DE102021204222B3 - Battery for a motor vehicle, method of manufacturing a battery and motor vehicle - Google Patents

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DE102021204222B3 DE102021204222.8A DE102021204222A DE102021204222B3 DE 102021204222 B3 DE102021204222 B3 DE 102021204222B3 DE 102021204222 A DE102021204222 A DE 102021204222A DE 102021204222 B3 DE102021204222 B3 DE 102021204222B3
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Max Richter
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterie (22) für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug (54), aufweisend ein Gehäuse (20), das wenigstenseine erste Stirnseite (24), eine zur ersten Stirnseite (24) in einer Längsrichtung des Gehäuses (20) beabstandet angeordnete zweite Stirnseite (26) und eine die erste Stirnseite (24) und die zweite Stirnseite (26) verbindende Bodenplatte (28) aufweist,wenigstens eine zwischen der ersten Stirnseite (24) und der zweiten Stirnseite (26) angeordnete Batteriezelle (12), die auf einer der ersten Stirnseite (24) zugewandten Seite eine Seitenfläche (14) aufweist, ein auf der ersten Seitenfläche (14) angeordnetes Kompressionselement (18), ein gegen das Kompressionselement (18) wirkendes erstes Keilelement (34), ein zweites Keilelement (36), das mit dem Gehäuse (20) verbunden ist oder integraler Bestandteil des Gehäuses (20) ist,wobei das erste Keilelement () 34gegen das zweite Keilelement (36) wirkt und die wenigstens eine Batteriezelle (12) zwischen der ersten Stirnseite (24) und der zweiten Stirnseite (26) verspannt, und das erste Keilelement (34) formschlüssig in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses (20) gehalten ist.The invention relates to a battery (22) for an at least partially electrically powered motor vehicle (54), having a housing (20) which has at least one first end face (24) spaced apart from the first end face (24) in a longitudinal direction of the housing (20). arranged second end face (26) and a base plate (28) connecting the first end face (24) and the second end face (26), at least one battery cell (12) arranged between the first end face (24) and the second end face (26), the side facing towards the first end face (24) has a side surface (14), a compression element (18) arranged on the first side surface (14), a first wedge element (34) acting against the compression element (18), a second wedge element ( 36) which is connected to the housing (20) or is an integral part of the housing (20), the first wedge element () 34 acting against the second wedge element (36) and the at least one battery cell (1 2) clamped between the first end face (24) and the second end face (26), and the first wedge element (34) is held in a form-fitting manner in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the housing (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterie für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, wobei die Batterie ein Gehäuse mit einer ersten Stirnseite und einer zur ersten Stirnseite beabstandet angeordneten zweiten Stirnseite aufweist. Zwischen den beiden Stirnseiten ist wenigstens eine Batteriezelle angeordnet, die über ein Verspannelement zwischen den beiden Stirnseiten lagesicher in dem Gehäuse fixiert ist. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Batterie. Überdies ist Gegenstand der Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Batterie.The invention relates to a battery for an at least partially electrically driven motor vehicle, the battery having a housing with a first end face and a second end face arranged at a distance from the first end face. At least one battery cell is arranged between the two end faces and is fixed in a secure position in the housing via a bracing element between the two end faces. In addition, the invention relates to a method for producing the battery according to the invention. Furthermore, the subject matter of the invention is a motor vehicle with the battery according to the invention.

Batterien für elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge sind allgemein bekannt. Die bekannten Batterien weisen in der Regel wenigstens eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten und miteinander verschalteten Batteriezellen, einem sogenannten Zellstack, auf. Im Zuge der Lade- und Endladevorgänge kann es zu einem Bauchen der einzelnen miteinander verschalteten Batteriezellen kommen. Um das Bauchen der Batteriezellen zu unterbinden und die Batteriezellen in einem Gehäuse anzuordnen, werden diese vorgespannt. Dies kann beispielsweise über Endplatten erfolgen, die über seitliche Zuganker miteinander verbunden sind und die zwischen den Endplatten angeordneten Batteriezellen verspannen.Batteries for electrically powered motor vehicles are well known. The known batteries generally have at least a plurality of battery cells arranged next to one another and connected to one another, a so-called cell stack. In the course of the charging and discharging processes, the individual interconnected battery cells may bulge. In order to prevent the battery cells from bulging and to arrange the battery cells in a housing, they are prestressed. This can be done, for example, via end plates, which are connected to one another via lateral tie rods and brace the battery cells arranged between the end plates.

Aus der DE 10 2019 004 891 A1 und der DE 10 2017 119 467 A1 ist beispielsweise jeweils ein Batteriesystem bekannt, bei dem die in einem Gehäuse angeordneten Batteriezellen über ein Spannelement aus zwei zueinander verlagerbaren Keilelementen, die über wenigstens eine Schraube verstellbar sind, im Gehäuse verspannt werden.From the DE 10 2019 004 891 A1 and the DE 10 2017 119 467 A1 For example, a battery system is known in each case in which the battery cells arranged in a housing are clamped in the housing via a clamping element composed of two wedge elements that can be displaced relative to one another and are adjustable via at least one screw.

Die DE 10 2018 205 896 A1 beschreibt ein Batteriemodul, bei dem eine Batteriezelle über eine Stelleinrichtung in einem Aufnahmeprofil angeordnet ist.the DE 10 2018 205 896 A1 describes a battery module in which a battery cell is arranged in a receiving profile via an adjusting device.

In der DE 10 2019 006 234 A1 ist ein Gehäuse zur Aufnahme eines Akkupacks sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Gehäuses beschrieben.In the DE 10 2019 006 234 A1 describes a housing for accommodating a battery pack and a method for producing such a housing.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Batterie für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug anzugeben, mit dem in einfacher und preiswerter Weise die Batteriezellen der Batterie in einem Gehäuse lagesicher fixiert werden können.It is an object of the invention to specify a battery for an at least partially electrically driven motor vehicle, with which the battery cells of the battery can be fixed in a secure position in a housing in a simple and inexpensive manner.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs. Bevorzugte Weiterbildungen und/oder Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patenansprüche, der nachstehenden Beschreibung und/oder den Zeichnungen, wobei jedes Merkmal sowohl einzeln als auch in Kombination, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit etwas Gegenteiliges ergibt, einen Aspekt der Erfindung darstellen kann.The object is solved by the subject matter of the independent patent claim. Preferred developments and/or refinements of the invention are the subject matter of the dependent patent claims, the following description and/or the drawings, with each feature being able to represent an aspect of the invention both individually and in combination, unless the description explicitly states otherwise .

