DE102021131506A1 - Battery pack and motor vehicle with such - Google Patents

Battery pack and motor vehicle with such Download PDF

Info

Publication number
DE102021131506A1
DE102021131506A1 DE102021131506.9A DE102021131506A DE102021131506A1 DE 102021131506 A1 DE102021131506 A1 DE 102021131506A1 DE 102021131506 A DE102021131506 A DE 102021131506A DE 102021131506 A1 DE102021131506 A1 DE 102021131506A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
battery pack
battery cells
another
walls
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021131506.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Matthias Stangl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102021131506.9A priority Critical patent/DE102021131506A1/en
Publication of DE102021131506A1 publication Critical patent/DE102021131506A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriepaket (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten und zweiten Halteblech (3, 4), in denen jeweils mehrere Batterieöffnungen (5, 6) ausgebildet sind, wobei das erste und zweite Halteblech (3, 4) voneinander beabstandet sind; mehreren zylinderförmigen Batteriezellen (2), die jeweils von einer Batterieöffnung (5) des ersten Halteblechs (3) und einer Batterieöffnung (6) des zweiten Halteblechs (4) gehalten werden, und zumindest einem Trägerelement (10), welches zwischen den Batteriezellen (2) angeordnet ist, an einem Ende mit dem ersten Halteblech (3) verschweißt ist und am gegenüberliegenden Ende mit dem zweiten Halteblech (4) verschweißt ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit solch einem Batteriepaket (1).The invention relates to a battery pack (1), in particular for a motor vehicle, having a first and second retaining plate (3, 4), in each of which a plurality of battery openings (5, 6) are formed, the first and second retaining plate (3, 4) are spaced apart; several cylindrical battery cells (2), which are each held by a battery opening (5) in the first retaining plate (3) and a battery opening (6) in the second retaining plate (4), and at least one carrier element (10) which is located between the battery cells (2nd ) is arranged, is welded at one end to the first holding plate (3) and at the opposite end to the second holding plate (4). The invention also relates to a motor vehicle with such a battery pack (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriepaket mit mehreren zylinderförmigen Batteriezellen, sog. Rundzellen, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Batteriepaket.The invention relates to a battery pack with a plurality of cylindrical battery cells, so-called round cells, and a motor vehicle with such a battery pack.

