DE102019216256A1 - Electro-mechanical connection of battery modules in motor vehicles - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher (10) für ein Kraftfahrzeug (1), mit:• einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter Module (12), die jeweils ein Modulgehäuse (14) und wenigstens eine darin aufgenommene Batteriezelle (13) umfassen und die jeweils mit Strukturbauteilen (7) des Kraftfahrzeugs (1) verbindbar sind; und• wenigstens einem Verbindungselement (16), das zwei benachbarte der Module (12) lösbar miteinander verbindet; wobei das Verbindungselement (16) elastisch deformierbar ist und dazu eingerichtet ist, in Folge einer elastischen Deformation eine die verbundenen Module (12) zueinander drängende Verbindungskraft (F) zu erzeugen. Das Verbindungselement (16) verbindet die Module (12) dabei auch elektrisch leitend miteinander.Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug (1) mit einem elektrischen Energiespeicher (10), ein Verbindungselement (16) und ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Energiespeichers (10) für ein Kraftfahrzeug (1).The invention relates to an electrical energy store (10) for a motor vehicle (1), having: • a plurality of modules (12) arranged next to one another, each comprising a module housing (14) and at least one battery cell (13) accommodated therein and each with structural components (7) of the motor vehicle (1) can be connected; and • at least one connecting element (16) which releasably connects two adjacent modules (12) to one another; wherein the connecting element (16) is elastically deformable and is set up to generate a connecting force (F) which urges the connected modules (12) towards one another as a result of an elastic deformation. The connecting element (16) also connects the modules (12) to one another in an electrically conductive manner. The invention also relates to a motor vehicle (1) having an electrical energy store (10), a connecting element (16) and a method for producing an electrical energy store (10). for a motor vehicle (1).

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher (d.h. einen Speicher für elektrische Energie, z.B. eine Batterie und insbesondere eine Traktionsbatterie). Der Energiespeicher ist für Kraftfahrzeuge vorgesehen und weist wenigstens ein Verbindungselement für Module des Energiespeichers auf. Ebenso betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug kann zum Beispiel ein Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen sein. Allgemein kann das Kraftfahrzeug zumindest teilweise oder auch vollständig mittels elektrischer Energie angetrieben werden, d. h. die Traktionsenergie kann durch Umwandeln elektrischer Energie erzeugt werden, zum Beispiel mittels wenigstens einem elektrischen Traktionsmotor.The invention relates to an electrical energy storage device (i.e. an electrical energy storage device, e.g. a battery and in particular a traction battery). The energy store is intended for motor vehicles and has at least one connecting element for modules of the energy store. The invention also relates to a motor vehicle and a method for producing an electrical energy store for a motor vehicle. The motor vehicle can be, for example, a passenger car or a truck. In general, the motor vehicle can be driven at least partially or completely by means of electrical energy, i. H. the traction energy can be generated by converting electrical energy, for example by means of at least one electric traction motor.

Für Kraftfahrzeuge und insbesondere elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge ist das Verwenden von modular aufgebauten elektrischen Energiespeichern bekannt. Beispielsweise können die Module des Energiespeichers jeweils mehrere Batteriezellen umfassen. Um defekte oder nicht ausreichend leistungsfähige Batteriezellen austauschen zu können, aufgrund von Produktionsanforderungen oder auch aus Kostengründen werden dabei mehrere im Vergleich zum gesamten Energiespeicher kleine Module bereitgestellt, die jeweils Batteriezellen sowie ein die Batteriezellen umgebendes Modulgehäuse umfassen. Die Module werden aneinander und/oder innerhalb des Energiespeichers an Tragestrukturen befestigt.The use of modular electrical energy storage devices is known for motor vehicles and in particular electrically driven motor vehicles. For example, the modules of the energy store can each include a plurality of battery cells. In order to be able to replace defective or insufficiently powerful battery cells, due to production requirements or also for cost reasons, several modules, which are small compared to the entire energy storage device, are provided, each of which includes battery cells and a module housing surrounding the battery cells. The modules are attached to one another and / or to support structures within the energy store.

Hierfür ist es zum Beispiel aus der DE 10 2017 202 354 A1 bekannt, benachbarte Module über Formschluss-Profile (z.B. in Form einer Schwalbenschwanzführung) miteinander zu verbinden. Die DE 10 2017 201 710 A1 lehrt eine mehrteilige Gehäusestruktur, bei der einzelne Gehäuseplatten miteinander verbunden werden und Batteriezellen zwischen sich aufnehmen. Die DE 10 2016 209 853 A1 offenbart eine Unterschale, die zur Aufnahme mehrere Batteriezellen dient.For this it is, for example, from the DE 10 2017 202 354 A1 known to connect adjacent modules via form-fitting profiles (eg in the form of a dovetail guide) with one another. The DE 10 2017 201 710 A1 teaches a multi-part housing structure in which individual housing plates are connected to one another and accommodate battery cells between them. The DE 10 2016 209 853 A1 discloses a lower shell that is used to accommodate a plurality of battery cells.

Eine Erkenntnis der Erfinder liegt darin, dass die bekannten Lösungen nicht immer eine hohe Batteriezellendichte und somit Energiedichte des Energiespeichers ermöglichen, da z.B. Verbindungs- oder Tragestrukturen unerwünscht viel Platz einnehmen. Auch können die bisherigen Lösungen nicht immer eine aufwandsarme Montage und auch Demontage (z.B. zu Reparaturzwecken) der Batteriezellen bzw. Module ermöglichen. Weiter können sich die bisherigen Lösungen durch ein ungenügendes Kollisionsverhalten auszeichnen, z.B. da Verbindungsstrukturen der Module oder Batteriezellen im Kollisionsfall in diese eingedrückt werden können.One of the findings of the inventors is that the known solutions do not always allow a high battery cell density and thus energy density of the energy storage device, since e.g. connection or support structures take up an undesirably large amount of space. In addition, the previous solutions cannot always enable low-cost assembly and disassembly (e.g. for repair purposes) of the battery cells or modules. Furthermore, the previous solutions can be characterized by insufficient collision behavior, e.g. because the connection structures of the modules or battery cells can be pressed into them in the event of a collision.

Eine Aufgabe der Erfindung liegt folglich darin, elektrische Energiespeicher für Kraftfahrzeuge zum Vermeiden von zumindest einigen dieser Nachteile zu verbessernOne object of the invention is therefore to improve electrical energy storage devices for motor vehicles in order to avoid at least some of these disadvantages

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der beigefügten unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den beigefügten abhängigen Ansprüchen angegeben. Es versteht sich, dass, sofern nicht anders angegeben oder ersichtlich, sämtliche vorstehenden Bemerkungen und Merkmale auch auf die vorliegende Lösung zutreffen bzw. bei dieser vorgesehen sein können.This object is achieved by the subject matter of the attached independent claims. Advantageous further developments are given in the attached dependent claims. It goes without saying that, unless otherwise stated or evident, all of the above remarks and features also apply to the present solution or can be provided for it.

Die Erfindung schlägt allgemein vor, einzelne Module eines elektrischen Energiespeichers mit Verbindungselementen (und zwar wenigstens einem) aneinander zu befestigen. Hierbei kann es sich um die einzigen Verbindungselemente handeln, mit denen die Module direkt aneinander befestigt sind. Weiter sind diese Verbindungselemente bevorzugt elastisch deformierbar und können bei einer elastischen Deformation die Module aneinanderdrängen bzw. eine Rückstellkraft erzeugen, welche die Module aufeinander zu drängt und somit aneinanderhält.The invention generally proposes that individual modules of an electrical energy store be fastened to one another with connecting elements (and at least one to be precise). These can be the only connecting elements with which the modules are directly attached to one another. Furthermore, these connecting elements are preferably elastically deformable and, in the event of elastic deformation, can press the modules against one another or generate a restoring force which presses the modules towards one another and thus holds them together.

Wie nachstehend noch näher erläutert, sind diese Verbindungselemente auch elektrisch leitend. Sie ermöglichen eine elektrisch leitende Verbindung der hierüber aneinander befestigten Module. Zum Beispiel können (Hochvolt-) Anschlüsse der benachbarten Module über das Verbindungselement elektrisch miteinander verbunden werden.As will be explained in more detail below, these connecting elements are also electrically conductive. They enable an electrically conductive connection between the modules attached to one another. For example, (high-voltage) connections of the neighboring modules can be electrically connected to one another via the connecting element.

Die elektrische Verbindung ermöglicht eine Funktionsintegration. Genauer gesagt kann das Verbindungselement neben der mechanischen Verbindung auch die Funktion einer elektrischen Verbindung bereitstellen. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, zusätzliche elektrische Verbindungen zwischen benachbarten wegzulassen oder zumindest zu vereinfachen. Dies kann mit einer Kostenersparnis, vor allem aber auch einer Platzersparnis einhergehen. Der freiwerdende Platz, den vormals eine Hochvoltverbindung zwischen benachbarten Modulen eingenommen hat, kann dann mit Batteriezellen gefüllt werden. Neben einer reduzierten Teileanzahl ergibt sich somit auch die Möglichkeit, die Energiedichte des Energiespeichers zu erhöhen, da erfindungsgemäß weniger und/oder kleiner bauende Bauteile zum elektrischmechanischen Verbinden der Module zum Einsatz kommen.The electrical connection enables functional integration. More precisely, the connection element can also provide the function of an electrical connection in addition to the mechanical connection. This creates the possibility of omitting or at least simplifying additional electrical connections between adjacent ones. This can be accompanied by a cost saving, but above all also a saving of space. The space that is freed up, previously occupied by a high-voltage connection between neighboring modules, can then be filled with battery cells. In addition to a reduced number of parts, there is also the possibility of increasing the energy density of the energy store, since according to the invention fewer and / or smaller components are used for the electrical-mechanical connection of the modules.

Da bisherige Hochvoltverbindung oftmals an einer dem Fahrzeugunterboden zugewandten Oberseite der Energiespeicher positioniert sind, verringert sich auch die vertikale Bauhöhe des Energiespeichers entsprechend (d. h. die sogenannte Z-Maßkette, wobei die Z-Achse der Fahrzeughöhenachse und/oder allgemein einer vertikalen Raumachse entspricht).Since previous high-voltage connections are often positioned on an upper side of the energy storage device facing the underbody of the vehicle, the vertical height of the energy storage device is also reduced accordingly (ie the so-called Z dimensional chain, with the Z axis being the vehicle height axis and / or generally corresponds to a vertical spatial axis).

Auch ermöglicht die elektrisch-mechanische Funktionsintegration mittels der offenbarten Verbindungselemente den leichteren Ausbau einzelner Module zum Beispiel zu Reparaturzwecken. Erfindungsgemäß muss lediglich ein Bauteil (Verbindungselement) gelöst werden und nicht noch zusätzlich eine separat bereitgestellte elektrische Verbindung.The electrical-mechanical functional integration by means of the disclosed connecting elements also enables individual modules to be removed more easily, for example for repair purposes. According to the invention, only one component (connecting element) has to be released and not a separately provided electrical connection.

Allgemein ermöglicht die elektrische Verbindung der Module ein elektrisches Zusammenschalten hiervon nach im Stand der Technik bereits bekannten Prinzipien. Im Gegensatz zu bisherigen Lösung wird diese elektrische Verbindung aber über auch mechanisch verbindende und bevorzugt signifikant belastbare Verbindungselemente bereitgestellt.In general, the electrical connection of the modules enables them to be electrically interconnected according to principles already known in the prior art. In contrast to the previous solution, however, this electrical connection is provided via mechanically connecting and preferably significantly resilient connecting elements.

Die elastische Deformation kann bei einem Einbau der Verbindungselemente erzeugt und während der Betriebsdauer des Energiespeichers im Wesentlichen dauerhaft aufrechterhalten werden (zum Beispiel wenn keine unerwarteten externen Kräfte auf die Module einwirken, welche diese aneinanderdrängen und/oder die elastischen Deformation der Verbindungselemente zumindest teilweise aufheben). Hierdurch kann eine vorzugsweise permanent anliegende Verbindungskraft erzeugt werden, die z.B. nach Maßgabe von Relativbewegungen der Module aber auch variieren kann. Alternativ können die Verbindungselemente zum Beispiel in einem Normalbetrieb, bei dem keine signifikanten und auf die Module einwirkenden externen Kräfte vorliegen, im Wesentlichen elastisch undeformiert sein. Die elastische Deformation, welche die gewünschten Kräfte der Verbindungselemente auf die Module hervorruft, kann zum Beispiel erst dann entstehen, wenn die Module aufgrund externer Belastungen voneinander wegbewegt werden. Auch in diesem Fall können die Verbindungselemente nach Maßgabe dieser Relativbewegung elastisch deformiert werden und entsprechende Gegenkräfte erzeugen.The elastic deformation can be generated when the connecting elements are installed and essentially permanently maintained during the operating life of the energy storage device (for example if no unexpected external forces act on the modules, which press them together and / or at least partially cancel the elastic deformation of the connecting elements). In this way, a connection force that is preferably permanently applied can be generated which, for example, can also vary depending on the relative movements of the modules. Alternatively, the connecting elements can, for example, be essentially elastically undeformed in normal operation in which there are no significant external forces acting on the modules. The elastic deformation, which causes the desired forces of the connecting elements on the modules, can only occur, for example, when the modules are moved away from one another due to external loads. In this case too, the connecting elements can be elastically deformed in accordance with this relative movement and generate corresponding counterforces.

Wie nachstehend noch näher erläutert, sind die Verbindungselemente bevorzugt klammerfömig bzw. klammerartig ausgebildet, beispielsweise da sie zwei sich bevorzugt parallel erstreckende und/oder gegenüberliegend zueinander positionierte Klammerabschnitte umfassen. Die Verbindungselemente und insbesondere deren etwaige Klammerabschnitte können beispielsweise während der Montage bzw. während dem Einsetzen in den elektrischen Energiespeicher zumindest temporär elastisch deformiert werden und, wie vorstehend erläutert, diese Deformation dann dauerhaft aufrechterhalten (bzw. nach Maßgabe von Relativbewegung der verbundenen Module zusätzlich deformiert werden). Alternativ oder zusätzlich, können sie nach erfolgter Montage zunächst undeformiert sein und erst infolge von Relativbewegungen der Module elastisch deformiert werden.As will be explained in more detail below, the connecting elements are preferably designed in the form of a clip or clip, for example because they comprise two clip sections that preferably extend in parallel and / or are positioned opposite one another. The connecting elements and in particular their possible clip sections can, for example, be elastically deformed at least temporarily during assembly or during insertion into the electrical energy store and, as explained above, this deformation can then be permanently maintained (or additionally deformed in accordance with the relative movement of the connected modules ). Alternatively or additionally, they can initially be undeformed after assembly and only be elastically deformed as a result of relative movements of the modules.

Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt wird vorgeschlagen, dass das Verbindungselement eine verlagerbare Komponente zum Erzeugen von Verbindungskräften umfasst. In diesem Fall kann das Verbindungselement ebenfalls elastisch deformierbar sein, was aber nicht zwingend ist. Stattdessen kann die verlagerbare Komponente bevorzugt nach dem Einsetzen in eine Aussparung verlagert (zum Beispiel rotiert oder verschoben) werden. Hierdurch kann im bevorzugt bereits angebrachten bzw. eingesetzten Zustand des Verbindungselements die gewünschte Verbindungskraft zum Beispiel durch Verklemmen der Module mittels der verlagerbaren Komponente erzeugt werden.According to a further aspect of the invention, it is proposed that the connecting element comprises a displaceable component for generating connecting forces. In this case, the connecting element can also be elastically deformable, but this is not mandatory. Instead, the displaceable component can preferably be displaced (for example rotated or displaced) into a recess after it has been inserted. In this way, when the connection element is preferably already attached or inserted, the desired connection force can be generated, for example, by clamping the modules by means of the displaceable component.

Im Detail schlägt die Erfindung einen elektrischen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug vor, mit:

  • • einer Mehrzahl (bevorzugt parallel) nebeneinander angeordneter Module, die jeweils ein Modulgehäuse und wenigstens eine darin aufgenommene Batteriezelle umfassen und die jeweils mit Strukturbauteilen des Kraftfahrzeugs verbindbar sind; und
  • • wenigstens einem Verbindungselement, das zwei (unmittelbar bzw. direkt) benachbarte der Module lösbar miteinander verbindet;
wobei das Verbindungselement (zumindest temporär, zum Beispiel vorübergehend bei der Montage oder infolge von Relativbewegungen der Module, oder aber dauerhaft zum Beispiel durch Aufweiten während der Montage) elastisch deformierbar ist und dazu eingerichtet ist, in Folge einer elastischen Deformation eine die verbundenen Module zueinander (oder, anders ausgedrückt, aufeinander zu und/oder aneinander) drängende Kraft zu erzeugen,
und wobei das Verbildungselement ferner dazu eingerichtet ist, die Module elektrisch leitend miteinander zu verbinden.In detail, the invention proposes an electrical energy store for a motor vehicle, with:
  • A plurality of modules arranged next to one another (preferably in parallel), each of which comprises a module housing and at least one battery cell accommodated therein and which can each be connected to structural components of the motor vehicle; and
  • • at least one connecting element that releasably connects two (directly or directly) adjacent modules to one another;
wherein the connecting element (at least temporarily, for example temporarily during assembly or as a result of relative movements of the modules, or permanently, for example by expanding during assembly) is elastically deformable and is set up to move the connected modules to one another as a result of elastic deformation ( or, in other words, to generate force pushing towards and / or towards one another,
and wherein the adjustment element is further configured to connect the modules to one another in an electrically conductive manner.

Die elektrisch leitende Verbindung kann zum Beispiel dadurch bereitgestellt werden, dass das Verbindungselement einen elektrisch leitenden Verbindungspfad zwischen den Modulen bereitstellt oder ausbildet, insbesondere durch Bereitstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen jeweils in Kontakt mit den Modulen bringbaren Abschnitten (Kontaktabschnitten) des Verbindungselements.The electrically conductive connection can be provided, for example, in that the connection element provides or forms an electrically conductive connection path between the modules, in particular by providing an electrically conductive connection between sections (contact sections) of the connection element that can be brought into contact with the modules.

Das Verbindungselement kann also zumindest abschnittsweise elektrisch leitend sein. Wie nachstehend ausgeführt, ist es aber bevorzugt gegenüber der Umgebung und/oder den Modulgehäusen elektrisch isoliert. Stattdessen kann es in die Module und genauer gesagt die Modulgehäuse hineinragen und dort Kontaktstellen der Module elektrisch leitend kontaktieren (zum Beispiel mittels nachstehend erläuterter Kontaktabschnitte des Verbindungselements).The connecting element can therefore be electrically conductive at least in sections. As explained below, however, it is preferably electrically isolated from the environment and / or the module housings. Instead, it can protrude into the modules and, more precisely, into the module housing and there contact points of the modules electrically conductively contact (for example by means of contact sections of the connecting element explained below).

Gemäß einer Ausführungsform bildet das Verbindungselement eine elektrisch leitende Steckverbindung mit Kontaktstellen im Innern der Module bzw. Modulgehäuse aus.According to one embodiment, the connecting element forms an electrically conductive plug connection with contact points in the interior of the modules or module housings.

Andererseits ist das Verbindungselement bevorzugt dazu eingerichtet, infolge der elastischen Deformation eine Rückstellkraft zu erzeugen, die entgegen einer Relativbewegung der Module wirkt, bei der eine Distanz zwischen den Modulen vergrößert werden würde. Das Verbindungselement ist also allgemein dazu eingerichtet, die Module aneinander zu halten und/oder Abstandsvergrößerung zwischen diesen zu begrenzen.On the other hand, the connecting element is preferably set up to generate a restoring force as a result of the elastic deformation, which acts against a relative movement of the modules in which a distance between the modules would be increased. The connecting element is therefore generally set up to hold the modules together and / or to limit the increase in the distance between them.

Die elastische Deformierbarkeit kann in an sich bekannter Weise über eine geeignete Materialwahl (insbesondere ein geeignetes metallisches Material) und/oder über eine geeignete Struktur bzw. Form des Verbindungselements erreicht werden. Mittels dieser Parameter kann zum Beispiel eine gewünschte Federkonstante des Verbindungselements oder allgemein ein gewünschtes elastisches Deformationsverhalten eingestellt werden.The elastic deformability can be achieved in a manner known per se via a suitable choice of material (in particular a suitable metallic material) and / or via a suitable structure or shape of the connecting element. By means of these parameters, for example, a desired spring constant of the connecting element or, in general, a desired elastic deformation behavior can be set.

Das Verbindungselement kann zwei unmittelbar benachbarte Module miteinander verbinden (d. h. zwei Module, zwischen denen sich kein weiteres Modul befindet). Das Verbindungselement kann allgemein eine lösbare Verbindung der Module bereitstellen. Es kann werkzeuglos anbringbar und/oder entfernbar sein. Gemäß einer Ausführungsform weist es jedoch eine Aufnahmestruktur oder auch Eingriffsstruktur (zum Beispiel eine Gewindebohrung) für ein Werkzeug auf (zum Beispiel eine Gewindestange), um insbesondere ein Entfernen zu erleichtern.The connecting element can interconnect two immediately adjacent modules (i.e. two modules with no other module between them). The connecting element can generally provide a releasable connection of the modules. It can be attached and / or removed without tools. According to one embodiment, however, it has a receiving structure or also an engagement structure (for example a threaded hole) for a tool (for example a threaded rod), in particular to facilitate removal.

Die Module können separat voneinander jeweils beidenends an einer Karosseriestruktur lösbar befestigt sein. Beispielsweise können sie an rahmenartigen Bereichen der Karosseriestruktur befestigt sein und/oder gegenüberliegende Bereiche einer Karosseriestruktur miteinander verbinden. Für das Befestigen können zum Beispiel Verschraubungen vorgesehen sein. Strukturbauteile können Bauteile sein, welche Bestandteil der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs sind. Sie können somit zur Aufnahme von Lasten und/oder zum Tragen weiterer Komponenten eingerichtet sein. Beispielsweise kann es sich um (Bestandteile) rahmenartiger Bauteile handeln oder allgemein um Träger.The modules can be releasably attached to a body structure separately from one another at both ends. For example, they can be attached to frame-like areas of the body structure and / or connect opposite areas of a body structure to one another. Screw connections, for example, can be provided for fastening. Structural components can be components that are part of the body structure of the motor vehicle. They can thus be set up to accommodate loads and / or to carry additional components. For example, it can be (components) of frame-like components or, in general, supports.

Bevorzugt ist jedes der Module an seinem unmittelbar benachbarten Modul über wenigstens ein Verbindungselement der hierin geschilderten Art verbunden. Allgemein können auch verschiedenartige Verbindungselemente vorgesehen sein, nämlich elektrisch leitfähige aber auch nicht elektrisch leitfähige, die bevorzugt allerdings die hierin offenbarte elastische Deformierbarkeit besitzen. Unmittelbar benachbarte Module können über wenigstens ein elektrisch leitfähiges Verbindungselement aber auch wenigstens ein elektrisch-nicht leitfähiges (aber bevorzugt elastisch deformierbares) Verbindungselement verbunden sein.Each of the modules is preferably connected to its directly adjacent module via at least one connecting element of the type described herein. In general, different types of connection elements can also be provided, namely electrically conductive but also non-electrically conductive ones, which, however, preferably have the elastic deformability disclosed herein. Immediately adjacent modules can be connected via at least one electrically conductive connecting element, but also at least one electrically non-conductive (but preferably elastically deformable) connecting element.

Das wenigstens eine elektrisch leitfähige Verbindungselement ist bevorzugt mittig und bspw. nahe zu oder direkt im Bereich einer Fahrzeuglängsachse positioniert, welche durch eine Mittenebene des Fahrzeugs sowie in dessen Längsrichtung (d. h. vom Heck zur Front) verläuft. Bevorzugt werden sie jedenfalls dort angebracht, wo sich im Innern der Module Anschlussbereiche, Kontaktstellen und insbesondere sogenannte mittlere Anschlussblöcke befinden. Die elektrisch nicht-leitfähigen Verbindungselemente können hingegen außerhalb der Mitte positioniert sein und/oder näher zu äußeren Enden der Module. Insbesondere können zwei elektrisch nicht-leitfähige Verbindungselemente ein elektrisch leitfähiges Verbindungselement zwischen sich aufnehmen oder einschließen (zum Beispiel in Fahrzeugquerrichtung betrachtet).The at least one electrically conductive connecting element is preferably positioned centrally and, for example, close to or directly in the area of a vehicle longitudinal axis which runs through a central plane of the vehicle and in its longitudinal direction (i.e. from the rear to the front). In any case, they are preferably attached where connection areas, contact points and, in particular, so-called middle connection blocks are located inside the modules. In contrast, the electrically non-conductive connection elements can be positioned outside the center and / or closer to the outer ends of the modules. In particular, two electrically non-conductive connecting elements can accommodate or enclose an electrically conductive connecting element between them (for example viewed in the transverse direction of the vehicle).

Allgemein ausgedrückt können Verbindungselemente jeglicher Art in einem Bereich zwischen den Modulenden und insbesondere deren Gehäuseenden positioniert sein. Wenigstens eines der Verbindungselemente (dann bevorzugt ein elektrisch leitfähiges) kann im Wesentlichen mittig zwischen den genannten Enden positioniert sein.In general terms, connecting elements of any kind can be positioned in an area between the module ends and, in particular, their housing ends. At least one of the connecting elements (then preferably an electrically conductive one) can be positioned essentially centrally between the named ends.

Die Module können (bei einem Einbau des elektrischen Energiespeichers in ein Fahrzeug) quer zu einer Fahrzeuglängsachse und/oder in einer horizontalen Ebene verlaufen. Das Verbindungselement kann hingegen im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sein und/oder zum Anbringen vertikal in zum Beispiel Aufnahmestrukturen oder Aussparungen der Module eingeführt werden. Insbesondere können sich diese Aussparungen überwiegend (d. h. mit einer größten Abmessung) vertikal erstrecken.The modules can (when the electrical energy store is installed in a vehicle) run transversely to a vehicle longitudinal axis and / or in a horizontal plane. In contrast, the connecting element can be oriented essentially vertically and / or inserted vertically into, for example, receiving structures or recesses in the modules for attachment. In particular, these recesses can extend predominantly (i.e. with a largest dimension) vertically.

Allgemein ist das Verbindungselement (und sind bevorzugt sämtliche etwaigen Verbindungselemente) bevorzugt an einer vom Fahrzeug abgewandten bzw. der Straßenoberfläche zugewandten Unterseite der Energiespeicher eingesetzt. Dabei können sie jedoch vertikal nach oben verlaufen und in die Module bzw. Modulgehäuse hineinragen bzw. dort eingesteckt werden.In general, the connecting element (and all possible connecting elements are preferably used) is preferably used on an underside of the energy storage device facing away from the vehicle or facing the road surface. In doing so, however, they can run vertically upwards and protrude into the modules or module housings or be inserted there.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verbindungselement wenigstens zwei elektrische Kontaktabschnitte, die mit jeweils einem der Module elektrisch leitend in Kontakt bringbar sind. Insbesondere kann ein erster Kontaktabschnitt mit einem ersten der Module und ein zweiter Kontaktabschnitt mit einem zweiten der Module elektrisch leitend in Kontakt bringbar sein (d. h. die Kontaktabschnitte sind mit unterschiedlichen der bevorzugt unmittelbar benachbarten Module kontaktierbar). Die Kontaktabschnitte können auch als Kontaktfinger bezeichnet werden. Es kann sich um längliche und/oder zylindrische Abschnitte handeln. Diese können von einem Grundkörper das Verbindungselement und insbesondere nachstehend erläuterter etwaiger Klammerabschnitte hiervon hervorstehen. In einem in den Energiespeicher eingesetzten Zustand verlaufen die Kontaktabschnitte bevorzugt in vertikaler Richtung (d. h. stehen vertikal nach oben von zum Beispiel den Klammerabschnitten ab). Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht das einfache Herstellen einer Steckverbindung sowie eine einfache manuelle Montage der Verbindungselemente.According to a preferred embodiment, the connecting element comprises at least two electrical contact sections which can each be brought into electrically conductive contact with one of the modules. In particular, a first contact section can be brought into electrically conductive contact with a first one of the modules and a second contact section can be brought into contact with a second one of the modules (ie the contact sections can be contacted with different ones of the preferably immediately adjacent modules). The contact sections can also be referred to as contact fingers. It can be elongated and / or cylindrical sections. These can protrude from a base body, the connecting element and in particular any clip sections explained below therefrom. In a state inserted into the energy store, the contact sections preferably run in the vertical direction (that is, they protrude vertically upwards from, for example, the clip sections). Such a configuration enables the simple production of a plug connection and simple manual assembly of the connecting elements.