Erfindungsgemäß ist eine Batterie für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug vorgesehen, aufweisend ein Gehäuse, das wenigstens eine erste Stirnseite, eine zur ersten Stirnseite in einer Längsrichtung des Gehäuses beabstandet angeordnete zweite Stirnseite und eine die erste Stirnseite und die zweite Stirnseite verbindende Bodenplatte aufweist, wenigstens eine zwischen der ersten Stirnseite und der zweiten Stirnseite angeordnete Batteriezelle, die auf einer der ersten Stirnseite zugewandten Seite eine Seitenfläche aufweist, ein auf der Seitenfläche angeordnetes Kompressionselement, ein gegen das Kompressionselement wirkendes erstes Keilelement, und ein zweites Keilelement, das mit dem Gehäuse verbunden ist oder integraler Bestandteil des Gehäuses ist, wobei das erste Keilelement gegen das zweite Keilelement wirkt und die wenigstens eine Batteriezelle zwischen der ersten Stirnseite und der zweiten Stirnseite verspannt, und das erste Keilelement formschlüssig in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses gehalten ist, wobei das zweite Keilelement an einem distalen zweiten Keilelementende, das auf einer der Bodenplatte abgewandten Seite ausgebildet ist, einen in Richtung des ersten Keilelements ragenden Hinterrastungsabschnitt aufweist, und das erste Keilelement den Hinterrastungsabschnitt hintergreift.According to the invention, a battery is provided for an at least partially electrically driven motor vehicle, having a housing which has at least a first end face, a second end face arranged at a distance from the first end face in a longitudinal direction of the housing, and a base plate connecting the first end face and the second end face, at least a battery cell arranged between the first end face and the second end face, which has a side surface on a side facing the first end face, a compression element arranged on the side surface, a first wedge element acting against the compression element, and a second wedge element, which is connected to the housing or is an integral part of the housing, wherein the first wedge element acts against the second wedge element and braces the at least one battery cell between the first end face and the second end face, and the first wedge element has a positive fit in ei is held in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the housing, the second wedge element having a distal second wedge element end, which is formed on a side facing away from the base plate, a rear latching section protruding in the direction of the first wedge element, and the first wedge element engages behind the rear latching section.

Mit anderen Worten ist es ein Aspekt der Erfindung, dass die Batterie ein Gehäuse aufweist. Das Gehäuse umfasst zumindest eine erste Stirnseite, eine zur ersten Stirnseite in einer Längsrichtung des Gehäuses beabstandet angeordnete zweite Stirnseite und eine mit den beiden Stirnseiten verbundene Bodenplatte. Die Stirnseiten können vorzugsweise auch als Endplatten bezeichnet werden. Vorzugsweise sind die erste Stirnseite und die zweite Stirnseite gegenüberliegend zueinander und/oder parallel zueinander angeordnet bzw. ausgebildet. Für gewöhnlich sind die erste Stirnseite und die zweite Stirnseite über Zuganker oder Seitenwände des Gehäuses miteinander verbunden. Zwischen den Stirnseiten ist wenigstens eine Batteriezelle angeordnet. Vorzugsweise sind zwischen der ersten Stirnseite und der zweiten Stirnseite eine Mehrzahl von miteinander verschalteten Batteriezellen angeordnet. Die Mehrzahl der miteinander verschalteten Batteriezellen können vorzugsweise als Zellstack bezeichnet werden. Die wenigstens eine Batteriezelle weist auf einer der ersten Stirnseite zugewandten Seite eine Seitenfläche auf. Auf der Seitenfläche ist ein Kompressionselement angeordnet, das auch als Druckplatte bezeichnet werden kann. Ein erstes Keilelement wirkt gegen das Kompressionselement. Eine Keilfläche des ersten Keilelements wirkt gegen eine Keilfläche eines zweiten Keilelements, das mit dem Gehäuse unverlierbar verbunden oder einstückig mit dem Gehäuse, vorzugsweise mit der ersten Stirnseite, ausgebildet ist. Eine unverlierbare Verbindung ist beispielsweise eine formschlüssige, stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung. Das erste Keilelement wirkt gegen das zweite Keilelement und übt eine Vorspannkraft in Längsrichtung des Gehäuses aus. Die Vorspannkraft wird über das Kompressionselement in die wenigstens eine Batteriezelle geleitet und verspannt die Batteriezelle zwischen der ersten Stirnseite und der zweiten Stirnseite. Das erste Keilelement ist formschlüssig in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses gehalten. Mit anderen Worten wird zur Vorspannung der Batteriezelle in dem Gehäuse ein einsetzbares erstes Keilelement verwendet, das formschlüssig gehalten ist. Durch das erste Keilelement sind somit keine Schrauben geführt. Anders ausgedrückt ist das erste Keilelement schraub- und/oder bolzenverbindungsfrei ausgebildet und/oder gehalten. Somit kann in einfacher und preiswerter Weise die wenigstens eine Batteriezelle in dem Gehäuse vorgespannt und fixiert werden.In other words, it is an aspect of the invention that the battery has a housing. The housing comprises at least a first end face, a second end face arranged at a distance from the first end face in a longitudinal direction of the housing, and a base plate connected to the two end faces. The end faces can preferably also be referred to as end plates. The first end face and the second end face are preferably arranged or formed opposite one another and/or parallel to one another. The first end face and the second end face are usually connected to one another via tie rods or side walls of the housing. At least one battery cell is arranged between the end faces. A plurality of battery cells connected to one another are preferably arranged between the first end face and the second end face. The plurality of battery cells connected to one another can preferably be referred to as a cell stack. The at least one battery cell has a side surface on a side facing the first end face. A compression element is arranged on the side surface, which also can be referred to as a pressure plate. A first wedge element acts against the compression element. A wedge surface of the first wedge element acts against a wedge surface of a second wedge element, which is connected to the housing in a captive manner or is formed in one piece with the housing, preferably with the first end face. A captive connection is, for example, a form-fitting, material-to-material and/or force-fitting connection. The first wedge element acts against the second wedge element and exerts a biasing force in the longitudinal direction of the housing. The prestressing force is conducted via the compression element into the at least one battery cell and braces the battery cell between the first end face and the second end face. The first wedge element is positively held in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the housing. In other words, an insertable first wedge element, which is held in a form-fitting manner, is used to prestress the battery cell in the housing. No screws are therefore passed through the first wedge element. In other words, the first wedge element is designed and/or held without screw and/or bolt connections. The at least one battery cell can thus be pretensioned and fixed in the housing in a simple and inexpensive manner.

