DE102020128167B3 - Batteriemodul für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, Traktionsbatterie und Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls - Google Patents

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Abstract

Batteriemodul für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, mit einem Modulgehäuse, mit einem im Modulgehäuse angeordneten Batteriezellenstapel (22), wobei der Batteriezellenstapel (22) mindestens zwei Batteriezellen (14) aufweist, wobei der Batteriezellenstapel an zwei sich gegenüberliegenden Stirnseiten der Batteriezellen (14) jeweils ein Trägerelement (21) aufweist, welches Durchtritte (16) für Kontaktierungselemente (15) der Batteriezellen aufweist, durch die sich die Kontaktierungselemente (15) hindurch erstrecken, wobei der Batteriezellenstapel (22) an der jeweiligen Stirnseite der Batteriezellen (14) ein zwischen dem jeweiligen Trägerelement (21) und den Batteriezellen angeordnetes, komprimierbares Abdichtelement (17) aufweist, welches ebenfalls Durchtritte (18) für die Kontaktierungselemente (15) der Batteriezellen aufweist, die mit den Durchtritten (16) des jeweiligen Trägerelements (21) fluchten und durch die sich die Kontaktierungselemente (15) hindurch erstrecken, wobei das jeweilige Abdichtelement (17) an einer dem jeweiligen Trägerelement (21) zugewandten Seite eine Kontur aufweist, die an die Kontur des jeweiligen Trägerelements (21) angepasst ist, und an einer den Batteriezellen (14) zugewandten Seite eine Kontur aufweist, die an die Kontur der Batteriezellen angepasst ist, wobei das jeweilige Abdichtelement (17) in einem montierten Zustand des Batteriezellenstapels (22) derart komprimiert ist, dass dasselbe gegen die Batteriezellen (14) und gegen die durch die Durchtritte (16, 18) hindurchgeführten Kontaktierungselemente (15) der Batteriezellen (14) zumindest abschnittsweise gedrückt ist und seine Durchtritte (18) abdichtend verschließt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Batteriemodul für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Traktionsbatterie und ein Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls.
  • Eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs verfügt über ein Batteriegehäuse sowie über mehrere im Batteriegehäuse positionierte Batteriemodule. Jedes Batteriemodul verfügt über ein Modulgehäuse sowie über mehrere im Modulgehäuse angeordnete Batteriezellen. Die Batteriezellen eines Batteriemoduls sind elektrisch miteinander verschaltet. Ferner sind die Batteriemodule elektrisch miteinander verschaltet.
  • Aus JP 2005-222 701 A ist ein Batteriemodul mit mehreren Batteriezellen bekannt. Eine Aufnahme für die Batteriezellen verfügt über einen Grundkörper sowie über Verschlusskörper, welche den Grundkörper an einer Stirnseite und an einer Oberseite verschließen. In den Verschlusskörper, welcher den Grundkörper der Aufnahme an einer Stirnseite verschließt, sind Durchtritte für Kontaktierungselemente der Batteriezellen eingebracht, die der elektrischen Kontaktierung der Batteriezellen dienen.
  • Aus EP 3 340 336 A1 ist ein weiteres Batteriemodul mit einer Aufnahme sowie mehreren in der Aufnahme aufgenommenen Batteriezellen bekannt. Die Aufnahme verfügt über einen Grundkörper sowie über einen Verschlusskörper, welcher den Grundkörper an einer Stirnseite verschließt. In den Verschlusskörper sind Durchbrüche eingebracht, durch welche sich Kontaktierungselemente der Batteriezellen hindurch erstrecken die der elektrischen Kontaktierung der Batteriezellen dienen.
  • CN 109 411 649 A und CN 110 473 992 A offenbaren weiteren Stand der Technik.
