DE102021005767A1 - Battery module for a battery and battery - Google Patents

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Jan Zickwert
Juergen Reinhardt
Thomas Neff
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriemodul (10) für eine Batterie (100), insbesondere für eine Hochvolt-Batterie (100) eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (200), mit einer Vielzahl von Batteriezellen (20), wobei die einzelnen Batteriezellen (20) an einem flexiblen Gurt (30) fixiert sind, wobei der Gurt (30) wenigstens elektrische Kabel (32, 34) für eine Kontaktierung der Batteriezellen (20) aufweist, wobei die Batteriezellen (20) mit den elektrischen Kabeln (32, 34) seriell und/oder parallel elektrisch verbunden sind, wobei eine elektrische Isolierung (40) mit einem elastischen Isolationsmaterial die Batteriezellen (20) und/oder den Gurt (30) umhüllend vorgesehen ist.Die Erfindung betrifft ferner eine Batterie (100) mit wenigstens einem Batteriemodul (10).The invention relates to a battery module (10) for a battery (100), in particular for a high-voltage battery (100) of an electrically driven vehicle (200), with a plurality of battery cells (20), the individual battery cells (20) on one flexible strap (30), the strap (30) having at least electrical cables (32, 34) for contacting the battery cells (20), the battery cells (20) being connected in series with the electrical cables (32, 34) and/or or are electrically connected in parallel, with electrical insulation (40) with an elastic insulation material being provided enveloping the battery cells (20) and/or the belt (30).The invention also relates to a battery (100) with at least one battery module (10) .

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriemodul für eine Batterie, insbesondere für eine Hochvolt-Batterie eines elektrisch angetriebenen bzw. wenigstens teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, sowie eine Batterie mit wenigstens einem solchen Batteriemodul.The invention relates to a battery module for a battery, in particular for a high-voltage battery of an electrically driven or at least partially electrically driven vehicle, and a battery with at least one such battery module.

Die Reichweite elektrischer Fahrzeuge wird im Wesentlichen durch zwei Gestaltungsfelder bestimmt: die Effizienz und damit der Verbrauch in kWh/100 km einerseits sowie die nutzbare installierte Batteriekapazität des Fahrzeugs andererseits. Speziell bei relativ großen und schweren Fahrzeugen wird deshalb angestrebt, eine möglichst hohe installierte Batteriekapazität im Fahrzeug unterzubringen. Aktuell sind verschiedene potentielle Batteriebauräume z.B. im Fahrzeugunterboden, im Getriebetunnel, unter der Rücksitzbank oder im Kofferraum/Ersatzradmulde, u.a. bekannt.The range of electric vehicles is essentially determined by two design fields: the efficiency and thus the consumption in kWh/100 km on the one hand and the usable installed battery capacity of the vehicle on the other. In the case of relatively large and heavy vehicles in particular, efforts are therefore being made to accommodate as high an installed battery capacity as possible in the vehicle. Various potential battery installation spaces are currently known, e.g.

Üblicherweise werden Batteriezellen in kubischen Batteriemodulen zusammengeschaltet und durch ein Batteriemanagementsystem (BMS) überwacht. Die Module werden in einem Batteriegehäuse zu einem Batterie-Pack angeordnet und verschaltet. Aufgrund der Eigenschaften der heute üblichen Batteriezellen dürfen diese nicht mechanisch belastet oder gar verformt werden. Dadurch ergibt sich eine starre, wenig flexible Anordnung der Batteriezellen im Batteriesystem und ein schweres robustes Gehäuse. Die Batteriezellen können in der Regel nicht ausweichen und müssen deshalb vor mechanischer Belastung geschützt werden.Battery cells are usually interconnected in cubic battery modules and monitored by a battery management system (BMS). The modules are arranged and interconnected in a battery housing to form a battery pack. Due to the properties of today's standard battery cells, they must not be subjected to mechanical stress or even deformed. This results in a rigid, less flexible arrangement of the battery cells in the battery system and a heavy, robust housing. As a rule, the battery cells cannot move away and must therefore be protected against mechanical stress.

Die DE 102016117223 A1 offenbart dazu eine Fahrzeugtürschwellerverstärkung, welche ein erstes längliches Glied und ein zweites längliches Glied enthält. Sowohl das erste längliche Glied als auch das zweite längliche Glied enthalten Absätze und Wände, die in einer sich abwechselnden Anordnung entlang einer Achse angeordnet sind. Die Wände des ersten länglichen Glieds sind an den Wänden des zweiten länglichen Glieds fixiert. The DE 102016117223 A1 to this end discloses a vehicle rocker panel reinforcement including a first elongate member and a second elongate member. Both the first elongate member and the second elongate member include ledges and walls arranged in an alternating arrangement along an axis. The walls of the first elongate member are fixed to the walls of the second elongate member.

Die Absätze des ersten länglichen Glieds und die Absätze des zweiten länglichen Glieds sind entlang der Achse ausgerichtet und definieren Hohlräume dazwischen. Die Absätze und Wände der Türschwellerverstärkung widerstehen einem Stauchen als Reaktion sowohl auf vertikale als auch horizontale Komponenten einer an die Türschwellerverstärkung angelegten Aufprallkraft.The ledges of the first elongate member and the ledges of the second elongate member are aligned along the axis and define cavities therebetween. The sill reinforcement ledges and walls resist crushing in response to both vertical and horizontal components of an impact force applied to the sill reinforcement.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Batteriemodul für eine Batterie zu schaffen, welches in einem geschützten Raum des Fahrzeugs untergebracht werden kann.An object of the invention is to create a battery module for a battery, which can be accommodated in a protected space of the vehicle.

Eine weitere Aufgabe ist es, eine Batterie mit wenigstens einem solchen Batteriemodul zu schaffen, welches in einem geschützten Raum des Fahrzeugs untergebracht werden kann.A further object is to create a battery with at least one such battery module, which can be accommodated in a protected space in the vehicle.

Die vorgenannten Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.The aforementioned objects are solved with the features of the independent claims.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Favorable configurations and advantages of the invention result from the further claims, the description and the drawing.

Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Batteriemodul für eine Batterie vorgeschlagen, insbesondere für eine Hochvolt-Batterie eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, mit einer Vielzahl von Batteriezellen, wobei die einzelnen Batteriezellen an einem flexiblen Gurt fixiert sind. Der Gurt weist wenigstens elektrische Kabel für eine Kontaktierung der Batteriezellen auf. Die Batteriezellen sind mit den elektrischen Kabeln seriell und/oder parallel elektrisch verbunden. Eine elektrische Isolierung mit einem elastischen Isolationsmaterial ist die Batteriezellen und/oder den Gurt umhüllend vorgesehen.According to one aspect of the invention, a battery module for a battery is proposed, in particular for a high-voltage battery of an electrically driven vehicle, with a large number of battery cells, with the individual battery cells being fixed to a flexible belt. The belt has at least electrical cables for contacting the battery cells. The battery cells are electrically connected to the electrical cables in series and/or in parallel. Electrical insulation with an elastic insulation material is provided encasing the battery cells and/or the belt.

