batteriemodule vorgestellt. Die Batteriezelle weist ein Zellgehäuse und einen Chemikalienträger auf, wobei der Chemikalienträger in dem Zellgehäuse selbst angeordnet ist. Das Zellgehäuse wird bombiert ausgeführt, das heißt das Zellgehäuse wurde mittels Bombieren verformt. Das Bombieren des Zellgehäuses kann hierbei unter anderem durch Einfüllen eines Mediums ins Innere des Zellgehäuses stattfinden.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mit der verhindert werden kann, dass es aufgrund einer Ausdehnung der Batteriezellen eines Batteriemoduls zu einer Verformung eines Gehäuses des Batteriemoduls kommt.
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Die Aufgabe wird durch ein Batteriemodulgemäß gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Batteriemodul umfasst wenigstens eine Batteriezelle, die zumindest zwei Elektroden aufweist. Das Batteriemodul umfasst eine hydraulische Vorrichtung, die parallel zu jeweiligen Elektrodenflächen der Elektroden angeordnet und dazu ausgelegt ist, ein Ausdehnen der wenigstens einen Batteriezelle senkrecht zu den Elektrodenflächen zu kompensieren. Bei dem erfindungsgemäßen Batteriemodul handelt es sich beispielsweise um ein auf Lithium-Ionen-Technologie basierendes Batteriemodul. Das Batteriemodul weist zumindest eine Batteriezelle auf, welche wiederum zumindest eine positive und eine negative Elektrode, das heißt zumindest eine Anode und zumindest eine Kathode, umfasst. Das Batteriemodul kann als prismatische Zelle, Pouch-Zelle oder als zylindrische Zelle, das heißt als sogenannte Rundzelle, ausgebildet sein.
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Das erfindungsgemäße Batteriemodul zeichnet sich nun dadurch aus, dass es eine hydraulische Komponente, die sogenannte hydraulische Vorrichtung, aufweist. Diese Vorrichtung ist derart relativ zu der wenigstens einen Batteriezelle angeordnet, dass diese Vorrichtung parallel zu den Flächen der Elektroden der wenigstens einen Batteriezelle angeordnet ist. Eine Elektrodenfläche weist in der Regel eine vorgegebene Höhe und Breite sowie eine im Verhältnis zur Höhe und Breite relativ kleine Tiefe auf. Die Elektrodenfläche ist hierbei als die Fläche definiert, die sich aus der Länge und Breite der Elektrode ergibt und somit senkrecht zur Elektrodentiefe angeordnet ist. Bei einer gewickelten Batteriezelle, die mithilfe einer prismatischen Wicklung hergestellt wurde, erstrecken sich die Elektrodenflächen über alle vier Seiten der aufgewickelten prismatischen Batteriezelle. Bei einer derartigen Batteriezelle wird die hydraulische Vorrichtung parallel zu der Seite der Batteriezelle angeordnet, die die größte Oberfläche, das heißt die größte Fläche an Elektrodenfläche, aufweist.
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Bei einem Lade- und Entladevorgang des Batteriemoduls sowie im Laufe der Zeit kommt es, bedingt durch Alterungsprozesse innerhalb der Batteriezelle, zu einem Verformen der wenigstens einen Batteriezelle. Diese Verformung äußerst sich darin, dass sich die Batteriezelle ausdehnt, das heißt sich insbesondere senkrecht zur Elektrodenfläche derart ausdehnt, dass die Tiefe der Batteriezelle, das heißt deren Dicke, vergrößert wird. Durch ein derartiges Ausdehnen der wenigstens einen Batteriezelle käme es, wenn sich das Batteriemodul, wie üblich, in einem fest vorgegebenen Gehäuse befindet, zu einem Einwirken von immer größeren Kräften auf das Gehäuse und letztendlich zu dessen Verformen. Die hydraulische Vorrichtung, die parallel zur Batteriezelle angeordnet ist, ist jedoch dazu ausgelegt, das beschriebene Ausdehnen der Batteriezelle zu kompensieren, indem einerseits die Verformung der Batteriezelle zugelassen wird, ohne aber dabei ein Verformen des Gehäuses zu bewirken. Dies ist beispielsweise möglich, indem ein Verformen zumindest eines Teils der hydraulischen Vorrichtung zum Kompensieren des Ausdehnens der Batteriezelle erfolgt. Mit dem erfindungsgemäßen Batteriemodul können sogenannte Swellingkräfte in der Batteriezelle, die durch irreversible Falten- und Wellenbildung in Flächenfolienmaterialien auftreten können, von typischerweise bis zu 40 Kilonewton kompensiert werden.
