DE102019112075A1 - Traktionsbatterie für ein Elektrofahrzeug sowie Fertigungsfolge einer solchen Traktionsbatterie - Google Patents

Traktionsbatterie für ein Elektrofahrzeug sowie Fertigungsfolge einer solchen Traktionsbatterie Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Traktionsbatterie (1) für ein Elektrofahrzeug, wobei die Traktionsbatterie (1) mindestens vier Batteriemodule (5) aufweist, wobei die Batteriemodule (5) in zumindest zwei übereinander angeordneten Batteriestockwerken (2, 3) mit jeweils mindestens zwei hintereinander und/oder nebeneinander angeordneten Batteriemodulen (5) angeordnet sind.Bei einer solchen Traktionsbatterie ist vorgesehen, dass zwischen den Batteriestockwerken (2, 3) jeweils ein Zwischenbauraum (6) vorhanden ist, in welchem zumindest eine Zwischenbaugruppe (7) angeordnet ist, wobei die Zwischenbaugruppe (7) mechanisch sowohl mit den unterhalb der Zwischenbaugruppe (7) angeordneten Batteriemodulen (5) als auch mit den oberhalb der Zwischenbaugruppe (7) angeordneten Batteriemodulen (5) verbunden ist, wobei in dem Zwischenbauraum (6) sich zumindest eine Hochvolt-Verbindung (8) zwischen einem Batteriemodul (5) im unteren Batteriestockwerk (2) und einem Batteriemodul (5) im oberen Batteriestockwerk (3) befindet, wobei in dem Zwischenbauraum (6) Anschlüsse (9) für ein Temperiermedium zum Temperieren der Batteriemodule (5) angeordnet sind.Vorgeschlagen wird ferner ein Verfahren zur Fertigung der Traktionsbatterie.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Traktionsbatterie für ein Elektrofahrzeug, wobei die Traktionsbatterie mindestens vier Batteriemodule aufweist, wobei die Batteriemodule in zumindest zwei übereinander angeordneten Batteriestockwerken mit jeweils mindestens zwei hintereinander und/oder nebeneinander angeordneten Batteriemodulen angeordnet sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Fertigen einer derartigen Traktionsbatterie.
  • Bei rein elektrisch antreibbaren Fahrzeugen sind unterschiedliche Batterieanordnungen zur Bildung der Traktionsbatterie bekannt.
  • Es ist beispielsweise eine großflächige Batterieanordnung im Unterboden vorgesehen. Dies führt zu hohen Leistungen und Reichweiten, aber auch zu relativ hohen Sitzpositionen im Fahrzeug und relativ hohen Fahrzeughöhen. Somit ist diese Anordnung für flache Sportwagen ungeeignet.
  • Es finden ferner Batterieanordnungen Verwendung, die als T-Traktionsbatterie in einem Tunnel und unter einer Rücksitzbank des Fahrzeugs angeordnet sind. Eine solche Gestaltung der Traktionsbatterie führt zu geringen Leistungen und Reichweiten, da der Bauraum nicht groß genug ist. Darüber hinaus führt ein breiter Tunnel zu einer breiten Fahrgastzelle und in der Folge zu relativ schmalen Reifen. Dies beeinflusst die Fahrdynamik negativ.
  • Es finden ferner Traktionsbatterien Verwendung, die als Blockbatterie hinter dem Fahrer- und Beifahrersitz angeordnet sind. Solche Batterieanordnungen ermöglichen große Leistungen und Reichweiten auch für flache Fahrzeuge mit tiefem Schwerpunkt. Hierzu muss die Traktionsbatterie aus mehreren Stockwerken aufgebaut sein. Die Montage einer solchen mehrstöckigen Traktionsbatterie ist sehr aufwendig. Die Traktionsbatterie muss während der Montage der einzelnen Batteriemodule mehrfach gewendet werden. Die Zugänglichkeit der einzelnen mechanischen und elektrischen Verschraubungen sowie von Medienanschlüssen zum Temperieren der Batteriemodule ist hochkomplex. Diese Komplexität wird durch ein notwendiges Batteriegehäuse, welches die Batteriemodule umschließt und aufnimmt, noch verstärkt, da es entweder pro Batteriestockwerk erforderlich ist, ein eigenes Batteriegehäuse vorzusehen oder die Montagekomplexität in einem einzigen Gesamtbatteriegehäuse extrem hoch ist. Bei Verwendung eines eigenen Batteriegehäuses sind hohe Kosten, hohes Gewicht, ein erforderlicher großer Bauraum und Nachteile im Schwerpunkt des Fahrzeugs zu verzeichnen. Bei Verwendung eines Gesamtbatteriegehäuses sind hohe Kosten zu verzeichnen. Eine solche Gestaltung ist nur mit erheblichem Aufwand in der Großserie umzusetzen, auch unter dem Aspekt der erforderlichen Qualität.