Die einzelnen Batteriezellen werden an einem flexiblen Gurt, ähnlich einem Patronengurt, fixiert. Über den Gurt erfolgt die elektrische Anbindung an das Hochvolt-Bordnetz, an Signalleitungen sowie optional die Kühlung der Zellen. Elektrische Kontaktierungen, Gurt, Zellen und isolierende Ummantelung bilden ein Batteriemodul.The individual battery cells are attached to a flexible belt, similar to an ammunition belt. The electrical connection to the high-voltage vehicle electrical system, to signal lines and optionally to the cooling of the cells is made via the seat belt. Electrical contacts, belt, cells and insulating casing form a battery module.

Die elektrischen Leitungen des Gurtes sind flexibel ausgeführt und erlauben es, die Batteriemodule flexibel in einem vorhandenen, auch ggf. zerklüfteten Bauraum anzuordnen.The electrical lines of the belt are designed to be flexible and allow the battery modules to be arranged flexibly in an existing space that may also be fissured.

Die Kühlung des Batteriemoduls kann auch mittels eines umströmenden Kühlmediums erfolgen. Dies ermöglicht eine höhere Funktionssicherheit, da das Kühlmedium nicht durch den beweglichen Gurt geführt werden muss und die Kontaktfläche zum Wärmeübergang bei einem umspülenden Kühlmedium größer ist.The battery module can also be cooled by means of a cooling medium flowing around it. This enables greater functional reliability, since the cooling medium does not have to be routed through the movable belt and the contact surface for heat transfer is larger when the cooling medium flows around it.

Die Batteriezellen können prismatisch oder rund ausgeführt sein. Es sind jedoch auch andere Formen von Batteriezellen möglich. Zur elektrischen Isolierung ist das Batteriemodul mit einem elastischen Isolationsmaterial umhüllt.The battery cells can be prismatic or round. However, other battery cell shapes are also possible. The battery module is encased in an elastic insulating material for electrical insulation.

Vorteilhaft ergibt sich so ein variabler Einsatz für die Batteriemodule. Bei der Auslegung des Batteriekonzeptes ist ein mögliches Ziel, die Variantenkosten zu reduzieren und mit einem oder möglichst wenigen Batteriemodulen auszukommen. Idealerweise kann mit einem Batteriemodul eine Vielzahl an geometrischen Batterievarianten (Gehäuseformen) realisiert werden, weil die Gurte flexibel auch in komplexen Geometrien verlegt werden können.This advantageously results in variable use for the battery modules. When designing the battery concept, one possible goal is to reduce variant costs and get by with one or as few battery modules as possible. Ideally, a large number of geometric battery variants (housing for men) can be realized because the belts can be laid flexibly, even in complex geometries.

Das vorgeschlagene Batteriemodul ist vorteilhaft geeignet für ein umspülendes Kühlmedium.The proposed battery module is advantageously suitable for a cooling medium that flows around it.

Bei einem technischen Defekt in einem der Batteriemodule lassen sich diese leicht austauschen, da die Standardmodule flexibel in verschiedensten Batteriebauformen verwendet werden können. Dies verringert die Lagerhaltung und die damit verbundenen Kosten.In the event of a technical defect in one of the battery modules, they can be easily replaced, since the standard modules can be used flexibly in a wide variety of battery designs. This reduces warehousing and the associated costs.

Durch die Verschachtelung der Batteriemodule ergibt sich günstig eine hohe Leistungsdichte der Batteriemodule. Für die Hochvolt-Batterie kann eine hohe Leistungsdichte erreicht werden, da auch zerklüftete Bauräume günstig gefüllt werden können. So ergibt sich ein signifikanter Packaging-Vorteil der Batterie.The nesting of the battery modules favorably results in a high power density of the battery modules. A high power density can be achieved for the high-voltage battery, since even rugged installation spaces can be filled cheaply. This results in a significant packaging advantage for the battery.

Durch eine unterschiedliche Verschaltung (Parallel- oder Serienschaltung) und die Variation der Anzahl der Batteriezellen lassen sich verschiedene Spannungslagen in einem Modul realisieren. Eine bestimmte Anzahl an Batteriemodulen kann zum Erreichen einer bestimmten Spannungslage in der Kontaktschiene gemeinsam verschaltet werden.Various voltage levels can be implemented in one module by different wiring (parallel or series connection) and varying the number of battery cells. A certain number of battery modules can be connected together in the contact rail to achieve a certain voltage level.

Bei einer weiteren z.B. stationären Verwendung der Batterien nach der Nutzung im Fahrzeug, dem sogenannten Second Life als Speicher- und Pufferbatterie, ist es möglich, die Module zu entnehmen und in neuer geometrischer Lage in einem anderen Gehäuse weiterzuverwenden.If, for example, the batteries are used stationary after they have been used in the vehicle, the so-called second life as a storage and buffer battery, it is possible to remove the modules and continue to use them in a new geometric position in a different housing.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Batteriemoduls kann der Gurt wenigstens eine Kühlmittelleitung zur Kühlung der Batteriezellen aufweisen. Insbesondere kann dabei die wenigstens eine Kühlmittelleitung in dem Gurt integriert sein. Damit kann möglichst hohe Flexibilität bei der Unterbringung der Batteriemodule in einem Fahrzeugbauraum erreicht werden.According to an advantageous embodiment of the battery module, the belt can have at least one coolant line for cooling the battery cells. In particular, the at least one coolant line can be integrated in the belt. In this way, the greatest possible flexibility can be achieved when accommodating the battery modules in a vehicle installation space.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Batteriemoduls kann eine Kühlung der Batteriezellen mittels Umströmung der Batteriezellen mit einem Kühlmittel erfolgen. Insbesondere kann die Kühlung der Batteriezellen mittels Umströmung der Zellgehäuse der Batteriezellen mit dem Kühlmittel erfolgen. Dies ermöglicht eine höhere Funktionssicherheit, da das Kühlmedium nicht durch den beweglichen Gurt geführt werden muss und die Kontaktfläche zum Wärmeübergang bei einem umspülenden Kühlmedium größer ist.According to an advantageous embodiment of the battery module, the battery cells can be cooled by means of a coolant flowing around the battery cells. In particular, the battery cells can be cooled by the coolant flowing around the cell housing of the battery cells. This enables greater functional reliability, since the cooling medium does not have to be routed through the movable belt and the contact surface for heat transfer is larger when the cooling medium flows around it.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Batteriemoduls kann der Gurt elektrische Signalleitungen, insbesondere zur Zellspannungsüberwachung, und/oder zum Zellspannungsausgleich und/oder zur Temperaturüberwachung aufweisen. So lassen sich die Batteriemodule möglichst günstig in unterschiedlichen Bauräumen unterbringen und sicher betreiben.According to an advantageous embodiment of the battery module, the belt can have electrical signal lines, in particular for cell voltage monitoring and/or for cell voltage equalization and/or for temperature monitoring. In this way, the battery modules can be accommodated as cheaply as possible in different installation spaces and operated safely.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Batteriemoduls können die elektrischen Kabel des Gurts für eine Kontaktierung über Kontaktstellen für Stecker und/oder zur Verschraubung an einer oder mehreren Stromsammelschienen ausgebildet sein. So können die Batteriemodule auf möglichst flexible Weise miteinander verschaltet werden. Diese Art der Ausführung ist besonders geeignet für die Direktkühlung der Batteriezellen, da das Kühlmedium nicht über Schnellkupplungen geführt werden muss.According to an advantageous embodiment of the battery module, the electrical cables of the belt can be designed for contacting via contact points for plugs and/or for screwing to one or more busbars. In this way, the battery modules can be connected to one another in the most flexible manner possible. This type of design is particularly suitable for direct cooling of the battery cells, since the cooling medium does not have to be routed through quick-release couplings.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Batteriemoduls kann der Gurt elastische Abstandselemente für eine klemmende Befestigung in dem Fahrzeug und/oder in einem Batteriegehäuse aufweisen.According to an advantageous embodiment of the battery module, the belt can have elastic spacer elements for clamping attachment in the vehicle and/or in a battery housing.

