DE102021124833A1 - Battery module with reduction of lateral loads - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Batteriemodul zur Speicherung von elektrischer Energie beschrieben. Das Batteriemodul umfasst eine erste Druckplatte, die über ein Loslager beweglich entlang einer Querachse des Batteriemoduls gelagert ist, sowie eine zweite Druckplatte, die über ein Festlager unbeweglich entlang der Querachse gelagert ist. Des Weiteren umfasst das Batteriemodul ein oder mehrere Batteriezellen, die zwischen der ersten Druckplatte und der zweiten Druckplatte entlang der Querachse nebeneinander angeordnet sind. Das Festlager zur Lagerung der zweiten Druckplatte ist derart ausgebildet, dass das Festlager bei Einwirken einer Querkraft entlang der Querachse, die gleich wie oder größer als eine Auslösekraft ist, beweglich entlang der Querachse wird.A battery module for storing electrical energy is described. The battery module includes a first pressure plate, which is mounted movably along a transverse axis of the battery module via a floating bearing, and a second pressure plate, which is mounted immovably along the transverse axis via a fixed bearing. Furthermore, the battery module includes one or more battery cells, which are arranged next to one another along the transverse axis between the first pressure plate and the second pressure plate. The fixed bearing for mounting the second pressure plate is designed in such a way that the fixed bearing becomes movable along the transverse axis when a transverse force acts along the transverse axis which is equal to or greater than a triggering force.

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriemodul, insbesondere für eine Festkörperbatterie wie z.B. eine Lithium-Ionen Batterie mit einem Festkörperelektrolyt, das Mittel zur Reduzierung von Querlasten aufweist.The invention relates to a battery module, in particular for a solid-state battery such as a lithium-ion battery with a solid electrolyte that has means for reducing transverse loads.

Ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug weist eine Batterie bzw. ein Batteriemodul zur Speicherung von elektrischer Energie für den Betrieb eines elektrischen Antriebsmotors des Fahrzeugs auf. Das Batteriemodul weist typischerweise eine Vielzahl von einzelnen Batteriezellen, insbesondere eine Vielzahl von Pouch-Zellen, auf, die nebeneinander in einem Gehäuse des Batteriemoduls angeordnet sind. Das Batteriemodul wird während des Betriebs des Fahrzeugs wiederholt geladen und entladen, wobei die einzelnen Batteriezellen im entladenen Zustand bzw. im geladenen Zustand jeweils unterschiedliche räumliche Ausbreitungen aufweisen können.An at least partially electrically powered vehicle has a battery or a battery module for storing electrical energy for operating an electric drive motor of the vehicle. The battery module typically has a large number of individual battery cells, in particular a large number of pouch cells, which are arranged next to one another in a housing of the battery module. The battery module is repeatedly charged and discharged during operation of the vehicle, with the individual battery cells being able to have different spatial distributions in the discharged state and in the charged state.

Die einzelnen Batteriezellen können innerhalb des Batteriemoduls, insbesondere innerhalb eines Gehäuses des Batteriemoduls, gelagert sein. Dabei kann die Lagerung derart erfolgen, dass auch in unterschiedlichen Betriebszuständen des Batteriemoduls bestimmte, insbesondere gleichbleibende, Bedingungen in Bezug auf die Verspannung der einzelnen Batteriezellen eingehalten werden.The individual battery cells can be stored within the battery module, in particular within a housing of the battery module. In this case, the storage can take place in such a way that certain, in particular constant, conditions with regard to the bracing of the individual battery cells are maintained even in different operating states of the battery module.

Während des Betriebs des Fahrzeugs, insbesondere bei einem Unfall, kann das Batteriemodul außergewöhnlich hohen Lasten ausgesetzt sein. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine besonders sichere Lagerung von Batteriezellen eines Batteriemoduls bei Einwirken von relativ hohen Lasten bereitzustellen.During vehicle operation, particularly during an accident, the battery module may be subjected to exceptionally high loads. The present document deals with the technical task of providing a particularly safe mounting of battery cells of a battery module when exposed to relatively high loads.

Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.The object is solved by the independent claim. Advantageous embodiments are described inter alia in the dependent claims. It is pointed out that additional features of a patent claim dependent on an independent patent claim without the features of the independent patent claim or only in combination with a subset of the features of the independent patent claim can form a separate invention independent of the combination of all features of the independent patent claim, which can be made the subject of an independent claim, a divisional application or a subsequent application. This applies equally to the technical teachings described in the description, which can form an invention independent of the features of the independent patent claims.

Gemäß einem Aspekt wird ein Batteriemodul zur Speicherung von elektrischer Energie beschrieben. Das Batteriemodul kann eine Nennspannung von 60V oder mehr, oder von 300V oder mehr, insbesondere von 800V oder mehr, aufweisen. Das Batteriemodul kann ausgebildet sein, elektrische Energie für den Betrieb eines Antriebsmotors eines Kraftfahrzeugs zu speichern. Ein Kraftfahrzeug kann ggf. mehrere Batteriemodule umfassen, die zusammen eine Batterie für das Kraftfahrzeug bilden. Die einzelnen Batteriemodule können zumindest teilweise in Reihe und/oder zumindest teilweise parallel zueinander geschaltet sein. Beispielsweise können mehrere Batteriemodule in Reihe geschaltet sein, um eine Fahrzeug-Batterie mit einer erhöhten Gesamt-Nennspannung bereitzustellen.According to one aspect, a battery module for storing electrical energy is described. The battery module can have a rated voltage of 60V or more, or 300V or more, in particular 800V or more. The battery module can be designed to store electrical energy for the operation of a drive motor of a motor vehicle. A motor vehicle can optionally include several battery modules which together form a battery for the motor vehicle. The individual battery modules can be connected at least partially in series and/or at least partially in parallel with one another. For example, several battery modules can be connected in series in order to provide a vehicle battery with an increased overall nominal voltage.

Das Batteriemodul umfasst ein oder mehrere Batteriezellen (insbesondere 10 oder mehr oder 50 oder mehr Batteriezellen), die zwischen zwei Druckplatten entlang der Querachse des Batteriemoduls nebeneinander angeordnet sind. Eine Batteriezelle kann eine Pouch-Zelle sein, wobei die Querachse senkrecht auf der Fläche und/oder auf den Schichten der Pouch-Zelle steht. Die Querachse des Batteriemoduls kann mit der Querachse des Fahrzeugs, in dem das Batteriemodul angeordnet ist, übereinstimmen.The battery module comprises one or more battery cells (in particular 10 or more or 50 or more battery cells) which are arranged next to one another between two pressure plates along the transverse axis of the battery module. A battery cell can be a pouch cell, with the transverse axis being perpendicular to the surface and/or to the layers of the pouch cell. The transverse axis of the battery module can coincide with the transverse axis of the vehicle in which the battery module is arranged.

Das Batteriemodul umfasst insbesondere eine erste Druckplatte, die über ein Loslager beweglich entlang der Querachse des Batteriemoduls gelagert ist (z.B. an ein oder mehreren Querträgern des Fahrzeugs). Des Weiteren umfasst das Batteriemodul eine zweite Druckplatte, die über ein Festlager unbeweglich entlang der Querachse gelagert ist (z.B. an den ein oder mehreren Querträgern des Fahrzeugs).The battery module includes, in particular, a first pressure plate, which is movably mounted via a floating bearing along the transverse axis of the battery module (e.g. on one or more cross members of the vehicle). The battery module also includes a second pressure plate, which is mounted immovably along the transverse axis via a fixed bearing (e.g. on one or more cross members of the vehicle).

Das Festlager zur Lagerung der zweiten Druckplatte ist bevorzugt derart ausgebildet, dass das Festlager bei Einwirken einer (beliebigen) Querkraft entlang der Querachse, die gleich wie oder größer als eine Auslösekraft ist, beweglich entlang der Querachse wird. Andererseits ist das Festlager bevorzugt derart ausgebildet, dass das Festlager bei Einwirken einer (beliebigen) Querkraft entlang der Querachse, die kleiner als die Auslösekraft ist, unbeweglich entlang der Querachse ist.The fixed bearing for supporting the second pressure plate is preferably designed such that the fixed bearing becomes movable along the transverse axis when a (any) transverse force acts along the transverse axis, which is equal to or greater than a triggering force. On the other hand, the fixed bearing is preferably designed in such a way that the fixed bearing is immovable along the transverse axis when a (any) transverse force acts along the transverse axis that is smaller than the triggering force.

Die Auslösekraft kann von dem Gewicht des Batteriemoduls abhängen. Mit anderen Worten, die Auslösekraft kann eine Funktion des (Modul-) Gewichts des Batteriemoduls sein. Die Auslösekraft kann z.B. zwischen 1 1kN und 42kN liegen (etwa für ein Modulgewicht zwischen 30kg und 60kg). Insbesondere kann die Auslösekraft zwischen 17kN und 36kN liegen (etwa für ein Modulgewicht zwischen 30kg und 60kg). In einem weiteren Beispiel kann die Auslösekraft zwischen 23kN und 36kN liegen (etwa für ein Modulgewicht zwischen 40kg und 60kg).The release force can depend on the weight of the battery module. In other words, the release force can be a function of the (module) weight of the battery module. The release force can be between 11kN and 42kN, for example (for a module weight between 30kg and 60kg). In particular, the release force can be between 17kN and 36kN (e.g. for a module weight between 30kg and 60kg). In another example, the triggering force can be between 23kN and 36kN (roughly for a module weight between 40kg and 60kg).