Die Kontaktstellen und/oder Anschlussbereiche der Module (vorzugsweise im Modulgehäuse), mit denen die Kontaktabschnitte der Verbindungselemente in Kontakt bringen sind, können Hochvoltanschlüsse sein. Sie können Ausnehmungen, Öffnungen, Bohrungen oder allgemeine Aufnahmestrukturen umfassen, in die jeweils ein Kontaktabschnitt einführbar und/oder aufnehmbar ist. Es kann also ein Formschluss zwischen den Kontaktstellen/Anschlussbereichen und den darin eingeführten Kontaktabschnitten der Verbindungselemente bevorzugt innerhalb der Module hergestellt werden. Hierdurch kann eine zuverlässige elektrisch leitende Verbindung durch einfaches (bevorzugt manuelles) Hineinstecken hergestellt werden.The contact points and / or connection areas of the modules (preferably in the module housing), with which the contact sections of the connecting elements are brought into contact, can be high-voltage connections. They can comprise recesses, openings, bores or general receiving structures into each of which a contact section can be inserted and / or received. A form fit can therefore be established between the contact points / connection areas and the contact sections of the connecting elements introduced therein, preferably within the modules. In this way, a reliable electrically conductive connection can be established by simply (preferably manual) plugging in.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Verbindungselement klammerfömig ausgebildet ist und/oder wenigstens einen Klammerabschnitt umfasst, wobei bevorzugt wird, dass dessen Ausrichtung bei einer elastischen Deformation des Verbindungselements variierbar ist. Bevorzugt ist dabei an jedem der Klammerabschnitte einer der Kontaktabschnitte angeordnet und, genauer gesagt, erstreckt sich ausgehend von einem Klammerabschnitt. Insbesondere können zwei Klammerabschnitte vorgesehen sein, deren Ausrichtung relativ zueinander im Rahmen der elastischen Deformation variierbar ist. Folglich könnte das Verbindungselement auch als Verbindungsklammer bezeichnet werden. Vorteilhafterweise ermöglicht diese eine möglichst steife Verbindung benachbarter Modul, um Relativbewegungen zu minimieren.A further development provides that the connecting element is designed in the form of a clamp and / or comprises at least one clamp section, it being preferred that its orientation can be varied in the event of an elastic deformation of the connecting element. One of the contact sections is preferably arranged on each of the clip sections and, more precisely, extends from a clip section. In particular, two clip sections can be provided, the alignment of which can be varied relative to one another within the scope of the elastic deformation. Consequently, the connecting element could also be referred to as a connecting clip. This advantageously enables the stiffest possible connection between adjacent modules in order to minimize relative movements.

Insbesondere kann das Verbindungselement wenigstens zwei Schenkel oder, mit anderen Worten, Klammerabschnitte umfassen, die sich zumindest im undeformierten Zustand bevorzugt parallel zueinander erstrecken. Infolge einer elastischen Deformation kann ein Abstand und insbesondere ein Winkel zwischen diesen Schenkeln/Klammerabschnitten vergrößert werden. Das Verbindungselement kann also allgemein infolge der elastischen Deformation aufgeweitet werden, insbesondere wenn es klammerförmig ausgebildet ist.In particular, the connecting element can comprise at least two legs or, in other words, clip sections which, at least in the undeformed state, preferably extend parallel to one another. As a result of an elastic deformation, a distance and in particular an angle between these legs / clip sections can be increased. The connecting element can therefore generally be expanded as a result of the elastic deformation, in particular if it is designed in the form of a clamp.

Die Schenkel/Klammerabschnitte können über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sein. Dieser erstreckt sich im angebrachten Zustand der Verbindungselemente bevorzugt in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene. Die Schenkel/Klammerabschnitte und auch die elektrischen Kontaktabschnitte können hingegen im Wesentlichen vertikal verlaufen. Jeder der Schenkel/Klammerabschnitte kann mit einem der Module und insbesondere einem Modulgehäuse in Kontakt bringbar sein. Insbesondere kann er hiermit einen Formschluss ausbilden und/oder das Modul bzw. Modulgehäuse zumindest teilweise umgreifen. Die Klammerabschnitte können Hinterschneidungen aufweisen, mit der sie Randbereiche hierin geschilderter Aussparungen oder aber anderweitige Konturen der Modulgehäuse umgreifen können.The legs / clamp sections can be connected to one another via a connecting section. This extends in the attached state of the connecting elements preferably in a substantially horizontal plane. The legs / clamp sections and also the electrical contact sections, on the other hand, can run essentially vertically. Each of the legs / clamp sections can be brought into contact with one of the modules and in particular with a module housing. In particular, it can hereby form a form fit and / or at least partially encompass the module or module housing. The clip sections can have undercuts with which they can encompass edge areas of the recesses described herein or other contours of the module housing.

Es ist prinzipiell aber auch möglich, einen Schenkel/Abschnitt im Wesentlichen elastisch undeformierbar auszubilden oder aber zumindest geringer elastisch deformierbar auszubilden als einen weiteren Schenkel/Abschnitt. Dieser weitere Abschnitt, der dann den eigentlichen Klammerabschnitt bilden kann, kann infolge der elastischen Deformation von dem erstgenannten Abschnitt weggedrängt werden.In principle, however, it is also possible to make one leg / section essentially elastically undeformable or at least to make it less elastically deformable than another leg / section. This further section, which can then form the actual clamp section, can be forced away from the first-mentioned section as a result of the elastic deformation.

Die Schenkel/Klammerabschnitte sowie die bevorzugt daran angeordneten Kontaktabschnitte können die im Folgenden erläuterten eingesetzten Abschnitte der Verbindungselemente bilden, ohne dass dies in jedem der nachstehenden Fälle gesondert wiederholt wird.The legs / clamp sections and the contact sections preferably arranged thereon can form the inserted sections of the connecting elements explained below, without this being repeated separately in each of the following cases.

Vorteilhafterweise sind die Kontaktabschnitte gegenüber den Modulgehäusen elektrisch isoliert. Beispielsweise können sie mit den Modulgehäusen nicht elektrisch leitend in Verbindung stehen. Stattdessen können sie von elektrisch nicht leitfähigen Bereichen der Verbindungselemente hervorstehen, wobei diese elektrisch nicht leitfähigen Bereiche mit den Modulgehäusen in Kontakt stehen oder sich zumindest daran abstützen können. Insbesondere können sich die Kontaktabschnitte von den Klammerabschnitten erst in einem Bereich innerhalb der Modulgehäuse erstrecken, sodass Kontakte mit den Modulgehäusen (zumindest deren Außenseite) zuverlässig vermeidbar sind.The contact sections are advantageously electrically isolated from the module housings. For example, they cannot be connected to the module housings in an electrically conductive manner. Instead, they can protrude from electrically non-conductive areas of the connecting elements, these electrically non-conductive areas being in contact with the module housings or at least being able to be supported thereon. In particular, the contact sections can only extend from the clamp sections in an area within the module housing, so that contacts with the module housings (at least their outside) can be reliably avoided.

Gemäß einer Variante ist eine Dichtung vorgesehen, die zum Beispiel als ein separat handhabbares Bauteil (zum Beispiel Gummidichtung) oder als eine dichtende Schicht (zum Beispiel Kunststoffschicht) auf dem Modulgehäuse und/oder Verbindungselement angebracht sein. Alternativ oder zusätzlich ist die Dichtung an einer Zwischenwand angebracht oder anbringbar, welche nachstehend geschilderter etwaige Hohlräume der Module voneinander trennt, insbesondere um ein Eindringen von Feuchtigkeit in einen Batteriezellen aufnehmenden Hohlraum zu vermeiden.According to a variant, a seal is provided, for example as a separately manageable component (for example rubber seal) or as a sealing layer (for example plastic layer) on the module housing and / or Be attached connecting element. Alternatively or additionally, the seal is attached or attachable to an intermediate wall which separates any cavities in the modules from one another as described below, in particular in order to prevent moisture from penetrating into a cavity that accommodates battery cells.

Die Dichtung kann das Innere des Modulgehäuses und insbesondere die dort bevorzugt positionierten Kontaktabschnitte vor Feuchtigkeit schützen. Optional kann die Dichtung auch elektrisch isolierend sein. Gemäß einer Variante ist also eine elektrische Isolations- und Dichtungsschicht vorgesehen, die sich zumindest abschnittsweise zwischen dem Verbindungselement und einem angrenzenden Modul, Modul-Hohlraum und/oder Modulgehäuse erstreckt. Hierdurch kann eine unerwünschte Stromübertragung von dem Verbindungselement bzw. dessen Kontaktabschnitte auf die Modulgehäuse vermieden werden.The seal can protect the interior of the module housing and in particular the contact sections preferably positioned there from moisture. Optionally, the seal can also be electrically insulating. According to one variant, an electrical insulation and sealing layer is provided which extends at least in sections between the connecting element and an adjoining module, module cavity and / or module housing. In this way, undesired current transmission from the connecting element or its contact sections to the module housing can be avoided.

Alternativ oder zusätzlich können die Kontaktabschnitte durch einen elektrisch leitenden Leiterabschnitt miteinander verbunden sein, wobei der Leiterabschnitt von der Umgebung zumindest abschnittsweise elektrisch isoliert in dem Verbindungselement aufgenommen ist. Insbesondere kann der Leiterabschnitt einen elektrischen Leiter und ferner insbesondere einen Draht oder ein Kabel umfassen. Es kann sich aber auch um einen flächigen und/oder unflexiblen handeln, also nicht zwingend um eine kabelförmige Leitung. Der Leiterabschnitt kann in einen nicht-leitfähigen Grundkörper und/oder Verbindungsabschnitt des Verbindungselements eingebunden und/oder darin aufgenommen sein..Alternatively or additionally, the contact sections can be connected to one another by an electrically conductive conductor section, the conductor section being received in the connecting element, at least in sections, electrically insulated from the surroundings. In particular, the conductor section can comprise an electrical conductor and, furthermore, in particular a wire or a cable. However, it can also be a flat and / or inflexible line, that is to say not necessarily a cable-shaped line. The conductor section can be integrated into a non-conductive base body and / or connection section of the connecting element and / or received therein.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Verbindungselement mit Ausnahme der Kontaktabschnitte und des Leiterabschnittes nicht elektrisch leitfähig ist und zum Beispiel aus einem Kunststoff hergestellt ist. Dies betrifft auch die Klammerabschnitte, die aber nach wie vor vorzugsweise elastisch deformierbar sein können. Zumindest können diejenigen Bereiche des Verbindungselements, die mit den Kontaktabschnitten und/oder dem Leiterabschnitt in Kontakt stehen, nicht elektrisch leitfähig und bevorzugt aus einem Kunststoff hergestellt sein. In particular, it can be provided that the connecting element, with the exception of the contact sections and the conductor section, is not electrically conductive and is made of a plastic, for example. This also applies to the clip sections, which, however, can still preferably be elastically deformable. At least those areas of the connecting element which are in contact with the contact sections and / or the conductor section can be non-electrically conductive and preferably made from a plastic.

Insgesamt werden hierdurch unerwünschte Stromübertragungen von den Kontaktabschnitten auf das Verbindungselement vermieden, insbesondere auf von außen zugängliche Bereiche des Verbindungselements. Allgemein wird nämlich bevorzugt, dass zumindest in einem eingesetzten Zustand der Verbindungselemente die Kontaktabschnitte und/oder ein etwaiger Leiterabschnitt (oder allgemein sämtliche stromführenden Abschnitte) nicht von außen zugänglich sind bzw. durch elektrisch nicht leitfähige Bereiche des Verbindungselements abgeschirmt sind. Dies erhöht die Sicherheit und vermeidet unerwünschte Stromabflüsse in die Umgebung.Overall, this avoids undesirable current transmissions from the contact sections to the connecting element, in particular to areas of the connecting element that are accessible from the outside. It is generally preferred that at least in an inserted state of the connecting elements the contact sections and / or any conductor section (or generally all current-carrying sections) are not accessible from the outside or are shielded by electrically non-conductive areas of the connecting element. This increases safety and avoids undesired current drainage into the environment.

Gemäß einem weiteren Aspekt sind die Kontaktabschnitte lösbar in dem Verbindungselement aufgenommen ist und/oder lösbar hiermit verbunden ist. Insbesondere können diese erst nachträglich in das die Module bereits verbindende Verbindungselement eingesetzt werden. Beispielsweise können die Kontaktabschnitte in Bohrungen innerhalb des Verbindungselemente eingeschoben werden bzw. einschiebbar sein. Allgemein kann das Verbindungselement einen vorzugsweise elektrisch nicht leitfähigen Grundkörper aufweisen, der zum Beispiel die Klammerabschnitte und/oder einen die Klammerabschnitte verbindenden Verbindungsabschnitt umfassen kann. Die Kontaktabschnitte können lösbar mit dem Grundkörper verbunden sein.According to a further aspect, the contact sections are detachably received in the connecting element and / or are detachably connected to it. In particular, these can only be inserted subsequently into the connecting element that already connects the modules. For example, the contact sections can be pushed or pushed into bores within the connecting element. In general, the connecting element can have a preferably electrically non-conductive base body which, for example, can comprise the clip sections and / or a connection section connecting the clip sections. The contact sections can be detachably connected to the base body.

Durch die lösbare Verbindung kann der Montageprozess vereinfacht werden, da nicht gleichzeitig eine Aufnahme der Kontaktabschnitte in Anschlüssen innerhalb der Module wie auch das Herstellen der mechanischen Verbindung über die Verbindungselemente bewerkstelligt werden muss. Stattdessen können die Montageaufgaben sozusagen aufeinanderfolgend bewältigt werden.The releasable connection can simplify the assembly process, since it is not necessary to simultaneously accommodate the contact sections in connections within the modules and to establish the mechanical connection via the connection elements. Instead, the assembly tasks can be completed one after the other, so to speak.

Insbesondere kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass die Kontaktabschnitte an (oder als) in das Verbindungselement einsetzbaren Schrauben ausgebildet sind. Die Kontaktabschnitte können zum Beispiel spitze bzw. freie Enden dieser Schrauben bilden, die durch das Verbindungselement und/oder den vorstehenden Grundkörper hiervon hindurch (z.B. durch elektrisch leitende und elektrisch miteinander verbunden Bohrungen) in die Module und insbesondere Modulgehäuse hineinschiebbar sind. Dort können sie dann in Gewindebohrungen aufnehmbar sein, wobei diese Gewindebohrungen elektrisch leitend sind und Anschlussbereiche im Sinne dieser Offenbarung bilden. Hierdurch kann eine zuverlässige und mechanisch belastbare elektrische Verbindung hergestellt werden.In particular, it can be provided in this context that the contact sections are formed on (or as) screws that can be inserted into the connecting element. The contact sections can, for example, form pointed or free ends of these screws, which can be pushed through the connecting element and / or the protruding base body thereof (e.g. through electrically conductive and electrically interconnected bores) into the modules and, in particular, module housings. There they can then be received in threaded bores, these threaded bores being electrically conductive and forming connection areas in the sense of this disclosure. This enables a reliable and mechanically resilient electrical connection to be established.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Verbindungselement (und insbesondere ein etwaiger Grundkörper hiervon) einen Randbereich aufweist, der über die Kontaktabschnitte hinaus seitlich hervorsteht. Insbesondere kann dieser in Anlage mit wenigstens einem der Modulgehäuse bringbar sein und/oder sich daran zumindest abstützen. Er kann eine Stoppfunktion bereitstellen und/oder einer Zentrierfunktion. Insbesondere kann er das Risiko reduzieren, dass sie Kontaktabschnitte bei einer Montage oder Demontage versehentlich in Kontakt mit dem Modulgehäuse gebracht werden bzw. daran anstoßen.A further development provides that the connecting element (and in particular any base body thereof) has an edge region which protrudes laterally beyond the contact sections. In particular, it can be brought into contact with at least one of the module housings and / or can at least be supported on it. It can provide a stop function and / or a centering function. In particular, it can reduce the risk that the contact sections will inadvertently come into contact with the module housing during assembly or disassembly or that they will hit it.

