DE102019121964A1 - Method for producing a battery module for a motor vehicle battery - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls (20) einer Kraftfahrzeugbatterie. Das Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte:- Bereitstellen eines Batteriemodulgehäuses (30) mit wenigstens einer Einschuböffnung (32), eines Batteriezellenpakets (40) und einer Kühlvorrichtung (50);- Auftragen einer Wärmeleitpaste (60) auf zumindest eine Seite (42) des Batteriezellenpakets (40) und/oder auf die Kühlvorrichtung (50);- Befestigen der Kühlvorrichtung (50) auf dem Batteriezellenpaket (40) derart, dass die Wärmeleitpaste (60) zwischen dem Batteriezellenpaket (40) und der Kühlvorrichtung (50) angeordnet wird;- Einschieben des Batteriezellenpakets (40) und der Kühlvorrichtung (50) in das Batteriemodulgehäuse (30) durch die Einschuböffnung (32); und- Herausführen von mit Kühlleitungsanschlüssen (54) versehenen Kühlleitungen (52) der Kühlvorrichtung (50) aus dem Batteriemodulgehäuse (30) und Verschließen der Einschuböffnung (32) des Batteriemodulgehäuses (30) mittels wenigstens einer Kopfplatte (70).The invention relates to a method for producing a battery module (20) for a motor vehicle battery. The method comprises the following method steps: - Providing a battery module housing (30) with at least one insertion opening (32), a battery cell pack (40) and a cooling device (50); - Applying a thermal paste (60) to at least one side (42) of the battery cell pack ( 40) and / or on the cooling device (50); - Fastening the cooling device (50) on the battery cell pack (40) in such a way that the thermal paste (60) is arranged between the battery cell pack (40) and the cooling device (50); the battery cell pack (40) and the cooling device (50) into the battery module housing (30) through the insertion opening (32); and- leading out cooling lines (52) of the cooling device (50) provided with cooling line connections (54) from the battery module housing (30) and closing the insertion opening (32) of the battery module housing (30) by means of at least one top plate (70).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls einer Kraftfahrzeugbatterie, ein nach einem solchen Verfahren hergestelltes Batteriemodul sowie ein Kraftfahrzeug umfassend eine Kraftfahrzeugbatterie mit einem solchen Batteriemodul.The invention relates to a method for producing a battery module of a motor vehicle battery, a battery module produced by such a method, and a motor vehicle comprising a motor vehicle battery with such a battery module.

Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls einer Kraftfahrzeugbatterie bekannt. Bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren werden Batteriemodulgehäuse aus mehreren Teilen um ein Batteriezellenpaket herum aufgebaut. Das Batteriezellenpaket wird mit Wärmeleitpaste zur wärmeleitfähigen Kontaktierung des Batteriemodulgehäuses bestrichen. Anschließend wird außenseitig an dem Batteriemodulgehäuse eine Kühlvorrichtung angebracht.Methods for producing a battery module of a motor vehicle battery are known from the prior art. In a production method known from the prior art, battery module housings are built up from several parts around a battery cell pack. The battery cell pack is coated with thermal paste for thermally conductive contact with the battery module housing. A cooling device is then attached to the outside of the battery module housing.

Bei einem weiteren aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren wird ein Batteriezellenpaket in ein größtenteils geschlossenes Batteriemodulgehäuse eingeschoben und ein zwischen dem Batteriemodulgehäuse und dem Batteriezellenpaket gebildeter Spalt nach dem Einschieben des Batteriezellenpakets mit Wärmeleitpaste gefüllt. Anschließend wird außenseitig an dem Batteriemodulgehäuse eine Kühlvorrichtung angebracht. Letzteres Herstellungsverfahren wird insbesondere zur Herstellung von lasttragenden Batteriemodulen, die direkt an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs montiert werden, verwendet. Die benötigte Menge an Wärmeleitpaste ergibt sich aus der Größe des Spalts und den üblichen Fertigungstoleranzen des Batteriemodulgehäuses sowie des Batteriezellenpakets. Die benötigte Menge an Wärmeleitpaste ist bei letzterem Herstellungsverfahren besonders unvorteilhaft hoch.In a further production method known from the prior art, a battery cell pack is inserted into a largely closed battery module housing and a gap formed between the battery module housing and the battery cell pack is filled with thermal paste after the battery cell pack has been inserted. A cooling device is then attached to the outside of the battery module housing. The latter manufacturing method is used in particular for the manufacture of load-bearing battery modules that are mounted directly on a body of the motor vehicle. The required amount of thermal paste results from the size of the gap and the usual manufacturing tolerances of the battery module housing and the battery cell pack. The required amount of thermal paste is particularly disadvantageously high in the latter manufacturing process.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls vorzuschlagen, das sich durch ein effektives Abführen von Abwärme des Batteriemoduls auszeichnet und bei welchem die Menge an verwendeter Wärmeleitpaste reduziert ist.It is the object of the present invention to propose a method for producing a battery module which is characterized by an effective dissipation of waste heat from the battery module and in which the amount of thermal paste used is reduced.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, ein Batteriemodul nach Anspruch 11 und ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 12 gelöst.The object is achieved by a method according to claim 1, a battery module according to claim 11 and a motor vehicle according to claim 12.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte:

