DE102021110546A1 - Commercial vehicle with a battery device with horizontally arranged cylindrical battery cells - Google Patents

Commercial vehicle with a battery device with horizontally arranged cylindrical battery cells Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Nutzfahrzeug (10), das eine Batterieeinrichtung (12) aufweist. Die Batterieeinrichtung (12) umfasst eine Vielzahl von zylindrischen Batteriezellen (16). Diese zylindrischen Batteriezellen (16) sind liegend angeordnet, sodass sich ihre Zylinderlängsachse zumindest im Wesentlichen parallel zu einem Boden des Nutzfahrzeug (10) erstrecken.The invention relates to a commercial vehicle (10) which has a battery device (12). The battery device (12) comprises a multiplicity of cylindrical battery cells (16). These cylindrical battery cells (16) are arranged horizontally, so that their longitudinal cylinder axis extends at least essentially parallel to a floor of the utility vehicle (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nutzfahrzeug mit einer Batterieeinrichtung, die eine Vielzahl einzelner Batteriezellen umfasst. Die Batterieeinrichtung kann dabei beispielsweise eine Traktionsbatterie, das Nutzfahrzeug also batterieelektrisch angetrieben sein.The present invention relates to a utility vehicle with a battery device that includes a large number of individual battery cells. The battery device can, for example, be a traction battery, ie the commercial vehicle can be driven battery-electrically.

Der Verkehrssektor ist derzeit für einen signifikanten Anteil der ausgestoßenen umweltschädlichen Abgase und CO2-Emissionen verantwortlich. Ein Ansatz, um dieser Problematik zu begegnen, besteht in der Verwendung batterieelektrischer Fahrzeuge. Während es hier auf dem Gebiet der Personenkraftwagen bereits praxistaugliche Lösungen gibt, stellen sich für Nutzfahrzeuge größere Herausforderungen. Dies ist insbesondere durch ein typischerweise höheres Gewicht und/oder höhere Leistungsanforderungen von Nutzfahrzeugen bedingt. Damit gehen bei der Verwendung herkömmlicher Traktionsbatterien in Nutzfahrzeugen verschiedene Probleme einher, wie beispielsweise hohe Kosten, hohes Gewicht, lange Ladezeiten, hoher Bauraumbedarf und dergleichen mehr.The transport sector is currently responsible for a significant proportion of the emitted polluting exhaust gases and CO 2 emissions. One approach to addressing this problem is to use battery electric vehicles. While there are already practicable solutions in the field of passenger cars, there are greater challenges for commercial vehicles. This is due in particular to the typically higher weight and/or higher performance requirements of commercial vehicles. This entails various problems when using conventional traction batteries in utility vehicles, such as high costs, high weight, long charging times, large installation space requirements and the like.

Ein Ansatz, um diesen Herausforderungen zu begegnen, besteht in der Erhöhung einer Effizienz bzw. eines Wirkungsgrades. Wie in der DE 10 2009 022 300 A1 beschrieben ist, kann eine Erhöhung des Wirkungsgrades einer elektrischen Komponente jedoch mit unverhältnismäßig hohem technischem und damit kostenintensivem Aufwand verbunden sein. Daher wird dort ein Fahrzeug vorgeschlagen, das einen Energiespeicher, der mit einer Anzahl an elektrisch betriebenen Komponenten des Fahrzeugs verbunden ist, einen Wärmespeicher zur temporären Speicherung von Wärmeenergie und einen Kühlkreislauf aufweist. Mit letzterem sind zumindest eine der Anzahl an Komponenten und der Wärmespeicher während des Betriebs und/oder Stillstands des Fahrzeugs thermisch gekoppelt. In der zumindest einen Komponente während deren Betrieb entstehende Verlustwärme ist dabei durch den Kühlkreislauf abführbar und in dem Wärmespeicher für eine spätere Entnahme zwischenspeicherbar. Auf diese Weise soll ein Fahrzeug bereitgestellt werden, welches eine auf einfachere Weise verbesserte Effizienz aufweist.One approach to meeting these challenges is to increase efficiency. Like in the DE 10 2009 022 300 A1 is described, an increase in the efficiency of an electrical component can, however, be associated with disproportionately high technical and thus cost-intensive effort. Therefore, a vehicle is proposed there that has an energy storage device that is connected to a number of electrically operated components of the vehicle, a heat storage device for temporarily storing thermal energy, and a cooling circuit. At least one of the number of components and the heat accumulator are thermally coupled to the latter during operation and/or standstill of the vehicle. Heat loss occurring in the at least one component during its operation can be dissipated through the cooling circuit and temporarily stored in the heat accumulator for later removal. In this way, a vehicle is to be provided which has improved efficiency in a simpler manner.

Ein weiterer Ansatz zur Realisierung eines Nutzfahrzeug mit einer Traktionsbatterie ist in der EP 3 041 063 A2 beschrieben. Dort wird ein Nutzfahrzeug vorgeschlagen, das eine Traktionsbatterie mit einem Batteriegehäuse aufweist, in dem mehrere parallele und/oder seriell miteinander verschaltete und zu einem Zellenverbund zusammengefasste Einzelzellen angeordnet sind. Das Batteriegehäuse ist dabei zur thermischen Isolierung außenseitig zumindest teilweise von einem Schaummaterial umgeben damit sollen eine zu starke Erwärmung der Traktionsbatterie im Betriebszustand „Parken“ und dadurch bedingte Alterungseffekte der Batteriezellen vermieden werden.Another approach to the realization of a commercial vehicle with a traction battery is in the EP 3 041 063 A2 described. A commercial vehicle is proposed there, which has a traction battery with a battery housing in which several individual cells are arranged which are connected to one another in parallel and/or in series and combined to form a cell assembly. The battery housing is at least partially surrounded on the outside by a foam material for thermal insulation. This is intended to prevent the traction battery from heating up too much in the "Parking" operating state and the resulting aging effects on the battery cells.

Grundsätzlich sind bereits vielfältige Ansätze zur Realisierung von Traktionsbatterien für Fahrzeuge bekannt, die jedoch beispielsweise einen erheblichen Fertigungs- und Betriebsaufwand, umfangreiche und aufwändige periphere Komponenten und eine aufwändige und komplexe Kühlung erfordern können. Beispielsweise ist in der WO 3020 / 200 338 A1 ein Batteriezellenmakromodulgehäuse zum Aufnehmen einer Mehrzahl zylindrischer Batteriezellen in einem Innenraum beschrieben. Dabei ist eine Gehäuseschale mit zwei längsseitigen und zwei stirnseitigen Wänden, die den Innenraum ringförmig umschließen, vorgesehen. Die Innenseiten der Wände weisen jeweils eine Mehrzahl Positioniereinbuchtungen auf, die jeweils zum Positionieren einer Batteriezelle senkrecht zu der von den Wänden umschlossenen Durchtrittsebene ausgebildet sind. Die Innenseiten der Wände weisen weiter jeweils zwischen benachbarten Positioniereinbuchtungen angeordnete Trennelemente auf, welche in den Innenraum hineinragen. Dabei sind die längsseitigen Wände länger als die stirnseitigen Wände und die Positioniereinbuchtungen in den stirnseitigen Wänden weisen einen größeren Abstand zueinander auf als die Positioniereinbuchtungen in den längsseitigen Wänden.In principle, diverse approaches to the realization of traction batteries for vehicles are already known, which, however, can, for example, require considerable production and operating costs, extensive and expensive peripheral components and expensive and complex cooling. For example, WO 3020/200 338 A1 describes a battery cell macro module housing for accommodating a plurality of cylindrical battery cells in an interior space. In this case, a housing shell is provided with two longitudinal walls and two end walls which enclose the interior in a ring shape. The insides of the walls each have a plurality of positioning indentations, each of which is designed for positioning a battery cell perpendicular to the passage plane enclosed by the walls. The inner sides of the walls also have separating elements which are arranged between adjacent positioning indentations and protrude into the interior. The longitudinal walls are longer than the end walls and the positioning indentations in the end walls are at a greater distance from one another than the positioning indentations in the longitudinal walls.

Als einen weiteren Ansatz beschreibt die DE 10 2019 132 687 A1 eine Stromspeicherbatterie und ein entsprechendes Wärmeregelungselement, womit eine Lösung für die Wärmeregelung einer Batterie mit zwei Ebenen bereitgestellt werden soll, die kompakt und für das Gewicht der Batterie nicht nachteilig ist. Das dort beschriebene Wärmeregelungselement weist einen zwischen einer ersten und zweiten Ebene von Stromspeicherzellen angeordneten Zwischendeckel auf. Dieser ist aus einem Verbundmaterial hergestellt und weist eine erste und zweite Hauptfläche auf, die der ersten bzw. zweiten Ebene zugewandt sind. Dabei sind ein erstes und ein zweites Strömungsvolumen für ein Wärmeregelungsfluid an der ersten und zweiten Hauptfläche ausgebildet. Das Wärmeregelungselement umfasst weiter eine erste wärmeleitende Platte, die gegen die erste Hauptfläche des Zwischendeckels angeordnet ist und das an der ersten Hauptfläche gebildete erste Strömungsvolumen verschließt, und eine zweite wärmeleitende Platte, die gegen die zweite Hauptfläche des Zwischendeckels angeordnet ist und das an der zweiten Hauptfläche gebildete zweite Strömungsvolumen verschließt.As a further approach, the DE 10 2019 132 687 A1 a power storage battery and a corresponding thermal control element, which aims to provide a solution for thermal control of a two-level battery that is compact and does not penalize the weight of the battery. The thermal control element described there has an intermediate cover arranged between a first and second level of electricity storage cells. This is made of a composite material and has first and second major surfaces facing the first and second planes, respectively. First and second thermal control fluid flow volumes are formed on the first and second major surfaces. The thermal control element further comprises a first thermally conductive plate disposed against the first major surface of the intermediate cover and closing the first flow volume formed on the first major surface, and a second thermally conductive plate disposed against the second major surface of the intermediate cover and on the second major surface formed second flow volume closes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine effektive und effiziente Realisierungsmöglichkeit eines batterieelektrischen bzw. batterieelektrisch angetriebenen Nutzfahrzeugs anzugeben.The object of the present invention is to provide an effective and efficient implementation capability of a battery-electric or battery-electric commercial vehicle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Mögliche Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in den Figuren offenbart.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the independent patent claims. Possible refinements and developments of the present invention are disclosed in the dependent patent claims, in the description and in the figures.