  • In der DE 10 2017 101 274 A1 ist ein Batteriemodul mit mehreren Submodulen beschrieben, wobei die Submodule über Stecker-Buchse-Zwischenplatten elektrisch miteinander verbunden sind.
  • In der EP 2 966 707 A1 , der EP 2 685 519 A2 und der US 2013/136969 A1 sind jeweils mehrere Batteriemodule, welche in mehreren Stockwerken aufeinander angeordnet sind, beschrieben.
  • In der DE 11 2013 004 881 T5 ist ein Batteriemodul mit einem ersten Batteriestapel und einem zweiten Batteriestapel beschrieben, wobei die Batteriestapel eine Mehrzahl von Batteriezellen aufweisen, wobei die beiden Batteriestapel über ineinander eingreifende Komponenten zueinander positioniert sind.
  • Die EP 2 064 758 A1 offenbart mehrere Batteriemodule, die nebeneinander und übereinander angeordnet sind.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Traktionsbatterie der eingangs genannten Art, die die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweist, so weiterzubilden, dass diese einen einfachen mehrstöckigen Aufbau ohne separates Batteriegehäuse aufweist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ferner, ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung einer solchen Traktionsbatterie anzugeben.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch eine Traktionsbatterie, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist, ferner durch ein Verfahren, das die Merkmale des Patentanspruchs 15 aufweist.
  • Die Traktionsbatterie für das Elektrofahrzeug weist mindestens vier Batteriemodule auf. Die Batteriemodule sind in zumindest zwei übereinander angeordneten Batteriestockwerken mit jeweils mindestens zwei hintereinander und/oder nebeneinander angeordneten Batteriemodulen angeordnet. Zwischen den Batteriestockwerken ist jeweils ein Zwischenbauraum vorhanden, in welchem zumindest eine Zwischenbaugruppe angeordnet ist. Die Zwischenbaugruppe ist mechanisch sowohl mit den unterhalb der Zwischenbaugruppe angeordneten Batteriemodulen als auch mit den oberhalb der Zwischenbaugruppe angeordneten Batteriemodulen verbunden. In dem Zwischenbauraum befindet sich zumindest eine Hochvolt-Verbindung zwischen einem Batteriemodul im unteren Batteriestockwerk und einem Batteriemodul im oberen Batteriestockwerk. In dem Zwischenbauraum sind Anschlüsse für ein Temperiermedium zum Temperieren der Batteriemodule angeordnet.
  • Die Traktionsbatterie ist somit derart gestaltet, dass sie weder ein großes Traktionsbatteriegehäuse noch lasttragende Batteriemodulgehäuse benötigt. Die mehrstöckige Traktionsbatterie weist einen einfachen Aufbau mit Zwischenebenen zwischen den Batteriestockwerken auf. Insbesondere sind in den Zwischenebenen zwischen den Batteriemodulstockwerken die Temperierkomponenten, insbesondere Kühlplatten und -anschlüsse sowie Hochvolt-Verbindungen und Crash-Lastpfade verwirklicht. Der Begriff des Temperierens ist hierbei umfassend zu verstehen, somit auch unter dem Aspekt der Möglichkeit einer Erwärmung der Traktionsbatterie, insbesondere der kalten Traktionsbatterie.