Erfindungsgemäß weist das zweite Keilelement an einem distalen zweiten Keilelementende, das auf einer der Bodenplatte abgewandten Seite ausgebildet ist, einen in Richtung des ersten Keilelements ragenden Hinterrastungsabschnitt aufweist, und das erste Keilelement den Hinterrastungsabschnitt hintergreift. Somit kann beim Einführen des ersten Keilelements zwischen das Kompressionselement und das zweite Keilelement, das erste Keilelement in dessen Endposition mit dem Hinterrastungsabschnitt verrasten bzw. diesen hintergreifen, so dass das erste Keilelement unverlierbar in dem Gehäuse angeordnet ist.According to the invention, the second wedge element has at a distal end of the second wedge element, which is formed on a side facing away from the base plate, a rear latching section protruding in the direction of the first wedge element, and the first wedge element engages behind the rear latching section. Thus, when inserting the first wedge element between the compression element and the second wedge element, the first wedge element can latch in its end position with the rear latching section or engage behind it, so that the first wedge element is arranged captively in the housing.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass eine Fläche des Kompressionselements, die der ersten Seitenfläche der Batteriezelle zugewandt ist, größer ist als eine Seitenfläche der Batteriezelle. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die über das erste Keilelement ausgeübte Vorspannkraft möglichst großflächig über das Kompressionselement in die Batteriezelle eingeleitet werden.A preferred development of the invention is that a surface of the compression element that faces the first side surface of the battery cell is larger than a side surface of the battery cell. In this way it can be ensured that the prestressing force exerted via the first wedge element is introduced into the battery cell over the largest possible area via the compression element.

Vorteilhaft ist das Kompressionselement aus einem Kunststoff und/oder einem Metall ausgebildet. Der Kunststoff kann ein faserverstärkter Kunststoff sein. Die Faserverstärkung des Kunststoffs ist vorzugsweise eine Carbonfaser und/oder eine Glasfaser. Das Metall ist vorzugsweise Aluminium. Auf diese Weise kann ein Kompressionselement mit einem reduzierten Gewicht und mit einer erhöhten Steifigkeit bereitgestellt werden.The compression element is advantageously made of a plastic and/or a metal. The plastic can be a fiber-reinforced plastic. The fiber reinforcement of the plastic is preferably a carbon fiber and/or a glass fiber. The metal is preferably aluminum. In this way, a compression element with reduced weight and increased rigidity can be provided.

Ist das Kompressionselement aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, ausgebildet, so kann das Kompressionselement vorzugsweise im Spritzgussverfahren oder im Extrusionsverfahren hergestellt werden. Das aus einem Metall ausgebildete Kompressionselement kann vorteilhafterweise im Strangpressverfahren hergestellt werden bzw. ein Strangpressteil sein.If the compression element is made of a plastic, in particular a fiber-reinforced plastic, the compression element can preferably be produced by injection molding or by extrusion. The compression element made of metal can advantageously be produced in an extrusion process or be an extruded part.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kompressionselement auf einem distalen Kompressionselementende, das auf einer der Bodenplatte abgewandten Seite ausgebildet ist, einen in Richtung der Batteriezelle aufweisenden ersten Vorsprung aufweist, und der erste Vorsprung eine Oberseite der Batteriezelle überragt und/oder in eine zwischen der Oberseite und der Seitenfläche zumindest abschnittsweise ausgebildete Falz eingreift. Die Oberseite der Batteriezelle ist auf einer der Bodenplatte abgewandten Seite angeordnet. Der erste Vorsprung liegt somit entweder zumindest abschnittsweise auf der Oberseite auf oder greift in eine Falz ein, wobei die Falz zwischen der Oberseite und der Seitenfläche ausgebildet ist. Über den als Anschlag ausgebildeten ersten Vorsprung kann die Positionsgenauigkeit des Kompressionselements erhöht werden. Durch die Ausbildung der Falz und das Eingreifen des Vorsprungs in die Falz kann nicht nur die Positionsgenauigkeit des Kompressionselements erhöht werden, sondern auch der Bauraum des Kompressionselements in dessen Höhe, welche in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses ausgerichtet ist, reduziert sein.In an advantageous development of the invention, it is provided that the compression element has a first projection pointing in the direction of the battery cell on a distal end of the compression element, which is formed on a side facing away from the base plate, and the first projection protrudes beyond an upper side of the battery cell and/or in a fold formed at least in sections between the upper side and the side surface engages. The top of the battery cell is arranged on a side facing away from the base plate. The first projection thus either rests, at least in sections, on the upper side or engages in a fold, the fold being formed between the upper side and the side surface. The positioning accuracy of the compression element can be increased via the first projection designed as a stop. By forming the fold and engaging the projection in the fold, not only can the positional accuracy of the compression element be increased, but the installation space of the compression element can also be reduced in height, which is aligned in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the housing.

Denkbar ist, dass die erste Stirnseite und die zweite Stirnseite über eine Schraubverbindung, eine Klebeverbindung und/oder eine Schweißverbindung miteinander unverlierbar verbunden sind.It is conceivable that the first end face and the second end face are captively connected to one another via a screw connection, an adhesive connection and/or a welded connection.

Zudem ist denkbar, dass die Stirnseiten und die Bodenplatte aus den gleichen Materialen oder aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind.In addition, it is conceivable that the end faces and the base plate are made of the same materials or of different materials.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die erste Stirnseite, die zweite Stirnseite und die Bodenplatte einstückig miteinander ausgebildet sind. Mit anderen Worten können die erste Stirnseite, die zweite Stirnseite und die Bodenplatte in einem Herstellungsvorgang miteinander verbindend ausgebildet sein. Somit können die Herstellungskosten des Gehäuses bzw. der Batterie reduziert werden.An advantageous development of the invention lies in the fact that the first end face, the second end face and the base plate are formed in one piece with one another. In other words, the first end face, the second end face and the base plate can be designed to be connected to one another in one manufacturing process. Thus, the manufacturing costs of the housing and the battery can be reduced.