Es sind Antriebsbatterien für elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge bekannt. Diese sind in der Regel aus mehreren elektrisch miteinander verbundenen Batteriemodulen oder Batteriepaketen zusammengesetzt, um handhabbare Einheiten bereitzustellen. Noch immer macht die Antriebsbatterie einen erheblichen Anteil der Kosten eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs aus. Daher besteht Bedarf an Antriebsbatterien, die kostengünstiger in einer Serienproduktion bereitgestellt werden können.Drive batteries for electrically powered motor vehicles are known. These are generally composed of several battery modules or battery packs that are electrically connected to one another in order to provide manageable units. The drive battery still accounts for a significant proportion of the costs of an electrically powered motor vehicle. There is therefore a need for traction batteries that can be provided more cost-effectively in series production.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein einfach herstellbares Batteriepaket bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Batteriepaket gemäß Anspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.It is therefore an object of the present invention to provide a battery pack that is easy to produce. This object is achieved by a battery pack according to claim 1 and a motor vehicle according to claim 10. Advantageous developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Batteriepaket, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten und zweiten Halteblech, in denen jeweils mehrere Batterieöffnungen ausgebildet sind, wobei das erste und zweite Halteblech voneinander beabstandet sind; mehreren zylinderförmigen Batteriezellen, die jeweils von einer Batterieöffnung des ersten Halteblechs und einer Batterieöffnung des zweiten Halteblechs gehalten werden, und zumindest einem Trägerelement, welches zwischen den Batteriezellen angeordnet ist, an einem Ende mit dem ersten Halteblech verschweißt ist und am gegenüberliegenden Ende mit dem zweiten Halteblech verschweißt ist. Durch einen derartigen Aufbau kann ein Batteriepaket bereitgestellt werden, welches kostengünstig in einer Serienproduktion darstellbar ist. Durch die Kombination aus Trägerelement und der beiden Haltebleche, die mit dem Trägerelement verschweißt sind, ist das Batteriepaket mechanisch stabil sowie formstabil.According to an exemplary embodiment of the invention, a battery pack, in particular for a motor vehicle, is provided with a first and second retaining plate, in each of which a plurality of battery openings are formed, the first and second retaining plate being spaced apart from one another; a plurality of cylindrical battery cells, each of which is held by a battery opening in the first retaining plate and a battery opening in the second retaining plate, and at least one carrier element, which is arranged between the battery cells and is welded to the first retaining plate at one end and to the second retaining plate at the opposite end is welded. With such a structure, a battery pack can be provided which can be produced cost-effectively in series production. Due to the combination of the carrier element and the two retaining plates, which are welded to the carrier element, the battery pack is mechanically stable and dimensionally stable.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das zumindest eine Trägerelement zumindest drei Wände auf, von denen jeweils drei so miteinander verbunden sind, dass zwischen verbundenen, benachbarten Wänden jeweils ein 120° Winkel aufgespannt wird. Dadurch ist das Batteriepaket möglichst kompakt und bauraumsparend ausgebildet. Das auf diese Weise ausgebildete Trägerelement erlaubt eine hexagonale Stapelung der Batteriezellen, bei der die Batteriezellen jeweils in Reihen angeordnet sind und zueinander benachbarte Reihen um einen halben Batteriezellendurchmesser in einer Längsrichtung der Reihen zueinander versetzt sind, so dass sich die Batteriezellen der einen Reihe, jeweils in die Zwischenräume zwischen zwei benachbarten Batteriezellen der benachbarten Reihe erstrecken, wie dies in 3 erkennbar ist.According to a further exemplary embodiment of the invention, the at least one carrier element has at least three walls, three of which are connected to one another in such a way that a 120° angle is spanned between connected, adjacent walls. As a result, the battery pack is designed to be as compact and space-saving as possible. The carrier element designed in this way allows the battery cells to be stacked hexagonally, in which the battery cells are each arranged in rows and rows that are adjacent to one another are offset by half a battery cell diameter in a longitudinal direction of the rows, so that the battery cells of one row, each in the gaps between two adjacent battery cells of the adjacent row extend as shown in 3 is recognizable.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Batterieöffnungen an ihren Rändern jeweils mit deformierbaren Laschen versehen, die sich in die Batterieöffnung erstrecken und die Batteriezellen in den Batterieöffnungen halten. Dies ist eine kostengünstig herstellbare Möglichkeit zur Fixierung der Batteriezellen gegenüber den Halteblechen.According to a further exemplary embodiment of the invention, the battery openings are each provided at their edges with deformable tabs which extend into the battery opening and hold the battery cells in the battery openings. This is a cost-effective way of fixing the battery cells relative to the retaining plates.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Batteriezellen in mehreren Reihen angeordnet und jeweils benachbarte Reihen um einen halben Batteriezellendurchmesser zueinander versetzt. According to a further exemplary embodiment of the invention, the battery cells are arranged in a plurality of rows and adjacent rows are offset from one another by half a battery cell diameter.