Der Randbereich kann eine Grundfläche oder einen Außenumriss des Verbindungselements bilden und/oder hiervon umfasst sein. Der Randbereich kann in einer horizontalen Raumebene und/oder in einer orthogonal zur Längsrichtung der Kontaktabschnitte verlaufenden Ebene seitlich hervorstehen. Insbesondere kann der Randbereich die größte Abmessung des Verbindungselements und/oder dessen Umriss innerhalb einer solchen Ebene definieren. Anders ausgedrückt können also die Kontaktabschnitte gegenüber dem Randbereich nach innen versetzt sein bzw. näher zu einer geometrischen Mitte des Verbindungselements positioniert sein.The edge area can form a base area or an outer contour of the connecting element and / or be included therein. The edge region can protrude laterally in a horizontal spatial plane and / or in a plane running orthogonally to the longitudinal direction of the contact sections. In particular, the edge region can define the largest dimension of the connecting element and / or its outline within such a plane. In other words, the contact sections can be offset inwardly with respect to the edge region or can be positioned closer to a geometric center of the connecting element.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen die Modulgehäuse der verbundenen Module jeweils (wenigstens) eine Aussparung, in die jeweils wenigstens ein Abschnitt (zum Beispiel Schenkel/Klammerabschnitt samt daran angeordnetem Kontaktabschnitt) des Verbindungselements einsetzbar ist. Wie erwähnt, kann hierdurch insbesondere ein vertikales Einsetzen bzw. Einschieben der Abschnitte ermöglicht werden. Die Aussparungen benachbarter Module können gleichartig dimensioniert und/oder positioniert sein (zum Beispiel auf gleicher Höhe). Sie können an einander gegenüberliegenden Randbereichen und/oder allgemein zumindest teilweise an Unterseiten der jeweiligen Modulgehäuse ausgebildet sein. Sie können sich zu einem gemeinsamen und entsprechend größer dimensionierten Freiraum bzw. Aufnahmeraum für die Verbindungselemente zusammensetzen.According to a further embodiment, the module housings of the connected modules each comprise (at least) one recess into which at least one section (for example leg / clamp section including the contact section arranged thereon) of the connecting element can be inserted. As mentioned, this enables in particular a vertical insertion or pushing in of the sections. The recesses of adjacent modules can be dimensioned and / or positioned in the same way (for example at the same height). They can be formed on mutually opposite edge areas and / or generally at least partially on the undersides of the respective module housings. They can be put together to form a common and correspondingly larger-sized free space or receiving space for the connecting elements.

Weiter kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass die eingesetzten Abschnitte mit Ausnahme der Kontaktabschnitte des Verbindungselements an einer Innenseite eines jeweiligen Modulgehäuses anliegen. Die Modulgehäuse können hierfür zum Beispiel einen inneren Hohlraum bereitstellen und/oder die eingesetzten Abschnitte können in einen inneren Hohlraum der Modulgehäuse von außen eingeschoben werden. Die Kontaktabschnitte können hingegen innerhalb der Modulgehäuse zu dortigen Anschlussbereichen verlaufen und zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung bevorzugt darin eingeschoben werden.It can further be provided in this context that the inserted sections, with the exception of the contact sections of the connecting element, rest against an inside of a respective module housing. For this purpose, the module housings can, for example, provide an inner cavity and / or the inserted sections can be pushed into an inner cavity of the module housing from the outside. In contrast, the contact sections can run within the module housing to the connection areas there and are preferably pushed into them in order to establish an electrically conductive connection.

Gemäß einer Variante weisen die Modulgehäuse wenigstens zwei bevorzugt langgestreckte Hohlräume oder, mit anderen Worten, Kammern auf. Ein erster, im Vergleich bevorzugt größer dimensionierter Hohlraum dient dabei der Aufnahme von Batteriezellen. Ein zweiter, im Vergleich bevorzugt kleiner dimensionierter Hohlraum ist bevorzugt weitestgehend oder vollständig leer und dient als eine Deformationszone für den Kollisionsfall (zum Beispiel beim Auffahren auf eine Bodenhöhe, wie einen Poller). Die Hohlräume können aneinander angrenzen bzw. über eine gemeinsame Zwischenwand voneinander getrennt sein. Beim Einbau des Energiespeichers in ein Kraftfahrzeug weist der zweite Hohlraum bevorzugt nach unten bzw. bildet eine Unterseite des Energiespeichers und bevorzugt auch des gesamten Kraftfahrzeugs (d. h. ist der Straßenoberfläche zugewandt).According to one variant, the module housings have at least two preferably elongated cavities or, in other words, chambers. A first cavity, preferably larger in comparison, serves to accommodate battery cells. A second, in comparison preferably smaller, cavity is preferably largely or completely empty and serves as a deformation zone in the event of a collision (for example when driving up to ground level, such as a bollard). The cavities can adjoin one another or be separated from one another by a common partition. When installing the energy store in a motor vehicle, the second cavity preferably points downwards or forms an underside of the energy store and preferably also of the entire motor vehicle (i.e. faces the road surface).

Die Aussparungen der Modulgehäuse können in diesem Zusammenhang derart positioniert sein, dass sich diese sich in den zweiten Hohlraum erstrecken, in dem bevorzugt die Klammerabschnitte aufnehmbar sind. Die Aussparungen können sich aber auch bis in den ersten Hohlraum hinein erstrecken. Dort können dann die Kontaktabschnitte positioniert und in elektrisch leitend Kontakt mit Anschlussbereichen gebracht werden. Insbesondere können die Klammerabschnitte eines Verbindungselements allenfalls in den zweiten Hohlraum eingesetzt werden und dort zum Beispiel an einer Innenseite hiervon anliegen, nicht aber in den ersten Hohlraum. Dies bietet Vorteile hinsichtlich der erzielbaren Energiedichte, da der erste Hohlraum zum Beispiel größtmöglichst mit Batteriezellen befüllt werden kann und/oder die Verbindungselemente (zumindest deren Klammerabschnitte) dort keine Störkonturen bilden. Weiter werden die Batteriezellen vor Beschädigungen durch die Verbindungselemente (oder zumindest deren Klammerabschnitte) geschützt, falls diese sich im Kollisionsfall verlagern bzw. verschoben werden.In this context, the recesses in the module housing can be positioned in such a way that they extend into the second cavity, in which the clip sections can preferably be received. However, the recesses can also extend into the first cavity. The contact sections can then be positioned there and brought into electrically conductive contact with connection areas. In particular, the clip sections of a connecting element can at most be inserted into the second cavity and there, for example, rest against an inside thereof, but not in the first cavity. This offers advantages with regard to the energy density that can be achieved, since the first cavity can, for example, be filled with battery cells as large as possible and / or the connecting elements (at least their clip sections) do not form any interfering contours there. Furthermore, the battery cells are protected from damage by the connecting elements (or at least their clip sections) if they are displaced or displaced in the event of a collision.

Zusammengefasst sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass das Modulgehäuse wenigstens zwei voneinander (zum Beispiel durch eine im Wesentlichen geschlossene oder lediglich lokal durchbrochene Zwischenwand) getrennte Hohlräume (gemäß jeglicher der vorstehenden Varianten) umfasst, wobei einer der Hohlräume die wenigstens eine Batteriezelle aufnimmt. Die Klammerabschnitte des Verbindungselements können nahe dem weiteren Hohlraum (oder, mit anderen Worten, näher zu dem weiteren Hohlraum, als zu dem die Batteriezell(en) aufnehmenden Hohlraum) positioniert sein und/oder in diesen zumindest teilweise hineinragen (zum Beispiel über die geschilderten Aussparungen). Sie können hingegen nicht in den die Batteriezellen aufnehmenden ersten Hohlraum hineinragen, was bevorzugt allenfalls den elektrischen Kontaktabschnitten vorbehalten ist. Die Hohlräume können benachbart und/oder aneinandergereiht sein, insbesondere entlang einer Höhenachse des Fahrzeugs (also entlang einer vertikalen Raumachse). Dabei ist der weitere Hohlraum bevorzugt weiter unten bzw. unterhalb des erstgenannten Hohlraums positioniert.In summary, a development of the invention provides that the module housing comprises at least two cavities (according to any of the above variants) separated from one another (for example by an essentially closed or only locally perforated partition), one of the cavities accommodating the at least one battery cell. The clip sections of the connecting element can be positioned near the further cavity (or, in other words, closer to the further cavity than to the cavity receiving the battery cell (s)) and / or at least partially protrude into it (for example via the recesses described) ). On the other hand, they cannot protrude into the first cavity receiving the battery cells, which is preferably reserved for the electrical contact sections at most. The cavities can be adjacent and / or strung together, in particular along a height axis of the vehicle (that is, along a vertical spatial axis). The further cavity is preferably positioned further down or below the first-mentioned cavity.

Die Hohlräume sind zumindest abschnittsweise bevorzugt mit einem größtenteils oder aber vollständig geschlossenen Querschnittsprofil ausgebildet, können aber auch einzelne Ausnehmungen, wie zum Beispiel Bohrungen, oder zumindest abschnittsweise zum Beispiel einseitig geöffnete Bereiche aufweisen. Eine Trennung der Hohlräume kann über eine (gemeinsame) Zwischenwand des Modulgehäuses erfolgen, die bevorzugt beide der Hohlräume zumindest anteilig begrenzt.The cavities are preferably formed at least in sections with a largely or completely closed cross-sectional profile, but can also have individual recesses, such as for example bores, or at least in sections, for example, areas that are open on one side. A separation of the cavities can take place via a (common) partition of the module housing, which preferably at least partially delimits both of the cavities.

Weiter kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer der eingesetzten Abschnitte (des Verbindungselements) dazu eingerichtet ist, mit dem Modulgehäuse, in dessen Aussparung dieser Abschnitt eingesetzt ist, einen Formschluss und/oder einen Reibschluss auszubilden. Dies kann insbesondere für Klammerabschnitte des Verbindungselements gelten. Die Kontaktabschnitte stehen hingegen bevorzugt nicht in Kontakt mit dem Modulgehäuse, sondern allenfalls mit (Hochvolt-) Anschlussbereichen innerhalb des Modulgehäuses.It can further be provided that at least one of the inserted sections (of the connecting element) is set up to form a form fit and / or a frictional fit with the module housing, in the recess of which this section is inserted. This can apply in particular to clip sections of the connecting element. In contrast, the contact sections are preferably not in contact with the module housing, but at most with (high-voltage) connection areas within the module housing.

Insbesondere können an der Innenseite des Moduls bzw. Modulgehäuses Strukturen wie Vorsprünge, Ausnehmungen oder allgemeine Eingriffsstrukturen vorgesehen sein, in denen der eingesetzte Abschnitt (zum Beispiel Klammerabschnitt) zwecks Ausbildung des Formschlusses eingreifen kann. Für das Herstellen eines Reibschusses kann hingegen eine Anlage an zum Beispiel der Innenseite genügen. Der Abschnitt kann dabei im Kontaktbereich zur Innenwand geeignet profiliert sein (zum Beispiel Zacken, Zähne oder Spitzen aufweisen).In particular, structures such as projections, recesses or general engagement structures can be provided on the inside of the module or module housing, in which the inserted section (for example clamp section) can engage in order to form the form fit. For the production of a friction shot, on the other hand, a system on, for example, the inside can be sufficient. The section can be suitably profiled in the contact area with the inner wall (for example, have prongs, teeth or points).

Durch diese Varianten wird jeweils der Halt der Verbindungselemente verbessert und somit die Zuverlässigkeit der hergestellten Verbindung erhöht. Insbesondere kann durch den Formschluss und/oder den Reibschluss ein unerwünschtes Lösen bzw. Herausbewegen der Verbindungselemente aus den Aussparungen vermieden werden.These variants improve the hold of the connecting elements and thus increase the reliability of the connection made. In particular, an undesired loosening or moving out of the connecting elements from the recesses can be avoided by the form fit and / or the frictional connection.

Weiter ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass ein die eingesetzten Abschnitte verbindender Abschnitt (Verbindungsabschnitts) des Verbindungselements von außen (d. h. von außerhalb des Energiespeichers und bevorzugt ohne Demontage des Energiespeichers) zugänglich ist und insbesondere an einer Außenseite von wenigstens einem der Modulgehäuse anliegt und/oder sich zumindest abschnittsweise parallel hierzu erstreckt. Dies ermöglicht eine leichte Entfernbarkeit der Verbindungselemente, um zum Beispiel nach Einbau des Energiespeichers in ein Fahrzeug einzelne Module zwecks Reparatur herauszulösen. Es ist daher auch bevorzugt, dass die Verbindungselemente im eingebauten Zustand des Energiespeichers an einer Unterseite des Energiespeichers und/oder Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Nicht ausgeschlossen ist aber, dass das Kraftfahrzeug Verkleidungen (zum Beispiel eine Unterbodenverkleidung) aufweist, die zunächst entfernt werden müssen.Furthermore, according to one embodiment it is provided that a section (connecting section) of the connecting element connecting the inserted sections is accessible from the outside (ie from outside the energy store and preferably without dismantling the energy store) and in particular rests and / or on an outside of at least one of the module housings extends parallel to this at least in sections. This enables the connecting elements to be easily removed, for example to detach individual modules for the purpose of repairs after the energy storage device has been installed in a vehicle. It is therefore also preferred that, when the energy store is installed, the connecting elements are arranged on an underside of the energy store and / or motor vehicle. However, it cannot be ruled out that the motor vehicle has panels (for example an underbody panel) that must first be removed.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Verbindungselement eine Ausnehmung umfasst, insbesondere eine Gewindebohrung, zur Aufnahme eines eine Entfernungskraft aufbringenden Werkzeugs (zum Beispiel einer Gewindestange). Die Ausnehmung kann wiederum von außen zugänglich sein und insbesondere an einer Außenseite des Verbindungselements ausgebildet sein. Hierbei kann es sich um eine Außenseite eines Verbindungsabschnitts des Verbindungselements handeln. Insgesamt ermöglicht dies eine erleichterte Entfernung der Verbindungselemente, zum Beispiel falls die Module zwecks Reparatur aus dem Energiespeicher gelöst werden sollen.A further development provides that the connecting element comprises a recess, in particular a threaded hole, for receiving a tool (for example a threaded rod) that applies a removal force. The recess can in turn be accessible from the outside and in particular be formed on an outside of the connecting element. This can be an outside of a connecting section of the connecting element. Overall, this makes it easier to remove the connecting elements, for example if the modules are to be removed from the energy store for repair.