Das Gehäuse kann vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere einem karbon- und/oder glasfaserverstärktem Kunststoff, hergestellt sein und/oder aus einem Metall, insbesondere aus Aluminium, ausgebildet werden. Somit kann ein Gehäuse mit einer erhöhten Steifigkeit und einem reduzierten Gewicht bereitgestellt werden.The housing can preferably be made of plastic, in particular a carbon and/or glass fiber reinforced plastic, and/or be made of a metal, in particular aluminum. A housing with increased rigidity and reduced weight can thus be provided.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass ein Querschnitt des ersten Keilelements in Richtung der Bodenplatte zumindest abschnittsweise zulaufend ausgebildet ist, und ein Querschnitt des zweiten Keilelements in Richtung der Bodenplatte zumindest abschnittsweise zunehmend ausgebildet ist. Mit anderen Worten zeigt die Spitze des ersten Keilelements in Richtung der Bodenplatte und die Spitze des zweiten Keilelements zeigt von der Bodenplatte weg. Das erste Keilelement und das zweite Keilelement weisen jeweils nur eine geschrägte Seitenfläche auf, wobei die geschrägte Seitenfläche des ersten Keilelements der geschrägten Seitenfläche des zweiten Keilelements zugewandt ist. Das zweite Keilelement ist mit dem Gehäuse unverlierbar verbunden oder einstückig mit dem Gehäuse, insbesondere der ersten Seitenfläche, ausgebildet. Bedingt dadurch, dass die Spitze des ersten Keilelements der Bodenplatte zugewandt ist, kann das erste Keilelement über eine Gehäuseöffnung, die sich zwischen der ersten Stirnseite und der zweiten Stirnseite erstreckt und auf einer der Bodenplatte abgewandten Seite angeordnet ist, mit der Spitze voran zwischen das Kompressionselement und das zweite Keilelement eingeführt werden.A preferred development of the invention is that a cross section of the first wedge element is designed to taper at least in sections in the direction of the base plate, and a cross section of the second wedge element is designed to increase at least in sections in the direction of the base plate. In other words, the tip of the first wedge element points towards the bottom plate and the tip of the second wedge element points away from the bottom plate. The first wedge member and the second wedge member each have only one slanted side surface, with the slanted side surface of the first wedge member facing the slanted side surface of the second wedge member. The second wedge element is captively connected to the housing or formed in one piece with the housing, in particular the first side surface. Due to the fact that the tip of the first wedge element faces the base plate, the first wedge element can be inserted with the tip first between the compression element via a housing opening, which extends between the first end face and the second end face and is arranged on a side facing away from the base plate and the second wedge member are inserted.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl erster Keilelemente und eine Mehrzahl zweiter Keilelemente vorgesehen sind, die in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses zueinander beabstandet angeordnet sind. Beispielsweise sind wenigstens zwei zueinander beabstandete erste Keilelemente und zwei zueinander beabstandete zweite Keilelemente vorgesehen. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Batteriezelle mit dem darauf angeordneten Kompressionselement, vorzugsweise über eine Greif- und/oder Positioniereinrichtung zwischen die erste Stirnseite und die zweite Stirnseite positioniert werden. Zwischen den zweiten Keilelementen ist somit vorzugsweise ein Freiraum für die Positioniereinrichtung der Batteriezelle ausgebildet. Die ersten Keilelemente werden seitlich neben der Positioniereinrichtung zwischen das Kompressionselement und die zweiten Keilelemente eingesetzt, und verspannen die Batteriezelle zwischen der ersten Stirnseite und der zweiten Stirnseite.A preferred development of the invention provides that a plurality of first wedge elements and a plurality of second wedge elements are provided, which are arranged at a distance from one another in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the housing. For example, at least two spaced-apart first wedge elements and two spaced-apart second wedge elements are provided. In this way, the at least one battery cell with the compression element arranged thereon can be positioned between the first end face and the second end face, preferably via a gripping and/or positioning device. A free space for the positioning device of the battery cell is thus preferably formed between the second wedge elements. The first wedge elements are inserted laterally next to the positioning device between the compression element and the second wedge elements, and brace the battery cell between the first end face and the second end face.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass das erste Keilelement an einem distalen ersten Keilelementende, das auf einer der Bodenplatte abgewandten Seite ausgebildet ist, einen in Richtung der Batteriezelle ragenden zweiten Vorsprung aufweist, und der zweite Vorsprung die Batteriezelle oder das Kompressionselement überragt. Denkbar ist somit, dass der zweite Vorsprung ausschließlich das Kompressionselement, insbesondere den ersten Vorsprung des Kompressionselements zumindest teilweise überragt. Zudem ist denkbar, dass der zweite Vorsprung sowohl das Kompressionselement und die Oberseite der Batteriezelle zumindest teilweise überragt. Dies hat den Vorteil, dass die Batteriezelle und/oder das Kompressionselement über das in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses formschlüssig fixierte erste Keilelement ebenfalls lagesicher und unverlierbar in dem Gehäuse der Batterie angeordnet werden können.An advantageous embodiment of the invention is that the first wedge element has a distal end of the first wedge element, which is formed on a side facing away from the base plate, a projecting in the direction of the battery cell second projection, and the second projection projects beyond the battery cell or the compression element. It is therefore conceivable that the second projection at least partially projects beyond the compression element, in particular the first projection of the compression element. In addition, it is conceivable that the second projection protrudes at least partially beyond both the compression element and the top side of the battery cell. This has the advantage that the battery cell and/or the compression element can also be arranged in a positionally secure and captive manner in the housing of the battery via the first wedge element which is positively fixed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the housing.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass der Hinterrastungsabschnitt einstückig mit dem zweiten Keilelement und/oder der ersten Stirnseite ausgebildet ist. Auf diese Weise kann der Herstellungsvorgang, insbesondere der Verspannvorgang der wenigstens einen Batteriezelle, beschleunigt werden, da lediglich das erste Keilelement zwischen das Kompressionselement und das zweite Keilelement eingeführt wird.An advantageous further development of the invention is that the rear latching section is formed in one piece with the second wedge element and/or the first end face. In this way, the manufacturing process, in particular the clamping process of the at least one battery cell, can be accelerated since only the first wedge element is inserted between the compression element and the second wedge element.

Alternativ dazu liegt eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung darin, dass der durch den Hinterrastungsabschnitt Hinterrastungsabschnitt stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig auf dem zweiten Keilelement und/oder der ersten Stirnseite angeordnet ist. Somit kann nach dem Einsetzen des ersten Keilelements zwischen das zweite Keilelement und das Kompressionselement der Hinterrastungsabschnitt auf dem zweiten Keilelement und/oder der ersten Stirnseite angeordnet werden, um das erste Keilelement in dessen Lage zwischen dem Kompressionselement und dem zweiten Keilelement zu fixieren. Das nachträgliche Anbringen des Hinterrastungsabschnitts hat den Vorteil, dass eine größere Überdeckung des ersten Keilelements ermöglicht werden kann. Es hat jedoch den Nachteil zusätzlicher Arbeitsschritte.As an alternative to this, a preferred development of the invention lies in the fact that the rear-locking section caused by the rear-locking section is arranged on the second wedge element and/or the first end face in a material-to-material and/or non-positive manner. Thus, after inserting the first wedge element between the second wedge element and the compression element, the rear latching section can be arranged on the second wedge element and/or the first end face in order to fix the first wedge element in its position between the compression element and the second wedge element. The subsequent attachment of the rear latching section has the advantage that a greater overlap of the first wedge element can be made possible. However, it has the disadvantage of additional work steps.

Die Erfindung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, mit der erfindungsgemäßen Batterie. Unter einem Kraftfahrzeug wird vorzugsweise ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Zweirad, insbesondere ein Motorrad, ein Motorroller oder ein Fahrrad verstanden.The invention also relates to a motor vehicle, in particular an at least partially electrically powered motor vehicle, with the battery according to the invention. A motor vehicle is preferably understood as meaning a passenger car, a truck, a two-wheeler, in particular a motorcycle, a motor scooter or a bicycle.