Dadurch erhält man möglichst kompakte und bauraumsparende Batteriepakete, wie bereits vorstehend erwähnt.As a result, battery packs that are as compact and space-saving as possible are obtained, as already mentioned above.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind an Wandverbindungen, an denen Wände miteinander verbunden sind und/oder an freiliegenden Kanten der Wände, parallel zu Längsachsen der Batteriezellen verlaufende, hohlzylinderförmige Aufnahmen vorgesehen, die einstückig mit den Wänden ausgebildet sind und in denen Wärmerohre, Thermosiphons oder Kühlmedienleitungen aufgenommen sind. Durch diese Vorkehrung kann zusätzlich zu herkömmlichen Antriebbatteriekühlungen, beispielsweise in Form von Kühlplatten, oder alternativ dazu eine kostengünstige Kühlung bereitgestellt werden, die keine Zu- oder Ableitung erfordert. Vielmehr wird eine von den Batteriezellen an die Haltebleche übertragene Wärmeenergie, von dort in die Wärmerohre, Thermosiphons oder Kühlmedienleitungen eingetragen.According to a further exemplary embodiment of the invention, wall connections at which walls are connected to one another and/or exposed edges of the walls are provided with hollow-cylindrical receptacles running parallel to the longitudinal axes of the battery cells, which are formed in one piece with the walls and in which heat pipes, thermosiphons or Cooling media lines are included. As a result of this provision, cost-effective cooling that does not require any supply or discharge line can be provided in addition to conventional drive battery cooling, for example in the form of cooling plates, or alternatively thereto. Rather, thermal energy transferred from the battery cells to the retaining plates is introduced from there into the heat pipes, thermosiphons or coolant lines.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Batteriezellen miteinander elektrisch seriell und/oder parallel verbunden. Dabei sind entweder alle Batteriezellen eines Batteriepaket elektrisch seriell miteinander verbunden, alle Batteriezellen elektrisch parallel miteinander verbunden oder die Batteriezellen eines Batteriepakets sind gruppiert, wobei die Batteriezellen innerhalb jeder Gruppe elektrisch seriell miteinander verbunden sind und die Gruppen untereinander elektrisch parallel miteinander verbunden sind oder umgekehrt.According to a further exemplary embodiment of the invention, the battery cells are electrically connected to one another in series and/or in parallel. Either all battery cells of a battery pack are electrically connected to one another in series, all battery cells are electrically connected to one another in parallel, or the battery cells of a battery pack are grouped, with the battery cells within each group being electrically connected to one another in series and the groups being electrically connected to one another in parallel, or vice versa.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Haltebleche und/oder das zumindest eine Trägerelement aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Aluminium ist leicht und lässt sich gut in die gewünschte Form verarbeiten.According to a further embodiment of the invention, the retaining plates and / or the at least one support element made of aluminum or an aluminum alloy. Aluminum is light and easy to process into the desired shape.

Insbesondere ist das zumindest eine Trägerelement mittels Strangpressen hergestellt.In particular, the at least one carrier element is produced by means of extrusion.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Batteriepaket mehrere Trägerelemente auf. Spätestens bei Batteriepaketen, die mehr als 16 Batteriezellen aufweisen, ist die Verwendung mehrerer Trägerelemente aus Gründen der Herstellbarkeit von Vorteil.According to a further exemplary embodiment of the invention, the battery pack has a number of carrier elements. At the latest in battery packs that have more than 16 battery cells, the use of several carrier elements is advantageous for reasons of manufacturability.

Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit solch einem Batteriepaket bereit.In addition, the present invention provides a motor vehicle with such a battery pack.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:

  • 1 zeigt schematisch eine Explosionsdarstellung mit den wesentlichen Teilen des Batteriepakets gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt schematisch das Batteriepaket aus 1 in einem zusammengebauten Zustand, und
  • 3 zeigt eine Draufsicht des Batteriepaket aus 2.
A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. These drawings show the following:
  • 1 shows schematically an exploded view with the essential parts of the battery pack according to an embodiment of the present invention;
  • 2 shows the battery pack schematically 1 in an assembled state, and
  • 3 Figure 12 shows a top view of the battery pack 2 .

1 zeigt schematisch die wesentlichen Bauteile des erfindungsgemäßen Batteriepakets 1 in einer Explosionsdarstellung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in einem nichtzusammengebauten Zustand. Das Batteriepaket 1 ist in ein zumindest zeitweise rein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug eingebaut, um elektrische Energie zu speichern und zumindest für elektrische Antriebsmotoren bereitzustellen. 1 shows schematically the essential components of the battery pack 1 according to the invention in an exploded view according to an embodiment of the present invention, in a non-assembled state. The battery pack 1 is installed in a motor vehicle that is driven purely electrically, at least at times, in order to store electrical energy and make it available at least for electric drive motors.

