DE102021207802A1 - Housing element of a battery module and method for producing such - Google Patents

Housing element of a battery module and method for producing such Download PDF

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Holger Knesch
Markus Schmitt
Michael Hienzsch
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriemodul mit einem Gehäuse (2), in welchem Komponenten einer Leistungselektronik (3) aufnehmbar ist, und mit einer elektrischen Leiterplatte (4), auf welcher in zumindest einem inneren Bereich (5) elektrische Elemente (61) und/oder elektronische Elemente (62) angeordnet sind, wobei das Gehäuseelement (1) weiterhin ein Temperierelement (7) umfasst, welches wärmeleitend mit der elektrischen Leiterplatte (4) verbunden ist, wobei zwischen dem Temperierelement (7) und der elektrischen Leiterplatte (4) ein thermisches Ausgleichsmaterial (8) angeordnet ist und wobei die elektrische Leiterplatte (4) außerhalb des zumindest einen inneren Bereichs (5) mechanisch mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.The invention relates to a battery module with a housing (2) in which components of power electronics (3) can be accommodated, and with an electrical printed circuit board (4) on which electrical elements (61) and/or electrical elements (61) and/or Electronic elements (62) are arranged, wherein the housing element (1) further comprises a temperature control element (7) which is thermally conductively connected to the electrical circuit board (4), wherein between the temperature control element (7) and the electrical circuit board (4) a thermal Compensating material (8) is arranged and wherein the electrical circuit board (4) is mechanically connected to the housing (2) outside of the at least one inner region (5).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Gehäuseelement eines Batteriemoduls nach Gattung des unabhängigen Anspruchs. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen.The invention is based on a housing element of a battery module according to the species of the independent claim. The subject of the present invention is also a method for the production of such.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass ein Batteriemodul eine Mehrzahl an einzelnen Batteriezellen aufweist, welche jeweils einen positiven Spannungsabgriff und einen negativen Spannungsabgriff aufweisen, wobei zu einer elektrisch leitenden seriellen und/oder parallelen Verbindung der Mehrzahl an Batteriezellen untereinander die jeweiligen Spannungsabgriffe elektrisch leitend miteinander verbunden sind und somit zu dem Batteriemodul zusammengeschaltet werden können. Batteriemodule ihrerseits werden zu Batterien bzw. zu gesamten Batteriesystemen zusammengeschaltet.It is known from the prior art that a battery module has a plurality of individual battery cells, each of which has a positive voltage tap and a negative voltage tap, the respective voltage taps being electrically connected to an electrically conductive serial and/or parallel connection of the plurality of battery cells to one another are conductively connected to each other and can thus be interconnected to form the battery module. Battery modules, for their part, are interconnected to form batteries or entire battery systems.

Stand der Technik sind beispielsweise die Druckschriften DE 10 2015 202 626 oder EP 2 608 309 .State of the art are, for example, the publications DE 10 2015 202 626 or EP 2 608 309 .

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Ein Gehäuseelement eines Batteriemoduls mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs bietet den Vorteil, dass elektrische und/oder elektronische Elemente, welche auf einer elektrischen Leiterplatte angeordnet sind, zuverlässig und effizient temperiert werden können.A housing element of a battery module with the features of the independent claim offers the advantage that electrical and/or electronic elements that are arranged on an electrical printed circuit board can be temperature-controlled reliably and efficiently.

Dazu wird erfindungsgemäß ein Gehäuseelement eines Batteriemoduls zur Verfügung gestellt. Das Gehäuseelement umfasst dabei ein Gehäuse, in welchem Komponenten einer Leistungselektronik aufnehmbar sind. Weiterhin umfasst das Gehäuseelement eine elektrische Leiterplatte, auf welcher in zumindest einem inneren Bereich elektrische Elemente und/oder elektronische Elemente des Batteriemoduls angeordnet sind. Ferner umfasst das Gehäuseelement weiterhin ein Temperierelement, welches wärmeleitend mit der elektrischen Leiterplatte verbunden ist. Zwischen dem Temperierelement und der elektrischen Leiterplatte ist ein thermisches Ausgleichsmaterial angeordnet. Weiterhin ist die elektrische Leiterplatte außerhalb des zumindest einen inneren Bereichs mechanisch mit dem Gehäuse verbunden.For this purpose, a housing element of a battery module is made available according to the invention. In this case, the housing element comprises a housing in which components of power electronics can be accommodated. Furthermore, the housing element comprises an electrical printed circuit board, on which electrical elements and/or electronic elements of the battery module are arranged in at least one inner area. Furthermore, the housing element also includes a temperature control element which is thermally conductively connected to the electrical circuit board. A thermal compensation material is arranged between the temperature control element and the electrical circuit board. Furthermore, the electrical circuit board is mechanically connected to the housing outside of the at least one inner area.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.Advantageous developments and improvements of the device specified in the independent claim are possible as a result of the measures listed in the dependent claims.

