DE102019215007A1 - Battery module with a plurality of battery cells and method for producing such a battery module - Google Patents

Battery module with a plurality of battery cells and method for producing such a battery module Download PDF

Info

Publication number
DE102019215007A1
DE102019215007A1 DE102019215007.1A DE102019215007A DE102019215007A1 DE 102019215007 A1 DE102019215007 A1 DE 102019215007A1 DE 102019215007 A DE102019215007 A DE 102019215007A DE 102019215007 A1 DE102019215007 A1 DE 102019215007A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
battery cells
battery module
bracing element
cells
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019215007.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Jerome Homann
Ionut Marian Lica
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102019215007.1A priority Critical patent/DE102019215007A1/en
Publication of DE102019215007A1 publication Critical patent/DE102019215007A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen (2), insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezellen (20), welche jeweils ein Batteriezellgehäuse (4) umfassen, in welchem elektrochemische Komponenten der jeweiligen Batteriezelle (2) aufgenommen sind, wobei ein Verspannelement (3) die Mehrzahl an Batteriezellen (2) miteinander verspannt, wobei das Verspannelement (3) um die Mehrzahl an Batteriezellen (2) gewickelt ist und in einen thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff (32) eingebettete Fasern (31) umfasst.The invention relates to a battery module with a plurality of battery cells (2), in particular lithium-ion battery cells (20), each of which comprises a battery cell housing (4) in which electrochemical components of the respective battery cell (2) are accommodated, a bracing element ( 3) the plurality of battery cells (2) braced together, the bracing element (3) being wound around the plurality of battery cells (2) and comprising fibers (31) embedded in a thermoplastic or thermosetting plastic (32).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen nach Gattung des unabhängigen Anspruchs. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Batteriemoduls.The invention is based on a battery module with a plurality of battery cells according to the preamble of the independent claim. The present invention also relates to a method for producing such a battery module.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass Batteriemodule aus einer Mehrzahl an einzelnen Batteriezellen bestehen können, welche seriell und/oder parallel elektrisch leitend miteinander verschaltet sein können, so dass die einzelnen Batteriezellen zu dem Batteriemodul zusammengeschaltet sind. Weiterhin werden solche Batteriemodule zu Batterien bzw. Batteriesystemen zusammengeschaltet.It is known from the prior art that battery modules can consist of a plurality of individual battery cells, which can be connected to one another in series and / or parallel in an electrically conductive manner, so that the individual battery cells are connected to form the battery module. Furthermore, such battery modules are interconnected to form batteries or battery systems.

Weiterhin wird die Mehrzahl an Batteriezellen des Batteriemoduls üblicherweise miteinander mechanisch verspannt bzw. verpresst. Dadurch soll einer Verformung der Mehrzahl an Batteriezellen entgegengewirkt werden. Beispielsweise ist es hierbei bekannt, dass eine Mehrzahl an Batteriezellen zwischen zwei Endplatten angeordnet ist und die Endplatten mittels Seitenplatten miteinander verbunden sind. Eine solche Verbindung kann beispielsweise stoffschlüssig durch Schweißen oder form- und kraftschlüssig durch Schrauben ausgebildet werden.Furthermore, the plurality of battery cells of the battery module are usually mechanically braced or pressed with one another. This is intended to counteract a deformation of the plurality of battery cells. For example, it is known here that a plurality of battery cells is arranged between two end plates and the end plates are connected to one another by means of side plates. Such a connection can be formed, for example, with a material fit by welding or with a form-fit and force-fit connection by means of screws.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ein Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs bietet den Vorteil, dass eine zuverlässige mechanische Verspannung der Mehrzahl an Batteriezellen ausgebildet werden kann.A battery module with a plurality of battery cells with the features of the independent claim offers the advantage that a reliable mechanical bracing of the plurality of battery cells can be formed.

Dazu wird ein Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen zur Verfügung gestellt. Die Batteriezellen sind dabei bevorzugt als Lithium-Ionen-Batteriezellen ausgebildet.For this purpose, a battery module with a plurality of battery cells is made available. The battery cells are preferably designed as lithium-ion battery cells.

Die Batteriezellen umfassen jeweils ein Batteriezellgehäuse.The battery cells each include a battery cell housing.