Ein erfindungsgemäßes Nutzfahrzeug weist eine Batterieeinrichtung auf. Diese Batterieeinrichtung kann beispielsweise eine Traktionsbatterie, also eine Antriebsbatterie des Nutzfahrzeugs sein oder umfassen oder ein Teil einer solchen Traktionsbatterie sein. Die Batterieeinrichtung umfasst ihrerseits eine Vielzahl von zylindrischen Batteriezellen, also Rundzellen. Diese Batteriezellen sind liegend angeordnet, sodass sich ihre Zylinderlängsachsen zumindest im Wesentlichen parallel zu einem Boden des Nutzfahrzeugs erstrecken. Die Zylinderlängsachsen der Batteriezellen sind dabei deren Achsen oder Symmetrieachsen, die sich parallel zu einer jeweiligen Zylindermantelfläche und mittig durch senkrecht dazu stehende Stirnseiten der jeweiligen Batteriezelle erstrecken. Diese Zylinderlängsachsen sind hier zumindest im Wesentlichen parallel zu einer durch eine Fahrzeuglängsrichtung und eine Fahrzeugquerrichtung des Nutzfahrzeugs aufgespannte Ebene ausgerichtet. Dabei können je nach Anwendungsfall oder Implementierung die Zylinderlängsachsen zumindest im Wesentlichen parallel zu der Fahrzeuglängsrichtung oder zumindest im Wesentlichen parallel zu der Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet sein.A commercial vehicle according to the invention has a battery device. This battery device can, for example, be or include a traction battery, ie a drive battery of the commercial vehicle, or be part of such a traction battery. For its part, the battery device comprises a multiplicity of cylindrical battery cells, ie round cells. These battery cells are arranged horizontally, so that their longitudinal cylinder axes extend at least essentially parallel to a floor of the utility vehicle. The longitudinal cylinder axes of the battery cells are their axes or axes of symmetry, which extend parallel to a respective lateral cylinder surface and centrally through end faces of the respective battery cell that are perpendicular thereto. These cylinder longitudinal axes are aligned here at least essentially parallel to a plane spanned by a vehicle longitudinal direction and a vehicle transverse direction of the utility vehicle. Depending on the application or implementation, the longitudinal cylinder axes can be aligned at least essentially parallel to the longitudinal direction of the vehicle or at least essentially parallel to the transverse direction of the vehicle.

Das erfindungsgemäße Nutzfahrzeug kann insbesondere ein LKW oder Omnibus, grundsätzlich aber jede beliebige Art von batterieelektrisch betreibbarem Nutzfahrzeug sein. Die Batterieeinrichtung kann bevorzugt zwischen zwei Achsen des Nutzfahrzeugs angeordnet sein, wodurch sich eine günstige Gewichtsverteilung und damit eine besonders gute Fahrstabilität des Nutzfahrzeugs erreichen lässt.The commercial vehicle according to the invention can in particular be a truck or bus, but in principle any type of battery-powered commercial vehicle. The battery device can preferably be arranged between two axles of the utility vehicle, as a result of which a favorable weight distribution and thus particularly good driving stability of the utility vehicle can be achieved.

In Nutzfahrzeugen ist oftmals mehr Bauraum verfügbar als beispielsweise in herkömmlichen PKWs, sodass also eine Bauraumsituation bzw. Packaginganforderungen hinsichtlich der Batterieeinrichtung in Nutzfahrzeugen weniger problematisch sind als in batterieelektrischen PKWs. Damit ist auch die Erfüllung von höheren Anforderungen hinsichtlich des Energiegehalts der Batterieeinrichtung in Nutzfahrzeugen gegebenenfalls einfacher realisierbar als in PKWs. Somit wird eine höhere Bauteilstandardisierung der Batterieeinrichtung für das Nutzfahrzeug bzw. für unterschiedliche Nutzfahrzeuge ermöglicht, sodass beispielsweise weniger individuell angepasste Sonderlösungen notwendig sind als beispielsweise in typischerweise kleineren PKWs. Damit können auch Sicherheitskomponenten der Batterieeinrichtung einfacher integriert oder robuster gestaltet werden, beispielsweise eine thermische und/oder elektrische Abschirmung benachbarter Batteriezellen.More installation space is often available in commercial vehicles than, for example, in conventional passenger cars, so that the installation space situation or packaging requirements with regard to the battery installation in commercial vehicles are less problematic than in battery-electric passenger cars. It may also be easier to meet higher requirements with regard to the energy content of the battery device in commercial vehicles than in passenger cars. This enables greater component standardization of the battery device for the commercial vehicle or for different commercial vehicles, so that, for example, fewer individually adapted special solutions are necessary than, for example, in typically smaller passenger cars. This means that safety components of the battery device can also be integrated more simply or made more robust, for example thermal and/or electrical shielding of adjacent battery cells.

Grundsätzlich ermöglicht die vorliegende Erfindung eine Reduzierung von Kosten und Ladezeiten sowie eine Erhöhung der Leistung und Sicherheit batterieelektrischer Nutzfahrzeuge, indem die Ausnutzung funktionaler Vorteile des Konzepts der liegenden Rundzelle ermöglicht wird. Reduzierte Ladezeiten lassen zudem geringere Reichweiten und damit geringere Kosten und ein geringeres Gewicht praktikabel werden.Basically, the present invention enables a reduction in costs and charging times as well as an increase in the performance and safety of battery-electric commercial vehicles by enabling the functional advantages of the concept of the horizontal round cell to be exploited. Reduced charging times also allow shorter ranges and thus lower costs and lower weight to become practicable.

Gegenüber anderen Zellformaten, wie beispielsweise Pouchzellen oder prismatischen Zelten, bietet die vorliegend vorgeschlagene Anwendung liegender zylindrischer Batteriezellen in einem Nutzfahrzeug verschiedene Vorteile. So wird eine einfachere und gleichzeitig sichere Konstruktion der Batterieeinrichtung ermöglicht, da es bei zylindrischen Batteriezellen nicht zu einem signifikanten Anschwellen im Betrieb kommt. Compared to other cell formats, such as pouch cells or prismatic tents, the proposed use of horizontal cylindrical battery cells in a commercial vehicle offers various advantages. This enables a simpler and at the same time safer construction of the battery device, since there is no significant swelling during operation in the case of cylindrical battery cells.

Zudem wird eine verbesserte Kühlung ermöglicht, da beispielsweise kürzere Wärmeleitpfade von den einzelnen Batteriezellen zu einer Wärmesenke realisierbar sind und zylindrische Batteriezellen typischerweise ein für die Kühlung günstigeres Verhältnis von kühlbarer Zelloberfläche zu Zellvolumen aufweisen, insbesondere im Vergleich zu einer üblichen Bodenkühlung bei Batteriezellen anderer Formate. Eine solche effektivere Kühlung kann auch größere Ladegeschwindigkeiten und damit gegebenenfalls kleinere Größen oder Kapazitäten der Batterieeinrichtung praktikabel ermöglichen.In addition, improved cooling is made possible, since, for example, shorter heat conduction paths from the individual battery cells to a heat sink can be implemented and cylindrical battery cells typically have a more favorable ratio of coolable cell surface to cell volume for cooling, especially compared to conventional bottom cooling for battery cells of other formats. Such a more effective cooling can also enable greater charging speeds and thus possibly smaller sizes or capacities of the battery device in a practicable manner.

Zylindrische Batteriezellen haben zudem den Vorteil, dass aufgrund ihrer Form auch bei dichtester Packung der Batteriezellen eine Gesamtkontaktfläche der Batteriezellen miteinander geringer ist als bei Batteriezellen anderer Formate. Dies ermöglicht eine verbesserte Sicherheit und Robustheit gegen eine Propagation eines thermischen Fehlerfalls einer Batteriezelle durch die gesamte Batterieeinrichtung hindurch und/oder einen verringerten Aufwand für entsprechende Sicherheitsmaßnahmen. Dies kann auch vergrößerte Energiedichten der Batterieeinrichtung insgesamt bei Verwendung weniger aggressiver Zellchemien als bisher in Traktionsbatterien oftmals verwendet werden praktikabel ermöglichen.Cylindrical battery cells also have the advantage that due to their shape, even when the battery cells are packed very tightly, the total contact area of the battery cells with one another is smaller than with battery cells of other formats. This enables improved safety and robustness against a propagation of a thermal fault in a battery cell through the entire battery device and/or a reduced effort for appropriate safety measures. This can also practicably enable increased energy densities of the battery device overall when using less aggressive cell chemistries than previously often used in traction batteries.