  • DE 10 2013 021 639 A1 offenbart ein Batteriemodul für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs mit einem Modulgehäuse und mit einem in dem Modulgehäuse angeordneten Batteriezellenstapel aus mehreren Batteriezellen. Zwischen jeweils zwei nebeneinander positionierten Batteriezellen ist gemäß jeweils ein Zellenhalter angeordnet. Im montierten Zustand grenzen benachbarte Zellenhalter an den Stirnseiten der Batteriezellen aneinander an. Dabei sind die Kontaktierungselemente der Batteriezellen zwischen den nebeneinander positionierten Zellenhaltern hindurchgeführt, wobei zwischen den Kontaktierungselementen und den nebeneinander positionierten Zellenhaltern eine Dichtmasse aus einem elastischen Material angeordnet ist.
  • EP 2 273 162 A1 offenbart ein weiteres Batteriemodul, wobei zwischen benachbarten Batteriezellen des Batteriemoduls Dichtrahmen angeordnet sind. Diese Dichtrahmen werden durch einen Fixierrahmen aneinandergepresst.
  • Um die Batteriezellen eines Batteriemoduls effektiv zu kühlen bzw. von den Batteriezellen effektiv Wärme abzuführen, ist es aus der Praxis grundsätzlich bekannt, in ein Batteriemodul im Bereich der Batteriezellen eine Wärmeleitmasse einzubringen. Dabei muss sichergestellt werden, dass sich die Wärmeleitmasse nicht unkontrolliert im Batteriemodul verteilt oder aus dem Batteriemodul austritt. Hierzu muss ein die Batteriezellen umfassender Batteriezellenstapel abgedichtet sein. Eine solche Abdichtung ist auch dann von Vorteil, wenn das Batteriemodul nicht mit einer Wärmeleitmasse befüllt ist.
  • Es besteht daher Bedarf an einem Batteriemodul, das abgedichtet ist, um insbesondere dann, wenn das Batteriemodul mit einer Wärmeleitmasse befüllt ist, ein unkontrolliertes Verteilen der Wärmeleitmasse im Batteriemodul oder ein Entweichen der Wärmeleitmasse aus dem Batteriemodul zu verhindern.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges Batteriemodul für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, eine Traktionsbatterie und ein Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Batteriemodul gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Batteriemodul weist ein Modulgehäuse und mindestens einen im Modulgehäuse angeordneten Batteriezellenstapel auf.
  • Der jeweilige Batteriezellenstapel des erfindungsgemäßes Batteriemoduls weist mindestens zwei Batteriezellen auf, wobei der jeweilige Batteriezellenstapel an zwei sich gegenüberliegenden Stirnseiten der Batteriezellen jeweils ein Trägerelement aufweist, welches Durchtritte für Kontaktierungselemente der Batteriezellen aufweist, durch die sich die Kontaktierungselemente hindurch erstrecken, und wobei der jeweilige Batteriezellenstapel an der jeweiligen Seite der Batteriezellen ein zwischen dem jeweiligen Trägerelement und den Batteriezellen angeordnetes, komprimierbares Abdichtelement aufweist, welches ebenfalls Durchtritte für die Kontaktierungselemente der Batteriezellen aufweist, die mit den Durchtritten des jeweiligen Trägerelements fluchten und durch die sich die Kontaktierungselemente hindurch erstrecken.
  • Das jeweilige Abdichtelement weist an einer dem jeweiligen Trägerelement zugewandten Seite eine Kontur auf, die an die Kontur des jeweiligen Trägerelements angepasst ist. An einer den Batteriezellen zugewandten Seite weist das Abdichtelement eine Kontur auf, die an die Kontur der Batteriezellen angepasst ist.
  • Das jeweilige Abdichtelement ist in einem montierten Zustand des jeweiligen Batteriezellenstapels oder in einem montierten Zustand des Batteriemoduls derart komprimiert, dass dasselbe gegen die Batteriezellen und gegen die durch die Durchtritte hindurchgeführten Kontaktierungselemente der Batteriezellen zumindest abschnittsweise gedrückt ist und seine Durchtritte abdichtend verschließt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Batteriemodul ist dem jeweiligen Trägerelement des jeweiligen Batteriezellenstapels an der den Batteriezellen zugewandten Seite das komprimierbare Abdichtelement zugeordnet. Dieses weist ebenfalls Durchtritte für die Kontaktierungselemente der Batteriezellen auf, die mit den Durchtritten des jeweiligen Trägerelement fluchten.
