DE102021212551B3 - High-voltage battery and motor vehicle - Google Patents

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Michael Kneisel
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Abstract

Eine erfindungsgemäße Hochvolt-Batterie (4) für ein Kraftfahrzeug (1) weist eine Mehrzahl von Zellmodulen (8) auf, die nebeneinander angeordnet sind und wiederum eine Anzahl von Batteriezellen aufweisen. Jedes Zellmodul (8) weist dabei ein die Batteriezellen einhausendes Modulgehäuse (10) auf. Die Hochvolt-Batterie (4) weist außerdem eine zwischen jeweils zwei Zellmodulen (8) angeordnete Brandschutzplatte (12) auf, die aus einem starren Brandschutzmaterial gebildet ist und die eine Vielzahl von Schlitzen (14) aufweist, die quer zu einer Längserstreckung (16) der Zellmodule (8) ausgerichtet sind.A high-voltage battery (4) according to the invention for a motor vehicle (1) has a plurality of cell modules (8) which are arranged next to one another and in turn have a number of battery cells. Each cell module (8) has a module housing (10) housing the battery cells. The high-voltage battery (4) also has a fire protection plate (12) arranged between two cell modules (8), which is made of a rigid fire protection material and has a large number of slots (14) running transversely to a longitudinal extent (16). of the cell modules (8) are aligned.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochvolt-Batterie für ein Kraftfahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Hochvolt-Batterie.The invention relates to a high-voltage battery for a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with such a high-voltage battery.

Hochvolt-Batterien kommen in Bereichen zum Einsatz, in denen vergleichsweise hohe Leistungen abrufbar sein müssen. Dies ist meist bei elektrischen Antrieben, bspw. für Kraftfahrzeuge, der Fall. Üblicherweise sind solche Hochvolt-Batterien durch Verschaltung einer Vielzahl von wieder aufladbaren Einzelzellen („Sekundärzellen“) realisiert. Ein Problem, das auf vielerlei Wegen zu lösen versucht wird, ist das thermische Management solcher Hochvolt-Batterien. Denn die einzelnen Sekundärzellen können nur bis zu einer bestimmten Temperaturgrenze sicher betrieben werden. Darüber hinaus kann es zu einem nicht mehr kontrollierbaren Überhitzen, schlimmstenfalls einen Brand, der Einzelzelle kommen, was wiederum zu einer Kettenreaktion mit benachbarten Sekundärzellen führen kann.High-voltage batteries are used in areas where comparatively high power must be available. This is usually the case with electric drives, for example for motor vehicles. Such high-voltage batteries are usually implemented by connecting a large number of rechargeable individual cells (“secondary cells”). A problem that attempts are being made to solve in many ways is the thermal management of such high-voltage batteries. Because the individual secondary cells can only be operated safely up to a certain temperature limit. In addition, it can lead to uncontrollable overheating or, in the worst case, a fire in the individual cell, which in turn can lead to a chain reaction with neighboring secondary cells.

JP 2019-147357 A beschreibt eine flammhemmende Wärmedämmplatte, die eine Laminatstruktur mit einer Wärmedämmschicht und flammhemmenden Filmschichten enthält, die auf einer äußersten Schicht angeordnet sind, und die eine der folgenden Bedingungen (1) bis (4) erfüllt: (1) die flammhemmende Filmschicht ist in Kontakt mit der Wärmedämmschicht. (2) zwischen der Wärmedämmschicht und der flammhemmenden Folienschicht befinden sich andere Schichten, und alle anderen Schichten bestehen aus einer flammhemmenden Schicht. (3) mit einer wärmeleitenden Schicht in mindestens einer Schicht zwischen der wärmeisolierenden Schicht und der flammhemmenden Folienschicht. (4) Bilden einer versiegelten Struktur durch Verbinden von flammhemmenden Filmschichten, die auf der äußersten Schicht an den Kanten angeordnet sind. JP 2019-147357 A describes a flame-retardant thermal insulation board which contains a laminate structure with a thermal barrier layer and flame-retardant film layers arranged on an outermost layer, and which satisfies one of the following conditions (1) to (4): (1) the flame-retardant film layer is in contact with the thermal insulation layer. (2) there are other layers between the thermal insulation layer and the flame-retardant film layer, and all other layers are made of a flame-retardant layer. (3) having a heat conductive layer in at least one layer between the heat insulating layer and the flame retardant film layer. (4) Forming a sealed structure by bonding flame retardant film layers placed on the outermost layer at the edges.

