DE102019202891A1 - Cell housing for a prismatic battery cell, battery module and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Zellgehäuse (14) für eine prismatische Batteriezelle (10), wobei das Zellgehäuse (14) eine erste Seite (16) und eine der ersten Seite (16) gegenüberliegenden zweite Seite (18) aufweist, eine Oberseite (22) und eine der Oberseite (22) gegenüberliegende Unterseite (20), sowie eine dritte Seite (26) und eine der dritten Seite (269 gegenüberliegende vierte Seite (28). Dabei weist das Zellgehäuse (14) eine Verbindungseinrichtung (36) auf, die derart eingerichtet ist, dass das Zellgehäuse (14) mit einem zweiten gleichartig ausgebildeten Zellgehäuse (14) mit einer zweiten gleichartig ausgebildeten Verbindungseinrichtung (36) derart verbindbar ist, dass die erste Seite (16) des Zellgehäuses (14) der zweiten Seite (18) des zweiten Zellgehäuses (14) zugewandt ist.The invention relates to a cell housing (14) for a prismatic battery cell (10), the cell housing (14) having a first side (16) and a second side (18) opposite the first side (16), a top side (22) and an underside (20) opposite the upper side (22), as well as a third side (26) and a fourth side (28) opposite the third side (269). The cell housing (14) has a connecting device (36) which is set up in this way is that the cell housing (14) can be connected to a second identically designed cell housing (14) with a second identically designed connecting device (36) such that the first side (16) of the cell housing (14) of the second side (18) of the second Cell housing (14) is facing.
Description
Die Erfindung betrifft ein Zellgehäuse für eine prismatische Batteriezelle, wobei das Zellgehäuse eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite aufweist, eine Oberseite und eine der Oberseite gegenüberliegende Unterseite, sowie eine dritte Seite und der dritten Seite gegenüberliegende vierte Seite. Zur Erfindung gehören auch ein Batteriemodul und ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a cell housing for a prismatic battery cell, the cell housing having a first side and a second side opposite the first side, a top side and a bottom side opposite the top side, and a third side and a fourth side opposite the third side. The invention also includes a battery module and a motor vehicle.
Zellgehäuse für prismatische Batteriezellen sind üblicherweise quaderförmig, wobei zum Beispiel an der Oberseite Anschlusseinheiten bereitgestellt sein können, die die Zellpole der Batteriezelle bereitstellen. Solche Zellgehäuse sind typischerweise aus einem metallischen Material und werden üblicherweise in einem sehr komplexen Tiefziehprozess tiefgezogen, um die Tiefe der Zellen fertigen zu können. Damit sind die Zellgehäuse typischerweise relativ dünnwandig, um die nötige Tiefe der Zellen durch den Tiefziehprozess überhaupt erreichen zu können. Weiterhin werden diese Zellen zur Bildung eines Batteriemoduls üblicherweise in einer Stapelrichtung zueinander als Zellpack angeordnet und miteinander verspannt, da die Batteriezellen im Laufe ihrer Lebensdauer sich aufblähen können, was auch als Swelling bezeichnet wird. Zum Verspannen der Batteriezellen können dabei zum Beispiel Zuganker oder Metallspannbänder verwendet werden.Cell housings for prismatic battery cells are usually cuboid, it being possible, for example, to provide connection units on the top which provide the cell poles of the battery cell. Such cell housings are typically made of a metallic material and are usually deep-drawn in a very complex deep-drawing process in order to be able to produce the depth of the cells. This means that the cell housings are typically relatively thin-walled in order to be able to achieve the required depth of the cells through the deep-drawing process. Furthermore, to form a battery module, these cells are usually arranged in a stacking direction to one another as a cell pack and braced with one another, since the battery cells can expand in the course of their service life, which is also referred to as swelling. For example, tie rods or metal straps can be used to clamp the battery cells.
Um eine Hochvolt-Batterie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Elektrokraftfahrzeug, bereitzustellen, werden typischerweise mehrere solcher Batteriemodule, die wiederum vielzählige Batterieeinzelzellen umfassen, miteinander verschaltet. Zum Bereitstellen einer solchen Hochvolt-Batterie ist entsprechend ein sehr hoher Montageaufwand erforderlich, da vielzählige Batterieeinzelzellen zur Bildung eines Batteriemoduls geeignet zueinander positioniert und miteinander verspannt werden müssen, und dieses Prozedere für vielzählige Batteriemodule durchgeführt werden muss. Zudem ist bei der Montage Vorsicht geboten, da, wie beschrieben, die Zellgehäuse sehr dünnwandig sind und damit keine Strukturfestigkeit besitzen und entsprechend auch keine mechanischen Belastungen aufnehmen können, sodass diese leicht beschädigt werden können.In order to provide a high-voltage battery for a motor vehicle, in particular an electric motor vehicle, a plurality of such battery modules, which in turn comprise numerous individual battery cells, are typically interconnected. To provide such a high-voltage battery, a very high installation effort is required, since numerous individual battery cells must be suitably positioned and braced with one another to form a battery module, and this procedure has to be carried out for numerous battery modules. In addition, caution is required during assembly because, as described, the cell housings are very thin-walled and therefore have no structural strength and accordingly cannot absorb any mechanical loads, so that they can be easily damaged.
Wünschenswert wäre es also, einen solchen Batteriemontageprozess zu verei nfachen.It would therefore be desirable to simplify such a battery assembly process.
In diesem Zusammenhang beschreibt die
Weiterhin beschreibt die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Zellgehäuse, ein Batteriemodul und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche eine möglichst bauraumeffiziente Bereitstellung eines Batteriemoduls mit mehreren zueinander angeordneten Batteriezellen sowie eine möglichst einfache Batteriemontage erlauben.The object of the present invention is therefore to provide a cell housing, a battery module and a motor vehicle which allow a battery module with a plurality of mutually arranged battery cells and the simplest possible battery assembly to be provided in the most space-efficient way possible.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Zellgehäuse, durch ein Batteriemodul und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung, sowie der Figuren.This object is achieved by a cell housing, by a battery module and a motor vehicle with the features according to the respective independent claims. Advantageous refinements of the invention are the subject matter of the dependent claims, the description and the figures.