Es wird somit ein Batteriemodul beschrieben, das ein Festlager zur Lagerung der zweiten Druckplatte aufweist, das ausgebildet ist, ab einer definierten Auslösekraft in Querrichtung auszuklinken. Die Querkraft wirkt dabei typischerweise über die erste Druckplatte und über die ein oder mehreren Speicherzellen auf die zweite Druckplatte. Durch das Vorsehen einer definierten Auslösekraft kann somit die Last auf die ein oder mehreren Speicherzellen des Batteriemoduls (z.B. infolge eines Seiten-Unfalls eines Fahrzeugs) in effizienter und zuverlässiger Weise reduziert und/oder begrenzt werden. Dabei kann die Reduzierung des Lastniveaus insbesondere durch die Nutzung eines vorhandenen Leerraums (etwa der Montageluft im direkten Umfeld des Batteriemoduls) in einem Fahrzeug genutzt werden. Die Montageluft kann z.B. zwischen 5 mm und 7 mm betragen. Darüber hinaus kann noch ein zusätzlicher Leerraum verfügbar sein (insbesondere in der Fahrzeugmitte). Der Leerraum (in diesem Dokument auch als Freiraum bezeichnet) kann als zusätzlicher Deformationsweg genutzt werden. Die Reduzierung des Lastniveaus ermöglicht die Reduzierung des Materialeinsatzes und damit einen Leichtbau.A battery module is thus described which has a fixed bearing for mounting the second pressure plate, which is designed to disengage from a defined triggering force in the transverse direction. The transverse force typically acts on the second pressure plate via the first pressure plate and via the one or more storage cells. By providing a defined triggering force, the load on the one or more storage cells of the battery module (e.g. as a result of a side-on collision of a vehicle) can thus be reduced and/or limited in an efficient and reliable manner. The reduction in the load level can be used in a vehicle in particular by using an existing empty space (e.g. the assembly space in the immediate vicinity of the battery module). The assembly clearance can be between 5 mm and 7 mm, for example. Additional empty space may also be available (particularly in the middle of the vehicle). The empty space (also referred to as free space in this document) can be used as an additional deformation path. The reduction of the load level enables a reduction in the use of materials and thus lightweight construction.

Das Festlager kann ein oder mehrere (ggf. verschraubte) Klemmen umfassen, die ausgebildet sind, die zweite Druckplatte an zumindest einem der entlang der Querachse verlaufenden Querträger zu befestigen. Die ein oder mehreren Klemmen können ausgebildet sein, bei Einwirken einer (beliebigen) Querkraft entlang der Querachse, die kleiner als die Auslösekraft ist, die zweite Druckplatte an dem Querträger zu befestigen, so dass die zweite Druckplatte nicht entlang der Querachse beweglich ist. Die ein oder mehreren Klemmen können somit eine ausreichend hohe Klemmkraft aufweisen, durch die eine Bewegung der zweiten Druckplatte entlang der Querachse unterbunden wird, solange die Querkraft kleiner als die Auslösekraft ist.The fixed bearing can include one or more (possibly screwed) clamps, which are designed to fasten the second pressure plate to at least one of the crossbeams running along the transverse axis. The one or more clamps can be designed to fasten the second pressure plate to the cross member when a (any) transverse force acts along the transverse axis that is smaller than the triggering force, so that the second pressure plate cannot be moved along the transverse axis. The one or more clamps can thus have a sufficiently high clamping force by which movement of the second pressure plate along the transverse axis is prevented as long as the transverse force is less than the triggering force.

Die ein oder mehrere Klemmen können ferner derart ausgebildet sein, bei Einwirken einer (beliebigen) Querkraft entlang der Querachse, die gleich wie oder größer als die Auslösekraft ist, auf dem Querträger zu rutschen, sodass die zweite Druckplatte beweglich entlang der Querachse wird. Durch die Verwendung von ein oder mehreren Klemmen kann in besonders effizienter und zuverlässiger Weise ein Ausklinken des Festlagers bei einer definierten Auslösekraft bewirkt werden.The one or more clamps may also be configured to slide on the crossbeam upon application of any transverse force along the transverse axis that is equal to or greater than the triggering force, such that the second pressure plate becomes movable along the transverse axis. By using one or more clamps, the fixed bearing can be released at a defined release force in a particularly efficient and reliable manner.

Alternativ oder ergänzend kann das Festlager ein oder mehrere Scherbolzen umfassen, die ausgebildet sind, eine Bewegung der zweiten Druckplatte entlang der Querachse zu blockieren. Dabei können die ein oder mehreren Scherbolzen ausgebildet sein, bei Einwirken einer (beliebigen) Querkraft entlang der Querachse, die kleiner als die Auslösekraft ist, eine Bewegung der zweiten Druckplatte entlang der Querachse zu blockieren. Des Weiteren können die ein oder mehreren Scherbolzen ausgebildet sein, bei Einwirken einer (beliebigen) Querkraft entlang der Querachse, die gleich wie oder größer als die Auslösekraft ist, nachzugeben, sodass die zweite Druckplatte beweglich entlang der Querachse wird. Durch die Verwendung von ein oder mehreren Scherbolzen kann in besonders effizienter und zuverlässiger Weise ein Ausklinken des Festlagers bei einer definierten Auslösekraft bewirkt werden.Alternatively or additionally, the fixed bearing can comprise one or more shear bolts which are designed to block movement of the second pressure plate along the transverse axis. The one or more shear bolts can be designed to block a movement of the second pressure plate along the transverse axis when a (any) transverse force acts along the transverse axis that is smaller than the triggering force. Furthermore, the one or more shear bolts can be designed to yield when subjected to a (any) lateral force along the lateral axis which is equal to or greater than the triggering force, so that the second pressure plate becomes movable along the lateral axis. By using one or more shear bolts, the fixed bearing can be released in a particularly efficient and reliable manner at a defined release force.

Alternativ oder ergänzend kann das Festlager zumindest ein Pyroelement umfassen, das ausgebildet ist, bei Einwirken einer (beliebigen) Querkraft entlang der Querachse, die gleich wie oder größer als die Auslösekraft ist, auszulösen, um eine Bewegung der zweiten Druckplatte entlang der Querachse zu ermöglichen. Andererseits erfolgt kein Auslösen des Pyroelements für (beliebige) Querkräfte, die kleiner als die Auslösekraft sind. So kann in zuverlässiger Weise ein Auslinken des Festlagers bei einer definierten Auslösekraft bewirkt werden.Alternatively or additionally, the fixed bearing can include at least one pyro element, which is designed to be triggered when a (any) transverse force acts along the transverse axis that is equal to or greater than the triggering force, in order to enable movement of the second pressure plate along the transverse axis. On the other hand, the pyro element is not triggered for (any) lateral forces that are smaller than the triggering force. In this way, the fixed bearing can be reliably disengaged at a defined triggering force.

Das Batteriemodul kann ausgebildet sein, hydraulisch über die erste Druckplatte und über die zweite Druckplatte eine Druckkraft auf die ein oder mehreren Batteriezellen zu bewirken. Das Festlager kann ein Überdruckventil umfassen, das ausgebildet ist, eine Bewegung der zweiten Druckplatte entlang der Querachse zu ermöglichen, wenn (insbesondere sobald) die Druckkraft auf die ein oder mehreren Batteriezellen gleich wie oder größer als die Auslösekraft ist. Das Überdruckventil kann somit ausgebildet sein, ab einer der Auslösekraft entsprechenden Druckraft zu öffnen, um in zuverlässiger Weise eine Bewegung der zweiten Druckplatte zu ermöglichen.The battery module can be designed to bring about a compressive force on the one or more battery cells hydraulically via the first pressure plate and via the second pressure plate. The fixed bearing may include a pressure relief valve configured to allow movement of the second pressure plate along the transverse axis when (in particular as soon as) the compressive force on the one or more battery cells is equal to or greater than the triggering force. The pressure relief valve can thus be designed to open from a pressure force corresponding to the triggering force, in order to enable a movement of the second pressure plate in a reliable manner.

Wie bereits weiter oben dargelegt, kann das Festlager ausgebildet sein, die zweite Druckplatte an ein oder mehreren Querträgern zu lagern. Das Festlager kann an zumindest einem Querträger ein oder mehrere Deformationselemente umfassen, die ausgebildet sind, sich unter Einwirken einer Querkraft entlang der Querachse plastisch zu verformen. Die ein oder mehreren Deformationselemente können dabei entlang der Wirkrichtung der Querkraft (von der ersten Druckplatte, über die ein oder mehreren Batteriezellen, auf die zweite Druckplatte) hinter der zweiten Druckplatte angeordnet sein. Durch die Bereitstellung von ein oder mehreren Deformationselementen kann die mechanische Belastung der ein oder mehreren Batteriezellen bei Einwirken einer Querkraft weiter reduziert werden.As already explained above, the fixed bearing can be designed to mount the second pressure plate on one or more cross members. The fixed bearing can comprise one or more deformation elements on at least one cross member, which are designed to deform plastically along the transverse axis under the action of a transverse force. The one or more deformation elements can be arranged behind the second pressure plate along the effective direction of the transverse force (from the first pressure plate, via the one or more battery cells, to the second pressure plate). By providing one or more deformation elements, the mechanical stress on the one or more battery cells can be further reduced when a transverse force is applied.

Das Batteriemodul umfasst somit ein Loslager, das ausgebildet sein kann, das Batteriemodul, insbesondere die erste Druckplatte des Batteriemoduls, an zumindest einem entlang der Querachse verlaufenden Querträger zu lagern, sodass die erste Druckplatte beweglich entlang der Querachse, insbesondere beweglich an dem Querträger, ist.The battery module thus includes a loose bearing that can be designed, the battery module, in particular the first pressure plate of the battery module, to be mounted on at least one cross member running along the transverse axis, so that the first pressure plate is movable along the transverse axis, in particular movable on the cross member.