Aus EP 3 246 613 A1 ist eine Brandschutzplatte zum Abschotten von durch Wände oder Decken hindurchführende Öffnungen, insbesondere von Leitungsdurchgängen, bekannt, mit einer Schicht aus intumeszierendem Material und einer Verstärkungseinlage. Die Branschutzplatte is segmentiert. Des Weiteren ist eine Modulbox mit einer solchen Brandschutzplatte vorgesehen. Out of EP 3 246 613 A1 discloses a fire protection panel for sealing off openings leading through walls or ceilings, in particular cable passages, with a layer of intumescent material and a reinforcing insert. The fire protection panel is segmented. Furthermore, a module box with such a fire protection panel is provided.

JP 2016-165356 A beschreibt feuerfeste Mittel, die zwischen dem offenen Loch einer feuerfesten Struktur und einer Vielzahl von langen Körpern angeordnet sind. Diese langen Körper werden üblicherweise unter Verwendung eines thermisch expansiven feuerfesten Plattenmaterials eines langen Plattenzustandes gewickelt, wobei ein partielles Plattenmaterial, das durch Schneiden eines Teils eines thermisch expansiven feuerfesten Plattenmaterials gebildet wird, in einem Spaltabschnitt angeordnet ist, der von den langen Körpern und dem thermisch expansiven feuerfesten Plattenmaterial, die aneinander angrenzen, eingeschlossen wird. JP 2016-165356 A describes refractory means interposed between the open hole of a refractory structure and a plurality of elongate bodies. These long bodies are usually wound using a thermally expansive refractory plate material of a long plate state, with a partial plate material formed by cutting a part of a thermally expansive refractory plate material placed in a gap portion separated by the long bodies and the thermally expansive refractory plate material adjacent to each other.

Ein weiterer auftretender Effekt ist eine, auch als „swelling“ bezeichnete, Deformation der Sekundärzellen, die aufgrund chemischer Umlagerungsprozesse unter Anderem vom Ladezustand der jeweiligen Sekundärzelle abhängig ist. Diese Deformation wirkt sich regelmäßig auch auf die Zellmodule - Gruppen mehrerer Sekundärzellen in einem zugeordneten Modulgehäuse als „Subeinheit“ der Hochvolt-Batterie - aus, so dass deren Außenabmessungen zunehmen oder deren Seitenwände „ausbeulen“.Another effect that occurs is a deformation of the secondary cells, also referred to as “swelling”, which, due to chemical rearrangement processes, depends, among other things, on the state of charge of the respective secondary cell. This deformation also regularly affects the cell modules - groups of several secondary cells in an assigned module housing as a "subunit" of the high-voltage battery - so that their external dimensions increase or their side walls "bulge".

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Hochvolt-Batterie anzugeben.The invention is based on the object of specifying an improved high-voltage battery.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Hochvolt-Batterie mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Des Weiteren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.This object is achieved according to the invention by a high-voltage battery having the features of claim 1. Furthermore, this object is achieved according to the invention by a motor vehicle having the features of claim 10 set out in the description below.