  • Die Traktionsbatterie kann mit einem reduzierten Gewicht hergestellt werden, bei relativ geringem Bauraumbedarf. Die Traktionsbatterie kann zudem in einer flacheren Bauweise gestaltet sein mit der Konsequenz eines tiefen Schwerpunkt. Die Traktionsbatterie weist einen einfachen Aufbau auf und lässt sich damit bei geringen Kosten herstellen und montieren. Sie weist zudem eine hohe Prozesssicherheit und niedrige Ausschussquoten auf.
  • Vorzugsweise ist die Traktionsbatterie derart gestaltet, dass die Batteriemodule des untersten, ersten Batteriestockwerks und die Batteriemodule des diesem ersten Batteriestockwerk nächstoberen, zweiten Batteriestockwerks genau übereinander positioniert sind.
  • Zweckmäßig ist es, wenn die Batteriemodule des ersten Batteriestockwerks und die Batteriemodule des zweiten Batteriestockwerks mit einer zwischen diesen Batteriestockwerken angeordneten ersten Zwischenbaugruppe verschraubt sind.
  • Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Batteriemodule des ersten Batteriestockwerks mit einer unterhalb des ersten Batteriestockwerks angeordneten Basisbaugruppe verschraubt sind.
  • Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Batteriemodule des zweiten Batteriestockwerks mit einer oberhalb des zweiten Batteriestockwerks angeordneten zweiten Zwischenbaugruppe verschraubt sind.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Batteriemodule von erstem Batteriestockwerk und zweitem Batteriestockwerk sowie die Zwischenbaugruppen bzw. Basisbaugruppe zwischen, oberhalb und unterhalb dieser Batteriestockwerke mittels Verbindungen miteinander verbunden sind. Hierbei weist die jeweilige Verbindung der Batteriemodule dieser Batteriestockwerke und der Zwischenbaugruppen bzw. Basisbaugruppe in einer Flucht angeordnete Verbindungskomponenten auf.
  • Vorzugsweise weisen zumindest die Batteriemodule dieser ersten und zweiten Batteriestockwerke und die zwischen diesen Batteriestockwerken angeordnete Zwischenbaugruppe miteinander fluchtende Durchgangslöcher zum Durchstecken von Verbindungskomponenten auf. Insbesondere sind die durch die Durchgangslöcher steckbare Verbindungskomponenten Schrauben. Die Basisbaugruppe weist beispielsweise ein Einschraubgewinde für die jeweilige Schraube auf und die zweite Zwischenbaugruppe weist dann ein Durchgangsloch für die jeweilige Schraube auf, wobei ein Schraubenkopf die zweite Zwischenbaugruppe auf deren der ersten Zwischenbaugruppe abgewandten Seite kontaktiert. Alternativ weist die zweite Zwischenbaugruppe beispielsweise ein Einschraubgewinde für die jeweilige Schraube auf und es weist die Basisbaugruppe ein Durchgangsloch für die jeweilige Schraube auf, wobei ein Schraubenkopf die Basisbaugruppe auf deren der ersten Zwischenbaugruppe abgewandten Seite kontaktiert.
  • Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn an das jeweilige Batteriestockwerk angrenzende Baugruppen - Basisbaugruppe und Zwischenbaugruppen - eine im Wesentlichen zur Ausdehnung der Anordnung der Batteriemodule dieses Batteriestockwerks zumindest teilweise größere Ausdehnung in Fahrzeuglängs- oder Fahrzeugquerrichtung aufweisen, wobei die Verbindungselemente außerhalb der Anordnung der Batteriemodule angeordnet sind. Dadurch entsteht insgesamt ein transportfähiger handelbarer Batterie-Zusammenbau auf besonders einfache Art und Weise, trotz der Mehrstöckigkeit.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass auf der zweiten Zwischenbaugruppe ein weiteres, drittes Batteriestockwerk angeordnet ist. Dies ist beispielsweise versetzt zum zweiten Batteriestockwerk angeordnet und kann somit räumliche Gegebenheiten im Inneren des Fahrzeugs berücksichtigen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist ferner vorgesehen, dass oberhalb der obersten Zwischenbaugruppe zumindest eine Batteriesteuerungseinheit positioniert ist. Diese Batteriesteuerungseinheit ist insbesondere mit der obersten Zwischenbaugruppe verbunden. Die Hochvolt-Verbindungen sind insbesondere als Schraubverbindungen oder Steckverbindungen ausgebildet.