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Mit der hydraulischen Vorrichtung können somit die sich durch das Ausdehnen der Batteriezelle aufbauenden relativ hohen Kräfte innerhalb des Batteriemoduls abgefangen und dadurch kompensiert werden. Die hydraulische Vorrichtung dient somit als eine Art Stoßdämpfer innerhalb des Batteriemoduls. Letztendlich ist es mit dem erfindungsgemäßen Batteriemodul möglich, ein Ausdehnen und Verformen des gesamten Batteriemoduls einschließlich des Gehäuses des Batteriemoduls während der Lebensdauer des Batteriemoduls zu kompensieren und zudem durch ein Einspannen der Batteriezellen eine besonders lange Lebensdauer des Batteriemoduls zu ermöglichen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die hydraulische Vorrichtung ein mit einem Fluid gefülltes Reservoir aufweist, welches zumindest mittelbar an der wenigstens einen Batteriezelle anliegt und mit einem Ausgleichsreservoir verbunden ist, sodass beim Ausdehnen der wenigstens einen Batteriezelle senkrecht zu den Elektrodenflächen das Reservoir unter Verdrängung des Fluids ins Ausgleichsreservoir zusammengedrückt wird und das Ausdehnen der Batteriezelle kompensiert. Die hydraulische Vorrichtung ist also dazu ausgelegt, dass das Reservoir komprimiert wird, wenn es beim Ausdehnen der wenigstens einen Batteriezelle zu einem Verdrängen des Fluids ins Ausgleichsreservoir kommt. Die hydraulische Vorrichtung ist somit dazu ausgelegt, das Ausdehnen der Batteriezelle zu kompensieren.
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Das Reservoir der hydraulischen Vorrichtung kann beispielsweise mit Wasser gefüllt sein, wohingegen das Ausgleichsreservoir mit Luft befüllt ist, die einen vorgegebenen Druck aufweist. Kommt es nun zu einem kleinskaligen Ausdehnen der wenigstens einen Batteriezelle, das bei einem Ladezyklus der wenigstens einen Batteriezelle mit elektrischer Energie auftritt und bei dem die Kraft, die von der wenigstens einen sich ausdehnenden Batteriezelle auf die hydraulische Vorrichtung ausgeübt wird, relativ klein ist, kommt es zunächst lediglich zu einem kleinen Druckanstieg des Wassers im Reservoir, jedoch zu keinem Verdrängen des Wassers ins Ausgleichsreservoir. Mit der Zeit vergrößert sich jedoch die Kraft, die durch die sich ausdehnende Batteriezelle auf die hydraulische Vorrichtung wirkt, und es wird Wasser aus dem Reservoir ins Ausgleichsreservoir gedrückt. Hierdurch verformt sich das Reservoir und gibt dadurch dem Ausdehnen der wenigstens einen Batteriezelle in einem gewissen Maße nach.
