DE102021114384A1 - Batterie für ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterie (1) für ein Fahrzeug, bevorzugt eine Traktionsbatterie, umfassend eine tragende Struktur (2) und mindestens ein Batteriemodul (11) zum Aufnehmen von Batteriezellen (3), wobei eine Toleranzausgleichsanordnung (10) zwischen tragender Struktur (2) und Batteriemodul (11) zum Ausgleich von Toleranzen vorgesehen ist, wobei die Toleranzausgleichsanordnung (10) ein aushärtendes Material (5.1, 5.2) umfasst.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterie für ein Fahrzeug, bevorzugt eine Traktionsbatterie, sowie ein Verfahren zum Verbinden eines Batteriemoduls mit einer tragenden Struktur.
  • Stand der Technik
  • Elektrochemische Energiespeicher, insbesondere Lithium-Ionen-Batterien, besitzen einen eingeschränkten Betriebstemperaturbereich. Außerhalb dieses Bereichs verlieren derartige Batteriezellen ihre Leistungsfähigkeit, altern stärker oder erreichen sicherheitskritische Zustände. Aus diesem Grund werden Batteriezellen in vielen Anwendungen, insbesondere bei Lithium-Ionen-Batterien von Elektro- und Hybridfahrzeugen, aktiv thermisch konditioniert, das heißt je nach Bedarf geheizt oder gekühlt, um im optimalen Betriebstemperaturbereich zu bleiben.
  • In den meisten Elektro-Fahrzeugen erfolgt dies über ein Temperierelement, das von einem flüssigen Wärmeträgermedium (beispielsweise Kühlwasser) durchströmt wird. An dieses Temperierelement sind die Batteriezellen thermisch angebunden und können dadurch je nach Temperatur des Mediums geheizt oder gekühlt werden.
  • Als Batteriezelle wird im Sinne der vorliegenden Offenbarung eine elektrochemische Speicherzelle, vorzugsweise eine Sekundärzelle verstanden. Der Begriff „Zelle“ kann im Hinblick auf das physikalische Erscheinungsbild der Komponente als kleinste kontaktierbare Baueinheit verstanden werden. Demgegenüber wird unter einem Batteriemodul eine Baueinheit verstanden, welche eine Vielzahl von Batteriezellen zusammenfasst. Als Batterie oder Batteriesystem wird entsprechend eine Baueinheit verstanden, die aus einem oder mehreren zusammengeschalteten Batteriemodulen aufgebaut ist. Derartige Batteriesysteme können ferner ein die Batteriemodule aufnehmendes Gehäuse, elektrische Verschaltungen sowie ein Batteriemanagementsystem umfassen. Die Batterie oder das Batteriesystem sind vorzugsweise für den Einsatz in einem Elektrofahrzeug vorgesehen, können aber auch in anderen Fahrzeugen oder anderen Anwendungsbereichen eingesetzt werden.
  • Im Stand der Technik weisen Temperierelemente beispielsweise eine flächige, ebene Geometrie auf. Die Anbindung der Batteriezellen an diesem Temperierelement erfolgt beispielsweise durch eine flexible thermisch leitfähige Matte (englisch „Gap Pad“) oder durch ein flüssiges, pastöses, teilweise aushärtendes Material (englisch „Gap Filler“). Durch ein Gap Pad oder einen Gap Filler werden in der Regel Toleranzen und Oberflächenrauigkeiten der Zellen bzw. des Temperierelements geringfügig ausgeglichen und ein thermischer Übergang zwischen den Zellen und dem Kühlmedium sichergestellt.
  • Im Stand der Technik werden die Batteriezellen beispielsweise in Baugruppen bestehend aus einer Vielzahl von Zellen, sog. „Batteriemodulen“ in der Batterie verbaut. Ein Batteriemodul umfasst dabei einen Zellhalter, der eine Vielzahl an Batteriezellen aufnehmen kann. In der Regel werden diese Batteriemodule fest mit einer tragenden Struktur, z.B. dem Gehäuse oder einem Tragrahmen verschraubt. Ebenfalls ist das Temperierelement meist fest mit der tragenden Struktur verbunden oder integraler Bestandteil dieser tragenden Struktur.