  • - Bereitstellen eines Batteriemodulgehäuses mit wenigstens einer Einschuböffnung, eines Batteriezellenpakets und einer Kühlvorrichtung;
  • - Auftragen einer Wärmeleitpaste auf zumindest eine Seite des Batteriezellenpakets und/oder auf die Kühlvorrichtung;
  • - Befestigen der Kühlvorrichtung auf dem Batteriezellenpaket derart, dass die Wärmeleitpaste zwischen dem Batteriezellenpaket und der Kühlvorrichtung angeordnet wird;
  • - Einschieben des Batteriezellenpakets und der Kühlvorrichtung in das Batteriemodulgehäuse durch die Einschuböffnung; und
  • - Herausführen von mit Kühlleitungsanschlüssen versehenen Kühlleitungen der Kühlvorrichtung aus dem Batteriemodulgehäuse und Verschließen des Batteriemodulgehäuses mittels wenigstens einer Kopfplatte.
The method according to the invention comprises the following method steps:
  • - providing a battery module housing with at least one insertion opening, a battery cell pack and a cooling device;
  • Application of a thermal paste to at least one side of the battery cell pack and / or to the cooling device;
  • Fastening the cooling device on the battery cell pack in such a way that the heat-conducting paste is arranged between the battery cell pack and the cooling device;
  • Inserting the battery cell pack and the cooling device into the battery module housing through the insertion opening; and
  • Leading cooling lines of the cooling device provided with cooling line connections out of the battery module housing and closing the battery module housing by means of at least one top plate.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird vor dem Einschieben des Batteriezellenpakets und der Kühlvorrichtung in das Batteriemodulgehäuse an einer Seite des Batteriezellenpakets eine Einschubhilfe angebracht, wobei vorzugsweise die Einschubhilfe an einer Seite des Batteriezellenpakets angebracht wird, die frei von Wärmeleitpaste bleibt.In a preferred embodiment, before the battery cell pack and the cooling device are pushed into the battery module housing, an insertion aid is attached to one side of the battery cell packet, the insertion aid preferably being attached to one side of the battery cell packet that remains free of thermal paste.

Vorzugsweise wird die Einschubhilfe vor dem Auftragen der Wärmeleitpaste an einer Seite des Batteriezellenpakets angebracht.The insertion aid is preferably attached to one side of the battery cell pack before the thermal paste is applied.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird vor dem Einschieben des Batteriezellenpakets und der Kühlvorrichtung in das Batteriemodulgehäuse an einer Seite des Batteriezellenpakets eine Trägerplatte angebracht, wobei vorzugsweise die Trägerplatte an einer Seite des Batteriezellenpakets angebracht wird, die frei von Wärmeleitpaste bleibt.In a preferred embodiment, a carrier plate is attached to one side of the battery cell package before the battery cell package and the cooling device are inserted into the battery module housing, the carrier plate preferably being attached to one side of the battery cell package that remains free of thermal paste.

Vorzugsweise wird die Trägerplatte vor dem Auftragen der Wärmeleitpaste an einer Seite des Batteriezellenpakets angebracht.Preferably, the carrier plate is attached to one side of the battery cell pack before the thermal paste is applied.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Verfahren ferner folgenden weiteren Verfahrensschritt:

  • - Fixieren des Batteriezellenpakets und der Kühlvorrichtung in dem Batteriemodulgehäuse, vorzugsweise durch Einleiten eines expandierenden Schaums in das Batteriemodulgehäuse.
In a preferred embodiment, the method further comprises the following further method step:
  • - Fixing the battery cell pack and the cooling device in the battery module housing, preferably by introducing an expanding foam into the battery module housing.

Vorzugsweise wird das Batteriemodulgehäuse aus einem Strangpressprofil hergestellt.The battery module housing is preferably made from an extruded profile.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird nach dem Auftragen der Wärmeleitpaste die Wärmeleitpaste auf die gewünschte Höhe abgezogen und/oder glattgezogen.In a preferred embodiment, after the thermal paste has been applied, the thermal paste is pulled off and / or smoothed to the desired height.

Vorzugsweise wird die Höhe des Abziehens und/oder des Glattziehens durch eine Kante der Einschubhilfe und/oder durch eine Kante der Trägerplatte als Bezugshöhe definiert.The height of the pulling off and / or the smoothing is preferably defined as the reference height by an edge of the insertion aid and / or by an edge of the carrier plate.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird zur Befestigung der Kühlvorrichtung auf dem Batteriezellenpaket die Kühlvorrichtung in die Wärmeleitpaste eingepresst, vorzugsweise mit druckgesteuerter Einpresstiefe.In a preferred embodiment, to fasten the cooling device on the battery cell pack, the cooling device is pressed into the heat-conducting paste, preferably with a pressure-controlled pressing depth.