In diesen Batteriezellgehäusen sind elektrochemische Komponenten der jeweiligen Batteriezelle aufgenommen.Electrochemical components of the respective battery cell are accommodated in these battery cell housings.

Das Batteriemodul weist zudem ein Verspannelement auf, welches die Mehrzahl an Batteriezellen miteinander verspannt, insbesondere mechanisch miteinander verspannt.The battery module also has a bracing element which braces the plurality of battery cells with one another, in particular braces them mechanically with one another.

Dabei ist das Verspannelement um die Mehrzahl an Batteriezellen gewickelt. Ferner umfasst das Verspannelement Fasern, welche in einen thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff eingebettet sind.The bracing element is wrapped around the plurality of battery cells. Furthermore, the bracing element comprises fibers which are embedded in a thermoplastic or thermosetting plastic.

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

Insbesondere sind ein erstes Ende des Verspannelements und ein zweites Ende des Verspannelements miteinander verbunden angeordnet, insbesondere sind das erste Ende des Verspannelements und das zweite Ende des Verspannelements stoffschlüssig oder formschlüssig miteinander verbunden. Bevorzugt Ist das Verspannelement dabei in der Weise angeordnet, dass das Verspannelement sich selbst teilweise überlappend angeordnet ist. Dadurch ist bspw. eine besonders einfache stoffschlüssige Verbindung des ersten Endes des Verspannelements und des zweiten Endes des Verspannelements möglich.In particular, a first end of the bracing element and a second end of the bracing element are arranged connected to one another, in particular the first end of the bracing element and the second end of the bracing element are connected to one another in a materially or form-fitting manner. The bracing element is preferably arranged in such a way that the bracing element is arranged so that it partially overlaps itself. This enables, for example, a particularly simple material connection of the first end of the bracing element and the second end of the bracing element.

An dieser Stelle sei noch angemerkt, dass die Fasern bevorzugt unidirektional verlaufend angeordnet sind. Darunter soll verstanden sein, dass die Fasern im Wesentlichen parallel verlaufend angeordnet sind.At this point it should also be noted that the fibers are preferably arranged to run unidirectionally. This is to be understood as meaning that the fibers are arranged to run essentially in parallel.

Unter in den thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff eingebetteten Fasern soll verstanden sein, dass der thermoplastische oder duroplastische Kunststoff die Fasern aufnimmt und dabei die Fasern zumindest teilweise, und insbesondere vollständig, den Umfang umlaufend angeordnet ist. Der Umfang ist dabei derjenige Umfang einer Querschnittsfläche, welche senkrecht zu einer Längsrichtung der jeweiligen Faser angeordnet ist.Fibers embedded in the thermoplastic or thermosetting plastic should be understood to mean that the thermoplastic or thermosetting plastic receives the fibers and the fibers are at least partially, and in particular completely, arranged around the circumference. The circumference is that circumference of a cross-sectional area which is arranged perpendicular to a longitudinal direction of the respective fiber.

Von Vorteil ist es, wenn die Fasern ausgewählt sind aus Aramidfasern, Glasfasern und/oder Carbonfasern. Dies hat den Vorteil, dass insgesamt eine zuverlässige Verspannung der Mehrzahl an Batteriezellen ausgebildet werden kann.It is advantageous if the fibers are selected from aramid fibers, glass fibers and / or carbon fibers. This has the advantage that, overall, reliable bracing of the plurality of battery cells can be established.

Gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung ist das Verspannelement mehrlagig gewickelt angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass das Verspannelement in mehreren Schichten übereinander angeordnet ist. Dadurch kann insgesamt eine zuverlässige Verspannung ausgebildet werden. Insbesondere können dabei die einzelnen Schichten bzw. die einzelnen Lagen des Verspannelements zuverlässig miteinander verbunden werden. Insbesondere kann dazu Wärme verwendet werden, um den thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff zu verbinden.According to a preferred aspect of the invention, the bracing element is arranged wound in multiple layers. In other words, this means that the bracing element is arranged in several layers one above the other. As a result, reliable bracing can be established overall. In particular, the individual layers or the individual layers of the bracing element can be reliably connected to one another. In particular, heat can be used to join the thermoplastic or thermosetting plastic.