An dieser Stelle sei bereits angemerkt, dass der innere Bereich insbesondere denjenigen Bereich umfasst, in welchem die elektrischen Elemente und/oder elektronischen Elemente angeordnet sind. Insbesondere sind die elektronischen Elemente und bevorzugt auch alle elektrischen Elemente, welche jeweils auf der elektrischen Leiterplatte angeordnet sind, innerhalb des inneren Bereichs angeordnet.At this point it should already be noted that the inner area comprises in particular that area in which the electrical elements and/or electronic elements are arranged. In particular, the electronic elements and preferably also all electrical elements, which are each arranged on the electrical circuit board, are arranged within the inner area.

Elektrische Elemente dienen hierbei dazu, einen elektrischen Strom zu leiten. Sie transportieren also grundsätzlich elektrischer Energie und verbinden insbesondere Energiequellen und Verbraucher. Bspw. sind elektrische Elemente Leitungen, Drähte oder Litzen, welche bevorzugt aus Kupfer, Aluminium, Nickel und/oder Silber ausgebildet sind.Electrical elements are used here to conduct an electric current. They basically transport electrical energy and in particular connect energy sources and consumers. For example, electrical elements are lines, wires or strands, which are preferably made of copper, aluminum, nickel and/or silver.

Elektronische Elemente dienen hierbei dazu, den elektrischen Strom zu regeln und zu überwachen.Electronic elements are used here to regulate and monitor the electric current.

An dieser Stelle sei bemerkt, dass die Komponenten der Leistungselektronik insbesondere eine Überstromschutzeinrichtung und/oder einen Gleichspannungswandler umfassen können.At this point it should be noted that the components of the power electronics can include, in particular, an overcurrent protection device and/or a DC voltage converter.

Ein DC-Breaker ist hierbei bspw. eine solche Überstromschutzeinrichtung, welche dazu dient, einen elektrischen Stromkreis zu unterbrechen, wenn der elektrische Strom darin eine festgelegte Stromstärke insbesondere über eine vorgegebene Zeit überschreitet. Solche können bspw. als Schmelzsicherung oder als Leitungsschutzschalter ausgebildet sein.In this context, a DC breaker is, for example, such an overcurrent protection device which is used to interrupt an electrical circuit when the electrical current therein exceeds a specified current strength, in particular for a specified period of time. Such can be designed, for example, as a safety fuse or as a circuit breaker.

Ein DC/DC-Wandler ist hierbei bspw. ein solcher Gleichspannungswandler, welcher dazu dient, eine an einem Eingang zugeführte Gleichspannung in eine geregelte oder ungeregelte Gleichspannung umzuwandeln, deren Spannungsniveau an einem Ausgang höher, niedriger, invertiert oder isoliert zur zugeführten Gleichspannung sein kann.A DC/DC converter is, for example, a DC voltage converter that serves to convert a DC voltage supplied at an input into a regulated or unregulated DC voltage whose voltage level at an output can be higher, lower, inverted or isolated from the supplied DC voltage.

Mit einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Gehäuseelements ist es möglich, dass eine großflächige und effiziente Temperierung der elektrischen und/oder elektronischen Elemente ausgebildet ist. Zudem können die elektrischen und/oder elektronischen Elemente mittels eines vergleichbar kurz ausgebildeten thermischen Pfads an das Temperierelement angebunden sein.With an embodiment of the housing element according to the invention, it is possible for a large-area and efficient temperature control of the electrical and/or electronic elements to be implemented. In addition, the electrical and/or electronic elements can be connected to the temperature control element by means of a comparatively short thermal path.