Die elastischen Materialien zur Klemmung können auch an der Oberseite und/oder Unterseite des Gurtes angebracht sein. Die Klemmung vermeidet eine Relativbewegung der Batteriemodule, um Beschädigungen durch Vibrationen durch den Fahrbetrieb des Fahrzeuges zu vermeiden. Insbesondere wird der Kontakt und damit mögliche Scheuerstellen zwischen den Modulen vermieden. Für den Crashfall kann die Klemmung so ausgelegt werden, dass beim Erreichen eines bestimmten Kraftniveaus die Batteriemodule beweglich werden und die vorhandenen Elastizitäten zwischen den Batteriezellen und Batteriemodulen so genutzt werden, dass eine Verdichtung der Batteriemodule in Kraftrichtung möglich wird und eine Beschädigung der Zellen vermieden wird.The elastic materials for clamping can also be attached to the top and/or bottom of the belt. The clamping prevents relative movement of the battery modules in order to avoid damage caused by vibrations caused by vehicle operation. In particular, contact and thus possible chafing between the modules is avoided. In the event of a crash, the clamp can be designed in such a way that when a certain force level is reached, the battery modules become mobile and the existing elasticity between the battery cells and battery modules is used in such a way that the battery modules can be compressed in the direction of the force and damage to the cells is avoided.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Batteriemoduls können die Batteriezellen beidseitig an dem Gurt angeordnet sein. Alternativ können die Batteriezellen gegeneinander versetzt an dem Gurt angeordnet sein. Außerdem können die Batteriezellen in wenigstens zwei Reihen an dem Gurt angeordnet sein.According to an advantageous embodiment of the battery module, the battery cells can be arranged on both sides of the belt. Alternatively, the battery cells can be offset from one another on the belt. In addition, the battery cells can be arranged in at least two rows on the belt.

An dem Gurt können die Zellen in einer oder mehreren Reihen angeordnet werden. Um die Packungsdichte zu erhöhen, ist es möglich, die Module mit Zwischenräumen zu versehen, damit die Module ineinander geschachtelt werden können. Hierbei kann es günstig sein, zwei oder mehrere Modulvarianten zu erstellen, die ineinander geschachtelt werden können.On the belt, the cells can be arranged in one or more rows. In order to increase the packing density, it is possible to provide the modules with gaps so that the modules can be nested. It can be beneficial here to create two or more module variants that can be nested in one another.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Batterie mit wenigstens einem Batteriemodul vorgeschlagen, insbesondere eine Hochvolt-Batterie eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, wobei das wenigstens eine Batteriemodul in einem Batteriegehäuse angeordnet ist. Insbesondere kann dabei das wenigstens eine Batteriemodul mittels wenigstens eines elastischen Abstandselements, insbesondere an einer Oberseite und/oder an einer Unterseite des Batteriemoduls, in dem Batteriegehäuse fixiert sein.According to a further aspect of the invention, a battery with at least one battery mo dul proposed, in particular a high-voltage battery of an electrically powered vehicle, wherein the at least one battery module is arranged in a battery housing. In particular, the at least one battery module can be fixed in the battery housing by means of at least one elastic spacer element, in particular on a top side and/or on a bottom side of the battery module.

Nach der Montage (Anordnung und Kontaktierung) der Batteriemodule in einem Batteriegehäuse wird dieses mit einem Deckel verschlossen und die Batterie wird damit eigensicher im Handling. Die Bauform des umgebenden Batteriegehäuses kann so ausgestaltet werden, dass die Batteriemodule in ihrer Lage geklemmt werden und damit dauerhaft fixiert sind. Hierzu können elastische Werkstoffe an dem Batteriemodul an der Oberseite und/oder Unterseite angeordnet sein. Möglich ist auch ein Verkleben der Module, welches aber im Reparaturfall oder bei der Vorbereitung zur Wieder- bzw. Weiterverwendung der Batteriemodule zu höherem Aufwand führt.After the assembly (arrangement and contacting) of the battery modules in a battery housing, this is closed with a cover and the battery is thus intrinsically safe to handle. The structural shape of the surrounding battery housing can be designed in such a way that the battery modules are clamped in their position and are thus permanently fixed. For this purpose, elastic materials can be arranged on the top and/or bottom of the battery module. It is also possible to glue the modules together, but this leads to greater effort in the event of repairs or when preparing for reuse or further use of the battery modules.

Die elastischen Materialien zur Klemmung können auch an der Oberseite und/oder Unterseite des Gurtes angebracht sein. Die Klemmung vermeidet eine Relativbewegung der Batteriemodule, um Beschädigungen durch Vibrationen durch den Fahrbetrieb des Fahrzeuges zu vermeiden. Insbesondere wird der Kontakt und damit mögliche Scheuerstellen zwischen den Modulen vermieden. Für den Crashfall kann die Klemmung so ausgelegt werden, dass bei Erreichen eines bestimmten Kraftniveaus die Batteriemodule beweglich werden und die vorhandenen Elastizitäten zwischen den Batteriezellen und Batteriemodulen so genutzt werden, dass eine Verdichtung der Batteriemodule in Kraftrichtung möglich wird und eine Beschädigung der Zellen vermieden wird.The elastic materials for clamping can also be attached to the top and/or bottom of the belt. The clamping prevents relative movement of the battery modules in order to avoid damage caused by vibrations caused by vehicle operation. In particular, contact and thus possible chafing between the modules is avoided. In the event of a crash, the clamp can be designed in such a way that when a certain force level is reached, the battery modules become mobile and the existing elasticity between the battery cells and battery modules is used in such a way that the battery modules can be compressed in the direction of the force and damage to the cells is avoided.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages result from the following description of the drawing. In the drawings an embodiment of the invention is shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into further meaningful combinations.

