DE102022106141A1 - Energy storage arrangement and motor vehicle - Google Patents

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Julius Rausch
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Energiespeicheranordnung (11) für ein Kraftfahrzeug, die ein Batteriegehäuse (26), ein erstes und ein zweites Batteriemodul (10) aufweist, die im Batteriegehäuse (26) in einer ersten Richtung (x) nebeneinander angeordnet sind, wobei das erste Batteriemodul (10) ein erstes Modulgehäuse (16) mit einer ersten und zweiten Endplatteneinheit (18, 20) aufweist, und das zweite Batteriemodul (10) ein zweites Modulgehäuse (16) mit einer dritten und einer vierten Endplatteneinheit (20, 18) aufweist. Dabei ist zumindest das erste Batteriemodul (10) dazu ausgelegt, sich bezüglich der ersten Richtung (x) auszudehnen, wobei das erste und das zweite Batteriemodul (10) so ausgelegt und angeordnet sind, dass die erste Endplatteneinheit (18), die dem zweiten Batteriemodul (10) zugewandt ist, an der dritten Endplatteneinheit (20), die dem ersten Batteriemodul (10) zugewandt ist, zumindest bereichsweise anliegt, wenn sich zumindest das erste Batteriemodul (10) um ein vorbestimmtes Ausmaß bezüglich der ersten Richtung (x) ausgedehnt hat.The invention relates to an energy storage arrangement (11) for a motor vehicle, which has a battery housing (26), a first and a second battery module (10), which are arranged next to one another in the battery housing (26) in a first direction (x), the first Battery module (10) has a first module housing (16) with a first and second end plate unit (18, 20), and the second battery module (10) has a second module housing (16) with a third and a fourth end plate unit (20, 18). At least the first battery module (10) is designed to expand with respect to the first direction (x), the first and second battery modules (10) being designed and arranged in such a way that the first end plate unit (18), which corresponds to the second battery module (10) faces, rests at least partially on the third end plate unit (20), which faces the first battery module (10), when at least the first battery module (10) has expanded by a predetermined extent with respect to the first direction (x). .

Description

Die Erfindung betrifft eine Energiespeicheranordnung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Energiespeicheranordnung ein Batteriegehäuse und mindestens ein erstes Batteriemodul und ein zweites Batteriemodul aufweist, die im Batteriegehäuse in einer ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind, wobei das erste Batteriemodul ein erstes Modulgehäuse mit einer ersten und zweiten Endplatteneinheit aufweist, die das erste Batteriemodul beidseitig bezüglich der ersten Richtung begrenzen, und wobei das zweite Batteriemodul ein zweites Modulgehäuse mit einer dritten und vierten Endplatteneinheit aufweist, die das zweite Batteriemodul beidseitig bezüglich der ersten Richtung begrenzen. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Energiespeicheranordnung.The invention relates to an energy storage arrangement for a motor vehicle, wherein the energy storage arrangement has a battery housing and at least a first battery module and a second battery module, which are arranged next to one another in a first direction in the battery housing, the first battery module having a first module housing with a first and second end plate unit , which delimit the first battery module on both sides with respect to the first direction, and wherein the second battery module has a second module housing with a third and fourth end plate unit, which delimit the second battery module on both sides with respect to the first direction. Furthermore, the invention also relates to a motor vehicle with such an energy storage arrangement.

Aus dem Stand der Technik bekannte Energiespeicheranordnungen für Kraftfahrzeuge können zum Beispiel als Hochvolt-Batterien ausgebildet sein, die mehrere Batteriemodule umfassen können. Die Batteriemodule können dabei in einem gemeinsamen Batteriegehäuse angeordnet sein. Jedes Batteriemodul kann dabei zum Beispiel mehrere Batteriezellen umfassen. Aufgrund alterungsbedingter Vergrößerungen von Batteriezellen, was auch als Swelling bezeichnet wird, treten in einem solchen Hochvoltmodul beziehungsweise Batteriemodul sehr große Kräfte und damit Deformationen zur ursprünglichen Geometrie auf. Da der Bauraum innerhalb des Batteriegehäuses limitiert ist, sind die Batteriemodule typischerweise mit Modulgehäusen versehen, die dafür sorgen, dass sich Batteriemodule in Stapelrichtung, in welcher sich die Batteriezellen im Falle eines Swellings typischerweise ausdehnen, nicht vergrößern. Dies erfordert eine sehr robuste Auslegung solcher Modulgehäuse, die zwei Endplatten umfassen, die einen solchen Zellstapel in Stapelrichtung beidseitig begrenzen und die z.B. über Seitenplatten miteinander verspannt sind. Die durch das Swelling der Batteriezellen bedingten Deformationen der Batteriezellen und die daraus resultierenden sehr großen Kräfte innerhalb eines Batteriemoduls können zu Ausfällen, Kurzschlüssen sowie zu einem Versagen einzelner Komponenten oder des gesamten Hochvolt-Batteriesystems führen.Energy storage arrangements for motor vehicles known from the prior art can be designed, for example, as high-voltage batteries, which can include several battery modules. The battery modules can be arranged in a common battery housing. Each battery module can, for example, include several battery cells. Due to aging-related enlargement of battery cells, which is also referred to as swelling, very large forces and thus deformations to the original geometry occur in such a high-voltage module or battery module. Since the installation space within the battery housing is limited, the battery modules are typically provided with module housings that ensure that battery modules do not expand in the stacking direction in which the battery cells typically expand in the event of swelling. This requires a very robust design of such module housings, which include two end plates that delimit such a cell stack on both sides in the stacking direction and which are braced together, for example, via side plates. The deformation of the battery cells caused by the swelling of the battery cells and the resulting very large forces within a battery module can lead to failures, short circuits and the failure of individual components or the entire high-voltage battery system.