An dieser Stelle sei insbesondere angemerkt, dass das Verspannelement dabei beispielsweise auch die gesamte Höhe des Batteriemoduls umlaufen kann. Insbesondere können die einzelnen Schichten bzw. die einzelnen Lagen des Verspannelements auch nebeneinander angeordnet sein. Dies bedeutet, dass übereinander angeordnete Schichten nicht deckungsgleich zueinander verlaufen. Dadurch ist es möglich, unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich einer Verpressung bzw. einer Verspannung gerecht zu werden.At this point it should be noted in particular that the bracing element, for example, also covers the entire height of the Battery module can circulate. In particular, the individual layers or the individual layers of the bracing element can also be arranged next to one another. This means that layers arranged one above the other are not congruent with one another. This makes it possible to meet different requirements with regard to pressing or bracing.

Es ist zweckmäßig, wenn zwischen der Mehrzahl an Batteriezellen und dem Verspannelement zumindest abschnittsweise ein Schutzelement angeordnet ist. Dieses Schutzelement kann beispielsweise eine Schutzfolie, wie insbesondere eine Klebefolie, sein. Dadurch ist es möglich, dass die Fasern des Verspannelements beispielsweise auch während einer Anordnung des Verspannelements nicht durch eine Batteriezelle bzw. ein Batteriezellgehäuse oder ein sonstiges Element des Batteriemoduls beschädigt werden. Insbesondere kann ein solches Schutzelement an einer Seitenfläche des Batteriemoduls angeordnet sein.It is expedient if a protective element is arranged at least in sections between the plurality of battery cells and the bracing element. This protective element can, for example, be a protective film, such as in particular an adhesive film. This makes it possible for the fibers of the bracing element not to be damaged by a battery cell or a battery cell housing or some other element of the battery module, for example, even during an arrangement of the bracing element. In particular, such a protective element can be arranged on a side surface of the battery module.

Bevorzugt sind die Batteriezellen prismatisch ausgebildet. Prismatische Batteriezellen weisen ein prismatisch ausgebildetes Batteriezellgehäuse auf. Prismatisch ausgebildete Batteriezellgehäuse umfassen üblicherweise sechs Seitenflächen, von denen gegenüberliegend angeordnete Seitenflächen parallel zueinander angeordnet sind und gleich groß ausgebildet sind. Weiterhin sind benachbart zueinander angeordnete Seitenflächen rechtwinklig zueinander angeordnet.The battery cells are preferably designed to be prismatic. Prismatic battery cells have a prismatic battery cell housing. Prismatic battery cell housings usually include six side surfaces, of which side surfaces arranged opposite one another are arranged parallel to one another and are of the same size. Furthermore, side surfaces arranged adjacent to one another are arranged at right angles to one another.

Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Mehrzahl an Batteriezellen in einer Längsrichtung des Batteriemoduls benachbart zueinander angeordnet ist. Insbesondere sind die Batteriezellen mit ihren jeweils größten Seitenflächen benachbart zueinander angeordnet.It is further preferred if the plurality of battery cells are arranged adjacent to one another in a longitudinal direction of the battery module. In particular, the battery cells are arranged with their respective largest side surfaces adjacent to one another.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist unmittelbar benachbart zu einer endständig angeordneten Batteriezelle eine Endplatte des Batteriemoduls angeordnet.According to a preferred embodiment of the invention, an end plate of the battery module is arranged directly adjacent to a battery cell arranged at the end.

Weiterhin bevorzugt ist die Mehrzahl an Batteriezellen zwischen zwei Endplatten angeordnet. Dabei sei angemerkt, dass das Verspannelement bevorzugt sowohl die Mehrzahl an Batteriezellen als auch die Endplatten bzw. die eine Endplatte umlaufend angeordnet ist.Furthermore, the plurality of battery cells is preferably arranged between two end plates. It should be noted here that the bracing element is preferably arranged circumferentially both the plurality of battery cells and the end plates or one end plate.