Die Erfindung betrifft ferner ein Batteriemodul einer Kraftfahrzeugbatterie, welches nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Das Batteriemodul umfasst ein Batteriemodulgehäuse mit wenigstens einer Einschuböffnung, ein Batteriezellenpaket und eine Kühlvorrichtung. Das Batteriemodul umfasst ferner eine Wärmeleitpaste, die auf zumindest einer Seite des Batteriezellenpakets und/oder auf die Kühlvorrichtung derart aufgetragen ist, dass die Wärmeleitpaste zwischen dem Batteriezellenpaket und der Kühlvorrichtung angeordnet ist, wobei das Batteriezellenpaket und die Kühlvorrichtung durch die Einschuböffnung in das Batteriemodulgehäuse eingeschoben sind und wobei mit Kühlleitungsanschlüssen versehene Kühlleitungen der Kühlvorrichtung aus dem Batteriemodulgehäuse herausgeführt sind und die Einschuböffnung des Batteriemodulgehäuses mittels wenigstens einer Kopfplatte verschlossen ist.The invention also relates to a battery module of a motor vehicle battery, which is produced according to the method according to the invention. The battery module comprises a battery module housing with at least one insertion opening, a battery cell pack and a cooling device. The battery module further comprises a thermal paste which is applied to at least one side of the battery cell pack and / or to the cooling device in such a way that the thermal paste is arranged between the battery cell pack and the cooling device, the battery cell pack and the cooling device being pushed through the insertion opening into the battery module housing and wherein cooling lines of the cooling device provided with cooling line connections are led out of the battery module housing and the insertion opening of the battery module housing is closed by means of at least one top plate.

Letztlich betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug umfassend eine Kraftfahrzeugbatterie mit einem erfindungsgemäßen Batteriemodul.Ultimately, the invention relates to a motor vehicle comprising a motor vehicle battery with a battery module according to the invention.

Einzelheiten und weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens, des erfindungsgemäßen Batteriemoduls und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs werden anhand des nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei veranschaulicht:

  • 1: eine Schnittansicht des anmeldungsgemäßen Batteriemoduls nach dem Ausführungsbeispiel;
  • 2 bis 4: jeweils eine Explosionsdarstellung eines Batteriezellenpakets des Batteriemoduls nach dem Ausführungsbeispiel;
  • 5: eine perspektivische Ansicht des Batteriemoduls nach dem Ausführungsbeispiel;
  • 6 bis 11b: eine Veranschaulichung des anmeldungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Batteriemoduls nach dem Ausführungsbeispiel.
Details and further advantages of the method according to the invention, the battery module according to the invention and the motor vehicle according to the invention are explained using the exemplary embodiment described below. This illustrates:
  • 1 : a sectional view of the battery module according to the application according to the embodiment;
  • 2 to 4th : each an exploded view of a battery cell pack of the battery module according to the embodiment;
  • 5 : a perspective view of the battery module according to the embodiment;
  • 6th to 11b : an illustration of the method according to the application for producing a battery module according to the exemplary embodiment.

Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls 20, ein nach einem solchen Verfahren hergestelltes Batteriemodul 20 sowie ein Kraftfahrzeug umfassend eine Kraftfahrzeugbatterie mit wenigstens einem solchen Batteriemodul 20. The application relates to a method for producing a battery module 20th , a battery module manufactured using such a process 20th and a motor vehicle comprising a motor vehicle battery with at least one such battery module 20th .

Das Batteriemodul 20 umfasst ein Batteriemodulgehäuse 30 mit wenigstens einer Einschuböffnung 32, wenigstens ein Batteriezellenpaket 40 und wenigstens eine Kühlvorrichtung 50, wobei das Batteriemodul 20 ferner eine Wärmeleitpaste 60 umfasst, die auf zumindest eine Seite 42 des Batteriezellenpakets 40 und/oder auf die Kühlvorrichtung 50 derart aufgetragen ist, dass die Wärmeleitpaste 60 zwischen dem Batteriezellenpaket 40 und der Kühlvorrichtung 50 angeordnet ist, wobei das Batteriezellenpaket 40 und die Kühlvorrichtung 50 durch die Einschuböffnung 32 in das Batteriemodulgehäuse 30 eingeschoben sind und wobei mit Kühlleitungsanschlüssen 54 versehene Kühlleitungen 52 der Kühlvorrichtung 50 aus dem Batteriemodulgehäuse 30 herausgeführt sind und die Einschuböffnung 32 des Batteriemodulgehäuses 30 mittels wenigstens einer Kopfplatte 70 verschlossen ist.The battery module 20th includes a battery module housing 30th with at least one insertion opening 32 , at least one battery cell pack 40 and at least one cooling device 50 , the battery module 20th also a thermal paste 60 includes that on at least one side 42 of the battery cell pack 40 and / or on the cooling device 50 is applied in such a way that the thermal paste 60 between the battery cell pack 40 and the cooling device 50 is arranged, wherein the battery cell pack 40 and the cooling device 50 through the insertion opening 32 into the battery module housing 30th are inserted and with cooling line connections 54 provided cooling lines 52 the cooling device 50 from the battery module housing 30th are led out and the insertion opening 32 of the battery module housing 30th by means of at least one head plate 70 is locked.

Die Kühlleitungsanschlüsse 54 können außerhalb des Batteriemodulgehäuses 30 angeordnet sein. Die Kühlleitungsanschlüsse 54 können als Mehrfachkupplungen ausgebildet sein. Dabei können die Kühlleitungen 52 durch in der Kopfplatte 70 eingebrachte Öffnungen geführt sein.The cooling line connections 54 can be outside the battery module housing 30th be arranged. The cooling line connections 54 can be designed as multiple couplings. The cooling lines 52 through in the headstock 70 introduced openings be guided.

Alternativ können die Kühlleitungsanschlüsse 54 innerhalb des Batteriemodulgehäuses 30 angeordnet sein.Alternatively, the cooling line connections 54 inside the battery module housing 30th be arranged.