Im Vergleich zu einer bei herkömmlichen batterieelektrischen Fahrzeugen üblichen stehenden Anordnung zylindrischer Batteriezellen ermöglicht die vorliegende Erfindung auf besonders einfache Weise eine erhöhte Zellgröße, insbesondere bei einer Anordnung mehrerer Batteriezellen in Fahrzeughochrichtung übereinander. So können durch die liegende Anordnung die zylindrischen Batteriezellen in Richtung ihrer Zylinderlängsachsen ohne Weiteres beispielsweise um ein Mehrfaches länger sein als Rundzellen herkömmlicher Batterieeinrichtung mit stehender Zellanordnung. Damit können gegebenenfalls trotz größerem Gesamtenergieinhalt der Batterieeinrichtung im Vergleich zu herkömmlichen Traktionsbatterien von PKWs weniger Batteriezellen verwendet werden. Dies ermöglicht einen einfacheren Aufbau, geringere Kosten und eine größere Energiedichte der erfindungsgemäß vorgesehenen Batterieeinrichtung. Die Verwendung entsprechend weniger Batteriezellen in Traktionsbatterien für herkömmliche PWS kann hingegen problematisch hinsichtlich der der Energieskalierbarkeit sein wie an anderer Stelle näher erläutert wird. Es sei hier jedoch darauf hingewiesen, dass diese Problematik in der vorliegenden Erfindung nicht oder nur in signifikant geringerem Ausmaß besteht.Compared to a vertical arrangement of cylindrical battery cells that is customary in conventional battery-electric vehicles, the present invention enables an increased cell size in a particularly simple manner, in particular with an arrangement of several battery cells one above the other in the vertical direction of the vehicle. Due to the horizontal arrangement, the cylindrical battery cells can easily be several times longer in the direction of their longitudinal cylinder axes than round cells of conventional battery devices with a vertical cell arrangement. This means that, despite the greater total energy content of the battery device, fewer battery cells can be used in comparison to conventional traction batteries in passenger cars. This enables the battery device provided according to the invention to have a simpler structure, lower costs and greater energy density. The use of correspondingly fewer battery cells in traction batteries for conventional PWS, on the other hand, can be problematic in terms of energy scalability, as explained in more detail elsewhere. However, it should be pointed out here that this problem does not exist in the present invention, or only to a significantly lesser extent.

Ein anderer Ansatz zur Realisierung elektrischer Nutzfahrzeuge besteht in der Verwendung von Brennstoffzellen. Gegenüber diesem Ansatz bietet die vorliegende Erfindung ebenfalls Vorteile. So erfordern rein batterieelektrische Antriebe deutlich weniger Energieumwandlungsschritte als brennstoffzellenbasierte Antriebe, zumindest in einer sogenannten „well-to-wheel“ Gesamtbetrachtung. Da zudem Nutzfahrzeuge typischerweise einen relativ hohen Energiedurchsatz aufweisen, ergeben sich somit signifikante Effizienz- und Kostenvorteile des vorliegend vorgeschlagenen batterieelektrischen Antriebs im Vergleich zu einem brennstoffzellenbasierten Antrieb, zumindest über einen jeweiligen Gesamtlebenszyklus hinweg betrachtet. Brennstoffzellensysteme weisen zudem eine größere Gesamtkomplexität als rein batterieelektrische Antriebe auf, da beispielsweise ein Wasserstofftank und ein zugehöriges Leitungssystem und zusätzlich eine Batterie zum Bedienen von Leistungsanforderungsspitzen vorgesehen werden müssen. Diese erhöhte Komplexität kann durch die vorliegende Erfindung eingespart werden.Another approach to realizing electric utility vehicles is to use fuel cells. The present invention also offers advantages over this approach. Purely battery-electric drives require significantly fewer energy conversion steps than fuel cell-based drives, at least in a so-called "well-to-wheel" overall view. Since commercial vehicles also typically have a relatively high energy throughput, the battery-electric drive proposed here has significant efficiency and cost advantages compared to a fuel-cell-based drive, at least when viewed over a respective overall life cycle. Fuel cell systems also have a greater overall complexity than purely battery-electric drives, since, for example, a hydrogen tank and an associated line system and an additional battery must be provided to serve power demand peaks. This increased complexity can be saved by the present invention.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weisen die zylindrischen Batteriezellen in Richtung ihrer Zylinderlängsachse eine Länge von wenigstens 150 mm, insbesondere 150 mm bis 400 mm, und senkrecht dazu einen Durchmesser von wenigstens 30 mm, insbesondere 30 mm bis 60 mm, auf. Dies ermöglicht bei gegebenem Energieinhalt der Batterieeinrichtung eine kleinere Anzahl von Batteriezellen als dies bei der Verwendung herkömmlicher Rundzellen möglich wäre. Dies ermöglicht wie bereits angesprochen einen reduzierten Bauteilaufwand und eine höhere Energiedichte der Batterieeinrichtung. Die Verwendung einer entsprechend reduzierten Anzahl von Batteriezellen kann bei herkömmlichen Traktionsbatterien von PKWs mit kleinerem Gesamtenergieinhalt problematisch sein hinsichtlich der Skalierbarkeit des Energieinhalts. Um bei vorgegebener Nennspannung eine Skalierung auf unterschiedliche Energieinhalte zu erreichen, können beispielsweise unterschiedliche Schaltungskonfigurationen der einzelnen Batteriezellen, insbesondere unterschiedliche Anzahlen von P-Verbindungen, also parallelen Verbindungen oder Verschaltungen, verwendet werden. Dies kann bei Verwendung der vorliegend vorgeschlagenen relativ großen Batteriezellen in PKWs zu einer weniger feinen Skalierbarkeit des Energieinhalts führen. Diese Problematik verliert bei der erfindungsgemäßen Verwendung der Batterieeinrichtung in einem Nutzfahrzeug jedoch an Bedeutung aufgrund des im Vergleich zu herkömmlichen PKWs üblicherweise größeren Gesamtenergieinhalts der Batterieeinrichtung von Nutzfahrzeugen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Batterieeinrichtung für das erfindungsgemäße Nutzfahrzeug wenigstens einen Energiegehalt von 100 kWh, insbesondere wenigstens 200 kWh oder mehreren 100 kWh, aufweist. Damit können die möglichen Vorzüge der Verwendung wie vorgeschlagen dimensionierter Batteriezellen besonders effektiv und effizient ausgenutzt werden, ohne dass dadurch signifikante Nachteile entstehen.In one possible embodiment of the present invention, the cylindrical battery cells have a length of at least 150 mm, in particular 150 mm to 400 mm, in the direction of their longitudinal cylinder axis, and a diameter perpendicular thereto of at least 30 mm, in particular 30 mm to 60 mm. For a given energy content of the battery device, this enables a smaller number of battery cells than would be possible when using conventional round cells. As already mentioned, this enables a reduced outlay on components and a higher energy density of the battery device. The use of a correspondingly reduced number of battery cells can be problematic in terms of the scalability of the energy content in conventional traction batteries of passenger cars with a smaller total energy content. In order to achieve scaling to different energy contents for a given nominal voltage, different circuit configurations of the individual battery cells, in particular different numbers of P connections, ie parallel connections or interconnections, can be used, for example. When using the relatively large battery cells proposed here in passenger cars, this can lead to a less fine scalability of the energy content. However, this problem becomes less important when the battery device is used according to the invention in a commercial vehicle because the total energy content of the battery device in commercial vehicles is usually greater than in conventional passenger cars. For example, it can be provided that the battery device for the commercial vehicle according to the invention has an energy content of at least 100 kWh, in particular at least 200 kWh or several 100 kWh. In this way, the possible advantages of using battery cells dimensioned as proposed can be used particularly effectively and efficiently without significant disadvantages arising as a result.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Batterieeinrichtung einen sogenannten Cell-zu-Pack-Aufbau auf. Dabei sind die zylindrischen Batteriezellen ohne separate Modulgehäuse in einem gemeinsamen Batteriegehäuse angeordnet. Insbesondere können dabei die Batteriezellen selbst oder ein direkt mit den Batteriezellen in Kontakt stehender Zellhalter oder Zellträger als strukturelle, also eine mechanische Last aufnehmende oder tragende Komponenten der Batterieeinrichtung dienen. Damit wird eine besonders effektive und effiziente Raumausnutzung und somit eine größere Energiedichte bzw. ein geringerer Bauraumbedarf bei gegebenem Gesamtenergieinhalt der Batterieeinrichtung ermöglicht. Zudem kann die Batterieeinrichtung so besonders einfach, aufwandsarm und kostengünstig gefertigt werden. Selbst bei insgesamt geringerer mechanischer Belastbarkeit der Batterieeinrichtung im Vergleich zu einem Aufbau mit mehreren zusätzlich zu dem Batteriegehäuse vorgesehenen Modulgehäuse kann der hier vorgeschlagene Aufbau bei der Anwendung in einem Nutzfahrzeug dennoch nützlich sein, da dort beispielsweise zum Aufnehmen von im Vergleich zu herkömmlichen PKWs größeren Nutzlasten ohnehin stabilere Tragstrukturen vorgesehen sein können sowie gegebenenfalls weniger strikte Anforderungen hinsichtlich Fahrzeuggröße und Fahrzeuggewicht bestehen.In a further possible embodiment of the present invention, the battery device has a so-called cell-to-pack structure. The cylindrical battery cells are arranged in a common battery housing without a separate module housing. In particular, the battery cells themselves or a cell holder or cell carrier that is in direct contact with the battery cells can serve as structural components of the battery device, ie components that take up or support a mechanical load. This enables a particularly effective and efficient use of space and thus a greater energy density or a lower installation space requirement for a given total energy content of the battery device. In addition, the battery device can be manufactured particularly easily, with little effort and cost-effectively. Even if the battery device has a lower mechanical resilience overall compared to a structure with several module housings provided in addition to the battery housing, the structure proposed here can still be useful when used in a commercial vehicle, since there, for example, it can accommodate larger payloads compared to conventional cars anyway more stable supporting structures can be provided and, if necessary, there are less strict requirements in terms of vehicle size and vehicle weight.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Batteriezellen in mehreren elektrisch in Reihe geschalteten Gruppen von jeweils mehreren Batteriezellen mit echtparalleler Ausrichtung ihrer Zylinderachsen organisiert. Mit anderen Worten sind also jeweils mehrere Batteriezellen quer zu ihren Zylinderlängsachsen nebeneinander angeordnet und zusammengefasst. Die Batteriezellen einer Gruppe können beispielsweise mechanisch zusammengefasst, also gemeinsam gehalten sein. Weiter ist hier vorgesehen, dass an einer Stirnseite jeder Gruppe von Batteriezellen bzw. an den Stirnseiten der Batteriezellen jeder Gruppe ein Zellkontaktierungssystem oder -element zum elektrischen Kontaktieren der Batteriezellen angeordnet ist. In der hier vorgeschlagenen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind mehrere solcher Gruppen von Batteriezellen in Richtung der Zylinderlängsachsen ihrer Batteriezellen hintereinander angeordnet. Mit anderen Worten sind die mehreren bzw. wenigstens zwei Gruppen von Batteriezellen so angeordnet, dass eine Verlängerung der Zylinderlängsachse einer Batteriezelle einer ersten Gruppe eine zweite Gruppe von Batteriezellen durchtritt und dort parallel zu der Zylinderlängsachse einer Batteriezelle der zweiten Gruppe verläuft. Mehrere solcher Gruppen, hier also etwa die erste und die zweite Gruppe, sind dann also in einer gemeinsamen, zumindest im Wesentlichen parallel zu dem Boden erstreckten, Ebene angeordnet. Dies ermöglicht eine effiziente Ausnutzung einer im Vergleich zu herkömmlichen PKWs typischerweise größeren in dieser Ebene verfügbaren Fläche des Nutzfahrzeugs sowie eine dadurch hinsichtlich der Stabilität und Fahreigenschaften besonders günstige Gewichtsverteilung. Zudem wird so, insbesondere auch bei Verwendung der an anderer Stelle genannten größer dimensionierten Batteriezellen, ohne Weiteres eine in Fahrzeughochrichtung besonders flache Ausgestaltung der Batterieeinrichtung ermöglicht, was wiederum vorteilhaft hinsichtlich einer flexiblen Aufbaugestaltung und -nutzung des Nutzfahrzeugs sein kann.In a further possible embodiment of the present invention, the battery cells are organized in a plurality of groups, which are electrically connected in series and each have a plurality of battery cells with a truly parallel alignment of their cylinder axes. In other words, a number of battery cells are arranged next to one another and combined transversely to their longitudinal cylinder axes. The battery cells of a group can, for example, be combined mechanically, i.e. kept together. It is also provided here that a cell contacting system or element for electrically contacting the battery cells is arranged on one end face of each group of battery cells or on the end faces of the battery cells in each group. In the embodiment of the present invention proposed here, several such groups of battery cells are arranged one behind the other in the direction of the longitudinal cylinder axes of their battery cells. In other words, the multiple or at least two groups of battery cells are arranged such that an extension of the longitudinal cylinder axis of a battery cell in a first group passes through a second group of battery cells and there runs parallel to the longitudinal cylinder axis of a battery cell in the second group. A plurality of such groups, here for example the first and the second group, are then arranged in a common plane that extends at least essentially parallel to the floor. This enables efficient use of a typically larger area of the commercial vehicle available in this plane in comparison to conventional passenger cars, as well as a weight distribution that is particularly favorable as a result in terms of stability and driving characteristics. In addition, especially when using the larger battery cells mentioned elsewhere, a particularly flat design of the battery device in the vertical direction of the vehicle is easily made possible, which in turn can be advantageous in terms of flexible body design and use of the commercial vehicle.