Die Erfindung betrifft auch einen elektrischen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug, mit:

  • • einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter Module, die jeweils ein Modulgehäuse und wenigstens eine darin aufgenommene Batteriezelle umfassen und die jeweils mit Strukturbauteilen des Kraftfahrzeugs verbindbar sind; und
  • • wenigstens einem Verbindungselement, das zwei benachbarte der Module miteinander verbindet;
wobei das Verbindungselement eine verlagerbare Komponente umfasst, die zum Erzeugen der Verbindungskraft verlagerbar ist. Das Verbindungselement ist erneut bevorzugt dazu eingerichtet, die Module elektrisch leitend miteinander zu verbinden.The invention also relates to an electrical energy store for a motor vehicle, with:
  • A plurality of modules arranged next to one another, each of which comprises a module housing and at least one battery cell accommodated therein and which can each be connected to structural components of the motor vehicle; and
  • • at least one connecting element that connects two adjacent modules to one another;
wherein the connecting element comprises a displaceable component which can be displaced in order to generate the connecting force. The connecting element is again preferably set up to connect the modules to one another in an electrically conductive manner.

Sämtliche der vorstehenden Erläuterungen und Weiterbildungen zu gleichlautenden Merkmalen der Variante mit deformierbaren Verbindungselementen treffen dabei auch auf die vorliegende (verlagerbare) Variante zu. Auch im vorliegenden Fall kann das Verbindungselement also elastisch deformierbar sein, was aber nicht zwingend ist.All of the above explanations and developments relating to identical features of the variant with deformable connecting elements also apply to the present (displaceable) variant. In the present case, too, the connecting element can therefore be elastically deformable, but this is not mandatory.

Die verlagerbare Komponente kann zum Beispiel rotierbar und/oder verschiebbar sein. Hierfür kann sie an dem Verbindungselement geeignet befestigt sein, zum Beispiel mittels eines Rotationsgelenks (Zapfen). Insbesondere kann die verlagerbare Komponente infolge einer Verlagerung einen Klemmkontakt herstellen bzw. ein Verklemmen des Verbindungselements an den benachbarten Modulen hervorrufen.The displaceable component can be rotatable and / or displaceable, for example. For this purpose, it can be fastened to the connecting element in a suitable manner, for example by means of a rotary joint (pin). In particular, as a result of a displacement, the displaceable component can produce a clamping contact or cause the connecting element to jam on the adjacent modules.

Die verlagerbare Komponente kann hierfür zum Beispiel infolge einer Verlagerung in Kontakt mit bevorzugt einer Innenwand von einem der Modulgehäuse gebracht werden und bei einer weiteren Verlagerung dann eine Klemmkraft auf dieses aufbringen.For this purpose, the displaceable component can be brought into contact, for example, as a result of a displacement, preferably with an inner wall of one of the module housings and then apply a clamping force to this during a further displacement.

Gegenüberliegend zu der verlagerbaren Komponente befindet sich bevorzugt ein feststehender (bzw. starrer und/oder nicht verlagerbarer) Abschnitt des Verbindungselements, der als eine Art Gegenlager dienen kann. Dieser kann an bevorzugt der Innenwand des entsprechend anderen Moduls anliegen (d. h. an dem weiteren der benachbarten Module, an dem sich die verlagebare Komponente nicht unmittelbar abstützt oder dieses kontaktiert). Infolge einer Verlagerung kann ein Abstand bzw. ein Zwischenraum zwischen diesen feststehenden Bereich und der verlagerbaren Komponente reduziert werden. In diesem Zwischenraum können die benachbarten Module und insbesondere Seitenwände hiervon zumindest teilweise aufgenommen sein. Folglich kann also die verlagerbare Komponente infolge ihrer Verlagerung die Module zunehmend aneinanderdrängen und somit gegeneinander verklemmen.Opposite the displaceable component there is preferably a fixed (or rigid and / or non-displaceable) section of the connecting element which can serve as a type of counter bearing. This can preferably be on the inner wall of the corresponding other module rest (ie on the other of the adjacent modules on which the displaceable component is not directly supported or contacted). As a result of a displacement, a distance or an intermediate space between this fixed area and the displaceable component can be reduced. The adjacent modules and, in particular, side walls thereof can be at least partially accommodated in this intermediate space. Consequently, as a result of its displacement, the displaceable component can increasingly press the modules against one another and thus jam against one another.

Die verlagerbare Komponente kann nockenförmig ausgebildet und/oder eine exzentrisch gelagerte drehbare Komponente sein. Sie kann rotierbar sein und zum Beispiel aufgrund der exzentrischen Lagerung infolge der Rotation dann die geschilderte Abstandsverringerung bzw. Verkleinerung des Zwischenraums bewirken.The displaceable component can be cam-shaped and / or an eccentrically mounted rotatable component. It can be rotatable and, for example, due to the eccentric mounting as a result of the rotation, then bring about the described reduction in distance or reduction in the space.

Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die Module in einem Aufnahmeschacht einer Karosseriestruktur des Fahrzeugs parallel nebeneinander angeordnet sind und die Modulgehäuse separat voneinander beidenends an der Karosseriestruktur lösbar befestigt und mittels dem wenigstens einen Verbindungselement in einem Bereich zwischen deren Gehäuseenden untereinander lösbar verbunden sind.The invention also relates to a motor vehicle with an electrical energy store according to one of the preceding aspects, the modules being arranged parallel to one another in a receiving slot of a body structure of the vehicle and the module housings being releasably fastened to the body structure separately at both ends and in one area by means of the at least one connecting element are releasably connected between the ends of the housing.

Weiter betrifft die Erfindung auch ein Verbindungselement zum elektrisch leitenden Verbinden von Modulen eines elektrischen Energiespeichers, wobei das Verbindungselement elastisch deformierbar ist und zwei Klammerabschnitte umfasst, deren Ausrichtung zueinander im Rahmen der elastischen Deformation veränderbar ist, und wobei das Verbindungselement wenigstens zwei elektrische Kontaktabschnitte umfasst, die mit jeweils einem der zu verbindenden Module unter Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den Modulen in Kontakt bringbar sind. Allgemein kann das Verbindungselement jegliches weitere hierin im Zusammenhang mit Verbindungselementen geschilderte Merkmal umfassen.The invention also relates to a connecting element for the electrically conductive connection of modules of an electrical energy store, wherein the connecting element is elastically deformable and comprises two clip sections, the alignment of which can be changed within the scope of the elastic deformation, and wherein the connecting element comprises at least two electrical contact sections which can be brought into contact with one of the modules to be connected while establishing an electrical connection between the modules. In general, the connecting element can comprise any further feature described herein in connection with connecting elements.

Ferner betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug, wobei der elektrische Energiespeicher eine Mehrzahl nebeneinander angeordneter Module umfasst, die jeweils ein Modulgehäuse und wenigstens eine darin aufgenommene Batteriezelle umfassen und die jeweils mit Strukturbauteilen des Kraftfahrzeugs verbindbar sind; und wobei das Verfahren umfasst:

  • • lösbares Verbinden von zwei benachbarten der Module mit wenigstens einem Verbindungselement;
wobei das Verbindungselement elektrisch leitend und elastisch deformierbar sowie dazu eingerichtet ist, in Folge einer elastischen Deformation eine die verbundenen Module zueinander drängende Verbindungskraft zu erzeugen.The invention also relates to a method for producing an electrical energy store for a motor vehicle, wherein the electrical energy store comprises a plurality of modules arranged next to one another, each of which comprises a module housing and at least one battery cell accommodated therein and which can each be connected to structural components of the motor vehicle; and wherein the method comprises:
  • • releasable connection of two adjacent modules with at least one connecting element;
wherein the connecting element is electrically conductive and elastically deformable and is designed to generate a connecting force that urges the connected modules towards one another as a result of an elastic deformation.

Das Verbinden kann durch Einsetzen des Verbindungselements in vorstehend geschilderte Aussparungen erfolgen. Allgemein können sämtliche der vorstehenden und nachstehenden Varianten, Weiterbildungen und Erläuterungen insbesondere zu gleichlautenden Vorrichtungsmerkmalen auch auf das Verfahren und dessen Merkmale zutreffen bzw. bei diesen vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Verfahren das Herstellen eines elektrischen Energiespeichers gemäß jeglicher hierin geschilderten Ausführungsform ermöglichen. Hierfür können sämtliche weiteren Verfahrensschritte vorgesehen sein, die erforderlich sind, um jeglichen hierin geschilderten Energiespeicher herzustellen und/oder allgemein jeglichen hierin geschilderten Betriebszustand oder Effekt bereitzustellen. Auch kann das Verfahren den Schritt des elastischen Deformierens des Verbindungselement im Rahmen des lösbaren Verbindens umfassen.The connection can be made by inserting the connecting element into the recesses described above. In general, all of the above and below variants, developments and explanations, in particular with regard to identical device features, can also apply to the method and its features or be provided for them. For example, the method can enable the production of an electrical energy store in accordance with any embodiment described herein. For this purpose, all further method steps can be provided that are required to produce any energy storage device described herein and / or generally provide any operating state or effect described herein. The method can also include the step of elastically deforming the connecting element as part of the releasable connection.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten schematischen Figuren erläutert. Gleichartige oder gleichwirkende Merkmale können dabei figurenübergreifend mit denselben Bezugszeichen versehen sein.

  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem elektrischen Energiespeicher gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 - 5 zeigen Teilansichten des Energiespeichers aus 1 mit einem Verbindungselement gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und in Fi.g 3 das Verbindungselement als solches;
  • 6 - 7 zeigen Teilansichten eines erfindungsgemäßen Energiespeichers mit Verbindungselementen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen;
  • 8 - 9 zeigen Teilansichten eines erfindungsgemäßen Energiespeichers mit Verbindungselementen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Embodiments of the invention are explained below with reference to the attached schematic figures. Features that are the same or have the same effect can be provided with the same reference symbols across the figures.
  • 1 shows a schematic view of a motor vehicle according to an embodiment of the invention with an electrical energy store according to a first embodiment of the invention;
  • 2 - 5 show partial views of the energy storage system 1 with a connecting element according to the first embodiment and in Fi.g 3 the connecting element as such;
  • 6th - 7th show partial views of an energy store according to the invention with connecting elements according to further exemplary embodiments;
  • 8th - 9 show partial views of an energy store according to the invention with connecting elements according to a further exemplary embodiment.

In 1 ist eine Unterseite eines Kraftfahrzeugs 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und mit einem elektrischen Energiespeicher 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, wobei der Energiespeicher 10 mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde.In 1 is an underside of a motor vehicle 1 according to an embodiment of the invention and with an electrical energy store 10 according to an embodiment of the invention shown, the energy storage 10 was produced by means of a method according to the invention.

Der Energiespeicher 10 ist eine Traktionsbatterie und speichert elektrische Energie, die mittels nicht dargestellter Traktionsmotoren in eine Traktionskraft zur Fortbewegung des Kraftfahrzeugs 1 unwandelbar ist. Zusätzlich können auch weitere elektrische Verbraucher des Fahrzeugs 1, die nicht dem Erzeugen einer Traktionskraft dienen, mit elektrischer Energie aus dem Energiesprecher 10 versorgt werden, wie zum Beispiel eine Klimaanlage, ein Infotainmentsystem oder eine Fahrzeugbeleuchtung.The energy storage 10 is a traction battery and stores electrical energy, which by means of traction motors (not shown) is converted into a traction force for the movement of the motor vehicle 1 is immutable. In addition, other electrical consumers of the vehicle can also be used 1 that are not used to generate a traction force with electrical energy from the energy speaker 10 such as air conditioning, an infotainment system or vehicle lighting.

Das Kraftfahrzeug 1 ist stark vereinfacht abgebildet. Man erkennt eine vordere und eine hintere Achse 2, 3, an der jeweils zwei Fahrzeugräder 4 angeordnet sind. Die Achsen 2, 3 sind in üblicher Weise entlang einer Fahrzeuglängsachse L voneinander beanstandet. Weiter gezeigt ist eine Karosseriestruktur 5. Diese weist in einem Bereich zwischen den Achsen 2, 3 einen rahmenartigen Bereich 6 auf, der einen Aufnahmeschacht 17 für den elektrischen Energiespeicher 10 begrenzt bzw. definiert. An zwei einander gegenüberliegenden und im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsachse L verlaufenden Trägern 7 ist der Energiespeicher 10 befestigt, wie durch kreuzförmige Befestigungselemente 11 (zum Beispiel Schrauben) schematisch angedeutet.The car 1 is shown in a very simplified way. You can see a front and a rear axle 2 , 3 , on each of the two vehicle wheels 4th are arranged. The axes 2 , 3 are in the usual way along a vehicle longitudinal axis L. objected to each other. A body structure is also shown 5 . This points in an area between the axes 2 , 3 a frame-like area 6th on, the one receiving slot 17th for electrical energy storage 10 limited or defined. On two opposite and essentially parallel to the vehicle's longitudinal axis L. running girders 7th is the energy store 10 attached as by cross-shaped fasteners 11 (for example screws) indicated schematically.

Die Energiespeicher 10 umfasst mehrere und in 1 lediglich beispielhaft vier einzelne Module 12. Diese weisen jeweils ein in den weiteren Figuren noch ausführlicher erläutertes Modulgehäuse 14 auf, in dem nur sehr schematisch angedeutete Batteriezellen 13 aufgenommen sind (sh. 3). Ebenfalls nicht dargestellt ist, dass jedes der Module 12 (oder aber wenigstens eines) über einen eigenen Hochspannungsanschluss verfügt, sodass den Batteriezellen dieser Module 12 (oder des wenigstens einen) elektrische Energie entnommen aber auch zugeführt werden kann. Beispielsweise ist dieser Hochspannungsanschluss zur Verbindung mit einer Fahrzeughauptleitung vorgesehen. Bevorzugt ist der Hochspannungsanschluss in die nachstehenden Verbindungsklammern integriert. In jedem Fall sind die Module 12 aber in nachstehend erläuterter Weise mittels Verbindungsklammern elektrisch untereinander verbunden, wodurch diese vorzugsweise in Reihe geschaltet werden..The energy storage 10 includes several and in 1 just an example of four individual modules 12th . These each have a module housing explained in more detail in the further figures 14th on, in which only very schematically indicated battery cells 13th are included (see 3 ). It is also not shown that each of the modules 12th (or at least one) has its own high-voltage connection, so that the battery cells of these modules 12th (or the at least one) electrical energy can be taken but also supplied. For example, this high-voltage connection is provided for connection to a main vehicle line. The high-voltage connection is preferably integrated in the connecting clamps below. In any case, the modules are 12th but electrically connected to each other in the manner explained below by means of connecting clips, whereby these are preferably connected in series ..

Die Module 12 erstrecken sich parallel zueinander und im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse L und sind an ihren beiden einander gegenüberliegenden Enden über die bereits geschilderten Befestigungselemente 11 an den Trägern 7, die ein Beispiel für Strukturbauteile sind, befestigt. Bevorzugt handelt es sich dabei um die einzigen Befestigungen der Module 12 an der Karosseriestruktur 5, wobei jedoch mehrere einzelne Verschraubungen mit den Trägern 7 an den beiden Enden der Module 12 vorgesehen sein können.The modules 12th extend parallel to one another and essentially transversely to the longitudinal axis of the vehicle L. and are at their two opposite ends via the fastening elements already described 11 on the carriers 7th which are an example of structural members. These are preferably the only fastenings for the modules 12th on the body structure 5 , however, with several individual screw connections to the girders 7th at both ends of the modules 12th can be provided.