Die erfindungsgemäße Hochvolt-Batterie ist zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug eingerichtet und vorgesehen. Die Hochvolt-Batterie weist eine Mehrzahl (d. h. wenigstens zwei) von Zellmodulen auf, die nebeneinander angeordnet sind und die wiederum eine Anzahl von (Einzel-) Batteriezellen aufweisen. Jedes Zellmodul weist dabei ein die Batteriezellen einhausendes Modulgehäuse auf. Zwischen jeweils zwei Zellmodulen, vorzugsweise also zwischen den jeweiligen Modulgehäusen, ist dabei eine Brandschutzplatte (die insbesondere ebenfalls Teil der Hochvolt-Batterie ist) angeordnet. Diese Brandschutzplatte ist dabei aus einem, insbesondere gegenüber dem Material des Modulgehäuses, starren Brandschutzmaterial gebildet. Außerdem weist die Brandschutzplatte eine Vielzahl von Schlitzen auf, die quer zu einer Längserstreckung der Zellmodule ausgerichtet sind.The high-voltage battery according to the invention is set up and provided for use in a motor vehicle. The high-voltage battery has a plurality (i.e. at least two) of cell modules which are arranged next to one another and which in turn have a number of (individual) battery cells. Each cell module has a module housing enclosing the battery cells. A fire protection plate (which in particular is also part of the high-voltage battery) is arranged between each two cell modules, ie preferably between the respective module housings. This fire protection panel is formed from a fire protection material that is rigid, in particular compared to the material of the module housing. In addition, the fire protection panel has a large number of slots which are aligned transversely to a longitudinal extension of the cell modules.

Die Anordnung der Brandschutzplatte zwischen zwei Zellmodulen verbessert dabei vorteilhafterweise die Widerstandsfähigkeit der Hochvolt-Batterie gegen ein Überschlagen von „thermischen events“, also bspw. eine Überhitzung oder ein Brand, zwischen einzelnen Zellmodulen. Die Schlitze in dieser Brandschutzplatte geben dieser wiederum ein gewisse Flexibilität, um eine Beschädigung der Brandschutzplatte aufgrund der starren (oder auch steifen) Materialeigenschaften des Brandschutzmaterials zu vermeiden. Insbesondere ermöglichen die Schlitze vorteilhafterweise, dass die Brandschutzplatte einem swelling des Zellmoduls zumindest bis zu einem gewissen Grad „folgen“ kann. Dies liegt daran, dass Starrheit oder Steifigkeit zwar einerseits eine materialinhärente Eigenschaft ist, aber die Steifigkeit eines Bauteils auch durch dessen geometrische Eigenschaften beeinflusst werden kann. Aufgrund der Schlitze ist die Brandschutzplatte mithin quasi segmentiert, wobei die einzelnen, durch zwei benachbarte Schlitzen aus der Brandschutzplatte „herausgearbeiteten“ Segmente (oder auch: Stege) eine vergleichsweise einfach gegeneinander ausgelenkt werden können und insbesondere auch quer zu deren Längserstreckung vergleichsweise biegsam sind.The arrangement of the fire protection plate between two cell modules advantageously improves the resistance of the high-voltage battery to flashover from "thermal events", ie overheating or a fire, for example, between individual cell modules. The slits in this fire protection panel in turn give it a degree of flexibility in order to avoid damage to the fire protection panel due to the rigid (or stiff) material properties of the fire protection panel materials to avoid. In particular, the slots advantageously allow the fire protection panel to “follow” swelling of the cell module, at least to a certain degree. This is due to the fact that while rigidity is an inherent property of a material, the stiffness of a component can also be influenced by its geometric properties. Due to the slits, the fire protection board is thus quasi segmented, whereby the individual segments (or also: webs) "worked out" of the fire protection board through two adjacent slits can be deflected comparatively easily against each other and, in particular, are comparatively flexible transversely to their longitudinal extent.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Brandschutzplatte mit einer Seitenwand des Modulgehäuses eines der beiden Zellmodule verbunden. Bevorzugt ist die Brandschutzplatte dabei mit dieser Seitenwand verklebt. Dadurch braucht die Brandschutzplatte nicht separat innerhalb der Hochvolt-Batterie befestigt zu werden.In a preferred embodiment, the fire protection panel is connected to a side wall of the module housing of one of the two cell modules. The fire protection panel is preferably glued to this side wall. As a result, the fire protection plate does not need to be attached separately inside the high-voltage battery.