Andererseits kann das Festlager des Batteriemoduls ausgebildet sein, das Batteriemodul, insbesondere die zweite Druckplatte des Batteriemoduls, an dem zumindest einen Querträger zu lagern, sodass die zweite Druckplatte bei Einwirken einer (beliebigen und/oder jeglichen) Querkraft entlang der Querachse, die kleiner als die Auslösekraft ist, unbeweglich entlang der Querachse ist, und/oder bei Einwirken einer (beliebigen und/oder jeglichen) Querkraft entlang der Querachse, die gleich wie oder größer als die Auslösekraft ist, beweglich entlang der Querachse ist.On the other hand, the fixed bearing of the battery module can be designed to mount the battery module, in particular the second pressure plate of the battery module, on the at least one cross member, so that the second pressure plate, when exposed to a (any and/or any) transverse force along the transverse axis, which is smaller than the triggering force, is immovable along the transverse axis, and/or is movable along the transverse axis upon application of a lateral force (any and/or any) along the transverse axis equal to or greater than the triggering force.

Durch das Ausklinken des Festlagers bei einer definierten Auslösekraft kann somit bewirkt werden, dass das Batteriemodul entlang der Wirkrichtung der Querkraft auf dem zumindest einen Querträger verschoben wird, wodurch die mechanische Belastung für das Batteriemodul in besonderem Maße reduziert werden kann.The release of the fixed bearing at a defined triggering force can thus cause the battery module to be displaced along the effective direction of the transverse force on the at least one cross member, as a result of which the mechanical stress on the battery module can be reduced to a particular extent.

Das Batteriemodul kann derart ausgebildet sein, dass der Abstand zwischen den zwei Druckplatten innerhalb eines bestimmten Abstandsbereichs veränderbar ist, sodass eine Änderung der räumlichen Ausbreitung (insbesondere eine Ausdehnung und/oder eine Kontraktion) der ein oder mehreren Batteriezellen entlang der Querachse ermöglicht wird. Insbesondere kann das Batteriemodul derart ausgebildet sein, dass durch die Änderung (Vergrößerung oder Verkleinerung) der räumlichen Ausbreitung der ein oder mehreren Batteriezellen entlang der Querachse eine entsprechende Änderung (Vergrößerung oder Verkleinerung) des Abstands zwischen den zwei Druckplatten bewirkt wird.The battery module can be designed in such a way that the distance between the two pressure plates can be changed within a certain distance range, so that a change in the spatial spread (in particular an expansion and/or a contraction) of the one or more battery cells along the transverse axis is made possible. In particular, the battery module can be designed such that the change (increase or decrease) in the spatial spread of the one or more battery cells along the transverse axis causes a corresponding change (increase or decrease) in the distance between the two pressure plates.

Das Batteriemodul kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass die erste Druckplatte beweglich (an einem (Quer-) Träger des Fahrzeugs) und die zweite Druckplatte unbeweglich (an einem (Quer-) Träger des Fahrzeugs) gelagert ist. So kann in zuverlässiger Weise eine Änderung des Abstands zwischen den beiden Druckplatten ermöglicht werden.The battery module can in particular be designed such that the first pressure plate is movably mounted (on a (cross) member of the vehicle) and the second pressure plate is immovably mounted (on a (cross) member of the vehicle). In this way, a change in the distance between the two pressure plates can be made possible in a reliable manner.

Die ein oder mehreren Batteriezellen können in einem entladenen Zustand entlang der Querachse eine minimale Gesamtausbreitung aufweisen. Ferner können die ein oder mehreren Batteriezellen in einem geladenen Zustand entlang der Querachse eine maximale Gesamtausbreitung aufweisen. Die ein oder mehreren Batteriezellen können somit derart ausgebildet sein, dass sich die ein oder mehreren Batteriezellen bei einem Ladevorgang (entlang der Querachse) ausdehnen und/oder bei einem Entladevorgang (entlang der Querachse) zusammenziehen. Die Ausdehnung kann z.B. im Bereich von 10% der Gesamtausdehnung liegen. Die maximale Gesamtausbreitung der ein oder mehrere Batteriezellen kann z.B. zwischen 5% und 15% über der minimalen Gesamtausbreitung der ein oder mehreren Batteriezellen liegen. Eine derartige Ausdehnung kann insbesondere bei einer elektrochemischen Batteriezelle mit einem Festkörperelektrolyt (einer sogenannten All Solid State Battery, ASSB), insbesondere bei einer Lithium-Ionen Zelle mit Festkörperelektrolyt, vorliegen.The one or more battery cells may have minimal overall spread along the transverse axis in a discharged state. Furthermore, in a charged state, the one or more battery cells can have a maximum overall spread along the transverse axis. The one or more battery cells can thus be designed in such a way that the one or more battery cells expand (along the transverse axis) during a charging process and/or contract (along the transverse axis) during a discharging process. For example, the expansion can be in the range of 10% of the total expansion. For example, the maximum total spread of the one or more battery cells may be between 5% and 15% greater than the minimum total spread of the one or more battery cells. Such an expansion can be present in particular in an electrochemical battery cell with a solid electrolyte (a so-called All Solid State Battery, ASSB), in particular in a lithium-ion cell with a solid electrolyte.

Der Abstandsbereich, in dem sich der Abstand zwischen den zwei Druckplatten verändert, kann nach unten durch die minimale Gesamtausbreitung und nach oben durch die maximale Gesamtausbreitung begrenzt sein.The distance range in which the distance between the two pressure plates changes can be limited below by the minimum total spread and above by the maximum total spread.

Das Batteriemodul kann ferner derart ausgebildet sein, dass durch die zwei Druckplatten, insbesondere innerhalb des gesamten Abstandsbereichs, eine Druckkraft auf die ein oder mehreren Batteriezellen bewirkt wird. Das Batteriemodul kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass durch die zwei Druckplatten eine Druckkraft auf die ein oder mehreren Batteriezellen bewirkt wird, die innerhalb des gesamten Abstandsbereichs um höchstens 20%, insbesondere um höchstens 10%, variiert. Alternativ oder ergänzend kann das Batteriemodul derart ausgebildet sein, dass durch die zwei Druckplatten eine Druckkraft auf die ein oder mehreren Batteriezellen bewirkt wird, sodass innerhalb des gesamten Abstandsbereichs ein Mindestdruck auf die ein oder mehreren Batteriezellen nicht unterschritten wird und/oder ein Maximaldruck auf die ein oder mehreren Batteriezellen nicht überschritten wird. Der Mindestdruck kann z.B. 8 bar oder mehr sein und/oder der Maximaldruck kann 12 bar oder weniger sein.The battery module can also be designed in such a way that a compressive force is exerted on the one or more battery cells by the two pressure plates, in particular within the entire spacing area. The battery module can in particular be designed in such a way that the two pressure plates exert a compressive force on the one or more battery cells which varies by at most 20%, in particular by at most 10%, within the entire distance range. Alternatively or additionally, the battery module can be designed in such a way that the two pressure plates exert a compressive force on the one or more battery cells, so that the pressure on the one or more battery cells does not drop below a minimum and/or a maximum pressure on the one or more battery cells within the entire distance range or several battery cells is not exceeded. For example, the minimum pressure can be 8 bar or more and/or the maximum pressure can be 12 bar or less.

Es wird somit ein Batteriemodul beschrieben, das ausgebildet ist, sich entlang der Querachse auszudehnen und/oder zusammenzuziehen, um eine entsprechende Ausdehnung und/oder Kontraktion der ein oder mehreren Batteriezellen des Batteriemoduls zu ermöglichen. Dabei wird bevorzugt stets ein bestimmter (ggf. im Wesentlichen gleichbleibender) Druck auf die ein oder mehreren Batteriezellen bewirkt werden. So kann in zuverlässiger Weise bei unterschiedlichen Betriebszuständen des Batteriemoduls eine hohe Leistungsfähigkeit des Batteriemoduls ermöglicht werden.A battery module is thus described which is designed to expand and/or contract along the transverse axis in order to enable a corresponding expansion and/or contraction of the one or more battery cells of the battery module. In this case, a specific (possibly essentially constant) pressure is preferably always applied to the one or more battery cells. In this way, a high level of performance of the battery module can be made possible in a reliable manner in different operating states of the battery module.

Das Batteriemodul kann zwischen zwei direkt nebeneinander angeordneten Batteriezellen jeweils einen entlang der Querachse (z.B. an den ein oder mehreren Querträgern) beweglich gelagerten Rahmen aufweisen. Durch die einzelnen Rahmen können die Batteriezellen bei der Ausdehnung bzw. bei der Kontraktion geführt werden, um einen möglichst schonenden Betrieb des Batteriemoduls zu ermöglichen.Between two battery cells arranged directly next to one another, the battery module can each have a frame which is movably mounted along the transverse axis (for example on the one or more cross members). Through the individual frames, the battery cells can expand or at of the contraction in order to enable the battery module to be operated as gently as possible.

Das Batteriemodul kann zumindest ein Druckelement umfassen, das ausgebildet ist, die erste (beweglich gelagerte) Druckplatte zu der zweiten (nicht-beweglich gelagerten) Druckplatte hin zu drücken und/oder zu ziehen, so dass durch die zwei Druckplatten die Druckkraft auf die ein oder mehreren Batteriezellen bewirkt wird. Das Druckelement kann dabei zumindest ein elastisches Element (z.B. eine Feder) umfassen. So kann in besonders effizienter und zuverlässiger Weise eine Druckkraft auf die ein oder mehreren Batteriezellen bewirkt werden.The battery module can comprise at least one pressure element which is designed to push and/or pull the first (movably mounted) pressure plate towards the second (non-movably mounted) pressure plate, so that the two pressure plates exert the compressive force on one or multiple battery cells is effected. The pressure element can include at least one elastic element (e.g. a spring). In this way, a compressive force can be applied to the one or more battery cells in a particularly efficient and reliable manner.