Die Module 12 sind ferner entlang der Fahrzeuglängsachse L aneinandergereiht. Sie weisen daher jeweils wenigstens ein unmittelbar benachbartes Modul 12 auf. Zueinander benachbarte Module 12 sind dabei mittels nachstehend noch näher erläuterter Verbindungselemente 16 miteinander verbunden. Die Verbindungselemente 16 sind in 1 als einfache Striche schematisch angedeutet. Aus Übersichtsgründen ist nicht jedes der Verbindungselemente 16 mit einem eigenen Bezugszeichen versehen, sondern nur die Verbindungselemente 16 von einem ausgewählten benachbarten Paar der Module 12.The modules 12th are also along the longitudinal axis of the vehicle L. lined up. They therefore each have at least one directly adjacent module 12th on. Adjacent modules 12th are by means of connecting elements explained in more detail below 16 connected with each other. The fasteners 16 are in 1 indicated schematically as simple lines. For reasons of clarity, not all of the connecting elements are 16 provided with their own reference number, but only the connecting elements 16 from a selected adjacent pair of the modules 12th .

Man erkennt, dass eines der Verbindungselemente 16 mittig positioniert (sowie bevorzugt elektrisch leitend) ist und bevorzugt auf der Fahrzeuglängsachse L liegt. Zwei weitere Verbindungselemente 16 sind beidseitig des mittigen Verbindungselements 16 positioniert und bevorzugt auf halber Strecke zwischen den Befestigungselementen 11 und dem mittigen Verbindungselement 16. Diese können elektrisch leitend oder nicht elektrisch leitend sein. Sämtliche Verbindungselemente 16 sind vorzugsweise in der hierin geschilderten Weise deformierbar.It can be seen that one of the connecting elements 16 centrally positioned (and preferably electrically conductive) and preferably on the vehicle's longitudinal axis L. lies. Two more fasteners 16 are on both sides of the central connecting element 16 positioned and preferably halfway between the fasteners 11 and the central connector 16 . These can be electrically conductive or not electrically conductive. All connecting elements 16 are preferably deformable in the manner described herein.

Erfindungsgemäß und nicht auf die weiteren Details der Ausführungsbeispiele beschränkt, kann auch nur ein Verbindungselement 16 je Paar von benachbarten Modulen 12 vorgesehen sein. Hierbei handelt es sich dann bevorzugt um das mittig positionierte Verbindungselement 16.According to the invention and not restricted to the further details of the exemplary embodiments, only one connecting element can also be used 16 per pair of adjacent modules 12th be provided. This is then preferably the centrally positioned connecting element 16 .

Hervorzuheben ist, dass die Verbindungselemente 16 an einer Unterseite des Energiespeichers 10 angeordnet sind, welche auch eine Unterseite des Fahrzeugs 1 bildet und dem Betrachter in 1 zugewandt ist. Optional könnte aber auch eine Unterbodenverkleidung vorgesehen sein. Weiter sind die Module 12 in 1 lediglich beispielhaft geringfügig voneinander entlang der Fahrzeuglängsachse L beanstandet abgebildet. Bevorzugt wird, dass die Module 12 aneinander anliegen und in dieser Position von den Verbindungselementen 16 gehalten werden.It should be emphasized that the fasteners 16 on an underside of the energy store 10 are arranged, which is also an underside of the vehicle 1 forms and the viewer in 1 is facing. Optionally, however, an underbody cladding could also be provided. Next are the modules 12th in 1 only by way of example slightly apart from one another along the longitudinal axis of the vehicle L. objected pictured. It is preferred that the modules 12th rest against each other and in this position by the connecting elements 16 being held.

In 2 ist ein Teilausschnitt von zwei benachbarten Module 12 perspektivisch dargestellt. Genauer gesagt erkennt man eine Aussparung 24, die in jedem der Modulgehäuse 14 und genauer gesagt an deren Unterseiten ausgebildet ist. Die Aussparungen 24 der benachbarten Modulgehäuse 14 gehen dabei ineinander über bzw. definieren einen gemeinsamen Freiraum zur nachstehend erläuterten Aufnahme eines der Verbindungselemente 16. Lediglich beispielhaft ist setzen sich die Aussparungen 24 im gezeigten Fall zu einer ovalen Aussparung zusammen. Auch rechteckige oder kreisförmige Formen wären möglich.In 2 is a partial section of two neighboring modules 12th shown in perspective. More precisely, you can see a recess 24 that are in each of the module housings 14th and, more precisely, is formed on their undersides. The recesses 24 the neighboring module housing 14th merge into one another or define a common free space for receiving one of the connecting elements explained below 16 . The recesses are only set as an example 24 in the case shown to an oval recess together. Rectangular or circular shapes would also be possible.

In 4 ist eine Querschnittsansicht durch zwei benachbarte Module 12 gezeigt. Man erkennt zunächst, dass die Module 12 und genauer gesagt die Modulgehäuse 14 als langgestreckte Hohlprofile und bevorzugt Strangpressprofile ausgebildet sind. Dabei weisen sie bevorzugt zwei Hohlräume bzw. Kammern 26 auf. Lediglich beispielhaft sind diese in 3 nahezu gleich groß dimensioniert. Bevorzugt wird, dass der obere Hohlraum 26 größer als der untere Hohlraum 26 ist.In 4th Figure 3 is a cross-sectional view through two adjacent modules 12th shown. You can first see that the modules 12th and more precisely the module housing 14th are designed as elongated hollow profiles and preferably extruded profiles. They preferably have two cavities or chambers 26th on. These are only exemplified in 3 almost the same size. It is preferred that the upper cavity 26th larger than the lower cavity 26th is.

Der untere Hohlraum 26 ist näher an der Unterseite des elektrischen Energiespeichers 10 positioniert bzw. dem Fahrzeuguntergrund zugewandt. Er dient als eine Deformationszone für den Kollisionsfall, zum Beispiel falls das Fahrzeug 1 unbeabsichtigt auf eine Bodenerhöhung wie zum Beispiel einen Poller auffährt.The lower cavity 26th is closer to the bottom of the electrical energy store 10 positioned or facing the vehicle surface. It serves as a deformation zone in the event of a collision, for example if the vehicle 1 unintentionally hits a raised floor such as a bollard.

Der obere Hohlraum 26 dient zur Aufnahme schematisch angedeuteter Batteriezellen 13, die durch die Deformationszone in Form des unteren Hohlraums 26 gegen Beschädigungen im Kollisionsfall geschützt sind. Ferner sind dort Anschlussbereiche 100 (zum Beispiel zylindrische Bohrungen) vorgesehen, welche zum Beispiel Hochvolt-Anschlüsse sein können. Die Anschlussbereich 100 können mit nachstehend erläuterten Kontaktabschnitten 102 der Verbindungselemente 16 eine elektrisch leitende Steckverbindung ausbilden. Zumindest Teile der Batteriezellen 13 der benachbarten Module 12 können auf diese Weise elektrisch leitend miteinander verbunden werden.The upper cavity 26th serves to accommodate schematically indicated battery cells 13th passing through the deformation zone in the form of the lower cavity 26th are protected against damage in the event of a collision. There are also connection areas 100 (For example, cylindrical bores) are provided, which can be high-voltage connections, for example. The connection area 100 can with contact sections explained below 102 the fasteners 16 form an electrically conductive plug connection. At least parts of the battery cells 13th of the neighboring modules 12th can be connected to one another in an electrically conductive manner in this way.

In 4 erkennt man auch den Bereich der Aussparungen 24, die zur Aufnahme eines ebenfalls dargestellten und im eingesetzten Zustand abgebildeten Verbindungselements 16 dienen. Die Aussparungen 24 erstrecken sich von einer Unterseite der Module 12 bzw. Modulgehäuse 14 in den unteren Hohlraum 26 hinein. Entlang derselben vertikalen Achse (d. h. konzentrisch bzw. überlappend zu den Aussparungen 24) ist in einer Zwischenwand 104, welche die jeweiligen Hohlräume 26 eines Moduls 12 voneinander trennt, bei jedem der Module 12 eine Durchbrechung (zum Beispiel einer Bohrung) 106 ausgebildet. Durch diese Durchbrechung 106 hindurch kann jeweils ein langgestreckter zylindrischer Kontaktabschnitt 102 des Verbindungselements 16 in den oberen Hohlraum 26 eingeführt werden. Das Verbindungselement 16 ragt mit Ausnahme dieser Kontaktabschnitte 102 aber nicht in den oberen Hohlraum 26 hinein. Hierdurch wird das Risiko verringert, dass sich das Verbindungselement 16 insbesondere im Kollisionsfall an den Batteriezellen 13 abstützt und dort signifikante Kräfte einleitet, die zu Beschädigungen führen könnten.In 4th you can also see the area of the recesses 24 , which is used to accommodate a connecting element also shown and shown in the inserted state 16 serve. The recesses 24 extend from a bottom of the modules 12th or module housing 14th into the lower cavity 26th into it. Along the same vertical axis (ie concentric or overlapping with the recesses 24 ) is in a partition 104 showing the respective cavities 26th of a module 12th separates from each other in each of the modules 12th an opening (for example a bore) 106 is formed. Through this breakthrough 106 an elongated cylindrical contact section can pass through each 102 of the connecting element 16 into the upper cavity 26th to be introduced. The connecting element 16 protrudes with the exception of these contact sections 102 but not in the upper cavity 26th into it. This reduces the risk of the connecting element 16 especially in the event of a collision on the battery cells 13th supports and introduces significant forces there that could lead to damage.

Das Verbindungselement 16, das in 3 in einer Einzelteilansicht dargestellt ist, ist klammerartig ausgebildet. Es weist einen horizontal verlaufenden Verbindungsabschnitt 32 auf sowie zwei angewinkelt hiervon hervorstehende Klammerabschnitte (oder auch Schenkel) 30. Letztere erstrecken sich zumindest anteilig vertikal und ragen somit in die Aussparungen 24 und insbesondere den unteren Hohlraum 26 hinein. Dort gelangen sie mit einer jeweiligen Innenwand des unteren Hohlraums 26 in Anlage.The connecting element 16 , this in 3 is shown in a detail view, is formed bracket-like. It has a horizontally extending connecting section 32 on and two clip sections (or legs) 30 projecting angled therefrom. The latter extend at least partially vertically and thus protrude into the recesses 24 and especially the lower cavity 26th into it. There they arrive with a respective inner wall of the lower cavity 26th in Appendix.

Ausgehend von den Klammerabschnitt 30 erstrecken sich jeweils in vertikaler Richtung nach oben (d. h. in Richtung des Fahrzeugs 1) langgestreckte zylindrische Kontaktabschnitte 102. Diese sind aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt. Gestrichelt angedeutet ist auch ein Leiterabschnitt 108, der diese Kontaktabschnitte 102 elektrisch miteinander verbindet. Somit wird durch das Verbindungselement 16 eine elektrisch leitende Verbindung über die Kontaktabschnitte 102 und den Leiterabschnitt 108 zwischen den Anschlussbereichen 100 der benachbarten Module 12 bereitgestellt.Starting from the bracket section 30th each extend vertically upwards (ie in the direction of the vehicle 1 ) elongated cylindrical contact sections 102 . These are made of an electrically conductive material. A conductor section is also indicated by dashed lines 108 who made these contact sections 102 electrically connects to each other. Thus, through the connecting element 16 an electrically conductive connection via the contact sections 102 and the ladder section 108 between the connection areas 100 of the neighboring modules 12th provided.

Der Verbindungsabschnitt 32 und die Klammerabschnitte 30 sind im gezeigten Beispiel von einem elektrisch nicht leitfähigen Grundkörper 110 das Verbindungselement 16 umfasst (hergestellt zum Beispiel aus einem Kunststoff). Der Leiterabschnitt 108 ist in diesem Grundkörper 110 aufgenommen und elektrisch von der Umgebung isoliert (zum Beispiel darin eingegossen). Die Kontaktabschnitte 102 liegen erst im Innern der Module 12 frei, wodurch unerwünschte Stromübertragungen an die Umgebung verhindert werden können.The connecting section 32 and the bracket sections 30th are in the example shown of an electrically non-conductive base body 110 the connecting element 16 includes (made for example from a plastic). The ladder section 108 is in this basic body 110 recorded and electrically isolated from the environment (for example, cast in it). The contact sections 102 lie inside the modules 12th free, which can prevent undesired power transmission to the environment.

Nicht gesondert gezeigt, dass die Kontaktabschnitte 102 in den Grundkörper 110 manuell eingesteckt werden und zum Beispiel als Bolzenschrauben durch diese hindurch geführt und in die Anschlussbereich 100 eingeschraubt werden könnten. Vorzugsweise sind dann in Bohrungen im Grundkörper 110 elektrisch leitende Hülsen eingesetzt, um die Kontaktabschnitte 102 über das Verbindungselement 16 auch elektrisch leitend miteinander zu verbinden. Not shown separately that the contact sections 102 in the main body 110 be inserted manually and, for example, guided through them as bolts and into the connection area 100 could be screwed in. Preferably there are then bores in the base body 110 electrically conductive sleeves are used to the contact sections 102 via the connecting element 16 also to be connected to one another electrically conductive.

Alternativ sind die Kontaktabschnitte 102 aber auch der Leiterabstand 108 in den Grundkörper 110 eingegossen oder durch diesen umspritzt.Alternatively, the contact sections 102 but also the conductor spacing 108 in the main body 110 poured in or overmolded through this.

Verschiedene elektrisch isolierende Dichtungen bzw. Dichtungsschichten 112 können vorgesehen werden. Beispielsweise können diese auf die Innenwände der Durchbrechungen 106 aufgebracht oder als Hülseneinsätze darin angeordnet werden, um einen Stromabfluss von den Kontaktabschnitten 102 in das Modulgehäuse 14 zu unterbinden. Wenn diese Dichtungen 112 die Kontaktabschnitte 102 eng umschließen, kann auch eine Feuchtigkeitsübertragung in den oberen Hohlraum 26 verhindert werden.Various electrically insulating seals or sealing layers 112 can be provided. For example, these can be applied to the inner walls of the openings 106 applied or arranged as sleeve inserts therein to allow current to flow away from the contact sections 102 into the module housing 14th to prevent. If these seals 112 the contact sections 102 tightly enclose, can also transfer moisture into the upper cavity 26th be prevented.