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Die Außenform des gesamten Batteriemoduls wird durch dieses Verformen der hydraulischen Vorrichtung jedoch nicht beeinflusst, da das Ausdehnen der wenigstens einen Batteriezelle vollständig durch das Verdrängen des Wassers aus dem Reservoir ins Ausgleichsreservoir kompensiert wird. Je nachdem, welcher Luftdruck im Ausgleichsreservoir herrscht, und je nachdem, welche Viskosität das Fluid im Reservoir aufweist, kann dieser Prozess des Verdrängens des Fluids vom Reservoir ins Ausgleichsreservoir gesteuert werden. Das bedeutet, dass anhand der Materialwahl des Fluid und der Ausbildung des Ausgleichsreservoirs, beispielsweise anhand des dort herrschenden Drucks sowie der Größe des Ausgleichsreservoirs, die Kraft festlegbar ist, ab der das Fluid vom Reservoir ins Ausgleichsreservoir verdrängt wird, sowie die Geschwindigkeit, mit der diese Fluidbewegung erfolgt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, dass das Fluid inkompressibel ist. Als inkompressibles Fluid im Sinne der Erfindung wird ein Fluid verstanden, eine Dichte aufweist, die nicht oder nur geringfügig von einem herrschenden Druck abhängt. Als Fluid im Reservoir wird somit ein Fluid verwendet, das eine besonders kleine Kompressibilität aufweist. Hierdurch ist es möglich, dass die kleinskaligen Verformungen im Rahmen eines Ladezyklus der Batteriezelle weitestgehend kompensiert werden können, ohne dass es zunächst zu einer plastischen Verformung der Batteriezelle kommt. Im Laufe der Zeit wird das Fluid jedoch in das Ausgleichsreservoir verdrängt, wodurch das Ausdehnen der wenigstens einen Batteriezelle kompensiert wird. Mithilfe dieser Wahl des Fluids kann somit das beschriebene Kompensieren des Ausdehnens der wenigstens einen Batteriezelle senkrecht zu Elektrodenflächen realisiert werden.
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Eine weitere Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, dass das Ausgleichsreservoir mit einem Gas gefüllt ist. Je nachdem, welches Gas im Ausgleichsreservoir ist, kann mithilfe eines entsprechend eingestellten Drucks im Ausgleichsreservoir eine Art Grenzkraft definiert werden, ab der es zu einem Verdrängen des Fluids ins Ausgleichsreservoir und somit einem Druckabbau innerhalb des Batteriemoduls kommt. Mittels dieser Füllung des Ausgleichsreservoirs mit dem Gas ist es somit möglich, dass es trotz eines Ausdehnens der wenigstens einen Batteriezelle, die nötig ist, um einen Überdruck innerhalb des Batteriemoduls zu reduzieren, dennoch zu keiner Verformung des Batteriemoduls an sich kommt, sondern zu einer Kompression des Gases und einem Verdrängen des Fluids ins Ausgleichsreservoir.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, dass das Reservoir und das Ausgleichsreservoir mittels einer Düse miteinander verbunden sind, die das Verdrängen des Fluids in das Ausgleichsreservoir hemmt. Je nachdem, welcher Düsenquerschnitt gewählt wird, der die Verbindung zwischen Reservoir und Ausgleichsreservoir definiert, kommt es zu einer schnelleren oder langsameren Verdrängung des Fluids ins Ausgleichsreservoir bei gleichem Krafteintrag von der wenigstens einen Batteriezelle. Der Querschnitt der Düse stellt somit eine zusätzliche Größe dar, mit der die hydraulische Vorrichtung derart technisch umsetzbar ist, dass die gewünschte Lebensdauer des Batteriemoduls ohne Verformen des Gehäuses des Batteriemoduls sowie ohne übermäßiges Ausdehnen der wenigstens einen Batteriezellen, das sich negativ auf das Altern der Batteriezellen auswirkt, realisierbar ist.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Reservoir eine Reservoirwand aufweist, die zumindest mittelbar an der wenigstens einen Batteriezelle anliegt und sich zumindest im Wesentlichen über die gesamte Höhe und Breite der wenigstens einen Batteriezelle erstreckt. Im Falle einer gewickelten Batteriezelle soll sich die Reservoirwand über die gesamte Breite und Höhe der Batteriezelle, also die Fläche senkrecht zur Batteriedicke beziehungsweise Batteriezellentiefe, erstecken. Im Falle einer zylindrischen Batteriezelle kann das Reservoir derart angeordnet sein, dass es parallel zu zumindest einem Teilbereich des Mantels der zylinderförmigen Batteriezelle angeordnet ist. Dadurch, dass sich die hydraulische Vorrichtung über die Höhe und Breite der Batteriezelle erstreckt, wird es ermöglicht, dass die in der Batteriezelle auftretenden relativ hohen Kräfte gleichmäßig und über die gesamte größte Fläche der Batteriezelle, die in Höhe und Breite aufgespannt ist, kompensiert werden. Hierdurch wird beispielsweise die Gefahr verhindert, dass es trotz hydraulischer Vorrichtung zu einem lokalen Überdruck in einem Teilbereich der Batteriezelle und einem dadurch bedingten Verformen des an diesen Teilbereich anliegenden Batteriegehäuses dadurch kommt, dass an dieser Stelle keine hydraulische Vorrichtung angeordnet ist.