  • Das jeweilige Abdichtelement verschließt abdichtend im montierten Zustand des jeweiligen Batteriezellenstapels oder im montierten Zustand des Batteriemoduls seine Durchtritte, wohingegen das jeweilige Abdichtelement in einem zumindest teilweise demontierten Zustand des jeweiligen Batteriezellenstapels oder des Batteriemoduls seine Durchtritte freigibt. Im noch nicht fertig montierten bzw. teilweise demontierten Zustand des jeweiligen Batteriezellenstapels oder des Batteriemoduls gibt das Abdichtelement seine Durchtritte frei, sodass die Kontaktierungselemente der Batteriezellen ungehindert durch die jeweiligen Durchtritte hindurchgeführt werden können. Im montierten Zustand dichtet das Abdichtelement die Durchtritte für die Kontaktierungselemente der Batteriezellen ab. Das Abdichtelement ist im montierten Zustand des jeweiligen Batteriezellenstapels oder des Batteriemoduls derart komprimiert, dass dasselbe gegen die durch die Durchtritte von Abdichtelement und Trägerelement hindurchgeführten Kontaktierungselemente zumindest abschnittsweise gedrückt ist, nämlich im Bereich der Durchtritte des Abdichtelements. Hierdurch kann ein jeweiliger Batteriezellenstapel bzw. ein Batteriemodul vorteilhaft abgedichtet werden, um insbesondere dann, wenn ein Batteriemodul mit einer Wärmeleitmasse befüllt ist, ein unkontrolliertes Verteilen der Wärmeleitmasse im Batteriemodul oder ein Entweichen der Wärmeleitmasse aus dem Batteriemodul zu verhindern.
  • Dadurch, dass das jeweilige Abdichtelement an der dem jeweiligen Trägerelement zugewandten Seite eine Kontur auf, die an die Kontur des jeweiligen Trägerelements angepasst ist, und dadurch, dass das jeweilige Abdichtelement an einer den Batteriezellen zugewandten Seite die an die Kontur der Batteriezellen angepasste Kontur aufweist, ist eine besonders vorteilhafte Anordnung des Abdichtelements im Bereich der Stirnseiten des jeweiligen Batteriezellenstapels bzw. des Batteriemoduls zwischen den Trägerelementen und den Batteriezellen möglich.
  • Das jeweilige Abdichtelement kann im Bereich seiner Durchtritte eine Klebewirkung zu den Kontaktierungselementen der Batteriezellen aufweisen. Hierdurch kann die Dichtwirkung des Abdichtelements im Bereich der Durchtritte für die Kontaktierungselemente der Batteriezellen weiter verbessert werden.
  • Vorzugsweise ist das jeweilige Abdichtelement aus einem Schaumstoff gebildet. Ein Abdichtelement aus einem Schaumstoff ist bevorzugt, da sich dasselbe besonders vorteilhaft komprimieren lässt, und zwar ohne Beschädigungsgefahr für die Kontaktierungselemente der Batteriezellen.
  • Vorzugsweise ist das jeweilige Trägerelement als Kunststoffspitzgussteil ausgebildet und dient zumindest im Bereich seiner Durchtritte als Isolator gegenüber den Kontaktierungselementen der Batteriezellen. Dies ist bevorzugt, um einen nicht gewollten Kurzschluss zwischen Batteriezellen zu verhindern.
  • Vorzugsweise sind und/oder ist in das jeweilige Trägerelement Halterungen für die Kontaktierungselemente der Batteriezellen und/oder mindestens eine Halterung für eine Stromscheinen integriert, über welche vorzugsweise mehrere Batteriemodule elektrisch verschaltbar sind. Durch diese Funktionsintegration der Halterungen in das jeweilige Trägerelement kann die Traktionsbatterie kompakt und einfach aufgebaut werden.