Das thermische Ausgleichsmaterial dient weiterhin grundsätzlich dazu mechanische Stöße oder Vibrationen zu dämpfen und kann eine zusätzliche Fixierung ermöglichen. Dadurch übernimmt das thermische Ausgleichsmaterial verschiedene Schutzfunktionen.The thermal compensating material also serves to dampen mechanical shocks or vibrations and can enable additional fixation. As a result, the thermal compensation material takes on various protective functions.

Es ist grundsätzlich zweckmäßig, wenn in einem weiteren Gehäuse des Batteriemoduls eine Mehrzahl an Batteriezellen aufgenommen ist, welche insbesondere als Lithium-Ionen-Batteriezellen ausgebildet sind. Dieses weitere Gehäuse des Batteriemoduls kann mit dem Gehäuseelement des Batteriemoduls verbunden werden. Hierdurch ist insbesondere eine elektrische und elektronische Verbindung der Mehrzahl an Batteriezellen mit den Komponenten der Leistungselektronik sowie den elektrischen und/oder elektronischen Elementen möglich. Dadurch können die Batteriezellen bevorzugt überwacht und geregelt werden.In principle, it is expedient if a plurality of battery cells, which are designed in particular as lithium-ion battery cells, are accommodated in a further housing of the battery module. This additional housing of the battery module can be connected to the housing element of the battery module. In this way, in particular, an electrical and electronic connection of the plurality of battery cells to the components of the power electronics and the electrical and/or electronic elements is possible. As a result, the battery cells can be preferentially monitored and controlled.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn das Temperierelement einen von Temperierfluid durchströmbar ausgebildeten Temperierraum umfasst. Besonders bevorzugt ist der Temperierraum des Temperierelements von Temperierflüssigkeit durchströmbar ausgebildet. Insbesondere bei einer Temperierung mit einem Temperierfluid, wie beispielsweise einer Temperierflüssigkeit, kann eine effiziente Temperierung der elektrischen und/oder elektronischen Elemente des Batteriemoduls zur Verfügung gestellt werden, sodass deren Funktionalität sichergestellt und deren Lebensdauer erhöht werden kann. Besonders bevorzugt können die elektrischen und/oder elektronischen Elemente des Batteriemoduls mit einer Kühlflüssigkeit zuverlässig gekühlt werden. Eine erfindungsgemäße Ausführungsform bietet hierbei den besonderen Vorteil, dass keine Leckagestellen zu dem Temperierraum insbesondere durch die mechanische Befestigung ausgebildet sind.Furthermore, it is expedient if the temperature control element comprises a temperature control space designed so that temperature control fluid can flow through it. Particularly preferably, the temperature control space of the temperature control element is designed so that temperature control liquid can flow through it. Efficient temperature control of the electrical and/or electronic elements of the battery module can be made available, particularly when temperature control is carried out using a temperature control fluid, such as a temperature control liquid, so that their functionality can be ensured and their service life can be increased. The electrical and/or electronic elements of the battery module can particularly preferably be reliably cooled with a cooling liquid. An embodiment according to the invention offers the particular advantage that there are no leakage points to the temperature control room, in particular due to the mechanical attachment.

Von Vorteil ist es, wenn der Temperierraum mit einem weiteren Temperierraum, welcher zu einer Temperierung der Komponenten der Leistungselektronik oder auch der Mehrzahl an Batteriezellen ausgebildet ist, fluidleitend verbunden ist.It is advantageous if the temperature control space is connected in a fluid-conducting manner to a further temperature control space, which is designed to control the temperature of the components of the power electronics or also the plurality of battery cells.

Es ist auch zweckmäßig, wenn das Temperierelement eine Temperierstruktur umfasst, welche ausgebildet ist, die Turbulenz des Temperierfluids zu erhöhen.It is also expedient if the temperature control element comprises a temperature control structure which is designed to increase the turbulence of the temperature control fluid.