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Eine weitere Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, dass die Reservoirwand nachgiebiger als die wenigstens eine Batteriezelle ist. Beim Verdrängen des Fluids vom Reservoir ins Ausgleichsreservoir kann somit die Begrenzung des Reservoirs, das heißt die Reservoirwand, von der Batteriezelle, die sich ausdehnt und die an die entsprechende Wand des Reservoirs zumindest mittelbar anliegt, verformt werden. Die Reservoirwand ist also elastischer als die wenigstens eine Batteriezelle. Es kommt somit zu keinem Aufbau von unerwünschten erhöhten Kräften im Bereich der Reservoirwand aufgrund eines Nichtnachgebens des Reservoirs hinsichtlich des sich aufbauenden Drucks durch ein Ausdehnen der wenigstens einen Batteriezelle.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, dass das Batteriemodul ein Modulgehäuse umfasst, wobei die hydraulische Vorrichtung in einem Gehäuseteil des Modulgehäuses integriert ist, der parallel zu den Elektrodenflächen angeordnet ist. Das Gehäuse des Batteriemoduls kann beispielsweise in einzelne Platten aufgeteilt werden, die an allen Seiten des Batteriemoduls das Batteriemodul begrenzen. In eine dieser Platten, die häufig auch als die sogenannte Endplatte bezeichnet wird, kann die hydraulische Vorrichtung integriert sein. Das Gehäuse an sich ist dabei derart aufgebaut, dass eine Außenwand des Gehäuseteils, die als Außenwand des Batteriemoduls ausgebildet ist, derart realisiert ist, dass es trotz eines Verformens des Reservoirs innerhalb dieses Gehäuseteils zu keinem Verformen der Außenwand des Modulgehäuses kommt. Dies lässt sich beispielsweise durch eine entsprechende Wahl der Dicke dieser Außenwand, das heißt mittels der Wandstärke der Außenwand des Gehäuseteils, realisieren. Der Gehäuseteil des Modulgehäuses, in dem die hydraulische Vorrichtung angeordnet ist, kann sich alternativ dazu auch in der Mitte des Modulgehäuses befinden und beispielsweise zwischen zwei benachbarten Batteriezellen angeordnet sein.