Ein erfindungsgemäßes Zellgehäuse für eine prismatische Batteriezelle weist dabei eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite auf, eine Oberseite und eine der Oberseite gegenüberliegende Unterseite, sowie eine dritte Seite und eine der dritten Seite gegenüberliegende vierte Seite. Dabei weist das Zellgehäuse eine Verbindungseinrichtung auf, die derart eingerichtet ist, dass das Zellgehäuse mit einem zweiten gleichartig ausgebildeten Zellgehäuse mit einer zweiten gleichartigen ausgebildeten Verbindungseinrichtung derart verbindbar ist, dass die erste Seite des Zellgehäuses der zweiten Seite des zweiten Zellgehäuses zugewandt ist.A cell housing according to the invention for a prismatic battery cell has a first side and a second side opposite the first side, an upper side and one of the Upper side opposite lower side, as well as a third side and a fourth side opposite the third side. The cell housing has a connecting device which is set up such that the cell housing can be connected to a second identically designed cell housing with a second identically designed connecting device such that the first side of the cell housing faces the second side of the second cell housing.
Die Verbindungseinrichtung ist also integral mit dem Zellgehäuse ausgebildet, was vielzählige Vorteile mit sich bringt. Zum einen können Batteriezellen, welche ein solches Zellgehäuse aufweisen, auf sehr effiziente und bauraumsparende Weise in Stapelrichtung miteinander zur Bildung eines Batteriemoduls verbunden werden. Durch die Verbindungsmöglichkeit, welche durch die Verbindungseinrichtung des Zellgehäuses bereitgestellt wird, kann optional auch eine Verspannmöglichkeit der einzelnen Batteriezellen mit solchen Zellgehäusen zueinander bereitgestellt werden, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Auf jeden Fall ermöglicht die Verbindungseinrichtung aber eine Fixierung der einzelnen Batteriezellen in Stapelrichtung zueinander, wodurch eine deutlich stabilere Anordnung mehrerer Batteriezellen in Form eines Zellstapels beziehungsweise Zellpacks bereitstellt, was weitere nachfolgende Montageschritte deutlich vereinfacht, wie zum Beispiel das nachträgliche Anbringen eines zusätzlichen Spannmechanismus oder auch das Einsetzen dieser Batteriezellenanordnung in ein Batteriegehäuse oder ähnliches. Dadurch, dass die Verbindungseinrichtung direkt am Zellgehäuse angeordnet ist beziehungsweise mit diesem integral ausgebildet ist und entsprechend durch das Zellgehäuse selbst bereitgestellt wird, können die zum Herstellen der Verbindung zwischen mehreren Zellgehäusen erforderlichen Einzelteile auf ein Minimum reduziert werden. Insbesondere stehen zur Umsetzung dieser Verbindungseinrichtung und der Verbindungsmöglichkeit zwischen den Zellgehäusen vielzählige Varianten bereit, die nachfolgend näher beschrieben werden, und die zum Teil überhaupt keine weiteren Verbindungselemente erfordern, wie zum Beispiel Verbindungseinrichtungen, die ein Verbinden zweier gleichartig ausgebildeter Zellgehäuse zum Beispiel durch ein Einrasten zueinander, ein Verklipsen, ein Ineinanderstecken oder ähnliches ermöglichen.The connecting device is thus formed integrally with the cell housing, which has numerous advantages. On the one hand, battery cells which have such a cell housing can be connected to one another in the stacking direction in a very efficient and space-saving manner to form a battery module. The possibility of connecting which is provided by the connecting device of the cell housing can optionally also provide a possibility of bracing the individual battery cells with such cell housings to one another, although this is not absolutely necessary. In any case, the connecting device enables the individual battery cells to be fixed to one another in the stacking direction, which provides a much more stable arrangement of several battery cells in the form of a cell stack or cell pack, which significantly simplifies subsequent assembly steps, such as the subsequent attachment of an additional clamping mechanism or that Insertion of this battery cell assembly into a battery housing or the like. Because the connection device is arranged directly on the cell housing or is formed integrally with it and is accordingly provided by the cell housing itself, the individual parts required to establish the connection between a plurality of cell housings can be reduced to a minimum. In particular, numerous variants are available for implementing this connection device and the connection option between the cell housings, which are described in more detail below, and some of which do not require any further connecting elements at all, such as connecting devices that connect two identically designed cell housings, for example by snapping them together , clipping, interlocking or the like.