Das Batteriepaket 1 weist mehrere Batteriezellen 2 auf, bei denen es sich um zylinderförmige, wiederaufladbare elektrochemische Speicherzellen handelt, wie beispielsweise Lithium-Ionen-Zellen. Die Batteriezellen 2 haben beispielsweise an ihrer oberen Stirnfläche zwei Kontaktabgriffe für das positive und negative Potential (nicht dargestellt). Alle Batteriezellen eines Batteriepakets 1 können elektrisch seriell oder elektrisch parallel miteinander verbunden sein. Die Batteriezellen 2 eines Batteriepakets 1 können auch in Gruppen unterteilt sein, wobei die Batteriezellen innerhalb jeder Gruppe elektrisch seriell miteinander verbunden sind und die Gruppen untereinander elektrisch parallel miteinander verbunden sind, oder wobei die Batteriezellen innerhalb jeder Gruppe elektrisch parallel miteinander verbunden sind und die Gruppen untereinander elektrisch seriell miteinander verbunden sind.The battery pack 1 has a plurality of battery cells 2, which are cylindrical, rechargeable electrochemical storage cells, such as lithium-ion cells. The battery cells 2 have, for example, two contact taps for the positive and negative potential (not shown) on their upper face. All battery cells of a battery pack 1 can be electrically connected to one another in series or electrically in parallel. The battery cells 2 of a battery pack 1 can also be divided into groups, with the battery cells within each group being electrically connected to one another in series and the groups being electrically connected to one another in parallel, or with the battery cells within each group being electrically connected to one another in parallel and the groups to one another are electrically connected in series.

Darüber hinaus umfasst das Batteriepaket 1 ein erstes Halteblech 3 sowie ein zweites Halteblech 4. Diese werden beispielsweise aus ausgestanzt. Insbesondere handelt es sich dabei um flache, ebene und im Wesentlichen rechteckige Bleche. Diese können aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung sein. In den Halteblechen 3, 4 sind Batterieöffnungen 5, 6 ausgebildet, wobei in den Batterieöffnungen 5 des ersten Halteblechs 3 ein erster Endbereich 7 der Batteriezellen 2 (bezogen auf das Längsende der Batteriezellen 2) gehalten wird und in den Batterieöffnungen 6 des zweiten Halteblechs 4 ein zweiter Endbereich 8 der Batteriezellen 2 (bezogen auf das Längsende der Batteriezellen 2) gehalten wird, der sich am entgegengesetzten Längsende der Batteriezellen 2 befindet wie der erste Endbereich 7. Die Batterieöffnungen 5, 6 haben die Grundform von kreisrunden Durchgangsöffnungen mit einem Innendurchmesser, der etwas größer als der Außendurchmesser der Batteriezellen 2 ist. Für eine bessere Fixierung der Batteriezellen 2 in den Batterieöffnungen 5, 6, erstrecken sich von Rändern der Batterieöffnungen 5, 6 verformbare Laschen 9 in die Batterieöffnungen 5, 6. Diese sind vor dem Zusammenbau des Batteriepakets 1 eben zu den Halteblechen 3, 4 oder bereits etwas vorgebogen, wie in 1 dargestellt. Jedoch sind sie nur soweit vorgebogen, dass sie beim Einführen der Batteriezellen 2 immer noch eine Kraft auf den Außenumfang der Batteriezellen 2 ausüben.In addition, the battery pack 1 includes a first retaining plate 3 and a second retaining plate 4. These are punched out, for example. In particular, these are flat, level and essentially rectangular metal sheets. These can be made of aluminum or an aluminum alloy. Battery openings 5, 6 are formed in the retaining plates 3, 4, with a first end region 7 of the battery cells 2 (relative to the longitudinal end of the battery cells 2) being held in the battery openings 5 of the first retaining plate 3 and in the battery openings 6 of the second retaining plate 4 second end area 8 of the battery cells 2 (in relation to the longitudinal end of the battery cells 2), which is located at the opposite longitudinal end of the battery cells 2 to the first end area 7. The battery openings 5, 6 have the basic shape of circular through-openings with an inner diameter that is slightly is larger than the outer diameter of the battery cells 2. For better fixing of the battery cells 2 in the battery openings 5, 6, deformable tabs 9 extend from the edges of the battery openings 5, 6 into the battery openings 5, 6. These are level with the retaining plates 3, 4 or already before the assembly of the battery pack 1 slightly precurved, as in 1 shown. However, they are only pre-bent to such an extent that they still exert a force on the outer circumference of the battery cells 2 when the battery cells 2 are inserted.