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Eine weitere Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, dass der Gehäuseteil, in den die hydraulische Vorrichtung integriert ist, eine Gehäuseteilwand aufweist, die an der wenigstens eine Batteriezelle anliegt und nachgiebiger als die wenigstens eine Batteriezelle ist. Diese Eigenschaft der Gehäuseteilwand, das heißt deren Beschaffenheit als nachgiebigeres Element als die Batteriezelle, kann beispielsweise durch eine entsprechende Materialwahl sowie durch Wahl einer Wandstärkendicke der Gehäuseteilwand erreicht werden. Zusätzlich oder alternativ zu der Reservoirwand, die, wie oben beschrieben, bereits nachgiebiger als die wenigstens eine Batteriezelle ist, ist auch die zum Inneren des Batteriemoduls gerichteten Gehäuseteilwand nachgiebiger als die wenigstens eine Batteriezelle. Die Gehäuseteilwand ist zwischen der Reservoirwand und der anliegenden wenigstens einen Batteriezelle angeordnet. Beim Ausdehnen der wenigstens einen Batteriezelle kann somit sowohl die Gehäuseteilwand als auch die Reservoirwand mitverformt werden, wenn es zu einer Verdrängung des Fluids vom Reservoir ins Ausgleichsreservoir kommt. Dies ermöglicht die beschriebene Kompensation des Ausdehnens der wenigstens einen Batteriezelle senkrecht zu den Elektrodenflächen derart, dass es zu keiner Verformung des Modulgehäuses an sich kommt, da die Reservoirwand und/oder die entsprechende Gehäuseteilwand nicht dem Verformen des Reservoirs entgegenwirken.
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Erfindungsgemäß ist zudem ein Kraftfahrzeug mit einem Batteriemodul, wie es oben beschrieben wurde, vorgesehen. Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriemodul vorgestellten bevorzugten Ausgestaltungen und deren Vorteile gelten entsprechend, soweit anwendbar, für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug weist somit ein Batteriemodul mit beispielsweise prismatischen Zellen, basierend auf Lithium-Ionen-Technologie, auf. Bevorzugt ist das Batteriemodul dazu ausgelegt, eine elektrische Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie zu versorgen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine geschnittene Darstellung eines Batteriemoduls mit einer hydraulischen Vorrichtung in einem Ausgangszustand; und
- 2 eine geschnittene Darstellung eines Batteriemoduls mit einer hydraulischen Vorrichtung nach einem Ausdehnen von Batteriezellen des Batteriemoduls.
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Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsform umfassen. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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In 1 ist eine geschnittene Darstellung eines Batteriemoduls 10, das drei Batteriezellen 12 umfasst, skizziert. Die einzelnen Batteriezellen 12 umfassen jeweils zwei Elektroden 14, das heißt eine positive und eine negative Elektrode 14. Eine Elektrodenfläche 15 der einzelnen Elektroden 14 erstreckt sich hierbei in x- und z-Richtung (vergleiche hierzu das in 1 skizzierte Koordinatensystem 40), das heißt die geschnittene Darstellung zeigt die Batteriezellen 12 in einer Höhe 30 sowie in einer Tiefe 32, jedoch nicht in einer Breite.
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Parallel zu den jeweiligen Elektrodenflächen 15 der Elektroden 14 der Batteriezellen 12 ist eine hydraulische Vorrichtung 20 in das Batteriemodul 10 integriert. Diese hydraulische Vorrichtung 20 umfasst ein Reservoir 22, das mit einem Fluid 23 befüllt ist, sowie ein Ausgleichsreservoir 24, das mit einem Gas 25 befüllt ist. Das Reservoir 22 erstreckt sich über die gleiche Höhe 30 und Breite wie die Batteriezellen 12. Zwischen dem Reservoir 22 und dem Ausgleichsreservoir 24 ist eine Düse 26 angeordnet, mit deren Düsenquerschnitt eine Bewegung des Fluids 23 vom Reservoir 22 ins Ausgleichsreservoir 24 zumindest in einem gewissen Rahmen gesteuert werden kann. Mithilfe der Düse 26 kann somit eine Bewegung des Fluids 23 vom Reservoir 22 ins Ausgleichsreservoir 24 gehemmt werden, und zwar abhängig vom gewählten Düsenquerschnitt. Das Reservoir 22 weist eine Reservoirwand 28 auf, die verglichen mit der zumindest mittelbar angrenzenden Batteriezelle 12 besonders nachgiebig und somit elastisch verformbar ist.