Überdies betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Batterie, wobei auf der ersten Stirnfläche der Batteriezelle das Kompressionselement angeordnet wird, das Gehäuse mit dem zweiten Keilelement bereitgestellt wird, die Batteriezelle nebst Kompressionselement zwischen die erste Stirnseite und die zweite Stirnseite eingesetzt wird, das erste Keilelement zwischen das Kompressionselement und das zweite Keilelement eingeschoben wird, wodurch die Batteriezelle zwischen der ersten Stirnseite und der zweiten Stirnseite verspannt wird, und das erste Keilelement formschlüssig in Position gehalten wird.The invention also relates to a method for producing the battery according to the invention, the compression element being arranged on the first end face of the battery cell, the housing being provided with the second wedge element, the battery cell together with the compression element being inserted between the first end face and the second end face, the first wedge element between tween the compression element and the second wedge element is inserted, whereby the battery cell is clamped between the first end face and the second end face, and the first wedge element is held in position in a form-fitting manner.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie den nachfolgenden Ausführungsbeispielen. Die Ausführungsbeispiele sind nicht einschränkend, sondern vielmehr als beispielhaft zu verstehen. Sie sollen den Fachmann in die Lage versetzen, die Erfindung auszuführen. Die Anmelderin behält sich vor, einzelne und/oder mehrere der in den Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmale zum Gegenstand von Patentansprüchen zu machen oder solche Merkmale in bestehende Patentansprüche aufzunehmen. Die Ausführungsbeispiele werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Further features and advantages of the present invention result from the dependent claims and the following exemplary embodiments. The exemplary embodiments are not intended to be limiting, but rather to be understood as exemplary. They are intended to enable those skilled in the art to carry out the invention. The applicant reserves the right to make individual and/or several of the features disclosed in the exemplary embodiments the subject of patent claims or to include such features in existing patent claims. The exemplary embodiments are explained in more detail with reference to drawings.

In diesen zeigen:

  • 1 eine dreidimensionale Ansicht eines Zellstacks;
  • 2 eine dreidimensionale Ansicht des Zellstacks, wobei auf einer Stirnfläche einer Batteriezelle ein Kompressionselement angeordnet ist;
  • 3 eine dreidimensionale Ansicht eines Gehäuses mit dem oberhalb des Gehäuses angeordneten Zellstacks;
  • 4 eine dreidimensionale Ansicht des Gehäuses mit dem darin angeordneten Zellstack und ersten Keilelementen;
  • 5 eine dreidimensionale Ansicht des Gehäuses mit dem über die ersten Keilelemente fixierten Zellstack;
  • 6 einen Längsschnitt durch das Gehäuse im Bereich einer ersten Stirnseite;
  • 7 ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Batterie.
In these show:
  • 1 a three-dimensional view of a cell stack;
  • 2 a three-dimensional view of the cell stack, a compression element being arranged on an end face of a battery cell;
  • 3 a three-dimensional view of a housing with the cell stack arranged above the housing;
  • 4 a three-dimensional view of the housing with the cell stack arranged therein and first wedge elements;
  • 5 a three-dimensional view of the housing with the cell stack fixed via the first wedge elements;
  • 6 a longitudinal section through the housing in the region of a first end face;
  • 7 a motor vehicle with the battery according to the invention.

In 1 ist eine dreidimensionale Ansicht eines Zellstacks 10 gezeigt. Der Zellstack 10 weist eine Mehrzahl von prismatischen Batteriezellen 12 auf, die in Reihe hintereinander angeordnet und miteinander verschaltet sind. Die elektrische Verschaltung der einzelnen hintereinander angeordneten Batteriezellen 12 ist nicht dargestellt. Die äußere Batteriezelle 12 des Zellstacks 10 weist auf einer nach außen gerichteten Seitenfläche 14 zumindest abschnittsweise eine Klebeschicht 16 auf. Die nach außen gerichtete Seitenfläche 14 der äußeren Batteriezelle 12 ist auf einer Seite der äußeren Batteriezelle 12 angeordnet, die der angrenzenden Batteriezelle 12 des Zellstacks 10 abgewandt ist.In 1 a three-dimensional view of a cell stack 10 is shown. The cell stack 10 has a plurality of prismatic battery cells 12 which are arranged in series one behind the other and connected to one another. The electrical wiring of the individual battery cells 12 arranged one behind the other is not shown. The outer battery cell 12 of the cell stack 10 has an adhesive layer 16 at least in sections on an outwardly directed side surface 14 . The outwardly directed side surface 14 of the outer battery cell 12 is arranged on a side of the outer battery cell 12 that faces away from the adjacent battery cell 12 of the cell stack 10 .

In 2 ist eine dreidimensionale Ansicht des aus 1 bekannten Zellstacks 10 gezeigt, wobei auf der Seitenfläche 14 der äußeren Batteriezelle 12 ein Kompressionselement 18 angeordnet ist. Das Kompressionselement 18 ist über die Klebeschicht 16 mit der äußeren Batteriezelle 12 stoffschlüssig verbunden. Grundsätzlich sei angemerkt, dass die Klebeschicht 16 zur Fixierung des Kompressionselements 18 auf der äußeren Seitenfläche 14 der Batteriezelle 12 rein optional ist. Die Klebeschicht 16 hat den Vorteil, dass das Kompressionselement 18 vor der Anordnung des Zellstacks 10 in ein Gehäuse 20 lagesicher auf der äußeren Batteriezelle 12 befestigt werden kann.In 2 is a three-dimensional view of the off 1 known cell stacks 10 are shown, with a compression element 18 being arranged on the side face 14 of the outer battery cell 12 . The compression element 18 is materially connected to the outer battery cell 12 via the adhesive layer 16 . Basically, it should be noted that the adhesive layer 16 for fixing the compression element 18 on the outer side surface 14 of the battery cell 12 is purely optional. The adhesive layer 16 has the advantage that the compression element 18 can be fixed in a secure position on the outer battery cell 12 before the cell stack 10 is arranged in a housing 20 .

In 3 ist eine dreidimensionale Ansicht des aus 2 bekannten Zellstacks 10 gezeigt, wobei der Zellstacks 10 oberhalb des Gehäuses 20 einer Batterie 22 angeordnet ist. Das Gehäuse 20 weist eine erste Stirnseite 24, eine zur ersten Stirnseite 24 in einer Längsrichtung des Gehäuses 20 beabstandet angeordnete zweite Stirnseite 26 und eine mit den beiden Stirnseiten 24, 26 verbundene Bodenplatte 28 auf. Die Stirnseiten 24, 26 können vorzugsweise auch als Endplatten bezeichnet werden. Weiterhin ist ersichtlich, dass die die erste Stirnseite 24 und die zweite Stirnseite 26 gegenüberliegend zueinander angeordnet sind. Das Gehäuse 20 weist zudem 2 zueinander beabstandet angeordnete Seitenwände 30 auf, die zumindest die erste Stirnseite 24 und die zweite Stirnseite 26 miteinander verbinden. Die Seitenwände 30 können auch als Zuganker bezeichnet werden. Auf einer der Bodenplatte 28 abgewandten Seite weist das Gehäuse 20 eine Gehäuseöffnung 32 auf, über die der Zellstacks 10 zwischen die erste Stirnseite 24 und die zweite Stirnseite 26 des Gehäuses 20 angeordnet werden kann. Die Anordnung des Zellstacks 10 in das Gehäuse 20 erfolgt vorzugsweise über eine nicht dargestellte Greif- und/oder Positioniereinrichtung.In 3 is a three-dimensional view of the off 2 known cell stacks 10 are shown, the cell stack 10 being arranged above the housing 20 of a battery 22 . The housing 20 has a first end face 24 , a second end face 26 arranged at a distance from the first end face 24 in a longitudinal direction of the housing 20 , and a base plate 28 connected to the two end faces 24 , 26 . The end faces 24, 26 can preferably also be referred to as end plates. Furthermore, it can be seen that the first end face 24 and the second end face 26 are arranged opposite one another. The housing 20 also has 2 side walls 30 which are spaced apart from one another and which connect at least the first end face 24 and the second end face 26 to one another. The side walls 30 can also be referred to as tie rods. On a side facing away from the base plate 28 , the housing 20 has a housing opening 32 through which the cell stack 10 can be arranged between the first end face 24 and the second end face 26 of the housing 20 . The cell stack 10 is preferably arranged in the housing 20 by means of a gripping and/or positioning device (not shown).