  • Durch die feste Verbindung der Batteriemodule und des Temperierelements mit der tragenden Struktur der Batterie wird der Abstand zwischen Batteriezellen und dem Temperierelement durch eine Vielzahl an Bauteiltoleranzen beeinflusst. Unter anderem beeinflussen die Ebenheit des Wärmetauschers, die Höhe der tragenden Struktur oder die Ebenheit des Zellhalters den Spalt zwischen Zellboden und Temperierelement.
  • So kann z.B. der Abstand zwischen einer Batteriezelle und dem Temperierelement um beispielsweise mehrere Millimeter schwanken, je nachdem welche Bauteiltoleranzen in der jeweiligen Batterie auftreten.
  • Um die thermische Anbindung jeder einzelnen Batteriezelle zu gewährleisten, muss das Gap Pad bzw. der Gap Filler in einer ausreichenden Dicke gewählt werden, um auch den größten zu erwartenden Spalt auszufüllen. Dies kann dazu führen, dass eine hohe Menge an Material für das Gap Pad bzw. den Gap Filler benötigt wird, was hohe Materialkosten mit sich bringt.
  • Außerdem steigt der thermische Widerstand zwischen Zelle und Temperierelement proportional mit der Dicke des Gap Pads oder des Gap Fillers an, was bei großen Spalten zu einer schlechteren thermischen Konditionierung einzelner Zellen führen kann. Dies kann zu einer verstärkten Alterung einzelner Zellen bis hin zu sicherheitskritischen Zuständen, wie beispielsweise zur Überhitzung einzelner Zellen führen.
  • Ferner ist bei ausreichender Dimensionierung des Gap Pads / Gap Fillers in der Regel eine große Menge überschüssiges Material verbaut, das bei der Montage verdrängt werden muss und damit hohe Fügekräfte verursacht. Zudem gelangt das verdrängte Material potenziell in Bereiche, in denen es nicht erwünscht ist, z.B. in die Zwischenräume der Batteriezellen und stellt eine Gewichtskomponente dar.
  • Darstellung der Erfindung
  • Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Batterie umfassend eine Toleranzausgleichsanordnung zum verbesserten Ausgleich von Toleranzen bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird durch eine Batterie umfassend eine Toleranzausgleichsanordnung zum Ausgleich von Toleranzen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
  • Entsprechend wird eine Batterie umfassend eine Toleranzausgleichsanordnung zum Ausgleich von Toleranzen vorgeschlagen. Erfindungsgemäß umfasst die Toleranzausgleichsanordnung ein aushärtendes Material.
  • Dadurch, dass die Toleranzausgleichsanordnung ein aushärtendes Material umfasst, ist es möglich, dass das aushärtende Material nach einem Montagevorgang erhärtet und somit die Lage eines Zellenmoduls relativ zu einer tragenden Struktur fixiert. Mit anderen Worten kann das aushärtende Material im ausgehärtetem Zustand, beispielsweise nach einer Montage eines Batteriemoduls an einer tragenden Struktur, eine Fixierung des Batteriemoduls relativ zur tragenden Struktur in eine oder mehrere Raumrichtungen ermöglichen.
  • Das aushärtende Material kann klebende Eigenschaften aufweisen. Dadurch kann beispielsweise ermöglicht werden, dass eine Montage des Batteriemoduls auf der tragenden Struktur vereinfacht wird und eine Fixierung des Batteriemoduls durch das aushärtende Material bezogen auf die tragende Struktur in mehrere Raumrichtungen wirkt.
  • Die Batterie kann ein mit der tragenden Struktur verbundenes Temperierelement zum Temperieren der im Batteriemodul gehaltenen Batteriezellen umfassen. Das Temperierelement kann als separates Bauteil ausgeführt sein und mit der tragenden Struktur verbunden sein, oder das Temperierelement kann ein integraler Bestandteil der tragenden Struktur sein.