Das Zellgehäuse an sich kann dabei zum Beispiel aus einem metallischen Material gebildet sein, wie zum Beispiel aus Aluminium. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass jeweils die erste und die zweite Seite größer sind als jeweils die Oberseite, die Unterseite, die dritte Seite und die vierte Seite. Mit anderen Worten stellen die erste und die zweite Seite die flächenmäßig größten Seiten des Zellgehäuses bereit. Weiterhin kann die Oberseite des Zellgehäuses zwei Polanschlusselemente bereitstellen. Ein im Zellgehäuse anordenbares galvanisches Element kann mit seinen jeweiligen Polen mit diesen Polanschlusselementen gekoppelt werden, sodass an den Polanschlusselementen die Zellspannung der das Zellgehäuse umfassenden Batteriezelle bereitstellbar ist.The cell housing itself can be formed from a metallic material, such as aluminum, for example. In addition, it is preferred that the first and the second side are respectively larger than the respective upper side, lower side, third side and fourth side. In other words, the first and the second side provide the sides of the cell housing with the largest surface area. Furthermore, the top of the cell housing can provide two pole connection elements. A galvanic element that can be arranged in the cell housing can be coupled with its respective poles with these pole connection elements, so that the cell voltage of the battery cell comprising the cell housing can be provided at the pole connection elements.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Zellgehäuse zumindest zwei voneinander separate Gehäuseteile auf, die zur Bildung des Zellgehäuses miteinander verbindbar sind, zum Beispiel zusammengesteckt werden können, wobei ein erstes der zwei Gehäuseteile die erste Seite, die zweite Seite und die Unterseite des Zellgehäuses bereitstellt und ein zweites der zwei Gehäuseteile die Oberseite, die dritte Seite und die vierte Seite des Zellgehäuses bereitstellt. Die beiden separaten Gehäuseteile sind also jeweils U-förmig ausgebildet. Durch eine solche zweiteilige Ausbildung des Zellgehäuses ergeben sich vielzählige Vorteile. Insbesondere impliziert diese zweiteilige Ausbildung des Zellgehäuses, dass dieses nicht mittels eines Tiefziehverfahrens hergestellt wird. Die beiden separaten Gehäuseteile können als abgewinkelte Blechstreifen beziehungsweise einfache Blechbiegeteile hergestellt werden und dann einfach zusammengesteckt oder anderweitig miteinander verbunden und aneinander befestigt werden. Gerade die Ausbildung von Zellgehäusen mittels Tiefziehen erlegt den Ausbildungsmöglichkeiten eines solchen Zellgehäuses sehr starke Einschränkungen auf. Wird stattdessen auf andere Herstellungsverfahren zur Herstellung des Zellgehäuses zurückgegriffen, so ermöglicht dies vielzählige vorteilhafte Ausbildungsmöglichkeiten des Gehäuses, wodurch beispielsweise auch auf einfache Weise die Verbindungseinrichtung integral mit dem Zellgehäuse, das heißt mit einem oder auch beiden der Gehäuseteile integral ausgebildet sein kann. Wäre das Zellgehäuse beispielsweise als tiefgezogener Napf ausgebildet, so ließen sich solche Verbindungseinrichtungen allerhöchstens separat fertigen und in einem anschließenden Verfahrensschritt am Zellgehäuse befestigen, zum Beispiel anschweißen. Ein weiteres Problem das sich dabei jedoch ergibt, ist, dass solche tiefgezogenen Zellgehäuse keine mechanische Belastung aufgrund ihrer dünnen Ausbildung aufnehmen können, da solch tiefgezogenen Bleche keine Struktursteifigkeit besitzen. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the cell housing has at least two separate housing parts, which can be connected to one another to form the cell housing, for example plugged together, with a first of the two housing parts being the first side, the second side and the underside of the cell housing and a second of the two housing parts provides the top, the third side and the fourth side of the cell housing. The two separate housing parts are therefore each U-shaped. Such a two-part design of the cell housing results in numerous advantages. In particular, this two-part design of the cell housing implies that it is not produced by means of a deep-drawing process. The two separate housing parts can be produced as angled sheet-metal strips or simple bent sheet-metal parts and then simply plugged together or otherwise connected to one another and fastened to one another. The formation of cell housings by means of deep drawing, in particular, imposes very severe restrictions on the design possibilities of such a cell housing. If, instead, other manufacturing methods are used to manufacture the cell housing, this enables numerous advantageous design options for the housing, whereby, for example, the connecting device can be designed integrally with the cell housing, i.e. with one or both of the housing parts, in a simple manner. If the cell housing were designed, for example, as a deep-drawn cup, such connecting devices could at most be manufactured separately and attached to the cell housing, for example welded, in a subsequent process step. Another problem that arises here, however, is that such deep-drawn cell housings cannot absorb any mechanical stress due to their thin design, since such deep-drawn metal sheets have no structural rigidity.
Entsprechend besteht bei solchen Zellgehäusen gar nicht die Möglichkeit, diese in irgendeiner Weise mit einer Verbindungseinrichtung auszubilden, da aufgrund der mangelnden Struktursteifigkeit keine Klipse oder Verrastungen angebracht werden können und auch eine Verbindung von Zellgehäusen miteinander über am Zellgehäuse angeordnete Verbindungseinrichtungen keinerlei Stabilität mit sich brächten, und vielmehr die Gefahr einer Beschädigung des Zellgehäuses mit sich bringen würden. Dadurch, dass gerade das Zellgehäuse im Rahmen der Erfindung nicht als tiefgezogenes Zellgehäuse ausgebildet sein soll, sondern beispielsweise aus mehreren, insbesondere zwei separat ausgebildeten Gehäuseteilen bestehen kann, kann durch das Zellgehäuse eine deutlich erhöhte Struktursteifigkeit bereitgestellt werden, die es ermöglicht, eine solche Verbindungseinrichtung integral mit dem Zellgehäuse auszubilden.Correspondingly, with such cell housings there is no possibility of designing them in any way with a connecting device, since no clips or latches can be attached due to the lack of structural rigidity and a connection of cell housings to one another via connecting devices arranged on the cell housing would not bring about any stability, and rather, there would be a risk of damaging the cell housing. Thereby, that precisely the cell housing in the context of the invention should not be designed as a deep-drawn cell housing, but for example can consist of several, in particular two separately designed housing parts, a significantly increased structural rigidity can be provided by the cell housing, which makes it possible to integrate such a connecting device with the Form cell housing.