Durch die stirnseitige Anordnung des Zellkontaktierungssystems kann trotz der liegenden Anordnung der Batteriezellen und der Anordnung mehrerer Gruppen von Batteriezellen hintereinander auf einfache und robuste Weise eine elektrische Kontaktierung bzw. Veranstaltung der Batteriezellen realisiert werden. Dabei kann wenigstens ein einer anderen Gruppe von Batteriezellen zugewandtes Zellkontaktierungssystem einer Gruppe von Batteriezellen besonders gut gegen äußere mechanische Einflüsse und damit gegen Beschädigungen geschützt sein, wodurch eine Robustheit der Batterieeinrichtung erhöht und eine besonders große Zuverlässigkeit der Batterieeinrichtung und des Nutzfahrzeugs insgesamt erreicht werden kann. Dies ist der Fall, da dieses Zellkontaktierungssystem hinsichtlich seiner Haupterstreckungsebene beidseitig durch Gruppen von Batteriezellen eingefasst ist.Due to the arrangement of the cell contacting system on the face side, electrical contacting or contacting of the battery cells can be implemented in a simple and robust manner despite the lying arrangement of the battery cells and the arrangement of several groups of battery cells one behind the other. At least one cell contacting system of a group of battery cells facing another group of battery cells can be protected particularly well against external mechanical influences and thus against damage, which increases the robustness of the battery device and makes the battery device and the commercial vehicle as a whole particularly reliable. This is the case because this cell contacting system is bordered on both sides by groups of battery cells with regard to its main extension plane.

In einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst jede der Gruppen in Richtung der Zylinderlängsachsen ihrer Batteriezellen genau eine Batteriezelle. Mit anderen Worten ist jede Gruppe hinsichtlich der Batteriezellen in dieser Richtung genau eine Batteriezelle lang. Die hintereinander angeordneten Gruppen von Batteriezellen der Batterieeinrichtung sind dann in einem schlangenlinienartigen oder mäandernden Muster seriell miteinander verschaltet. Entsprechende serielle Verbindungen der Gruppen sind dabei an deren quer zur Richtung der Zylinderlängsachse der Batteriezellen außenliegenden Enden angeordnet. Mit anderen Worten kann ein Strompfad entlang der Serienverschaltungen also beispielsweise in einer ersten Gruppe in deren Querrichtung, also quer zur Richtung der Zylinderlängsachsen der Batteriezellen dieser Gruppe, durch diese Gruppe laufen, dann an deren gegenüberliegenden Ende in Richtung der Zylinderlängsachsen ihrer Batteriezellen zum entsprechenden Ende der in Richtung der Zylinderlängsachsen nächstliegenden oder benachbarten Gruppe und in dieser Gruppe in entgegengesetzter Querrichtung durch deren Batteriezellen verlaufen usw. Dies ermöglicht eine besonders einfache und in Richtung der Zylinderlängsachsen besonders enge, also bauraumsparende Anordnung der Gruppen. Insbesondere bestehen durch die hier vorgeschlagene elektrische Verschaltung keine besonderen Anforderungen hinsichtlich einer exakt kollinearen Ausrichtung der Zylinderlängsachsen von Batteriezellen unterschiedlicher Gruppen, sodass eine besonders einfache Fertigung der Batterieeinrichtung ermöglicht wird. Gleichzeitig wird auf einfache Weise eine besonders robuste Halterung und effektive Kühlung der Batteriezellen bzw. der Gruppen von Batteriezellen ermöglicht.In one possible development of the present invention, each of the groups includes exactly one battery cell in the direction of the longitudinal cylinder axes of its battery cells. In other words, with regard to the battery cells, each group is exactly one battery cell long in this direction. The groups of battery cells of the battery device arranged one behind the other are then connected to one another in series in a serpentine or meandering pattern. Corresponding serial connections of the groups are arranged at their outer ends transverse to the direction of the longitudinal axis of the cylinder of the battery cells. In other words, a current path can run along the series connections, for example, in a first group in its transverse direction, i.e. transverse to the direction of the longitudinal cylinder axes of the battery cells in this group, through this group, then at the opposite end in the direction of the longitudinal cylinder axes of its battery cells to the corresponding end of the in the direction of the cylinder longitudinal axes closest or adjacent group and in this group in the opposite transverse direction through the battery cells, etc. This allows a particularly simple and in the direction of the cylinder longitudinal axes particularly narrow, i.e. space-saving arrangement of the groups. In particular, due to the electrical interconnection proposed here, there are no special requirements with regard to an exactly collinear alignment of the longitudinal cylinder axes of battery cells of different groups, so that the battery device can be manufactured in a particularly simple manner. At the same time, a particularly robust mounting and effective cooling of the battery cells or groups of battery cells is made possible in a simple manner.

Obwohl die Gruppen von Batteriezellen hier hintereinander in einer Ebene angeordnet sind, kann eine Gruppe mehrere in senkrecht auf dem Boden des Nutzfahrzeugs stehender Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnete Batteriezellen oder Lagen von Batteriezellen umfassen. Die Batteriezellen innerhalb einer Gruppe können dann in einer solchen Lage seriell miteinander verschaltet sein, während die mehreren Lagen, also in Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnete Batteriezellen, elektrisch parallel miteinander verschaltet sein können.Although the groups of battery cells are arranged one behind the other in one plane here, a group can comprise several battery cells or layers of battery cells arranged one above the other in the vertical direction of the vehicle standing vertically on the floor of the utility vehicle. The battery cells within a group can then be connected to one another in series in such a layer, while the multiple layers, ie battery cells arranged one above the other in the vertical direction of the vehicle, can be electrically connected to one another in parallel.