Dies hat den Vorteil, dass eine noch zuverlässigere mechanische Verspannung ausgebildet werden kann. Insbesondere ist es möglich, mittels der Endplatten einwirkende Verspannkräfte gleichmäßiger zu verteilen.This has the advantage that an even more reliable mechanical bracing can be established. In particular, it is possible to distribute tension forces acting by means of the end plates more evenly.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die zumindest eine Endplatte aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet ist und eine elektrische Isolierung aufweist. Es kann auch zweckmäßig sein, wenn die zumindest eine Endplatte aus einem Kunststoff, wie insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, ausgebildet ist. It is useful if the at least one end plate is made of a metallic material and has electrical insulation. It can also be expedient if the at least one end plate is made from a plastic, such as, in particular, a fiber-reinforced plastic.

Solche Ausführungsformen bieten den Vorteil einer zuverlässigen, gleichmäßigen Kraftübertragung.Such embodiments offer the advantage of a reliable, uniform power transmission.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn zwischen zwei unmittelbar benachbart zueinander angeordneten Batteriezellen weiterhin elektrische Isolationselemente angeordnet sind. Diese dienen dazu, die unmittelbar benachbart zueinander angeordneten beiden Batteriezellen elektrisch voneinander zu isolieren. Insbesondere können die elektrischen Isolationselemente ebenfalls prismatisch ausgebildet sein und weiterhin bevorzugt können die größten Seitenflächen der elektrischen Isolationselemente eine jeweils den größten Seitenflächen der Batteriezellen entsprechende Fläche aufweisen.It is also advantageous if electrical insulation elements are furthermore arranged between two battery cells arranged directly adjacent to one another. These serve to electrically isolate the two battery cells, which are arranged directly adjacent to one another, from one another. In particular, the electrical insulation elements can also have a prismatic design and, furthermore, the largest side surfaces of the electrical insulation elements can preferably have an area corresponding to the largest side surfaces of the battery cells.

Gemäß einem besonders bevorzugten Aspekt der Erfindung sind die elektrischen Isolationselemente weiterhin als thermische Barriere zwischen zwei Batteriezellen ausgebildet. Dadurch ist es möglich, beispielsweise eine Übertragung von Wärme zwischen zwei unmittelbar benachbart zueinander angeordneten Batteriezellen zu unterbinden.According to a particularly preferred aspect of the invention, the electrical insulation elements are also designed as a thermal barrier between two battery cells. This makes it possible, for example, to prevent a transfer of heat between two battery cells arranged directly adjacent to one another.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls. Insbesondere ist dieses Verfahren zur Herstellung eines eben beschriebenen, erfindungsgemäßen Batteriemoduls ausgebildet.The present invention also relates to a method for producing a battery module. In particular, this method is designed to produce a battery module according to the invention that has just been described.

Dabei wird eine Mehrzahl an Batteriezellen, welche insbesondere als Lithium-Ionen-Batteriezellen ausgebildet sind, gegeneinander mittels einer Verpresskraft gepresst. Die Batteriezellen umfassen dabei jeweils ein Batteriezellgehäuse, in welchem elektrochemische Komponenten der jeweiligen Batteriezelle aufgenommen sind. In dem verpressenden Zustand wird ein Verspannelement um die Mehrzahl an Batteriezellen gewickelt. Das Verspannelement umfasst dabei in einen thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff eingebettete Fasern. Dadurch ist die Mehrzahl an Batteriezellen miteinander verspannt.A plurality of battery cells, which are designed in particular as lithium-ion battery cells, are pressed against one another by means of a pressing force. The battery cells each include a battery cell housing in which electrochemical components of the respective battery cell are accommodated. In the compressed state, a bracing element is wound around the plurality of battery cells. The bracing element comprises fibers embedded in a thermoplastic or thermosetting plastic. As a result, the majority of battery cells are clamped together.

Selbstverständlich ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren durch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriemodul erwähnten Vorteile und Weiterbildungen weiterzubilden.It is of course possible to develop the method according to the invention further by means of advantages and developments mentioned in connection with the battery module according to the invention.