Dabei zeigen:

  • 1 ein Batteriemodul mit an einem flexiblen Gurt angeordneten Batteriezellen mit Anschlussstecker und einem Kühlmittelanschluss nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 ein Batteriemodul mit Kontaktstellen für Verschraubungen zum Anschluss an Stromsammelschienen nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3 mehrere parallel verschaltete Batteriemodule mit einer Kühlung durch Umströmung der Batteriemodule nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung;
  • 4 eine Prinzipdarstellung in Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einer Batterie mit parallel verschalteten Batteriemodulen nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 5 eine Prinzipdarstellung in Draufsicht auf ein Batteriemodul mit einer mittigen einreihigen Kabelführung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 6 eine Prinzipdarstellung in Draufsicht auf ein Batteriemodul mit einer zweireihigen Kabelführung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 7 eine Prinzipdarstellung in Draufsicht auf zwei Batteriemodule mit einer zweireihigen Kabelführung mit Versatz der Batteriezellen gegeneinander nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 8 eine Prinzipdarstellung in Draufsicht auf zwei Batteriemodule mit einer einreihigen Kabelführung mit Versatz der Batteriezellen gegeneinander nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 9 eine Prinzipdarstellung in Draufsicht auf zwei Batteriemodule mit einer einreihigen Kabelführung in gerader Anordnung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 10 eine Prinzipdarstellung in Draufsicht auf zwei Batteriemodule mit einer einreihigen Kabelführung in gekrümmter Anordnung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 11 eine Prinzipdarstellung in Draufsicht auf zwei Batteriemodule mit einer einreihigen Kabelführung in stark gekrümmter Anordnung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 12 eine Prinzipdarstellung in Draufsicht auf ein Batteriemodul mit einer einreihigen Kabelführung in eingerollter Anordnung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 13 eine schematische Darstellung einer Batterie in einem Fahrzeugboden mit Mitteltunnel mit verschieden ausgerichteten Batteriemodulen nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 14 einen Längsschnitt durch ein Batteriemodul nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches mit elastischen Klemmelementen gegen ein Batteriegehäuse verspannt ist; und
  • 15 einen Querschnitt durch einen Teil eines Batteriemoduls mit einer in einen flexiblen Gurt des Batteriemoduls integrierten Kühlmittelleitung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
show:
  • 1 a battery module with battery cells arranged on a flexible belt with a connector plug and a coolant connection according to an exemplary embodiment of the invention;
  • 2 a battery module with contact points for screw connections for connection to busbars according to a further exemplary embodiment of the invention;
  • 3 a plurality of battery modules connected in parallel with cooling by a flow around the battery modules according to a further exemplary embodiment of the invention in a schematic representation;
  • 4 a schematic diagram in plan view of a vehicle with a battery with battery modules connected in parallel according to a further exemplary embodiment of the invention;
  • 5 a schematic representation in top view of a battery module with a central single-row cable routing according to a further embodiment of the invention;
  • 6 a schematic diagram in plan view of a battery module with a two-row cable routing according to a further embodiment of the invention;
  • 7 a schematic representation in plan view of two battery modules with a two-row cable routing with offset of the battery cells against each other according to a further embodiment of the invention;
  • 8th a schematic diagram in plan view of two battery modules with a single-row cable routing with offset of the battery cells against each other according to a further embodiment of the invention;
  • 9 a schematic diagram in plan view of two battery modules with a single-row cable routing in a straight arrangement according to a further embodiment of the invention;
  • 10 a schematic representation in plan view of two battery modules with a single-row cable routing in a curved arrangement according to a further embodiment of the invention;
  • 11 a schematic representation in top view of two battery modules with a single-row cable routing in a strongly curved arrangement according to a further embodiment of the invention;
  • 12 a schematic representation in plan view of a battery module with a single-row cable routing in a rolled arrangement according to a further embodiment of the invention;
  • 13 a schematic representation of a battery in a vehicle floor with a central tunnel with differently aligned battery modules according to a further exemplary embodiment of the invention;
  • 14 a longitudinal section through a battery module according to a further embodiment of the invention, which is clamped with elastic clamping elements against a battery housing; and
  • 15 a cross section through part of a battery module with a coolant line integrated into a flexible belt of the battery module according to a further exemplary embodiment of the invention.

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.In the figures, the same or similar components are denoted by the same reference symbols. The figures only show examples and are not to be understood as limiting.

1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Batteriemodul 10 mit an einem flexiblen Gurt 30 angeordneten Batteriezellen 20 mit Anschlussstecker 42 und einem Kühlmittelanschluss 54 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 shows a perspective view of a battery module 10 with battery cells 20 arranged on a flexible belt 30 with a connector plug 42 and a coolant connection 54 according to an exemplary embodiment of the invention.

Das Batteriemodul 10 für eine Batterie 100, insbesondere für eine Hochvolt-Batterie 100 eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 200, umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen 20.
Die einzelnen Batteriezellen 20 sind an einem flexiblen Gurt 30 fixiert. Der Gurt 30 weist elektrische Kabel 32, 34 für eine Kontaktierung der Batteriezellen 20 auf. Die Batteriezellen 20 können mit den elektrischen Kabeln 32, 34 seriell und/oder parallel elektrisch verbunden sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Batteriezellen 20 beispielsweise über Kontaktfahnen 24 parallel mit den Kabeln verbunden.
The battery module 10 for a battery 100, in particular for a high-voltage battery 100 of an electrically driven vehicle 200, comprises a multiplicity of battery cells 20.
The individual battery cells 20 are fixed to a flexible strap 30 . The belt 30 has electrical cables 32, 34 for contacting the battery cells 20. The battery cells 20 can be electrically connected to the electrical cables 32, 34 in series and/or in parallel. In the present exemplary embodiment, the battery cells 20 are connected in parallel to the cables, for example via contact lugs 24 .