Das Druckelement kann zumindest ein flächen- oder bandförmiges Spannelement, insbesondere ein Gummispannband und/oder eine Schlangenfeder, umfassen, das ausgebildet ist, die erste Druckplatte zu der zweiten Druckplatte hin zu ziehen. Das flächen- oder bandförmige Spannelement kann z. B. einen elastischen Anker bilden, der die beiden Druckplatten miteinander verbindet und zusammenzieht. So kann die Druckkraft auf die ein oder mehreren Batteriezellen in besonders effizienter und zuverlässiger Weise bewirkt werden.The pressure element can comprise at least one flat or band-shaped tensioning element, in particular a rubber tensioning band and/or a coiled spring, which is designed to pull the first pressure plate towards the second pressure plate. The flat or band-shaped clamping element can, for. B. form an elastic anchor that connects the two pressure plates together and pulls them together. In this way, the compressive force on the one or more battery cells can be brought about in a particularly efficient and reliable manner.

Alternativ oder ergänzend kann das Druckelement zumindest eine Feder, insbesondere eine Blattfeder, eine Druckfeder, eine Schenkelfeder und/oder eine Tellerfeder, umfassen, die ausgebildet ist, die erste Druckplatte zu der zweiten Druckplatte hin zu drücken. Die Feder kann dabei zwischen einem Träger für das Batteriemodul und der ersten Druckplatte angeordnet sein. So kann die Druckkraft auf die ein oder mehreren Batteriezellen in besonders effizienter und zuverlässiger Weise bewirkt werden.Alternatively or additionally, the pressure element can comprise at least one spring, in particular a leaf spring, a compression spring, a torsion spring and/or a cup spring, which is designed to press the first pressure plate towards the second pressure plate. The spring can be arranged between a carrier for the battery module and the first pressure plate. In this way, the compressive force on the one or more battery cells can be brought about in a particularly efficient and reliable manner.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das zumindest eines der in diesem Dokument beschriebenen Batteriemodule umfasst. Das Fahrzeug kann insbesondere mehrere Batteriemodule umfassen, die z.B. teilweise in Reihe und/oder parallel zueinander angeordnet sein können. Des Weiteren kann das Fahrzeug zumindest einen (Quer-) Träger umfassen, an dem die ein oder mehreren Batteriemodule befestigt sind.According to a further aspect, a (road) motor vehicle (in particular a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle) is described which comprises at least one of the battery modules described in this document. In particular, the vehicle can comprise a plurality of battery modules, some of which can be arranged in series and/or parallel to one another, for example. Furthermore, the vehicle can include at least one (cross) member to which the one or more battery modules are attached.

Das Batteriemodul kann derart an den ein oder mehreren Querträgern gelagert sein, dass die erste Druckplatte des Batteriemoduls einer äußeren Umgebung des Fahrzeugs zugewandt ist. Andererseits kann die zweite Druckplatte einer entlang der Längsachse des Fahrzeugs verlaufenden Mittellinie zugewandt sein. Zwischen der zweiten Druckplatte und der Mittellinie kann ein Freiraum angeordnet sein. Dabei kann der Freiraum entlang der Querachse z.B. eine Länge von 5cm oder mehr aufweisen. Die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen ermöglichen die effiziente und zuverlässige Nutzung dieses Freiraums zur Reduzierung der Belastung des Batteriemoduls infolge eines Seiten-Unfalls.The battery module can be mounted on the one or more cross members in such a way that the first pressure plate of the battery module faces an external environment of the vehicle. On the other hand, the second pressure plate may face a center line running along the longitudinal axis of the vehicle. A clearance can be arranged between the second pressure plate and the center line. The free space along the transverse axis can have a length of 5 cm or more, for example. The measures described in this document enable this free space to be used efficiently and reliably to reduce the load on the battery module as a result of a side-on accident.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Ferner sind in Klammern aufgeführte Merkmale als optionale Merkmale zu verstehen.It should be noted that the devices and systems described in this document can be used both alone and in combination with other devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the devices and systems described in this document can be combined with one another in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined with one another in many different ways. Furthermore, features listed in brackets are to be understood as optional features.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

  • 1a ein beispielhaftes Fahrzeug mit einer Batterie bzw. mit einem Batteriemodul zur Speicherung von elektrischer Energie;
  • 1b eine beispielhafte Lagerung eines Batteriemoduls in einem Fahrzeug;
  • 2 eine beispielhafte Lagerung eines Batteriemoduls, das eine räumliche Ausdehnung der Batteriezellen des Batteriemoduls ermöglicht;
  • 3a bis 3c unterschiedliche Ansichten eines Batteriemoduls mit einem beispielhaften elastischen Druckelement;
  • 4 eine beispielhafte Querkraft entlang der Querachse, die auf ein Batteriemodul wirkt; und
  • 5a bis 5d unterschiedliche Ansichten eines Batteriemoduls mit Komponenten zur Querlastreduzierung.
The invention is described in more detail below using exemplary embodiments. show it
  • 1a an exemplary vehicle with a battery or with a battery module for storing electrical energy;
  • 1b an exemplary storage of a battery module in a vehicle;
  • 2 an exemplary storage of a battery module that allows a spatial expansion of the battery cells of the battery module;
  • 3a until 3c different views of a battery module with an exemplary elastic pressure element;
  • 4 an example lateral force along the lateral axis acting on a battery module; and
  • 5a until 5d different views of a battery module with components for lateral load reduction.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten und zuverlässigen Reduzierung der Querlast eines Batteriemoduls, insbesondere infolge eines Unfalls. In diesem Zusammenhang zeigt 1a ein beispielhaftes Fahrzeug 100 mit einem Batteriemodul 110 zur Speicherung von elektrischer Energie und einem elektrischen Antriebsmotor 105, der mit elektrischer Energie aus dem Batteriemodul 110 betrieben wird. Dabei ist ein Batteriemodul 110 typischerweise innerhalb eines Batteriegehäuses (das ggf. mehrere Batteriemodule 110 umschließt) in dem Fahrzeug 100 verbaut.As explained at the beginning, this document deals with the efficient and reliable reduction of the transverse load of a battery module, in particular as a result of an accident. In this context shows 1a an exemplary vehicle 100 having a battery module 110 for storing electrical energy and an electric drive motor 105 that is operated with electrical energy from the battery module 110 . In this case, a battery module 110 is typically installed within a battery housing (which optionally encloses a plurality of battery modules 110 ) in the vehicle 100 .

1b veranschaulicht eine beispielhafte Lagerung eines Batteriemoduls 110 in einem Fahrzeug 100. Das Fahrzeug 100 kann (zumindest oder genau) zwei Längsträger 101 aufweisen, die entlang der Längsachse (d.h. entlang der x-Achse in dem dargestellten kartesischen Koordinatensystem) des Fahrzeugs 100 ausgerichtet sind. Zwischen den Längsträgern 101 können Querträger 102 angeordnet sein, die entlang der Querachse des Fahrzeugs 100 (d.h. entlang der y-Achse in dem dargestellten kartesischen Koordinatensystem) ausgerichtet sind. Das Batteriemodul 110 kann an ein oder mehreren Längsträgern 101 und/oder an ein oder mehreren Querträgern 102 des Fahrzeugs 100 gelagert sein. 1b 11 illustrates an example mounting of a battery module 110 in a vehicle 100. The vehicle 100 may (at least or precisely) have two side rails 101 aligned along the longitudinal axis (ie, along the x-axis in the Cartesian coordinate system shown) of the vehicle 100. Cross members 102 can be arranged between the longitudinal members 101 and are aligned along the transverse axis of the vehicle 100 (ie along the y-axis in the Cartesian coordinate system shown). The battery module 110 can be mounted on one or more longitudinal members 101 and/or on one or more cross members 102 of the vehicle 100 .

Das Batteriemodul 110 umfasst ein oder mehrere Batteriezellen 111, insbesondere Pouch-Zellen. Die einzelnen flächigen Batteriezellen 111 können derart im Fahrzeug 100 angeordnet sein, dass die Fläche einer Batteriezelle 111, insbesondere dass die einzelnen Schichten einer Batteriezellen 111, innerhalb einer von der Längsachse und von der Höhenachse des Fahrzeugs 100 aufgespannten Ebene angeordnet ist. Die einzelnen Batteriezellen 111 sind dann entlang der Querachse des Fahrzeugs 100 nebeneinander angeordnet. Die Dicke einer Batteriezelle 111 erstreckt sich somit entlang der Querachse des Fahrzeugs 100.The battery module 110 includes one or more battery cells 111, in particular pouch cells. The individual flat battery cells 111 can be arranged in the vehicle 100 in such a way that the surface of a battery cell 111, in particular that the individual layers of a battery cell 111, is arranged within a plane spanned by the longitudinal axis and the vertical axis of the vehicle 100. The individual battery cells 111 are then arranged next to one another along the transverse axis of the vehicle 100 . The thickness of a battery cell 111 thus extends along the transverse axis of vehicle 100.