Ein erfindungsgemäßes Batteriemodul sowie ein erfindungsgemäßes Verfahren bieten den Vorteil, dass ein Batteriemodul mit einem vergleichbar geringen Platzbedarf und einem vergleichbar geringen Gewicht ausgebildet werden kann. Insbesondere können auch die Kosten reduziert werden.A battery module according to the invention and a method according to the invention offer the advantage that a battery module can be designed with a comparatively small space requirement and a comparatively low weight. In particular, the costs can also be reduced.

FigurenlisteFigure list

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

Es zeigt

  • 1 einen Zustand eines Batteriemoduls vor einer Anordnung des Verspannelements in einer Explosionsdarstellung und
  • 2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls in einer perspektivischen Ansicht.
It shows
  • 1 a state of a battery module before an arrangement of the bracing element in an exploded view and
  • 2 an embodiment of a battery module according to the invention in a perspective view.

Die 1 zeigt einen Zustand eines Batteriemoduls 1 mit einer Mehrzahl an Batteriezellen 2 vor einer Anordnung eines in der 1 nicht zu erkennenden Verspannelements 3. Insbesondere sind die Batteriezellen 2 dabei als Lithium-Ionen-Batteriezellen 20 ausgebildet. Weiterhin bevorzugt sind die Batteriezellen 2 als prismatische Batteriezellen 200 ausgebildet.The 1 Fig. 10 shows a state of a battery module 1 with a plurality of battery cells 2 in front of an arrangement of one in the 1 bracing element that cannot be recognized 3 . In particular, the battery cells are 2 as lithium-ion battery cells 20th educated. The battery cells are also preferred 2 as prismatic battery cells 200 educated.

Die Batteriezellen 2 umfassen jeweils ein Batteriezellgehäuse 4, in welchen in der 1 nicht zu erkennende elektrochemische Komponenten der jeweiligen Batteriezelle 2 aufgenommen sind.The battery cells 2 each include a battery cell housing 4th in which in the 1 Undetectable electrochemical components of the respective battery cell 2 are included.

Unmittelbar benachbart zu einer endständig angeordneten Batteriezellen 21 ist eine Endplatte 5 des Batteriemoduls 1 angeordnet. Gemäß dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Batteriemodul 1 zwei Endplatten 5, wobei die Mehrzahl an Batteriezellen 2 zwischen den zwei Endplatten 5 angeordnet ist. Insbesondere ist die Mehrzahl an Batteriezellen 2 dabei in einer Längsrichtung 6 des Batteriemoduls 1 nebeneinander angeordnet. Dabei sind ist Mehrzahl an Batteriezellen 2 mit ihren jeweils größten Seitenflächen benachbart zueinander angeordnet.Immediately adjacent to a terminally arranged battery cell 21 is an end plate 5 of the battery module 1 arranged. According to the 1 The embodiment shown comprises the battery module 1 two end plates 5 , wherein the plurality of battery cells 2 between the two end plates 5 is arranged. In particular, the majority of battery cells 2 thereby in a longitudinal direction 6th of the battery module 1 arranged side by side. There is a plurality of battery cells 2 arranged with their largest side surfaces adjacent to one another.

Die Endplatten 5 können dabei aus einem metallischen Werkstoff 51 ausgebildet sein, welcher eine elektrische Isolierung 52 umfasst. Weiterhin ist es auch möglich, dass die Endplatten 5 aus einem Kunststoff 53 ausgebildet sind und insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff 54 ausgebildet sind.The end plates 5 can be made of a metallic material 51 be designed, which has electrical insulation 52 includes. Furthermore, it is also possible that the end plates 5 made of a plastic 53 are formed and in particular made of a fiber-reinforced plastic 54 are trained.