  • Das Verfahren zum Fertigen der Traktionsbatterie weist folgende Verfahrensschritte auf:
    1. a. Bereitstellen der Basisbaugruppe zur Aufnahme des ersten Batteriestockwerks,
    2. b. Positionierung des ersten Batteriestockwerks, bestehend aus den zumindest zwei hintereinander oder nebeneinander angeordneten Batteriemodulen auf der Basisgruppe,
    3. c. Positionierung der ersten Zwischenbaugruppe auf dem ersten Batteriestockwerk,
    4. d. Kontaktieren elektrischer Hochvolt-Kontakte mit Hochvolt-Anschlüssen der Batteriemodule des ersten Batteriestockwerks,
    5. e. Positionierung des zweiten Batteriestockwerks, bestehend aus zumindest zwei hinteinander oder nebeneinander angeordneten Batteriemodulen auf der ersten Zwischenbaugruppe,
    6. f. Kontaktieren elektrischer Hochvolt-Kontakte mit Hochvolt-Anschlüssen der Batteriemodule des zweiten Batteriestockwerks,
    7. g. Positionierung einer zweiten Zwischenbaugruppe auf dem zweiten Batteriestockwerk,
    8. h. Verschrauben der gebildeten Gesamtbaugruppe,
    9. i. Anschließen einer Batterietemperierung an in einen Zwischenbauraum zwischen den Batteriestockwerken hineinragende vormontierte Anschlüsse der Batteriemodule.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein drittes Batteriestockwerk, bestehend aus zumindest zwei hintereinander oder nebeneinander angeordneten Batteriemodulen auf der zweiten Zwischenbaugruppe positioniert und mit der zweiten Zwischenbaugruppe mechanisch verbunden wird.
  • Insbesondere wird auf der obersten Zwischenbaugruppe eine Batteriesteuerungseinheit positioniert und mit dieser verbunden.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung des in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels, ohne hierauf beschränkt zu sein.
  • Es zeigt:
    • 1 eine Traktionsbatterie, von der Seite in deren Längserstreckung gesehen,
    • 2 einen Schnitt durch die Traktionsbatterie gemäß 1, quer geschnitten,
    • 3 einen Schnitt durch die Traktionsbatterie gemäß 1, längs geschnitten,
    • 4 bis 21 die Fertigungsfolgen der Traktionsbatterie gemäß Ausführungsform nach 1.
  • Figurenbeschreibung
  • Die 1 bis 3 zeigen eine Traktionsbatterie 1 für ein Elektrofahrzeug, wobei dieses Elektrofahrzeug rein elektrisch antreibbar ist. Die Traktionsbatterie 1 weist drei übereinander angeordnete Batteriestockwerke auf, nämlich ein unteres, erstes Batteriestockwerk 2, ein mittleres zweites Batteriestockwerk 3 und ein oberes, drittes Batteriestockwerk 4. Das erste Batteriestockwerk 2 und das zweite Batteriestockwerk 3 weisen jeweils zwei nebeneinander angeordnete Batteriemodule 5 unterschiedlicher Länge auf, bei T-förmiger Anordnung der Gesamtbatteriemodulanordnung des jeweiligen Batteriestockwerks 2 bzw. 3. Das dritte Batteriestockwerk 4 ist seitlich bezüglich des zweiten Batteriestockwerks 3 versetzt und weist ein Batteriemodul 5 auf, dessen Länge derjenigen des längeren Batteriemoduls 5 des ersten bzw. zweiten Batteriestockwerks entspricht.