  • Die Toleranzausgleichsanordnung kann dazu eingerichtet sein, Toleranzen zwischen den im Batteriemodul aufgenommenen Batteriezellen und dem Temperierelement auszugleichen. In anderen Worten kann die Toleranzausgleichsanordnung es ermöglichen, dass die sich addierenden Bauteiltoleranzen beim Zusammenbau einer Batterie ausgeglichen werden.
  • Die Toleranzausgleichsanordnung kann zumindest abschnittsweise zwischen der tragenden Struktur und dem Batteriemodul angeordnet sein. Das aushärtende Material der Toleranzausgleichsanordnung kann abschnittsweise oder vollständig im Bereich zwischen tragender Struktur der Batterie und dem Batteriemodul angeordnet sein. Bei der Montage eines Batteriemoduls an einer tragenden Struktur kann das aushärtende Material zwischen Batteriemodul und tragender Struktur abschnittsweise entlang eines Befestigungsmittels angeordnet sein.
  • Das aushärtende Material kann zumindest abschnittsweise zwischen Montagestellen des Batteriemoduls und Montagestellen der tragenden Struktur angeordnet sein. Dadurch kann die Toleranzausgleichsanordnung bei abschnittsweiser Anordnung des aushärtenden Materials im Bereich zwischen tragender Struktur der Batterie und dem Batteriemodul es ermöglichen, dass keine weiteren Bauteile für einen Toleranzausgleich benötigt werden.
  • Das aushärtende Material kann ein Epoxidharz, beispielsweise ein einkomponentiges oder zweikomponentiges Epoxidharz, einen thermisch verflüssigten Schmelzklebstoff (englisch: „Hotmelt“) oder einen technischen Zement umfassen oder daraus bestehen. Dadurch kann das aushärtende Material für eine Montage von einem Batteriemodul an einer tragenden Struktur der Batterie formbar sein und nach der Montage aushärten, sodass eine Fixierung des Batteriemoduls an der tragenden Struktur in mindestens einer Raumrichtung ermöglicht wird.
  • Das aushärtende Material kann so konfiguriert sein, dass es vor einer Montage eine größere Ausdehnung hat, als ein sich nach der Montage ergebender Spalt zwischen der tragenden Struktur und dem Batteriemodul. Dadurch, dass das aushärtende Material der Toleranzausgleichsanordnung, die zwischen der tragenden Struktur und dem Batteriemodul angeordnet ist, vor der Montage eine größere Ausdehnung hat als der Spalt, der nach einer Montage zwischen tragender Struktur und Batteriemodul ist, kann die Toleranzausgleichsanordnung es ermöglichen, dass der Spalt zwischen Batteriemodul und tragender Struktur der Batterie vollständig von dem aushärtenden Material gefüllt ist.
  • Das aushärtende Material kann während des Montagevorgangs verformbar sein. Das aushärtende Material kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass das aushärtende Material beispielsweise eine Aushärtungszeit hat, die es ermöglicht, dass das aushärtende Material zu einer Montage verformbar ist, beispielsweise eine ausreichende Verarbeitungszeit hat, um das Batteriemodul an der tragenden Struktur zu montieren und im Anschluss an die Montage aushärtet. Damit wird es möglich, dass der sich ergebene Spalt zwischen dem Batteriemodul und der tragenden Struktur der Batterie nach der Montage vollständig von dem aushärtenden Material ausgefüllt ist und/oder zumindest in eine Raumrichtung von dem aushärtenden Material vollständig ausgefüllt ist.
  • Das aushärtende Material kann so konfiguriert sein, dass es nach dem Montagevorgang aushärtet. Damit wird ermöglicht, dass das Batteriemodul gegenüber der tragenden Struktur fixiert ist, vorzugsweise in mindestens eine Raumrichtung. In anderen Worten wird ermöglicht, dass das Batteriemodul relativ zur tragenden Struktur (in mindestens eine Raumrichtung) fixiert ist.