Das Batteriemodul 20, das Batteriemodulgehäuse 30 und/oder das Batteriezellenpaket 40 können im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet sein. Das Batteriemodulgehäuse 30 kann dabei beispielsweise vier der sechs Seiten des quaderförmigen Batteriemoduls 20 umschließen. Die Einschuböffnung 32 kann an einer der zwei verbleibenden Seiten des quaderförmigen Batteriemoduls 20 angeordnet sein.The battery module 20th , the battery module housing 30th and / or the battery cell pack 40 can be essentially cuboid. The battery module housing 30th can, for example, four of the six sides of the cuboid battery module 20th enclose. The insertion opening 32 can on one of the two remaining sides of the cuboid battery module 20th be arranged.

Das Batteriemodul 20 kann ein lasttragendes Batteriemodul 20 sein. Ein solches lasttragendes Batteriemodul 20 kann direkt in eine Karosserie des Kraftfahrzeugs montiert werden.The battery module 20th can be a load-bearing battery module 20th be. Such a load-bearing battery module 20th can be mounted directly in a body of the motor vehicle.

Das Batteriezellenpaket 40 kann zumindest zwei miteinander verschaltete Batteriezellen 41 aufweisen. Sowohl das Batteriezellenpaket 40 als auch die Kühlvorrichtung 50 können im Inneren des Batteriemodulgehäuses 30 angeordnet sein.The battery cell pack 40 can have at least two interconnected battery cells 41 exhibit. Both the battery cell pack 40 as well as the cooling device 50 can be inside the battery module housing 30th be arranged.

Die Kühlvorrichtung 50 kann fest mit dem Batteriezellenpaket 40 verbunden sein und die Kühlvorrichtung 50 zusammen mit dem Batteriezellenpaket 40 einen Unterzusammenbau bilden. Das Verbinden der Kühlvorrichtung 50 mit dem Batteriezellenpaket 40 kann stoffschlüssig mittels der Wärmeleitpaste 60 erfolgen.The cooler 50 can firmly with the battery cell pack 40 be connected and the cooling device 50 together with the battery cell pack 40 form a sub-assembly. Connecting the cooling device 50 with the battery cell pack 40 can be firmly bonded by means of the thermal paste 60 respectively.

Das Batteriemodul 20 kann eine oder mehrere solcher aus der Kühlvorrichtung 50 und dem Batteriezellenpaket 40 gebildeten Unterzusammenbauten aufnehmen. So nimmt, wie insbesondere 5 zu erkennen gibt, das Batteriemodulgehäuse 30 des Batteriemoduls 20 nach dem Ausführungsbeispiel zwei solcher Unterzusammenbauten auf.The battery module 20th can be one or more such from the cooling device 50 and the battery cell pack 40 Record formed sub-assemblies. So take how in particular 5 shows the battery module housing 30th of Battery module 20th according to the embodiment, two such sub-assemblies.

In einer alternativen Ausgestaltung des Batteriemodulgehäuses 30 kann das Batteriemodulgehäuse 30 mehrere Kammern und zumindest eine gleiche Anzahl an Einschuböffnungen 32 umfassen. Dabei können in jeder der Kammern ein oder mehrere Unterzusammenbauten aufgenommen sein.In an alternative embodiment of the battery module housing 30th can the battery module housing 30th several chambers and at least the same number of insertion openings 32 include. One or more sub-assemblies can be accommodated in each of the chambers.

Die Kühlvorrichtung 50 kann eine aktive Kühlvorrichtung sein und mit mindestens einer Kühlleitung 51 und wenigstens einer Kühlplatte 53 versehen sein. Sowohl die Kühlleitung 51 als auch die Kühlplatte 53 können aus Kunststoff und/oder aus Aluminium und/oder aus Stahl hergestellt sein und/oder mit einer elektrisch isolierenden und wärmeleitfähigen Beschichtung beschichtet sein. Die Kühlleitung 51 kann mit der Kühlplatte 53 verlötet sein.The cooler 50 can be an active cooling device and with at least one cooling line 51 and at least one cooling plate 53 be provided. Both the cooling pipe 51 as well as the cooling plate 53 can be made of plastic and / or aluminum and / or steel and / or coated with an electrically insulating and thermally conductive coating. The cooling pipe 51 can with the cooling plate 53 be soldered.

Die Beschichtung der Kühlleitung 51 und/oder der Kühlplatte 53 mit einer elektrisch isolierenden und wärmeleitfähigen Beschichtung ermöglicht eine Reduzierung des Abstands zwischen dem Batteriezellenpaket 40 und der Kühlvorrichtung 50 und somit eine Reduzierung der benötigten Menge an Wärmeleitpaste 60 und des Bauraums des Batteriemoduls 20. Ferner wird die Betriebssicherheit des Batteriemoduls 20 durch eine Reduzierung des Kurzschlusspotenzials erhöht.The coating of the cooling pipe 51 and / or the cooling plate 53 with an electrically insulating and thermally conductive coating enables a reduction in the distance between the battery cell pack 40 and the cooling device 50 and thus a reduction in the amount of thermal paste required 60 and the installation space of the battery module 20th . Furthermore, the operational safety of the battery module 20th increased by reducing the short-circuit potential.

In einer alternativen, nicht in den Figuren dargestellten Ausgestaltung der Kühlvorrichtung 50, kann die Kühlvorrichtung 50 mehrere flächig ausgebildete Bleche umfassen, die derart verprägt und miteinander verfügt sind, dass zwischen den Blechen ein Zwischenraum ausgebildet wird, der zur Führung eines Kühlmediums geeignet ist.In an alternative embodiment of the cooling device not shown in the figures 50 , the cooler can 50 comprise a plurality of flat metal sheets which are embossed and arranged with one another in such a way that an intermediate space is formed between the sheets which is suitable for guiding a cooling medium.