  • Zwischen den Batteriestockwerken 2 und 3 ist jeweils ein Zwischenbauraum 6 vorhanden, in welchem eine Zwischenbaugruppe 7 angeordnet ist. Die Zwischenbaugruppe 7 ist mechanisch sowohl mit den unterhalb der Zwischenbaugruppe 7 angeordneten Batteriemodulen 5 als auch mit den oberhalb der Zwischenbaugruppe 7 angeordneten Batteriemodulen 5 verbunden. In dem Zwischenbauraum 7 befindet sich zumindest eine Hochvolt-Verbindung 8 zwischen einem Batteriemodul 5 im ersten Batteriestockwerk 2 und einem Batteriemodul 5 im zweiten Batteriestockwerk 3. In dem Zwischenbauraum 6 sind Anschlüsse 9 für ein Temperiermedium zum Temperieren der Batteriemodule 5 angeordnet.
  • Die Batteriemodule 5 des ersten Batteriestockwerks 2 und die Batteriemodule 5 des zweiten Batteriestockwerks 3 sind genau übereinander positioniert. Die Batteriemodule 5 des ersten Batteriestockwerks 2 und die Batteriemodule 5 des zweiten Batteriestockwerks 3 sind mit der zwischen diesen angeordneten Zwischenbaugruppe 7 verschraubt. Die Batteriemodule 5 des ersten Batteriestockwerks 2 sind mit einer unter diesem Batteriestockwerk 2 angeordneten Basisbaugruppe 10 verschraubt. Die Batteriemodule 5 des zweiten Batteriestockwerks 3 sind mit einer oberhalb dieses Batteriestockwerks 3 angeordneten, weiteren Zwischenbaugruppe 7 verschraubt. Auf dieser Zwischenbaugruppe 7 ist das dritte Batteriestockwerk 4 angeordnet und mit dieser Zwischenbaugruppe 7 verschraubt. Die Batteriemodule 5 von erstem Batteriestockwerk 2 und zweitem Batteriestockwerk 3 sowie die zwischen diesen befindliche Zwischenbaugruppe 7 sind mittels Verbindungen miteinander verbunden. Die jeweilige Verbindung der Batteriemodule 5 dieser Batteriestockwerke 2, 3 und der genannten Zwischenbaugruppe 7 weist in einer Flucht angeordnete Verbindungskomponenten auf. Hierbei weisen die Batteriemodule 5 dieser Batteriestockwerke 2, 3 und die zwischen diesen angeordnete Zwischenbaugruppe 7 miteinander fluchtende Durchgangslöcher 11 zum Durchstecken von Verbindungskomponenten auf. Die durch die Durchgangslöcher 11 steckbaren Verbindungskomponenten sind Schrauben 12. Die Basisbaugruppe 10 nimmt eine Mutter 13 mit Einschraubgewinde für die jeweilige Schraube 12 auf und es weist die auf dem zweiten Batteriestockwerk 3 angeordnete Zwischenbaugruppe 7 ein mit den Durchgangslöchern 11 fluchtendes Durchgangsloch 14 für die jeweilige Schraube 12 auf, wobei ein Schraubenkopf 15 diese obere Zusammenbaugruppe 7 auf deren dem zweiten Batteriestockwerk 3 abgewandten Seite kontaktiert.
  • Die an das jeweilige Batteriestockwerk 2 bzw. 3 bzw. 4 angrenzende Zwischenbaugruppe 7 bzw. Basisbaugruppe 10 weist eine im Wesentlichen zur Ausdehnung der Anordnung der Batteriemodule 5 dieses Batteriestockwerks zumindest teilweise größere Ausdehnung in Fahrzeuglängsrichtung X oder Fahrzeugquerrichtung Y auf, wobei die Verbindungselemente, insbesondere die Schrauben 12, außerhalb der Anordnung der Batteriemodule 5 angeordnet ist. Mit Z ist die Fahrzeughochachse bezeichnet.
  • Das dritte Batteriestockwerk 4 ist entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung, somit entgegen der Pfeilrichtung X, zu den Batteriestockwerken 2 und 3 versetzt angeordnet. Es ist entsprechend mittels Schrauben 12 mit der zwischen dem zweiten Batteriestockwerk 3 und dem dritten Batteriestockwerk 4 angeordneten Zusammenbaugruppe 7 verschraubt. Oberhalb der obersten, auf dem dritten Batteriestockwerk 4 angeordneten Zusammenbaugruppe 7 ist ein Batteriesteuerungselement 16 positioniert. Es ist mit der obersten Zusammenbaugruppe 7 verbunden.