Vorteilhafterweiße ist die mechanische Verbindung zwischen der elektrischen Leiterplatte und dem Gehäuse geschraubt ausgebildet. Dadurch kann eine zuverlässige Verbindung ausgebildet sein.Advantageously, the mechanical connection between the electrical circuit board and the housing is screwed. A reliable connection can thereby be formed.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn zwischen dem Temperierelement und der elektrischen Leiterplatte eine Umrandung aus thermischem Ausgleichsmaterial angeordnet ist, welche den zumindest einen inneren Bereich umlaufend angeordnet ist. Dadurch ist der Bereich zwischen dem Temperierelement und der elektrischen Leiterplatte, in welchem ein thermisches Ausgleichsmaterial angeordnet ist, zusätzlich geschützt, sodass keine Fremdstoffe bzw. Fremdkörper oder Feuchtigkeit in diesen eindringen können und die hierdurch bestehende Gefahr zum Beispiel von elektrischen Kurzschlüssen erheblich reduziert ist, wodurch auch die Gefahr von Störungen oder ein Ausfallen der elektronischen Elemente auch erheblich reduziert ist. Insbesondere kann mit anderen Worten ausgedrückt entlang der Umrandung des inneren Bereichs eine Raupe aus thermischem Ausgleichsmaterial angeordnet sein, wodurch eine Barriere geschaffen ist. Insgesamt kann dadurch die Zuverlässigkeit und Lebensdauer erhöht werden. Die Umrandung kann hierbei insbesondere auch ein verstärkter Bereich aus thermischem Ausgleichsmaterial sein.It is particularly expedient if a border made of thermal compensation material is arranged between the temperature control element and the electrical circuit board, which border is arranged around the at least one inner region. As a result, the area between the temperature control element and the electrical circuit board, in which a thermal compensation material is arranged, is additionally protected, so that no foreign matter or foreign bodies or moisture can penetrate into it and the risk of electrical short circuits, for example, is significantly reduced the risk of malfunctions or failure of the electronic elements is also significantly reduced. In particular, in other words, a bead of thermal compensation material can be arranged along the border of the inner area, creating a barrier. Overall, this can increase the reliability and service life. In this case, the border can in particular also be a reinforced area made of thermal compensation material.

Besonders bevorzugt sind die elektrischen und/oder elektronischen Elemente auf der elektrischen Leiterplatte derart angeordnet, dass auf der elektrischen Leiterplatte zumindest ein zu temperierender Bereich und zumindest ein nicht zu temperierender Bereich ausgebildet sind. Dabei ist das thermische Ausgleichselement bevorzugt dem zu temperierenden Bereich zugeordnet zwischen der elektrischen Leiterplatte und dem Temperierelement angeordnet.The electrical and/or electronic elements are particularly preferably arranged on the electrical circuit board in such a way that at least one area to be temperature-controlled and at least one region not to be temperature-controlled are formed on the electrical circuit board. In this case, the thermal compensation element is preferably assigned to the area to be temperature-controlled and is arranged between the electrical printed circuit board and the temperature-control element.

Als thermisches Ausgleichsmaterial (zu Englisch auch thermal interface material bezeichnet oder allgemein bekannt als TIM) kann ein vernetzender Gapfiller genutzt werden, welcher eine hohe Flexibilität bei einer vergleichbar gering ausgebildeten Festigkeit aufweist. Insbesondere ein solcher Gapfiller kann dadurch bei einer großflächigen Anbindung den mechanischen Lastabtrag unterstützen und zudem somit zusätzlich die elektrische Leiterplatte fixieren. Ferner können insbesondere durch dessen Materialeigenschaften und das Design Wärmedehnungen kompensiert und Vibrationen gedämpft werden. Dies erhöht insgesamt die Zuverlässigkeit des Aufbaus.A cross-linking gap filler can be used as a thermal compensation material (also referred to as thermal interface material or commonly known as TIM), which has a high degree of flexibility with a comparatively low strength. In particular, such a gap filler can thus support the mechanical load transfer in the case of a large-area connection and also thus additionally fix the electrical circuit board. Furthermore, thermal expansion can be compensated for and vibrations dampened, in particular due to its material properties and design. This increases the overall reliability of the structure.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines eben beschriebenen Gehäuseelements eines Batteriemoduls mit einem Gehäuse, in welchem Komponenten einer Leistungselektronik aufnehmbar sind. Dabei werden eine elektrische Leiterplatte des Gehäuseelements, auf welcher in zumindest einem inneren Bereich elektrische und/oder elektronische Elemente angeordnet sind, und ein Temperierelement des Gehäuseelements wärmeleitend verbunden werden. Zwischen dem Temperierelement und der elektrischen Leiterplatte wird ein thermisches Ausgleichsmaterial angeordnet und die elektrische Leiterplatte wird außerhalb des zumindest einen inneren Bereichs mechanisch mit dem Gehäuse verbunden.The subject matter of the present invention is also a method for producing a housing element, as just described, of a battery module with a housing in which components of power electronics can be accommodated. In this case, an electrical printed circuit board of the housing element, on which electrical and/or electronic elements are arranged in at least one inner region, and a temperature control element of the housing element are connected in a thermally conductive manner. A thermal compensation material is arranged between the temperature control element and the electrical circuit board, and the electrical circuit board is mechanically connected to the housing outside of the at least one inner area.