4 zeigt die aus 3 bekannte Batterie 22, bei der der Zellstack 10 in dem Gehäuse 20 zwischen der ersten Stirnseite 24 und der zweiten Stirnseite 26 angeordnet ist. Das Kompressionselement 18 ist der ersten Stirnseite 24 des Gehäuses 20 zugewandt. Die Batterie 22 umfasst ferner zwei zueinander beabstandet angeordnete erste Keilelemente 34, die über die Gehäuseöffnung 32 zwischen das Kompressionselement 18 und zweiten Keilelemente 36 eingeführt werden. Die zweiten Keilelemente 36 sind in dem Gehäuse 20 unverlierbar angeordnet. Insbesondere sind die zweiten Keilelemente 36 auf einer Innenseite der ersten Stirnseite 24, die dem Zellstack 10 zugewandt ist angeordnet oder einstückig mit der ersten Stirnseite 24 ausgebildet. Die zweiten Keilelemente 36 sind wie die ersten Keilelemente 34 in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses 20 zueinander beabstandet angeordnet bzw. ausgebildet. Zwischen den zweiten Keilelementen 36 ist ein Freiraum 38 ausgebildet, in den die Greif- und/oder Positioniereinrichtung zur Anordnung des Zellstacks 10 in das Gehäuse 20 eingreifen kann. 4 shows them off 3 known battery 22, in which the cell stack 10 is arranged in the housing 20 between the first end face 24 and the second end face 26. The compression element 18 faces the first end face 24 of the housing 20 . The battery 22 further includes two spaced-apart first wedge members 34 that are inserted through the housing opening 32 between the compression member 18 and second wedge members 36 . The second wedge elements 36 are arranged captively in the housing 20 . In particular, the second wedge elements 36 are arranged on an inner side of the first end face 24 which faces the cell stack 10 or are formed in one piece with the first end face 24 . Like the first wedge elements 34 , the second wedge elements 36 are arranged or formed at a distance from one another in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the housing 20 . Between the second Wedge elements 36 form a free space 38 into which the gripping and/or positioning device for arranging the cell stack 10 in the housing 20 can engage.

In 5 ist die aus 4 bekannte Batterie 22 dargestellt, wobei die ersten Keilelemente 34 über die Gehäuseöffnung 32 zwischen dem Kompressionselement 18 und den zweiten Keilelementen 36 eingeführt sind. Das erste Keilelement 34 wirkt gegen das zweite Keilelement 36 und übt eine Vorspannkraft in Längsrichtung des Gehäuses 20 aus. Die Vorspannkraft wird über das Kompressionselement 18 in den Zellstack 10 geleitet und verspannt den Zellstack 10 zwischen der ersten Stirnseite 24 und der zweiten Stirnseite 26.In 5 is it off 4 known battery 22 is shown with the first wedge members 34 inserted through the housing opening 32 between the compression member 18 and the second wedge members 36. The first wedge element 34 acts against the second wedge element 36 and exerts a biasing force in the longitudinal direction of the housing 20 . The prestressing force is conducted into the cell stack 10 via the compression element 18 and braces the cell stack 10 between the first end face 24 and the second end face 26.

Die 6 zeigt einen Längsschnitt durch die Batterie 22 im Bereich der ersten Stirnseite 24. Auf der Seitenfläche 14 der Batteriezelle 12 ist das Kompressionselement 18 angeordnet. Das Kompressionselement 18 weist auf einem Kompressionselementende 40, das auf einer der Bodenplatte 28 abgewandten Seite ausgebildet ist, einen in Richtung der Batteriezelle 12 aufweisenden ersten Vorsprung 42 auf. Der erste Vorsprung 42 überragt eine Oberseite 44 der Batteriezelle 12 und liegt zumindest abschnittsweise an dieser an. Die Oberseite 44 der Batteriezelle 12 ist auf einer der Bodenplatte 28 abgewandten Seite angeordnet. Über den als Anschlag ausgebildeten ersten Vorsprung 42 kann die Positionsgenauigkeit des Kompressionselements 18 auf der Batteriezelle 12 erhöht werden. Zudem kann, wenn das Kompressionselement 18 lagesicher in dem Gehäuse 20 fixiert ist, über den ersten Vorsprung 42 auch eine lagesichere Fixierung der Batteriezelle 12 bzw. des Zellstacks 10 in dem Gehäuse 20 ermöglicht werden.the 6 shows a longitudinal section through the battery 22 in the area of the first end face 24. The compression element 18 is arranged on the side face 14 of the battery cell 12. FIG. On a compression element end 40 , which is formed on a side facing away from the base plate 28 , the compression element 18 has a first projection 42 pointing in the direction of the battery cell 12 . The first projection 42 protrudes beyond an upper side 44 of the battery cell 12 and bears against it at least in sections. The top 44 of the battery cell 12 is arranged on a side facing away from the base plate 28 . The positioning accuracy of the compression element 18 on the battery cell 12 can be increased via the first projection 42 designed as a stop. In addition, when the compression element 18 is fixed in a secure position in the housing 20 , the battery cell 12 or the cell stack 10 can also be fixed in a secure position in the housing 20 via the first projection 42 .