  • Die Traktionsbatterie ist in Anspruch 11 definiert.
  • Das Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls ist in Anspruch 12 definiert.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
    • 1 eine stark schematisierte Darstellung einer Traktionsbatterie,
    • 2 eine perspektivische Ansicht von oben auf einen Ausschnitt eines Batteriezellenstapels eines Batteriemoduls einer erfindungsgemäßen Traktionsbatterie,
    • 3 eine Ansicht auf ein Trägerelement eines Batteriezellenstapels eines Batteriemoduls zusammen mit einem komprimierbaren Abdichtelement,
    • 4 ein Detail des Batteriezellenstapels im demontierten Zustand,
    • 5 ein Detail des Batteriezellenstapels im montierten Zustand.
  • 1 zeigt stark schematisiert den Aufbau einer Traktionsbatterie 10 eines Kraftfahrzeugs.
  • Die Traktionsbatterie 10 verfügt über ein Batteriegehäuse 11, in welchem mehrere Batteriemodule 12 positioniert sind.
  • Jedes Batteriemodul 12 verfügt über ein Modulgehäuse 13 sowie mehrere im Modulgehäuse 13 aufgenommene Batteriezellen 14. Das jeweilige Modulgehäuse 13 des jeweiligen Batteriemoduls 12 verfügt über einen Grundkörper 13a, der im gezeigten Ausführungsbeispiel im Bereich seiner beiden Stirnseiten von jeweils einem plattenartigen Verschlusskörper 13b verschlossen ist.
  • 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Batteriemodul 12 im Bereich von Batteriezellen 14 sowie eines Trägerelements 21. Die Batteriezellen 14 sowie das Trägerelement 21 sind Bestandteil eines Batteriezellenstapels 22, der im Modulgehäuse 13 angeordnet ist. Es können auch mehrere Batteriezellenstapel 22 in dem Modulgehäuse 13 eines Batteriemoduls 12 angeordnet sein.
  • Wie bereits ausgeführt, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel der Grundkörper 13a des Modulgehäuses 13 des jeweiligen Batteriemoduls 12 im Bereich von zwei sich gegenüberliegenden Stirnseiten von jeweils einem plattenartigen Verschlusskörper 13b verschlossen. Es ist auch möglich, dass lediglich im Bereich einer Stirnseite ein derartiger Verschlusskörper 13b vorhanden ist.
  • Die Batteriezellen 14 eines Batteriemoduls 12 müssen elektrisch miteinander verschaltet werden. Hierzu verfügen die Batteriezellen 14 jedes Batteriemoduls 12 über Kontaktierungselemente 15, die dem elektrischen Verschalten der Batteriezellen 14 dienen. Bei diesen Kontaktierungselementen 15 handelt es sich um Hochvolt-Anschlüsse der Batteriezellen 14.
  • Die Batteriezellen 14 sowie das mindestens eine Trägerelement 21 sind Bestandteil des Batteriezellenstapels 22. Der Batteriezellenstapel 22 weist an mindestens einer Seite der Batteriezellen 14 ein Trägerelement 21 auf, welches Durchtritte 16 für Kontaktierungselemente 15 der Batteriezellen 14 aufweist, durch die sich die Kontaktierungselemente 15 hindurch erstrecken.
  • An zwei sich gegenüberliegenden Stirnseiten der Batteriezellen 14 des Batteriezellenstapels 22, an welchen die Batteriezellen 14 jeweils ein Kontaktierungselement 15 aufweisen, ist jeweils ein Trägerelement 21 mit den Durchbrüchen 16 angeordnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel verfügt jede Batteriezellen 14 an zwei sich gegenüberliegenden Seiten über jeweils ein elektrisches Kontaktierungselement 15, welches sich durch einen jeweiligen Durchtritt 16 des jeweiligen angrenzenden Trägerelement 21 hindurch erstreckt.