In einer zweckmäßigen Ausführung trägt jedes der Zellmodule an den einander zugewandten Seitenwänden eine Brandschutzplatte der hier und im Folgenden beschriebenen Art.In an expedient embodiment, each of the cell modules carries a fire protection panel of the type described here and below on the side walls facing one another.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung weisen die Schlitze eine Schlitzbreite von maximal 2 Millimeter auf. Bevorzugt beträgt die Schlitzbreite weniger als 0,5 Millimeter.In a further expedient embodiment, the slots have a maximum slot width of 2 millimeters. The slot width is preferably less than 0.5 millimeters.

In einer bevorzugten Ausführung ist das Brandschutzmaterial mineralisches Material oder enthält ein solches mineralisches Material. In letzterem Fall ist das mineralische Material bevorzugt in ein Matrixmaterial eingebunden, bspw. in ein, vorzugsweise hochtemperaturbeständiges, Kunstharz.In a preferred embodiment, the fire protection material is mineral material or contains such a mineral material. In the latter case, the mineral material is preferably embedded in a matrix material, for example in a synthetic resin that is preferably resistant to high temperatures.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung handelt es sich bei dem mineralischen Material um Glimmer.In an expedient development, the mineral material is mica.

Im Rahmen der Erfindung ist es auch denkbar, dass das Brandschutzmaterial Holz, optional Hartholz ist.It is also conceivable within the scope of the invention for the fire protection material to be wood, optionally hardwood.

In einer vorteilhaften Ausführung nehmen die Schlitze in Richtung auf eine Längsmitte des Modulgehäuses in deren Länge zu. Da bei einer Deformation des jeweiligen Zellmoduls aufgrund von swelling die größten Auslenkungen in den Bereichen zu erwarten sind, die am weitesten von einem Widerlager (in diesem Fall bspw. die Ecken und Kanten des vorzugsweise quaderförmigen Modulgehäuses) entfernt sind, ermöglichen die länger werdenden Schlitze somit auch eine größere Deformation der Brandschutzplatte im Mittenbereich.In an advantageous embodiment, the slots increase in length in the direction of a longitudinal center of the module housing. Since, in the event of a deformation of the respective cell module due to swelling, the greatest deflections are to be expected in the areas that are furthest away from an abutment (in this case, for example, the corners and edges of the preferably cuboid module housing), the longer slots thus allow also a larger deformation of the fire protection plate in the central area.

In einer zweckmäßigen Ausführung variiert - zusätzlich oder alternativ zur Länge - auch die Breite der durch die Schlitze gebildeten Stege. Insbesondere nimmt deren Breite zur Längsmitte hin ab, so dass im „Zentrum“ der jeweiligen Seitenwand des Modulgehäuses die schmälsten (und vorzugsweise auch längsten) Stege angeordnet sind. Dies trägt ebenfalls zur Steigerung der Flexibilität bei.In an expedient embodiment, the width of the webs formed by the slots also varies—in addition or as an alternative to the length. In particular, their width decreases towards the longitudinal center, so that the narrowest (and preferably also the longest) webs are arranged in the “center” of the respective side wall of the module housing. This also contributes to increasing flexibility.