  • Die Toleranzausgleichsanordnung kann mindestens ein Befestigungsmittel umfassen. Bevorzugt kann das Befestigungsmittel beispielsweise eine Schraube sein. Beispielsweise kann dadurch ermöglicht werden, dass das aushärtende Material nur eine ausfüllende Funktion im Spalt zwischen tragender Struktur und Batteriemodul nach einer Montage der beiden erfüllt. Ferner kann das aushärtende Material, wenn es beispielsweise klebende Eigenschaften aufweist, auch eine fixierende Funktion erfüllen, die das Batteriemodul mit der tragenden Struktur der Batterie verbindet, beispielsweise stoffschlüssig. Eine Fixierung des Batteriemoduls an der tragenden Struktur kann beispielsweise nur mit einem Befestigungsmittel, vorzugsweise Schrauben, erfolgen und ein aushärtende Material kann es ermöglichen, dass Bauteiltoleranzen ausgeglichen werden, indem beispielsweise die Montageaufnahme des Batteriemoduls für die tragende Struktur und/oder die Montageaufnahme der tragenden Struktur für das Batteriemodul mit den Bauteiltoleranzen auf Spiel ausgelegt sind und das aushärtende Material das Spiel und/oder die Bauteiltoleranzen in einem montierten Zustand ausgleicht.
  • Beispielsweise können die Befestigungen des Batteriemoduls, die für eine Montage an der tragenden Struktur der Batterie vorgesehen sind, Toleranzen aufweisen. Ebenso kann die tragende Struktur der Batterie mit den Befestigungsstellen für das Batteriemodul Toleranzen aufweisen. Die Toleranzausgleichsanordnung kann beispielsweise höhere Toleranzen der beiden Bauteile, in anderen Worten geringere Toleranzanforderungen an die Bauteile der modularen Batterie, ausgleichen. Damit kann die Toleranzausgleichsanordnung niedrigere Herstellkosten ermöglichen, beispielsweise über geringere Toleranzanforderungen an die Bauteile der Batterie.
  • Weiterhin kann die Toleranzausgleichsanordnung es ermöglichen, dass beispielweise Material und/oder Materialkosten eingespart werden. Die benötigte Menge an Gap Filler oder die benötigte Dicke für ein Gap Pad hängt beispielsweise mit den (maximal) zu erwartenden Bauteiltoleranzen zusammen. Eine Toleranzausgleichanordnung kann beispielsweise eine Toleranz zwischen Batteriemodul und tragender Struktur ausgleichen, um eine Menge an Gap Filler oder eine Dicke eines Gap Pads zu reduzieren. Damit kann es beispielsweise ermöglicht werden, dass ein thermischer Kontakt der Batteriezellen mit dem Temperierelement zuverlässiger hergestellt wird. In anderen Worten kann es ermöglicht werden, dass ein thermischer Widerstand zwischen Batteriezelle und Temperierelement verringert wird. Weiterhin kann ein zuverlässiger hergestellter Kontakt zwischen Batteriezelle und Temperierelement eine Alterung der Batteriezelle verlangsamen oder einen (sicherheits)kritischen Betriebszustand der Batteriezelle, beispielsweise durch eine erhöhte Temperatur oder Überhitzung der Batteriezelle, verhindern. Eine Reduzierung von Gap Filler oder Dicke eines Gap Pads kann beispielsweise eine Einsparung von Materialkosten und Gewicht ermöglichen.
  • Die Toleranzausgleichsanordnung kann so konfiguriert sein, dass Toleranzanforderungen an die Bauteile der Batterie niedriger werden. Dadurch kann die Toleranzausgleichsanordnung beispielsweise ermöglichen, dass eine Menge an zu verdrängendem Gap Filler Material oder zu verdrängendem Gap Pad verringert wird. Weiterhin kann die Toleranzausgleichsanordnung ermöglichen, dass die Fügekräfte zum Montieren eines Batteriemoduls an einer tragenden Struktur verringert werden. Eine geringere Menge an benötigtem Gap Filler oder eine geringere Dicke eines Gap Pads kann beispielsweise die benötigten Fügekräfte zum Montieren des Batteriemoduls an die tragende Struktur verringern, da die Batteriezellen des Batteriemoduls weniger Material des Gap Fillers oder des Gap Pads verdrängen müssen. Weiterhin kann dadurch beispielsweise ermöglicht werden, dass ein thermischer Widerstand zwischen Batteriemodul, respektive den Batteriezellen des Batteriemoduls, und dem Temperierelement verringert wird.
  • Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum Verbinden eines Batteriemoduls mit einer tragenden Struktur mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der vorliegenden Beschreibung und den Figuren.
  • Entsprechend wird ein Verfahren zum Verbinden eines Batteriemoduls mit einer tragenden Struktur vorgeschlagen. Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren das Einbringen eines aushärtenden Materials als Toleranzausgleichsanordnung.
  • Das Verfahren kann beispielsweise das Verbinden eines Batteriemoduls mit einer tragenden Struktur (der Batterie) mittels der Toleranzausgleichsanordnung umfassen. Dadurch kann es ermöglicht werden, dass Bauteiltoleranzen, die bei der Fertigung der Komponenten der Batterie vorgegeben sind oder auftreten, ausgeglichen werden.
  • Das Verfahren kann weiterhin das Einbringen von Befestigungsmitteln zwischen dem Batteriemodul und der tragenden Struktur umfassen. Dadurch kann beispielsweise eine Fixierung des Batteriemoduls an der tragenden Struktur verstärkt werden. Entsprechend kann die benötigte Fixierung durch das aushärtende Material reduziert werden, sodass das Befestigungsmittel es ermöglicht, dass das aushärtende Material eine geringere oder keine klebende Wirkung aufweisen muss.
  • Weiterhin kann das Verfahren zum Ausgleich von Bauteiltoleranzen beim beispielsweise Verbinden und/oder Montieren eines Batteriemoduls an einer tragenden Struktur verwendet werden. Bevorzugt kann das Verfahren zum Ausgleich von Bauteiltoleranzen zwischen dem Batteriemodul und dem Temperierelement verwendet werden.
  • Figurenliste
  • Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Batterie gemäß dem Stand der Technik;
    • 2 eine schematische Darstellung einer Batterie mit einer Toleranzausgleichsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • 3 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Batterie mit Batteriemodulen mit unterschiedlichen Toleranzausgleichsanordnungen; und
    • 4 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Verbinden eines Batteriemoduls mit einer tragenden Struktur.
  • Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
  • In 1 ist schematisch eine Darstellung einer Batterie 1 gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Die Batterie 1 umfasst einen Zellhalter 4, Batteriezellen 3, eine tragende Struktur 2 und ein Temperierelement 6 mit einem Kanal für ein Temperiermedium 7. Ferner umfasst diese Batterie 1 ein Befestigungsmittel 8, sowie ein thermisch leitendes Material 9, wie beispielsweise einen Gap Filler oder ein Gap Pad.
  • In 1 ist beispielhaft dargestellt, dass das thermisch leitende Material 9 bei einem an einer tragenden Struktur montierten Batteriemodul 11 (hier gebildet aus den Batteriezellen 3 und dem Zellhalter 4), das keine Toleranzausgleichsanordnung umfasst, dick ausgelegt werden muss, um entsprechend die auftretenden Toleranzen ausgleichen zu können. Damit kann ein thermischer Widerstand zwischen Batteriezellen 3 und Temperierelement 6 erhöht sein und der Verbrauch des thermisch leitenden Materials 9 kann erhöht sein. Ferner dringt durch die Fügekräfte thermisch leitendes Material 9 in unerwünschte Bereiche, beispielsweise in die Zwischenräume zwischen den Batteriezellen 3. Dadurch können die Fügekräfte bei der Montage eines Batteriemoduls 11 an einer tragenden Struktur 2 erhöht sein.