Weiterhin ist aus der 1 auch zu erkennen, dass das Batteriemodul 1 elektrische Isolationselemente 7 aufweist, welche jeweils zwischen unmittelbar benachbart zueinander angeordneten Batteriezellen 2 angeordnet sind. Weiterhin kann ein elektrisches Isolationselement 7 auch zwischen der endständigen Batteriezelle 21 und der Endplatte 5 angeordnet sein. Zudem ist es bevorzugt, wenn das elektrische Isolationselement 7 zugleich als thermische Barriere 70 zwischen jeweils 2 Batteriezellen ausgebildet ist. Dazu kann das elektrische Isolationselement 7 beispielsweise aus einem thermisch schlecht leitenden Material ausgebildet sein, welches weiterhin elektrisch isolierend ist oder kann das elektrische Isolationselement 7 aus einem thermisch schlecht leitenden Material ausgebildet sein und weiterhin eine elektrische Isolation umfassen.Furthermore, from the 1 also to recognize that the battery module 1 electrical insulation elements 7th has, which each between battery cells arranged directly adjacent to one another 2 are arranged. Furthermore, an electrical insulation element 7th also between the terminal battery cell 21 and the end plate 5 be arranged. In addition, it is preferred if the electrical insulation element 7th at the same time as a thermal barrier 70 is formed between each 2 battery cells. The electrical insulation element 7th be formed for example from a thermally poorly conductive material, which is furthermore electrically insulating or can be the electrical insulation element 7th be formed from a thermally poorly conductive material and furthermore comprise electrical insulation.

Die 2 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 1 in einer perspektivischen Ansicht.The 2 shows an embodiment of a battery module according to the invention 1 in a perspective view.

Dabei verspannt ein Verspannelement 3 die Mehrzahl an Batteriezellen 2 miteinander. Das Verspannelement 3 ist dabei gewickelt um die Mehrzahl an Batteriezellen 2 herum angeordnet. Dabei umfasst das Verspannelement 3 Fasern 31, welche in einen thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff 32 eingebettet sind. Die Fasern 31 können dabei beispielsweise ausgewählt sein aus Aramidfasern, Glasfasern und/oder Carbonfasern. Bevorzugt ist das Verspannelement 3 dabei mehrlagig gewickelt angeordnet.A bracing element is braced 3 the majority of battery cells 2 together. The bracing element 3 is wrapped around the majority of battery cells 2 arranged around. The bracing element includes 3 Fibers 31 which in a thermoplastic or thermosetting plastic 32 are embedded. The fibers 31 can for example be selected from aramid fibers, glass fibers and / or carbon fibers. The bracing element is preferred 3 arranged wound in several layers.

Zwischen der Mehrzahl an Batteriezellen 2 und dem Verspannelement 3 kann wie aus der 2 zu erkennen ist, zumindest abschnittsweise ein Schutzelement 8, wie insbesondere eine Schutzfolie 81, angeordnet sein.Between the plurality of battery cells 2 and the bracing element 3 can like from the 2 can be seen, at least in sections, a protective element 8th , such as a protective film in particular 81 , be arranged.

Zur Herstellung des in der 2 gezeigten Batteriemoduls 1 wird ausgehend von der 1 die Mehrzahl an Batteriezellen 2, insbesondere Lithium-Ion-Batteriezellen 20, welche jeweils ein Batteriezellgehäuse 4 umfassen, in welchem elektrochemische Komponenten Batteriezelle 2 aufgenommen sind, gegeneinander mittels einer Verpresskraft gepresst. In einem solchen verpressten Zustand wird das Verspannelement 3 um die Mehrzahl an Batteriezellen 2 gewickelt. Dadurch ist die Mehrzahl an Batteriezellen 2 miteinander verspannt. Das Verspannelement 3 umfasst dabei in einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff 32 eingebettete Fasern 31.To produce the in the 2 shown battery module 1 is based on the 1 the majority of battery cells 2 , especially lithium-ion battery cells 20th , which each have a battery cell housing 4th include, in which electrochemical components battery cell 2 are recorded, pressed against each other by means of a pressing force. In such a compressed state, the bracing element 3 around the majority of battery cells 2 wrapped. This makes the majority of battery cells 2 braced together. The bracing element 3 includes in a thermoplastic or thermosetting plastic 32 embedded fibers 31 .