Angrenzend an das Kompressionselement 18 ist das erste Keilelement 34 angeordnet. Ein Querschnitt des ersten Keilelements 34 ist in Richtung der Bodenplatte 28 zumindest abschnittsweise zulaufend ausgebildet. Mit anderen Worten zeigt eine Spitze des ersten Keilelements 34 in Richtung der Bodenplatte 28. Das erste Keilelement 34 weist eine, bezogen auf die Keilrichtung, geschrägte Seitenfläche auf, die dem zweiten Keilelement 36 zugewandt ist. Ferner weist das erste Keilelement 34 an einem distalen ersten Keilelementende 46, das auf einer der Bodenplatte 28 abgewandten Seite ausgebildet ist, einen in Richtung der Batteriezelle 12 ragenden zweiten Vorsprung 48 auf. Der zweite Vorsprung 48 überragt zumindest das Kompressionselement 18 und liegt zumindest abschnittsweise an dem Kompressionselement 18 an. Wenn das erste Keilelement 34 lagesicher in dem Gehäuse 20 angeordnet ist, kann über den zweiten Vorsprung 48 die Lage des Kompressionselements 18 fixiert werden. Über den ersten Vorsprung 42 des Kompressionselements 18 wird wiederum der Zellstack 10 in dessen Lage senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses 20 fixiert.The first wedge element 34 is arranged adjacent to the compression element 18 . A cross section of the first wedge element 34 is designed to taper at least in sections in the direction of the base plate 28 . In other words, a tip of the first wedge element 34 points in the direction of the base plate 28 . Furthermore, the first wedge element 34 has a second projection 48 projecting in the direction of the battery cell 12 on a distal first wedge element end 46 , which is formed on a side facing away from the base plate 28 . The second projection 48 protrudes at least beyond the compression element 18 and bears against the compression element 18 at least in sections. If the first wedge element 34 is arranged in a secure position in the housing 20, the position of the compression element 18 can be fixed via the second projection 48. The cell stack 10 is in turn fixed in its position perpendicular to the longitudinal direction of the housing 20 via the first projection 42 of the compression element 18 .

Das zweite Keilelement 36 ist einstückig mit der ersten Stirnseite 24 ausgebildet. Ein Querschnitt des zweiten Keilelements 36 ist in Richtung der Bodenplatte 28 zumindest abschnittsweise zunehmend ausgebildet. Mit anderen Worten zeigt die Spitze des zweiten Keilelements 36 von der Bodenplatte 28 weg. Das zweite Keilelement 36 weist eine geschrägte Seitenfläche auf, die dem ersten Keilelement 34 zugewandt ist. Bedingt dadurch, dass die Spitze des ersten Keilelements 34 der Bodenplatte 28 zugewandt ist, kann das erste Keilelement 34 über die Gehäuseöffnung 32 mit der Spitze voran zwischen das Kompressionselement 18 und das zweite Keilelement 36 eingeführt werden.The second wedge element 36 is formed in one piece with the first end face 24 . A cross section of the second wedge element 36 is designed to increase at least in sections in the direction of the base plate 28 . In other words, the tip of the second wedge element 36 points away from the bottom plate 28 . The second wedge member 36 has a sloped side surface facing the first wedge member 34 . Due to the fact that the tip of the first wedge element 34 faces the bottom plate 28 , the first wedge element 34 can be inserted between the compression element 18 and the second wedge element 36 via the housing opening 32 with the tip first.

Das zweite Keilelement 36 weist an einem distalen zweiten Keilelementende 50, das auf einer der Bodenplatte 28 abgewandten Seite ausgebildet ist, einen in Richtung des ersten Keilelements 34 ragenden Hinterrastungsabschnitt 52 auf, wobei das erste Keilelement 34 den Hinterrastungsabschnitt 52 hintergreift. Somit kann beim Einführen des ersten Keilelements 34 zwischen das Kompressionselement 18 und das zweite Keilelement 36, das erste Keilelement 34 in dessen Endposition mit dem Hinterrastungsabschnitt 52 verrasten bzw. diesen hintergreifen, so dass das erste Keilelement 34 unverlierbar in dem Gehäuse 20 angeordnet ist.At a distal end of the second wedge element 50, which is formed on a side facing away from the base plate 28, the second wedge element 36 has a rear latching section 52 that projects in the direction of the first wedge element 34, with the first wedge element 34 engaging behind the rear latching section 52. Thus, when the first wedge element 34 is inserted between the compression element 18 and the second wedge element 36, the first wedge element 34 can latch in its end position with the rear latching section 52 or engage behind it, so that the first wedge element 34 is arranged captively in the housing 20.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Hinterrastungsabschnitt 52 einstückig mit dem zweiten Keilelement 36 und/oder der ersten Stirnseite 24 ausgebildet. Auf diese Weise kann der Herstellungsvorgang der Batterie 22, insbesondere der Verspannvorgang des Zellstacks 10, beschleunigt werden, da zur Verspannung des Zellstacks 10 lediglich das erste Keilelement 34 zwischen das Kompressionselement 18 und das zweite Keilelement 36 eingeführt wird.In the present exemplary embodiment, the rear latching section 52 is formed in one piece with the second wedge element 36 and/or the first end face 24 . In this way, the manufacturing process of the battery 22, in particular the bracing process of the cell stack 10, can be accelerated since only the first wedge element 34 is inserted between the compression element 18 and the second wedge element 36 to brace the cell stack 10.

Denkbar ist jedoch auch, dass der Hinterrastungsabschnitt 52 stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig auf dem zweiten Keilelement 36 und/oder der ersten Stirnseite 24 angeordnet ist. Somit kann nach dem Einsetzen des ersten Keilelements 34 zwischen das zweite Keilelement 36 und das Kompressionselement 18 der Hinterrastungsabschnitt 52 auf dem zweiten Keilelement 36 und/oder der ersten Stirnseite 24 angeordnet werden, um das erste Keilelement 34 in dessen Lage zwischen dem Kompressionselement 18 und dem zweiten Keilelement 36 zu fixieren. Das nachträgliche Anbringen des Hinterrastungsabschnitts 52 hat den Vorteil, dass eine größere Überdeckung des ersten Keilelements 34 ermöglicht werden kann.However, it is also conceivable that the rear latching section 52 is arranged in a materially bonded and/or non-positive manner on the second wedge element 36 and/or the first end face 24 . Thus, after the first wedge element 34 has been inserted between the second wedge element 36 and the compression element 18, the rear latching section 52 can be arranged on the second wedge element 36 and/or the first end face 24 in order to position the first wedge element 34 in its position between the compression element 18 and the second wedge element 36 to fix. The subsequent attachment of the rear latching section 52 has the advantage that a greater overlap of the first wedge element 34 can be made possible.

In 7 ist ein Kraftfahrzeug 54 mit der Batterie 22 gezeigt. Die Batterie 22 sitzt im Antriebsstrang des zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug 54 und ist mit einer elektrischen Maschine (nicht dargestellt) elektrisch leitend verbunden. Die Batterie 22 kann elektrische Energie, die von der elektrischen Maschine erzeugt wurde, speichern, oder die in der Batterie 22 gespeicherte elektrische Energie der elektrischen Maschine zuführen.In 7 a motor vehicle 54 with the battery 22 is shown. The battery 22 sits in the drive train of the at least partially electrically driven motor vehicle 54 and is electrically conductively connected to an electric machine (not shown). The battery 22 can store electrical energy generated by the electric machine or supply the electrical energy stored in the battery 22 to the electric machine.