  • In 2 ist schematisch eine Darstellung einer Batterie 1 mit einer Toleranzausgleichsanordnung 10 dargestellt. Eine Vielzahl von Batteriezellen 3 sind in einem Zellhalter4 eines Batteriemoduls 11 (hier gebildet aus den Batteriezellen 3 und dem Zellhalter4) aufgenommen und stützen sich auf einem thermisch leitenden Material 9 ab. Es ist beispielhaft auf der rechten Seite der 2 ein aushärtendes Material 5.1 gezeigt, welches ein größeres Volumen und damit auch die Überbrückung eines weiteren Toleranzspalts zwischen dem Batteriemodul 11 und der tragenden Struktur 2 bereitstellt, als das auf der linken Seite der 2 gezeigte aushärtende Material 5.2, welches nur einen kleineren Spalt überbrücken muss. Es ist ersichtlich, dass das aushärtende Material 5.1, 5.2 so konfiguriert ist, dass es vor der Montage eine größere Ausdehnung hat, als ein sich nach der Montage ergebender Spalt zwischen der tragenden Struktur 2 und dem Batteriemodul 11. Damit kann das aushärtende Material 5.1, 5.2 unterschiedliche Spalte überbrücken und auf diese Weise die zwischen dem Batteriemodul 11 und der tragenden Struktur 2 auftretenden Toleranzen ausgleichen.
  • Ferner sind in der 2 Befestigungsmittel 8, hier beispielhaft als Schrauben dargestellt, gezeigt, die von der Toleranzausgleichsanordnung 10 umfasst sein können. Durch die Toleranzausgleichsanordnung 10 kann ein thermisch leitendes Material 9 dünner ausgelegt oder ausgeführt sein, so dass ein Abstand zwischen einer Batteriezelle 3 und einem Temperierelement 6 geringer gehalten werden kann, bzw. durch die Toleranzausgleichsanordnung 10 geringer ausfällt.
  • Dies kann eine Temperierung der Batteriezellen 3 verbessern und den Verbrauch an thermisch leitendem Material verringern.
  • Aus der 2 ist auch ersichtlich, dass ein aushärtendes Material 5.1, 5.2 einen Spalt zwischen Batteriemodul 11 mit Zellhalter und einer tragenden Struktur 2 ausfüllen kann, vorzugsweise nach einer vollendeten Montage eines Batteriemoduls 11 an einer tragenden Struktur 2, und so auch eine thermische und/oder elektrische Isolierung des Batteriemoduls 11 gegenüber der tragenden Struktur 2 ausbilden kann.
  • In 2 ist auch beispielhaft gezeigt, dass ein thermisch leitendes Material 9 durch die Fügekraft der Montage weniger oder nicht in die Zwischenräume der Batteriezellen 3 eingepresst wird.
  • In 3 ist schematisch eine Draufsicht auf eine Batterie 1 mit mehreren Batteriemodulen 11 gezeigt, die über Toleranzausgleichsanordnungen 10 an einer tragenden Struktur angebracht sind und auf einem Temperierelement 6 angeordnet sind.
  • Die Batteriemodule 11 sind mit verschiedenen beispielhaften Ausgestaltungen von Toleranzausgleichsanordnungen 10 dargestellt. Die Toleranzausgleichsanordnungen 10 können Befestigungsmittel 8 umfassen, die hier in der Draufsicht schematisch als Kreuze dargestellt sind. Aushärtendes Material 5 ist entsprechend beispielhaft dargestellt und bei den gezeigten Batteriemodulen 11 in unterschiedlichen Ausgestaltungen einer abschnittsweisen Anordnung zwischen tragender Struktur und Batteriemodul 11 gezeigt. Das aushärtende Material 5 einer Toleranzausgleichsanordnung 10 kann beispielsweise in einem oder mehreren Abschnitten, in anderen Worten abschnittsweise, zwischen einer tragenden Struktur und dem Batteriemodul 11 angeordnet sein. Dadurch kann es ermöglicht werden, Bauteiltoleranzen bei der Montage der Batteriemodule 11 an einer tragenden Struktur einer Batterie 1 auszugleichen.