Das Batteriemodul 110 weist zwei Druckplatten 112, 114 auf, zwischen denen die ein oder mehreren Batteriezellen 111 angeordnet sind. Die einzelnen Druckplatten 112, 114 sind dabei jeweils in einer von der Längsachse und von der Höhenachse des Fahrzeugs 100 aufgespannten Ebene angeordnet (wobei die Höhenachse der z-Achse in dem dargestellten kartesischen Koordinatensystem entspricht). Die beiden Druckplatten 112, 114 werden über (Zug-) Anker 113 miteinander verbunden, wobei sich die einzelnen Anker 113 entlang der Querachse des Fahrzeugs 100 erstrecken. Über die Anker 113 können die Druckplatten 112, 114 zusammengezogen werden, um einen Druck auf die ein oder mehreren dazwischenliegenden Batteriezellen 111 zu bewirken. Beispielsweise kann durch die Anker 113 ein Druck von ca. 10 bar auf die einzelnen Batteriezellen 111 bewirkt werden. Der Druck auf die einzelnen Batteriezellen 111 kann für einen zuverlässigen Betrieb der Batteriezellen 111 erforderlich und/oder vorteilhaft sein.The battery module 110 has two pressure plates 112, 114, between which the one or more battery cells 111 are arranged. The individual pressure plates 112, 114 are each arranged in a plane spanned by the longitudinal axis and the vertical axis of the vehicle 100 (the vertical axis corresponding to the z-axis in the Cartesian coordinate system shown). The two pressure plates 112, 114 are connected to one another via (tension) anchors 113, with the individual anchors 113 extending along the transverse axis of the vehicle 100. The pressure plates 112, 114 can be drawn together via the anchors 113 in order to bring about pressure on the one or more battery cells 111 lying in between. For example, the anchors 113 can exert a pressure of approximately 10 bar on the individual battery cells 111 . The pressure on the individual battery cells 111 can be necessary and/or advantageous for reliable operation of the battery cells 111 .

Die einzelnen Batteriezellen 111 können ausgebildet sein, wie dies insbesondere bei Lithium-Ionen-Zellen mit einem Festkörperelektrolyt der Fall ist, sich während eines Ladevorgangs auszudehnen und/oder sich während eines Entladevorgangs zusammenzuziehen. Das Ausdehnen und/oder das Schrumpfen bzw. Zusammenziehen können dabei insbesondere eine Änderung der Dicke der einzelnen Batteriezellen 111 (entlang der Querachse des Fahrzeugs 100 bzw. des Batteriemoduls 110) bewirken. Beispielsweise kann sich die Dicke der einzelnen Batteriezellen 111 zwischen dem entladenen Zustand und dem geladenen Zustand um ca. 10% ändern.The individual battery cells 111 can be designed, as is the case in particular with lithium-ion cells with a solid electrolyte, to expand during a charging process and/or to contract during a discharging process. The expansion and/or the shrinking or contraction can in particular bring about a change in the thickness of the individual battery cells 111 (along the transverse axis of the vehicle 100 or of the battery module 110). For example, the thickness of the individual battery cells 111 can change by approximately 10% between the discharged state and the charged state.

Die Änderung der Dicke führt zu einer entsprechenden Änderung des Drucks bzw. der Spannung, der bzw. die über die Druckplatten 112, 114 auf die bzw. in den einzelnen Batteriezellen 111 bewirkt wird. Insbesondere können sich der Druck bzw. die Spannung beim Laden des Batteriemoduls 110 erhöhen, während sich der Druck bzw. die Spannung beim Entladen des Batteriemoduls 110 reduziert. Folglich ändern sich die mechanischen Spannungs-Bedingungen der einzelnen Batteriezellen 111 in Abhängigkeit von dem Betriebszustand, insbesondere in Abhängigkeit von dem Ladezustand, des Batteriemoduls 110, was zu einer Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit des Batteriemoduls 110 führen kann.The change in thickness leads to a corresponding change in the pressure or the voltage which is effected via the pressure plates 112, 114 on or in the individual battery cells 111. In particular, the pressure or the voltage when charging the battery module 110 can increase, while the pressure or the voltage when discharging the battery module 110 is reduced. Consequently, the mechanical stress conditions of the individual battery cells 111 change as a function of the operating state, in particular as a function of the state of charge, of the battery module 110, which can lead to the performance of the battery module 110 being impaired.

2 zeigt eine beispielhafte Lagerung eines Batteriemoduls 110, das eine Änderung des Volumens des Batteriemoduls 110 während des Betriebs des Batteriemoduls 110 ermöglicht. Insbesondere ermöglicht die in 2 dargestellte Lagerung eine Änderung der Dicke der einzelnen Batteriezellen 111 des Batteriemoduls 110 (entlang der Querachse des Fahrzeugs 100 bzw. des Batteriemoduls 110). In dem in 2 dargestellten Beispiel ist eine zweite Druckplatte 114 des Batteriemoduls 110 über ein oder mehrere Festlager fest mit einem Träger 101, 102 verbunden. Andererseits ist die gegenüberliegende erste Druckplatte 112 des Batteriemoduls 110 über ein oder mehrere Loslager beweglich an einem Träger 102, insbesondere an einem Querträger, gelagert, so dass sich die beweglich gelagerte erste Druckplatte 112 zu der fest gelagerten zweiten Druckplatte 114 hin und/oder von der fest gelagerten zweiten Druckplatte 114 weg bewegen kann (und somit eine Änderung der Dicke der einzelnen Batteriezellen 111 ermöglicht). 2 12 shows an exemplary mounting of a battery module 110 that allows the volume of the battery module 110 to be changed during operation of the battery module 110 . In particular, the in 2 storage shown a change in the thickness of the individual battery cells 111 of the battery module 110 (along the transverse axis of the vehicle 100 and the battery module 110). in the in 2 In the example shown, a second pressure plate 114 of the battery module 110 is firmly connected to a carrier 101, 102 via one or more fixed bearings. On the other hand, the opposite first pressure plate 112 of the battery module 110 is movably mounted on a support 102, in particular on a cross member, via one or more floating bearings, so that the movably mounted first pressure plate 112 can move toward the fixedly mounted second pressure plate 114 and/or from the fixedly mounted second pressure plate 114 can move away (thus allowing a change in the thickness of the individual battery cells 111).

Die beiden Druckplatten 112, 114 können über Anker 113 miteinander verbunden sein, die eine veränderbare Länge aufweisen, um eine Änderung der Gesamtdicke des Batteriemoduls 110 (entlang der Querachse) zu ermöglichen. Insbesondere können die Anker 113 ausgebildet sein, sich entsprechend zu der Ausdehnung des Batteriemoduls 110 auszudehnen und dabei ggf. einen im Wesentlichen konstanten Druck auf die einzelnen Batteriezellen 111 auszuüben (der im Idealfall unabhängig von der Ausdehnung der Anker 113 ist). Die einzelnen Anker 113 können zu diesem Zweck ein oder mehrere elastische Spannelemente aufweisen (bzw. als solche ausgebildet sein).The two pressure plates 112, 114 can be connected to one another via anchors 113 which have a variable length in order to allow the overall thickness of the battery module 110 to be changed (along the transverse axis). In particular, the anchors 113 can be designed to expand in accordance with the expansion of the battery module 110 and, if necessary, to exert a substantially constant pressure on the individual battery cells 111 (which is ideally independent of the expansion of the anchors 113). For this purpose, the individual anchors 113 can have one or more elastic tensioning elements (or be designed as such).

3a bis 3c zeigen unterschiedliche Ansichten eines Batteriemoduls 110, bei dem die beiden Druckplatten 112, 114 an zwei gegenüberliegenden Kanten über jeweils ein Spannelement 313, z.B. über jeweils ein elastisches (Gummi-) Band, miteinander verbunden sind. Die Spannelemente 313 sind ausgebildet, sich auszudehnen bzw. sich zusammenzuziehen, um eine Ausdehnung der Batteriezellen 111 zu ermöglichen. Die einzelnen Batteriezellen 111 sind in dem in den 3a bis 3c dargestellten Beispiel jeweils in bzw. an einem Zellenrahmen 311 angeordnet, wobei sich die Zellenrahmen 311 bei einem Ausdehnen der einzelnen Batteriezellen 111 voneinander weg und bei einem Schrumpfen der einzelnen Batteriezellen 111 zueinander hin bewegen können. Die einzelnen Zellenrahmen 311 können zu diesem Zweck jeweils über ein oder mehrere Lager 316 beweglich an den ein oder mehreren Querträgern 102 gelagert sein. Die einzelnen Batteriezellen 111 sind über Zellkontaktierungen 315 elektrisch leitend miteinander verbunden (z.B. zu einer Reihenschaltung der einzelnen Batteriezellen 111). 3a until 3c show different views of a battery module 110, in which the two pressure plates 112, 114 are connected to one another at two opposite edges via a clamping element 313, for example via an elastic (rubber) band. The clamping elements 313 are configured to expand or contract in order to allow the battery cells 111 to expand. The individual battery cells 111 are in the in the 3a until 3c The example shown is arranged in or on a cell frame 311, the cell frames 311 being able to move away from one another when the individual battery cells 111 expand and toward one another when the individual battery cells 111 shrink. For this purpose, the individual cell frames 311 can each be movably mounted on the one or more crossbeams 102 via one or more bearings 316 . The individual battery cells 111 are electrically conductively connected to one another via cell contacts 315 (eg to form a series connection of the individual battery cells 111).

3a zeigt eine Ansicht von der Seite auf das Batteriemodul 110 (d.h. die Höhenachse entspricht der vertikalen Achse und die Querachse entspricht der horizontalen Achse in 3a). 3a zeigt ein Loslager 312 zur Lagerung der ersten Druckplatte 112 und ein Festlager 314 zur Lagerung der zweiten Druckplatte 114. 3b zeigt den durch die Pfeile in 3a angezeigten Schnitt durch das Batteriemodul 110. 3c zeigt einen Schnitt durch das Batteriemodul 110, bei dem die vertikale Achse der Höhenachse und die horizontale Achse der Längsachse entspricht. In 3c wird verdeutlicht, wie das Batteriemodul 110, insbesondere wie die Batteriezellen 111 und/oder die Zellenrahmen 311, beweglich an ein oder mehreren Querträgern 102 des Fahrzeugs 100 gelagert sind, um eine Ausdehnung und/oder Kontraktion des Batteriemoduls 110 entlang der Querachse zu ermöglichen. 3a shows a side view of the battery module 110 (ie, the height axis corresponds to the vertical axis and the transverse axis corresponds to the horizontal axis in FIG 3a) . 3a shows a floating bearing 312 for mounting the first pressure plate 112 and a fixed bearing 314 for mounting the second pressure plate 114. 3b shows the one indicated by the arrows in 3a indicated section through the battery module 110. 3c shows a section through the battery module 110, in which the vertical axis corresponds to the height axis and the horizontal axis to the longitudinal axis. In 3c Illustrates how battery module 110, in particular how battery cells 111 and/or cell frames 311, are movably mounted on one or more cross members 102 of vehicle 100 in order to allow expansion and/or contraction of battery module 110 along the transverse axis.