Die Batterieeinrichtung kann ebenso mehrere in der Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnete Gruppen von Batteriezellen umfassen, die jeweils eine oder mehrere Lagen von Batteriezellen umfassen können. Derart in Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnete Gruppen von Batteriezellen können dann elektrisch parallel miteinander verschaltet, also durch elektrische P-Verbindungen miteinander verbunden sein.The battery device can also comprise a plurality of groups of battery cells which are arranged one above the other in the vertical direction of the vehicle and which can each comprise one or more layers of battery cells. Such groups of batteries arranged one above the other in the vertical direction of the vehicle rie cells can then be electrically connected to one another in parallel, i.e. they can be connected to one another by electrical P connections.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Batteriezellen in mehreren in der senkrecht auf dem Boden des Nutzfahrzeugs stehenden Fahrzeughochrichtung des Nutzfahrzeugs übereinanderliegenden Lagen angeordnet. Insbesondere können dabei zwei in Fahrzeughochrichtung benachbarte Lagen um einen halben Zelldurchmesser zueinander versetzt angeordnet sein, sodass sich eine dichteste Packung der Batteriezellen ergibt. Zwischen wenigstens zwei Lagen von Batteriezellen ist hier eine gewellte Kühlplatte angeordnet. Die Wellung der Kühlplatte ist dabei derart ausgestaltet, dass eine Batteriezelle jeweils in einem Wellental angeordnet ist und ein Wellenberg in einen Zwischenraum oder Freiraum zwischen zwei Batteriezellen ragt. Dadurch kann eine besonders bauraumeffiziente Anordnung und gleichzeitig eine besonders effektive und gleichmäßige Kühlung der Batteriezellen erreicht werden. Die Kühlplatte kann von einem Kühlmedium durchströmbar sein, also beispielsweise einen Hohlraum oder einen oder mehrere Kühlmittelkanäle aufweisen. Dies kann eine weiter verbesserte Kühlung der Batteriezellen ermöglichen. Eine jeweilige Kühlplatte kann zwischen sämtlichen Lagen von Batteriezellen oder nur zwischen einem Teil der Lagen, also nur in einem Teil der zwischen jeweils zwei benachbarten Lagen gegebenen Zwischenräume angeordnet sein. Dies kann abhängig sein von einer sonstigen Ausgestaltung, einem Kühlbedarf, einer Leistungsanforderung, einer Gewichts- und/oder Bauraumbeschränkung und/oder dergleichen mehr.In a further possible embodiment of the present invention, the battery cells are arranged in several layers one above the other in the vehicle vertical direction of the utility vehicle standing perpendicularly on the floor of the utility vehicle. In particular, two layers that are adjacent in the vertical direction of the vehicle can be offset from one another by half a cell diameter, so that the battery cells are packed very densely. A corrugated cooling plate is arranged between at least two layers of battery cells. The corrugation of the cooling plate is designed in such a way that a battery cell is arranged in a trough and a crest protrudes into an intermediate space or free space between two battery cells. As a result, a particularly space-efficient arrangement and, at the same time, particularly effective and uniform cooling of the battery cells can be achieved. A cooling medium can flow through the cooling plate, that is to say for example it can have a cavity or one or more coolant channels. This can enable further improved cooling of the battery cells. A respective cooling plate can be arranged between all the layers of battery cells or only between some of the layers, ie only in some of the gaps between two adjacent layers. This can depend on another configuration, a cooling requirement, a power requirement, a weight and/or space limitation and/or the like.

In einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist betrachtet in oder entlang der Fahrzeughochrichtung nur in jedem zweiten Zwischenraum zwischen zwei Lagen von Batteriezellen eine Kühlplatte angeordnet. Nur in den übrigen Zwischenräumen zwischen zwei benachbarten Lagen von Batteriezellen ist dann ein jeweiliges Wärmeisolationselement angeordnet. Weitere derartige Wärmeisolationselemente können jedoch an einer oder mehreren anderen Stellen der Batterieeinrichtung angeordnet sein, beispielsweise in der Fahrzeughochrichtung betrachtet unterhalb der untersten Lage von Batteriezellen und/oder oberhalb der obersten Lage von Batteriezellen. Insbesondere ist hier jedoch vorgesehen, dass in einem gegebenen Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Lagen von Batteriezellen jeweils nur entweder eine Kühlplatte oder ein Wärmeisolationselement angeordnet ist. In oder entlang der Fahrzeughochrichtung betrachtet sind also die Kühlplatten und die Wärmeisolationselemente abwechselnd angeordnet. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass benachbart zu jeder Batteriezelle bzw. Lage von Batteriezellen eine Kühlplatte angeordnet ist, während gleichzeitig durch das oder die Wärmeisolationselemente eine thermische Isolierung zumindest zwischen einigen der Batteriezellen bzw. Lagen von Batteriezellen erreicht werden kann. Ersteres ermöglicht eine effektive Kühlung der Batterieeinrichtung, während Letzteres einen effektiven Schutz vor einer Propagation eines thermischen Fehlerfalls durch die Batterieeinrichtung hindurch ermöglicht. Diese beiden nützlichen Effekte können in der hier vorgeschlagenen Ausgestaltung dabei mit besonders geringem Bauteil- und Bauraumbedarf der Batterieeinrichtung realisiert werden.In one possible development of the present invention, viewed in or along the vertical direction of the vehicle, a cooling plate is arranged only in every second intermediate space between two layers of battery cells. A respective thermal insulation element is then arranged only in the remaining intermediate spaces between two adjacent layers of battery cells. However, further such thermal insulation elements can be arranged at one or more other points of the battery device, for example viewed in the vertical direction of the vehicle below the bottom layer of battery cells and/or above the top layer of battery cells. In particular, however, it is provided here that only either a cooling plate or a thermal insulation element is arranged in a given space between two adjacent layers of battery cells. Viewed in or along the vertical direction of the vehicle, the cooling plates and the thermal insulation elements are arranged alternately. In this way, a cooling plate can be arranged adjacent to each battery cell or layer of battery cells, while at the same time thermal insulation can be achieved between at least some of the battery cells or layers of battery cells by the heat insulation element or elements. The former enables effective cooling of the battery device, while the latter enables effective protection against propagation of a thermal fault through the battery device. In the configuration proposed here, these two useful effects can be realized with a particularly small component and installation space requirement of the battery device.

Ein Wärmeisolationselement im vorliegenden Sinne kann beispielsweise eine Schutzmatte, ein Geflecht oder Gewebe, ein Schaumelement und/oder dergleichen mehr sein, insbesondere aus einem - zumindest in der Fahrzeughochrichtung - nicht oder nur minimal wärmeleitfähigen Material. Gegebenenfalls können die Wärmeisolationselemente dabei weitere Funktionen erfüllen, beispielsweise zum mechanischen Halten oder Verbinden der Lagen von Batteriezellen aneinander oder miteinander und/oder zum Halten weiterer Komponenten der Batterieeinrichtung. Dazu kann das Wärmeisolationselement beispielsweise als Adhäsiv ausgebildet sein oder ein Adhäsiv umfassen.A thermal insulation element in the present sense can be, for example, a protective mat, a mesh or fabric, a foam element and/or the like, in particular made of a material that is not thermally conductive or only minimally thermally conductive, at least in the vertical direction of the vehicle. If necessary, the thermal insulation elements can fulfill further functions, for example for mechanically holding or connecting the layers of battery cells to one another or to one another and/or for holding further components of the battery device. For this purpose, the thermal insulation element can be designed as an adhesive, for example, or can include an adhesive.

In einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind in der Fahrzeughochrichtung jeweils zwei der Lagen von Batteriezellen mit der dazwischen angeordneten Kühlplatte durch wenigstens einen Zellhalter oder Zellträger zu einer Gruppe von Batteriezellen zusammengefasst. Der jeweilige Zellhalter hält die Batteriezellen der jeweiligen beiden Lagen dabei parallel zueinander und zudem senkrecht zu ihren Zylinderachsen voneinander beabstandet. Auf diese Weise wird ein robuster modularer oder modulartiger Aufbau der Batterieeinrichtung ermöglicht. So können beispielsweise auf besonders einfache Weise mehrere solcher Gruppen in der Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnet und miteinander verbunden sein oder werden. Die jeweiligen Zellhalter können dabei insbesondere lastaufnehmend, also entsprechend mechanisch fest oder stabil, ausgebildet sein. Mehrere in der Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnete Zellhalter können dann aufeinander aufliegen oder aneinander abgestützt sein, um mechanische Kräfte oder Belastungen aufzunehmen und um die darin gehaltenen Batteriezellen herumzuleiten.In a possible development of the present invention, two of the layers of battery cells with the cooling plate arranged in between are combined by at least one cell holder or cell carrier to form a group of battery cells in the vertical direction of the vehicle. The respective cell holder holds the battery cells of the respective two layers parallel to one another and also at a distance from one another perpendicular to their cylinder axes. In this way, a robust, modular or modular design of the battery device is made possible. For example, in a particularly simple manner, several such groups can be arranged one above the other in the vertical direction of the vehicle and connected to one another. The respective cell holders can in particular be designed to be load-bearing, that is to say correspondingly mechanically strong or stable. A plurality of cell holders arranged one above the other in the vertical direction of the vehicle can then rest on one another or be supported on one another in order to absorb mechanical forces or loads and to direct the battery cells held therein around.

Die Gruppen bzw. Zellhalter können an ihrer Oberseite und/oder ihrer Unterseite ein Verbindungselement zum Verbinden mit einer benachbarten Gruppe bzw. einem benachbarten Zellenhalter oder einer Gehäusewand oder dergleichen aufweisen. Ein solches Verbindungselement kann beispielsweise zumindest als Teil einer Klebe- oder Steckverbindung ausgestaltet sein. Ebenso können entsprechende Verbindungselemente von als einzelne, von den Gruppen zunächst unabhängige Bauteile vorgesehen sein.The groups or cell holders can have a connecting element on their upper side and/or their underside for connecting to an adjacent group or an adjacent cell holder or a housing wall or the like. Such a connecting element can be designed, for example, at least as part of an adhesive or plug-in connection. Likewise, corresponding Appropriate connecting elements may be provided as individual components that are initially independent of the groups.