Claims (10)

Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen (2), insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezellen (20), welche jeweils ein Batteriezellgehäuse (4) umfassen, in welchem elektrochemische Komponenten der jeweiligen Batteriezelle (2) aufgenommen sind, wobei ein Verspannelement (3) die Mehrzahl an Batteriezellen (2) miteinander verspannt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verspannelement (3) um die Mehrzahl an Batteriezellen (2) gewickelt ist und in einen thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff (32) eingebettete Fasern (31) umfasst.Battery module with a plurality of battery cells (2), in particular lithium-ion battery cells (20), which each comprise a battery cell housing (4) in which electrochemical components of the respective battery cell (2) are included, wherein a bracing element (3) braces the plurality of battery cells (2) together, characterized in that the bracing element (3) is wound around the plurality of battery cells (2) and fibers embedded in a thermoplastic or thermosetting plastic (32) (31) includes. Batteriemodul nach dem vorherigen Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (31) ausgewählt sind aus Aramidfasern, Glasfasern und/oder Carbonfasern.Battery module after the previous one Claim 1 , characterized in that the fibers (31) are selected from aramid fibers, glass fibers and / or carbon fibers. Batteriemodul nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verspannelement (3) mehrlagig gewickelt angeordnet ist.Battery module after one of the previous ones Claims 1 to 2 , characterized in that the bracing element (3) is arranged wound in multiple layers. Batteriemodul nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Mehrzahl an Batteriezellen (2) und dem Verspannelement (3) zumindest abschnittsweise ein Schutzelement (8), insbesondere eine Schutzfolie (81), angeordnet ist.Battery module after one of the previous ones Claims 1 to 3 , characterized in that a protective element (8), in particular a protective film (81), is arranged at least in sections between the plurality of battery cells (2) and the bracing element (3). Batteriemodul nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar benachbart zu einer endständig angeordneten Batteriezelle (21) eine Endplatte (5) des Batteriemoduls (1) angeordnet ist.Battery module after one of the previous ones Claims 1 to 4th , characterized in that an end plate (5) of the battery module (1) is arranged immediately adjacent to a battery cell (21) arranged at the end. Batteriemodul nach dem vorherigen Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl an Batteriezellen (2) zwischen zwei Endplatten (5) angeordnet ist.Battery module after the previous one Claim 5 , characterized in that the plurality of battery cells (2) is arranged between two end plates (5). Batteriemodul nach einem der beiden vorherigen Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Endplatte (5) aus einem metallischen Werkstoff (51) ausgebildet ist und eine elektrische Isolierung (52) aufweist oder dass die zumindest eine Endplatte (5) aus einem Kunststoff (53), insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff (54), ausgebildet ist.Battery module after one of the previous two Claims 5 to 6th , characterized in that the at least one end plate (5) is formed from a metallic material (51) and has electrical insulation (52) or that the at least one end plate (5) is made from a plastic (53), in particular a fiber-reinforced plastic ( 54), is formed. Batteriemodul nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriemodul (1) jeweils zwischen unmittelbar benachbart zueinander angeordneten Batteriezellen (2) angeordnete elektrische Isolationselemente (7) aufweist.Battery module after one of the previous ones Claims 1 to 7th , characterized in that the battery module (1) has electrical insulation elements (7) arranged between battery cells (2) arranged directly adjacent to one another. Batteriemodul nach dem vorherigen Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Isolationselement (7) weiterhin als thermische Barriere (70) zwischen jeweils zwei Batteriezellen (2) ausgebildet sind.Battery module after the previous one Claim 8 , characterized in that the electrical insulation element (7) are also designed as a thermal barrier (70) between each two battery cells (2). Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls (1), insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Mehrzahl an Batteriezellen (2), insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezellen (20), welche jeweils ein Batteriezellgehäuse (4) umfassen, in welchem elektrochemische Komponenten der jeweiligen Batteriezelle (2) aufgenommen sind, gegeneinander mittels einer Verpresskraft gepresst werden und in dem verpressten Zustand ein Verspannelement (3), welches in einen thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff eingebettete Fasern umfasst, um die Mehrzahl an Batteriezellen (2) gewickelt wird, sodass die Mehrzahl an Batteriezellen (2) miteinander verspannt ist.Method for producing a battery module (1), in particular according to one of the preceding Claims 1 to 9 , wherein a plurality of battery cells (2), in particular lithium-ion battery cells (20), which each comprise a battery cell housing (4) in which electrochemical components of the respective battery cell (2) are accommodated, are pressed against one another by means of a pressing force and in the pressed state a bracing element (3), which comprises fibers embedded in a thermoplastic or thermosetting plastic, is wound around the plurality of battery cells (2) so that the plurality of battery cells (2) are braced with one another.
DE102019215007.1A 2019-09-30 2019-09-30 Battery module with a plurality of battery cells and method for producing such a battery module Pending DE102019215007A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019215007.1A DE102019215007A1 (en) 2019-09-30 2019-09-30 Battery module with a plurality of battery cells and method for producing such a battery module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019215007.1A DE102019215007A1 (en) 2019-09-30 2019-09-30 Battery module with a plurality of battery cells and method for producing such a battery module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019215007A1 true DE102019215007A1 (en) 2021-04-01