Es können somit flächige Spannelemente 313 aus einem geeigneten Material (z.B. Gummi) verwendet werden, die z.B. eine 10% Zelllängen- bzw. Zelldickenänderung bei (ggf. annähernd) konstanter Kraft (z.B. 10 bar Druck bezogen auf die Zellfläche) ermöglichen. Die Spannelemente 313 können z. B. derart ausgebildet sein, dass die bei einer 10% Zelllängen- bzw. Zelldickenänderung bewirkte Kraft um höchstens 10% oder um höchstens 20% von einem Kraft-Mittelwert abweicht. Die Spannelemente 313 können mit den an einem Batteriemodul 110 angeordneten Druckplatten 112, 114 form- und/oder kraftschlüssig verbunden sein. Die Zelllängen- bzw. Zelldickenänderung von 10% kann durch eine Fest-/Loslageranordnung eines Batteriemoduls 110 ermöglicht werden.Flat clamping elements 313 made of a suitable material (e.g. rubber) can thus be used, which, for example, allow a 10% change in cell length or cell thickness with (possibly approximately) constant force (e.g. 10 bar pressure based on the cell area). The clamping elements 313 can, for. B. be designed in such a way that the force caused by a 10% change in cell length or cell thickness deviates by at most 10% or at most 20% from a mean force value. The clamping elements 313 can be positively and/or non-positively connected to the pressure plates 112, 114 arranged on a battery module 110. The cell length or cell thickness change of 10% can be made possible by a fixed/floating bearing arrangement of a battery module 110 .

Die Zellen 111 können in Rahmen 311 gelagert werden, wobei die einzelnen Rahmen 311 so gestapelt sein können, dass sie zueinander eine Führung bilden. Zwischen zwei Rahmen 311 kann jeweils eine Zelle 111 angeordnet sein. Die Anzahl der Rahmen 311 pro Modul 110 kann somit um Eins niedriger als die Anzahl der Zellen 111 sein. Die beiden Druckplatten 112, 114 können jeweils den Anfangs- und den Endrahmen bilden. The cells 111 can be stored in frames 311, where the individual frames 311 can be stacked in such a way that they form a guide to one another. A cell 111 can be arranged between two frames 311 in each case. The number of frames 311 per module 110 can thus be one less than the number of cells 111 . The two pressure plates 112, 114 can form the beginning and end frames, respectively.

Die in 3a bis 3c gezeigten Spannelemente können allgemein als Druckelemente 313 bezeichnet werden, die ausgebildet sind, über die Druckplatten 112, 114 einen Druck auf die ein oder mehreren Zellen 111 zu bewirken. Zu diesem Zweck kann ein Druckelement 313 ausgebildet sein, die Druckplatten 112, 114 zusammenzuziehen und/oder zusammenzudrücken.In the 3a until 3c The clamping elements shown can generally be referred to as pressure elements 313, which are designed to bring about pressure on the one or more cells 111 via the pressure plates 112, 114. For this purpose, a pressure element 313 can be designed to pull the pressure plates 112, 114 together and/or to press them together.

4 zeigt eine Draufsicht auf ein beispielhaftes Batteriemodul 110. Das Batteriemodul 110 ist z.B. ausgehend von der entlang der Längsachse verlaufenden Mittellinie 400 des Fahrzeugs 100 auf einer Seite (z.B. auf der Fahrerseite oder auf der Beifahrerseite) des Fahrzeugs 100 angeordnet. Die fest gelagerte zweite Druckplatte 114 des Batteriemoduls 110 ist der Mittellinie 400 des Fahrzeugs 100 zugewandt. Die los gelagerte erste Druckplatte 112 des Batteriemoduls 110 ist von der Mittellinie 400 des Fahrzeugs 100 abgewandt und einer seitlichen Außenwand des Fahrzeugs 100 (z.B. einer Fahrzeugtür) zugewandt. Die erste Druckplatte 112 kann insbesondere einem äußeren Längsträger 101 des Fahrzeugs 100 zugewandt sein. 4 shows a plan view of an exemplary battery module 110. The battery module 110 is arranged, for example, starting from the center line 400 of the vehicle 100 running along the longitudinal axis, on one side (eg on the driver's side or on the passenger side) of the vehicle 100. The fixed second pressure plate 114 of the battery module 110 faces the center line 400 of the vehicle 100 . The loosely supported first pressure plate 112 of the battery module 110 faces away from the center line 400 of the vehicle 100 and faces a lateral outer wall of the vehicle 100 (eg a vehicle door). The first pressure plate 112 can in particular face an outer side member 101 of the vehicle 100 .

4 verdeutlicht durch den Doppelpfeil 402, wie sich die erste Druckplatte 112 aufgrund der (Lade-) Zustandsänderung der Batteriezellen 111 des Batteriemoduls 110 entlang der Querachse bewegen kann, insbesondere von dem Längsträger 101 weg bzw. zu dem Längsträger 101 hin bewegen kann. 4 clarified by the double arrow 402 how the first pressure plate 112 can move along the transverse axis due to the (charge) state change of the battery cells 111 of the battery module 110, in particular away from the longitudinal member 101 or towards the longitudinal member 101.

Insbesondere bei einem Unfall kann eine relativ hohe Kraft 401 auf den (äußeren) Längsträger 101 des Fahrzeugs 100 bewirkt werden, durch die der Längsträger 101 zu dem Batteriemodul 110 hin verformt werden kann und dadurch auf das Batteriemodul 110 einwirkt, insbesondere dann, wenn das Batteriemodul 110 vollständig geladen ist, sodass die erste Druckplatte 112 relativ nah an dem Längsträger 101 angeordnet ist (siehe gestrichelte Darstellung der ersten Druckplatte 112 in 4). Es kann somit eine entlang der Querachse wirkende Querkraft 401 auf das Batteriemodul 110 bewirkt werden.In the event of an accident in particular, a relatively high force 401 can be exerted on the (outer) longitudinal member 101 of the vehicle 100, as a result of which the longitudinal member 101 can be deformed towards the battery module 110 and thereby act on the battery module 110, in particular when the battery module 110 is fully loaded, so that the first pressure plate 112 is arranged relatively close to the longitudinal beam 101 (see dashed representation of the first pressure plate 112 in 4 ). A transverse force 401 acting along the transverse axis can thus be brought about on the battery module 110 .

Jenseits der festgelagerten zweiten Druckplatte 314 kann ggf. ein Freiraum 405 angeordnet sein (z.B. zu der Mittellinie 400 des Fahrzeugs 100 hin). Dieser Freiraum 405 kann dazu genutzt werden, die auf das Batteriemodul 110 wirkende Last zumindest teilweise zu reduzieren und/oder auf einen Maximalwert zu begrenzen.If necessary, a free space 405 can be arranged beyond the fixed second pressure plate 314 (for example towards the center line 400 of the vehicle 100). This free space 405 can be used to to at least partially reduce the load acting on the battery module 110 and/or to limit it to a maximum value.

5a bis 5d zeigen unterschiedliche Ansichten eines Batteriemoduls 110, das ausgebildet ist, eine auf das Batteriemodul 110 entlang der Querachse wirkende Kraft 401 zu reduzieren und/oder zu begrenzen. Wie bereits weiter oben dargelegt, kann die erste Druckplatte 112 über zumindest ein Loslager 312 an ein oder mehreren Querträgern 102 gelagert sein. Die zweite Druckplatte 112 kann über zumindest ein Festlager 314 an den ein oder mehreren Querträgern 102 gelagert sein. Die einzelnen Batteriezellen 111 und/oder die Zellenrahmen 311 können über Führungselemente 316 beweglich an den ein oder mehreren Querträgern 102 gelagert sein. Ferner zeigt 313 mehrere Federn als Druckelemente 313. 5a until 5d show different views of a battery module 110 which is designed to reduce and/or limit a force 401 acting on the battery module 110 along the transverse axis. As already explained above, the first pressure plate 112 can be mounted on one or more cross members 102 via at least one floating bearing 312 . The second pressure plate 112 can be mounted on the one or more cross members 102 via at least one fixed bearing 314 . The individual battery cells 111 and/or the cell frames 311 can be movably mounted on the one or more cross members 102 via guide elements 316 . Furthermore, 313 shows several springs as pressure elements 313.

An den ein oder mehreren Festlagern 314 der zweiten Druckplatte 114 können ein oder mehreren Deformationselemente 501 angeordnet sein, die ausgebildet sind, sich unter Einwirken einer Querkraft 401 entlang der Querachse plastisch zu verformen. In dem in den 5a bis 5d dargestellten Beispiel ist auf zwei Querträgern 102 jeweils ein Deformationselement 501 angeordnet. Ein Deformationselement 501 kann dabei jenseits von der zweiten Druckplatte 114 angeordnet sein, so dass die plastische Verformung des Deformationselements 501 erst erfolgt, wenn das Festlager 314 nachgibt und sich die zweite Druckplatte 114 infolgedessen entlang der ein oder mehreren Querträger 102 bewegt.One or more deformation elements 501 can be arranged on the one or more fixed bearings 314 of the second pressure plate 114, which are designed to deform plastically under the action of a transverse force 401 along the transverse axis. In the in the 5a until 5d In the example shown, a deformation element 501 is arranged on each of two crossbeams 102 . A deformation element 501 can be arranged on the other side of the second pressure plate 114, so that the plastic deformation of the deformation element 501 only occurs when the fixed bearing 314 gives way and the second pressure plate 114 consequently moves along the one or more cross members 102.