  • Wie bereits ausgeführt, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel im Bereich beider sich gegenüberliegender Stirnseiten des Batteriezellenstapels 22 bzw. des Batteriemoduls 12 jeweils ein Trägerelement 21 vorhanden, wobei dann jedes der Trägerelemente 21 Durchtritte 16 für die Kontaktierungselemente 15 der Batteriezellen 14 aufweist.
  • Die durch die Durchtritte 16 geführten Kontaktierungselemente 15 sind außen an Enden umgebogen. Die umgebogenen Enden der Kontaktierungselemente 15 benachbarter Batteriezellen 14 sind zur Verschaltung der Batteriezellen 14 elektrisch leitend miteinander verbunden. 2 zeigt Verbindungsbereiche 20 von jeweils zwei miteinander verbundenen Kontaktierungselementen 15 zweier benachbarter Batteriezellen 14.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Batteriemodul 12 ist an einer den Batteriezellen 14 des Batteriezellenstapels 22 zugewandten Seite des jeweiligen Trägerelements 21 ein komprimierbares Abdichtelement 17 angeordnet, welches ebenfalls Durchtritte 18 für die Kontaktierungselemente 15 der Batteriezellen 14 aufweist, durch die sich die Kontaktierungselemente 15 hindurch erstrecken. Das oder jedes Abdichtelement 17 ist zusammen mit den Batteriezellen 14 und den Trägerelementen 21 Bestandteil des Batteriezellenstapels 22.
  • Die Durchtritte 18 der Abdichtelemente 17 fluchten mit den Durchtritten 16 des jeweiligen Trägerelements 21. Siehe 3, 4 und 5.
  • Im montierten Zustand des Batteriezellenstapels 22 oder im montierten Zustand des Batteriemoduls 12 ist das jeweilige Abdichtelement 17 (siehe 5) derart komprimiert, dass dasselbe gegen die durch die Durchtritte 16, 18 des jeweiligen Trägerelements 21 und des jeweiligen Abdichtelements 17 hindurchgeführten Kontaktierungselemente 15 zumindest abschnittsweise im Bereich der Durchtritte 18 des Abdichtelements 17 gedrückt ist, um so diese Durchtritte abzudichten.
  • So kann verhindert werden, dass ungewollt ein Medium über die Durchtritte 18 strömt, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn das Batteriemodul 12 zur verbesserten Wärmeabfuhr von den Batteriezellen 14 mit einer Wärmeleitmasse zumindest bereichsweise benachbart zu den Batteriezellen 14 befüllt ist.
  • Dann, wenn wie in 4 gezeigt, der Batteriezellenstapel 22 oder das Batteriemodul 12 zumindest teilweise demontiert ist, gibt das jeweilige Abdichtelement 17 die Durchtritte 18 für eine ungehinderte Durchführung der Kontaktierungselemente 15 frei, sodass die Kontaktierungselemente 15 einfach ohne Beschädigungsgefahr durch die Durchtritte 16, 18 von jeweiligem Trägerelement 21 und Abdichtelement 17 hindurchgeführt werden können.
  • Anschließend, wenn der Batteriezellenstapel 22 oder das Batteriemodul 12 montiert ist, ist das jeweilige Abdichtelement 17 gemäß 5 komprimiert, wobei dann das jeweilige Abdichtelement 17 an den Kontaktierungselementen 15 der Batteriezellen 14 zur Anlage kommt und die Durchtritte 18 abdichtet und verschließt. In 5 visualisieren Pfeile in dem Abdichtelement 17 die Komprimierung desselben und die durch die Komprimierung bewirkte bzw. bedingte Formänderung des Abdichtelements 17.
  • Das jeweilige Abdichtelement 17 ist vorzugsweise aus einem Schaumstoff gebildet, so zum Beispiel aus einem EPDM-Schaumstoff mit flammhemmenden und elektrisch isolierenden Eigenschaften.