Die Bleche und/oder die Kühlplatte 53 können mit einer Vielzahl an Löchern versehen sein, um ein Entweichen der Luft beim Einpressen in die Wärmeleitpaste 60 zu ermöglichen. Die richtige Positionierung der Kühlvorrichtung 50 kann beim Einpressen in die Wärmeleitpaste 60 dadurch erfolgen, dass der Kraftanstieg bei vollflächiger Anlage der Kühlvorrichtung 50 auf der Wärmeleitpaste 60 als Abschlusskriterium für das Einpressen der Wärmeleitpaste 60 genutzt wird.The metal sheets and / or the cooling plate 53 can be provided with a large number of holes to prevent air from escaping when it is pressed into the thermal paste 60 to enable. Correct positioning of the cooling device 50 can when pressed into the thermal paste 60 take place in that the force increase with full contact with the cooling device 50 on the thermal paste 60 as a final criterion for pressing in the thermal paste 60 is being used.

Das Batteriezellenpaket 40 kann in einer Einschubrichtung E durch die Einschuböffnung 32 in das Batteriemodulgehäuse 30 eingeschoben sein. An zwei gegenüberliegenden der vier zur Einschubrichtung E parallelen Seiten 42 des Batteriezellenpakets 40 können sich parallel zu den jeweiligen Seiten 42 erstreckende Einschubhilfen 44 angeordnet sein. Die Einschubhilfen 44 erleichtern das Einschieben des Batteriezellenpakets 40 durch die Einschuböffnung 32. An den zwei gegenüberliegenden sich orthogonal zur Einschubrichtung E erstreckenden Seiten 42 des Batteriezellenpakets 40 kann jeweils eine Trägerplatte 46 angeordnet sein. Die Einschubhilfen 44 können aus Verbundwerkstoffen hergestellt sein.The battery cell pack 40 can be inserted through the insertion opening in an insertion direction E. 32 into the battery module housing 30th be inserted. On two opposite sides of the four parallel to the direction of insertion E. 42 of the battery cell pack 40 can be parallel to the respective pages 42 extending insertion aids 44 be arranged. The insertion aids 44 facilitate the insertion of the battery cell pack 40 through the insertion opening 32 . On the two opposite sides extending orthogonally to the direction of insertion E. 42 of the battery cell pack 40 can each have a carrier plate 46 be arranged. The insertion aids 44 can be made of composite materials.

Das Batteriezellenpaket 40 kann zumindest ein Kompressionselement 60 umfassen. Das Kompressionselement 48 kann als Kompressionsmatte ausgebildet sein. Die Kompressionsmatte kann auch als Kompressionspad bezeichnet werden. Das Kompressionselement 48 kann zwischen Reihen einzelner Batteriezellen 41 angeordnet sein.The battery cell pack 40 can at least one compression element 60 include. The compression element 48 can be designed as a compression mat. The compression mat can also be referred to as a compression pad. The compression element 48 can between rows of individual battery cells 41 be arranged.

Das anmeldungsgemäße Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte:

  • - Bereitstellen eines Batteriemodulgehäuses 30 mit wenigstens einer Einschuböffnung 32, eines Batteriezellenpakets 40 und einer Kühlvorrichtung 50;
  • - Auftragen einer Wärmeleitpaste 60 auf zumindest eine Seite 42 des Batteriezellenpakets 40 und/oder auf die Kühlvorrichtung 50;
  • - Befestigen der Kühlvorrichtung 50 auf dem Batteriezellenpaket 40 derart, dass die Wärmeleitpaste 60 zwischen dem Batteriezellenpaket 40 und der Kühlvorrichtung 50 angeordnet wird;
  • - Einschieben des Batteriezellenpakets 40 und der Kühlvorrichtung 50 in das Batteriemodulgehäuse 30 durch die Einschuböffnung 32; und
  • - Herausführen von mit Kühlleitungsanschlüssen 54 versehenen Kühlleitungen 52 der Kühlvorrichtung 50 aus dem Batteriemodulgehäuse 30 und Verschließen der Einschuböffnung 32 des Batteriemodulgehäuses 30 mittels wenigstens einer Kopfplatte 70.
The method according to the application comprises the following method steps:
  • - Provision of a battery module housing 30th with at least one insertion opening 32 , a battery cell pack 40 and a cooling device 50 ;
  • - Applying a thermal paste 60 on at least one side 42 of the battery cell pack 40 and / or on the cooling device 50 ;
  • - Attach the cooling device 50 on the battery cell pack 40 such that the thermal paste 60 between the battery cell pack 40 and the cooling device 50 is arranged;
  • - Inserting the battery cell pack 40 and the cooling device 50 into the battery module housing 30th through the insertion opening 32 ; and
  • - Leading out with cooling line connections 54 provided cooling lines 52 the cooling device 50 from the battery module housing 30th and closing the insertion opening 32 of the battery module housing 30th by means of at least one head plate 70 .