Die DE 10 2014 216 407 A1 beschreibt eine Aufnahme zum zumindest teilweise verpressenden Aufnehmen wenigstens einer Batteriezelle für ein Batteriemodul, wobei die Aufnahme zwei Endplatten aufweist, die an zwei gegenüberliegenden Seiten der wenigstens einen Batteriezelle anordenbar sind, wobei die Endplatten durch eine Mehrzahl an den Endplatten fixierten stabartiger Abstützungen verbunden sind, wobei die Abstützungen zum wenigstens zweidimensionalen Abstützen jeweils einer Kante der wenigstens einen Batteriezelle ausgestaltet sind. Dadurch können Batteriezellen in einem Batteriemodul fixiert werden und durch eine zumindest temporäre Verspannung die Leistungsfähigkeit eines Batteriemoduls temperaturunabhängig aufrecht erhalten werden.The DE 10 2014 216 407 A1 describes a receptacle for at least partially compressing receiving at least one battery cell for a battery module, the receptacle having two end plates which can be arranged on two opposite sides of the at least one battery cell, the end plates being connected by a plurality of rod-like supports fixed to the end plates, wherein the supports are designed to support at least two-dimensionally one edge of the at least one battery cell. As a result, battery cells can be fixed in a battery module and the performance of a battery module can be maintained regardless of temperature through at least temporary bracing.

Des Weiteren beschreibt die DE 10 2014 223 047 A1 eine Aufnahme zum zumindest teilweise verpressenden Aufnehmen wenigstens einer Batteriezelle für ein Batteriemodul, wobei die Aufnahme wenigstens zwei Endplatten aufweist, die an zwei gegenüberliegenden Seiten der wenigstens einen Batteriezelle anordenbar sind, wobei die Endplatten durch eine Mehrzahl an den Endplatten fixierte jeweils wenigstens zwei Steckelemente aufweisende Verbindungsmittel derart verbunden sind, dass die Steckelemente der Verbindungsmittel zum Fixieren der Verbindungsmittel an den Endplatten in Buchsen eingreifen. Auch hierdurch sollen die Batteriezellen im Batteriemodul fixiert und verspannt werden.Furthermore, it describes DE 10 2014 223 047 A1 a receptacle for at least partially compressing receiving at least one battery cell for a battery module, the receptacle having at least two end plates which can be arranged on two opposite sides of the at least one battery cell, the end plates being fixed to the end plates by a plurality of connecting means each having at least two plug-in elements are connected in such a way that the plug-in elements of the connecting means engage in sockets for fixing the connecting means on the end plates. This is also intended to fix and tension the battery cells in the battery module.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Energiespeicheranordnung und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die es ermöglichen, Batteriemodule auf besonders einfache, kostengünstige und effiziente Weise in einem Batteriegehäuse mit limitiertem Bauraum und auf für die Batteriemodule möglichst schonende Weise anzuordnen.The object of the present invention is to provide an energy storage arrangement and a motor vehicle which make it possible to arrange battery modules in a particularly simple, cost-effective and efficient manner in a battery housing with limited installation space and in a manner that is as gentle as possible on the battery modules.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Energiespeicheranordnung und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung, sowie der Figuren.This task is solved by an energy storage arrangement and a motor vehicle with the features according to the respective independent patent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figures.

Eine erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung für ein Kraftfahrzeug weist ein Batteriegehäuse und mindestens ein erstes Batteriemodul und ein zweites Batteriemodul auf, die im Batteriegehäuse in einer ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind, wobei das erste Batteriemodul ein erstes Modulgehäuse mit einer ersten und zweiten Endplatteneinheit aufweist, die das erste Batteriemodul beidseitig bezüglich der ersten Richtung begrenzen, und wobei das zweite Batteriemodul ein zweites Modulgehäuse mit einer dritten und einer vierten Endplatteneinheit aufweist, die das zweite Batteriemodul beidseitig bezüglich der ersten Richtung begrenzen. Dabei ist zumindest das erste Batteriemodul dazu ausgelegt, sich bezüglich der ersten Richtung auszudehnen, wobei das erste und das zweite Batteriemodul so ausgelegt und angeordnet sind, dass die erste Endplatteneinheit, die dem zweiten Batteriemodul zugewandt ist, an der dritten Endplatteneinheit, die dem ersten Batteriemodul zugewandt ist, zumindest bereichsweise anliegt, wenn sich zumindest das erste Batteriemodul bezüglich der ersten Richtung in bestimmtem Ausmaß ausgedehnt hat.An energy storage arrangement according to the invention for a motor vehicle has a battery housing and at least a first battery module and a second battery module, which are arranged next to one another in a first direction in the battery housing, wherein the first battery module has a first module housing with a first and second end plate unit, which the first battery module delimit on both sides with respect to the first direction, and wherein the second battery module has a second module housing with a third and a fourth end plate unit, which delimit the second battery module on both sides with respect to the first direction. At least the first battery module is designed to expand with respect to the first direction, wherein the first and second battery modules are designed and arranged such that the first end plate unit, which faces the second battery module, is attached to the third end plate unit, which faces the first battery module is facing, at least in some areas, if at least that first battery module has expanded to a certain extent with respect to the first direction.