Insbesondere wird hierbei das thermische Ausgleichsmaterial großflächig zwischen dem Temperierelement und der elektrischen Leiterplatte aufgetragen und anschließend zu einer homogenen Schicht verdrückt. Nicht zu kühlende Bereiche können hierbei ausgespart werden.In particular, the thermal compensation material is applied over a large area between the temperature control element and the electrical circuit board and then to a homogeneous layer crushed. Areas that are not to be cooled can be left out.

Insgesamt bietet eine erfindungsgemäße Ausführungsform, bei welcher die elektrische Leiterplatte außerhalb des zumindest einen inneren Bereichs mechanisch mit dem Gehäuse verbunden ist, den Vorteil, dass die Temperierebene, welche der elektrischen Leiterplatte zugeordnet ist, nicht zu perforieren ist, also keine Ausnehmung oder Aussparungen für z.B. Verschraubungen oder sonstige Befestigung aufzuweisen hat. Somit können insbesondere in dem von Tempierfluid durchströmbaren Temperierraum Leckagen oder Totgebiete des Temperierfluids verhindert werden. Hierdurch kann somit insgesamt die komplette zur Verfügung stehende Fläche zwischen dem Temperierelement und der elektrischen Leiterplatte genutzt werden, wodurch eine sehr effiziente Kühlung ermöglicht ist.Overall, an embodiment according to the invention, in which the electrical circuit board is mechanically connected to the housing outside of the at least one inner region, offers the advantage that the temperature control level, which is assigned to the electrical circuit board, cannot be perforated, i.e. no recesses or recesses for e.g. Must have screw connections or other attachment. Leakages or dead areas of the temperature control fluid can thus be prevented, in particular in the temperature control space through which the temperature control fluid can flow. As a result, the entire area available between the temperature control element and the electrical printed circuit board can be used overall, as a result of which very efficient cooling is made possible.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the following description.

Es zeigt:

  • 1 in einer Explosionsdarstellung ein erfindungsgemäßes Gehäuseelement in einer perspektivischen Ansicht und
  • 2 in einer Draufsicht eine elektrische Leiterplatte mit zugeordnetem thermischen Ausgleichsmaterial.
It shows:
  • 1 an exploded view of a housing element according to the invention in a perspective view and
  • 2 in a top view, an electrical circuit board with associated thermal compensation material.

1 zeigt in einer Explosionsdarstellung ein erfindungsgemäßes Gehäuseelement 1 eines Batteriemoduls. 1 shows an exploded view of a housing element 1 of a battery module according to the invention.

Das Gehäuseelement 1 des Batteriemoduls umfasst zunächst ein Gehäuse 2, in welchem Komponenten einer Leistungselektronik 3 aufnehmbar sind. Gemäß dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist in dem Gehäuse 2 insbesondere sowohl eine Überstromschutzeinrichtung bspw. ein DC-Breaker 30 als auch ein Gleichspannungswandler bspw. ein DC/DC-Wandler 300 aufgenommen.The housing element 1 of the battery module initially comprises a housing 2 in which components of power electronics 3 can be accommodated. According to the in the 1 In the exemplary embodiment shown, the housing 2 contains in particular both an overcurrent protection device, for example a DC breaker 30 and a DC voltage converter, for example a DC/DC converter 300 .

Zudem umfasst das Gehäuseelement 1 eine elektrische Leiterplatte 4, auf welcher in zumindest einem inneren Bereich 5 elektrische Elemente 61 und elektronische Elemente 62 angeordnet sind.In addition, the housing element 1 comprises an electrical printed circuit board 4, on which electrical elements 61 and electronic elements 62 are arranged in at least one inner area 5.