Vor dem Einschieben des Batteriezellenpakets 40 und der Kühlvorrichtung 50 in das Batteriemodulgehäuse 30 kann an einer Seite 42 des Batteriezellenpakets 40 eine Einschubhilfe 44 angebracht werden, wobei vorzugsweise die Einschubhilfe 44 an einer Seite 42 des Batteriezellenpakets 40 angebracht werden kann, die frei von Wärmeleitpaste 60 bleibt.Before inserting the battery cell pack 40 and the cooling device 50 into the battery module housing 30th can on one side 42 of the battery cell pack 40 an insertion aid 44 be attached, preferably the insertion aid 44 on one side 42 of the battery cell pack 40 Can be attached that are free of thermal paste 60 remains.

Die Einschubhilfe 44 kann vor dem Auftragen der Wärmeleitpaste 60 an einer Seite 42 des Batteriezellenpakets 40 angebracht werden.The insertion aid 44 can before applying the thermal paste 60 on one side 42 of the battery cell pack 40 be attached.

Vor dem Einschieben des Batteriezellenpakets 40 und der Kühlvorrichtung 50 in das Batteriemodulgehäuse 30 kann an einer Seite 42 des Batteriezellenpakets 40 eine Trägerplatte 46 angebracht werden, wobei vorzugsweise die Trägerplatte 46 an einer Seite 42 des Batteriezellenpakets 40 angebracht werden kann, die frei von Wärmeleitpaste 60 bleibt.Before inserting the battery cell pack 40 and the cooling device 50 into the battery module housing 30th can on one side 42 of the battery cell pack 40 a carrier plate 46 be attached, preferably the support plate 46 on one side 42 of the battery cell pack 40 Can be attached that are free of thermal paste 60 remains.

Die Trägerplatte 46 kann vor dem Auftragen der Wärmeleitpaste 60 an einer Seite 42 des Batteriezellenpakets 40 angebracht werden.The carrier plate 46 can before applying the thermal paste 60 on one side 42 of the battery cell pack 40 be attached.

Das anmeldungsgemäße Verfahren kann folgenden weiteren Verfahrensschritt umfassen:

  • - Fixieren des Batteriezellenpakets 40 und der Kühlvorrichtung 50 in dem Batteriemodulgehäuse 30, vorzugsweise durch Einleiten eines expandierenden Schaums in das Batteriemodulgehäuse 30.
The method according to the application can include the following further method step:
  • - Fixing the battery cell pack 40 and the cooling device 50 in the battery module housing 30th , preferably by introducing an expanding foam into the battery module housing 30th .

Das Batteriemodulgehäuse 30 kann aus einem Strangpressprofil hergestellt werden.The battery module housing 30th can be made from an extruded profile.

Das Batteriezellenpaket 40 und/oder die Einschubhilfen 44 können derart ausgebildet und dimensioniert sein, dass die nominalen Abmaße des Batteriezellenpakets 40 größer sind als die Breite des Batteriemodulgehäuses 30, sodass beim Einschieben des Batteriezellenpakets 40 durch die Einschuböffnung 32 das Batteriezellenpaket 40 verpresst wird. Dabei können vorzugsweise ein oder mehrere Kompressionselemente 48 am Batteriezellenpaket 40 vorgesehen sein.The battery cell pack 40 and / or the insertion aids 44 can be designed and dimensioned such that the nominal dimensions of the battery cell pack 40 are larger than the width of the battery module housing 30th so that when inserting the battery cell pack 40 through the insertion opening 32 the battery cell pack 40 is pressed. One or more compression elements can preferably be used 48 on the battery cell pack 40 be provided.

Bei einer Vermessung des Batteriezellenpakets 40 und bei einem Ausgleich der Toleranzen des Batteriezellenpakets 40 bezüglich der Einschuböffnung 32 des Batteriemodulgehäuses 30 kann der Abstand zwischen der Kühlvorrichtung 50 und dem Batteriezellenpaket 40 und somit auch die Menge an Wärmeleitpaste 60 weiter reduziert werden, ohne den Bauraumbedarf des Batteriemoduls 20 zu erhöhen.When measuring the battery cell pack 40 and when the tolerances of the battery cell pack are compensated 40 with respect to the insertion opening 32 of the battery module housing 30th can be the distance between the cooling device 50 and the battery cell pack 40 and thus also the amount of thermal paste 60 can be further reduced without the installation space requirement of the battery module 20th to increase.

Nach dem Auftragen der Wärmeleitpaste 60 kann die Wärmeleitpaste 60 auf die gewünschte Höhe abgezogen und/oder glattgezogen werden.After applying the thermal paste 60 can the thermal paste 60 peeled off and / or smoothed to the desired height.

Die Höhe des Abziehens und/oder des Glattziehens kann durch eine Kante der Einschubhilfe 44 und/oder durch eine Kante der Trägerplatte 46 als Bezugshöhe definiert werden.The height of the pulling and / or smoothing can be determined by an edge of the insertion aid 44 and / or by an edge of the carrier plate 46 can be defined as the reference height.

Dabei können die Einschubhilfen 44 und/oder die Trägerplatten 46 des Batteriezellenpakets 40 einen Rahmen um die Seite 42 des Batteriezellenpakets 40 aufspannen, auf welche die Wärmeleitpaste 60 aufgetragen wird. Dabei steht ein Rand der Einschubhilfe 44 und/oder der Trägerplatten 46 über die Fläche der Seite 32, auf welche die Wärmeleitpaste 60 aufgetragen wird, über.The insertion aids 44 and / or the carrier plates 46 of the battery cell pack 40 a frame around the page 42 of the battery cell pack 40 clamp on which the thermal paste 60 is applied. There is an edge of the insertion aid 44 and / or the carrier plates 46 across the face of the page 32 on which the thermal paste 60 is applied over.