Zum einen sind nunmehr vorteilhafterweise die Endplatteneinheiten, zumindest die des ersten Batteriemoduls, so ausgelegt, dass ein Ausdehnen des Batteriemoduls, d.h. des gesamten Batteriemoduls inklusive der Endplatteneinheiten, insbesondere ein swellingbedingtes Ausdehnen des Batteriemoduls, in der ersten Richtung möglich ist. Zudem kann sich das erste Batteriemodul im Falle eines Ausdehnens in der ersten Richtung am zweiten Batteriemodul, genauer gesagt an dessen dritter Endplatteneinheit, abstützen. Die Spannkraft, die normalerweise allein durch das Modulgehäuse und die Endplatten aufgebracht werden muss, um ein Batteriemodul auf einem definierten Bauraum zu halten, kann nunmehr zum Teil auch von anderen Batteriemodulen oder auch Gehäusewänden des Gesamtbatteriegehäuses übernommen werden, was durch die beschriebene abstützende Wirkung erreicht werden kann. Dies ermöglicht es wiederum, dass die Batteriemodulgehäuse, insbesondere die Endplatteneinheiten, weniger robust ausgebildet werden können, wodurch Material, Kosten und Gewicht eingespart werden können. Dadurch, dass nunmehr eine zusätzliche abstützende Wirkung im Falle des Ausdehnens eines Batteriemoduls durch benachbarte Batteriemodule bereitgestellt werden kann, können auch die Anschraubpunkte beziehungsweise Anbindungspunkte, über welche ein Batteriemodul, insbesondere sein Modulgehäuse, am Batteriegehäuse befestigt ist, deutlich entlastet werden. Bislang war es vorgesehen, dass Batteriemodule über ihre Endplatteneinheiten am Batteriegehäuse verschraubt waren. Die auf die Endplatteneinheiten von den Batteriezellen ausgeübten großen Kräfte übertrugen sich entsprechend auch auf die entsprechenden Anschraubpunkte. Dadurch, dass nunmehr ein Ausdehnen der Batteriemodule oder zumindest des ersten Batteriemoduls in der ersten Richtung möglich ist und zudem die erste Endplatteneinheit an der dritten Endplatteneinheit des benachbart angeordneten Batteriemoduls abstützend zur Anlage kommen kann, können diese Anschraubpunkte oder im Allgemeinen Befestigungspunkte, die im Folgenden auch als Befestigungsstellen bezeichnet werden, entlastet werden. Eine Überlastung der Anschraubpunkte kann somit auf deutlich einfachere Weise verhindert werden. Dadurch, dass zudem viele Komponenten, vor allem die Endplatteneinheiten der Modulgehäuse, einfacher ausgelegt werden können, kann wiederum Bauraum gespart werden, beziehungsweise der dadurch zusätzlich bereitgestellte Bauraum anderweitig genutzt werden, zum Beispiel um weitere Batteriezellen vorzusehen. Somit können Batteriemodule im Allgemeinen auf besonders einfache, kostengünstige, effiziente und für die Batteriezellen sehr schonende Weise untergebracht werden, da ein swellingbedingtes Ausdehnen der Zellen weiterhin möglich ist, ohne dass zu große Kräfte innerhalb eines Batteriemoduls auftreten.On the one hand, the end plate units, at least those of the first battery module, are now advantageously designed in such a way that expansion of the battery module, i.e. of the entire battery module including the end plate units, in particular expansion of the battery module due to swelling, is possible in the first direction. In addition, in the event of expansion in the first direction, the first battery module can be supported on the second battery module, more precisely on its third end plate unit. The clamping force that normally has to be applied solely by the module housing and the end plates in order to hold a battery module in a defined installation space can now also be partially taken over by other battery modules or housing walls of the entire battery housing, which can be achieved by the supporting effect described can. This in turn makes it possible for the battery module housings, in particular the end plate units, to be made less robust, whereby material, costs and weight can be saved. Because an additional supporting effect can now be provided in the event of a battery module being expanded by adjacent battery modules, the screwing points or connection points via which a battery module, in particular its module housing, is attached to the battery housing can also be significantly relieved. Previously, it was intended that battery modules were screwed to the battery housing via their end plate units. The large forces exerted on the end plate units by the battery cells were also transferred to the corresponding screw points. Because the battery modules or at least the first battery module can now be expanded in the first direction and the first end plate unit can also come into contact with the third end plate unit of the adjacently arranged battery module in a supporting manner, these screw points or generally fastening points, which are also referred to below are referred to as fastening points. This makes it much easier to prevent overloading of the screw points. Because many components, especially the end plate units of the module housings, can be designed more simply, installation space can in turn be saved, or the additional installation space thereby provided can be used for other purposes, for example to provide additional battery cells. Battery modules can therefore generally be accommodated in a particularly simple, cost-effective, efficient and very gentle manner for the battery cells, since expansion of the cells due to swelling is still possible without excessive forces occurring within a battery module.