Weiterhin kann zum Beispiel die erste und/oder zweite Seite auch mit einer Reliefstruktur ausgebildet sein, die die mechanische Belastbarkeit und Steifigkeit des Zellgehäuses deutlich erhöhen kann. Dies ist durch zwei Faktoren bedingt: einerseits durch die Struktur in der Gehäuseseite an sich, andererseits wiederum dadurch, dass zur Ausbildung dieses Gehäuseteils, welches die erste und/oder zweite Seite des Zellgehäuses umfasst, kein Tiefziehverfahren verwendet wird. Mit einem Tiefziehverfahren lassen sich ohnehin nur glatte Oberflächen ausbilden. Zudem können zum Tiefziehen nur ganz bestimmte Materialien beziehungsweise Metalle oder Legierungen verwendet werden, die ausreichend weich beziehungsweise elastisch sind, und die sich somit auch ausreichend Tiefziehen lassen. Durch Verzicht auf ein Tiefziehverfahren können zur Ausbildung des Zellgehäuses nun vorteilhafterweise beliebige Materialien, insbesondere metallische Materialien und Legierungen, verwendet werden, die beispielsweise auch eine deutlich höhere Steifigkeit bei gleicher Dicke aufweisen. Auch dies ermöglicht wiederum ein deutlich steiferes und mechanisch robusteres Zellgehäuse, ohne beispielsweise die Wandstärke der jeweiligen Gehäuseseiten erhöhten zu müssen. Eine solche Reliefstruktur kann beispielsweise auf einfache Weise durch ein Eindrückverfahren, wie zum Beispiel ein Prägeverfahren realisiert werden. Ein solches Verfahren erlegt vorteilhafterweise den zu verwendenden Materialien und Materialeigenschaften kaum Einschränkungen auf. Zudem lässt sich diese Reliefstruktur auch zur Bereitstellung der Verbindungseinrichtung nutzen, wie dies später näher erläutert wird.Furthermore, for example, the first and / or second side can also be designed with a relief structure that can significantly increase the mechanical load-bearing capacity and rigidity of the cell housing. This is due to two factors: on the one hand, by the structure in the housing side per se, on the other hand, in turn, because no deep-drawing process is used to form this housing part, which includes the first and / or second side of the cell housing. In any case, only smooth surfaces can be formed with a deep-drawing process. In addition, only very specific materials or metals or alloys can be used for deep drawing which are sufficiently soft or elastic and which can therefore also be sufficiently deep drawn. By dispensing with a deep-drawing process, any materials, in particular metallic materials and alloys, can now advantageously be used to form the cell housing, which, for example, also have a significantly higher rigidity with the same thickness. This, in turn, enables a significantly more rigid and mechanically more robust cell housing without, for example, having to increase the wall thickness of the respective housing sides. Such a relief structure can be implemented in a simple manner, for example, by an indentation process, such as an embossing process. Such a method advantageously imposes hardly any restrictions on the materials and material properties to be used. In addition, this relief structure can also be used to provide the connecting device, as will be explained in more detail later.
Durch solche deutlich steiferen Seitenwände des Zellgehäuses lassen sich noch vielzählige weitere Vorteile erzielen. Beispielsweise können Batteriegehäuse beziehungsweise Modulgehäuse, in welche diese Batteriezellenanordnung eingesetzt wird, neu gestaltet werden, da diese selbst dann nicht mehr so steif sein müssen, da nun ein größerer Beitrag zur Steifigkeit von den Batteriezellen, insbesondere deren Zellgehäusen, selbst geleistet wird. Auch können beispielsweise Verspanneinrichtungen zum Verspannen der Batteriezellen, um dem oben genannten Swelling-Effekt entgegenzuwirken, deutlich einfacher ausgestaltet werden, da nun die Zellgehäuse selbst dem Zellinnendruck eine deutlich höhere Kraft durch die gesteigerte mechanische Belastbarkeit und Steifigkeit entgegensetzen können. Durch diese vorteilhafte Ausbildung der Zellgehäuse lassen sich also auch deutliche Vorteile hinsichtlich der Ausbildung anderer Batteriekomponenten, wie zum Beispiel dem Modulgehäuse oder Verspannmechanismen wie Spannbänder, erreichen.Numerous other advantages can be achieved through such significantly stiffer side walls of the cell housing. For example, battery housings or module housings, in which this battery cell arrangement is used, can be redesigned, since they then no longer have to be so stiff because the battery cells, in particular their cell housings, themselves make a greater contribution to the stiffness. Also, for example, tensioning devices for tensioning the battery cells in order to counteract the above-mentioned swelling effect, can be made much simpler, since the cell housings themselves can now counter the cell internal pressure with a significantly higher force due to the increased mechanical strength and rigidity. Through this advantageous design of the cell housing, significant advantages can also be achieved with regard to the design of other battery components, such as the module housing or tensioning mechanisms such as tensioning straps.
Grundsätzlich können als Verbindungsfunktion, nämlich zur Bereitstellung der Verbindungseinrichtung sowohl lösbare als auch nicht lösbare Verbindungsmechanismen zum Einsatz kommen. Im einfachsten Fall können zum Beispiel gleichartig ausgebildete Zellgehäuse mit ihren jeweilig einander zugewandten ersten und zweiten Seiten zusammengeklebt oder verschweißt werden. Dies erweist sich jedoch gerade dann nachteilig, wenn eine in einem Batteriemodul angeordnete Batteriezelle mit einem solchen Zellgehäuse ausgetauscht oder aus anderen Gründen wieder ausgebaut werden soll.In principle, both releasable and non-releasable connection mechanisms can be used as the connection function, namely to provide the connection device. In the simplest case, for example, similarly designed cell housings can be glued or welded together with their respective first and second sides facing one another. However, this proves to be disadvantageous precisely when a battery cell arranged in a battery module is to be replaced with such a cell housing or to be removed again for other reasons.