Alternativ dazu wäre es denkbar, dass die Laschen 9 weggelassen werden und die Batterieöffnungen 5, 6 so dimensioniert sind, dass sie die Endbereiche 7, 8 der Batteriezellen 2 mittels Presspassung halten. Die Laschen haben jedoch auch den Vorteil, dass sie eine temperaturabhängige Ausdehnung der Batteriezellen 2 kompensieren können.As an alternative to this, it would be conceivable that the tabs 9 are omitted and the battery openings 5, 6 are dimensioned in such a way that they hold the end regions 7, 8 of the battery cells 2 by means of a press fit. However, the tabs also have the advantage that they can compensate for a temperature-dependent expansion of the battery cells 2.

In den 1 bis 3 ist jeweils nur die linke Hälfte der Haltebleche 3, 4 mit Batterieöffnungen 5, 6 versehen, jedoch ist bei der praktischen Umsetzung der Erfindung insbesondere auch die rechte Hälfte der Haltebleche 3, 4 mit solchen Batterieöffnungen 5, 6 versehen, in die dann entsprechend Batteriezellen 2 eingesetzt sind.In the 1 until 3 only the left half of the retaining plates 3, 4 is provided with battery openings 5, 6, however, in the practical implementation of the invention, the right half of the retaining plates 3, 4 in particular is also provided with such battery openings 5, 6, into which battery cells 2 are used.

Darüber hinaus weist das Batteriepaket 1 eines oder mehrere Trägerelemente 10 auf. Das/Die Trägerelement(e) 10 haben im Wesentlichen die Grundform von drei aneinandergefügten Wänden 11, die, in einer Blickrichtung entlang einer Längsrichtung der Batteriezellen 2 (siehe beispielsweise Draufsicht in 3), jeweils zwischen zwei benachbarten, verbundenen Wänden einen 120° Winkel aufspannen. Im Zentrum, sowie an jeder radial nach außen weisenden Kante ist eine Aufnahme 12 ausgebildet. Die Aufnahmen 12 sind hohlzylinderförmig und ihre Längsachsen sind parallel zu den Längsachsen der Batteriezellen 2. In die Aufnahmen 12 werden Wärmerohre, Thermosiphons oder Kühlmedienleitungen eingesetzt. Jedes Trägerelement 10 ist mit den dazugehörigen Wänden (mind. drei) und den Aufnahmen 12 einstückig, insbesondere monolithisch, ausgebildet, insbesondere mittels Strangpressen. Insbesondere wird dabei als Werkstoff Aluminium oder eine Aluminiumlegierung verwendet. Wenn es sich um kleinere Batteriepakete 1 mit bis zu 16 Batteriezellen 2 handelt, ist es denkbar, dass pro Batteriepaket 1 nur ein einziges Trägerelement 10 vorgesehen ist. Ein solches Trägerelement hätte dann eine Vielzahl von Wänden 11 oder eine Vielzahl von wie in 1 dargestellten Trägerelementen, die alle miteinander einstückig verbunden sind, so dass sich jeweils zwischen zwei benachbarten Batteriezellen 2 eine Wand 11 befindet. Insbesondere sind pro Batterie mehrere separate, wie in 1 dargestellte, Trägerelemente 10 vorgesehen. Im zusammengebauten Zustand ist/sind das/die Trägerelement(e) 10 mit den Stirnseiten an die Haltebleche 3, 4 geschweißt, insbesondere mittels Laserschweißen.In addition, the battery pack 1 has one or more carrier elements 10 . The carrier element(s) 10 essentially have the basic shape of three walls 11 joined together, which, in a viewing direction along a longitudinal direction of the battery cells 2 (see, for example, top view in 3 ), span a 120° angle between two adjacent, connected walls. In the center, as well as on each edge pointing radially outwards, there is a receptacle 12 educated. The receptacles 12 are in the form of hollow cylinders and their longitudinal axes are parallel to the longitudinal axes of the battery cells 2. Heat pipes, thermosiphons or coolant lines are inserted into the receptacles 12. Each carrier element 10 is formed in one piece, in particular monolithically, with the associated walls (at least three) and the receptacles 12, in particular by means of extrusion. In particular, aluminum or an aluminum alloy is used as the material. When it comes to smaller battery packs 1 with up to 16 battery cells 2, it is conceivable that only a single carrier element 10 is provided per battery pack 1. Such a support element would then have a multiplicity of walls 11 or a multiplicity of as in 1 Support elements shown, all of which are connected to one another in one piece, so that there is a wall 11 between two adjacent battery cells 2 in each case. In particular, there are several separate ones per battery, as in 1 illustrated, support elements 10 are provided. In the assembled state, the support element(s) 10 is/are welded to the end faces of the holding plates 3, 4, in particular by means of laser welding.