Optional liegt die Breite der Stege zwischen 1 und 8 Zentimeter.Optionally, the width of the bars is between 1 and 8 centimeters.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind die Schlitze (zusätzlich oder alternativ zu den vorstehend beschriebenen Ausführungen) durch einen in Längserstreckung des Modulgehäuses verlaufenden Längsschlitz unterbrochen, insbesondere halbiert. Dadurch wird die Flexibilität der Brandschutzplatte, insbesondere der durch die Schlitze gebildeten Stege der Brandschutzplatte weiter erhöht.In a further advantageous embodiment, the slots (in addition to or as an alternative to the embodiments described above) are interrupted, in particular bisected, by a longitudinal slot running in the longitudinal extent of the module housing. This further increases the flexibility of the fire protection panel, in particular of the webs of the fire protection panel formed by the slots.

Zweckmäßigerweise durchdringen die Schlitze die Brandschutzplatte vollständig.The slits expediently penetrate the fire protection panel completely.

In einer optionalen Ausführung durchdringen die Schlitze dagegen die Brandschutzplatte nur zu einem Teil deren Dicke. Die Schlitze bilden in diesem Fall insbesondere Nuten. Dadurch bleibt die Brandschutzplatte im Hinblick auf ihre Funktion als Flammen-Hemmnis (oder -Hindernis) und/oder Wärmebarriere zumindest näherungsweise unversehrt. Die Schlitze bilden hierbei eine Art Sollbruchstelle, die eine Deformation erst ab einem, zumindest grob, vorgegebenen Ausmaß einer Deformation des darunterliegenden Modulgehäuses ermöglichen.In an optional version, however, the slits only penetrate part of the thickness of the fire protection panel. In this case, the slits form grooves in particular. As a result, the fire protection panel remains at least approximately intact with regard to its function as a flame retardant (or obstacle) and/or thermal barrier. The slits form a kind of predetermined breaking point, which only allows deformation above an, at least roughly, predetermined extent of deformation of the underlying module housing.

In einer weiteren alternativen Ausführung durchdringen die Schlitze die Brandschutzplatte (wiederum). Die jeweilige Brandschutzplatte ist in dieser Ausführung mit einer zweiten, gleichartigen (d. h. insbesondere auf die gleiche Weise ausgebildeten und geschlitzten) Brandschutzplatte überdeckt. Deren Schlitze sind dabei derart angeordnet, dass diese um wenigstens eine Schlitzbreite gegenüber den Schlitzen der anderen (also der abgedeckten) Brandschutzplatte versetzt sind - und damit die Schlitze stets durch die entsprechend andere Brandschutzplatte (insbesondere deren Stege) überdeckt sind. Dadurch sind beide Brandschutzplatten aufgrund der Schlitze vergleichsweise flexibel, ein Flammendurchstoß durch die Schlitze ist aber effektiv unterbunden. In diesem Fall kann die Schlitzbreite auch größer als die vorstehend beschriebenen 2 Millimeter betragen. Bspw. können die Schlitze beider Brandschutzplatten auch annähernd die Breite der dazwischenliegenden Stege aufweisen (und somit optional breiter als 2 Millimeter, bspw. 2 Zentimeter breit, sein), wobei als Bedingung gilt, dass die Schlitze beider Brandschutzplatten (zumindest im unverformten Zustand der Brandschutzplatten) stets überdeckt sind.In a further alternative embodiment, the slots penetrate through the fire protection panel (again). In this embodiment, the respective fire protection board is covered with a second fire protection board of the same type (ie in particular designed and slotted in the same way). Their slots are arranged in such a way that they are offset by at least one slot width compared to the slots of the other (i.e. the covered) fire protection board - and thus the slots are always covered by the corresponding other fire protection board (in particular its webs). As a result, both fire protection panels are comparatively flexible due to the slits, but flame penetration through the slits is effectively prevented. In this case, the slot width can also be greater than the 2 millimeters described above. For example, the slits of both fire protection panels can also have approximately the width of the webs in between (and thus optionally wider than 2 millimeters, e.g. 2 centimeters wide), with the condition that the slots of both fire protection boards (at least in the non-deformed state of the fire protection boards) are always covered.