  • Das jeweilige Abdichtelement 17 weist an einer dem jeweiligen Trägerelement 21 zugewandten Seite eine Kontur auf, die an die Kontur des jeweiligen Trägerelements 21 angepasst ist, wobei des jeweilige Abdichtelement 17 an einer den Batteriezellen 14 zugewandten Seite eine Kontur aufweist, die an die Kontur der Batteriezellen 14 angepasst ist. So kann eine besonders optimale Abdichtung des erfindungsgemäßen Batteriemoduls 12 im Bereich der Durchtritte 18 gewährleistet werden, und zwar ohne eine Beschädigungsgefahr für die Batteriezellen 14.
  • Zur optimalen Abdichtung der Durchtritte 18 ist es von Vorteil, wenn das jeweilige Abdichtelement 17 im Bereich seiner Durchtritte 18 eine Klebewirkung zu den Kontaktierungselementen 15 der Batteriezellen 14 aufweist.
  • In diesem Fall liegt dann das jeweilige Abdichtelement 17 im montierten Zustand des Batteriezellenstapels 22 oder des Batteriemoduls 12 und demnach im komprimierten Zustand desselben abschnittsweise klebend an den Kontaktierungselementen 15 der Batteriezellen 14 an und bleibt in dieser definierten Kontaktposition infolge der Klebewirkung.
  • Das Abdichtelement 17, welches vorzugsweise aus Schaumstoff besteht, kann im Bereich seiner Durchtritte 18 einen Klebstoff tragen.
  • Das jeweilige komprimierbare Abdichtelement 17 kann Toleranzen der Batteriezellen 14 und Toleranzen der Trägerelemente 21 ausgleichen und die Durchtritte 18, 16 vom jeweiligen Abdichtelement 17 und jeweiligen Trägerelement 21 abdichten.
  • Dann, wenn das jeweilige Abdichtelement 17 aus einem Schaumstoff besteht, ist es möglich, den Schaumwerkstoff im viskosen Zustand auf das jeweilige Trägerelement 21 aufzubringen und dann diesen Werkstoff vor der Montage aufzuschäumen und auszuhärten.
  • Das jeweilige Trägerelement 21 des Modulgehäuses 13 des Batteriemoduls 12 ist vorzugsweise als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet, welches im Vergleich zu dem Abdichtelement 17 bei der Montage des Batteriemoduls 12 nicht oder so gut wie nicht komprimierbar ist. Während also das jeweilige Trägerelement 21 bei der Montage des Batteriemoduls 12 seine Form nicht ändert, unterliegt das jeweilige Abdichtelement 17 infolge seiner Komprimierung einer Formänderung.
  • Bevorzugt dient das jeweilige Trägerelement 21 zumindest im Bereich seiner Durchtritte 16 als elektrischer Isolator gegenüber den Kontaktierungselementen 15 der Batteriezellen 14. Hierdurch kann ein ungewollter Kurzschluss zwischen einzelnen Batteriezellen 14 verhindert werden.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in das jeweilige Trägerelement 21 Halterungen 19 für die Kontaktierungselemente 15 der Batteriezellen 14 sowie mindestens eine Halterung 23 für eine Stromschiene 24 integriert sind. So können sowohl die Kontaktierungselemente 15 als auch eine Stromschiene 24 im Bereich des jeweiligen Trägerelements 21 vorteilhaft geführt werden. Eine Stromschiene 24 dient insbesondere der elektrischen Verschaltung des Batteriemodul 12 einer Traktionsbatterie 11 mit anderen Batteriemodulen 12 der Traktionsbatterie 11.
  • Mit der Erfindung kann ein Batteriezellenstapel 22 bzw. ein Batteriemodul 12 einer Traktionsbatterie 10 vorteilhaft abgedichtet werden. Durch die Durchtritte 16 der Trägerelemente 21 des Batteriezellenstapels 22 eines Batteriemoduls 12 können Kontaktierungselemente 15 der Batteriezellen 14 definiert hindurchgeführt werden, ein ungewolltes Strömen eines Mediums über solche Durchtritte wird jedoch über das jeweilige komprimierbare Abdichtelement 17, welches zwischen dem jeweiligen Trägerelement 21 und den Batteriezellen 14 des Batteriezellenstapels 22 angeordnet ist, verhindert. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Batteriemodul 12 zur Wärmeabfuhr von den Batteriezellen 14 zumindest abschnittsweise mit einer Wärmeleitmasse befüllt ist.