Durch die Bereitstellung von ein oder mehreren Deformationselementen 501 kann z.B. ein Teil der auf das Batteriemodul 110 bewirkenden Querkraft 401 aufgenommen werden, wodurch die mechanische Belastung der ein oder mehreren Batteriezellen 111 reduziert wird.By providing one or more deformation elements 501, part of the transverse force 401 acting on the battery module 110 can be absorbed, for example, whereby the mechanical load on the one or more battery cells 111 is reduced.

Die ein oder mehreren Festlager 314 zur Lagerung der zweiten Druckplatte 114 können jeweils eine Klemmung 502 aufweisen, mit der die zweite Druckplatte 114 an den ein oder mehreren Querträgern 102 festgeklemmt ist. Eine Klemmung 502 kann derart ausgebildet sein, dass die Klemmung 502 ab einer definierten Klemmkraft (entlang der Querachse) beginnt zu rutschen. Als Folge daraus rutscht die zweite Druckplatte 114 entlang der ein oder mehreren Querträger 102, wodurch die Kraft, die auf die ein oder mehreren Batteriezellen 111 bewirkt wird, reduziert und insbesondere begrenzt wird.The one or more fixed bearings 314 for mounting the second pressure plate 114 can each have a clamp 502 with which the second pressure plate 114 is clamped to the one or more cross members 102 . A clamp 502 can be designed in such a way that the clamp 502 begins to slip above a defined clamping force (along the transverse axis). As a result, the second pressure plate 114 slips along the one or more cross members 102, thereby reducing and in particular limiting the force that is exerted on the one or more battery cells 111 .

An den ein oder mehreren Festlagern 314 kann alternativ oder ergänzend jeweils ein Scherbolzen 503 angeordnet sein. Die ein oder mehreren Scherbolzen 503 können dabei ausgebildet sein, die zweite Druckplatte 114 zu fixieren. Die ein oder mehreren Scherbolzen 503 können ausgebildet sein, bei einer bestimmen Überlastungskraft (entlang der Querachse) nachzugeben. Als Folge daraus kann sich die zweite Druckplatte 114 entlang der Querachse, insbesondere entlang der ein oder mehreren Querträger 102, bewegen, wodurch die Kraft, die auf die ein oder mehreren Batteriezellen 111 bewirkt wird, reduziert und insbesondere begrenzt wird.Alternatively or additionally, a shear bolt 503 can be arranged on each of the one or more fixed bearings 314 . The one or more shear bolts 503 can be designed to fix the second pressure plate 114 . The one or more shear pins 503 may be configured to yield (along the transverse axis) at a specified overload force. As a result, the second pressure plate 114 can move along the transverse axis, in particular along the one or more cross members 102, thereby reducing and in particular limiting the force exerted on the one or more battery cells 111.

Das Batteriemodul 110 kann ein oder mehrere alternative oder ergänzende Komponenten umfassen, mit denen die auf die ein oder mehreren Batteriezellen 111 wirkende Querkraft reduziert und/oder begrenzt werden kann. Beispielsweise kann ein Pyroelement verwendet werden, um die ein oder mehreren Festlager 314 der zweiten Druckplatte 114 bei Erreichen und/oder Überschreiten einer bestimmten Grenz- bzw. Auslösekraft (entlang der Querachse) zu lösen, sodass eine Bewegung der zweiten Druckplatte 114 entlang der Querachse ermöglicht wird. Alternativ oder ergänzend kann, insbesondere bei Verwenden einer hydraulischen Verspannung der ein oder mehreren Batteriezellen 111, ein Überdruckventil verwendet werden, das ausgebildet ist, die zweite Druckplatte 114 bei Erreichen und/oder Überschreiten einer bestimmten Grenz- bzw. Auslösekraft (entlang der Querachse) zu lösen, sodass eine Bewegung der zweiten Druckplatte 114 entlang der Querachse ermöglicht wird.The battery module 110 can include one or more alternative or supplementary components with which the lateral force acting on the one or more battery cells 111 can be reduced and/or limited. For example, a pyro element can be used to release the one or more fixed bearings 314 of the second pressure plate 114 when a certain limit or triggering force (along the transverse axis) is reached and/or exceeded, so that the second pressure plate 114 can move along the transverse axis becomes. Alternatively or additionally, particularly when using hydraulic bracing of the one or more battery cells 111, a pressure relief valve can be used that is designed to close the second pressure plate 114 when a certain limit or triggering force (along the transverse axis) is reached and/or exceeded solve, so that a movement of the second pressure plate 114 is allowed along the transverse axis.

Das Festlager 314 der zweiten Druckplatte 114 des Batteriemoduls 110 kann somit derart gestaltet werden, dass das Festlager 314 bei Einwirken einer Querlast bzw. einer Querkraft 401 oberhalb eines bestimmten Kraftniveaus (insbesondere oberhalb einer vordefinierten Auslösekraft) ausklinkt und als Folge daraus das Batteriemodul 110 entlang der Querachse (auf den ein oder mehreren Querträgern 102) weitergeschoben werden kann. Das Festlager 314 kann somit in ein Loslager übergehen. Dabei wird durch das gelöste Festlager 314 bevorzugt weiterhin eine Führungsfunktion entlang der Querachse (auf den ein oder mehreren Querträgern 102) bewirkt. Durch das definierte Lösen des Festlagers 314 vergrößert sich der Intrusionsraum um den Bauraum 405 (jenseits der zweiten Druckplatte 114). Durch das Loslager 312 (an der ersten Druckplatte 112) und durch das gelöste Festlager 314 (an der zweiten Druckplatte 114) kann weiterhin eine definierte Querbewegung entlang der Querachse (auf den ein oder mehreren Querträgern 102) bereitgestellt werden.The fixed bearing 314 of the second pressure plate 114 of the battery module 110 can thus be designed in such a way that the fixed bearing 314 disengages when a transverse load or a transverse force 401 is applied above a certain force level (in particular above a predefined triggering force) and as a result the battery module 110 is released along the Transverse axis (on the one or more cross members 102) can be pushed further. The fixed bearing 314 can thus change into a floating bearing. In this case, the loosened fixed bearing 314 preferably continues to have a guiding function along the transverse axis (on the one or more crossbeams 102). The defined release of the fixed bearing 314 increases the intrusion space by the installation space 405 (beyond the second pressure plate 114). The floating bearing 312 (on the first pressure plate 112) and the released fixed bearing 314 (on the second pressure plate 114) can also provide a defined transverse movement along the transverse axis (on the one or more cross members 102).

Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann eine Ausdehnung eines Batteriemoduls 110 mit einstellbaren Druck- bzw. Spannungsverhältnissen der einzelnen Batteriezellen 111 ermöglicht werden. Ferner können Querlasten auf das Batteriemodul 110, z.B. infolge eines Seiten-Unfalls eines Fahrzeugs 100, in zuverlässiger und effizienter Weise reduziert und/oder begrenzt werden.The measures described in this document allow a battery module 110 to be expanded with adjustable pressure or voltage ratios of the individual battery cells 111 be made possible. Furthermore, lateral loads on the battery module 110, for example as a result of a side-on collision of a vehicle 100, can be reduced and/or limited in a reliable and efficient manner.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the exemplary embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and the figures are only intended to illustrate the principle of the proposed methods, devices and systems by way of example.

Claims (12)