2 zeigt schematisch das Batteriepaket 1 aus 1 in einem zusammengebauten Zustand. Wie zu erkennen ist, werden die Endbereiche 7, 8 der Batteriezellen 2 von den Batterieöffnungen 5, 6, insbesondere von deren Laschen 9 gehalten und es wird eine thermische Verbindung und somit ein guter metallischer Wärmeübergang zwischen den Halteblechen 3, 4 und den Batteriezellen 2 hergestellt. Ferner sind Durchgangsöffnungen 13 in den Halteblechen 3, 4 zu erkennen, über welche das Innere der Aufnahmen 12 zugänglich ist, d.h. über die die Wärmerohre, Thermosiphons oder Kühlmedienleitungen in die Aufnahmen 12 einführbar sind, in welche die Abwärme der Batteriezellen 2 über die Haltebleche 3, 4 eingeleitet wird. Diese Durchgangsöffnungen 13 können nach dem Einführen verschlossen, abgedichtet, verklebt oder verschweißt werden. Eine Kontaktierung der Batteriezellen 2 bzw. die elektrische Verbindung der Batteriezellen 2 untereinander, wie vorstehend bereits beschrieben, kann über eine nicht dargestellte Kontaktierungsplatte erfolgen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, welche über dem Halteblech 3 angeordnet ist. 2 shows the battery pack 1 schematically 1 in an assembled condition. As can be seen, the end regions 7, 8 of the battery cells 2 are held by the battery openings 5, 6, in particular by their tabs 9, and a thermal connection and thus good metallic heat transfer is established between the retaining plates 3, 4 and the battery cells 2 . Furthermore, passage openings 13 can be seen in the retaining plates 3, 4, through which the interior of the receptacles 12 is accessible, i.e. through which the heat pipes, thermosiphons or cooling media lines can be inserted into the receptacles 12, into which the waste heat from the battery cells 2 can flow via the retaining plates 3 , 4 is initiated. These passage openings 13 can be closed, sealed, glued or welded after insertion. The battery cells 2 can be contacted or the battery cells 2 can be electrically connected to one another, as already described above, via a contacting plate (not shown), as is known from the prior art, which is arranged above the retaining plate 3 .

Eine Antriebsbatterie des Kraftfahrzeugs ist aus mehreren solcher Batteriepakete 1 zusammengesetzt, die miteinander elektrisch verbunden sind. Die Antriebsbatterie kann auch aus mehreren Batteriemodulen zusammengesetzt sein, die miteinander elektrisch verbunden sind, wobei jedes Batteriemodul wiederum aus mehreren, elektrisch miteinander verbundenen Batteriepaketen 1 zusammengesetzt ist.A drive battery of the motor vehicle is composed of several such battery packs 1, which are electrically connected to one another. The drive battery can also be composed of a plurality of battery modules which are electrically connected to one another, each battery module in turn being composed of a plurality of battery packs 1 electrically connected to one another.

3 zeigt eine Draufsicht des Batteriepaket aus 2. In dieser Draufsicht ist gut zu erkennen, wie das Trägerelement 10 zwischen den Batteriezellen 2 positioniert ist und zwischen den Wänden 11 einen 120° Winkel aufspannt. 3 Figure 12 shows a top view of the battery pack 2 . In this plan view it is easy to see how the carrier element 10 is positioned between the battery cells 2 and spans a 120° angle between the walls 11 .

Während die Erfindung detailliert in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wurde, ist diese Veranschaulichung und Beschreibung als beispielhaft und nicht als beschränkend zu verstehen und es ist nicht beabsichtigt die Erfindung auf das offenbarte Ausführungsbeispiel zu beschränken. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, soll nicht andeuten, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht auch vorteilhaft genutzt werden könnte.While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description, this illustration and description is to be considered in the form of illustration and not limitation, and the invention is not intended to be limited to the precise form disclosed. The mere fact that certain features are recited in different dependent claims is not intended to imply that a combination of these features could not also be used to advantage.

