DE102020207400A1 - Battery module - Google Patents

Battery module Download PDF

Info

Publication number
DE102020207400A1
DE102020207400A1 DE102020207400.3A DE102020207400A DE102020207400A1 DE 102020207400 A1 DE102020207400 A1 DE 102020207400A1 DE 102020207400 A DE102020207400 A DE 102020207400A DE 102020207400 A1 DE102020207400 A1 DE 102020207400A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
battery cells
intermediate element
battery module
cells
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020207400.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Fabian Hauser
Andreas Gleiter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102020207400.3A priority Critical patent/DE102020207400A1/en
Priority to PCT/EP2021/065785 priority patent/WO2021254905A1/en
Priority to TW110121729A priority patent/TW202203494A/en
Publication of DE102020207400A1 publication Critical patent/DE102020207400A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/643Cylindrical cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554Rods or plates
    • H01M10/6555Rods or plates arranged between the cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

Batteriemodul mit einer Mehrzahl von zylindrischen Batteriezellen, umfassend:- ein Batteriemodulgehäuse;- einen Batteriezellhalter zum Aufnehmen der Batteriezellen;- mindestens ein wellenförmiges Zwischenelement entlang der Batteriezellen,- wobei das wellenförmige Zwischenelement die Batteriezellen zumindest teilweise umschließt;- wobei das wellenförmige Zwischenelement eine thermische Brücke zwischen den Batteriezellen und dem Batteriemodulgehäuse ausbildet;- wobei das wellenförmige Zwischenelement die Batteriezellen, vorzugsweise in radialer Richtung der Batteriezellen, abstützt.A battery module with a plurality of cylindrical battery cells, comprising: - a battery module housing; - a battery cell holder for receiving the battery cells; - at least one wave-shaped intermediate element along the battery cells, - the wave-shaped intermediate element at least partially enclosing the battery cells; - the wave-shaped intermediate element being a thermal bridge forms between the battery cells and the battery module housing; - wherein the wave-shaped intermediate element supports the battery cells, preferably in the radial direction of the battery cells.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Batteriemodul mit einer Mehrzahl von zylindrischen Batteriezellen, einem Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls sowie einer Verwendung des Batteriemoduls gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The invention is based on a battery module with a plurality of cylindrical battery cells, a method for producing a battery module and a use of the battery module according to the preamble of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Bei Elektro-Leichtfahrzeugen kommen in der Regel Rundzellen zum Einsatz. Die Halterung dieser Zellen erfolgt meist durch Kunststoffrahmen, die Zwischenräume umfassen. In Batterien für Elektro-Leichtfahrzeuge, beispielsweise eScooter, wird häufig kein aktives Kühlsystem verwendet, weshalb die Verlustwärme geringgehalten werden muss. Das beschränkt den Einsatz der Batterien, da die Batteriezellen eine deutlich höhere Leistung abgeben könnten.Round cells are usually used in light electric vehicles. These cells are usually held in place by plastic frames that enclose spaces. In batteries for light electric vehicles, for example eScooters, an active cooling system is often not used, which is why the heat loss must be kept low. This limits the use of the batteries, as the battery cells could deliver a significantly higher output.

Das Dokument JP H09-306447 offenbart einen Batteriepack mit Trennplatten, die jede der Batteriereihen elektrisch isolieren und erzeugte Wärme von den jeweiligen Batteriereihen abstrahlen.The document JP H09-306447 discloses a battery pack having partition plates that electrically isolate each of the battery banks and radiate generated heat from the respective battery banks.

Das Dokument EP 1274137 A1 offenbart einen Batteriepack enthaltend mehrere Zellen, die in Schichten übereinandergestapelt sind sowie eine Wärmesammelplatte aus einem wellenförmigen Metallblech, die zwischen den Ebenen der Zellen angeordnet ist.The document EP 1274137 A1 discloses a battery pack containing a plurality of cells which are stacked in layers and a heat collecting plate made of a corrugated metal sheet, which is arranged between the levels of the cells.

Das Dokument US 2011/305930 offenbart einen Batteriepack umfassend eine Batteriegruppe mit Batteriereihen.The document US 2011/305930 discloses a battery pack comprising a battery pack having rows of batteries.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Stand der Technik weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.It is the object of the present invention to further improve the state of the art. This object is achieved by the features of the independent claims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche weist demgegenüber den Vorteil auf, dass das Batteriemodul ferner umfasst:

  • - ein Batteriemodulgehäuse;
  • - einen Batteriezellhalter zum Aufnehmen der Batteriezellen;
  • - mindestens ein wellenförmiges Zwischenelement entlang der Batteriezellen,
  • - wobei das wellenförmige Zwischenelement die Batteriezellen zumindest teilweise umschließt;
  • - wobei das wellenförmige Zwischenelement eine thermische Brücke zwischen den Batteriezellen und dem Batteriemodulgehäuse ausbildet;
  • - wobei das wellenförmige Zwischenelement die Batteriezellen, vorzugsweise in radialer Richtung der Batteriezellen, abstützt.
In contrast, the procedure according to the invention with the characterizing features of the independent claims has the advantage that the battery module further comprises:
  • - a battery module housing;
  • - A battery cell holder for receiving the battery cells;
  • - at least one wave-shaped intermediate element along the battery cells,
  • - wherein the corrugated intermediate element at least partially encloses the battery cells;
  • - wherein the wave-shaped intermediate element forms a thermal bridge between the battery cells and the battery module housing;
  • - wherein the corrugated intermediate element supports the battery cells, preferably in the radial direction of the battery cells.

Durch das wellenförmige Zwischenelement wird ein wesentlich besserer thermischer Übergang zwischen den Batteriezellen und dem Batteriemodulgehäuse erreicht, wodurch beispielsweise eine höhere Leistungsentnahme aus dem Batteriemodul und/oder Leistungszufuhr in das Batteriemodul möglich ist.The wave-shaped intermediate element achieves a significantly better thermal transition between the battery cells and the battery module housing, which means, for example, that more power can be drawn from the battery module and / or power can be fed into the battery module.

Weiter wird durch das Abstützen der Batteriezellen in radialer Richtung ein wirksamer Schutz („Propagationssicherheit“) gegen seitliches Aufplatzen einer Batteriezelle im Falle eines Batteriezellbrands bewirkt, wodurch ein Übergreifen eines Brandes auf die benachbarten Batteriezellen und somit ein thermisches Durchgehen des Batteriemoduls wirksam verhindert werden.Furthermore, by supporting the battery cells in the radial direction, effective protection ("propagation security") against lateral bursting of a battery cell in the event of a battery cell fire is achieved, which effectively prevents a fire from spreading to the neighboring battery cells and thus a thermal runaway of the battery module.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments are the subject of the subclaims.

Das wellenförmige Zwischenelement liegt zumindest teilweise an den Batteriezellen und/oder dem Batteriemodulgehäuse an. Dadurch werden Hohlräume zwischen den Batteriezellen und dem Batteriezellhalter aufgefüllt, wodurch Wärme von den Batteriezellen besser abgeleitet werden kann und die Batteriezellen abgestützt werden.The wave-shaped intermediate element rests at least partially on the battery cells and / or the battery module housing. As a result, cavities between the battery cells and the battery cell holder are filled, as a result of which heat can be better dissipated from the battery cells and the battery cells are supported.

Das wellenförmige Zwischenelement weist ein Polygon als Grundform auf, dadurch können freie Hohlräume zwischen den Batteriezellen geschlossen werden.The wave-shaped intermediate element has a polygon as its basic shape, which allows free cavities to be closed between the battery cells.

Die Batteriezellen im Batteriezellhalter sind in im Wesentlichen geraden Batteriezellreihen angeordnet, wobei die Batteriezellreihen parallel zueinander angeordnet sind und durch den Batteriezellhalter voneinander beabstandet sind. Dadurch wird eine kompakte Bauform des Batteriemoduls erreicht. Weiter können die Batteriezellen durch Batteriezellverbinder elektrisch in Serie und/oder parallel verschaltet werden.The battery cells in the battery cell holder are arranged in essentially straight battery cell rows, the battery cell rows being arranged parallel to one another and being spaced apart from one another by the battery cell holder. This achieves a compact design for the battery module. Furthermore, the battery cells can be electrically connected in series and / or in parallel by means of battery cell connectors.

Der Batteriezellehalter umfasst Spann- und/oder Schnapphaken zum formschlüssigen Verbinden der Batteriezellen mit dem Batteriezellhalter. Dadurch wird eine besonders rüttelfeste Halterung der Batteriezellen erreicht.The battery cell holder comprises clamping and / or snap hooks for the form-fitting connection of the battery cells to the battery cell holder. A particularly vibration-proof mounting of the battery cells is achieved in this way.

Das wellenförmige Zwischenelement ist elektrisch isolierend. Dadurch können Kriechströme verhindert und eine Verbesserung des Berührschutzes erreicht werden.The wave-shaped intermediate element is electrically insulating. This prevents leakage currents and improves the protection against accidental contact.

Das wellenförmige Zwischenelement ist schwer entflammbar und/oder selbstverlöschend. Dadurch wird ein Übergreifen eines Brandes auf die benachbarten Batteriezellen und somit ein thermisches Durchgehen des Batteriemoduls wirksam verhindert.The corrugated intermediate element is hardly inflammable and / or self-extinguishing. This effectively prevents a fire from spreading to the neighboring battery cells and thus prevents the battery module from thermal runaway.

Das wellenförmige Zwischenelement umfasst ein Epoxidharz, einen Kunststoff, Acrylat, Polyurethan und/oder Keramik. Dadurch weist das wellenförmige Zwischenelement eine gewisse flexible mechanische Beschaffenheit auf.The wave-shaped intermediate element comprises an epoxy resin, a plastic, acrylate, polyurethane and / or ceramic. As a result, the corrugated intermediate element has a certain flexible mechanical nature.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls umfasst folgende Schritte:

  1. a.) Einsetzen einer Mehrzahl von Batteriezellen in einen Batteriezellhalter, wodurch eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen den Batteriezellen und dem Batteriezellhalter entsteht;
  2. b.) Elektrisches Kontaktieren der Batteriezellen mit elektrisch leitenden Batteriezellverbindern;
  3. c.) Einschieben mindestens eines wellenförmigen Zwischenelements in Längsrichtung der Batteriezellen, wodurch das wellenförmige Zwischenelement die Batteriezellen teilweise umschließt und an den Batteriezellen anliegt;
  4. d.) Einsetzen des Batteriezellhalters in ein Batteriemodulgehäuse;
  5. e.) Elektrisches Kontaktieren der Batteriezellverbinder mit elektrischen Anschlusspolen des Batteriemoduls.
A method according to the invention for producing a battery module comprises the following steps:
  1. a.) Inserting a plurality of battery cells into a battery cell holder, whereby a non-positive and positive connection is created between the battery cells and the battery cell holder;
  2. b.) Electrical contacting of the battery cells with electrically conductive battery cell connectors;
  3. c.) inserting at least one wave-shaped intermediate element in the longitudinal direction of the battery cells, whereby the wave-shaped intermediate element partially surrounds the battery cells and rests against the battery cells;
  4. d.) inserting the battery cell holder into a battery module housing;
  5. e.) Electrical contacting of the battery cell connectors with electrical connection poles of the battery module.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die dargestellte Reihenfolge der Ausführungsform beschränkt. Vielmehr können die Schritte a bis c in beliebiger Reihenfolge, wiederholt, zeitlich nacheinander und/oder gleichzeitig erfolgen.The method according to the invention is not restricted to the illustrated sequence of the embodiment. Rather, steps a to c can take place in any order, repeatedly, one after the other and / or simultaneously.

Vorteilhafterweise findet ein erfindungsgemäßes Batteriemodul Verwendung in elektrischen Energiespeichern für Elektrofahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, Luftfahrzeuge, Pedelecs oder E-Bikes, für portable Einrichtungen zur Telekommunikation oder Datenverarbeitung, für elektrische Handwerkzeuge oder Küchenmaschinen, sowie in stationären Speichern zur Speicherung insbesondere regenerativ gewonnener elektrischer Energie.A battery module according to the invention is advantageously used in electrical energy storage devices for electric vehicles, fuel cell vehicles, hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles, aircraft, pedelecs or e-bikes, for portable devices for telecommunications or data processing, for electric hand tools or kitchen appliances, and in stationary storage devices for storage in particular regeneratively generated electrical energy.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the description below.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zwischenelements; und
  • 2 eine erste schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls; und
  • 3 eine zweite schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls.
Show it:
  • 1 a schematic representation of a first embodiment of an intermediate element according to the invention; and
  • 2 a first schematic representation of an embodiment of a battery module according to the invention; and
  • 3 a second schematic representation of an embodiment of a battery module according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the exemplary embodiments

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche Vorrichtungskomponenten.The same reference symbols denote the same device components in all figures.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zwischenelements 100. Das erfindungsgemäße Zwischenelement 100 umfasst in der gezeigten Ausführungsform einen wellenförmigen Bereich 101 zum teilweisen Umschließen von Batteriezellen 103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n) und einen quaderförmigen Bereich 102 zum Ausbilden einer thermischen Brücke zwischen den Batteriezellen 103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n) und einem Batteriemodulgehäuse. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of an intermediate element according to the invention 100 . The intermediate element according to the invention 100 comprises, in the embodiment shown, a wave-shaped region 101 for partially enclosing battery cells 103 (1) , 103 (2) , 103 (n) , 104 (1) , 104 (2) , 104 (n) and a cuboid area 102 to form a thermal bridge between the battery cells 103 (1) , 103 (2) , 103 (n) , 104 (1) , 104 (2) , 104 (n) and a battery module housing.

2 zeigt eine erste schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls. Ein Batteriezellhalter 200, vorzugsweise mehrteilig ausgeführt, umfasst eine Vielzahl von Aussparungen 202 zur Aufnahme von Batteriezellen, die von Spannhaken 203 formschlüssig in dem Batteriezellhalter 200 gehalten werden. Der Batteriezellhalter 200 weist Zwischenräume auf, in denen zumindest ein wellenförmiges Zwischenelement 201 eingeschoben wird. Dieses wellenförmige Zwischenelement 201 ist vorteilhafterweise als zusätzliches Element in ein Batteriemodul einschiebbar, wodurch eine Anpassung an anderen Teilen des Batteriemoduls nicht notwendig ist. 2 shows a first schematic representation of an embodiment of a battery module according to the invention. A battery cell holder 200 , preferably made in several parts, comprises a large number of recesses 202 for holding battery cells by clamping hooks 203 form-fitting in the battery cell holder 200 being held. The battery cell holder 200 has gaps in which at least one wave-shaped intermediate element 201 is inserted. This wavy intermediate element 201 is advantageously insertable as an additional element in a battery module, so that an adaptation to other parts of the battery module is not necessary.

Das Abstützen der Batteriezellen in radialer Richtung bewirkt einen wirksamen Schutz gegen seitliches Aufplatzen von Batteriezellen im Falle eines Batteriezellbrands, wodurch ein Übergreifen eines Brandes auf die benachbarten Batteriezellen und somit ein thermisches Durchgehen des Batteriemoduls wirksam verhindert werden.The support of the battery cells in the radial direction provides effective protection against lateral bursting of battery cells in the event of a battery cell fire, which effectively prevents the fire from spreading to the neighboring battery cells and thus preventing the battery module from thermal runaway.

3 zeigt eine zweite schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 300. Das Batteriemodul 300 umfasst ein Batteriemodulgehäuse 301, vorzugsweise aus einem Aluminium Strangpressprofil. Ein nicht dargestellter Batteriezellhalter umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen 302(1), 302(2), 302(n) sowie eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen Zwischenelementen 303(1), 303(m), die in Längsrichtung der Batteriezellen 302(1), 302(2), 302(n) verlängert sind und diese das Batteriemodulgehäuse 301 berühren. Dadurch entsteht eine thermische Brücke, wodurch Wärme aus den Batteriezellen 302(1), 302(2), 302(n) über das Batteriemodulgehäuse 301 abgeführt werden kann. 3 shows a second schematic representation of an embodiment of a battery module according to the invention 300 . The battery module 300 includes a battery module housing 301 , preferably made of an extruded aluminum profile. A battery cell holder (not shown) includes a plurality of Battery cells 302 (1) , 302 (2) , 302 (n) as well as a plurality of intermediate elements according to the invention 303 (1) , 303 (m) running in the longitudinal direction of the battery cells 302 (1) , 302 (2) , 302 (n) are extended and these are the battery module housing 301 touch. This creates a thermal bridge, which removes heat from the battery cells 302 (1) , 302 (2) , 302 (n) via the battery module housing 301 can be discharged.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • JP H09306447 [0003]JP H09306447 [0003]
  • EP 1274137 A1 [0004]EP 1274137 A1 [0004]
  • US 2011305930 [0005]US 2011305930 [0005]

Claims (10)

Batteriemodul (300) mit einer Mehrzahl von zylindrischen Batteriezellen (103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n), 302(1), 302(2), 302(n)), umfassend: - ein Batteriemodulgehäuse (301); - einen Batteriezellhalter (200) zum Aufnehmen der Batteriezellen (103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n), 302(1), 302(2), 302(n)); - mindestens ein wellenförmiges Zwischenelement (100, 201, 303(1), 303(m)) entlang der Batteriezellen (103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n), 302(1), 302(2), 302(n)), - wobei das wellenförmige Zwischenelement die Batteriezellen (103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n), 302(1), 302(2), 302(n)) zumindest teilweise umschließt; - wobei das wellenförmige Zwischenelement eine thermische Brücke zwischen den Batteriezellen (103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n), 302(1), 302(2), 302(n)) und dem Batteriemodulgehäuse (301) ausbildet; - wobei das wellenförmige Zwischenelement die Batteriezellen (103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n), 302(1), 302(2), 302(n)), vorzugsweise in radialer Richtung der Batteriezellen (103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n), 302(1), 302(2), 302(n)), abstützt. Battery module (300) with a plurality of cylindrical battery cells (103 (1), 103 (2), 103 (n), 104 (1), 104 (2), 104 (n), 302 (1), 302 (2) , 302 (n)), comprising: - A battery module housing (301); - A battery cell holder (200) for receiving the battery cells (103 (1), 103 (2), 103 (n), 104 (1), 104 (2), 104 (n), 302 (1), 302 (2) , 302 (n)); - At least one wave-shaped intermediate element (100, 201, 303 (1), 303 (m)) along the battery cells (103 (1), 103 (2), 103 (n), 104 (1), 104 (2), 104 (n), 302 (1), 302 (2), 302 (n)), - wherein the corrugated intermediate element is the battery cells (103 (1), 103 (2), 103 (n), 104 (1), 104 (2), 104 (n), 302 (1), 302 (2), 302 ( n)) at least partially encloses; - wherein the corrugated intermediate element forms a thermal bridge between the battery cells (103 (1), 103 (2), 103 (n), 104 (1), 104 (2), 104 (n), 302 (1), 302 (2 ), 302 (n)) and the battery module housing (301); - wherein the corrugated intermediate element is the battery cells (103 (1), 103 (2), 103 (n), 104 (1), 104 (2), 104 (n), 302 (1), 302 (2), 302 ( n)), preferably in the radial direction of the battery cells (103 (1), 103 (2), 103 (n), 104 (1), 104 (2), 104 (n), 302 (1), 302 (2) , 302 (n)). Batteriemodul (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wellenförmige Zwischenelement zumindest teilweise an den Batteriezellen (103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n), 302(1), 302(2), 302(n)) und/oder dem Batteriemodulgehäuse (301) anliegt.Battery module (300) according to one of the preceding claims, wherein the undulating intermediate element is at least partially attached to the battery cells (103 (1), 103 (2), 103 (n), 104 (1), 104 (2), 104 (n), 302 (1), 302 (2), 302 (n)) and / or the battery module housing (301). Batteriemodul (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wellenförmige Zwischenelement ein Polygon als Grundform aufweist.Battery module (300) according to one of the preceding claims, wherein the wave-shaped intermediate element has a polygon as a basic shape. Batteriemodul (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batteriezellen (103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n), 302(1), 302(2), 302(n)) im Batteriezellhalter (200) in im Wesentlichen geraden Batteriezellreihen angeordnet sind, wobei die Batteriezellreihen parallel zueinander angeordnet sind und durch den Batteriezellhalter (200) voneinander beabstandet sind;Battery module (300) according to one of the preceding claims, wherein the battery cells (103 (1), 103 (2), 103 (n), 104 (1), 104 (2), 104 (n), 302 (1), 302 (2), 302 (n)) are arranged in the battery cell holder (200) in essentially straight battery cell rows, the battery cell rows being arranged parallel to one another and being spaced apart from one another by the battery cell holder (200); Batteriemodul (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Batteriezellhalter (200) Spannhaken und/oder Schnapphaken (203) umfassen;The battery module (300) according to any one of the preceding claims, wherein the battery cell holder (200) comprises clamping hooks and / or snap hooks (203); Batteriemodul (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wellenförmige Zwischenelement elektrisch isolierend ist.Battery module (300) according to one of the preceding claims, wherein the wave-shaped intermediate element is electrically insulating. Batteriemodul (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wellenförmige Zwischenelement schwer entflammbar und/oder selbstverlöschend ist.Battery module (300) according to one of the preceding claims, wherein the undulating intermediate element is flame-retardant and / or self-extinguishing. Batteriemodul (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wellenförmige Zwischenelement ein Epoxidharz, einen Kunststoff, Acrylat, Polyurethan und/oder Keramik umfasst.Battery module (300) according to one of the preceding claims, wherein the wave-shaped intermediate element comprises an epoxy resin, a plastic, acrylate, polyurethane and / or ceramic. Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls (300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 umfassend folgende Schritte: a.) Einsetzen einer Mehrzahl von Batteriezellen (103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n), 302(1), 302(2), 302(n)) in einen Batteriezellhalter (200), wodurch eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen den Batteriezellen (103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n), 302(1), 302(2), 302(n)) und dem Batteriezellhalter (200) entsteht; b.) Elektrisches Kontaktieren der Batteriezellen (103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n), 302(1), 302(2), 302(n)) mit elektrisch leitenden Batteriezellverbindern; c.) Einschieben mindestens eines wellenförmigen Zwischenelements in Längsrichtung der Batteriezellen (103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n), 302(1), 302(2), 302(n)), wodurch das wellenförmige Zwischenelement die Batteriezellen (103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n), 302(1), 302(2), 302(n)) teilweise umschließt und an den Batteriezellen (103(1), 103(2), 103(n), 104(1), 104(2), 104(n), 302(1), 302(2), 302(n)) anliegt; d.) Einsetzen des Batteriezellhalters (200) in ein Batteriemodulgehäuse (301); e.) Elektrisches Kontaktieren der Batteriezellverbinder mit elektrischen Anschlusspolen des Batteriemoduls (300).Method for producing a battery module (300) according to one of the Claims 1 until 8th comprising the following steps: a.) Inserting a plurality of battery cells (103 (1), 103 (2), 103 (n), 104 (1), 104 (2), 104 (n), 302 (1), 302 ( 2), 302 (n)) in a battery cell holder (200), creating a non-positive and positive connection between the battery cells (103 (1), 103 (2), 103 (n), 104 (1), 104 (2) , 104 (n), 302 (1), 302 (2), 302 (n)) and the battery cell holder (200); b.) Electrical contacting of the battery cells (103 (1), 103 (2), 103 (n), 104 (1), 104 (2), 104 (n), 302 (1), 302 (2), 302 ( n)) with electrically conductive battery cell connectors; c.) Inserting at least one wave-shaped intermediate element in the longitudinal direction of the battery cells (103 (1), 103 (2), 103 (n), 104 (1), 104 (2), 104 (n), 302 (1), 302 ( 2), 302 (n)), whereby the corrugated intermediate element separates the battery cells (103 (1), 103 (2), 103 (n), 104 (1), 104 (2), 104 (n), 302 (1) , 302 (2), 302 (n)) partially and attached to the battery cells (103 (1), 103 (2), 103 (n), 104 (1), 104 (2), 104 (n), 302 ( 1), 302 (2), 302 (n)) is applied; d.) inserting the battery cell holder (200) into a battery module housing (301); e.) Electrical contacting of the battery cell connectors with electrical connection poles of the battery module (300). Verwendung eines Batteriemoduls (300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 in elektrischen Energiespeichern für Elektrofahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, Luftfahrzeuge, Pedelecs oder E-Bikes, für portable Einrichtungen zur Telekommunikation oder Datenverarbeitung, für elektrische Handwerkzeuge oder Küchenmaschinen, sowie in stationären Speichern zur Speicherung insbesondere regenerativ gewonnener elektrischer Energie.Use of a battery module (300) according to one of the Claims 1 until 9 in electrical energy storage devices for electric vehicles, fuel cell vehicles, hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles, aircraft, pedelecs or e-bikes, for portable devices for telecommunications or data processing, for electrical hand tools or kitchen appliances, as well as in stationary storage devices for storing electrical energy obtained from renewable sources in particular.
DE102020207400.3A 2020-06-16 2020-06-16 Battery module Pending DE102020207400A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020207400.3A DE102020207400A1 (en) 2020-06-16 2020-06-16 Battery module
PCT/EP2021/065785 WO2021254905A1 (en) 2020-06-16 2021-06-11 Battery module
TW110121729A TW202203494A (en) 2020-06-16 2021-06-15 Battery module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020207400.3A DE102020207400A1 (en) 2020-06-16 2020-06-16 Battery module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020207400A1 true DE102020207400A1 (en) 2021-12-16

Family

ID=76483315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020207400.3A Pending DE102020207400A1 (en) 2020-06-16 2020-06-16 Battery module

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102020207400A1 (en)
TW (1) TW202203494A (en)
WO (1) WO2021254905A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09306447A (en) 1996-05-13 1997-11-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Battery pack
EP1274137A1 (en) 2000-04-14 2003-01-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Battery pack
DE102010002000A1 (en) 2010-02-16 2011-09-08 Sgl Carbon Se Heat sink and electrical energy storage
US20110305930A1 (en) 2010-06-09 2011-12-15 Samsung Sdi. Co., Ltd. Battery pack
US20130183566A1 (en) 2010-10-01 2013-07-18 Graftech International Holdings Inc. Thermal Management Structures for Battery Packs
US20180226622A1 (en) 2016-09-28 2018-08-09 KULR Technology Corporation Thermal Runaway Shield

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI419391B (en) * 2009-12-25 2013-12-11 Ind Tech Res Inst Protection structure for preventing thermal dissipation and thermal runaway diffusion in battery system
US20170301964A1 (en) * 2014-10-29 2017-10-19 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery pack and heat dissipating holder
GB2577258B (en) * 2018-09-18 2022-09-21 Mclaren Automotive Ltd Battery cell tray

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09306447A (en) 1996-05-13 1997-11-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Battery pack
EP1274137A1 (en) 2000-04-14 2003-01-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Battery pack
DE102010002000A1 (en) 2010-02-16 2011-09-08 Sgl Carbon Se Heat sink and electrical energy storage
US20110305930A1 (en) 2010-06-09 2011-12-15 Samsung Sdi. Co., Ltd. Battery pack
US20130183566A1 (en) 2010-10-01 2013-07-18 Graftech International Holdings Inc. Thermal Management Structures for Battery Packs
US20180226622A1 (en) 2016-09-28 2018-08-09 KULR Technology Corporation Thermal Runaway Shield

Also Published As

Publication number Publication date
TW202203494A (en) 2022-01-16
WO2021254905A1 (en) 2021-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE202015009624U1 (en) Temperature control device for a battery system
DE102014200877A1 (en) Module carrier for battery cells and method for the production of the module carrier as well as battery module, battery pack, battery and battery system
DE102010013002A1 (en) Battery with a cell stack
DE102010031462A1 (en) Battery cell module, battery and motor vehicle
DE102018114226A1 (en) Load-bearing battery module for a motor vehicle and motor vehicle
DE102013021549A1 (en) High-voltage battery
DE102010013034A1 (en) Battery for storing and supplying electrical power for driving e.g. passenger car, has tensioning arrangements bracing cell stack between two portions of battery housing, and flat individual cells braced to cell stack through arrangements
DE102012224330A9 (en) Electrical accumulator device with elastic elements
DE102014200983A1 (en) Battery system with multiple battery cells and a housing, housing system for a battery and method for mounting a battery system
DE102017206080A1 (en) Battery cell and battery module
DE102016224277A1 (en) Battery for a motor vehicle and motor vehicle
DE102018125618A1 (en) Protection unit for a battery module of a high-voltage battery, battery module and high-voltage battery
DE102020207400A1 (en) Battery module
DE102017011717A1 (en) Electric energy storage
DE102015016599A1 (en) Wärmeleitanordnung and electric battery
DE102017009385A1 (en) Energy storage for storing electrical energy for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle
DE102020115924A1 (en) Holding device for battery cells
DE102020117191A1 (en) Battery for motor vehicles and motor vehicles and manufacturing processes for this
DE102013021255A1 (en) Heatable battery cell and heatable battery
DE102018000278A1 (en) battery assembly
DE102013201129A1 (en) Battery module with a thermal element
DE102021106200A1 (en) Cooling device with a heat sink and intermediate cooling elements, electrical energy store and motor vehicle
DE102018220539A1 (en) Battery cell, battery module and its use
DE202020005980U1 (en) Battery pack and vehicle with battery pack
DE102018004254A1 (en) Electric energy storage

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0002100000

Ipc: H01M0050200000

R163 Identified publications notified