  • Die Hochvolt-Verbindungen 8 sind als Schraubverbindungen oder Steckverbindungen ausgebildet.
  • Komponenten zum Temperieren des Temperiermediums, insbesondere zum Kühlen der Batteriemodule 5, weisen eine Kühlleitung 17 und die Anschlüsse 9 auf.
  • Die Basisbaugruppe 10 und die Zusammenbaugruppe 7 zwischen den Batteriestockwerken 2 und 3 weisen seitliche Ansätze 8 zum Lagern und Verbinden der Traktionsbatterie 1 in einer stationären Komponente des Elektrofahrzeugs auf.
  • In 3 ist durch den eingezeichneten Rahmen 19 der Umriss des längeren Batteriemoduls 5 des ersten Batteriestockwerks 2 und der Basisbaugruppe 10, mit der die Batteriemodule 5 des Batteriestockwerks 2 verbunden sind, verdeutlicht.
  • Die 4 bis 21 zeigen eine Fertigungsfolge der Traktionsbatterie 1.
  • Gemäß 4 wird die Basisbaugruppe 10 zur Aufnahme des ersten Batteriestockwerks 2 bereitgestellt.
  • Gemäß 5 erfolgt dann die Positionierung des ersten Batteriestockwerks 2, das aus den beiden nebeneinander angeordneten, ungleich langen Batteriemodulen 5 besteht, auf der Basisbaugruppe 10. Die beiden Batteriemodule 5 bilden eine T-förmige Anordnung.
  • 6 zeigt die Batteriemodule 5 des ersten Batteriestockwerks 2, die auf der Basisbaugruppe 10 aufliegen.
  • Gemäß 7 erfolgt dann die Positionierung der ersten Zwischenbaugruppe 7 auf dem ersten Batteriestockwerk 2.
  • 8 zeigt diese auf dem ersten Batteriestockwerk 2 aufliegende Zusammenbaugruppe 7.
  • Gemäß 9 erfolgt dann das Kontaktieren der elektrischen Hochvolt-Kontakte 20 mit den Hochvolt-Anschlüssen der Batteriemodule 5 des ersten Batteriestockwerks 2.
  • 10 zeigt die Anordnung nach dem Kontaktieren von Hochvolt-Kontakten und Hochvolt -Anschlüssen.
  • Gemäß 11 erfolgt dann die Positionierung des zweiten Batteriestockwerks 3, das, betreffend die Batteriemodule 5, entsprechend dem ersten Batteriestockwerk 2 aufgebaut ist. Das zweite Batteriestockwerk 3 wird auf der Zwischenbaugruppe 7 angeordnet, die auf dem ersten Batteriestockwerk 2 aufliegt. Dieser Zustand ist in 12 veranschaulicht. Die Batteriemodule 5 von erstem Batteriestockwerk 2 und zweitem Batteriestockwerk 3 sind genau übereinander positioniert.
  • Gemäß 13 erfolgt dann das Kontaktieren der elektrischen Hochvolt-Kontakte 20 mit den Hochvolt-Anschlüssen der Batteriemodule 5 des zweiten Batteriestockwerks 3. Die erfolgte Kontaktierung ist in 14 veranschaulicht.
  • Gemäß 15 erfolgt dann die Positionierung der zweiten Zwischenbaugruppe 7 auf dem zweiten Batteriestockwerk 3. Die erfolgte Positionierung ist in 16 veranschau licht.
  • Gemäß 17 erfolgt dann das Verschrauben der Gesamtbaugruppe. Die verschraubte Gesamtbaugruppe ist in 18 gezeigt.
  • Gemäß 19 erfolgt dann, wobei dies optional sein kann, das Bestücken der Gesamtbaugruppe gemäß 18 mit dem weiteren, dritten Batteriestockwerk 4 und der Batteriesteuerungseinheit 16. Dieses Batteriestockwerk 4 weist nur ein langes Batteriemodul 5 entsprechend der Länge des längeren Batteriemoduls 5 des zweiten Batteriestockwerks 3 auf. Es ist seitlich versetzt zu den Batteriestockwerken 2 und 3 angeordnet.