Batteriemodul (110) zur Speicherung von elektrischer Energie; wobei das Batteriemodul (110) umfasst, - eine erste Druckplatte (112), die über ein Loslager (312) beweglich entlang einer Querachse des Batteriemoduls (110) gelagert ist; - eine zweite Druckplatte (114), die über ein Festlager (314) unbeweglich entlang der Querachse gelagert ist; und - ein oder mehrere Batteriezellen (111), die zwischen der ersten Druckplatte (112) und der zweiten Druckplatte (114) entlang der Querachse nebeneinander angeordnet sind; wobei das Festlager (314) zur Lagerung der zweiten Druckplatte (114) derart ausgebildet ist, dass das Festlager (314) bei Einwirken einer Querkraft entlang der Querachse, die gleich wie oder größer als eine Auslösekraft ist, beweglich entlang der Querachse wird.Battery module (110) for storing electrical energy; wherein the battery module (110) comprises, - A first pressure plate (112) which is mounted via a loose bearing (312) to be movable along a transverse axis of the battery module (110); - A second pressure plate (114) which is mounted immovably along the transverse axis via a fixed bearing (314); and - One or more battery cells (111), which are arranged between the first pressure plate (112) and the second pressure plate (114) along the transverse axis next to each other; wherein the fixed bearing (314) for supporting the second pressure plate (114) is designed such that the fixed bearing (314) becomes movable along the transverse axis when a transverse force acts along the transverse axis that is equal to or greater than a triggering force. Batteriemodul (110) gemäß Anspruch 1, wobei - das Festlager (314) ein oder mehrere Klemmen (502) umfasst, die ausgebildet sind, die zweite Druckplatte (114) an zumindest einem entlang der Querachse verlaufenden Querträger (102) zu befestigen; und - die ein oder mehreren Klemmen (502) ausgebildet sind, - bei Einwirken einer Querkraft entlang der Querachse, die kleiner als die Auslösekraft ist, die zweite Druckplatte an dem Querträger (102) zu befestigen, so dass die zweite Druckplatte (114) nicht entlang der Querachse beweglich ist; und - bei Einwirken einer Querkraft entlang der Querachse, die gleich wie oder größer als die Auslösekraft ist, auf dem Querträger (102) zu rutschen, sodass die zweite Druckplatte (114) beweglich entlang der Querachse wird.Battery module (110) according to claim 1 , wherein - the fixed bearing (314) comprises one or more clamps (502) which are designed to fasten the second pressure plate (114) to at least one cross member (102) running along the transverse axis; and - the one or more clamps (502) are formed, - when a transverse force acts along the transverse axis that is smaller than the triggering force, to fasten the second pressure plate to the cross member (102) so that the second pressure plate (114) does not movable along the transverse axis; and - upon application of a transverse force along the transverse axis equal to or greater than the release force, to slide on the crossbeam (102) so that the second pressure plate (114) becomes movable along the transverse axis. Batteriemodul (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - das Festlager (314) ein oder mehrere Scherbolzen (503) umfasst, die ausgebildet sind, eine Bewegung der zweiten Druckplatte (114) entlang der Querachse zu blockieren; und - die ein oder mehreren Scherbolzen (503) ausgebildet sind, - bei Einwirken einer Querkraft entlang der Querachse, die kleiner als die Auslösekraft ist, eine Bewegung der zweiten Druckplatte (114) entlang der Querachse zu blockieren; und - bei Einwirken einer Querkraft entlang der Querachse, die gleich wie oder größer als die Auslösekraft ist, nachzugeben, sodass die zweite Druckplatte (114) beweglich entlang der Querachse wird.Battery module (110) according to any one of the preceding claims, wherein - the fixed bearing (314) comprises one or more shear bolts (503) which are designed to block movement of the second pressure plate (114) along the transverse axis; and - the one or more shear bolts (503) are formed, - to block a movement of the second pressure plate (114) along the transverse axis when a transverse force acts along the transverse axis which is smaller than the triggering force; and - to yield when subjected to a transverse force along the transverse axis which is equal to or greater than the triggering force, so that the second pressure plate (114) becomes movable along the transverse axis. Batteriemodul (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Festlager (314) zumindest ein Pyroelement umfasst, das ausgebildet ist, bei Einwirken einer Querkraft entlang der Querachse, die gleich wie oder größer als die Auslösekraft ist, auszulösen, um eine Bewegung der zweiten Druckplatte (114) entlang der Querachse zu ermöglichen.Battery module (110) according to one of the preceding claims, wherein the fixed bearing (314) comprises at least one pyro element which is designed to be triggered when a transverse force acts along the transverse axis which is equal to or greater than the triggering force, in order to cause a movement of the second To allow pressure plate (114) along the transverse axis. Batteriemodul (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - das Batteriemodul (110) ausgebildet ist, hydraulisch über die erste Druckplatte (112) und über die zweite Druckplatte (114) eine Druckkraft auf die ein oder mehreren Batteriezellen (111) zu bewirken; und - das Festlager (114) ein Überdruckventil umfasst, das ausgebildet ist, eine Bewegung der zweiten Druckplatte (114) entlang der Querachse zu ermöglichen, wenn die Druckkraft auf die ein oder mehreren Batteriezellen (111) gleich wie oder größer als die Auslösekraft ist.Battery module (110) according to any one of the preceding claims, wherein - The battery module (110) is designed to bring about a compressive force on the one or more battery cells (111) hydraulically via the first pressure plate (112) and via the second pressure plate (114); and - the fixed bearing (114) comprises a pressure relief valve which is designed to allow movement of the second pressure plate (114) along the transverse axis when the compressive force on the one or more battery cells (111) is equal to or greater than the triggering force. Batteriemodul (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - das Festlager (314) ausgebildet ist, die zweite Druckplatte (114) an ein oder mehreren Querträgern (102) zu lagern; und - das Festlager (314) an zumindest einem Querträger (102) ein Deformationselement (501) umfasst, das ausgebildet ist, sich unter Einwirken einer Querkraft entlang der Querachse plastisch zu verformen.Battery module (110) according to any one of the preceding claims, wherein - The fixed bearing (314) is designed to store the second pressure plate (114) on one or more cross members (102); and - The fixed bearing (314) on at least one cross member (102) comprises a deformation element (501) which is designed to deform plastically along the transverse axis under the action of a transverse force. Batteriemodul (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - das Loslager (312) ausgebildet ist, das Batteriemodul (110), insbesondere die erste Druckplatte (112) des Batteriemoduls (110), an zumindest einem entlang der Querachse verlaufenden Querträger (102) zu lagern, sodass die erste Druckplatte (112) beweglich entlang der Querachse ist; und - das Festlager (314) ausgebildet ist, das Batteriemodul (110), insbesondere die zweite Druckplatte (114) des Batteriemoduls (110), an dem zumindest einen Querträger (102) zu lagern, sodass die zweite Druckplatte (114), - bei Einwirken einer Querkraft entlang der Querachse, die kleiner als die Auslösekraft ist, unbeweglich entlang der Querachse ist; und - bei Einwirken einer Querkraft entlang der Querachse, die gleich wie oder größer als die Auslösekraft ist, beweglich entlang der Querachse ist.Battery module (110) according to one of the preceding claims, wherein - the loose bearing (312) is formed, the battery module (110), in particular the first pressure plate (112) of the battery module (110), on at least one cross member (102) running along the transverse axis to be supported so that the first pressure plate (112) is movable along the transverse axis; and - the fixed bearing (314) is designed to mount the battery module (110), in particular the second pressure plate (114) of the battery module (110), on the at least one cross member (102), so that the second pressure plate (114) - at application of a transverse force along the transverse axis that is less than the deployment force is immovable along the transverse axis; and - when a transverse force is applied along the transverse axis equal to or greater than the release force is movable along the transverse axis. Batteriemodul (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Batteriemodul (110) derart ausgebildet ist, dass - ein Abstand zwischen den zwei Druckplatten (112, 114) innerhalb eines Abstandsbereichs veränderbar ist, sodass eine Änderung einer räumlichen Ausbreitung der ein oder mehreren Batteriezellen (111) entlang der Querachse ermöglicht wird; und - durch die zwei Druckplatten (112, 114), insbesondere innerhalb des gesamten Abstandsbereichs, eine Druckkraft auf die ein oder mehreren Batteriezellen (111) bewirkt wird.Battery module (110) according to any one of the preceding claims, wherein the battery module (110) is designed such that - A distance between the two pressure plates (112, 114) can be changed within a distance range, so that a change in a spatial spread of the one or more battery cells (111) along the transverse axis is made possible; and - By the two pressure plates (112, 114), in particular within the entire distance range, a compressive force on the one or more battery cells (111) is effected. Batteriemodul (110) gemäß Anspruch 8, wobei - die ein oder mehreren Batteriezellen (111) entlang der Querachse in einem entladenen Zustand eine minimale Gesamtausbreitung aufweisen; - die ein oder mehreren Batteriezellen (111) entlang der Querachse in einem geladenen Zustand eine maximale Gesamtausbreitung aufweisen; - die maximale Gesamtausbreitung insbesondere zwischen 5% und 15% über der minimalen Gesamtausbreitung liegt; und - der Abstandsbereich nach unten durch die minimale Gesamtausbreitung und nach oben durch die maximale Gesamtausbreitung begrenzt wird.Battery module (110) according to claim 8 , wherein - the one or more battery cells (111) have a minimum overall spread along the transverse axis in a discharged state; - the one or more battery cells (111) have a maximum total spread along the transverse axis in a charged state; - the maximum total spread is in particular between 5% and 15% above the minimum total spread; and - the distance range is bounded below by the minimum total spread and above by the maximum total spread. Batteriemodul (110) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei das Batteriemodul (110) zumindest ein Druckelement (313) umfasst, das ausgebildet ist, die erste Druckplatte (112) zu der zweiten Druckplatte (114) hin zu drücken und/oder zu ziehen, so dass durch die zwei Druckplatten (112, 114) die Druckkraft auf die ein oder mehreren Batteriezellen (111) bewirkt wird.Battery module (110) according to one of Claims 8 until 9 , wherein the battery module (110) comprises at least one pressure element (313) which is designed to push and/or pull the first pressure plate (112) towards the second pressure plate (114) so that the two pressure plates (112, 114) the compressive force is effected on the one or more battery cells (111). Fahrzeug (100), das umfasst, - zumindest einen Querträger (102); und - zumindest ein Batteriemodul (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das über das Loslager (312) und das Festlager (314) an dem Querträger (102) gelagert ist.Vehicle (100) comprising - at least one cross member (102); and - At least one battery module (110) according to any one of the preceding claims, which is mounted on the floating bearing (312) and the fixed bearing (314) on the cross member (102). Fahrzeug (100) gemäß Anspruch 11, wobei das Batteriemodul (110) derart an dem Querträger (102) gelagert ist, dass - die erste Druckplatte (112) des Batteriemoduls (110) einer äußeren Umgebung des Fahrzeugs (110 zugewandt ist; - die zweite Druckplatte (114) einer entlang einer Längsachse des Fahrzeugs (100) verlaufenden Mittellinie (400) zugewandt ist; und - zwischen der zweiten Druckplatte (114) und der Mittellinie (400) ein Freiraum (405) gebildet wird; wobei insbesondere der Freiraum entlang der Querachse eine Länge von 5cm oder mehr aufweist.Vehicle (100) according to claim 11 , wherein the battery module (110) is mounted on the cross member (102) in such a way that - the first pressure plate (112) of the battery module (110) faces an external environment of the vehicle (110); - the second pressure plate (114) along a longitudinal axis of the vehicle (100) facing the center line (400); and - a free space (405) is formed between the second pressure plate (114) and the center line (400); the free space in particular having a length of 5 cm or more along the transverse axis having.
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