In einer weiteren denkbaren Ausführung ist die Brandschutzplatte durch vereinzelte, also vollständig voneinander getrennte, Stege gebildet, die auf eine Trägerfolie appliziert sind. Der Abstand zwischen jedem Steg bildet somit jeweils den entsprechenden Schlitz.In a further conceivable embodiment, the fire protection panel is formed by individual webs, ie webs that are completely separate from one another, which are applied to a carrier film. The distance between each web thus forms the respective slot.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist die vorstehend beschriebene Hochvolt-Batterie auf. Somit kommen dem Kraftfahrzeug die gleichen Merkmale und damit die gleichen Vorteile zu.The motor vehicle according to the invention has the high-voltage battery described above. Thus, the motor vehicle has the same features and thus the same advantages.

Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden insbesondere derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.Here and in the following, the conjunction “and/or” is to be understood in particular in such a way that the features linked by means of this conjunction can be designed both together and as alternatives to one another.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

  • 1 in einer schematischen Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einer Hochvolt-Batterie, und
  • 2 in einer schematischen Detailansicht ein Zellmodul der Hochvolt-Batterie.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show in it:
  • 1 in a schematic representation, a motor vehicle with a high-voltage battery, and
  • 2 in a schematic detailed view of a cell module of the high-voltage battery.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are always provided with the same reference symbols in all figures.

In 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 1 darstellt. Das Kraftfahrzeug 1 weist einen Elektromotor 2 als Antriebsmotor sowie eine Hochvolt-Batterie 4 als Energiequelle für den Elektromotor 2 auf. Die Hochvolt-Batterie 4 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere (hier nur zwei dargestellt) Batteriemodule 6. Diese weisen ein Gehäuse auf, in dessen Innenraum wiederum mehrere Zellmodule 8 (s. 2) angeordnet sind. Die Zellmodule 8 weisen ein Modulgehäuse 10 auf, in dem mehrere Einzelzellen (nicht dargestellt) angeordnet und miteinander verschaltet sind. Die Zellmodule 8 sind in Form von langgestreckten Quadern ausgebildet.In 1 is a motor vehicle 1 schematically represents. The motor vehicle 1 has an electric motor 2 as a drive motor and a high-voltage battery 4 as an energy source for the electric motor 2 . In the exemplary embodiment shown, the high-voltage battery 4 comprises a plurality of battery modules 6 (only two shown here). These have a housing, in the interior of which there are in turn a plurality of cell modules 8 (see 2 ) are arranged. The cell modules 8 have a module housing 10 in which several individual cells (not shown) are arranged and connected to one another. The cell modules 8 are in the form of elongated cuboids.

Um im Fall eines thermischen Events bei einer Einzelzelle oder in einem der Zellmodule 8 ein Übergreifen der dabei abgestrahlten Wärme und schlimmstenfalls Flammen auf ein benachbartes Zellmodul 8 zu unterbinden, ist zwischen zwei Zellmodulen 8 eine Brandschutzplatte 12 angeordnet. Konkret weist jedes Zellmodul 8 an dessen, einem anderen Zellmodul 8 zugewandten Seitenwand 13 eine solche Brandschutzplatte 12 auf. Die Brandschutzplatten 12 sind aus einem mineralischen Material, hier einem in einer Matrix gebundenen Glimmer, gebildet. Somit ist das Brandschutzmaterial starr im Vergleich zur Seitenwand der Modulgehäuses 10, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Aluminium gebildet ist. Die Brandschutzplatten 12 sind auf die jeweilige Seitenwand 13 aufgeklebt.In the event of a thermal event in an individual cell or in one of the cell modules 8 , a fire protection plate 12 is arranged between two cell modules 8 in order to prevent the radiated heat and, in the worst case, flames from spreading to an adjacent cell module 8 . Specifically, each cell module 8 has such a fire protection plate 12 on its side wall 13 facing another cell module 8 . The fire protection panels 12 are formed from a mineral material, here mica bound in a matrix. Thus, the fire protection material is rigid compared to the side wall of the module housing 10, which is made of aluminum in the present embodiment. The fire protection panels 12 are glued onto the respective side wall 13 .