Bei der Energiespeicheranordnung kann es sich zum Beispiel um eine Batterie für ein Kraftfahrzeug handeln, zum Beispiel eine Hochvolt-Batterie. Wie nachfolgend noch näher erläutert, kann ein jeweiliges Batteriemodul, nämlich das erste und das zweite Batteriemodul, jeweils mindestens eine, vorzugsweise mehrere, Batteriezellen aufweisen. Die Batteriezellen können zum Beispiel als Pouchzellen oder prismatische Zellen ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich bei den Batteriezellen um Lithium-Ionen-Zellen handeln. Zudem kann die Energiespeicheranordnung neben dem ersten und zweiten Batteriemodul auch noch weitere Batteriemodule aufweisen. Im Allgemeinen können die Batteriemodule gleichartig ausgebildet sein. Mit anderen Worten können die Ausbildungen und nachfolgend noch näher beschriebenen Weiterbildungen des ersten Batteriemoduls ganz analog auch für alle übrigen Batteriemodule, insbesondere auch für das zweite Batteriemodul, vorgesehen sein. Somit ist es also bevorzugt, dass auch das zweite Batteriemodul dazu ausgelegt ist, sich bezüglich der ersten Richtung auszudehnen. Außerdem können die erste und dritte Endplatteneinheit auch aneinander zur Anlage kommen, wenn sich zusätzlich auch das zweite Batteriemodul bezüglich der ersten Richtung ausdehnt. Unter einem Ausdehnen bezüglich der ersten Richtung kann dabei sowohl ein Ausdehnen in der ersten Richtung als auch entgegen der ersten Richtung verstanden werden. Das Ausdehnen erfolgt also parallel zur ersten Richtung. Die jeweiligen Endplatteneinheiten, also die erste Endplatteneinheit des ersten Batteriemoduls und die dritte Endplatteneinheit des zweiten Batteriemoduls, müssen, wenn diese zueinander zur Anlage kommen, nicht notwendigerweise großflächig zur Anlage kommen, sondern können dies unter Umständen auch nur bereichsweise oder punktuell tun. Weiterhin können die Endplatteneinheiten so ausgestaltet sein, dass ein Ausdehnen des betreffenden Batteriemoduls zu einer Deformation der Endplatteneinheiten des betreffenden sich ausdehnenden Batteriemoduls führt, zum Beispiel zu einer konvexen Wölbung der Endplatteneinheiten nach außen, das heißt in eine Richtung weg von den vom Batteriemodul umfassten Zellen. Denkbar wäre es jedoch auch, die Modulgehäuse so auszugestalten, dass ein Ausdehnen des betreffenden Batteriemoduls in der ersten Richtung unter Beibehaltung einer Oberflächengeometrie zumindest der Außenflächen der betreffenden Endplatteneinheiten dieses sich ausdehnenden Batteriemoduls möglich ist. Der erstgenannte Fall lässt sich jedoch deutlich einfacher und effizienter umsetzen. Dehnen sich also beispielsweise die Batteriezellen des ersten Batteriemoduls aus, so kann dieses so ausgestaltet sein, dass diese Ausdehnung der Zellen in der ersten Richtung dazu führt, dass sich die erste und zweite Endplatteneinheit nach außen wölbt. Diese Wölbung nach außen bedingt also die Ausdehnung des Batteriemoduls in der ersten Richtung. Diese Ausdehnung führt wiederum dazu, dass die erste Endplatteneinheit an der dritten Endplatteneinheit des benachbarten zweiten Batteriemoduls zur Anlage kommt. Ab diesem Zeitpunkt der physischen Kontaktierung dieser beiden Endplatteneinheiten, nämlich der ersten und der dritten Endplatteneinheit, tritt eine abstützende Wirkung durch die dritte Endplatteneinheit auf. Dies gilt umgekehrt auch für das zweite Batteriemodul, welches sich dann korrespondierend am ersten Batteriemodul abstützt.The energy storage arrangement can be, for example, a battery for a motor vehicle, for example a high-voltage battery. As explained in more detail below, a respective battery module, namely the first and the second battery module, can each have at least one, preferably several, battery cells. The battery cells can be designed, for example, as pouch cells or prismatic cells. In particular, the battery cells can be lithium-ion cells. In addition, the energy storage arrangement can also have further battery modules in addition to the first and second battery modules. In general, the battery modules can be designed in the same way. In other words, the designs and further developments of the first battery module described in more detail below can also be provided in a completely analogous manner for all other battery modules, in particular also for the second battery module. It is therefore preferred that the second battery module is also designed to expand with respect to the first direction. In addition, the first and third end plate units can also come into contact with one another if the second battery module also expands with respect to the first direction. Expanding with respect to the first direction can be understood to mean both expanding in the first direction and against the first direction. The expansion therefore occurs parallel to the first direction. The respective end plate units, i.e. the first end plate unit of the first battery module and the third end plate unit of the second battery module, do not necessarily have to come into contact over a large area when they come into contact with one another, but may also only do so in certain areas or at certain points. Furthermore, the end plate units can be designed such that expansion of the relevant battery module leads to a deformation of the end plate units of the relevant expanding battery module, for example to a convex curvature of the end plate units outwards, that is to say in a direction away from the cells encompassed by the battery module. However, it would also be conceivable to design the module housings in such a way that expansion of the relevant battery module in the first direction is possible while maintaining a surface geometry of at least the outer surfaces of the relevant end plate units of this expanding battery module. However, the first case mentioned is much easier and more efficient to implement. For example, if the battery cells of the first battery module expand, this can be designed in such a way that this expansion of the cells in the first direction leads to the first and second end plates unit bulges outwards. This outward curvature causes the expansion of the battery module in the first direction. This expansion in turn causes the first end plate unit to come into contact with the third end plate unit of the adjacent second battery module. From this point of physical contact between these two end plate units, namely the first and third end plate units, a supporting effect occurs through the third end plate unit. Conversely, this also applies to the second battery module, which is then supported correspondingly on the first battery module.