In 4 ist auch ein horizontaler Abstand A der einander zugewandten Innenseiten bzw. Enden der Klammerabschnitte 30 eingetragen. Dieser ist im nicht eingesetzten Zustand des Verbindungselements 16 kleiner als der Abstand der Innenwände, an denen die Klammerabschnitte 30 anliegen sollen. Letzterer entspricht in dem gezeigten Fall der doppelten Wanddicke der aneinanderliegenden Seitenwände der Modulgehäuse 14. Folglich werden die Klammerabschnitte 30 beim Einsetzen in die Aussparungen 24 und nach in Kontakt Bringen mit den entsprechenden Innenwänden voneinander weggedrängt und das Verbindungselement 16 somit insgesamt aufgeweitet. Dies resultiert in einer elastischen Deformation des Verbindungselements 16, sodass eine die Klammerabschnitte 30 aufeinander zu drängende elastische Rückstellkraft F entsteht. Hierdurch werden die Klammerabschnitte 30 gegen die Innenwände der Modulgehäuse 14 gedrückt und ein Reibschluss entsteht, der ein Lösen der Verbindungselement 16 aus der Aussparung 24 verhindert.In 4th is also a horizontal distance A of the mutually facing inner sides or ends of the clip sections 30th registered. This is in the unused state of the connecting element 16 smaller than the distance between the inner walls on which the bracket sections 30th should concern. In the case shown, the latter corresponds to twice the wall thickness of the adjacent side walls of the module housing 14th . As a result, the bracket portions 30th when inserting into the recesses 24 and after being brought into contact with the respective inner walls and urged away from each other and the connecting element 16 thus expanded overall. This results in an elastic deformation of the connecting element 16 so that one of the bracket sections 30th elastic restoring force towards each other F. arises. This will make the bracket sections 30th against the inner walls of the module housing 14th pressed and a frictional connection is created, which causes a loosening of the connecting element 16 out of the recess 24 prevented.

Insbesondere wirken die Rückstellkräfte F aber als Verbindungskräfte, welche die Module 12 aneinanderdrängen und auch im Betrieb aneinanderhalten. Hierdurch werden Relativverschiebungen der Module 12 insbesondere im Kollisionsfall zueinander begrenzt, ohne dass von den Verbindungselementen 16 eine erhöhte Beschädigungsgefahr für die Batteriezellen ausgeht. Letzteres gilt zum Beispiel aufgrund deren elastischer Defomierbarkeit selbst dann, wenn kein unterer Hohlraum 26 vorgesehen und die Verbindungselemente 16 benachbart zu Batteriezellen angeordnet wären. Die Verbindungselemente 16 können im Kollisionsfall beispielsweise zumindest anteilig weiter elastisch deformiert werden und/oder den Batteriezellen zumindest geringfügig ausweichen und somit nicht oder nur in einem begrenzten Maße in diese eingedrückt werden.The restoring forces act in particular F. but as the connecting forces which the modules 12th huddle together and hold together during operation. This results in relative displacements of the modules 12th limited to each other, especially in the event of a collision, without being affected by the connecting elements 16 there is an increased risk of damage to the battery cells. The latter applies, for example, due to their elastic deformability even if there is no lower cavity 26th provided and the connecting elements 16 would be arranged adjacent to battery cells. The fasteners 16 In the event of a collision, for example, they can be further elastically deformed at least partially and / or at least slightly evade the battery cells and thus not or only to a limited extent pressed into them.

Wie einleitend erläutert, können signifikante Rückstell- bzw. Verbindungskräfte F auch erst im Betrieb erzeugt werden, wenn zum Beispiel (insbesondere horizontale) Abstandsvergrößerungen der Module 12 entstehen. Die elastische Deformation des Verbindungselements 16 kann dann im Normalbetrieb oder auch beim erstmaligen Einsetzen nur sehr gering ausfallen, zum Beispiel um lediglich ein Halten an den Innenwänden per Reibnschluss zu erzielen, nicht aber um signifikante und/oder dauerhaft anliegende Verbindungskräfte F zu erzeugen. Es ist auch möglich, dass zunächst keine signifikante elastische Deformation der Verbindungselemente 16 erfolgt. Dann können die Verbindungselemente 16 bevorzugt über nachstehend erläuterte Formschlüsse an bzw. in den Modulen 12 gehalten.As explained in the introduction, significant restoring or connecting forces can F. can also only be generated during operation when, for example, (especially horizontal) spacing increases between the modules 12th arise. The elastic deformation of the connecting element 16 can then only turn out to be very small during normal operation or when it is first used, for example in order to merely achieve a hold on the inner walls by means of a friction connection, but not to avoid significant and / or permanently applied connecting forces F. to create. It is also possible that initially there is no significant elastic deformation of the connecting elements 16 he follows. Then the fasteners can 16 preferably via form-fit connections on or in the modules as explained below 12th held.

In 3 ist zusätzlich gezeigt, dass der Grundkörper 110 eines Verbindungselements 16 einen Randbereich 114 aufweist, der gegenüber jedem der Kontaktabschnitte 102 seitlich nach außen hervor steht. Dies gilt insbesondere in einer orthogonal zu den Längsachse X der Kontaktabschnitte 102 verlaufenden (virtuellen) Ebene. Der Randbereich 114 bildet also einen seitlichen Vorsprung, der beim Einführen in eine Aussparung 24 mit dieser in Kontakt treten und/oder sich darin abstützen kann, ohne dass die Kontaktabschnitte 102 dies zwingend tun müssen. Unerwünschte Kollisionen des Modulgehäuses 14 mit den Kontaktabschnitten 102 können hierdurch vermieden werden.In 3 it is also shown that the base body 110 of a connecting element 16 an edge area 114 having opposite to each of the contact portions 102 laterally protrudes outwards. This is especially true in an orthogonal to the longitudinal axis X of the contact sections 102 running (virtual) plane. The edge area 114 thus forms a lateral projection that when inserted into a recess 24 can come into contact with this and / or be supported therein without the contact sections 102 must do this imperatively. Unwanted collisions of the module housing 14th with the contact sections 102 can thereby be avoided.

In 5 ist abschließend ein Teilausschnitt des Energiespeichers 10 gezeigt und genauer gesagt einer Unterseite hiervon. Dabei erkennt man Bereiche von drei benachbarten Modulen 12, wobei jeweils zwei unmittelbar benachbarte Module 12 mittels Verbindungselementen 16 miteinander verbunden sind (d. h. das mittlere mit dem linken und das mittlere mit dem rechten). Die Aussparungen 24 der 2 und 3 werden dabei durch den jeweiligen Verbindungsabschnitt 32 der darin eingesetzten Verbindungselemente 16 verdeckt.In 5 is finally a partial section of the energy storage system 10 shown and more precisely a bottom thereof. You can see areas of three neighboring modules 12th , with two immediately adjacent modules 12th by means of connecting elements 16 connected to each other (i.e. the middle to the left and the middle to the right). The recesses 24 the 2 and 3 are thereby through the respective connecting section 32 the fasteners used in it 16 covered.

Erkennbar ist ferner eine optionale Eingriffsstruktur 34 an einer dem Betrachter zugewandten Unterseite der Verbindungselemente 16 bzw. deren Verbindungsabschnitte 32. Hierbei handelt es sich um eine Gewindebohrung, in die ein entsprechendes Gegenstück eines Werkzeugs (zum Beispiel einer Gewindestange) eingeschraubt werden kann. Hierdurch kann das Verbindungselement 16 durch erleichtertes Aufbringen von geeigneten Entfernungskräften (zum Beispiel Verkippungskräften) wieder von den Modulen 12 gelöst werden.An optional intervention structure can also be seen 34 on an underside of the connecting elements facing the viewer 16 or their connecting sections 32 . This is a threaded hole into which a corresponding counterpart of a tool (for example a threaded rod) can be screwed. This allows the connecting element 16 by making it easier to apply suitable removal forces (e.g. tilting forces) back from the modules 12th be solved.

In den nachstehenden 6 bis 9 sind weitere Ausführungsformen von Verbindungselementen 16 gezeigt. Darin sind auch jeweils die vorstehend erläuterten Kontaktabschnitte 102 sowie Durchbrechungen 106 zwischen den Hohlräumen 26 der Module 12 eingetragen, die vorstehend anhand der 3 und 4 erläutert wurden. Auf diese Merkmale wird zum Vermeiden von Wiederholungen im Folgenden nicht noch einmal gesondert eingegangen.In the following 6th to 9 are further embodiments of connecting elements 16 shown. This also includes the contact sections explained above 102 as well as breakthroughs 106 between the cavities 26th of the modules 12th entered, the above based on the 3 and 4th have been explained. In order to avoid repetitions, these features will not be discussed again separately in the following.

In den 6 und 7 sind alternative Ausführungen von Verbindungselementen 16 gezeigt, wobei die gezeigten Querschnittsdarstellungen wiederum derjenigen aus 3 ähneln. Insbesondere sind die Verbindungselemente 16 wiederum in Aussparungen 24 eingesetzt und liegen an Innenwänden eines (an sich optionalen) unteren Hohlraums 26 an.In the 6th and 7th are alternative designs of connecting elements 16 shown, the cross-sectional views shown in turn that of those from 3 resemble. In particular, the connecting elements 16 again in recesses 24 are used and lie on the inner walls of a (per se optional) lower cavity 26th at.

Im Fall von 6 wird ein Formschluss zwischen dem Verbindungselement 16 und jedem der Module bzw. Modulgehäuse 12, 14 hergestellt. Hierfür wird ein mechanischer Eingriff zwischen den genannten Elementen ausgebildet. Die Innenwände der Modulgehäuse 14 sowie die Verbindungselemente 16 weisen dabei korrespondierende Eingriffsstrukturen auf.In case of 6th there is a form fit between the connecting element 16 and each of the modules or module housings 12th , 14th produced. For this purpose, a mechanical engagement is formed between the named elements. The inner walls of the Module housing 14th as well as the connecting elements 16 have corresponding engagement structures.

In dem gezeigten Beispiel umfasst das Verbindungselement 16 bevorzugt an dessen einander gegenüberliegenden Innenseiten der Klammerabschnitte 32 jeweils eine Ausnehmung 50 (zum Beispiel in Form einer Nut oder lokalen Vertiefung). An den Innenwänden der Modulgehäuse 14 ist jeweils ein korrespondierend dimensionierter Vorsprung 52 ausgebildet. Dieser ist in Folge eines Einsetzens bzw. Einschiebens des Verbindungselements 16 und unter zumindest temporären elastischen auseinander Drängens der Klammerabschnitte 32 in den Ausnehmungen 50 aufnehmenbar. Auch der umgekehrte Fall wäre möglich, bei dem ein Vorsprung an den Klammerabschnitten 32 in Ausnehmungen an den Innenwänden der Modulgehäuse 14 eingreiftIn the example shown, the connecting element comprises 16 preferably on the opposite inner sides of the clip sections 32 one recess each 50 (for example in the form of a groove or local depression). On the inside walls of the module housing 14th is a correspondingly dimensioned projection 52 educated. This is due to an insertion or pushing in of the connecting element 16 and resiliently urging the clip portions apart at least temporarily 32 in the recesses 50 recordable. The reverse case would also be possible, in which there is a projection on the clip sections 32 in recesses on the inner walls of the module housing 14th intervenes

Analog zur Diskussion von 4 ist aber auch möglich, dass selbst nach Herstellen des Formschlusses eine elastische Deformation des Verbindungselements 16 zum Beispiel durch Aufweiten hiervon dauerhaft aufrechterhalten wird.Analogous to the discussion of 4th but it is also possible that even after the positive fit has been established, an elastic deformation of the connecting element 16 for example, is permanently maintained by expanding it.

In 7 ist eine Möglichkeit zum verbesserten (d. h. effektiveren bzw. stärkeren) Herstellen eines Reibschlusses gezeigt. Hierfür ist an den einander zugewandten Innenseiten der Klammerabschnitte 32 jeweils eine zackenförmige Struktur 60 mit mehreren vorspringenden Zacken (d. h. spitzen und/oder scharfkantigen Vorsprüngen) dargestellt. Diese kann einen stärkeren Reibschluss zum Beispiel durch einen mikroskopischen Eingriff in die Oberfläche der Modulgehäuse 14 bewirken als zum Beispiel im Fall von 3.In 7th a possibility for improved (ie more effective or stronger) production of a frictional connection is shown. For this purpose is on the mutually facing inner sides of the clip sections 32 each a jagged structure 60 shown with several protruding prongs (ie pointed and / or sharp-edged projections). This can create a stronger frictional connection, for example by microscopic intervention in the surface of the module housing 14th effect than, for example, in the case of 3 .

Es ist auch möglich, die Varianten der 6 und 7 miteinander zu kombinieren (zum Beispiel durch Ansprechen verlängerte Klammerabschnitte 32, die die Strukturen 50, 60 sozusagen hintereinander aufweisen). Auch könnte nur einer der Klammerabschnitte 32 entsprechend Varianten der 6 und 7 ausgebildet sein und der andere gemäß der jeweils anderen der 6 und 7 oder aber gemäß der Variante von 4.It is also possible to use the variants of the 6th and 7th to be combined with each other (e.g. by addressing extended bracket sections 32 who have made the structures 50 , 60 show one after the other, so to speak). Also, just one of the bracket sections could be 32 according to variants of the 6th and 7th be designed and the other according to the other of the 6th and 7th or according to the variant of 4th .

Weiter ist es auch im Fall der 6 und 7 möglich, dass das Verbindungselement 16 nach dem Einsetzen zunächst elastisch undeformiert ist (zum Beispiel solange keine unerwünschten Abstandsvergrößerungen der Modulgehäuse 14 auftreten) oder aber sozusagen dauerhaft elastisch deformiert ist, um entsprechend konstant wirkende Verbindungskräfte zu erzeugen.It is also in the case of the 6th and 7th possible that the fastener 16 is initially elastically undeformed after insertion (for example, as long as there are no undesired increases in the distance between the module housings 14th occur) or is permanently elastically deformed, so to speak, in order to generate correspondingly constant connecting forces.

In 8, die wiederum eine analoge Darstellung zu den 4, 6 und 7 enthält, ist abschließend eine weitere Variante eines Verbindungselements 16 gezeigt, das wiederum in Aussparungen 24 benachbarter Modulgehäuse 14 eingesetzt ist und an deren Innenwänden anliegt. 8 zeigt das Verbindungselement 16 in perspektivischer Einzelteildarstellung.In 8th which in turn have an analogous representation to the 4th , 6th and 7th contains, is finally another variant of a connecting element 16 shown, in turn in recesses 24 adjacent module housing 14th is used and rests against the inner walls. 8th shows the connector 16 in a perspective view of individual parts.

Das Verbindungselement 16 dieser Variante ist nicht zwingend elastisch deformierbar, was aber ebenfalls vorgesehen sein kann. Es weist einen feststehenden (d. h. bevorzugt allgemein undeformierbaren und/oder nicht verlagerbaren) Abschnitt 70 auf. Dieser ist an einem ersten Ende des Verbindungselements 16 positioniert. An einem gegenüberliegenden Ende des Verbindungselements 16 befindet sich eine verlagerbare Komponente 72. Die verlagerbare Komponente ist nockenförmig ausgebildet. Sie ist über einen Zapfen 74 drehbar an dem Verbindungselement bzw. einem Grundkörper 71 hiervon gelagert. Der Grundkörper 71 ist allgemein starr und bevorzugt einstückig mit dem feststehenden Abschnitt 70 ausgebildet.The connecting element 16 this variant is not necessarily elastically deformable, but this can also be provided. It has a fixed (ie preferably generally undeformable and / or non-displaceable) section 70 on. This is at a first end of the connecting element 16 positioned. At an opposite end of the connecting element 16 there is a relocatable component 72 . The displaceable component is cam-shaped. She is over a peg 74 rotatable on the connecting element or a base body 71 stored from it. The basic body 71 is generally rigid and preferably integral with the fixed portion 70 educated.

Eine Rotationsachse R, um die die verlagerbare Komponente 72 verdrehbar ist, ist in den 8 und 9 angedeuteten verläuft allgemein vertikal und insbesondere quer zur Fahrzeuglängsachse L aus 1 (d. h. dort in die Blattebene hinein).An axis of rotation R. to get the the relocatable component 72 is rotatable is in the 8th and 9 indicated runs generally vertically and in particular transversely to the longitudinal axis of the vehicle L. out 1 (ie there into the plane of the sheet).

Bevorzugt wird, dass die verlagerbare Komponente 72 drehfest an dem Zapfen 74 befestigt ist und der Zapfen 74 zum Beispiel über eine nicht gesondert dargestellte Eingriffsstruktur 34 an einer Unterseite des Verbindungselement 16 verdreht werden kann. Beispielsweise kann die Eingriffsstruktur 34 als ein Innengewinde oder eine mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt ausgebildete Bohrung im Zapfen 74 realisiert. Ein entsprechend profiliertes bzw. mit einem Außengewinde versehenes Werkzeug kann in diese Eingriffsstruktur 34 eingreifen und den Zapfen 74 und damit auch die verlagerbare Komponente 72 sozusagen von außen verdrehen. Insbesondere kann hierdurch die Komponente 72 auch nach einem Einsetzen in die Aussparungen 24 nachträglich verdreht werden.It is preferred that the displaceable component 72 rotatably on the pin 74 is attached and the tenon 74 for example via an engagement structure not shown separately 34 on an underside of the connecting element 16 can be twisted. For example, the engagement structure 34 as an internal thread or a bore formed with a non-circular cross-section in the pin 74 realized. A correspondingly profiled or provided with an external thread tool can be in this engagement structure 34 engage and the tenon 74 and thus also the relocatable component 72 twist from the outside, so to speak. In particular, this allows the component 72 even after being inserted into the recesses 24 can be rotated afterwards.

Aufgrund der Form der verlagerbaren Komponente 72, insbesondere aber aufgrund einer in 9 erkennbaren exzentrischen Verbindung mit dem Zapfen 74 ist ein Abstand A zu einer gegenüberliegenden Fläche des feststehenden Abschnitt 70 nach Maßgabe einer Rotation der Komponente 72 variierbar und insbesondere verringerbar.Due to the shape of the relocatable component 72 , but especially due to an in 9 recognizable eccentric connection with the pin 74 is a distance A to an opposite face of the fixed section 70 in accordance with a rotation of the component 72 variable and in particular reducible.

Dabei ist dieser Abstand A bevorzugt zunächst vergleichsweise groß, um das Verbindungselement 16 in die Aussparungen 24 einsetzen und die Wände der Modulgehäuse 14 aufnehmen zu können. Anschließend wird die verlagerbare Komponente 72 unter einer Verringerung des Abstands aber rotiert und gelangt dabei in Anlage mit der ihr gegenüberliegenden Innenwand des entsprechenden Modulgehäuses 14. Jede weitere Verdrehung der Komponente 72 in dieselbe Richtung führt dann zum Erzeugen von klemmenden Verbindungskräften F und insbesondere zu einem Verklemmen der entsprechenden Wandbereiche der Modulgehäuse 14, die zwischen dem feststehenden Abschnitt 70 und der verlagerbaren Komponente 72 angeordnet sind. Hierdurch werden die Modulgehäuse 14 aneinandergedrängt und aneinandergehalten, um Relativbewegungen zu unterbinden.This distance A is preferably initially comparatively large around the connecting element 16 into the recesses 24 insert and the walls of the module housing 14th to be able to record. Then the relocatable component 72 however, as the distance decreases, it rotates and comes into contact with it opposite inner wall of the corresponding module housing 14th . Any further rotation of the component 72 in the same direction then leads to the generation of clamping connecting forces F. and in particular to jamming the corresponding wall areas of the module housing 14th that is between the fixed section 70 and the relocatable component 72 are arranged. This will make the module housings 14th pushed together and held together to prevent relative movements.

Auch mittels dieser Variante können die vorstehend erläuterten Vorteile hinsichtlich Bauraumersparnis und maximaler Energiedichte sowie einem bevorzugten Deformationsverhalten im Kollisionsfall erreicht werden.This variant can also be used to achieve the advantages explained above in terms of space savings and maximum energy density, as well as preferred deformation behavior in the event of a collision.

Ein weiterer allgemeiner Vorteil der Erfindung und insbesondere sämtlicher erläuterte Ausführungsbeispiele liegt ferner in der aufwandsarmen Montage aber auch Demontage der Verbindungselemente 16. Auch können die Herstellungskosten begrenzt werden, da zum Beispiel die Module selbst nur geringfügig modifiziert werden müssen, beispielsweise durch Einbringen der Aussparungen 24. Besonders die deformierbaren Verbindungselemente 16 sind zudem vergleichsweise günstig herstellbar.Another general advantage of the invention and, in particular, of all the exemplary embodiments explained, lies in the low-cost assembly but also the disassembly of the connecting elements 16 . The production costs can also be limited since, for example, the modules themselves only have to be modified slightly, for example by making the cutouts 24 . Especially the deformable fasteners 16 are also comparatively inexpensive to manufacture.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
KraftfahrzeugMotor vehicle
22
vordere Achsefront axle
33
hintere Achserear axle
44th
FahrzeugradVehicle wheel
55
KarosseriestrukturBody structure
66th
rahmenartiger Bereichframe-like area
77th
Träger / StrukturbauteilBeam / structural component
1010
EnergiespeicherEnergy storage
1111
BefestigungselementFastener
1212th
ModuleModules
1313th
BatteriezellenBattery cells
1414th
ModulgehäuseModule housing
1616
VerbindungselementConnecting element
1717th
AufnahmeschachtReceiving slot
2424
AussparungRecess
2626th
oberer Hohlraumupper cavity
2828
unterer Hohlraumlower cavity
3030th
KlammerabschnittBracket section
3232
VerbindungsabschnittConnection section
3434
EingriffsstrukturIntervention structure
5050
AusnehmungRecess
5252
Vorsprunghead Start
6060
zackenförmige Strukturserrated structure
7070
feststehender Abschnittfixed section
7171
GrundkörperBase body
7272
verlagerbare Komponenterelocatable component
7474
ZapfenCones
100100
AnschlussbereichConnection area
102102
KontaktabschnittContact section
104104
ZwischenwandPartition
106106
DurchbrechungBreakthrough
108108
LeiterabschnittLadder section
110110
GrundkörperBase body
112112
Dichtungpoetry
114114
Randbereich Edge area
RR.
RotationsachseAxis of rotation
LL.
FahrzeuglängsachseVehicle longitudinal axis
FF.
VerbindungskraftConnecting force
XX
Kontaktabschnitt-LängsachseContact section longitudinal axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017202354 A1 [0003]DE 102017202354 A1 [0003]
  • DE 102017201710 A1 [0003]DE 102017201710 A1 [0003]
  • DE 102016209853 A1 [0003]DE 102016209853 A1 [0003]

Claims (10)

Elektrischer Energiespeicher (10) für ein Kraftfahrzeug (1), mit: • einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter Module (12), die jeweils ein Modulgehäuse (14) und wenigstens eine darin aufgenommene Batteriezelle (13) umfassen und die jeweils mit Strukturbauteilen (7) des Kraftfahrzeugs (1) verbindbar sind; und • wenigstens einem Verbindungselement (16), das zwei benachbarte der Module (12) lösbar miteinander verbindet; wobei das Verbindungselement (16) elastisch deformierbar ist und dazu eingerichtet ist, in Folge einer elastischen Deformation eine die verbundenen Module (12) zueinander drängende Verbindungskraft (F) zu erzeugen; dadurch gekennzeichnet, dass das Verbildungselement (16) ferner dazu eingerichtet ist, die Module (12) elektrisch leitend miteinander zu verbinden.An electrical energy store (10) for a motor vehicle (1), comprising: • a plurality of modules (12) arranged next to one another, each comprising a module housing (14) and at least one battery cell (13) accommodated therein and each with structural components (7) of the Motor vehicle (1) can be connected; and • at least one connecting element (16) which releasably connects two adjacent modules (12) to one another; wherein the connecting element (16) is elastically deformable and is set up to generate a connecting force (F) which urges the connected modules (12) towards one another as a result of an elastic deformation; characterized in that the adjustment element (16) is further set up to connect the modules (12) to one another in an electrically conductive manner. Elektrischer Energiespeicher (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (16) wenigstens zwei elektrische Kontaktabschnitte (102) umfasst, die mit jeweils einem der Module (16) elektrisch leitend in Kontakt bringbar sind.Electrical energy storage (10) according to Claim 1 , characterized in that the connecting element (16) comprises at least two electrical contact sections (102) which can each be brought into electrically conductive contact with one of the modules (16). Elektrischer Energiespeicher (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (16) zwei Klammerabschnitte (30) umfasst, wobei an jedem Klammerabschnitt (30) einer der Kontaktabschnitte (102) angeordnet ist.Electrical energy storage (10) according to Claim 2 , characterized in that the connecting element (16) comprises two clip sections (30), one of the contact sections (102) being arranged on each clip section (30). Elektrischer Energiespeicher (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung von wenigstens einem der Klammerabschnitte (30) bei einer elastischen Deformation des Verbindungselements (16) variierbar ist.Electrical energy storage (10) according to Claim 3 , characterized in that the alignment of at least one of the clip sections (30) can be varied in the event of an elastic deformation of the connecting element (16). Elektrischer Energiespeicher (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktabschnitte (102) gegenüber den Modulgehäusen (14) elektrisch isoliert sind, und/oder dass die Kontaktabschnitte (102) durch einen elektrisch leitenden Leiterabschnitt (108) miteinander verbunden sind, wobei der Leiterabschnitt (108) zumindest abschnittsweise elektrisch isoliert von der Umgebung in dem Verbindungselement (16) aufgenommen ist.Electrical energy store (10) according to one of the Claims 2 to 4th , characterized in that the contact sections (102) are electrically isolated from the module housings (14), and / or that the contact sections (102) are connected to one another by an electrically conductive conductor section (108), the conductor section (108) being at least partially electrically is received isolated from the environment in the connecting element (16). Elektrischer Energiespeicher (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktabschnitte (102) lösbar in dem Verbindungselement (16) aufgenommen sind, insbesondere wobei die Kontaktabschnitte (102) an in das Verbindungselement (16) einsetzbaren Schrauben ausgebildet sind.Electrical energy store (10) according to one of the Claims 2 to 5 , characterized in that the contact sections (102) are detachably received in the connecting element (16), in particular wherein the contact sections (102) are formed on screws which can be inserted into the connecting element (16). Elektrischer Energiespeicher (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (16) einen Randbereich (114) aufweist, der über die Kontaktabschnitte (102) hinaus seitlich hervorsteht.Electrical energy store (10) according to one of the Claims 2 to 6th , characterized in that the connecting element (16) has an edge region (114) which protrudes laterally beyond the contact sections (102). Kraftfahrzeug (1) mit einem elektrischen Energiespeicher (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Module (12) in einem Aufnahmeschacht (17) einer Karosseriestruktur (5) des Fahrzeugs (1) parallel nebeneinander angeordnet sind und die Modulgehäuse (14) separat voneinander jeweils beidenends an der Karosseriestruktur (4) lösbar befestigt und mittels dem wenigstens einen Verbindungselement (16) in einem Bereich zwischen deren Gehäuseenden untereinander lösbar verbunden sind.Motor vehicle (1) with an electrical energy store (10) according to one of the preceding claims, wherein the modules (12) are arranged parallel to one another in a receiving shaft (17) of a body structure (5) of the vehicle (1) and the module housings (14) are arranged separately are releasably attached to each other at both ends of the body structure (4) and are releasably connected to one another by means of the at least one connecting element (16) in an area between the housing ends. Verbindungselement (16) zum elektrisch leitenden Verbinden von Modulen (12) eines elektrischen Energiespeichers (10), wobei das Verbindungselement (16) elastisch deformierbar ist und zwei Klammerabschnitte (30) umfasst, deren Ausrichtung zueinander im Rahmen der elastischen Deformation veränderbar ist, und wobei das Verbindungselement (16) wenigstens zwei elektrisch leitfähige Kontaktabschnitte (102) umfasst, die mit jeweils einem der zu verbindenden Module (16) unter Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den Modulen (16) in Kontakt bringbar sind.Connecting element (16) for the electrically conductive connection of modules (12) of an electrical energy store (10), wherein the connecting element (16) is elastically deformable and comprises two clip sections (30), the alignment of which can be changed within the scope of the elastic deformation and wherein the connecting element (16) comprises at least two electrically conductive contact sections (102) which can each be brought into contact with one of the modules (16) to be connected while establishing an electrical connection between the modules (16). Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Energiespeichers (10) für ein Kraftfahrzeug (1), wobei der elektrische Energiespeicher (10) eine Mehrzahl nebeneinander angeordneter Module (12) umfasst, die jeweils ein Modulgehäuse (14) und wenigstens eine darin aufgenommene Batteriezelle (13) umfassen und die jeweils mit Strukturbauteilen (7) des Kraftfahrzeugs (1) verbindbar sind; und wobei das Verfahren umfasst: ◦ lösbares und elektrisch leitendes Verbinden von zwei benachbarten der Module (12) mit wenigstens einem Verbindungselement (16); wobei das Verbindungselement (16) elektrisch leitend und elastisch deformierbar sowie dazu eingerichtet ist, in Folge einer elastischen Deformation eine die verbundenen Module (12) zueinander drängende Verbindungskraft (F) zu erzeugen.Method for producing an electrical energy store (10) for a motor vehicle (1), wherein the electrical energy store (10) comprises a plurality of modules (12) arranged next to one another, each of which comprises a module housing (14) and at least one battery cell (13) accommodated therein and which can each be connected to structural components (7) of the motor vehicle (1); and wherein the method comprises: ◦ releasable and electrically conductive connection of two adjacent ones of the modules (12) with at least one connecting element (16); wherein the connecting element (16) is electrically conductive and elastically deformable and is designed to generate a connecting force (F) that forces the connected modules (12) towards one another as a result of an elastic deformation.
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