Zwischen zwei in der Fahrzeughochrichtung benachbarten Gruppen kann wie an anderer Stelle bereits angedeutet ein Wärmeisolationselement angeordnet sein. Ein solches Wärmeisolationselement kann aber ebenso jeweils Teil einer der Gruppen sein. Eine Gruppe kann hier insbesondere zwei Zellhalter umfassen. Damit können die Batteriezellen der jeweiligen Gruppe besonders robust und stabil gehalten werden. Beispielsweise können die beiden Zellhalter einer Gruppe an den beiden in Richtung der Zylinderachsen der Batteriezellen der jeweiligen Gruppe gegenüberliegenden Stirnseiten oder Endbereichen der Batteriezellen angeordnet sein. Auf diese Weise können die Batteriezellen nicht nur besonders stabil gehalten werden, sondern die Zellhalter können ebenso weitere Funktionen erfüllen, beispielsweise zum Schützen der Batteriezellen, als Halteelemente oder Befestigungsgrundlage für weitere Komponenten der Batterieeinrichtung und/oder dergleichen mehr.As already indicated elsewhere, a thermal insulation element can be arranged between two groups that are adjacent in the vertical direction of the vehicle. However, such a heat insulation element can also be part of one of the groups. A group can in particular include two cell holders. This allows the battery cells of the respective group to be kept particularly robust and stable. For example, the two cell holders of a group can be arranged on the two opposite end faces or end regions of the battery cells in the direction of the cylinder axes of the battery cells of the respective group. In this way, the battery cells can not only be kept particularly stable, but the cell holders can also fulfill other functions, for example to protect the battery cells, as holding elements or as a mounting base for other components of the battery device and/or the like.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Batteriezellen zu mehreren Gruppen organisiert oder zusammengefasst, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Gruppen eine thermisch und elektrisch isolierende Schutzwand oder Schutzmatte angeordnet ist. Je nach Anordnung der Batterieeinrichtung bzw. der Batteriezellen kann eine Haupterstreckungsebene der Schutzwand oder Schutzmatte insbesondere senkrecht zu dem Boden des Nutzfahrzeugs in Fahrzeugquerrichtung oder senkrecht zu dem Boden des Nutzfahrzeugs in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt sein. Die hier vorgeschlagene Schutzwand oder Schutzmatte kann insbesondere zwischen zwei Gruppen von Batteriezellen, die in derselben parallel zu dem Boden des Nutzfahrzeugs verlaufenden Ebene angeordnet sind, angeordnet sein. Dabei kann die Schutzwand oder Schutzmatte insbesondere stabiler oder massiver sein, also eine bessere Isolationswirkung und/oder eine größere mechanische Festigkeit oder Belastbarkeit aufweisen, als das an anderer Stelle genannte Wärmeisolationselement zwischen mehreren in der Fahrzeughochrichtung übereinander angeordneten Lagen von Batteriezellen. Die Schutzwand oder Schutzmatte kann beispielsweise aus einem Glasfaser- oder Verbundmaterial oder dergleichen gebildet sein.In a further possible embodiment of the present invention, the battery cells are organized or combined into a plurality of groups, with a thermally and electrically insulating protective wall or protective mat being arranged between two adjacent groups. Depending on the arrangement of the battery device or the battery cells, a main extension plane of the protective wall or protective mat can extend in particular perpendicular to the floor of the utility vehicle in the vehicle transverse direction or perpendicular to the floor of the utility vehicle in the vehicle longitudinal direction. The protective wall or protective mat proposed here can be arranged in particular between two groups of battery cells which are arranged in the same plane running parallel to the floor of the utility vehicle. The protective wall or protective mat can in particular be more stable or massive, i.e. have a better insulating effect and/or greater mechanical strength or resilience, than the thermal insulation element mentioned elsewhere between several layers of battery cells arranged one above the other in the vertical direction of the vehicle. The protective wall or protective mat can be formed, for example, from a glass fiber or composite material or the like.

Durch die Schutzwand oder Schutzmatte kann die Sicherheit und Robustheit der Batterieeinrichtung in einem elektrischen und/oder thermischen Fehlerfall verbessert werden. Durch die elektrisch isolierende Eigenschaft der Schutzwand oder Schutzmatte können die dadurch getrennten Gruppen von Batteriezellen besonders dicht aneinander angeordnet werden, wodurch sich eine besonders effiziente Bauraumausnutzung und eine entsprechend höhere Energiedichte der Batterieeinrichtung erreichen lässt.The safety and robustness of the battery device can be improved by the protective wall or protective mat in the event of an electrical and/or thermal fault. Due to the electrically insulating property of the protective wall or protective mat, the groups of battery cells that are separated thereby can be arranged particularly close to one another, as a result of which a particularly efficient use of installation space and a correspondingly higher energy density of the battery device can be achieved.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Batterieeinrichtung eine Deckplatte und eine Bodenplatte, zwischen denen die Batteriezellen angeordnet sind. Die Deckplatte und die Bodenplatte sind dabei jeweils scherspannungsübertragend mit wenigstens einem weiteren Bauteil der Batterieeinrichtung gefügt. Die Deck- und Bodenplatten können direkt oder indirekt miteinander verbunden sein. Eine direkte Verbindung kann beispielsweise realisiert werden, in dem die Deckplatte und/oder die Bodenplatte außenseitig um die Batteriezellen oder Gruppen von Batteriezellen herumgebogen und dadurch zusammengeführt sind. Die Deckplatte und die Bodenplatte können dann also eine Einhausung der Batteriezellen auf mehr als zwei Seiten bilden. Eine indirekte Verbindung der Deck- und Bodenplatte kann beispielsweise durch eine scherspannungsübertragende Fügung mit dem an anderer Stelle genannten wenigstens einen Zellträger realisiert werden, beispielsweise durch direktes Verkleben oder Verkleben mit dem an anderer Stelle genannten Wärmeisolationselement. Damit lässt sich ein besonders hochintegrierter Aufbau der Batterieeinrichtung erreichen.In a further possible embodiment of the present invention, the battery device comprises a cover plate and a base plate, between which the battery cells are arranged. The cover plate and the base plate are each joined to at least one further component of the battery device so as to transmit shear stress. The top and bottom panels can be directly or indirectly connected to each other. A direct connection can be realized, for example, by bending the cover plate and/or the base plate around the battery cells or groups of battery cells on the outside and thereby bringing them together. The cover plate and the base plate can then form a housing for the battery cells on more than two sides. An indirect connection of the top and bottom plates can be realized, for example, by a shear stress-transmitting joint with the at least one cell carrier mentioned elsewhere, for example by direct gluing or gluing to the thermal insulation element mentioned elsewhere. A particularly highly integrated design of the battery device can thus be achieved.

Zusätzlich oder alternativ können die Decken Deckplatte und die Bodenplatte beispielsweise durch Verstrebungen oder weitere Platten- oder Wandelemente der Batterieeinrichtung miteinander verbunden bzw. aneinander abgestützt sein.Additionally or alternatively, the cover plate and the base plate can be connected to one another or supported on one another, for example by struts or other plate or wall elements of the battery device.

Durch die hier vorgesehene Deck- und Bodenplatte kann die Robustheit und Stabilität der Batterieeinrichtung verbessert werden. Durch die scherspannungsübertragende Verbindung, insbesondere unter Einbeziehung der Batteriezellen, der Gruppen von Batteriezellen oder deren Zellhaltern, kann auf besonders bauraum- und bauteilsparende Weise eine ausreichende Stabilität der Batterieeinrichtung erreicht werden, beispielsweise ohne weitere oder separate strukturelle, also lastaufnehmende Elemente.The robustness and stability of the battery device can be improved by the cover and base plate provided here. Due to the shear stress-transmitting connection, in particular including the battery cells, the groups of battery cells or their cell holders, sufficient stability of the battery device can be achieved in a particularly space-saving and component-saving manner, for example without additional or separate structural, i.e. load-bearing elements.

Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein 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.Further features of the invention can result from the claims, the figures and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description and the features and feature combinations shown below in the description of the figures and/or in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the invention to leave.

Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 eine schematische seitliche Darstellung eines Nutzfahrzeugs mit einer Batterieeinrichtung;
  • 2 eine ausschnittweise schematische Seitenansicht der Batterieeinrichtung;
  • 3 eine erste ausschnittweise schematische Draufsicht der Batterieeinrichtung; und
  • 4 eine zweite ausschnittweise schematische Draufsicht der Batterieeinrichtung.
The drawing shows in:
  • 1 a schematic side view of a commercial vehicle with a battery device;
  • 2 a partial schematic side view of the battery device;
  • 3 a first partial schematic plan view of the battery device; and
  • 4 a second partial schematic plan view of the battery device.

In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Übersichtlichkeit halber sind in den Figuren jeweils nur eine repräsentative Auswahl mehrfach vorkommender Elemente explizit gekennzeichnet.In the figures, identical and functionally identical elements are provided with the same reference symbols. For the sake of clarity, only a representative selection of elements that occur multiple times are explicitly identified in each of the figures.

1 zeigt eine schematische seitliche Darstellung eines Nutzfahrzeugs 10. Bei diesem Nutzfahrzeug 10 kann es sich hier beispielsweise um eine Zugmaschine, beispielsweise eine Sattelzugmaschine handeln. Das Nutzfahrzeug 10 ist hier batterieelektrisch angetrieben und weist dazu eine Batterieeinrichtung 12 auf. Um eine günstige Gewichtsverteilung zu erzielen, ist diese Batterieeinrichtung 12 hier beispielhaft zwischen zwei Achsen bzw. Rädern 14 des Nutzfahrzeugs 10 angeordnet. 1 shows a schematic side view of a utility vehicle 10. This utility vehicle 10 can be, for example, a tractor, for example a semitrailer tractor. The utility vehicle 10 is battery-electrically driven here and has a battery device 12 for this purpose. In order to achieve a favorable weight distribution, this battery device 12 is arranged here, for example, between two axles or wheels 14 of the utility vehicle 10 .

2 zeigt eine ausschnittweise schematische Seitenansicht der Batterieeinrichtung 12. Diese umfasst hier eine Vielzahl einzelner zylindrischer Batteriezellen 16, die liegend angeordnet sind, sodass hier nur jeweils eine Stirnseite der Batteriezellen 16 erkennbar ist. Durch diese Stirnseiten erstreckt sich eine jeweilige Zylinderlängsachse der Batteriezellen 16 also senkrecht zur Zeichenebene und zumindest im Wesentlichen parallel zu einem Boden des Nutzfahrzeugs 10. 2 shows a sectional schematic side view of the battery device 12. This comprises a multiplicity of individual cylindrical battery cells 16 which are arranged horizontally, so that only one end face of the battery cells 16 can be seen here. A respective cylinder longitudinal axis of the battery cells 16 extends through these end faces, i.e. perpendicularly to the plane of the drawing and at least essentially parallel to a floor of the commercial vehicle 10.

Die Batteriezellen 16 sind hier zu mehreren, vorliegend beispielhaft vier, Zellgruppen 18 zusammengefasst oder organisiert. Diese Zellgruppen 18 sind in einer Fahrzeughochrichtung 20 übereinandergestapelt oder angeordnet.The battery cells 16 are combined or organized into several cell groups 18 , in this case four by way of example. These cell groups 18 are stacked or arranged one above the other in a vertical direction 20 of the vehicle.