Entsprechend stellt es eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar, wenn die Verbindungseinrichtung derart eingerichtet ist, dass eine zwischen dem Zellgehäuse und dem gleichartig ausgebildeten zweiten Zellgehäuse mittels der jeweiligen Verbindungseinrichtungen hergestellte Verbindung wieder beschädigungsfrei lösbar ist. Zum Bereitstellen solcher wieder lösbaren, reversiblen Verbindungen gibt es wiederum vielzählige Möglichkeiten, wie diese nachfolgend näher beschrieben werden.Accordingly, it represents a preferred embodiment of the invention if the connecting device is set up in such a way that a connection established between the cell housing and the identically designed second cell housing by means of the respective connecting devices can be released again without damage. There are again numerous possibilities for providing such releasable, reversible connections, as described in more detail below.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Verbindungseinrichtung mindestens ein erstes Verbindungselement und mindestens ein zweites Verbindungselement auf, wobei das mindestens eine erste und zweite Verbindungselement derart komplementär ausgebildet sind, dass zum Verbinden des Zellgehäuses mit dem zweiten gleichartig ausgebildeten Zellgehäuse das erste Verbindungselement des Zellgehäuses mit dem zweiten Verbindungselement des zweiten Zellgehäuses verbindbar ist, insbesondere kraftschlüssig und/oder formschlüssig. Um ein einfaches Beispiel zu nennen, kann das erste Verbindungselement beispielsweise als eine Art Haken bereitgestellt sein, und das zweite Verbindungselement als eine Art Aussparung, Vertiefung oder ähnliches, in welche der Haken eines anderen Zellgehäuses eingehakt werden kann. Auch der Haken des Zellgehäuses kann in die Aussparung eines anderen gleichartig ausgebildeten Zellgehäuses eingehakt werden. Ein jeweiliges Zellgehäuse ist also bevorzugt mit zumindest zwei solchen komplementär ausgebildeten Verbindungselementen versehen. Das Zellgehäuse kann aber auch mehrere erste und mehrere zweite Verbindungselemente aufweisen.In an advantageous embodiment of the invention, the connecting device has at least one first connecting element and at least one second connecting element, wherein the at least one first and second connecting element are designed to be complementary in such a way that, to connect the cell housing to the second identically designed cell housing, the first connecting element of the cell housing with can be connected to the second connecting element of the second cell housing, in particular in a force-locking and / or form-locking manner. To give a simple example, the first connection element can be provided, for example, as a type of hook, and the second connection element as a type of recess, depression or the like, into which the hook of another cell housing can be hooked. The hook of the cell housing can also be hooked into the recess of another similarly designed cell housing. A respective cell housing is therefore preferably provided with at least two such complementary connecting elements. The cell housing can, however, also have several first and several second connecting elements.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist das erste Verbindungselement als erste Reliefstruktur auf zumindest einem Teil der ersten Seite ausgebildet und das zweite Verbindungselement als zweite Reliefstruktur auf zumindest einem Teil der zweiten Seite ausgebildet, wobei die erste und zweite Reliefstruktur derart zueinander korrespondieren, dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der ersten Seite des Zellgehäuses und der zweiten Seite des zweiten Zellgehäuses durch ineinanderstecken der ersten Reliefstruktur des Zellgehäuses und der zweiten Reliefstruktur des zweiten Zellgehäuses bereitstellbar ist. Damit können die Zellgehäuse vorteilhafterweise wie Legosteine ineinander gesteckt werden. Die beschriebene Reliefstruktur kann dabei zugleich eine Doppelfunktion übernehmen, denn durch diese lässt sich zusätzlich auch die Steifigkeit der Seitenwände, insbesondere der ersten und der zweiten Seite, wie dies oben bereits beschrieben wurde, erhöhen. Eine solche Reliefstruktur kann sich einerseits durch Erhöhungen gegenüber einer Grundebene auszeichnen und/oder aber auch durch Vertiefungen gegenüber einer Grundebene, oder auch sowohl Erhöhungen als auch Vertiefungen gegenüber einer Grundebene aufweisen. Eine solche Reliefstruktur kann sich dabei über die gesamte erste und/oder zweite Seite des Zellgehäuses erstrecken, oder auch nur über einen Teilbereich. Beispielsweise kann eine solche Reliefstruktur nur auf einer Innenfläche der ersten beziehungsweise zweiten Seite angeordnet sein, wobei diese Innenfläche einen Bereich darstellt, welcher in einer Richtung senkrecht zur Ober- und Unterseite und in einer Richtung senkrecht zur dritten und vierten Seite nicht über die Ober- und Unterseite beziehungsweise dritte und vierte Seite hinaussteht. Dieser Reliefstruktur kann aber auch zusätzlich oder auch nur auf einer Außenfläche der ersten beziehungsweise zweiten Seite angeordnet sein, wobei diese Außenfläche beispielsweise in Art eines Flansches in Richtung senkrecht zur Oberseite über die Oberseite hinausstehen kann und/oder in Richtung senkrecht zur dritten und vierten Seite auch über die dritte und/oder vierte Seite hinausstehen kann. Zudem lassen sich auch mehrere der nachfolgend noch weiter beschriebenen Verbindungsmöglichkeiten miteinander beliebig kombinieren, das heißt zum Beispiel kann die beschriebene Reliefstruktur zusätzlich zu weiteren Verbindungselementen, wie zum Beispiel Klipsen, Verrastungen, Haken, und so weiter vorgesehen sein. Dadurch lässt sich die Stabilität der Verbindung der Zellgehäuse miteinander und damit auch der einzelnen Batteriezellen miteinander deutlich steigern.In a further development of the invention, the first connecting element is designed as a first relief structure on at least part of the first side and the second connecting element is designed as a second relief structure on at least part of the second side, the first and second relief structure corresponding to one another in such a way that a force-fit connection between the first side of the cell housing and the second side of the second cell housing by plugging the first relief structure of the cell housing into one another and the second relief structure of the second cell housing can be provided. This means that the cell housings can advantageously be plugged into one another like Lego blocks. The relief structure described can at the same time take on a double function, because it can also increase the rigidity of the side walls, in particular the first and second sides, as already described above. Such a relief structure can be distinguished on the one hand by elevations relative to a base plane and / or also by depressions relative to a base plane, or else both elevations and depressions relative to a base plane. Such a relief structure can extend over the entire first and / or second side of the cell housing, or only over a partial area. For example, such a relief structure can only be arranged on an inner surface of the first or second side, this inner surface representing an area which in a direction perpendicular to the top and bottom and in a direction perpendicular to the third and fourth side does not extend across the top and bottom Bottom or third and fourth page protrudes. However, this relief structure can also be arranged additionally or only on an outer surface of the first or second side, this outer surface, for example, protruding in the manner of a flange in the direction perpendicular to the top over the top and / or in the direction perpendicular to the third and fourth sides as well can protrude beyond the third and / or fourth page. In addition, several of the connection options described in more detail below can also be combined with one another as desired, that is to say, for example, the described relief structure can be provided in addition to further connection elements such as clips, latches, hooks, and so on. As a result, the stability of the connection between the cell housings and thus also the individual battery cells with one another can be significantly increased.