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Das Batteriemodul 10 weist zudem ein Modulgehäuse 16 auf, das die Batteriezellen 12 sowie die hydraulische Vorrichtung 20 umrahmt. Dieses Modulgehäuse 16 weist einen Gehäuseteil 18 auf, in den die hydraulische Vorrichtung 20 integriert ist. Dieses Gehäuseteil 18 ist hier als eine sogenannte Endplatte des Modulgehäuses 16 skizziert. Dieser Gehäuseteil 18 mit der hydraulischen Vorrichtung 20 kann jedoch auch zwischen zwei benachbarten Batteriezellen 12 angeordnet sein. Das Gehäuseteil 18 weist zudem eine Gehäuseteilwand 19 auf, die an einer der Batteriezellen 12 anliegt und die ebenfalls nachgiebiger ist als die Batteriezelle 12 selbst. Sowohl die Gehäuseteilwand 19 als auch die Reservoirwand 28 können somit bei einem Ausdehnen der Batteriezellen 12, das beispielsweise bei Lade- und Entladevorgängen des Batteriemoduls 10 sowie aufgrund von Alterungsprozessen auftritt, verformt werden.
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Kommt es nun zu einem Druckaufbau innerhalb des Batteriemoduls 10 aufgrund eines beginnenden Ausdehnens der Batteriezellen 12, kann dies mithilfe der hydraulischen Vorrichtung 20 kompensiert werden. Dies erfolgt, indem beim Ausdehnen die Batteriezellen 12 senkrecht zu den Elektrodenflächen 15 das Reservoir 22 unter Verdrängung des Fluids 23 ins Ausgleichsreservoir 24 zusammengedrückt wird.
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Der ausgedehnte Zustand der Batteriezellen 12 ist in 2 skizziert. In 2 ist ebenfalls skizziert, dass nach dem Ausdehnen der Batteriezellen 12 und dem damit verbundenen Verdrängen des Fluids 23, sich ein Teil des Fluids 23 im Ausgleichsreservoir 24 befindet, wobei das Reservoir 22 zusammengedrückt sowie die Reservoirwand 28 sowie die Gehäuseteilwand 19 verformt wurden. Durch das Verdrängen des Fluids 23 vom Reservoir 22 ins Ausgleichsreservoir 24 wurde zudem das Gas 25 zusammengedrückt, das heißt der Druck im Gas 25 im Ausgleichsreservoir 24 wurde erhöht.
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Als Materialwahl für das Fluid 23 eignet sich ein inkompressibles Fluid 23. Als inkompressibles Fluid 23 wird hier ein Fluid 23 verstanden, das eine Dichte aufweist, die nicht oder nur geringfügig von einem herrschenden Druck abhängt. Als Fluid 23 kann zum Beispiel Wasser verwendet werden. Als Gas 25 im Ausgleichsreservoir 24 wird beispielsweise Luft gewählt, wobei das Gas 25 im Ausgangszustand des Batteriemoduls 10, der in 1 skizziert ist, bereits einen vorgegebenen Druck aufweist.
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Das beschriebene Batteriemodul 10 kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug verbaut werden. Bevorzugt handelt es sich bei dem Batteriemodul 10 um eine Lithium-Ionen-Batterie, die zum Beispiel als prismatische Batteriezelle 12 oder als zylindrische Batteriezelle 12 ausgebildet sein kann. Das Batteriemodul 10 eignet sich dazu, eine elektrische Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie zu versorgen.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie mit dem Batteriemodul 10, das eine hydraulische Vorrichtung 20 umfasst, ein Ausdehnen der Batteriezellen 12 derart kompensiert werden kann, dass es zu keiner Verformung des Modulgehäuses 16 kommt. Hierdurch wird es ermöglicht, dass das Batteriemodul 10 eine besonders lange Lebensdauer aufweist und zudem keine äußeren Spannungen in einem begrenzten Bauraum des Kraftfahrzeugs dadurch auftreten können, dass das Modulgehäuse 16 verformt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012214443 A1 [0003]