Aufgrund der Umlagerung von Ionen während der Lade- und Entladevorgänge kommt es häufig zu einer Ausdehnung der jeweiligen Einzelzellen, die wiederum zu einem Ausbeulen („swelling“) des Modulgehäuses 10 führen können. Um in diesem Fall zu vermeiden, dass dieses swelling unterbunden wird, sind in die jeweilige Brandschutzplatte 12 Schlitze 14 eingebracht, die sich quer zu einer Längserstreckung (oder Längsrichtung 16) erstrecken. Zwischen jeweils zwei Schlitzen 14 ist somit ein Steg 18 (vergleichbar mit einem Zinken eines Kamms) gebildet. Die Stege 18 können mithin relativ zu den jeweils benachbarten Stegen 18 verschoben werden.Due to the rearrangement of ions during the charging and discharging processes, the respective individual cells often expand, which in turn can lead to bulging (“swelling”) of the module housing 10 . In order to prevent this swelling from being suppressed in this case, slots 14 are introduced into the respective fire protection panel 12 and extend transversely to a longitudinal extension (or longitudinal direction 16). A web 18 (comparable to a tooth of a comb) is thus formed between each two slots 14 . The webs 18 can therefore be displaced relative to the respectively adjacent webs 18 .

Da die Deformation des Modulgehäuses 10 im „Längenzentrum 20“ (d. h. der Mitte der Seitenwand) mit dem höchsten Wert zu erwarten ist, werden die Schlitze 14 und somit die Stege 18 zum Längenzentrum 20 hin länger. Wie im dargestellten Ausführungsbeispiel zu erkennen ist, werden die Stege 18 zur Mitte hin auch schmaler, mithin nimmt der Abstand der Schlitze 14 entlang der Längsrichtung 16 ab.Since the deformation of the module housing 10 is to be expected at the “length center 20” (i.e. the middle of the side wall) with the highest value, the slots 14 and thus the webs 18 become longer toward the length center 20 . As can be seen in the exemplary embodiment shown, the webs 18 also become narrower towards the center, and consequently the distance between the slots 14 along the longitudinal direction 16 decreases.

Außerdem sind die Schlitze 14 und damit auch die Stege 18 in deren Längsrichtung unterbrochen, konkret durch einen Längsschlitz 22, der entlang der Längsrichtung 16 des Zellmoduls 8 verläuft. Dies trägt zu einer Erhöhung der Flexibilität sowie auch zu einer symmetrischen Deformation der Stege 18 bei - konkret dadurch, dass der Längsschlitz 22 entlang der Mittenachse der Seitenwand verläuft.In addition, the slots 14 and thus also the webs 18 are interrupted in their longitudinal direction, specifically by a longitudinal slot 22 which runs along the longitudinal direction 16 of the cell module 8 . This contributes to an increase in flexibility and also to a symmetrical deformation of the webs 18 - specifically in that the longitudinal slot 22 runs along the central axis of the side wall.

Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.The subject of the invention is not limited to the embodiment described above. Rather, further embodiments of the invention can be derived by the person skilled in the art from the above description.