Jede der Zellgruppen 18 umfasst der wenigstens einen Zellhalter oder Zellträger 22, durch den die Batteriezellen 16 der jeweiligen Zielgruppe 18 gehalten sind. Dazu kann der jeweilige Zellträger 22 beispielsweise entsprechende Ausnehmungen oder Vertiefungen aufweisen, in oder durch die jeweils eine der Batteriezellen 16 gesetzt oder geführt sein kann. Durch die Zellträger 22 werden die Batteriezellen 16 also zumindest im Wesentlichen parallel zueinander und voneinander beabstandet gehalten oder fixiert. Die Zellträger 22 können beispielsweise aus einem elektrisch nichtleitenden Kunststoffmaterial gefertigt sein. So können die Zellträger 22 auch zum Kurzschlussschutz innerhalb der Batterieeinrichtung 12 beitragen.Each of the cell groups 18 includes at least one cell holder or cell carrier 22, through which the battery cells 16 of the respective target group 18 are held. For this purpose, the respective cell carrier 22 can have, for example, corresponding recesses or indentations, in or through which one of the battery cells 16 can be placed or guided. The battery cells 16 are thus held or fixed at least essentially parallel to one another and at a distance from one another by the cell carrier 22 . The cell carrier 22 can be made of an electrically non-conductive plastic material, for example. In this way, the cell carriers 22 can also contribute to short-circuit protection within the battery device 12 .

Die Zellgruppen 18 sind durch eine obenliegende Deckplatte 24 und eine untenliegende Bodenplatte 26 eingefasst. Die Deckplatte 24 und die Bodenplatte 26 können jeweils mit einer scherspannungsübertragenden Verbindung an die jeweils benachbarte Zellgruppe 18 bzw. deren Zellträger 22 angebunden sein. Ebenso können die einzelnen Zellgruppen 18 bzw. die einzelnen Zellträger 22 in der Fahrzeughochrichtung 20 miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verklebt, sein. Dabei kann zwischen den einzelnen Zellgruppen 18 bzw. zwischen jeweils zwei in der Fahrzeughochrichtung 20 benachbarten Zellträgern 22 sowie gegebenenfalls an den den Zellgruppen 18 zugewandten Innenseiten der Deckplatte 24 und der Bodenplatte 26 eine jeweilige Wärmeisolation 28 angeordnet sein.The cell groups 18 are framed by a top plate 24 and a bottom plate 26 below. The cover plate 24 and the bottom plate 26 can each be connected to the respective adjacent cell group 18 or its cell carrier 22 with a shear stress-transmitting connection. Likewise, the individual cell groups 18 or the individual cell carriers 22 can be connected to one another in the vertical direction 20 of the vehicle, for example glued to one another. A respective thermal insulation 28 can be arranged between the individual cell groups 18 or between two cell carriers 22 that are adjacent in the vertical direction 20 of the vehicle and optionally on the inner sides of the cover plate 24 and the base plate 26 facing the cell groups 18 .

Die Batteriezellen 16 sind elektrisch mittels eines Zellkontaktierungssystems 30 kontaktiert bzw. angebunden oder verbunden. Das Zellkontaktierungssystem 30 umfasst dabei S-Verbindungen 32 zum seriellen Verbinden von Batteriezellen 16 einer Lage von Batteriezellen 16 sowie P-Verbindungen 34 zum Realisieren einer Parallelverschaltung der Lagen bzw. in der Fahrzeughochrichtung 20 übereinander angeordneter Batteriezellen 16. Ein analoges Zellkontaktierungssystem 30 kann - quer zu der Fahrzeughochrichtung 20 um eine Batteriezelle 16 versetzt - auf der hier nicht erkennbaren gegenüberliegenden Stirnseite der Batteriezellen 16 bzw. der Batterieeinrichtung 12 angeordnet sein.The battery cells 16 are contacted or attached or connected electrically by means of a cell contacting system 30 . The cell contacting system 30 includes S-connections 32 for serially connecting battery cells 16 in a layer of battery cells 16 and P-connections 34 for implementing a parallel connection of the layers or battery cells 16 arranged one above the other in the vertical direction 20 of the vehicle the vehicle vertical direction 20 offset by a battery cell 16 - be arranged on the opposite end side of the battery cells 16 or the battery device 12, which cannot be seen here.

Die P-Verbindungen 34 weisen hier einen kleineren Querschnitt auf als die S-Verbindungen 32. Dadurch können die P-Verbindungen 34 gleichzeitig als elektrische Sicherungen fungieren. Die P-Verbindungen 34 können also beispielsweise in einem Fehlerfall durchschmelzen, um beispielsweise einen Kurzschlussstrom zu unterbrechen. The P-connections 34 here have a smaller cross-section than the S-connections 32. As a result, the P-connections 34 can act as electrical fuses at the same time. The P-connections 34 can therefore melt, for example, in the event of a fault, in order to interrupt a short-circuit current, for example.

Es handelt sich hier also um eine mögliche stromflussoptimierte Ausführung des Zellkontaktierungssystems 30. Ebenso können andere Anordnungen oder Geometrien des Zellkontaktierungssystems 30 bzw. der S-Verbindungen 32 und/oder der P-Verbindungen 34 möglich sein, beispielsweise um einen möglichst geringen elektrischen Widerstand des Zellkontaktierungssystems 32 zu erreichen.This is therefore a possible current-flow-optimized design of the cell contacting system 30. Other arrangements or geometries of the cell contacting system 30 or the S-connections 32 and/or the P-connections 34 may also be possible, for example to keep the electrical resistance of the cell contacting system as low as possible to reach 32.

Jede der Zellgruppen 18 umfasst hier weiter ein Kühlelement 36. Diese Kühlelemente 36 sind dabei jeweils zwischen den beiden Lagen von Batteriezellen 16 einer Zellgruppen 18 angeordnet. Dadurch können die einzelnen Zellgruppen 18 separat entwärmt werden, während durch die jeweils zwischen den Zellgruppen 18 angeordnete Wärmeisolation 28 eine thermische Propagation verhindert oder zumindest verlangsamt werden kann.Each of the cell groups 18 also includes a cooling element 36 here. These cooling elements 36 are each arranged between the two layers of battery cells 16 of a cell group 18 . As a result, the individual cell groups 18 can be cooled separately, while each between Thermal insulation 28 arranged between the cell groups 18 prevents thermal propagation or can at least slow it down.

3 zeigt eine ausschnittweise schematische Draufsicht auf die Batterieeinrichtung 12. Hier sind in einer Ebene, die sich zumindest im Wesentlichen parallel zu dem Boden des Nutzfahrzeugs 12 erstreckt und durch eine erste Querrichtung 38 und eine zweite Querrichtung 40 aufgespannt wird, mehrere Zellgruppen 18 in Richtung der Zylinderlängsachse ihrer Batteriezellen 16 hintereinander angeordnet. Je nach Anordnung der Batterieeinrichtung 12 bzw. Ausrichtung der Zellgruppen 18 kann beispielsweise die erste Querrichtung 38 einer Fahrzeuglängsrichtung und die zweite Querrichtung 40 einer Fahrzeugquerrichtung des Nutzfahrzeugs 10 entsprechen oder umgekehrt. 3 shows a sectional schematic plan view of the battery device 12. Here, in a plane that extends at least substantially parallel to the floor of the commercial vehicle 12 and is spanned by a first transverse direction 38 and a second transverse direction 40, several cell groups 18 in the direction of the cylinder longitudinal axis their battery cells 16 arranged one behind the other. Depending on the arrangement of the battery device 12 or alignment of the cell groups 18, the first transverse direction 38 can correspond to a vehicle longitudinal direction and the second transverse direction 40 to a vehicle transverse direction of the commercial vehicle 10 or vice versa.

In der hier dargestellten Perspektive ist erkennbar, dass die Zellgruppen 18 jeweils zwei an den Stirnseiten der Batteriezellen 16 angeordnete Zellträger 22 umfassen.In the perspective shown here, it can be seen that the cell groups 18 each include two cell carriers 22 arranged on the end faces of the battery cells 16 .

Innerhalb der Zellgruppen 18 sind die jeweiligen Batteriezellen 16 beispielsweise in der ersten Querrichtung 38 seriell miteinander verschaltet. Die einzelnen Zellgruppen 18 sind dann mittels in der zweiten Querrichtung 40 verlaufender, abwechselnd an gegenüberliegenden Enden der Zellgruppen 18 angeordneter Gruppenverbindungen 42 seriell miteinander verschaltet. Damit ergibt sich in S-Richtung ein schlangenlinienförmiger oder mäandernder Strompfad in der hier dargestellten Ebene durch die Zellgruppen 18.Within the cell groups 18, the respective battery cells 16 are connected to one another in series, for example in the first transverse direction 38. The individual cell groups 18 are then connected to one another in series by means of group connections 42 running in the second transverse direction 40 and arranged alternately at opposite ends of the cell groups 18 . This results in a serpentine or meandering current path in the S-direction in the plane shown here through the cell groups 18.