Claims (10)

Batteriepaket (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten und zweiten Halteblech (3, 4), in denen jeweils mehrere Batterieöffnungen (5, 6) ausgebildet sind, wobei das erste und zweite Halteblech (3, 4) voneinander beabstandet sind; mehreren zylinderförmigen Batteriezellen (2), die jeweils von einer Batterieöffnung (5) des ersten Halteblechs (3) und einer Batterieöffnung (6) des zweiten Halteblechs (4) gehalten werden, und zumindest einem Trägerelement (10), welches zwischen den Batteriezellen (2) angeordnet ist, an einem Ende mit dem ersten Halteblech (3) verschweißt ist und am gegenüberliegenden Ende mit dem zweiten Halteblech (4) verschweißt ist.Battery pack (1), in particular for a motor vehicle, with first and second retaining plates (3, 4) each having a plurality of battery openings (5, 6) formed therein, said first and second retaining plates (3, 4) being spaced from each other; a plurality of cylindrical battery cells (2), each of which is held by a battery opening (5) of the first holding plate (3) and a battery opening (6) of the second holding plate (4), and at least one carrier element (10), which is arranged between the battery cells (2), is welded at one end to the first holding plate (3) and at the opposite end to the second holding plate (4). Batteriepaket (1) gemäß Anspruch 1, wobei das zumindest eine Trägerelement (10) zumindest drei Wände (11) aufweist, von denen jeweils drei so miteinander verbunden sind, dass zwischen verbundenen, benachbarten Wänden (11) jeweils ein 120° Winkel aufgespannt wird.Battery pack (1) according to claim 1 wherein the at least one carrier element (10) has at least three walls (11), three of which are connected to one another in such a way that a 120° angle is spanned between connected, adjacent walls (11). Batteriepaket (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batterieöffnungen (5, 6) an ihren Rändern jeweils mit deformierbaren Laschen (9) versehen sind, die sich in die Batterieöffnung (5, 6) erstrecken und die Batteriezellen (2) in den Batterieöffnungen (5, 6) halten.Battery pack (1) according to one of the preceding claims, wherein the battery openings (5, 6) are each provided at their edges with deformable tabs (9) which extend into the battery opening (5, 6) and the battery cells (2) in the Hold battery openings (5, 6). Batteriepaket (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batteriezellen (2) in mehreren Reihen angeordnet sind und jeweils benachbarte Reihen um einen halben Batteriezellendurchmesser zueinander versetzt sind.Battery pack (1) according to one of the preceding claims, wherein the battery cells (2) are arranged in a plurality of rows and adjacent rows are offset by half a battery cell diameter from one another. Batteriepaket (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an Wandverbindungen, an denen Wände (11) miteinander verbunden sind und/oder an freiliegenden Kanten der Wände (11), parallel zu Längsachsen der Batteriezellen (2) verlaufende, hohlzylinderförmige Aufnahmen (12) vorgesehen sind, die einstückig mit den Wänden (11) ausgebildet sind und in denen Wärmerohre, Thermosiphons oder Kühlmedienleitungen aufgenommen sind.Battery pack (1) according to one of the preceding claims, wherein at wall connections, at which walls (11) are connected to one another and/or on exposed edges of the walls (11), hollow-cylindrical receptacles (12) are provided which run parallel to the longitudinal axes of the battery cells (2), which are designed in one piece with the walls (11) and in which heat pipes, thermosiphons or coolant lines are accommodated are. Batteriepaket (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batteriezellen (2) miteinander elektrisch seriell und/oder parallel verbunden sind.Battery pack (1) according to one of the preceding claims, wherein the battery cells (2) are electrically connected to one another in series and/or in parallel. Batteriepaket (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haltebleche (3, 4) und/oder das zumindest eine Trägerelement (10) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung sind.Battery pack (1) according to one of the preceding claims, wherein the retaining plates (3, 4) and/or the at least one carrier element (10) are made of aluminum or an aluminum alloy. Batteriepaket (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Trägerelement (10) mittels Strangpressen hergestellt ist.Battery pack (1) according to one of the preceding claims, wherein the at least one carrier element (10) is produced by means of extrusion. Batteriepaket gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Batteriepaket mehrere Trägerelemente (10) aufweist.Battery pack according to one of the preceding claims, wherein the battery pack has a plurality of support elements (10). Kraftfahrzeug mit einem Batteriepaket (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.Motor vehicle with a battery pack (1) according to one of Claims 1 until 9 .
DE102021131506.9A 2021-12-01 2021-12-01 Battery pack and motor vehicle with such Pending DE102021131506A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021131506.9A DE102021131506A1 (en) 2021-12-01 2021-12-01 Battery pack and motor vehicle with such