BezugszeichenlisteReference List

11
Kraftfahrzeugmotor vehicle
22
Elektromotorelectric motor
44
Hochvolt-Batteriehigh-voltage battery
66
Batteriemodulbattery module
88th
Zellmodulcell module
1010
Modulgehäusemodule housing
1212
Brandschutzplattefire protection board
1313
SeitenwandSide wall
1414
Schlitzslot
1616
Längsrichtunglongitudinal direction
1818
Stegweb
2020
Längenzentrumcenter of length
2222
Längsschlitzlongitudinal slit

Claims (10)

Hochvolt-Batterie (4) für ein Kraftfahrzeug (1), aufweisend eine Mehrzahl von Zellmodulen (8), die nebeneinander angeordnet sind und wiederum eine Anzahl von Batteriezellen aufweisen, wobei jedes Zellmodul (8) ein die Batteriezellen einhausendes Modulgehäuse (10) aufweist, und wobei zwischen jeweils zwei Zellmodulen (8) eine Brandschutzplatte (12) angeordnet ist, die aus einem starren Brandschutzmaterial gebildet ist und die eine Vielzahl von Schlitzen (14) aufweist, die quer zu einer Längserstreckung (16) der Zellmodule (8) ausgerichtet sind.Having a high-voltage battery (4) for a motor vehicle (1). a plurality of cell modules (8) which are arranged next to one another and in turn have a number of battery cells, each cell module (8) having a module housing (10) housing the battery cells, and a fire protection plate (12) being arranged between each two cell modules (8), which is formed from a rigid fire protection material and which has a large number of slots (14) which are aligned transversely to a longitudinal extension (16) of the cell modules (8). Hochvolt-Batterie (4) nach Anspruch 1, wobei die Brandschutzplatte (12) mit einer Seitenwand (13) des Modulgehäuses (10) eines der beiden Zellmodule (8) verbunden, insbesondere verklebt, ist.High-voltage battery (4) after claim 1 , wherein the fire protection panel (12) is connected, in particular glued, to a side wall (13) of the module housing (10) of one of the two cell modules (8). Hochvolt-Batterie (4) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schlitze (14) eine Schlitzbreite von maximal 2 Millimeter aufweisend.High-voltage battery (4) after claim 1 or 2 , wherein the slots (14) having a slot width of at most 2 millimeters. Hochvolt-Batterie (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Brandschutzmaterial mineralisches Material ist oder enthält.High-voltage battery (4) according to one of Claims 1 until 3 , wherein the fire protection material is or contains mineral material. Hochvolt-Batterie (4) nach Anspruch 4, wobei es sich bei dem mineralischen Material um Glimmer handelt.High-voltage battery (4) after claim 4 , the mineral material being mica. Hochvolt-Batterie (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schlitze (14) in Richtung auf eine Längsmitte (20) des Modulgehäuses (10) in deren Länge zunehmen.High-voltage battery (4) according to one of Claims 1 until 5 , The slots (14) increasing in length in the direction of a longitudinal center (20) of the module housing (10). Hochvolt-Batterie (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Schlitze (14) durch einen in Längserstreckung (16) des Modulgehäuses (10) verlaufenden Längsschlitz (22) unterbrochen, insbesondere halbiert, sind.High-voltage battery (4) according to one of Claims 1 until 6 wherein the slots (14) are interrupted, in particular bisected, by a longitudinal slot (22) running in the longitudinal extension (16) of the module housing (10). Hochvolt-Batterie (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Schlitze (14) die Brandschutzplatte (12) nur zu einem Teil der Dicke durchdringen.High-voltage battery (4) according to one of Claims 1 until 7 , The slots (14) penetrating the fire protection panel (12) only to a part of the thickness. Hochvolt-Batterie (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Brandschutzplatte (12) mit einer zweiten, gleichartigen Brandschutzplatte (12) überdeckt ist, deren Schlitze (14) um wenigstens eine Schlitzbreite gegenüber den Schlitzen (14) der anderen Brandschutzplatte (12) versetzt sind.High-voltage battery (4) according to one of Claims 1 until 7 , wherein the fire protection panel (12) is covered with a second, similar fire protection panel (12) whose slots (14) are offset by at least one slot width relative to the slots (14) of the other fire protection panel (12). Kraftfahrzeug (1), aufweisend eine Hochvolt-Batterie (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.Motor vehicle (1), having a high-voltage battery (4) according to one of Claims 1 until 9 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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