  • Eine solche Wärmeleitmasse kann in einen Freiraum zwischen dem Grundkörper 13a des Modulgehäuses 13 und den Batteriezellen 14 des Batteriezellenstapels 22 gefüllt sein, und zwar im Bereich einer Oberseite der Batteriezellen 14 bzw. des Batteriezellenstapels 22 und/oder im Bereich einer Unterseite der Batteriezellen 14 bzw. des Batteriezellenstapels 22.
  • Eine erfindungsgemäße Traktionsbatterie 10 eines Kraftfahrzeugs weist ein Batteriegehäuse 11 und mindestens zwei im Batteriegehäuse 11 angeordneten erfindungsgemäße Batteriemodule 12 auf. Die Traktionsbatterie 10 kommt in einem Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug zum Einsatz.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 12 mit folgenden Schritten: Bereitstellen des Modulgehäuses 13. Bereitstellen der Batteriezellen 14. Bereitstellen des mindestens einen Trägerelements 21. Bereitstellen des mindestens einen Abdichtelements 17.
  • Ausbilden des Batteriezellenstapels 22 aus den Batteriezellen 14, dem mindestens einen Trägerelement 21 und dem mindestens einen Abdichtelement 17, wobei hierbei die Kontaktierungselemente 15 der Batteriezellen 14 durch die Durchtritte 16 des jeweiligen Trägerelements 21 und durch die Durchtritte 18 des jeweiligen Abdichtelements 17 hindurchgeführt werden.
  • Anordnen des Batteriezellenstapels 22 im Modulgehäuse 13, wobei das jeweilige Abdichtelement 17 in einem montierten Zustand des Batteriezellenstapels 22 oder in einem montierten Zustand des Batteriemoduls 12 derart komprimiert ist, dass dasselbe gegen die durch die Durchtritte 16, 18 hindurchgeführten Kontaktierungselemente 15 der Batteriezellen 14 zumindest abschnittsweise gedrückt ist.
  • Das jeweilige Abdichtelement 17 kann bereits dann komprimiert sein, wenn der Batteriezellenstapel 22 aus den Batteriezellen 14, dem mindestens einen Trägerelement 21 und dem mindestens einen Abdichtelement 17 montiert ist. Alternativ kann eine Komprimierung des mindestens einen Abdichtelements 17 auch dann erfolgen, wenn das Batteriemodulgehäuse 13 über den mindestens einen Verschlusskörper 13b verschlossen wird.
  • Dann, wenn das mindestens eine Abdichtelement 17 komprimiert ist, kann eine Wärmeleitmasse in das Batteriemodulgehäuse 13 eingefüllt werden, und zwar ohne Gefahr, dass die Wärmeleitmasse unkontrolliert über das jeweilige Trägerelement 21 strömt, nämlich über die Durchtritte 16 desselben für die Kontaktierungselemente 15 der Batteriezellen 14.