Weiterhin umfasst das Gehäuseelement 1 ein Temperierelement 7. Das Temperierelement 7 ist dabei wärmeleitend mit der elektrischen Leiterplatte 4 verbunden. Das Temperierelement 7 kann bspw. einen von Temperierfluid, insbesondere von Temperierflüssigkeit, durchströmbar ausgebildeten Temperierraum umfassen. Zwischen dem Temperierelement 7 und der elektrischen Leiterplatte 4 ist ein thermisches Ausgleichsmaterial 8 angeordnet.Furthermore, the housing element 1 comprises a temperature control element 7. The temperature control element 7 is connected to the electrical printed circuit board 4 in a thermally conductive manner. The temperature control element 7 can, for example, comprise a temperature control space through which temperature control fluid, in particular temperature control liquid, can flow. A thermal compensation material 8 is arranged between the temperature control element 7 and the electrical circuit board 4 .

Weiterhin ist die elektrische Leiterplatte 4 außerhalb des zumindest einen Bereichs 5 mechanisch mit dem Gehäuse 2 verbunden. Die mechanische Verbindung zwischen der elektrischen Leiterplatte 4 und dem Gehäuse 2 ist bei dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel geschraubt ausgebildet. Insbesondere ist dabei die elektrische Leiterplatte 4 an insgesamt drei Punkten 31, welche außerhalb des zumindest einen Bereichs 5 angeordnet sind, mit dem Gehäuse 2, bevorzugt mittels einer Schraubverbindung verbunden.Furthermore, the electrical printed circuit board 4 is mechanically connected to the housing 2 outside of the at least one region 5 . The mechanical connection between the electrical circuit board 4 and the housing 2 is in the case of the 1 shown embodiment screwed formed. In particular, the electrical circuit board 4 is connected to the housing 2 at a total of three points 31, which are arranged outside of the at least one region 5, preferably by means of a screw connection.

Aus der 1 ist auch zu erkennen, dass die elektrischen Elemente 61 und die elektronischen Elemente 62 auf der elektrischen Leiterplatte 4 in der Art angeordnet sind, dass zu temperierende Bereiche 81 und nicht zu temperierende Bereiche 82 ausgebildet sind. Das thermische Ausgleichsmaterial 8 ist dabei ausschließlich den zu temperierenden Bereichen 81 zugeordnet zwischen der elektrischen Leiterplatte 4 und dem Temperierelement 7 angeordnet.From the 1 It can also be seen that the electrical elements 61 and the electronic elements 62 are arranged on the electrical printed circuit board 4 in such a way that areas 81 to be tempered and areas 82 not to be tempered are formed. The thermal compensating material 8 is assigned exclusively to the regions 81 to be temperature-controlled and is arranged between the electrical printed circuit board 4 and the temperature-control element 7 .

Die 2 zeigt in einer Draufsicht eine elektrische Leiterplatte 4 mit zugeordneten thermischem Ausgleichsmaterial 8, welches hierbei angedeutet ist.the 2 shows a top view of an electrical circuit board 4 with associated thermal compensating material 8, which is indicated here.

Dabei sind zunächst die elektrischen Elemente 61 und die elektronischen Elemente 62 zu erkennen.First of all, the electrical elements 61 and the electronic elements 62 can be seen.

Weiterhin sind der zu temperierende Bereich 81 und der nicht zu temperierende Bereich 82 zu erkennen.Furthermore, the area 81 to be tempered and the area 82 not to be tempered can be seen.

Ferner ist zu erkennen, dass zwischen dem Temperierelement 7 und der elektrischen Leiterplatte 4 auf der zu erkennenden Oberseite der elektrische Leiterplatte 4 den zumindest einen inneren Bereich 5 umlaufend eine Umrandung 11 aus thermischem Ausgleichsmaterial angeordnet ist.It can also be seen that a border 11 made of thermal compensation material is arranged between the temperature control element 7 and the electrical circuit board 4 on the top side of the electrical circuit board 4 that can be seen, surrounding the at least one inner region 5 .

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102015202626 [0003]DE 102015202626 [0003]
  • EP 2608309 [0003]EP 2608309 [0003]

Claims (8)