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das mindestens eine erste Verbindungselement durch die erste Seite des Zellgehäuses bereitgestellt und steht in einer Richtung senkrecht zur dritten Seite über die dritte Seite hinaus. Insbesondere ist es bevorzugt, dass dann auch ein weiteres erstes Verbindungselement durch die erste Seite des Zellgehäuses bereitgestellt ist, welches in einer Richtung senkrecht zur vierten Seite über die vierte Seite hinaussteht. Dies ermöglicht es beispielsweise jeweilige gleichartig ausgebildete Zellgehäuse in einem Außenbereich der Zellanordnung, das heißt im Bereich ihrer dritten und vierten Seiten, miteinander zu verbinden. Dies hat gegenüber dem Vorsehen der Verbindungselemente auf den oben definierten Innenflächen der ersten und zweiten Seite den Vorteil, dass solche Verbindungen gerade beim Auftreten des oben genannten Swelling-Effekts, bei dem also gerade die erste und zweite Seite des Zellgehäuses der Batteriezelle im Laufe der Zeit etwas ausbauchen, mehr Stabilität mit sich bringen können, insbesondere wenn diese nicht ausschließlich auf einer kraftschlüssigen Verbindung, wie das Ineinanderstecken komplementäre Reliefstrukturen, beruhen, sondern beispielsweise zumindest zusätzlich oder auch alternativ auf einem formschlüssigen Verbindungsprinzip beruhen. Beispielsweise könnten die Verbindungselemente im einfachsten Fall als über die dritte und vierte Seite hinausstehende Flansche, die durch die erste und zweite Seite bereitgestellt sind, realisiert sein, die dann zum Beispiel durch Schraubverbindung und/oder Nietverbindungen miteinander verbunden werden. Auch könnte der durch die erste Seite bereitgestellte Flansch weiter oder weniger weit hinausstehen als der durch die zweite Seite bereitgestellte Flansch, sodass zum Verbinden zweier solcher Zellgehäuse über die genannten Flansche auch ein Umkrimpen eines der Flansche um den anderen angrenzenden beziehungsweise anliegenden Flansch zum Bereitstellen der Verbindung möglich ist. Eine Verbindung durch Umkrimpen ist zwar sehr stabil, stellt jedoch wiederum keine reversible, das heißt beschädigungsfrei lösbare Verbindung dar. Schraubverbindungen dagegen haben den Vorteil, dass diese wieder lösbar sind, allerdings sind hierzu weitere Einzelteile, insbesondere Schrauben und/oder Muttern erforderlich, bevorzugt sind daher die Ausbildung der ersten Verbindungselemente als Rastelemente, Haken, oder ähnliches, sodass ein einfaches Zusammenstecken, Klipsen, Verrasten zweier solcher Zellgehäuse möglich ist.In a further advantageous embodiment of the invention, the at least one first connecting element is provided by the first side of the cell housing and protrudes beyond the third side in a direction perpendicular to the third side. In particular, it is preferred that a further first connecting element is then also provided by the first side of the cell housing, which element protrudes beyond the fourth side in a direction perpendicular to the fourth side. This makes it possible, for example, to connect cell housings of the same type in an outer area of the cell arrangement, that is to say in the area of their third and fourth sides. This has the advantage over the provision of the connecting elements on the above-defined inner surfaces of the first and second sides that such connections, precisely when the above-mentioned swelling effect occurs, i.e. when the first and second sides of the cell housing of the battery cell occur over time bulge out somewhat, bring more stability with it, especially if these are not based exclusively on a force-locking connection, such as the interlocking of complementary relief structures, but are based, for example, at least additionally or alternatively on a form-locking connection principle. For example, in the simplest case, the connecting elements could be implemented as flanges protruding beyond the third and fourth side, which are provided by the first and second side, which are then connected to one another, for example, by screw connections and / or rivet connections. The flange provided by the first side could also protrude further or less than the flange provided by the second side, so that in order to connect two such cell housings via the said flanges, one of the flanges also has to be crimped around the other adjacent or abutting flange to provide the connection is possible. A connection by crimping is indeed very stable, but again does not represent a reversible connection that is detachable without damage. Screw connections, on the other hand, have the advantage that they can be detached again, although further individual parts, in particular screws and / or nuts, are preferred hence the design of the first connecting elements as latching elements, hooks, or the like, so that two such cell housings can be simply plugged together, clipped and locked.
Ein weiterer Vorteil der oben genannten Ausführungsformen der Erfindung, bei welcher also die Verbindungselemente durch die erste und/oder zweite Seite des Zellgehäuses bereitgestellt werden, ist dass diese gleichzeitig zusammen mit der ersten und/oder zweiten Seite, insbesondere mit dem ersten oben definierten Gehäuseteil ausgebildet werden können. Mit anderen Worten sind in diesem Fall bevorzugt die Verbindungselemente einstückig mit dem übrigen Bereich der ersten und/oder zweiten Seite des Zellgehäuses ausgebildet und nicht nachträglich aneinander gefügt, wie zum Beispiel durch Schweißen oder ähnliches. Dadurch lässt sich die Fertigung deutlich vereinfachen, kostengünstige gestalten, und zudem auch der Verbindungsmechanismus deutlich stabiler und robuster gestalten.Another advantage of the above-mentioned embodiments of the invention, in which the connecting elements are thus provided by the first and / or second side of the cell housing, is that they are formed simultaneously with the first and / or second side, in particular with the first housing part defined above can be. In other words, in this case the connecting elements are preferably formed in one piece with the remaining area of the first and / or second side of the cell housing and are not subsequently joined to one another, for example by welding or the like. As a result, production can be significantly simplified, designed cost-effectively, and the connection mechanism can also be designed to be significantly more stable and robust.
In gleicher Weise ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein erstes und/oder zweites Verbindungselement der Verbindungseinrichtung durch jeweils die dritte Seite und die vierte Seite des Zellgehäuses bereitgestellt sind. Dadurch kann ebenfalls das Verbindungselement beziehungsweise die Verbindungselemente einstückig mit der dritten und vierten Seite ausgebildet sein, was die gleichen oben genannten Vorteile hinsichtlich Stabilität, Kostenreduktion und reduziertem Aufwand mit sich bringt. Diese Verbindungselemente können dann ebenfalls senkrecht zur dritten und/oder vierten Seite abstehen beziehungsweise über den restlichen Teil der dritten und/oder vierten Seite hinausstehen oder aber auch senkrecht zur ersten und/oder zweiten Seite über die erste beziehungsweise zweite Seite hinausstehen. Denkbar ist es auch, dass zum Beispiel das erste Verbindungselement durch die erste Seite des Zellgehäuses bereitgestellt ist, insbesondere wie oben beschrieben, und das zweite Verbindungselement zum Beispiel durch die dritte Seite. Dabei sind den Kombinationsmöglichkeiten keine Grenzen gesetzt. In the same way, it is advantageous if at least one first and / or second connection element of the connection device is provided by the third side and the fourth side of the cell housing. As a result, the connecting element or the connecting elements can also be formed in one piece with the third and fourth side, which brings the same advantages mentioned above with regard to stability, cost reduction and reduced effort. These connecting elements can then also protrude perpendicular to the third and / or fourth side or protrude beyond the remaining part of the third and / or fourth side or also protrude perpendicularly to the first and / or second side over the first or second side. It is also conceivable that, for example, the first connecting element is provided by the first side of the cell housing, in particular as described above, and the second connecting element, for example, by the third side. There are no limits to the possible combinations.