  • Gemäß 20 erfolgt dann der Anschluss der Batterietemperierung, wobei die Anschlüsse 9 bereits an den Batteriemodulen 5 in den Zwischenbauraum 6 zwischen den Batteriestockwerken 2 und 3 bzw. 3 und 4 hineinragend vormontiert sind.
  • 21 zeigt die endmontierte Traktionsbatterie 1, wie sie Gegenstand der 1 bis 3 ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017101274 A1 [0006]
    • EP 2966707 A1 [0007]
    • EP 2685519 A2 [0007]
    • US 2013136969 A1 [0007]
    • DE 112013004881 T5 [0008]
    • EP 2064758 A1 [0009]

Claims (17)

  1. Traktionsbatterie (1) für ein Elektrofahrzeug, wobei die Traktionsbatterie (1) mindestens vier Batteriemodule (5) aufweist, wobei die Batteriemodule (5) in zumindest zwei übereinander angeordneten Batteriestockwerken (2, 3) mit jeweils mindestens zwei hintereinander und/oder nebeneinander angeordneten Batteriemodulen (5) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Batteriestockwerken (2, 3) jeweils ein Zwischenbauraum (6) vorhanden ist, in welchem zumindest eine Zwischenbaugruppe (7) angeordnet ist, wobei die Zwischenbaugruppe (7) mechanisch sowohl mit den unterhalb der Zwischenbaugruppe (7) angeordneten Batteriemodulen als auch mit den oberhalb der Zwischenbaugruppe (7) angeordneten Batteriemodulen (5) verbunden ist, wobei in dem Zwischenbauraum (6) sich zumindest eine Hochvolt-Verbindung (8) zwischen einem Batteriemodul (5) im unteren Batteriestockwerk (2) und einem Batteriemodul (5) im oberen Batteriestockwerk (3) befindet, wobei in dem Zwischenbauraum (6) Anschlüsse (9) für ein Temperiermedium zum Temperieren der Batteriemodule (5) angeordnet sind.
  2. Traktionsbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriemodule (5) des untersten, ersten Batteriestockwerks (2) und die Batteriemodule (5) des zu diesem untersten Batteriestockwerk (2) nächsthöheren, zweiten Batteriestockwerks (3) genau übereinander positioniert sind.
  3. Traktionsbatterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriemodul (5) des untersten, ersten Batteriestockwerks (2) und die Batteriemodule (5) des zu diesem ersten Batteriestockwerk (2) nächstoberen, zweiten Batteriestockwerks (3) mit einer zwischen diesen Batteriestockwerken (2, 3) angeordneten ersten Zwischenbaugruppe (7) verschraubt sind.
  4. Traktionsbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriemodule (5) des untersten, ersten Batteriestockwerks (2) mit einer unterhalb des ersten Batteriestockwerks (2) angeordneten Basisbaugruppe (10) verschraubt sind.
  5. Traktionsbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriemodule (5) des zu dem untersten, ersten Batteriestockwerk (2) nächstoberen, zweiten Batteriestockwerk (3) mit einer oberhalb des zweiten Batteriestockwerks (3) angeordneten zweiten Zwischenbaugruppe (7) verschraubt sind.
  6. Traktionsbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriemodule (5) von unterstem, erstem Batteriestockwerk (2) und nächstoberem, zweitem Batteriestockwerk (3) sowie die Zwischenbaugruppen (7) und Basisbaugruppe (10) zwischen, oberhalb und unterhalb dieser Batteriestockwerke (2, 3) mittels Verbindungen miteinander verbunden sind, wobei die jeweilige Verbindung der Batteriemodule (5) dieser Batteriestockwerke (2, 3) und dieser Zwischenbaugruppen (7) bzw. Basisbaugruppe (10) in einer Flucht angeordnete Verbindungskomponenten aufweist.