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind das erste und das zweite Batteriemodul so ausgelegt und angeordnet, dass die erste Endplatteneinheit von der dritten Endplatteneinheit beabstandet ist, wenn sich zumindest das erste Batteriemodul nicht oder um weniger als das vorbestimmte Ausmaß bezüglich der ersten Richtung ausgedehnt hat. In einem Ausgangszustand beziehungsweise Neuzustand der Batteriemodule befinden diese sich in einem noch nicht ausgedehnten Zustand. Im Laufe der Lebensdauer der Batteriemodule dehnen diese sich zunehmend in der ersten Richtung aus. Dies wird auch als alterungsbedingtes Swelling bezeichnet. Dieses ist im Allgemeinen noch von einem ladungsbedingten Swelling der Batteriezellen überlagert, gemäß welchem ein zyklisches An- und Abschwellen der Batteriezellen korrespondierend zu einem Lade- und Entladezyklus der Zellen stattfindet, welches jedoch vorliegend weniger relevant ist, da dieses Swelling reversibel ist. Bevorzugt ist es also nun, dass die Batteriemodule initial so zueinander angeordnet sind, dass sich ihre jeweiligen einander zugewandten Endplatteneinheiten initial nicht berühren. Erst, wenn die Batteriemodule um ein bestimmtes Ausmaß angeschwollen sind, kommt es zu einer physischen Kontaktierung der einander zugewandten Endplatteneinheiten der Batteriemodule. Dies hat den Vorteil, dass ein gewisses Ausdehnen der Batteriemodule und damit auch der Zellstapel in der ersten Richtung möglich ist. Dies wirkt sich positiv auf die Lebensdauer der Batteriezellen aus. Dabei kann es zudem vorgesehen sein, dass dieser Fall, dass das Batteriemodul um dieses vorbestimmte Ausmaß angeschwollen ist, erst nach einer gewissen Lebensdauer auftritt, z.B. nach einem Großteil der durchschnittlichen Gesamtlebensdauer. Kommen dann die einander zugewandten Endplatteneinheiten zueinander zur Anlage, kann es vorgesehen sein, dass bedingt durch diese Anlage auch ein Anschlag für das betreffende Batteriemodul bereitgestellt ist, sodass kein weiteres Ausdehnen des entsprechenden Batteriemoduls in der ersten Richtung möglich ist. Nichtsdestoweniger ist es auch denkbar, einen solchen Anschlag, der später näher erläutert wird, zumindest zum Teil deformierbar, insbesondere elastisch, auszubilden, sodass dennoch weiterhin eine gewisse Nachgiebigkeit in der ersten Richtung gegeben ist, was auch dann, wenn sich die beiden Endplatteneinheiten, nämlich die erste und die dritte Endplatteneinheit, berühren, ein weiteres Ausdehnen der betreffenden Batteriemodule in der ersten Richtung möglich ist.In a further very advantageous embodiment of the invention, the first and second battery modules are designed and arranged such that the first end plate unit is spaced from the third end plate unit when at least the first battery module does not expand or expands to less than the predetermined extent with respect to the first direction has. In an initial state or new state of the battery modules, they are not yet in an expanded state. Over the course of the service life of the battery modules, they increasingly expand in the first direction. This is also known as aging swelling. This is generally overlaid by a charge-related swelling of the battery cells, according to which a cyclical swelling and deswelling of the battery cells takes place corresponding to a charging and discharging cycle of the cells, which, however, is less relevant in the present case since this swelling is reversible. It is therefore now preferred that the battery modules are initially arranged relative to one another in such a way that their respective end plate units facing one another do not initially touch one another. Only when the battery modules have swollen to a certain extent does the end plate units of the battery modules facing each other come into physical contact. This has the advantage that a certain expansion of the battery modules and thus also the cell stack is possible in the first direction. This has a positive effect on the lifespan of the battery cells. It can also be provided that this case, in which the battery module is swollen by this predetermined extent, only occurs after a certain service life, for example after a large part of the average overall service life. If the mutually facing end plate units then come into contact with one another, it can be provided that, due to this system, a stop is also provided for the battery module in question, so that no further expansion of the corresponding battery module in the first direction is possible. Nevertheless, it is also conceivable to design such a stop, which will be explained in more detail later, to be at least partially deformable, in particular elastic, so that a certain flexibility in the first direction is still given, which is also the case when the two end plate units, namely the first and third end plate units touch, further expansion of the relevant battery modules in the first direction is possible.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das erste Batteriemodul einen Zellstapel mit mehreren in der ersten Richtung nebeneinander angeordneten Batteriezellen auf, wobei der Zellstapel im ersten Modulgehäuse aufgenommen ist, sodass der Zellstapel zwischen der ersten und zweiten Endplatteneinheit angeordnet ist, und wobei die Batteriezellen derart eingerichtet sind, dass diese im Laufe der Zeit anschwellen, wodurch sich das erste Batteriemodul in der ersten Richtung ausdehnt. Beim Ausdehnen des ersten Batteriemoduls soll es sich also, wie eingangs beschrieben, um ein Ausdehnen des Batteriemoduls handeln, welches durch das eingangs beschriebene Swelling der Batteriezellen bedingt ist. Dem Swelling kann somit eine definierte Spannkraft entgegenwirken, die zum Teil durch das Modulgehäuse bereitgestellt wird, zum Teil aber auch, zumindest wenn das Swelling ein bestimmtes Ausmaß erreicht hat, durch die zusätzliche Abstützwirkung an einem oder mehreren benachbarten Batteriemodulen bereitgestellt werden kann. Die hohen Swellingkräfte können damit auf mehrere Bauteile homogen verteilt werden, was die Gesamtauslegung der Modulgehäuse und des Batteriegehäuses, sowie der Befestigungsstellen stark vereinfacht.In a further very advantageous embodiment of the invention, the first battery module has a cell stack with a plurality of battery cells arranged next to one another in the first direction, the cell stack being accommodated in the first module housing, so that the cell stack is arranged between the first and second end plate units, and wherein the battery cells are set up in such a way that they swell over time, causing the first battery module to expand in the first direction. When expanding the first battery module, as described at the beginning, it should be an expansion of the battery module, which is caused by the swelling of the battery cells described at the beginning. The swelling can thus be counteracted by a defined clamping force, which is partly provided by the module housing, but also partly, at least when the swelling has reached a certain extent, can be provided by the additional supporting effect on one or more adjacent battery modules. The high swelling forces can thus be distributed homogeneously across several components, which greatly simplifies the overall design of the module housing and the battery housing, as well as the fastening points.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Endplatteneinheit eine erste Endplatte auf und ein an der ersten Endplatte angeordnetes erstes Anschlagselement, welches in Richtung des zweiten Batteriemoduls von der ersten Endplatte absteht, wobei das erste Batteriemodul so ausgelegt ist, dass das erste Anschlagelement an der dritten Endplatteneinheit zur Anlage kommt, wenn sich zumindest das erste Batteriemodul bezüglich der ersten Richtung ausgedehnt hat. Durch ein solches Anschlagselement ist ein definierter Abstützpunkt oder Abstützbereich bereitgestellt, an welchem die erste und dritte Endplatteneinheit aneinander zur Anlage kommen. Dabei ist es auch denkbar, dass ein solches Anschlagselement in korrespondierender Weise auch an der dritten Endplatteneinheit vorgesehen ist. Jedes Batteriemodul kann also über mindestens ein solches Anschlagelement pro Endplatteneinheit verfügen. Das Anschlagselement der ersten Endplatteneinheit kann dann entsprechend am Anschlagselement der dritten Endplatteneinheit zur Anlage kommen. Denkbar ist es aber auch, dass pro Batteriemodul nur eine der beiden Endplatteneinheiten über ein solches oder auch mehrere solcher Anschlagselemente verfügt. Werden solche Batteriemodule in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet, so befindet sich automatisch zwischen je zwei einander zugewandten Endplatten unterschiedlicher Batteriemodule eines oder mehrere solcher Anschlagselemente. Diese Anschlagselemente können grundsätzlich an beliebiger Stelle einer solchen Endplatte angeordnet sein. Bevorzugt ist dabei einerseits eine symmetrische Positionierung bezüglich zumindest einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung, und andererseits eine Anordnung eines solchen Anschlagselements mit einem Abstand zum Randbereich der betreffenden Endplatte, an welcher dieses Anschlagselement angeordnet ist. Dies hat den Hintergrund, dass sich beim Ausdehnen eines Batteriemoduls die Endplatten wie oben beschrieben wölben können. Die Wölbung ist dabei in der Mitte einer solchen Endplatte am stärksten. Die beiden Endplatteneinheiten eines Batteriemoduls können zum Beispiel über Seitenplatten miteinander verbunden sein, die keine Längenänderung in der ersten Richtung erlauben. Damit sind auch die Randbereiche der Endplatteneinheiten, die direkt mit diesen Seitenplatten verbunden sind, hinsichtlich ihrer Position relativ stark fixiert. Eine Ausdehnung des Batteriemoduls in diesem Randbereich ist damit kaum möglich, während vor allem eine Längenzunahme des Batteriemoduls in der ersten Richtung gerade in einem zentralen Bereich der Endplatteneinheiten besonders stark ausfällt. Daher ist es sehr vorteilhaft, solche Anschlagselemente nahe eines solchen zentralen Bereichs der Endplatteneinheiten vorzusehen.In a further advantageous embodiment of the invention, the first end plate unit has a first end plate and a first stop element arranged on the first end plate, which protrudes from the first end plate in the direction of the second battery module, wherein the first battery module is designed such that the first stop element the third end plate unit comes into contact when at least the first battery module has expanded with respect to the first direction. Such a stop element provides a defined support point or support area at which the first and third end plate units come into contact with one another. It is also conceivable that such a stop element is also provided in a corresponding manner on the third end plate unit. Each battery module can therefore have at least one such stop element per end plate unit. The stop element of the first end plate unit can then come into contact with the stop element of the third end plate unit. However, it is also conceivable that only one of the two end plate units per battery module has one or more such stop elements. Who If such battery modules are arranged next to each other in the first direction, one or more such stop elements are automatically located between two mutually facing end plates of different battery modules. These stop elements can in principle be arranged at any point on such an end plate. On the one hand, a symmetrical positioning with respect to at least one second direction perpendicular to the first direction is preferred, and on the other hand, an arrangement of such a stop element at a distance from the edge region of the relevant end plate on which this stop element is arranged. The reason for this is that when a battery module expands, the end plates can bulge as described above. The curvature is strongest in the middle of such an end plate. The two end plate units of a battery module can, for example, be connected to one another via side plates that do not allow a change in length in the first direction. This means that the edge regions of the end plate units, which are directly connected to these side plates, are also relatively firmly fixed in terms of their position. An expansion of the battery module in this edge area is therefore hardly possible, while an increase in length of the battery module in the first direction is particularly pronounced in a central area of the end plate units. Therefore, it is very advantageous to provide such stop elements near such a central area of the end plate units.

Ein besonders großer Vorteil des Vorsehens zumindest eines solchen Anschlagselements besteht zudem darin, dass hierdurch ein geschützter Zwischenraum zwischen der ersten Endplatteneinheit und der dritten Endplatteneinheit beziehungsweise eine Art Freibereich bereitgestellt werden kann, der dazu genutzt werden kann, diverse elektrische oder elektronische Komponenten, zum Beispiel Steuereinheiten, Hochvolt-Terminals, oder ähnliches, anzuordnen, wie dies später näher erläutert wird.A particularly great advantage of providing at least one such stop element is that a protected gap between the first end plate unit and the third end plate unit or a type of free area can be provided, which can be used to secure various electrical or electronic components, for example control units , high-voltage terminals, or similar, as will be explained in more detail later.