Claims (12)

  1. Batteriemodul (12) für eine Traktionsbatterie (10) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Modulgehäuse (13), mit mindestens einem im Modulgehäuse (13) angeordneten Batteriezellenstapel (22), wobei der jeweilige Batteriezellenstapel (22) mindestens zwei Batteriezellen (14) aufweist, wobei der jeweilige Batteriezellenstapel (22) an zwei sich gegenüberliegenden Stirnseiten der Batteriezellen (14) jeweils ein Trägerelement (21) aufweist, welches Durchtritte (16) für Kontaktierungselemente (15) der Batteriezellen (14) aufweist, durch die sich die Kontaktierungselemente (15) hindurch erstrecken, wobei der jeweilige Batteriezellenstapel (22) an der jeweiligen Stirnseite der Batteriezellen (14) ein zwischen dem jeweiligen Trägerelement (21) und den Batteriezellen (14) angeordnetes, komprimierbares Abdichtelement (17) aufweist, welches ebenfalls Durchtritte (18) für die Kontaktierungselemente (15) der Batteriezellen (14) aufweist, die mit den Durchtritten (16) des jeweiligen Trägerelements (21) fluchten und durch die sich die Kontaktierungselemente (15) hindurch erstrecken, wobei das jeweilige Abdichtelement (17) an einer dem jeweiligen Trägerelement (21) zugewandten Seite eine Kontur aufweist, die an die Kontur des jeweiligen Trägerelements (21) angepasst ist, wobei das jeweilige Abdichtelement (17) an einer den Batteriezellen (14) zugewandten Seite eine Kontur aufweist, die an die Kontur der Batteriezellen (14) angepasst ist, wobei das jeweilige Abdichtelement (17) in einem montierten Zustand des jeweiligen Batteriezellenstapels (22) oder in einem montierten Zustand des Batteriemoduls (12) derart komprimiert ist, dass dasselbe gegen die Batteriezellen (14) und gegen die durch die Durchtritte (16, 18) hindurchgeführten Kontaktierungselemente (15) der Batteriezellen (14) zumindest abschnittsweise gedrückt ist und seine Durchtritte (18) abdichtend verschließt.
  2. Batteriemodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Abdichtelement (17) im montierten Zustand des jeweiligen Batteriezellenstapels (22) oder im montierten Zustand des Batteriemoduls (12) seine Durchtritte (18) verschließt und abdichtet.
  3. Batteriemodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Abdichtelement (17) in einem zumindest teilweise demontierten Zustand des jeweiligen Batteriezellenstapels oder des Batteriemoduls (12) seine Durchtritte (18) freigibt.
  4. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Abdichtelement (17) aus einem Schaumstoff gebildet ist.
  5. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Abdichtelement (17) im Bereich seiner Durchtritte (18) eine Klebewirkung zu den Kontaktierungselementen (15) der Batteriezellen (14) aufweist.
  6. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Trägerelement (21) als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist.
  7. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in das jeweilige Trägerelement (21) Halterungen (19) für die Kontaktierungselemente (15) der Batteriezellen (14) integriert sind.
  8. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in das jeweilige Trägerelement (21) mindestens eine Halterung (23) für eine Stromscheine (24) integriert ist.
  9. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Trägerelement (21) zumindest im Bereich seiner Durchtritte (16) als Isolator gegenüber den Kontaktierungselementen (15) der Batteriezellen (14) ausgebildet ist.
  10. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Freiraum zwischen dem Modulgehäuse (13) und den Batteriezellen (14) zumindest teilweise mit einer Wärmeleitmasse befüllt ist.
  11. Traktionsbatterie (10) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Batteriegehäuse (11), mit mindestens zwei im Batteriegehäuse (11) angeordneten Batteriemodulen (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
  12. Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit folgenden Schritten: Bereitstellen des Modulgehäuses (13), Bereitstellen der Batteriezellen (14), Bereitstellen des mindestens einen Trägerelements (21), Bereitstellen des mindestens einen Abdichtelements (17), Ausbilden des jeweiligen Batteriezellenstapels (22) aus den Batteriezellen (14), dem mindestens einen Trägerelement (21) und dem mindestens einen Abdichtelement (17), wobei hierbei Kontaktierungselemente (15) der Batteriezellen (14) durch die Durchtritte (16) des jeweiligen Trägerelements (21) und durch die Durchtritte (18) des jeweiligen Abdichtelements (17) hindurchgeführt werden, Anordnen des jeweiligen Batteriezellenstapels (22) im Modulgehäuse (13), wobei das jeweilige Abdichtelement (17) in einem montierten Zustand des jeweiligen Batteriezellenstapels (22) oder in einem montierten Zustand des Batteriemoduls (12) derart komprimiert ist, dass dasselbe gegen die durch die Durchtritte (16, 18) hindurchgeführten Kontaktierungselemente (15) der Batteriezellen (14) zumindest abschnittsweise gedrückt ist.
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