Zudem ist es vorteilhafterweise auch möglich, Verbindungen im Bereich der Polanschlusselemente vorzusehen. Daher stellt es eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn das mindestens eine erste Verbindungselement durch die Oberseite des Zellgehäuses bereitgestellt ist oder durch die erste Seite des Zellgehäuses bereitgestellt ist und in Richtung senkrecht zur Oberseite über die Oberseite hinaussteht. Somit können rundum das Zellgehäuse im Prinzip solche Verbindungen zum benachbart angeordneten Zellgehäuse bereitgestellt werden, wobei es jedoch bevorzugt ist, derartige Verbindungselemente nicht im Bereich der Unterseite des Zellgehäuses bereitzustellen, da in diesem Bereich bevorzugt eine Kühleinrichtung angeordnet wird. Alle übrigen Seiten des Zellgehäuses können dagegen zum Bereitstellen solcher Verbindungselemente genutzt werden, wodurch sich ein hohes Maß an Flexibilität und vor allem Stabilität hinsichtlich der Verbindung bereitstellen lässt.In addition, it is advantageously also possible to provide connections in the area of the pole connection elements. Therefore, it represents a further advantageous embodiment of the invention if the at least one first connecting element is provided by the top of the cell housing or is provided by the first side of the cell housing and projects over the top in the direction perpendicular to the top. Thus, in principle, such connections to the adjacently arranged cell housing can be provided around the cell housing, although it is preferred not to provide such connection elements in the area of the underside of the cell housing, since a cooling device is preferably arranged in this area. All other sides of the cell housing, on the other hand, can be used to provide such connecting elements, whereby a high degree of flexibility and, above all, stability with regard to the connection can be made available.
Zudem ist es auch möglich, durch die beschriebenen Verbindungsmöglichkeiten zwei gleichartig ausgebildete Zellgehäuse unabhängig von weiteren Zellgehäusen miteinander zu verbinden und unter Umständen auch wiederum voneinander zu lösen. Mit anderen Worten lassen sich durch die beschriebenen Verbindungsmechanismen zwei Zellgehäuse miteinander unabhängig von anderen Zellgehäusen verbinden. Durch die Verbindungsmechanismen können also beliebig viele Zellgehäuse und damit beliebig viele Batteriezellen aneinander angeordnet und miteinander über die Verbindungseinrichtungen gekoppelt und miteinander verbunden werden, wobei die Ausbildung der Verbindungseinrichtung an sich unabhängig von der Anzahl zu verbindender Batteriezellen ist. Dies erlaubt ein besonders hohes Maß an Flexibilität, da die Verbindungsmöglichkeiten nicht an die Größe des Zellpacks angepasst werden muss.In addition, it is also possible, by means of the connection options described, to connect two identically designed cell housings to one another independently of further cell housings and, under certain circumstances, to detach them from one another. In other words, the connection mechanisms described allow two cell housings to be connected to one another independently of other cell housings. As a result of the connecting mechanisms, any number of cell housings and thus any number of battery cells can be arranged next to one another and coupled and connected to one another via the connecting devices, the design of the connecting device itself being independent of the number of battery cells to be connected. This allows a particularly high degree of flexibility, since the connection options do not have to be adapted to the size of the cell pack.
Des Weiteren soll auch eine Batteriezelle mit einem erfindungsgemäßen Zellgehäuse oder eines ihrer Ausgestaltungen als zur Erfindung gehörend angesehen werden. Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Batteriemodul mit mindestens einer solchen Batteriezelle, welche ein erfindungsgemäßes Zellgehäuse oder eine seiner Ausgestaltungen aufweist. Vorzugsweise umfasst das Batteriemodul mehrere Batteriezellen, welche jeweils ein solches erfindungsgemäßes Zellgehäuse oder eine seiner Ausgestaltungen aufweisen, wobei die Batteriezellen mittels der jeweiligen Verbindungseinrichtungen ihrer Zellgehäuse miteinander verbunden sind. Eine solche Batteriezelle kann beispielsweise eine Lithium-Ionen-Zelle darstellen. Weiterhin können mehrere erfindungsgemäße Batteriemodule eine Hochvoltbatterie für ein Elektrofahrzeug bereitstellen.Furthermore, a battery cell with a cell housing according to the invention or one of its configurations should also be regarded as belonging to the invention. Furthermore, the invention also relates to a battery module with at least one such battery cell which has a cell housing according to the invention or one of its configurations. The battery module preferably comprises a plurality of battery cells, each of which has such a cell housing according to the invention or one of its configurations, the battery cells being connected to one another by means of the respective connecting devices of their cell housings. Such a battery cell can represent a lithium-ion cell, for example. Furthermore, several battery modules according to the invention can provide a high-voltage battery for an electric vehicle.
Entsprechend betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem erfindungsgemäßen Batteriemodul oder eine seiner Ausgestaltungen.Accordingly, the invention also relates to a motor vehicle with at least one battery module according to the invention or one of its configurations.