Im Allgemeinen sollen die im Zusammenhang mit dem ersten Anschlagselement beschriebenen Ausgestaltungen auch analog für alle weiteren optional vorgesehenen Anschlagselemente gelten.In general, the configurations described in connection with the first stop element should also apply analogously to all other optionally provided stop elements.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Batteriemodul derart ausgestaltet und im Batteriegehäuse angeordnet, dass die zweite Endplatteneinheit, die einer Seitenwand des Batteriegehäuses zugewandt ist, an der Seitenwand zumindest bereichsweise anliegt, insbesondere über ein zweites Anschlagselement der zweiten Endplatteneinheit, wenn sich das erste Batteriemodul bezüglich der ersten Richtung ausgedehnt hat. Mit anderen Worten kann das erste Batteriemodul nicht nur am benachbarten zweiten Batteriemodul abgestützt werden, wenn sich das erste Batteriemodul ausdehnt, sondern auch an einer auf der anderen Seite benachbart angeordneten Seitenwand des Batteriegehäuses. Somit können Batteriemodule, je nach ihrer Position, im Allgemeinen an anderen benachbarten Batteriemodulen oder benachbart angeordneten Seitenwänden abgestützt werden. Die sich aneinander abstützenden Batteriemodule bilden sozusagen eine Abstützkette, die sich von einer Seitenwand des Batteriegehäuses bis zur anderen gegenüberliegenden Seitenwand des Batteriegehäuses durchziehen kann. Die Batteriemodule, die nebeneinander in der ersten Richtung angeordnet sind, bilden somit eine Batteriemodulkette, die zwischen zwei Seitenwänden des Batteriegehäuses eingespannt ist, zumindest wenn sich die betreffenden Batteriemodule bereits in einem ausgedehnten Zustand befinden. Damit kann ein Teil der Abstützwirkung letztendlich vom Gesamtbatteriegehäuse getragen werden. Dies ist ohne Weiteres möglich, da dies typischerweise ohnehin äußerst stabil ausgebildet ist.According to a further advantageous embodiment of the invention, the first battery module is designed and arranged in the battery housing in such a way that the second end plate unit, which faces a side wall of the battery housing, rests on the side wall at least in some areas, in particular via a second stop element of the second end plate unit, if this first battery module has expanded with respect to the first direction. In other words, the first battery module can be supported not only on the adjacent second battery module when the first battery module expands, but also on a side wall of the battery housing arranged adjacently on the other side. Thus, depending on their position, battery modules can generally be supported on other adjacent battery modules or adjacently arranged side walls. The battery modules, which are supported on one another, form a support chain, so to speak, which can extend from one side wall of the battery housing to the other, opposite side wall of the battery housing. The battery modules, which are arranged next to one another in the first direction, thus form a battery module chain which is clamped between two side walls of the battery housing, at least when the battery modules in question are already in an expanded state. This means that part of the supporting effect can ultimately be borne by the entire battery housing. This is easily possible since it is typically designed to be extremely stable anyway.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Endplatteneinheit so ausgestaltet, dass zwischen der ersten Endplatteneinheit und der dritten Endplatteneinheit ein Zwischenraum bereitgestellt ist, der eine bestimmte nicht unterschreitbare Mindestbreite in der ersten Richtung aufweist. Dies lässt sich zum Beispiel auf einfache Weise durch das Vorsehen des oben beschriebenen Anschlagselements realisieren. Dieses kann diese bestimmte nicht unterschreitbare Mindestbreite definieren. Das Anschlagselement kann zum Beispiel mit einem inkompressiblen Anteil ausgebildet sein, der die Einhaltung dieser nicht unterschreitbaren Mindestbreite gewährleistet. Gerade zur Bereitstellung eines solchen Zwischenraums ist es sehr vorteilhaft, wenn zum Beispiel zwei solche Anschlagselemente zwischen der ersten Endplatteneinheit und der dritten Endplatteneinheit vorgesehen sind. Eines dieser Anschlagselemente kann wie beschrieben an der ersten Endplatteneinheit angeordnet sein, und das zweite kann zum Beispiel ebenfalls an der ersten Endplatteneinheit angeordnet sein oder alternativ auch an der zweiten Endplatteneinheit. Diese weisen in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung einen Abstand zueinander auf. In diesem Abstandsbereich kann der beschriebene Zwischenraum bereitgestellt sein mit der nicht unterschreitbaren Mindestbreite. Dieser Zwischenraum wird also in der zweiten Richtung beidseitig von je einem solchen Anschlagselement begrenzt. Dieser Zwischenraum kann nun vorteilhafterweise genutzt werden, um dort weitere Batteriekomponenten in geschützter Position anzuordnen. Sensible Bereiche beziehungsweise Komponenten, wie CMC (Cell Module Controller), die im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als Modulsteuereinheiten bezeichnet werden, sowie auch andere Komponenten, zum Beispiel Hochvoltterminals, können im Freiraum, das heißt im Zwischenbereich, geschützt werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the first end plate unit is designed in such a way that a gap is provided between the first end plate unit and the third end plate unit, which has a certain minimum width in the first direction that cannot be exceeded. This can be achieved in a simple manner, for example, by providing the stop element described above. This can define this specific minimum width that cannot be exceeded. The stop element can, for example, be designed with an incompressible portion that ensures compliance with this minimum width, which cannot be undercut. To provide such a gap, it is very advantageous if, for example, two such stop elements are provided between the first end plate unit and the third end plate unit. One of these stop elements can be arranged on the first end plate unit as described, and the second can, for example, also be arranged on the first end plate unit or alternatively also on the second end plate unit. These are at a distance from one another in a second direction perpendicular to the first direction. In this distance range, the space described can be provided with the minimum width that cannot be exceeded. This gap is therefore delimited on both sides in the second direction by such a stop element. This space can now be used advantageously to arrange further battery components in a protected position. Sensitive areas or components, such as CMC (Cell Module Controller), which are also referred to in the context of the present invention Module control units are referred to, as well as other components, for example high-voltage terminals, can be protected in the free space, that is, in the intermediate area.