Claims (11)

Batterie (22) für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug (54), aufweisend ein Gehäuse (20), das wenigstens eine erste Stirnseite (24), eine zur ersten Stirnseite (24) in einer Längsrichtung des Gehäuses (20) beabstandet angeordnete zweite Stirnseite (26) und eine die erste Stirnseite (24) und die zweite Stirnseite (26) verbindende Bodenplatte (28) aufweist, wenigstens eine zwischen der ersten Stirnseite (24) und der zweiten Stirnseite (26) angeordnete Batteriezelle (12), die auf einer der ersten Stirnseite (24) zugewandten Seite eine Seitenfläche (14) aufweist, ein auf der Seitenfläche (14) angeordnetes Kompressionselement (18), ein gegen das Kompressionselement (18) wirkendes erstes Keilelement (34), ein zweites Keilelement (36), das mit dem Gehäuse (20) verbunden ist oder integraler Bestandteil des Gehäuses (20) ist, wobei das erste Keilelement (34) gegen das zweite Keilelement (36) wirkt und die wenigstens eine Batteriezelle (12) zwischen der ersten Stirnseite (24) und der zweiten Stirnseite (26) verspannt, und das erste Keilelement (34) formschlüssig in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses (20) gehalten ist, wobei das zweite Keilelement (36) an einem distalen zweiten Keilelementende (50), das auf einer der Bodenplatte (28) abgewandten Seite ausgebildet ist, einen in Richtung des ersten Keilelements (34) ragenden Hinterrastungsabschnitt (52) aufweist, und das erste Keilelement (34) den Hinterrastungsabschnitt (52) hintergreift.Having a battery (22) for an at least partially electrically powered motor vehicle (54). a housing (20) having at least a first end face (24), a second end face (26) spaced apart from the first end face (24) in a longitudinal direction of the housing (20), and a first end face (24) and the second end face ( 26) has connecting base plate (28), at least one battery cell (12) arranged between the first end face (24) and the second end face (26), which has a side surface (14) on a side facing the first end face (24), a compression element (18) arranged on the side surface (14), a first wedge element (34) acting against the compression element (18), a second key member (36) connected to the housing (20) or integral with the housing (20), wherein the first wedge element (34) acts against the second wedge element (36) and clamps the at least one battery cell (12) between the first end face (24) and the second end face (26), and the first wedge element (34) has a positive fit in is held in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the housing (20), the second wedge element (36) at a distal second wedge element end (50), which is formed on a side facing away from the base plate (28), having a direction of the first wedge element (34 ) has a projecting rear-locking section (52), and the first wedge element (34) engages behind the rear-locking section (52). Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompressionselement (18) aus einem Kunststoff und/oder einem Metall ausgebildet ist.battery after claim 1 , characterized in that the compression element (18) is formed from a plastic and/or a metal. Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompressionselement (18) auf einem distalen Kompressionselementende (40), das auf einer der Bodenplatte (28) abgewandten Seite ausgebildet ist, einen in Richtung der Batteriezelle (12) aufweisenden ersten Vorsprung (42) aufweist, und der erste Vorsprung (42) eine Oberseite (44) der Batteriezelle (12) überragt und/oder in eine zwischen der Oberseite (44) und der Seitenfläche (14) zumindest abschnittsweise ausgebildete Falz eingreift.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the compression element (18) has a first projection (42 ) and the first projection (42) protrudes beyond a top (44) of the battery cell (12) and/or engages in a fold formed at least in sections between the top (44) and the side surface (14). Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stirnseite (24), die zweite Stirnseite (26) und die Bodenplatte (28) einstückig miteinander ausgebildet sind.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the first end face (24), the second end face (26) and the base plate (28) are formed in one piece with one another. Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - ein Querschnitt des ersten Keilelements (34) in Richtung der Bodenplatte (28) zumindest abschnittsweise zulaufend ausgebildet ist, und - ein Querschnitt des zweiten Keilelements (36) in Richtung der Bodenplatte (28) zumindest abschnittsweise zunehmend ausgebildet ist.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that - a cross section of the first wedge element (34) is designed to taper at least in sections in the direction of the base plate (28), and - a cross section of the second wedge element (36) in the direction of the base plate (28) is at least partially increasingly formed. Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl erster Keilelemente (34) und eine Mehrzahl zweiter Keilelemente (36) vorgesehen sind, die in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses (20) zueinander beabstandet angeordnet sind.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of first wedge elements (34) and a plurality of second wedge elements (36) are provided, which are arranged spaced apart from one another in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the housing (20). Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Keilelement (34) an einem distalen ersten Keilelementende (46), das auf einer der Bodenplatte (28) abgewandten Seite ausgebildet ist, einen in Richtung der Batteriezelle (12) ragenden zweiten Vorsprung (48) aufweist, und der zweite Vorsprung (48) die Batteriezelle (12) und/oder das Kompressionselement (18) überragt.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the first wedge element (34) on a distal first wedge element end (46), which is formed on a side facing away from the base plate (28), has a second projection projecting in the direction of the battery cell (12). (48), and the second projection (48) projects beyond the battery cell (12) and/or the compression element (18). Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hinterrastungsabschnitt (52) einstückig mit dem zweiten Keilelement (36) und/oder der ersten Stirnseite (24) ausgebildet ist.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the rear latching section (52) is formed in one piece with the second wedge element (36) and/or the first end face (24). Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hinterrastungsabschnitt (52) stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig auf dem zweiten Keilelement (36) und/oder der ersten Stirnseite (24) angeordnet ist.battery after one of Claims 1 until 7 , characterized in that the rear latching section (52) is materially and/or non-positively arranged on the second wedge element (36) and/or the first end face (24). Kraftfahrzeug mit einer Batterie (22) nach einem der vorstehenden Ansprüche.Motor vehicle with a battery (22) according to one of the preceding claims. Verfahren zur Herstellung einer Batterie (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 wobei auf der Seitenfläche (14) der Batteriezelle (12) das Kompressionselement (18) angeordnet wird, das Gehäuse (20) mit dem zweiten Keilelement (36) bereitgestellt wird, die Batteriezelle (12) nebst Kompressionselement (18) zwischen die erste Stirnseite (24) und die zweite Stirnseite (26) eingesetzt wird; das erste Keilelement (34) zwischen das Kompressionselement (18) und das zweite Keilelement (36) eingeschoben wird, wodurch die Batteriezelle (12) zwischen der ersten Stirnseite (24) und der zweiten Stirnseite (26) verspannt wird, und das erste Keilelement (34) formschlüssig in Position gehalten wird.Method for manufacturing a battery (22) according to one of Claims 1 until 9 the compression element (18) being arranged on the side surface (14) of the battery cell (12), the housing (20) being provided with the second wedge element (36), the battery cell (12) together with the compression element (18) between the first end face ( 24) and the second face (26) is inserted; the first wedge element (34) is inserted between the compression element (18) and the second wedge element (36), whereby the battery cell (12) is clamped between the first end face (24) and the second end face (26), and the first wedge element ( 34) is positively held in position.
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