Die einzelnen Batteriezellen 20 werden an dem flexiblen Gurt 30, ähnlich einem Patronengurt, fixiert. Über den Gurt 30 erfolgt die elektrische Anbindung an das Hochvolt-Bordnetz, an Signalleitungen sowie optional die Kühlung der Zellen 20. Elektrische Kontaktierungen 36, 38, Gurt 30, Batteriezellen 20 und isolierende Ummantelung 40 bilden das Batteriemodul 10.The individual battery cells 20 are fixed to the flexible belt 30, similar to an ammunition belt. The electrical connection to the high-voltage vehicle electrical system, to signal lines and optionally to the cooling of the cells 20 is made via the belt 30. Electrical contacts 36, 38, belt 30, battery cells 20 and insulating casing 40 form the battery module 10.

Die elektrischen Leitungen 32, 34 des Gurtes 30 sind flexibel ausgeführt und erlauben es, die Batteriemodule 10 flexibel in einem vorhandenen, auch ggf. zerklüfteten Fahrzeugbauraum anzuordnen.The electrical lines 32, 34 of the belt 30 are designed to be flexible and allow the battery modules 10 to be arranged flexibly in an existing vehicle installation space that may also be rugged.

Die Batteriezellen 20 der in den Ausführungsbeispielen in den 1 bis 15 dargestellten Batteriemodule 10 sind in runder Bauform ausgeführt. Es sind jedoch auch andere Formen von Batteriezellen wie beispielsweise prismatischen Ausführungsformen möglich.The battery cells 20 in the exemplary embodiments in FIGS 1 until 15 Battery modules 10 shown are designed in a round shape. However, other battery cell shapes such as prismatic embodiments are also possible.

Der Übersichtlichkeit halber ist, wie auch in den folgenden Ausführungsbeispielen, nur eine Batteriezelle 20 mit Bezugszeichen versehen.For the sake of clarity, as in the following exemplary embodiments, only one battery cell 20 is provided with reference symbols.

Zur elektrischen Isolierung sind die Batteriezellen 20 und/oder der Gurt 30 mit einem elastischen Isolationsmaterial 40 umhüllt.The battery cells 20 and/or the belt 30 are encased in an elastic insulating material 40 for electrical insulation.

Der Gurt 30 weist wenigstens eine Kühlmittelleitung 50 zur Kühlung der Batteriezellen 20 auf. Die wenigstens eine Kühlmittelleitung 50 ist in dem Gurt 30 integriert und deswegen nicht sichtbar. Die Kühlmittelleitung 50 kann über den Kühlmittelanschluss 54 an eine zentrale Kühlmittelversorgung angeschlossen werden.The belt 30 has at least one coolant line 50 for cooling the battery cells 20 . The at least one coolant line 50 is integrated in the belt 30 and is therefore not visible. The coolant line 50 can be connected to a central coolant supply via the coolant connection 54 .

Die Kühlung des Batteriemoduls 10 kann auch mittels eines umströmenden Kühlmediums 52 erfolgen. Dies ermöglicht eine höhere Funktionssicherheit, da das Kühlmedium 52 nicht durch den beweglichen Gurt 30 geführt werden muss und die Kontaktfläche zum Wärmeübergang bei einem umspülenden Kühlmedium 52 größer ist.The battery module 10 can also be cooled by means of a cooling medium 52 flowing around it. This enables greater functional reliability, since the cooling medium 52 does not have to be guided through the movable belt 30 and the contact surface for heat transfer is larger when the cooling medium 52 flows around it.

Die elektrischen Kabel 32, 34, die ebenfalls im Gurt 30 integriert sind, weisen einen Anschlussstecker 42 zur Verbindung mit einem Hochvolt-Bordnetz bzw. an ein Niederspannungsnetz, insbesondere für Signalleitungen auf. Der Gurt 30 weist dazu elektrische Signalleitungen, insbesondere zur Zellspannungsüberwachung, und/oder zum Zellspannungsausgleich und/oder zur Temperaturüberwachung auf.The electrical cables 32, 34, which are also integrated in the belt 30, have a connector plug 42 for connection to a high-voltage vehicle electrical system or to a low-voltage network, in particular for signal lines. For this purpose, the belt 30 has electrical signal lines, in particular for cell voltage monitoring and/or for cell voltage equalization and/or for temperature monitoring.

Der Gurt 30 kann elastische Abstandselemente 70 für eine klemmende Befestigung in einem Fahrzeug und/oder in einem Batteriegehäuse 110 aufweisen, wie bei dem Ausführungsbeispiel in 14 dargestellt ist.The belt 30 can have elastic spacer elements 70 for clamping attachment in a vehicle and/or in a battery housing 110, as in the exemplary embodiment in FIG 14 is shown.

Alternativ zu der in 1 dargestellten Ausführungsform können die Batteriezellen 20 beidseitig an dem Gurt 30 angeordnet sein. Weiter können die Batteriezellen 20 gegeneinander versetzt an dem Gurt 30 angeordnet sein. Weiter können die Batteriezellen 20 in wenigstens zwei Reihen an dem Gurt 30 angeordnet sein.As an alternative to the in 1 embodiment shown, the battery cells 20 can be arranged on both sides of the belt 30 . Furthermore, the battery cells 20 can be offset from one another on the belt 30 . Furthermore, the battery cells 20 can be arranged in at least two rows on the belt 30 .

2 zeigt ein Batteriemodul 10 mit Kontaktstellen 36, 38 für Verschraubungen 64, 66 zum Anschluss an Stromsammelschienen 60, 62 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Umhüllendes elektrisches Isolationsmaterial ist in 2, ebenso wie Signalleitungen, weggelassen, um die elektrischen Kabel 32, 34, welche elastisch ausgebildet sind, zu zeigen. 2 shows a battery module 10 with contact points 36, 38 for screw connections 64, 66 for connection to busbars 60, 62 according to a further exemplary embodiment of the invention. Enveloping electrical insulation material is in 2 , as well as signal lines, are omitted to show the electric cables 32, 34 which are elastic.

Die Zellen 20 sind über Kontaktfahnen 24 mit den Kabeln 32, 34 parallel verbunden. Das Kabel 32 kann beispielsweise die positiven Pole der Zellen 20 kontaktieren, das Kabel 34 die negativen Pole. Die Kabel 32, 34 sind über die Stromsammelschienen 60, 62 gelegt und können mit diesen an Kontaktstellen 36, 38 über Bohrungen mit Verschraubungen 64, 66 verbunden werden.The cells 20 are connected in parallel via contact lugs 24 to the cables 32, 34. For example, the cable 32 can contact the positive poles of the cells 20, and the cable 34 can contact the negative poles. The cables 32, 34 are laid over the busbars 60, 62 and can be connected to these contact points len 36, 38 are connected via bores with screw connections 64, 66.

In 3 sind mehrere parallel verschaltete Batteriemodule 10 mit einer Kühlung durch Umströmung der Batteriemodule 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in Draufsicht dargestellt.In 3 several battery modules 10 connected in parallel are shown schematically in plan view with cooling by a flow around the battery modules 10 according to a further exemplary embodiment of the invention.