Gehäuseelement eines Batteriemoduls mit einem Gehäuse (2), in welchem Komponenten einer Leistungselektronik (3) aufnehmbar sind, und mit einer elektrischen Leiterplatte (4), auf welcher in zumindest einem inneren Bereich (5) elektrische Elemente (61) und/oder elektronische Elemente (62) angeordnet sind, wobei das Gehäuseelement (1) weiterhin ein Temperierelement (7) umfasst, welches wärmeleitend mit der elektrischen Leiterplatte (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Temperierelement (7) und der elektrischen Leiterplatte (4) ein thermisches Ausgleichsmaterial (8) angeordnet ist und dass die elektrische Leiterplatte (4) außerhalb des zumindest einen inneren Bereichs (5) mechanisch mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.Housing element of a battery module with a housing (2) in which components of power electronics (3) can be accommodated, and with an electrical printed circuit board (4) on which electrical elements (61) and/or electronic elements are located in at least one inner area (5). (62) are arranged, wherein the housing element (1) further comprises a temperature control element (7) which is thermally conductively connected to the electrical circuit board (4), characterized in that between the temperature control element (7) and the electrical circuit board (4) a thermal compensating material (8) is arranged and that the electrical printed circuit board (4) is mechanically connected to the housing (2) outside of the at least one inner region (5). Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement (7) einen von Temperierfluid, insbesondere von Temperierflüssigkeit, durchströmbar ausgebildeten Temperierraum umfasst.Battery module according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature control element (7) comprises a temperature control space designed so that temperature control fluid, in particular temperature control liquid, can flow through it. Batteriemodul nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperierraum mit einem weiteren Temperierraum (10), welcher zu einer Temperierung der Komponenten der Leistungselektronik (3) ausgebildet ist, fluidleitend verbunden ist.Battery module according to the preceding claim, characterized in that the temperature control space is connected in a fluid-conducting manner to a further temperature control space (10) which is designed for temperature control of the components of the power electronics (3). Batteriemodul nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement (7) eine Temperierstruktur umfasst, welche ausgebildet ist, die Turbulenz des Temperierfluids zu erhöhen.Battery module according to one of the two preceding claims, characterized in that the temperature control element (7) comprises a temperature control structure which is designed to increase the turbulence of the temperature control fluid. Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindung zwischen der elektrischen Leiterplatte (4) und dem Gehäuse (2) geschraubt ausgebildet ist.Battery module according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanical connection between the electrical circuit board (4) and the housing (2) is screwed. Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Temperierelement (7) und der elektrischen Leiterplatte (4) den zumindest einen inneren Bereich (5) umlaufend eine Umrandung (11) aus thermischem Ausgleichsmaterial (8) angeordnet ist.Battery module according to one of the preceding claims, characterized in that a border (11) made of thermal compensation material (8) is arranged between the temperature control element (7) and the electrical circuit board (4) surrounding the at least one inner region (5). Batteriemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Elemente (61) und/oder elektronischen Elemente (62) auf der elektrischen Leiterplatte (4) in der Art angeordnet sind, dass auf der elektrischen Leiterplatte (4) zu temperierende Bereich (81) und nicht zu temperierende Bereiche (82) ausgebildet sind, wobei das thermische Ausgleichsmaterial (8) den zu temperierenden Bereichen (81) zugeordnet zwischen der elektrischen Leiterplatte (4) und dem Temperierelement (7) angeordnet ist.Battery module according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical elements (61) and/or electronic elements (62) are arranged on the electrical circuit board (4) in such a way that on the electrical circuit board (4) the area ( 81) and areas (82) that are not to be tempered are formed, the thermal compensation material (8) being assigned to the areas (81) to be tempered and arranged between the electrical circuit board (4) and the tempering element (7). Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Gehäuse (2), in welchem Komponenten einer Leistungselektronik (3) aufnehmbar ist, wobei eine elektrische Leiterplatte (4), auf welcher in zumindest einem inneren Bereich (5) elektrische Elemente (61) und/oder elektronische Elemente (62) angeordnet sind, und ein Temperierelement (7) des Batteriemoduls (1) wärmeleitend verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Temperierelement (7) und der elektrischen Leiterplatte (4) ein thermisches Ausgleichsmaterial (8) angeordnet wird und dass die elektrische Leiterplatte (4) außerhalb des zumindest einen inneren Bereichs (5) mechanisch mit dem Gehäuse (2) verbunden wird.Method for producing a battery module (1) according to one of the preceding claims with a housing (2), in which components of power electronics (3) can be accommodated, with an electrical circuit board (4) on which in at least one inner region (5) electrical Elements (61) and / or electronic elements (62) are arranged, and a temperature control element (7) of the battery module (1) are thermally conductively connected, characterized in that between the temperature control element (7) and the electrical circuit board (4) a thermal compensation material (8) is arranged and that the electrical printed circuit board (4) is mechanically connected to the housing (2) outside of the at least one inner area (5).
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