  7. Traktionsbatterie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Batteriemodule (5) dieser ersten und zweiten Batteriestockwerke (2, 3) und die zwischen diesen Batteriestockwerken (2, 3) angeordnete erste Zwischenbaugruppe (7) miteinander fluchtende Durchgangslöcher zum Durchstecken von Verbindungskomponenten aufweisen.
  8. Traktionsbatterie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Durchgangslöcher (11) steckbaren Verbindungskomponenten Schrauben (12) sind.
  9. Traktionsbatterie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisbaugruppe (10) ein Einschraubgewinde für die jeweilige Schraube (12) aufweist und die zweite Zwischenbaugruppe (7) ein Durchgangsloch (14) für die jeweilige Schraube (12) aufweist, wobei ein Schraubenkopf (15) die zweite Zwischenbaugruppe (7) auf deren der ersten Zwischenbaugruppe (7) abgewandten Seite kontaktiert, oder die zweite Zwischenbaugruppe ein Einschraubgewinde für die jeweilige Schraube aufweist und die Basisbaugruppe ein Durchgangsloch für die jeweilige Schraube aufweist, wobei ein Schraubenkopf die Basisbaugruppe auf deren der ersten Zwischenbaugruppe abgewandten Seite kontaktiert.
  10. Traktionsbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an das jeweilige Batteriestockwerk (2, 3) angrenzende Zwischenbaugruppen (7) oder angrenzende Basisbaugruppe (10) eine im Wesentlichen zur Ausdehnung der Anordnung der Batteriemodule (5) dieses Batteriestockwerks (2, 3) zumindest teilweise größere Ausdehnung in Fahrzeuglängs- oder Fahrzeugquerrichtung aufweisen, wobei die Verbindungselemente außerhalb der Anordnung Batteriemodule (5) angeordnet sind.
  11. Traktionsbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zweiten Zwischenbaugruppe (7) ein weiteres, drittes Batteriestockwerk (4) angeordnet ist, das versetzt zum zweiten Batteriestockwerk (3) angeordnet ist.
  12. Traktionsbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der obersten Zwischenbaugruppe (7) zumindest eine Batteriesteuerungseinheit (16) positioniert ist.
  13. Traktionsbatterie nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriesteuerungseinheit (16) mit der obersten Zwischenbaugruppe (7) verbunden ist.
  14. Traktionsbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochvolt-Verbindungen (8) als Schraubverbindungen oder Steckverbindungen ausgebildet sind.
  15. Verfahren zum Fertigen einer Traktionsbatterie (1), die gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a. Bereitstellen der Basisbaugruppe (10) zur Aufnahme des ersten Batteriestockwerks (2), b. Positionieren des ersten Batteriestockwerks (2), bestehend aus dem zumindest zwei hintereinander oder nebeneinander angeordneten Batteriemodulen (5) auf der Basisbaugruppe (10), c. Positionierung der ersten Zwischenbaugruppe (7) auf dem ersten Batteriestockwerk (2), d. Kontaktieren elektrischer Hochvolt-Kontakte (20) mit Hochvolt-Anschlüssen der Batteriemodule (5) des ersten Batteriestockwerks (2), e. Positionierung des zweiten Batteriestockwerks (3), bestehend aus den zumindest zwei hintereinander oder nebeneinander angeordneten Batteriemodulen (5) auf der ersten Zwischenbaugruppe (7), f. Kontaktieren elektrischer Hochvolt-Kontakte (20) mit Hochvolt-Anschlüssen der Batteriemodule (5) des zweiten Batteriestockwerks (3), g. Positionierung einer zweiten Zwischenbaugruppe (7) auf dem zweiten Batteriestockwerk (3), h. Verschrauben der gebildeten Gesamtbaugruppe, i. Anschließen einer Batterietemperierung an in einen Zwischenbauraum (6) zwischen den Batteriestockwerken (2, 3) hineinragende, vormontierte Anschlüsse (9) der Batteriemodule (5).
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Batteriestockwerk (4) auf der zweiten Zusammenbaugruppe (7) positioniert und mit der zweiten Zusammenbaugruppe (7) mechanisch verbunden wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass auf der obersten Zwischenbaugruppe (7) eine Batteriesteuerungseinheit (16) positioniert und mit dieser verbunden wird.
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