4 zeigt eine weitere ausschnittweise schematische Draufsicht auf einen Teil der Batterieeinrichtung 12. Hier sind schematisch zwei Zellgruppen 18 mit jeweiligen Batteriezellen 16, die von Zellträgern 22 eingefasst sind, dargestellt. Auch sind hier die Zellkontaktierungssysteme 30 der Zellgruppen 18 an beiden in Richtung der Zylinderlängsachsen der Batteriezellen 16 gegenüberliegenden Stirnseiten der Batteriezellen 16 bzw. der Zellgruppen 18 erkennbar. Zwischen den beiden Zellgruppen 18 ist ein Schutzelement 44 angeordnet. Dieses Schutzelement 44 kann sich wandartig oder plattenförmig zum einen in der Fahrzeughochrichtung 20 und zum anderen - je nach Ausrichtung der Zellgruppen 18 bzw. der Batterieeinrichtung 12 - in der ersten Querrichtung 38 oder in der zweiten Querrichtung 40 erstrecken. Das Schutzelement 44 ist hier thermisch und elektrisch nichtleitend ausgebildet, um die beiden Zellgruppen 18 - zumindest bis auf die Gruppenverbindungen 42 - voneinander zu isolieren. 4 shows a further partial schematic top view of a part of the battery device 12. Two cell groups 18 with respective battery cells 16, which are surrounded by cell carriers 22, are shown schematically here. The cell contacting systems 30 of the cell groups 18 can also be seen here on the two opposite end faces of the battery cells 16 or the cell groups 18 in the direction of the longitudinal cylinder axes of the battery cells 16 . A protective element 44 is arranged between the two cell groups 18 . This protective element 44 can extend in the form of a wall or plate on the one hand in the vertical direction 20 of the vehicle and on the other hand—depending on the orientation of the cell groups 18 or the battery device 12—in the first transverse direction 38 or in the second transverse direction 40 . The protective element 44 is designed to be thermally and electrically non-conductive here in order to insulate the two cell groups 18--at least apart from the group connections 42--from one another.

Durch die Organisation der Batteriezellen 16 in den Zellgruppen 18 wird ein modulartiger Aufbau der Batterieeinrichtung 12 erreicht, ohne dass tatsächlich einzelne klassische Batteriemodule mit jeweiligem separatem Modulgehäuse verwendet werden müssten.By organizing the battery cells 16 in the cell groups 18, a modular structure of the battery device 12 is achieved without actually having to use individual classic battery modules with a separate module housing in each case.

Insgesamt zeigen die beschriebenen Beispiele wie eine vorteilhafter Anwendung des Konzepts der liegenden Rundzelle in batterieelektrischen Speichern in einem Nutzfahrzeug 10 realisiert werden kann.Overall, the examples described show how an advantageous application of the concept of the horizontal round cell can be implemented in battery-electric storage devices in a commercial vehicle 10 .

Bezugszeichenlistereference list

1010
Nutzfahrzeugcommercial vehicle
1212
Batterieeinrichtungbattery setup
1414
RäderWheels
1616
Batteriezellebattery cell
1818
Zellgruppecell group
2020
Fahrzeughochrichtungvehicle elevation
2222
Zellträgercell carrier
2424
Deckplattecover plate
2626
Bodenplattebottom plate
2828
Wärmeisolationthermal insulation
3030
Zellkontaktierungssystemcell contacting system
3232
S-VerbindungS connection
3434
P-VerbindungP connection
3636
Kühlelementcooling element
3838
erste Querrichtungfirst transverse direction
4040
zweite Querrichtungsecond transverse direction
4242
Gruppenverbindunggroup connection
4444
Schutzelementprotective element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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  • DE 102019132687 A1 [0006]DE 102019132687 A1 [0006]

Claims (10)

Nutzfahrzeug (10), aufweisend eine Batterieeinrichtung (12), die eine Vielzahl von zylindrischen Batteriezellen (16) umfasst, wobei die Batteriezellen (16) liegend angeordnet sind, sodass sich ihre Zylinderlängsachsen zumindest im Wesentlichen parallel zu einem Boden des Nutzfahrzeugs (10) erstrecken.Commercial vehicle (10), having a battery device (12) which comprises a multiplicity of cylindrical battery cells (16), the battery cells (16) being arranged horizontally so that their longitudinal cylinder axes extend at least essentially parallel to a floor of the commercial vehicle (10). . Nutzfahrzeug (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (16) in Richtung ihrer Zylinderlängsachse eine Länge von wenigstens 150 mm, insbesondere 150 mm bis 400 mm, und senkrecht dazu einen Durchmesser von wenigstens 30 mm, insbesondere 30 mm bis 60 mm, aufweisen.commercial vehicle (10) after claim 1 , characterized in that the battery cells (16) have a length of at least 150 mm, in particular 150 mm to 400 mm, and perpendicular thereto a diameter of at least 30 mm, in particular 30 mm to 60 mm, in the direction of their longitudinal cylinder axis. Nutzfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieeinrichtung (12) einen cell-to-Pack-Aufbau aufweist, bei dem die Batteriezellen (16) ohne separate Modulgehäuse in einem gemeinsamen Batteriegehäuse (24, 26) angeordnet sind.Commercial vehicle (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery device (12) has a cell-to-pack structure in which the battery cells (16) are arranged in a common battery housing (24, 26) without separate module housing . Nutzfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (16) in mehreren elektrisch in Reihe geschalteten Gruppen (18) von jeweils mehreren Batteriezellen (16) mit echtparalleler Ausrichtung ihrer Zylinderlängsachsen organisiert sind, wobei an einer Stirnseite jeder Gruppe (18) ein Zellkontaktierungssystem (30) angeordnet ist und mehrere Gruppen (18) in Richtung der Zylinderlängsachsen ihrer Batteriezellen (16) hintereinander angeordnet sindCommercial vehicle (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery cells (16) are organized in a plurality of electrically series-connected groups (18) of a plurality of battery cells (16) each with a truly parallel alignment of their longitudinal cylinder axes, with one end face of each group (18) a cell contacting system (30) is arranged and several groups (18) are arranged one behind the other in the direction of the longitudinal cylinder axes of their battery cells (16). Nutzfahrzeug (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gruppe (18) in Richtung der Zylinderlängsachsen ihrer Batteriezellen (16) genau eine Batteriezelle (16) umfasst und die hintereinander angeordneten Gruppen (18) in einem schlangenlinienartigen Muster seriell miteinander verschaltet sind, wobei die seriellen Verbindungen (42) der Gruppen (18) an deren quer zur Richtung der Zylinderlängsachse der Batteriezellen (16) außenliegenden Enden angeordnet sind.commercial vehicle (10) after claim 4 , characterized in that each group (18) comprises exactly one battery cell (16) in the direction of the cylinder longitudinal axes of its battery cells (16) and the groups (18) arranged one behind the other are connected to one another in series in a serpentine pattern, the serial connections (42) the groups (18) are arranged at their outer ends transverse to the direction of the longitudinal axis of the cylinder of the battery cells (16). Nutzfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (16) in mehreren in senkrecht auf dem Boden stehender Fahrzeughochrichtung (20) des Nutzfahrzeugs (10) übereinander liegenden Lagen angeordnet sind, insbesondere mit einem Versatz zweier in Fahrzeughochrichtung (20) benachbarter Lagen um einen halben Zelldurchmesser, wobei zwischen wenigstens zwei Lagen eine, insbesondere von einem Kühlmedium durchströmbare, gewellte Kühlplatte (36) angeordnet ist.Commercial vehicle (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery cells (16) are arranged in several layers lying one above the other in the vehicle vertical direction (20) of the commercial vehicle (10) standing perpendicularly on the ground, in particular with an offset of two in the vehicle vertical direction ( 20) of adjacent layers by half a cell diameter, with a corrugated cooling plate (36), in particular through which a cooling medium can flow, being arranged between at least two layers. Nutzfahrzeug (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Fahrzeughochrichtung (20) betrachtet nur in jedem zweiten Zwischenraum zwischen zwei der Lagen eine jeweilige Kühlplatte (36) angeordnet ist und nur in den übrigen Zwischenräumen zwischen zwei Lagen, insbesondere auch unterhalb der untersten Lage und oberhalb der obersten Lage, ein jeweiliges Wärmeisolationselement (28) angeordnet ist.commercial vehicle (10) after claim 6 , characterized in that viewed in the vertical direction (20) of the vehicle, a respective cooling plate (36) is arranged only in every second space between two of the layers and only in the other spaces between two layers, in particular also below the bottom layer and above the top layer , A respective thermal insulation element (28) is arranged. Nutzfahrzeug (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Fahrzeughochrichtung (20) jeweils zwei der Lagen mit der dazwischen angeordneten Kühlplatte (36) durch einen, insbesondere lastaufnehmenden, Zellhalter (22), der die Batteriezellen (16) der beiden Lagen parallel zueinander und senkrecht zu ihren Zylinderlängsachsen voneinander beabstandet hält, zu einer Gruppe (18) von Batteriezellen (16) zusammengefasst sind, wobei insbesondere mehrere solcher Gruppen (18) in der Fahrzeughochrichtung (20) übereinander angeordnet und miteinander verbunden sind.commercial vehicle (10) after claim 6 or 7 , characterized in that in the vertical direction (20) of the vehicle, two of the layers with the cooling plate (36) arranged between them are supported by a cell holder (22), in particular a load-bearing cell holder (22), which holds the battery cells (16) of the two layers parallel to one another and perpendicular to their longitudinal cylinder axes spaced apart from one another, are combined to form a group (18) of battery cells (16), in particular a plurality of such groups (18) being arranged one above the other in the vertical direction (20) of the vehicle and being connected to one another. Nutzfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (16) zu mehreren Gruppen (18) organisiert sind, wobei jeweils zwischen zwei Gruppen (18) eine thermisch und elektrisch isolierende Schutzwand (44) oder Schutzmatte (44) angeordnet ist.Commercial vehicle (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery cells (16) are organized into a plurality of groups (18), with a thermally and electrically insulating protective wall (44) or protective mat (44) between each two groups (18). is arranged. Nutzfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieeinrichtung (12) eine Deckplatte (24) und eine Bodenplatte (26) umfasst, zwischen denen die Batteriezellen (16) angeordnet sind, wobei die Deckplatte (24) und die Bodenplatte (26) jeweils scherspannungsübertragend mit wenigstens einem weiteren Bauteil (22) der Batterieeinrichtung (12) gefügt sind.Commercial vehicle (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery device (12) comprises a cover plate (24) and a base plate (26), between which the battery cells (16) are arranged, the cover plate (24) and the Base plate (26) are each joined to transmit shear stress with at least one further component (22) of the battery device (12).
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