Die Batteriemodule 10 sind ebenso wie bei den vorigen Ausführungsbeispielen mit elastischen Kabel 32, 34 und einem flexiblen Gurt miteinander verbunden und können deswegen gekrümmt eingebaut werden.As in the previous exemplary embodiments, the battery modules 10 are connected to one another with elastic cables 32, 34 and a flexible belt and can therefore be installed in a curved manner.

Die elektrischen Kabel 32, 34 des Gurts 30 können für eine Kontaktierung über Kontaktstellen 36, 38 für Stecker und/oder zur Verschraubung an einer oder mehreren Stromsammelschienen 60, 62 ausgebildet sein.The electrical cables 32, 34 of the belt 30 can be designed for contacting via contact points 36, 38 for plugs and/or for screwing to one or more busbars 60, 62.

Eine Kühlung der Batteriezellen 20 kann beispielsweise mittels Umströmung der Batteriezellen 20 mit einem Kühlmittel 52 erfolgen. Das strömende Kühlmittel 52 ist rein schematisch als fließender Strom dargestellt. Insbesondere kann die Kühlung der Batteriezellen 20 mittels Umströmung der Zellgehäuse 22 der Batteriezellen 20 mit dem Kühlmittel 52 erfolgen. Dazu kann der Gurt 30 entsprechende Öffnungen aufweisen, sodass das Kühlmittel 52 direkt mit dem Zellgehäuse 22 in Kontakt kommen kann.The battery cells 20 can be cooled, for example, by means of a coolant 52 flowing around the battery cells 20 . The flowing coolant 52 is shown purely schematically as a flowing stream. In particular, the battery cells 20 can be cooled by means of the coolant 52 flowing around the cell housing 22 of the battery cells 20 . For this purpose, the belt 30 can have corresponding openings so that the coolant 52 can come into direct contact with the cell housing 22 .

Die Batteriemodule 40 weisen eine umhüllende elektrische Isolierung 40 mit einem elastischen Isolationsmaterial auf. Auch durch diese Isolierung 40 kann das Kühlmittel 52 geeignet durchgeleitet werden.The battery modules 40 have an enveloping electrical insulation 40 with an elastic insulation material. The coolant 52 can also be passed through this insulation 40 in a suitable manner.

4 zeigt eine Prinzipdarstellung in Draufsicht auf ein Fahrzeug 200 mit einer Batterie 100 mit parallel verschalteten Batteriemodulen 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. 4 FIG. 12 shows a schematic plan view of a vehicle 200 with a battery 100 with battery modules 10 connected in parallel according to a further exemplary embodiment of the invention.

Die Batteriemodule 10, welche beispielsweise wie in 3 dargestellt, ausgebildet sein können, sind zu beiden Seiten der Fahrzeuglängsachse X in dem Batteriegehäuse 110 angeordnet. Stromsammelschienen 60, 62 leiten die elektrische Energie über Leistungselektronik mit Batteriemanagementsystem, welche in einer Antriebseinheit 212 angeordnet sein können, zum elektrischen Antriebsmotor 210.The battery modules 10, which, for example, as in 3 shown, can be formed are arranged on both sides of the vehicle longitudinal axis X in the battery housing 110. Busbars 60, 62 conduct the electrical energy via power electronics with a battery management system, which can be arranged in a drive unit 212, to the electric drive motor 210.

In den 5 bis 8 sind verschiedene Ausführungsbeispiele einer Prinzipdarstellung eines Batteriemoduls 10 jeweils in Draufsicht dargestellt. Die Batteriezellen 20 sind jeweils in einem flexiblen Gurt 30 angeordnet, der nicht weiter detailliert ist.In the 5 until 8th various exemplary embodiments of a basic representation of a battery module 10 are each shown in plan view. The battery cells 20 are each arranged in a flexible belt 30, which is not further detailed.

5 zeigt ein Batteriemodul 10 mit einer mittigen einreihigen Kabelführung. Dabei sind die Batteriezellen mit den elektrischen Kabeln 32, 34 (nur Kabel 32 ist sichtbar) kontaktiert, wobei die Kabel jeweils direkt mit den Zellpolen 28 verbunden sind. 5 shows a battery module 10 with a central single-row cable routing. In this case, the battery cells are contacted with the electrical cables 32, 34 (only cable 32 is visible), the cables being connected directly to the cell poles 28 in each case.

6 zeigt ein Batteriemodul 10 mit einer zweireihigen Kabelführung. Dabei sind die Batteriezellen 20 versetzt zu beiden Seiten der elektrischen Kabel 32, 34 angeordnet und über Kontaktfahnen 24 mit den Kabeln 32, 34 verbunden. 6 shows a battery module 10 with a two-row cable routing. The battery cells 20 are arranged offset on both sides of the electrical cables 32 , 34 and are connected to the cables 32 , 34 via contact lugs 24 .

7 zeigt zwei Batteriemodule 20 mit einer zweireihigen Kabelführung mit Versatz der einzelnen Batteriezellen 20 gegeneinander. Dadurch können die beiden Batteriemodule 10 eng gepackt werden, da die Batteriezellen 20 des einen Batteriemoduls 10 in einer Lücke des anderen Batteriemoduls 10 angeordnet sind. 7 shows two battery modules 20 with a two-row cable routing with offset of the individual battery cells 20 against each other. As a result, the two battery modules 10 can be packed tightly, since the battery cells 20 of one battery module 10 are arranged in a gap in the other battery module 10 .

8 zeigt zwei Batteriemodule 10 jeweils mit einer einreihigen Kabelführung mit Versatz der Batteriezellen gegeneinander. Auch bei einer solchen geometrischen Anordnung der Batteriezellen 20 können die Batteriemodule 10 eng gepackt werden, da die Batteriezellen 20 der beiden Batteriemodule 10 jeweils auf Lücke zueinander angeordnet sind. 8th shows two battery modules 10, each with a single-row cable routing with an offset of the battery cells relative to one another. Even with such a geometric arrangement of the battery cells 20, the battery modules 10 can be packed tightly, since the battery cells 20 of the two battery modules 10 are each arranged with a gap in relation to one another.

Die elektrischen Kabel 32, 34 der in den 5 bis 8 dargestellten Batteriemodule 10 weisen jeweils Kontaktstellen 36, 38 (Kontaktstelle 38 ist nicht sichtbar) auf, mit denen die Kabel 32, 34 mit (nicht dargestellten) Stromsammelschienen 60, 62 verbunden werden können.The electrical cables 32, 34 in the 5 until 8th The battery modules 10 shown each have contact points 36, 38 (contact point 38 is not visible) with which the cables 32, 34 can be connected to busbars 60, 62 (not shown).