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021131506.9A DE102021131506A1 (en) 2021-12-01 2021-12-01 Battery pack and motor vehicle with such

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021131506A1 true DE102021131506A1 (en) 2023-06-01

Family

ID=86317330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021131506.9A Pending DE102021131506A1 (en) 2021-12-01 2021-12-01 Battery pack and motor vehicle with such

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021131506A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150249278A1 (en) 2014-02-28 2015-09-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery pack
EP3018729A1 (en) 2013-07-02 2016-05-11 Sony Corporation Electric accumulator, electric accumulation system, electronic device, electric vehicle and electric power system
US20210074969A1 (en) 2019-01-07 2021-03-11 Canoo Inc. Methods and systems for battery pack thermal management
US20210098836A1 (en) 2018-01-29 2021-04-01 Commissariat à I'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Electric storage cell module and battery comprising a plurality of modules

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3018729A1 (en) 2013-07-02 2016-05-11 Sony Corporation Electric accumulator, electric accumulation system, electronic device, electric vehicle and electric power system
US20150249278A1 (en) 2014-02-28 2015-09-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery pack
US20210098836A1 (en) 2018-01-29 2021-04-01 Commissariat à I'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Electric storage cell module and battery comprising a plurality of modules
US20210074969A1 (en) 2019-01-07 2021-03-11 Canoo Inc. Methods and systems for battery pack thermal management

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2494631B1 (en) Battery cell system
DE102006000885B3 (en) Method for producing a heat exchanger tube bundle for heat exchangers of electrochemical energy storage devices
EP2165379B1 (en) Electrochemical energy storage unit
WO2011116801A1 (en) Battery consisting of a plurality of single battery cells
DE102011076580A1 (en) Energy storage module of several prismatic storage cells
DE202020100407U1 (en) Battery assembly module
DE102013020860A1 (en) Cell block for a battery
WO2013107491A1 (en) Cell housing for electro-chemical cells for building an electrochemical energy store
DE102018010029A1 (en) Mounting device and method for mounting a cell block for a battery, and a corresponding cell block for a battery
DE102011000969A1 (en) Method for producing storage battery of electric storage device, involves providing welding mask on battery cells so that portions of battery cells are projected into compartments of mask, and welding metal plates with battery cells
DE102012108767A1 (en) battery module
DE102014214320A1 (en) Battery module with fluid cooling
DE102018215580B4 (en) High-voltage battery having battery cells with single-walled and double-walled cell housings and motor vehicles
DE102009035489A1 (en) Single cell for a battery
DE102021131506A1 (en) Battery pack and motor vehicle with such
DE102019118392A1 (en) Battery for a motor vehicle and motor vehicle
DE102010062858B4 (en) battery cell
DE102009035485A1 (en) Cell network with a predeterminable number of parallel and / or serially interconnected single cells
WO2014114544A1 (en) Battery module comprising a thermal element
DE102021004470A1 (en) Battery case and method of assembling a battery
DE102021120074A1 (en) Cooling arrangement, battery and method for tempering battery cells
DE102010012999A1 (en) Battery e.g. lithium ion battery for hybridized or partially hybridized drive trains in motor car, has terminal comprising electrically conducting sub components, and cells electrically contacting with each other
DE102007012098A1 (en) capacitor module
DE102010013028A1 (en) Cell assembly for battery for vehicle e.g. hybrid vehicle, has single cells injecting into axial direction based on clamping element, where single cells are provided with alignment elements that are fixed corresponding to surface area-side
DE102019120497A1 (en) CELL CONTACT AGENT AND BATTERY SYSTEM

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified