DE102021006203A1 - Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Batteriegehäuse (14) und Mehrzahl von Zellmodulen (12), welche auf einer Bodenplatte des Batteriegehäuses (14) angeordnet sind. Die Zellmodule (12) umfassen ein jeweiliges Zellmodulgehäuse und eine Mehrzahl von in dem jeweiligen Zellmodulgehäuse angeordneten Batteriezellen. Ein Boden des jeweiligen Zellmodulgehäuses ist mittels einer Klebemasse mit der Bodenplatte des Batteriegehäuses (14) verbunden. Zellmodulgehäuse, welche einer Seitenwand (18) des Batteriegehäuses (14) benachbart sind, sind mittels eines weiteren Klebstoffs (30) mit der Seitenwand (18) des Batteriegehäuses (14) verbunden. Auf der Bodenplatte des Batteriegehäuses (14) sind zumindest eine erste Reihe (32) der Zellmodulgehäuse und eine zweite Reihe (34) der Zellmodulgehäuse angeordnet, wobei der weitere Klebstoff (30) innerhalb der jeweiligen Reihe (32, 34) zusätzlich zwischen einander benachbarten Zellmodulgehäusen angeordnet ist. Zumindest eines der Zellmodule (12) weist eine Befestigungseinrichtung auf, über welche ein Deckel der Batterieanordnung (10) an diesem Zellmodul (12) festlegbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Batteriegehäuse und mit einer Mehrzahl von Zellmodulen, welche auf einer Bodenplatte des Batteriegehäuses angeordnet sind. Die Zellmodule umfassen ein jeweiliges Zellmodulgehäuse und eine Mehrzahl von in dem jeweiligen Zellmodulgehäuse angeordneter Batteriezellen. Ein Boden des jeweiligen Zellmodulgehäuses ist mittels einer Klebemasse mit der Bodenplatte des Batteriegehäuses verbunden. Des Weiteren sind Zellmodulgehäuse, welche einer Seitenwand des Batteriegehäuses benachbart sind, mittels eines weiteren Klebstoffs mit der Seitenwand des Batteriegehäuses verbunden.
  • Die DE 10 2021 002 803 A1 beschreibt eine derartige Batterieanordnung, wobei die Klebemasse eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine geringe Scherfestigkeit aufweist. Demgegenüber ist der weitere Klebstoff als Strukturklebstoff ausgebildet, welcher eine deutlich höhere Scherfestigkeit aufweist als die Klebemasse.
  • Des Weiteren kann bei einer Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug vorgesehen sein, die Zellmodule mit dem Batteriegehäuse zu verschrauben. Hierbei kann zwischen dem Boden des jeweiligen Zellmodulgehäuses und der Bodenplatte des Batteriegehäuses eine Wärmeleitpaste angeordnet sein. Die Zellmodule können mit dem Batteriegehäuse verbunden werden, indem die Schrauben in eine seitlich neben dem jeweiligen Zellmodulgehäuse angeordnete Anschraubleiste eingebracht werden. Bei dieser Ausgestaltung ist jedoch seitlich neben den Zellmodulen ein entsprechender Freiraum vorzusehen, um mit einem Schraubwerkzeug Zugang zu den Schrauben zu erhalten. Dies ist ungünstig.
  • Darüber hinaus ist eine derartige, lediglich seitlich erfolgende Anbindung der Zellmodule an das Batteriegehäuse nicht ideal, insbesondere wenn die Zellmodule ein vergleichsweise hohes Gewicht aufweisen, wie dies bei Zellmodulen für eine Batterieanordnung eines Kraftfahrzeugs der Fall sein kann.
  • Darüber hinaus ist bei einer derartigen Anordnung der Zellmodule, bei welcher die Zellmodule mit den Anschraubleisten des Batteriegehäuses verschraubt sind, durch das jeweilige Zellmodul nur ein vergleichsweise wenig wirksames Seitenprofil im Hinblick auf ein seitliches Eindrücken des Batteriegehäuses bereitgestellt. Dies geht mit einem entsprechend niedrigen Widerstandsmoment der Batterieanordnung einher. Dementsprechend wird bei einer Verschraubung der Zellmodule mit dem Batteriegehäuse eine mechanische Steifigkeit des jeweiligen Zellmoduls für die mechanische Gesamtperformance der Batterieanordnung nicht optimal genutzt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Batterieanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine besonders hohe Gesamtsteifigkeit aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Batterieanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Batteriegehäuse und eine Mehrzahl von Zellmodulen, welche auf einer Bodenplatte des Batteriegehäuses angeordnet sind. Die Zellmodule umfassen ein jeweiliges Zellmodulgehäuse und eine Mehrzahl von in dem jeweiligen Zellmodulgehäuse angeordneten Batteriezellen. Ein Boden des jeweiligen Zellmodulgehäuses ist mittels einer Klebemasse mit der Bodenplatte des Batteriegehäuses verbunden. Diejenigen Zellmodulgehäuse, welche einer Seitenwand des Batteriegehäuses benachbart sind, sind mittels eines weiteren Klebstoffs mit der Seitenwand des Batteriegehäuses verbunden. Auf der Bodenplatte des Batteriegehäuses sind zumindest eine erste Reihe der Zellmodulgehäuse und eine zweite Reihe der Zellmodulgehäuse angeordnet. Hierbei ist der weitere Klebstoff innerhalb der jeweiligen Reihe zusätzlich zwischen einander benachbarten Zellmodulgehäusen angeordnet. Außerdem weist zumindest eines der Zellmodule eine Befestigungseinrichtung auf, über welche ein Deckel der Batterieanordnung an dem die Befestigungseinrichtung aufweisenden Zellmodul festlegbar ist.
  • Der weitere Klebstoff, welcher bevorzugt eine höhere Scherfestigkeit aufweist als die Klebemasse, ist also nicht nur zwischen der Seitenwand und den Zellmodulgehäusen angeordnet, welche der Seitenwand benachbart sind. Vielmehr ist der weitere Klebstoff auch zwischen den in der jeweiligen Reihe einander benachbarten Zellmodulgehäusen angeordnet. Folglich ist durch den weiteren Klebstoff ein Strukturverbund der Zellmodule miteinander sowie der Zellmodule beziehungsweise der Zellmodulgehäuse mit der Seitenwand des Batteriegehäuses geschaffen. Dies trägt zu einer erhöhten Gesamtsteifigkeit der Batterieanordnung bei. Denn durch das Einbringen des weiteren Klebstoffs in Zwischenräume, welche zwischen den einander benachbarten Zellmodulgehäusen ausgebildet sind, ergibt sich ein idealer, mechanisch sehr steifer Zellmodulverbund, welcher zudem mittels des weiteren Klebstoffs mechanisch mit der Seitenwand des Batteriegehäuses verbunden ist.
  • Die wenigstens zwei Reihen der Zellmodule sowie der zugehörigen Zellmodulgehäuse können sich parallel zu einer der Seitenwände des Batteriegehäuses erstrecken. Hierbei können wenigstens zwei in Querrichtung der Bodenplatte nebeneinander oder benachbart zueinander angeordnete Zellmodule oder Zellmodulgehäuse eine der Reihen bilden und/oder wenigstens zwei senkrecht zu der Querrichtung nebeneinander oder benachbart zueinander angeordnete Zellmodule oder Zellmodulgehäuse. Folglich befindet sich der weitere Klebstoff vorzugsweise innerhalb der Reihen, deren jeweilige Erstreckungsrichtungen mit diesen voneinander verschiedenen Richtungen zusammenfallen können, in den Zwischenräumen, welche zwischen den einander benachbarten Zellmodulgehäusen ausgebildet sind.
  • Da außerdem der Deckel der Batterieanordnung über die Befestigungseinrichtung des wenigstens einen Zellmoduls mit dem die Befestigungseinrichtung aufweisenden Zellmodul verbindbar ist, erhöht der Verbund aus den miteinander verklebten Zellmodulen, welcher gewisse selbsttragende Eigenschaften aufweist, die Gesamtsteifigkeit der Batterieanordnung weiter. Daher weist die Batterieanordnung eine besonders hohe Gesamtsteifigkeit auf.
  • Dies gilt insbesondere dann, wenn der Deckel der Batterieanordnung an dem wenigstens einen die Befestigungseinrichtung aufweisenden Zellmodul festgelegt ist. Denn der in sich steife beziehungsweise selbsttragende Verbund der miteinander verklebten Zellmodule trägt zur Aussteifung der Batterieanordnung in besonderem Maße bei, wenn der Deckel der Batterieanordnung an dem wenigstens einen die Befestigungseinrichtung aufweisenden Zellmodul festgelegt ist.
  • In vorteilhafter Weise kann die Batterieanordnung hohen mechanischen Belastungen standhalten, und sie leistet einen Beitrag zur gesamten Fahrzeugsteifigkeit, wenn die Batterieanordnung in das Kraftfahrzeug eingebaut ist.
  • Zudem ist eine sehr gute Ausnutzung des in dem Batteriegehäuse vorhandenen Bauraums von im Hinblick auf die Speicherung von elektrischer Energie aktiven beziehungsweise nutzbaren Komponenten der Batterieanordnung gegeben. Dementsprechend ist durch die Batterieanordnung eine hohe Ausbeute einer volumetrischen Energiedichte erreicht.
  • Des Weiteren ist die Batterieanordnung produktionsgerecht gestaltet, und es lassen sich Toleranzen in besonders hohem Maße berücksichtigen, sodass einem entsprechenden Toleranzkonzept Rechnung getragen ist.
  • Insbesondere wenn die zwischen dem Boden des jeweiligen Zellmodulgehäuses und der Bodenplatte des Batteriegehäuses angeordnete Klebemasse eine geringere Scherfestigkeit aufweist als der weitere Klebstoff, lassen sich zudem die Zellmodule wieder einfach von der Bodenplatte des Batteriegehäuses lösen. Und der zwischen den Zellmodulgehäusen sowie zwischen dem jeweiligen Zellmodulgehäuse und der Seitenwand angeordnete weitere Klebstoff, welcher vorzugsweise als Strukturklebstoff ausgebildet ist und dementsprechend vorzugsweise eine höhere Scherfestigkeit aufweist als die Klebemasse, lässt sich einfach mechanisch durchtrennen, wenn die Zellmodule aus dem Batteriegehäuse ausgebaut werden sollen. Denn der weitere Klebstoff ist gut zugänglich, etwa für ein Schneidwerkzeug in Form eines Oszillationsmessers oder dergleichen. Dadurch können die Einzelblöcke oder Zellmodule der Batterieanordnung einfach ausgetauscht und/oder einer weiteren Verwendung zugeführt werden. Folglich ist eine gute Re-Manufacturing-Fähigkeit der Zellmodule oder Einzelblöcke gegeben.
  • Insbesondere kann des Weiteren dafür gesorgt sein, dass die Zellmodule, innerhalb derer die Batteriezellen elektrisch leitend miteinander verbundenen sind, nicht als Hochvoltkomponenten ausgebildet sind, sondern jeweils eine geringere Nennspannung als 60 Volt bereitstellen. Dies vereinfacht die Handhabung der Zellmodule beziehungsweise einen Umgang mit den Zellmodulen, etwa im Rahmen der Fertigung der Batterieanordnung.
  • Darüber hinaus ist die Anbindung der Zellmodule an das Batteriegehäuse im Hinblick auf den Bauraum verbessert, da kein Freiraum für eine Zugänglichkeit zu Schrauben mit einem Schraubwerkzeug vorgesehen zu werden braucht. Dies liegt daran, dass aufgrund der Verwendung des weiteren Klebstoffs für die Anbindung der Zellmodulgehäuse an das Batteriegehäuse auf ein Verschrauben der Zellmodule mit dem Batteriegehäuse verzichtet werden kann.
  • Außerdem ist es möglich, durch die miteinander durch den weiteren Klebstoff verbundenen Zellmodulgehäuse einen effektiven Beitrag zur mechanischen Performance der Gesamtbatterie beziehungsweise Batterieanordnung zu leisten. Insbesondere können nämlich innerhalb der Batterieanordnung Kraftpfade durch einfache Lösungen erschlossen und effektiv genutzt werden.
  • Dennoch lassen sich vorliegend die Zellmodule so einfach ausbauen, wie dies bei einer Anbindung der Zellmodule an das Batteriegehäuse mittels Schrauben oder Schraubbolzen der Fall ist.
  • Die Batterieanordnung ist zudem im Hinblick auf die Kosten und das Gewicht sehr vorteilhaft ausgestaltet. Außerdem lässt sich in der Batterieanordnung besonders einfach ein entsprechender Bauraum vorsehen, welcher ein Dickenwachstum der Batteriezellen des jeweiligen Zellmoduls zulässt.
  • Vorzugsweise weisen mehrere der Zellmodule der Batterieanordnung, insbesondere alle Zellmodule der Batterieanordnung, wenigstens eine jeweilige Befestigungseinrichtung auf, über welche der Deckel der Batterieanordnung an dem jeweiligen Zellmodul festlegbar ist. Wenn nämlich der Deckel an einer Vielzahl von Stellen mit dem Verbund der Zellmodule verbindbar ist, ist dies im Hinblick auf eine hohe Gesamtsteifigkeit der Batterieanordnung vorteilhaft.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Dabei zeigen:
    • 1 in einer schematischen Draufsicht ein Batteriegehäuse einer Batterieanordnung, wobei in dem Batteriegehäuse Zellmodule der Batterieanordnung in einer Mehrzahl von Reihen angeordnet sind; und 2 in einer schematischen Schnittansicht einen Ausschnitt der Batterieanordnung.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Von einer Batterieanordnung 10 (vergleiche 2), welche zum Einbau in ein nicht näher gezeigtes Kraftfahrzeug vorgesehen ist, ist in 1 schematisch eine Mehrzahl von Zellmodulen 12 gezeigt, welche in einem Batteriegehäuse 14 der Batterieanordnung 10 angeordnet sind. Das Batteriegehäuse 14 weist ein (vorliegend wannenförmiges) Aufnahmeteil mit einer Bodenplatte 16 (vergleiche 2) auf, wobei das wannenförmige Aufnahmeteil eine um die Bodenplatte 16 umlaufende Seitenwand 18 umfasst. Die Seitenwand 18 kann insbesondere einstückig mit der Bodenplatte 16 des Batteriegehäuses 14 ausgebildet sein.
  • Des Weiteren umfasst die Batterieanordnung 10 einen Deckel 20 (vergleiche 2), welcher das wannenförmige Aufnahmeteil des Batteriegehäuses 14 zur Umgebung der Batterieanordnung 10 hin verschließt. In 1 ist der Deckel 20 nicht gezeigt.
  • Innerhalb eines von dem wannenförmigen Aufnahmeteil und dem Deckel 20 begrenzten Aufnahmeraums sind die Zellmodule 12 angeordnet. Das jeweilige Zellmodul 12 weist vorliegend ein Zellmodulgehäuse 22 sowie innerhalb des Zellmodulgehäuses 22 angeordnete Batteriezellen 24 (vergleiche 2) auf. Die Batteriezellen 24 sind vorliegend nicht im Detail gezeigt. Tatsächlich sind die einzelnen Batteriezellen 24 des jeweiligen Zellmoduls 12 elektrisch leitend miteinander verbunden, wobei die Batteriezellen 24 des jeweiligen Zellmoduls 12 elektrisch in Reihe und/oder parallel geschaltet sein können.
  • Insbesondere, wenn durch die Batterieanordnung 10 eine Hochvoltbatterie für das Kraftfahrzeug bereitgestellt werden soll, also ein vorzugsweise als Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs ausgebildeter elektrischer Energiespeicher, welcher eine Nennspannung von mehr als 60 Volt und insbesondere bis zu mehreren 100 Volt aufweist, können in dem Batteriegehäuse 14, wie vorliegend beispielhaft gezeigt, mehrere Zellmodule 12 elektrisch leitend miteinander verbunden angeordnet sein.
  • Das jeweilige Zellmodulgehäuse 22 umfasst einen Boden 26, welcher der Bodenplatte 16 des Batteriegehäuses 14 zugewandt ist (vergleiche 2). Zwischen dem Boden 26 und der Bodenplatte 16 ist eine Klebemasse 28 angeordnet. Diese Klebemasse 28 ist vorzugsweise wärmeleitfähig ausgebildet, sodass über die Klebemasse 28 gut von den Batteriezellen 24 im Betrieb derselben freigesetzte Wärme an das Batteriegehäuse 14 beziehungsweise eine (nicht gezeigte) Kühleinrichtung der Batterieanordnung 10 abgegeben werden kann. Die Klebemasse 28 kann somit insbesondere als Klebstoffeigenschaften aufweisende Wärmeleitpaste oder dergleichen ausgebildet sein.
  • Diejenigen Zellmodulgehäuse 22, welche der Seitenwand 18 des Batteriegehäuses 14 benachbart sind, sind mittels eines weiteren Klebstoffs 30 mit der Seitenwand 18 des Batteriegehäuses 14 verbunden (vergleiche 1). Der weitere Klebstoff 30 ist hierbei in einem Zwischenraum angeordnet, welcher zwischen der jeweiligen Seitenwand 18 und dem Zellmodulgehäuse 22 des jeweiligen, der Seitenwand 18 benachbarten Zellmoduls 12 ausgebildet ist. Dieser zwischen der jeweiligen Seitenwand 18 und dem angrenzenden Zellmodul 12 ausgebildete Zwischenraum sowie der in diesem Zwischenraum angeordnete weitere Klebstoff 30 ist in der Darstellung in 1 kaum zu erkennen.
  • Aus 1 ist in Zusammenschau mit 2 ersichtlich, dass auf der Bodenplatte 16 des Batteriegehäuses 14 mehrere Reihen 32, 34 von Zellmodulen12 mit den zugehörigen Zellmodulgehäusen 22 angeordnet sind. Beispielsweise erstreckt sich gemäß 1 eine erste Reihe 32 von Zellmodulen 12 mit jeweiligen Zellmodulgehäusen 22 entlang einer der Seitenwände 18 des Batteriegehäuses 14. Eine zweite Reihe 34 an Zellmodulen 12 mit den jeweils zugehörigen Zellmodulgehäusen 22 erstreckt sich benachbart zu der ersten Reihe 32 in dem Batteriegehäuse 14 von einer der Seitenwände 18 hin zu der gegenüberliegenden Seitenwand 18.
  • Des Weiteren können, wie dies in 1 beispielhaft gezeigt ist, auf der Bodenplatte 16 des Batteriegehäuses 14 weitere Reihen von jeweilige Zellmodulgehäuse 22 aufweisenden Zellmodulen 12 angeordnet sein, wobei diese weiteren Reihen vorliegend aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht mit Bezugszeichen versehen sind.
  • Der weitere Klebstoff 30 ist innerhalb der jeweiligen Reihe 32, 34 zusätzlich zwischen einander benachbarten Zellmodulgehäusen 22 angeordnet. Dies ist insbesondere aus der Schnittdarstellung in 2 gut ersichtlich. Vorliegend ist der weitere Klebstoff 30 auch senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der jeweiligen Reihe 32, 34 zwischen den einander benachbarten Zellmodulgehäusen 22 der jeweiligen Zellmodule 12 angeordnet (vergleiche 1). Auf diese Weise ist in dem Batteriegehäuse 14 ein sehr steifer Verbund von Zellmodulen 12 ausgebildet. Dies gilt insbesondere, wenn der weitere Klebstoff 30 als Strukturklebstoff ausgebildet ist, welcher eine höhere Scherfestigkeit aufweist als die Klebemasse 28.
  • Insbesondere aus 2 ist gut ersichtlich, wie der weitere Klebstoff 30 zwischen den einander benachbarten Zellmodulen 12 angeordnet ist und somit die Zellmodule 12 zu dem Zellmodulverbund verbindet.
  • Aus 2 ist weiter ersichtlich, dass die Zellmodule 12 vorliegend Befestigungseinrichtungen oder Fixiereinrichtungen aufweisen, welche beispielsweise als Verschraubungsstellen 36 ausgebildet sein können. Über derartige Verschraubungsstellen 36 kann der Deckel 20 der Batterieanordnung 10 an denjenigen Zellmodulen 12 festgelegt werden, welche die wenigstens eine Befestigungseinrichtung vorliegend in Form der Verschraubungsstelle 36 aufweisen.
  • Über diese vorliegend als die Verschraubungsstellen 36 oder Verschraubungspunkte ausgebildeten Befestigungseinrichtungen kann somit der Deckel 20 oder Gehäusedeckel mit den Zellmodulen 12 verschraubt werden. Dies sorgt für eine besonders hohe Gesamtsteifigkeit der Batterieanordnung 10.
  • Vorzugsweise weist die Seitenwand 18 des Batteriegehäuses 14 weitere Befestigungseinrichtungen insbesondere in Form von Verschraubungsstellen auf, über welche der Deckel 20 der Batterieanordnung 10 zusätzlich an dem Batteriegehäuse 14 festgelegt werden kann. Denn wenn der Deckel 20 sowohl mit der Seitenwand 18 als auch mit den Zellmodulen 12 verschraubt ist, ergibt sich eine besonders hohe Steifigkeit der Batterieanordnung 10.
  • Aus 2 ist weiter ersichtlich, dass zwischen den einander benachbarten Zellmodulgehäusen 22 Dichtelemente 38 angeordnet sind, durch welche eine Barriere oder Fließbarriere für den weiteren Klebstoff 30 gebildet ist, wenn der weitere Klebstoff 30 in einen Zwischenraum 40 eingebracht wird, der zwischen den einander benachbarten Zellmodulgehäusen 22 ausgebildet ist.
  • In analoger Weise können zwischen der Seitenwand 18 des Batteriegehäuses 14 und denjenigen Zellmodulgehäusen 22, welche der Seitenwand 18 benachbart sind, derartige Dichtelemente 38 angeordnet sein. Auch durch diese Dichtelemente 38 ist dann eine Barriere für den weiteren Klebstoff 30 gebildet, welcher bei der Fertigung der Batterieanordnung 10 in den jeweiligen Zwischenraum eingebracht wird, der zwischen der Seitenwand 18 und den der Seitenwand 18 benachbarten Zellmodulgehäusen 22 ausgebildet ist.
  • Die Dichtelemente 38 können beispielsweise aus einem Schaummaterial und/oder aus einem Elastomer gebildet sein. Durch das Vorsehen der Dichtelemente 38 ist eine geringe Menge an weiterem Klebstoff 30 erforderlich, um einerseits die Zellmodule 12 miteinander zu verkleben und um andererseits die Zellmodule 12 mit der Seitenwand 18 des Batteriegehäuses 14 zu verkleben, als dies bei einer vollständigen Ausfüllung des jeweiligen Zwischenraums 40 mit dem weiteren Klebstoff 30 der Fall wäre.
  • Die Zellmodule 12 werden also vorliegend mit der vorzugsweise wärmeleitenden Klebemasse 28 direkt an eine Fläche oder Z-Fläche in Form der Bodenplatte 16 des Batteriegehäuses 14 gefügt, insbesondere mit der Bodenplatte 16 verklebt. Wenn anschließend die übrigen Zwischenräume 40 zwischen den einzelnen Zellmodulen 12 sowie zwischen den Zellmodulen 12 und der Seitenwand 18 des Batteriegehäuses 14 bis zu dem jeweiligen Dichtelement 38 hin mit dem weiteren Klebstoff 30 aufgefüllt oder ausgefüllt werden, so ergibt sich ein idealer, mechanisch sehr steifer Verbund beziehungsweise Batterieverbund.
  • Die Zellmodule 12 können bei der Fertigung der Batterieanordnung 10 einzeln beziehungsweise nacheinander in das wannenförmige Aufnahmeteil des Batteriegehäuses 14 eingesetzt werden. Diesbezüglich ist aus 1 ersichtlich, dass die jeweiligen Zellmodule 12 jeweilige Modulanschlüsse 42, 44 aufweisen, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit in 1 lediglich einige der Modulanschlüsse 42, 44 des jeweiligen Zellmoduls 12 mit Bezugszeichen versehen sind. Beispielsweise kann durch den ersten Modulanschluss 42 ein Pluspol des jeweiligen Zellmoduls 12 gebildet sein und durch den zweiten Modulanschluss 44 des jeweiligen Zellmoduls 12 ein Minuspol des jeweiligen Zellmoduls 12.
  • Vorliegend sind die Modulanschlüsse 42, 44 benachbarter Zellmodule 12 elektrisch leitend miteinander verbunden. Des Weiteren ist durch einen freien Modulanschluss 42 eines der Zellmodule 12 ein erster Batterieanschluss der Batterieanordnung 10 bereitgestellt. In analoger Weise ist durch einen weiteren freien Modulanschluss 44 eines weiteren der Zellmodule 12 ein weiterer Batterieanschluss der Batterieanordnung 10 bereitgestellt. An diesen Batterieanschlüssen, welche durch die freien Modulanschlüsse 42, 44 der elektrisch leitend miteinander verbundenen Zellmodule 12 bereitgestellt sind, kann die Nennspannung der Batterieanordnung 10 zur Verfügung gestellt werden.
  • Indem diese, insbesondere als Hochvoltanschlüsse ausgebildeten, Batterieanschlüsse der Batterieanordnung 10 vorzugsweise zusammen mit dem Herstellen der elektrisch leitenden Verbindung der Zellmodule 12 miteinander bereitgestellt werden, kann eine zusätzliche Kabelführung innerhalb des Batteriegehäuses 14 vermieden werden. Dies geht mit einem besonders geringen Aufwand bei der Fertigung der Batterieanordnung 10 einher.
  • Vorzugsweise wird nach Abschluss der elektrischen Verschaltung der Zellmodule 12 miteinander der Deckel 20 einerseits an dem Batteriegehäuse 14 und andererseits an den Zellmodulen 12 angebracht. Zu diesem Zweck können die vorliegend als Verschraubungsstellen 36 ausgebildeten Befestigungseinrichtungen der Zellmodule 12 und des Batteriegehäuses 14 verwendet werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Batterieanordnung
    12
    Zellmodul
    14
    Batteriegehäuse
    16
    Bodenplatte
    18
    Seitenwand
    20
    Gehäusedeckel
    22
    Zellmodulgehäuse
    24
    Batteriezelle
    26
    Boden
    28
    Klebemasse
    30
    Gehäusedeckel
    32
    Reihe
    34
    Reihe
    36
    Verschraubungsstelle
    38
    Dichtelement
    40
    Zwischenraum
    42
    Modulanschluss
    44
    Modulanschluss
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102021002803 A1 [0002]

Claims (7)

  1. Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Batteriegehäuse (14) und mit einer Mehrzahl von Zellmodulen (12), welche auf einer Bodenplatte (16) des Batteriegehäuses (14) angeordnet sind, wobei die Zellmodule (12) ein jeweiliges Zellmodulgehäuse (22) und eine Mehrzahl von in dem jeweiligen Zellmodulgehäuse (22) angeordneten Batteriezellen (24) umfassen, wobei ein Boden (26) des jeweiligen Zellmodulgehäuses (22) mittels einer Klebemasse (28) mit der Bodenplatte (16) des Batteriegehäuses (14) verbunden ist, und wobei Zellmodulgehäuse (22), welche einer Seitenwand (18) des Batteriegehäuses (14) benachbart sind, mittels eines weiteren Klebstoffs (30) mit der Seitenwand (18) des Batteriegehäuses (14) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Bodenplatte (16) des Batteriegehäuses (14) zumindest eine erste Reihe (32) der Zellmodulgehäuse (22) und eine zweite Reihe (34) der Zellmodulgehäuse (22) angeordnet sind, wobei der weitere Klebstoff (30) innerhalb der jeweiligen Reihe (32, 34) zusätzlich zwischen einander benachbarten Zellmodulgehäusen (22) angeordnet ist, und wobei zumindest eines der Zellmodule (12) eine Befestigungseinrichtung (36) aufweist, über welche ein Deckel (20) der Batterieanordnung (10) an dem die Befestigungseinrichtung (36) aufweisenden Zellmodul (12) festlegbar ist.
  2. Batterieanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (18) des Batteriegehäuses (14) wenigstens eine weitere Befestigungseinrichtung (36) aufweist, über welche der Deckel (20) der Batterieanordnung (10) an dem Batteriegehäuse (14) festlegbar ist.
  3. Batterieanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Befestigungseinrichtung als Verschraubungsstelle (36) ausgebildet ist.
  4. Batterieanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einander benachbarten Zellmodulgehäusen (22) wenigstens ein Dichtelement (38) angeordnet ist, durch welches eine Barriere für den weiteren Klebstoff (30) gebildet ist, welcher in einen Zwischenraum (40) eingebracht ist, der zwischen den einander benachbarten Zellmodulgehäusen (22) ausgebildet ist.
  5. Batterieanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den der Seitenwand (18) des Batteriegehäuses (14) benachbarten Zellmodulgehäusen (22) und der Seitenwand (18) wenigstens ein Dichtelement (38) angeordnet ist, durch welches eine Barriere für den weiteren Klebstoff (30) gebildet ist, welcher in einen Zwischenraum (40) eingebracht ist, der zwischen der Seitenwand (18) und den der Seitenwand (18) benachbarten Zellmodulgehäusen (22) ausgebildet ist.
  6. Batterieanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Dichtelement (38) aus einem Schaummaterial und/oder aus einem Elastomer gebildet ist.
  7. Batterieanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Modulanschlüsse (42, 44) benachbarter Zellmodule (12) miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei durch einen freien Modulanschluss (42) eines der Zellmodule (12) und durch einen weiteren freien Modulanschluss (44) eines weiteren der Zellmodule (12) jeweilige Batterieanschlüsse der Batterieanordnung (10) bereitgestellt sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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