In den 9 bis 12 sind weitere Ausführungsbeispiele einer Prinzipdarstellung eines Batteriemoduls 10 jeweils in Draufsicht dargestellt, in der eine mögliche Breitenskalierung beim Einbau in ein Batteriegehäuse 110 erkennbar ist. Von dem Batteriegehäuse 110 ist jeweils nur ein Ausschnitt einer Gehäusewand 114 dargestellt. Verschiedene Gehäusebreiten von Batteriegehäusen 110 können jeweils über Fahrzeugdimensionen und Crashanforderungen definiert werden.In the 9 until 12 further exemplary embodiments of a basic representation of a battery module 10 are each shown in plan view, in which a possible width scaling when installed in a battery housing 110 can be seen. Only a section of a housing wall 114 of the battery housing 110 is shown in each case. Different housing widths of battery housings 110 can each be defined via vehicle dimensions and crash requirements.

9 zeigt zwei Batteriemodule 10 mit einer einreihigen Kabelführung in gerader Anordnung. Die elektrischen Kabel 32, 34 sind jeweils über Kontaktstellen 36 mit Stromsammelschienen 60, 62 verbunden. 9 shows two battery modules 10 with a single-row cable routing in a straight arrangement. The electrical cables 32, 34 are each connected to busbars 60, 62 via contact points 36.

10 zeigt zwei Batteriemodule 10 mit einer einreihigen Kabelführung in gekrümmter Anordnung. Dadurch können die Batteriemodule 10 in einem schmäleren Batteriegehäuse 110 angeordnet werden. 10 shows two battery modules 10 with a single-row cable routing in a curved arrangement. As a result, the battery modules 10 can be arranged in a narrower battery housing 110 .

11 zeigt zwei Batteriemodule 10 mit einer einreihigen Kabelführung in stark gekrümmter Anordnung. Dadurch können die Batteriemodule 10 in einem noch schmäleren Batteriegehäuse 110 angeordnet werden. 11 shows two battery modules 10 with a single-row cable routing in a strongly curved arrangement. As a result, the battery modules 10 can be arranged in an even narrower battery housing 110 .

12 zeigt ein Batteriemodul 10 mit einer einreihigen Kabelführung in eingerollter Anordnung. Auf diese Weise kann das Batteriemodul 10 in einem sehr schmalen Batteriegehäuse 110 untergebracht werden. 12 shows a battery module 10 with a single-row cable routing in a rolled arrangement. In this way, the battery module 10 can be accommodated in a very narrow battery housing 110 .

In 13 ist eine schematische Darstellung einer Batterie 100 in einem Fahrzeugboden mit Mitteltunnel mit verschieden ausgerichteten Batteriemodulen 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.In 13 1 is a schematic representation of a battery 100 in a vehicle floor with a center tunnel with differently aligned battery modules 10 according to a further exemplary embodiment of the invention.

Die Batteriemodule 10 können in beliebiger Lage im Fahrzeug 200 angeordnet werden. Im Batterie-Hauptbauraum Fahrzeugboden können beispielsweise die Batteriezellen 20 überwiegend mit Ausrichtung parallel zu der Hochachse Z des Fahrzeugs positioniert werden. Im Bauraum Mitteltunnel können die Batteriezellen 20 beispielsweise parallel zu der Fahrzeuglängsrichtung X ausgerichtet sein. Die jeweiligen Stromschienen können dementsprechend geformt sein, um die Batteriemodule 10 anzuschließen.The battery modules 10 can be arranged in any position in the vehicle 200 . In the main battery installation space in the vehicle floor, the battery cells 20 can, for example, be positioned predominantly with an orientation parallel to the vertical axis Z of the vehicle. In the center tunnel installation space, the battery cells 20 can be aligned parallel to the longitudinal direction X of the vehicle, for example. The respective bus bars can be shaped accordingly in order to connect the battery modules 10 .

14 zeigt einen Längsschnitt durch ein Batteriemodul 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches mit elastischen Klemmelementen 70 gegen ein Batteriegehäuse 110 verspannt ist. 14 shows a longitudinal section through a battery module 10 according to a further exemplary embodiment of the invention, which is braced against a battery housing 110 with elastic clamping elements 70 .

Das wenigstens eine Batteriemodul 10 ist in einem Batteriegehäuse 110 angeordnet und mittels wenigstens eines elastischen Abstandselements 70, 72 insbesondere an einer Oberseite 12 und/oder an einer Unterseite 14 des Batteriemoduls 10 in dem Batteriegehäuse 110 fixiert. Dabei ist das Batteriemodul 10 mit den elastischen Klemmelementen 70 gegen den Boden des Batteriegehäuses 110 sowie mit den elastischen Klemmelementen 72 gegen den Gehäusedeckel 112 verspannt.The at least one battery module 10 is arranged in a battery housing 110 and fixed in the battery housing 110 by means of at least one elastic spacer element 70, 72, in particular on an upper side 12 and/or on an underside 14 of the battery module 10. The battery module 10 is clamped with the elastic clamping elements 70 against the bottom of the battery housing 110 and with the elastic clamping elements 72 against the housing cover 112 .

Das Batteriemodul 10 weist einen flexiblen Gurt 30 mit Isolierung 40 auf, in dem die Batteriezellen 20, die elektrischen Kabel 32, 34 sowie ein Kanal einer Kühlmittelleitung 50 angeordnet ist. Die Batteriezellen 20 sind über Kontaktfahnen 24, 26 mit den Kabeln 32, 34 elektrisch verbunden.The battery module 10 has a flexible belt 30 with insulation 40 in which the battery cells 20, the electrical cables 32, 34 and a channel of a coolant line 50 are arranged. The battery cells 20 are electrically connected to the cables 32 , 34 via contact lugs 24 , 26 .

15 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil eines Batteriemoduls 10 mit einer in einen flexiblen Gurt 30 des Batteriemoduls 10 integrierten Kühlmittelleitung 50 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. 15 shows a cross section through part of a battery module 10 with a coolant line 50 integrated into a flexible belt 30 of the battery module 10 according to a further exemplary embodiment of the invention.

Der Gurt 30, welcher aus einem flexiblen, elektrisch isolierenden Material ausgebildet ist, umfasst die Batteriezelle 20. In dem Gurt 30 ist das elektrische Kabel 32 sowie eine Kühlmittelleitung 50 integriert. Dabei umströmt das in der Kühlmittelleitung 50 fließende Kühlmittel 52 die Batteriezelle 20 an einer Außenseite des Zellgehäuses 22 auf einem großen Teil des Umfangs des Zellgehäuses 22, wodurch eine effektive Kühlung der Batteriezelle 20 möglich ist. Die Batteriezelle 20 ist über eine Kontaktfahne 24 mit dem elektrischen Kabel 32 elektrisch verbunden.The belt 30, which is made of a flexible, electrically insulating material, includes the battery cell 20. The electrical cable 32 and a coolant line 50 are integrated in the belt 30. The coolant 52 flowing in the coolant line 50 flows around the battery cell 20 on an outside of the cell housing 22 over a large part of the circumference of the cell housing 22, as a result of which effective cooling of the battery cell 20 is possible. The battery cell 20 is electrically connected to the electrical cable 32 via a contact lug 24 .