  • In 4 ist schematisch ein Verfahren zum Verbinden eines Batteriemoduls mit einer tragenden Struktur gezeigt. Das Verfahren umfasst dabei das Einbringen S1 eines aushärtenden Materials als Toleranzausgleichsanordnung und das Verbinden S2 des Batteriemoduls mit der tragenden Struktur mittels der Toleranzausgleichsanordnung.
  • Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Batterie
    2
    tragende Struktur
    3
    Batteriezelle
    4
    Zellhalter
    5.1; 5.2
    aushärtendes Material
    6
    Temperierelement
    7
    Kanal für Temperiermedium im Temperierelement
    8
    Befestigungsmittel
    9
    thermisch leitendes Material (Gap Filler / Gap Pad)
    10
    Toleranzausgleichsanordnung
    11
    Batteriemodul
    S1
    Einbringen eines aushärtenden Materials in eine Toleranzausgleichsanordnung
    S2
    Verbinden des Batteriemoduls mit der tragenden Struktur mittels einer Toleranzausgleichsanordnung

Claims (11)

  1. Batterie (1) für ein Fahrzeug, bevorzugt eine Traktionsbatterie, umfassend eine tragende Struktur (2) und mindestens ein Batteriemodul (11) zum Aufnehmen von Batteriezellen (3), wobei eine Toleranzausgleichsanordnung (10) zwischen tragender Struktur (2) und Batteriemodul (11) zum Ausgleich von Toleranzen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzausgleichsanordnung (10) ein aushärtendes Material (5.1, 5.2) umfasst.
  2. Batterie (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der tragenden Struktur (2) verbundenes Temperierelement (6) zum Temperieren der im Batteriemodul (11) gehaltenen Batteriezellen (3) vorgesehen ist und die Toleranzausgleichsanordnung (10) dazu eingerichtet ist, Toleranzen zwischen den im Batteriemodul (11) aufgenommenen Batteriezellen (3) und dem Temperierelement (6) auszugleichen.
  3. Batterie (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzausgleichsanordnung (10) zumindest abschnittsweise zwischen der tragenden Struktur (2) und dem Batteriemodul (11) angeordnet ist.
  4. Batterie (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtende Material (5.1, 5.2) ein Epoxidharz, einen thermisch verflüssigten Schmelzklebstoff oder einen technischen Zement umfasst oder aus diesen besteht.
  5. Batterie (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtende Material (5.1, 5.2) so konfiguriert ist, insbesondere ein solches Volumen aufweist, dass es vor einer Montage eine größere Ausdehnung hat, als ein sich nach der Montage ergebender Spalt zwischen der tragenden Struktur (2) und dem Batteriemodul (11).
  6. Batterie (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtende Material (5.1, 5.2) so konfiguriert ist, dass es während eines Montagevorgangs verformbar ist, zum Ausfüllen eines Spalts zwischen der tragenden Struktur (2) und dem Batteriemodul (11).
  7. Batterie (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtende Material (5.1, 5.2) so konfiguriert ist, dass es nach dem Montagevorgang aushärtet, zum toleranzausgeglichenen Fixieren des Batteriemoduls (11) relativ zur tragenden Struktur (2).
  8. Batterie (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzausgleichsanordnung (10) mindestens ein Befestigungsmittel (8) umfasst, vorzugsweise eine Schraube.
  9. Verfahren zum Verbinden eines Batteriemoduls (11) mit einer tragenden Struktur (2) einer Batterie (1) für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass ein aushärtendes Material (5.1, 5.2) als Toleranzausgleichsanordnung (10) eingebracht wird (S1), und das Batteriemodul (11) mit der tragenden Struktur (2) mittels der Toleranzausgleichsanordnung (10) verbunden (S2) wird.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden des Batteriemoduls (11) mit der tragenden Struktur (2) das Einbringen von einem Befestigungsmittel (8) zwischen dem Batteriemodul (11) und der tragenden Struktur (2) umfasst.
  11. Verwendung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10 zum Ausgleich von Bauteiltoleranzen beim Verbinden des Batteriemoduls (11) mit der tragenden Struktur (2), vorzugsweise von Bauteiltoleranzen zwischen dem Batteriemodul (11) und einem Temperierelement (6).
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