Die für das erfindungsgemäße Zellgehäuse und seine Ausgestaltungen beschriebenen Vorteile gelten in gleicher Weise für die erfindungsgemäße Batteriezelle, das erfindungsgemäße Batteriemodul und das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.The advantages described for the cell housing according to the invention and its configurations apply in the same way to the battery cell according to the invention, the battery module according to the invention and the motor vehicle according to the invention.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger vehicle or truck, or as a passenger bus or motorcycle.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
-
1 eine schematische und perspektivische Darstellung einer Batteriezelle mit einem Zellgehäuse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 eine schematische und perspektivische Darstellung des Deckels des Zellgehäuses der in1 dargestellten Batteriezelle, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
3 eine schematische und perspektivische Darstellung einer Batteriezellenanordnung mit mehreren Batteriezellen, die über jeweilige durch ihre Zellgehäuse bereitgestellte Verbindungseinrichtung miteinander verbunden sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
4 eine perspektivische Darstellung einer Batteriezelle mit einem Zellgehäuse und mit durch die erste und zweite Seite des Zellgehäuses bereitgestellten Verbindungselementen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
5 eine schematische und perspektivische Darstellung einer Batteriezelle mit einem Zellgehäuse, welches erste hakenförmige Verbindungselemente aufweist, die durch die zweite Seite des Zellgehäuses bereitgestellt sind, sowie zweite Verbindungselemente, die durch die dritte und vierte Seite des Zellgehäuses bereitgestellt sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
6 eine schematische Draufsicht auf die Oberseiten zweier benachbart angeordneter Batteriezellen, welche über Verbindungseinrichtungen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung miteinander verbunden sind; -
7 eine schematische Draufsicht auf die Oberseiten zweier benachbart angeordneter Batteriezellen, die über Verbindungseinrichtungen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung miteinander verbunden sind; -
8 eine schematische Draufsicht auf die Oberseiten zweier benachbart angeordneter Batteriezellen, die über eine Verbindungseinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung miteinander verbunden sind; -
9 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Oberseiten zweier benachbart angeordneter Batteriezellen, die über Verbindungseinrichtungen gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung miteinander verbunden sind; -
10 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die dritten Seiten zweier benachbart angeordneter Batteriezellen, die über die in9 dargestellten Verbindungseinrichtungen gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung miteinander verbunden sind; -
11 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Oberseiten zweier benachbart angeordneter Batteriezellen, die über Verbindungseinrichtungen gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung miteinander verbunden sind; und -
12 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf einen Teil der Oberseiten zweier benachbart angeordneter Batteriezellen, die über Verbindungseinrichtungen gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung miteinander verbunden sind.
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1 a schematic and perspective illustration of a battery cell with a cell housing according to an embodiment of the invention; -
2 a schematic and perspective illustration of the cover of the cell housing of FIG1 battery cell shown, according to an embodiment of the invention; -
3 a schematic and perspective illustration of a battery cell arrangement with a plurality of battery cells which are connected to one another via respective connecting devices provided by their cell housings, according to an exemplary embodiment of the invention; -
4th a perspective view of a battery cell with a cell housing and with connecting elements provided by the first and second sides of the cell housing according to an embodiment of the invention; -
5 a schematic and perspective illustration of a battery cell with a cell housing, which has first hook-shaped connecting elements that are provided by the second side of the cell housing, and second connecting elements that are provided by the third and fourth sides of the cell housing, according to an embodiment of the invention; -
6th a schematic plan view of the upper sides of two adjacently arranged battery cells which are connected to one another via connecting devices according to a first embodiment of the invention; -
7th a schematic plan view of the upper sides of two adjacently arranged battery cells which are connected to one another via connecting devices according to a second embodiment of the invention; -
8th a schematic plan view of the tops of two adjacently arranged battery cells which are connected to one another via a connecting device according to a third embodiment of the invention; -
9 a schematic representation of a plan view of the upper sides of two adjacently arranged battery cells which are connected to one another via connecting devices according to a fourth embodiment of the invention; -
10 a schematic representation of a plan view of the third sides of two adjacently arranged battery cells, which over the in9 connecting devices shown are connected to one another according to the fourth embodiment of the invention; -
11 a schematic representation of a plan view of the upper sides of two adjacently arranged battery cells which are connected to one another via connecting devices according to a fifth embodiment of the invention; and -
12 a schematic representation of a plan view of part of the upper sides of two adjacently arranged battery cells which are connected to one another via connecting devices according to a sixth embodiment of the invention.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen 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 Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that also develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to include combinations of the features of the embodiments other than those shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols denote functionally identical elements.
In dieses Zellgehäuse
Besonders vorteilhaft ist es nun, dass das Zellgehäuse
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die erste Seite
Weitere mögliche Ausbildungsmöglichkeiten der Verbindungseinrichtung
Eine weitere besonders vorteilhafte Verbindungsmöglichkeit ist in
Die in
Wenngleich die Beispiele aus
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung steckbare Batteriezellen bereitgestellt werden können, die über jeweils integral mit ihren Zellgehäusen ausgebildeten Verbindungseinrichtungen auf besonders einfache, kostengünstige, effiziente und vor allem bauraumsparende Weise miteinander verbunden werden können, wodurch sich die Montage solcher Batteriezellen sowie nachfolgende Montageschritte, zum Beispiel zur Anbringung weiterer Verspannmechanismen und/oder zum Einbringen dieser Zellanordnungen in ein Batteriegehäuse deutlich vereinfachen. Somit lassen sich vorteilhafterweise Batteriezellen wie Legobausteine miteinander verbinden und die Zellen übernehmen durch die Verrastungsfunktion mehr eigene Steifigkeit und bilden mehr Steifigkeit gegenüber dem Aufblähen der Zellen, dem sogenannten Swelling, unter dem wird die Montage deutlich vereinfacht, da durch diese Justierungsmöglichkeit kein Verrutschen der Batteriezellen zueinander mehr möglich ist oder zumindest deutlich erschwert ist.Overall, the examples show how pluggable battery cells can be provided by the invention, which can be connected to one another in a particularly simple, inexpensive, efficient and, above all, space-saving manner via connecting devices formed integrally with their cell housings, whereby the assembly of such battery cells and the subsequent assembly steps , for example for attaching further tensioning mechanisms and / or for introducing these cell arrangements into a battery housing. In this way, battery cells such as Lego blocks can advantageously be connected to one another and the cells take on more rigidity due to the latching function and form more rigidity compared to the expansion of the cells, the so-called swelling, under which assembly is significantly simplified, as this adjustment option prevents the battery cells from slipping relative to one another more is possible or at least significantly more difficult.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102013017355 A1 [0005]DE 102013017355 A1 [0005]
- DE 102015225188 A1 [0006]DE 102015225188 A1 [0006]
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