Zur Befestigung der Kühlvorrichtung 50 auf dem Batteriezellenpaket 40 kann die Kühlvorrichtung 50 in die Wärmeleitpaste 60 eingepresst werden, vorzugsweise mit druckgesteuerter Einpresstiefe.For fastening the cooling device 50 on the battery cell pack 40 can the cooler 50 into the thermal paste 60 press-in, preferably with a pressure-controlled press-in depth.

Bei dem anmeldungsgemäßen Verfahren ist besonders vorteilhaft, dass beim Einschieben des Batteriezellenpakets 40 in das Batteriemodulgehäuse 30 das Risiko der Beschädigung der Zellen 41 des Batteriezellenpakets 40 reduziert ist. Ferner ist bei dem anmeldungsgemäßen Verfahren vorteilhaft, dass die für die Herstellung des Batteriemoduls 20 verwendete Menge an Wärmeleitpaste 60 reduziert ist, wodurch geringere Herstellungskosten entstehen und ein reduziertes Gewicht für das Batteriemodul 20 erzielt werden kann.In the method according to the application, it is particularly advantageous that when the battery cell pack is pushed in 40 into the battery module housing 30th the risk of damaging the cells 41 of the battery cell pack 40 is reduced. In the method according to the application, it is also advantageous that the for the production of the battery module 20th amount of thermal paste used 60 is reduced, resulting in lower manufacturing costs and a reduced weight for the battery module 20th can be achieved.

Durch das anmeldungsgemäße Verfahren kann ferner ein Batteriemodul 20 hergestellt werden, das sich bedingt durch die geringere Menge an Material im Kühlpfad durch schnellere Aufheizt-und Kühlvorgänge auszeichnet. Dadurch wird weniger Energiezufuhr und/oder Energieabfuhr benötigt, was vorteilhaft beim Start des Kraftfahrzeugs ist.The method according to the application also enables a battery module 20th can be produced, which is characterized by faster heating and cooling processes due to the smaller amount of material in the cooling path. As a result, less energy supply and / or energy removal is required, which is advantageous when starting the motor vehicle.

Letztlich kann durch das anmeldungsgemäße Verfahren ein Batteriemodul 20 hergestellt werden, bei welchem der Einfluss der Umgebungstemperatur auf die Kühlleistung reduziert ist. Dies wird insbesondere dadurch erzielt, dass die Kühlvorrichtung 50 direkt an dem Batteriezellenpaket 40 anliegt und zwischen der Kühlvorrichtung 50 und dem Batteriemodulgehäuse 30 eine Luftschicht als Wärmeisolationsschicht vorhanden ist.Ultimately, the method according to the application enables a battery module 20th in which the influence of the ambient temperature on the cooling capacity is reduced. This is achieved in particular in that the cooling device 50 directly on the battery cell pack 40 and between the cooling device 50 and the battery module housing 30th an air layer is present as a heat insulation layer.

Claims (12)

Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls (20) einer Kraftfahrzeugbatterie, umfassend folgende Verfahrensschritte: - Bereitstellen eines Batteriemodulgehäuses (30) mit wenigstens einer Einschuböffnung (32), eines Batteriezellenpakets (40) und einer Kühlvorrichtung (50); - Auftragen einer Wärmeleitpaste (60) auf zumindest eine Seite (42) des Batteriezellenpakets (40) und/oder auf die Kühlvorrichtung (50); - Befestigen der Kühlvorrichtung (50) auf dem Batteriezellenpaket (40) derart, dass die Wärmeleitpaste (60) zwischen dem Batteriezellenpaket (40) und der Kühlvorrichtung (50) angeordnet wird; - Einschieben des Batteriezellenpakets (40) und der Kühlvorrichtung (50) in das Batteriemodulgehäuse (30) durch die Einschuböffnung (32); und - Herausführen von mit Kühlleitungsanschlüssen (54) versehenen Kühlleitungen (52) der Kühlvorrichtung (50) aus dem Batteriemodulgehäuse (30) und Verschließen der Einschuböffnung (32) des Batteriemodulgehäuses (30) mittels wenigstens einer Kopfplatte (70).A method for producing a battery module (20) for a motor vehicle battery, comprising the following method steps: - Providing a battery module housing (30) with at least one insertion opening (32), a battery cell pack (40) and a cooling device (50); - Applying a thermal paste (60) to at least one side (42) of the battery cell pack (40) and / or to the cooling device (50); - Fastening the cooling device (50) on the battery cell pack (40) in such a way that the heat-conducting paste (60) is arranged between the battery cell pack (40) and the cooling device (50); - inserting the battery cell pack (40) and the cooling device (50) into the battery module housing (30) through the insertion opening (32); and - Leading cooling lines (52) of the cooling device (50) provided with cooling line connections (54) out of the battery module housing (30) and closing the insertion opening (32) of the battery module housing (30) by means of at least one top plate (70). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einschieben des Batteriezellenpakets (40) und der Kühlvorrichtung (50) in das Batteriemodulgehäuse (30) an einer Seite (42) des Batteriezellenpakets (40) eine Einschubhilfe (44) angebracht wird, wobei vorzugsweise die Einschubhilfe (44) an einer Seite (42) des Batteriezellenpakets (40) angebracht wird, die frei von Wärmeleitpaste (60) bleibt.Procedure according to Claim 1 , characterized in that before the battery cell pack (40) and the cooling device (50) are inserted into the battery module housing (30) on one side (42) of the battery cell pack (40), an insertion aid (44) is attached, the insertion aid (44 ) on one side (42) of the battery cell pack (40) is attached, which remains free of thermal paste (60). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschubhilfe (44) vor dem Auftragen der Wärmeleitpaste (60) an einer Seite (42) des Batteriezellenpakets (40) angebracht wird.Procedure according to Claim 2 , characterized in that the insertion aid (44) is attached to one side (42) of the battery cell pack (40) before the application of the thermal paste (60). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einschieben des Batteriezellenpakets (40) und der Kühlvorrichtung (50) in das Batteriemodulgehäuse (30) an einer Seite (42) des Batteriezellenpakets (40) eine Trägerplatte (46) angebracht wird, wobei vorzugsweise die Trägerplatte (46) an einer Seite (42) des Batteriezellenpakets (40) angebracht wird, die frei von Wärmeleitpaste (60) bleibt.Method according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that, before the battery cell pack (40) and the cooling device (50) are pushed into the battery module housing (30), a carrier plate (46) is attached to one side (42) of the battery cell pack (40), the carrier plate (46) preferably being attached ) is attached to one side (42) of the battery cell pack (40) which remains free of thermal paste (60). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (46) vor dem Auftragen der Wärmeleitpaste (60) an einer Seite (42) des Batteriezellenpakets (40) angebracht wird.Procedure according to Claim 4 , characterized in that the carrier plate (46) is attached to one side (42) of the battery cell pack (40) before the application of the thermal paste (60). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Verfahrensschritt: - Fixieren des Batteriezellenpakets (40) und der Kühlvorrichtung (50) in dem Batteriemodulgehäuse (30), vorzugsweise durch Einleiten eines expandierenden Schaums in das Batteriemodulgehäuse (30).Method according to one of the Claims 1 to 5 , characterized by the following further process step: fixing the battery cell pack (40) and the cooling device (50) in the battery module housing (30), preferably by introducing an expanding foam into the battery module housing (30). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriemodulgehäuse (30) aus einem Strangpressprofil hergestellt wird.Method according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the battery module housing (30) is made from an extruded profile. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auftragen der Wärmeleitpaste (60) die Wärmeleitpaste (60) auf die gewünschte Höhe abgezogen und/oder glattgezogen wird.Method according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that after the application of the thermal paste (60), the thermal paste (60) is pulled off and / or smoothed to the desired height. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Abziehens und/oder des Glattziehens durch eine Kante der Einschubhilfe (44) und/oder durch eine Kante der Trägerplatte (46) als Bezugshöhe definiert wird.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the height of the pulling and / or smoothing is defined as the reference height by an edge of the insertion aid (44) and / or by an edge of the carrier plate (46). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung der Kühlvorrichtung (50) auf dem Batteriezellenpaket (40) die Kühlvorrichtung (50) in die Wärmeleitpaste (60) eingepresst wird, vorzugsweise mit druckgesteuerter Einpresstiefe.Method according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that for fastening the cooling device (50) on the battery cell pack (40), the cooling device (50) is pressed into the heat-conducting paste (60), preferably with a pressure-controlled pressing depth. Batteriemodul einer Kraftfahrzeugbatterie, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend ein Batteriemodulgehäuse (30) mit wenigstens einer Einschuböffnung (32), ein Batteriezellenpaket (40) und eine Kühlvorrichtung (50), wobei das Batteriemodul (20) ferner eine Wärmeleitpaste (60) umfasst, die auf zumindest eine Seite (42) des Batteriezellenpakets (40) und/oder auf die Kühlvorrichtung (50) derart aufgetragen ist, dass die Wärmeleitpaste (60) zwischen dem Batteriezellenpaket (40) und der Kühlvorrichtung (50) angeordnet ist, wobei das Batteriezellenpaket (40) und die Kühlvorrichtung (50) durch die Einschuböffnung (32) in das Batteriemodulgehäuse (30) eingeschoben sind und wobei mit Kühlleitungsanschlüssen (54) versehene Kühlleitungen (52) der Kühlvorrichtung (50) aus dem Batteriemodulgehäuse (30) herausgeführt sind und die Einschuböffnung (32) des Batteriemodulgehäuses (30) mittels wenigstens einer Kopfplatte (70) verschlossen ist.Battery module of a motor vehicle battery, produced by the method according to one of the Claims 1 to 10 , comprising a battery module housing (30) with at least one insertion opening (32), a battery cell pack (40) and a cooling device (50), wherein the battery module (20) further comprises a thermal paste (60) which is applied to at least one side (42) of the Battery cell pack (40) and / or is applied to the cooling device (50) in such a way that the thermal paste (60) is arranged between the battery cell pack (40) and the cooling device (50), the battery cell pack (40) and the cooling device (50) are pushed through the insertion opening (32) into the battery module housing (30) and wherein cooling lines (52) of the cooling device (50) provided with cooling line connections (54) are led out of the battery module housing (30) and the insertion opening (32) of the battery module housing (30) is closed by means of at least one head plate (70). Kraftfahrzeug, umfassend eine Kraftfahrzeugbatterie mit einem Batteriemodul (20) nach Anspruch 11.Motor vehicle, comprising a motor vehicle battery with a battery module (20) according to Claim 11 .
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