Family

ID=74872494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019215007.1A Pending DE102019215007A1 (en) 2019-09-30 2019-09-30 Battery module with a plurality of battery cells and method for producing such a battery module

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019215007A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0065349A1 (en) * 1981-05-11 1982-11-24 General Motors Corporation Battery container and pack
DE102013217903A1 (en) * 2013-09-09 2015-03-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energy storage module and method for its production
DE102014204737A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Cell module for high-voltage storage of a motor vehicle
DE102014219644A1 (en) * 2014-09-29 2016-03-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for producing a battery module for a motor vehicle and battery module for a motor vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0065349A1 (en) * 1981-05-11 1982-11-24 General Motors Corporation Battery container and pack
DE102013217903A1 (en) * 2013-09-09 2015-03-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energy storage module and method for its production
DE102014204737A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Cell module for high-voltage storage of a motor vehicle
DE102014219644A1 (en) * 2014-09-29 2016-03-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for producing a battery module for a motor vehicle and battery module for a motor vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014002165B3 (en) Method for fixing round cells by means of compressed cell fixation and cell block
DE102008034876B4 (en) Battery with a arranged in a battery housing heat conducting plate for temperature control of the battery and method for producing a battery
DE102012022765B4 (en) Motor vehicle battery
DE102013204180B4 (en) Housing for accommodating a cell pack, battery, method for manufacturing a battery and method for manufacturing a fiber-reinforced plastic component for housing a battery
DE102011109246A1 (en) High volt battery for storing electrical driving power for partial electrical propelled vehicles, has inserts including specific thermal expansion approximately equal to thermal expansion of cell block associated with metallic components
DE102014005001B4 (en) Material connection of flat conductors in fiber composite bodies
DE102012219301A1 (en) Module carrier for carrying e.g. lithium-ion battery module that is utilized as powerful energy storage unit in e.g. hybrid car, has base plate comprising two fluid channels, and lateral plate comprising terminal for fluid channels
DE102011077330A1 (en) Battery, motor vehicle with this battery and method of mounting this battery
DE102013217903A1 (en) Energy storage module and method for its production
DE102012220393A1 (en) Battery module with two tension plates and two clamping plates
DE102018010029A1 (en) Mounting device and method for mounting a cell block for a battery, and a corresponding cell block for a battery
DE102019215006A1 (en) Battery module with a plurality of battery cells and method for producing such a battery module
DE102010041709A1 (en) Method for clamping a lithium-ion accumulator, a lithium ion accumulator and a motor vehicle with a lithium ion accumulator
DE102019215007A1 (en) Battery module with a plurality of battery cells and method for producing such a battery module
DE102020111968A1 (en) Fastening arrangement of a storage module on a housing of an electrical energy store, motor vehicle and method for releasing such a fastening arrangement
DE102009035485A1 (en) Cell network with a predeterminable number of parallel and / or serially interconnected single cells
DE102015008275A1 (en) Cell block and electrochemical energy storage
DE102019211909A1 (en) Battery module with a plurality of battery cells and use of such a battery module
DE102016013799A1 (en) A fuel cell assembly
DE102013020909A1 (en) Battery and method for producing a battery
DE102013008831B3 (en) Battery having a plurality of battery cells and method of manufacturing a battery
WO2020099535A1 (en) Lid for a battery module, battery module arrangement and battery
DE102014225419A1 (en) Electrical connection arrangement with structured contact surfaces
DE102014209287A1 (en) Energy storage, motor vehicle with such energy storage and method for producing an energy storage
DE102018125447A1 (en) Battery module and battery for an electric vehicle

Legal Events

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

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0002100000

Ipc: H01M0050200000