BezugszeichenlisteReference List

1010
Batteriemodulbattery module
1212
Oberseitetop
1414
Unterseitebottom
2020
Batteriezellebattery cell
2222
Zellgehäusecell case
2424
Kontaktfahnecontact flag
2626
Kontaktfahnecontact flag
2828
Zellpolcell pole
3030
Gurtbelt
3232
KabelCable
3434
KabelCable
3636
Kontaktstellecontact point
3838
Kontaktstellecontact point
4040
Isolierunginsulation
4242
Anschlusssteckerconnector plug
5050
Kühlmittelleitungcoolant line
5252
Kühlmittelcoolant
5454
Kühlmittelanschlusscoolant connection
6060
Stromsammelschienebusbar
6262
Stromsammelschienebusbar
6464
Verschraubungscrew connection
6666
Verschraubungscrew connection
7070
Abstandselementspacer element
7272
Abstandselementspacer element
100100
Batteriebattery
110110
Batteriegehäusebattery case
112112
Gehäusedeckelhousing cover
114114
Gehäusewandhousing wall
200200
Fahrzeugvehicle
210210
Antriebdrive
212212
Leistungselektronikpower electronics
XX
Fahrzeuglängsachsevehicle longitudinal axis
ZZ
Fahrzeughochachsevehicle vertical axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102016117223 A1 [0004]DE 102016117223 A1 [0004]

Claims (10)

Batteriemodul (10) für eine Batterie (100), insbesondere für eine Hochvolt-Batterie (100) eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (200), mit einer Vielzahl von Batteriezellen (20), wobei die einzelnen Batteriezellen (20) an einem flexiblen Gurt (30) fixiert sind, wobei der Gurt (30) wenigstens elektrische Kabel (32, 34) für eine Kontaktierung der Batteriezellen (20) aufweist, wobei die Batteriezellen (20) mit den elektrischen Kabeln (32, 34) seriell und/oder parallel elektrisch verbunden sind, wobei eine elektrische Isolierung (40) mit einem elastischen Isolationsmaterial die Batteriezellen (20) und/oder den Gurt (30) umhüllend vorgesehen ist.Battery module (10) for a battery (100), in particular for a high-voltage battery (100) of an electrically driven vehicle (200), with a large number of battery cells (20), wherein the individual battery cells (20) are fixed to a flexible strap (30), the strap (30) having at least electrical cables (32, 34) for contacting the battery cells (20), wherein the battery cells (20) are electrically connected to the electrical cables (32, 34) in series and/or in parallel, wherein an electrical insulation (40) with an elastic insulating material is provided enveloping the battery cells (20) and/or the belt (30). Batteriemodul nach Anspruch 1, wobei der Gurt (30) wenigstens eine Kühlmittelleitung (50) zur Kühlung der Batteriezellen (20) aufweist, insbesondere wobei die wenigstens eine Kühlmittelleitung (50) in dem Gurt (30) integriert ist.battery module after claim 1 , wherein the belt (30) has at least one coolant line (50) for cooling the battery cells (20), in particular wherein the at least one coolant line (50) is integrated in the belt (30). Batteriemodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Kühlung der Batteriezellen (20) mittels Umströmung der Batteriezellen (20) mit einem Kühlmittel (52) erfolgt, insbesondere wobei die Kühlung der Batteriezellen (20) mittels Umströmung der Zellgehäuse (22) der Batteriezellen (20) mit dem Kühlmittel (52) erfolgt.battery module after claim 1 or 2 , wherein the battery cells (20) are cooled by means of a coolant (52) flowing around the battery cells (20), in particular wherein the battery cells (20) are cooled by means of the coolant (52 ) he follows. Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gurt (30) elektrische Signalleitungen, insbesondere zur Zellspannungsüberwachung, und/oder zum Zellspannungsausgleich und/oder zur Temperaturüberwachung aufweist.Battery module according to one of the preceding claims, wherein the belt (30) has electrical signal lines, in particular for cell voltage monitoring and/or for cell voltage equalization and/or for temperature monitoring. Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrischen Kabel (32, 34) des Gurts (30) für eine Kontaktierung über Kontaktstellen (36, 38) für Stecker und/oder zur Verschraubung an einer oder mehreren Stromsammelschienen (60, 62) ausgebildet sind.Battery module according to one of the preceding claims, wherein the electrical cables (32, 34) of the belt (30) are designed for contacting via contact points (36, 38) for plugs and/or for screwing to one or more busbars (60, 62). . Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gurt (30) elastische Abstandselemente (70) für eine klemmende Befestigung in dem Fahrzeug und/oder in einem Batteriegehäuse (110) aufweist.Battery module according to one of the preceding claims, wherein the belt (30) has elastic spacer elements (70) for a clamping attachment in the vehicle and/or in a battery housing (110). Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batteriezellen (20) beidseitig an dem Gurt (30) angeordnet sind.Battery module according to one of the preceding claims, wherein the battery cells (20) are arranged on both sides of the belt (30). Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batteriezellen (20) gegeneinander versetzt an dem Gurt (30) angeordnet sind.Battery module according to one of the preceding claims, wherein the battery cells (20) are offset from one another on the belt (30). Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batteriezellen (20) in wenigstens zwei Reihen an dem Gurt (30) angeordnet sind.Battery module according to one of the preceding claims, wherein the battery cells (20) are arranged in at least two rows on the belt (30). Batterie (100) mit wenigstens einem Batteriemodul (10), insbesondere Hochvolt-Batterie (100) eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (200), nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wenigstens eine Batteriemodul (10) in einem Batteriegehäuse (110) angeordnet ist, insbesondere wobei das wenigstens eine Batteriemodul (10) mittels wenigstens eines elastischen Abstandselements (70, 72), insbesondere an einer Oberseite (12) und/oder an einer Unterseite (14) des Batteriemoduls (10), in dem Batteriegehäuse (110) fixiert ist.Battery (100) with at least one battery module (10), in particular high-voltage battery (100) of an electrically driven vehicle (200), according to one of the preceding claims, wherein the at least one battery module (10) is arranged in a battery housing (110), In particular, the at least one battery module (10) being fixed in the battery housing (110) by means of at least one elastic spacer element (70, 72), in particular on an upper side (12) and/or on an underside (14) of the battery module (10). .
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