Daher stellt es eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn im Zwischenraum eine Modulsteuereinheit angeordnet ist. Dabei kann es sich um eine Modulsteuereinheit zur Steuerung des ersten Batteriemoduls oder auch des zweiten Batteriemoduls handeln. Dabei ist es bevorzugt, dass jedes Batteriemodul eine solche Modulsteuereinheit aufweist. Diese kann dann entsprechend an einer der beiden Endplatten des betreffenden Batteriemoduls angeordnet sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn pro Zwischenraum immer nur eine solche Modulsteuereinheit vorgesehen ist, da dies einfachere und platzsparendere Anordnungsmöglichkeiten erlaubt. Beispielsweise kann die erste Endplatteneinheit die Modulsteuereinheit für das erste Batteriemodul aufweisen und die vierte Endplatteneinheit eine korrespondierende Modulsteuereinheit für das zweite Batteriemodul, und so weiter.Therefore, it represents a further particularly advantageous embodiment of the invention if a module control unit is arranged in the intermediate space. This can be a module control unit for controlling the first battery module or the second battery module. It is preferred that each battery module has such a module control unit. This can then be arranged accordingly on one of the two end plates of the relevant battery module. It is advantageous if only one such module control unit is provided per gap, as this allows simpler and more space-saving arrangement options. For example, the first end plate unit may have the module control unit for the first battery module and the fourth end plate unit may have a corresponding module control unit for the second battery module, and so on.

Zudem können solche geschützten Zwischenräume, in denen weitere Komponente der Energiespeicheranordnung untergebracht werden können, nicht nur zwischen benachbarten Batteriemodulen bereitgestellt sein sondern analog auch zwischen einer Endplatte, z.B. der zweiten Endplatte, und der Seitenwand des Batteriegehäuses.In addition, such protected spaces in which further components of the energy storage arrangement can be accommodated can be provided not only between adjacent battery modules but also between an end plate, for example the second end plate, and the side wall of the battery housing.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Anschlagselement zumindest zum Teil elastisch in der ersten Richtung ausgebildet. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, dass durch das erste Anschlagselement kein harter Anschlag bereitgestellt ist, sondern dass auch, wenn die erste und dritte Endplatteneinheit über das erste Anschlagelement aneinander zur Anlage kommen, ein weiteres Ausdehnen des ersten und auch des zweiten Batteriemoduls in der ersten Richtung bedingt durch die elastische Ausbildung des Anschlagselements möglich ist. Vorteilhaft ist es dabei zudem, wenn das Anschlagselement in diesem Fall zumindest einen in der ersten Richtung inkompressiblen Anteil aufweist. Dieser dient dann dazu, um die oben beschriebene Mindestbreite zu gewährleisten. Ist also die maximale Komprimierbarkeit des elastischen Teils des Anschlagselements erreicht, so ist keine weitere Ausdehnung der Batteriemodule in der ersten Richtung ermöglicht. Die Energiespeicheranordnung ist bevorzugt so ausgelegt, dass dies erst am Ende der Lebensdauer der jeweiligen Batteriemodule der Fall ist, wenn also die Batteriemodule in der ersten Richtung maximal oder nahezu maximal angeschwollen sind.According to a further advantageous embodiment of the invention, the first stop element is at least partially elastic in the first direction. This advantageously makes it possible for the first stop element not to provide a hard stop, but also for the first and second battery modules to expand further in the first direction when the first and third end plate units come into contact with one another via the first stop element is possible due to the elastic design of the stop element. It is also advantageous if the stop element in this case has at least one portion that is incompressible in the first direction. This is then used to ensure the minimum width described above. If the maximum compressibility of the elastic part of the stop element is reached, no further expansion of the battery modules in the first direction is possible. The energy storage arrangement is preferably designed so that this is only the case at the end of the service life of the respective battery modules, i.e. when the battery modules have swollen to the maximum or almost to the maximum in the first direction.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Endplatteneinheit eine Befestigungsstelle auf, an welcher das erste Batteriemodul am Batteriegehäuse derart befestigt ist, dass im Falle eines Ausdehnens des Batteriemoduls die Befestigungsstelle innerhalb eines vorgebbaren Toleranzbereichs bezüglich der ersten Richtung gegenüber dem Batteriegehäuse bewegbar ist, insbesondere in Richtung des zweiten Batteriemoduls. Dadurch können die jeweiligen Befestigungsstellen und deren Befestigungsmittel zusätzlich entlastet werden. Als Befestigung kann zum Beispiel eine Schraubverbindung verwendet werden. Eine solche Verschraubung kann zum Beispiel auf „Durchrutschen“ ausgelegt werden. Dies reduziert Biegedeformationen. Solche Biegedeformationen können vor allem auftreten, wenn die Anschraubpunkte in einem unteren Bereich der Endplatteneinheiten eines Batteriemoduls vorgesehen sind. Dehnt sich das Batteriemodul also in der ersten Richtung aus, so ist dieser Ausdehnung durch die unterseitig vorgesehenen Anschraubpunkte in der unteren Hälfte des Batteriemoduls eine deutlich größere Spannkraft entgegengesetzt als in der oberen Hälfte des Batteriemoduls. Dies kann unter Umständen dazu führen, dass sich der Zellstapel fächerartig nach oben wölbt und es droht ein Abheben von Zellen nach oben. Dadurch, dass die Anbindungspunkte nunmehr auf ein Verrutschen ausgelegt sein können und somit nachgiebig sind, zumindest innerhalb eines vorgebbaren Toleranzbereichs, kann eine inhomogene Kraftverteilung über die Höhe des Batteriemoduls hinweg vermieden werden. Entsprechend kann auch ein Auffächern der Zellstapel und eine daraus resultierende Biegedeformation verhindert werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the first end plate unit has a fastening point at which the first battery module is fastened to the battery housing in such a way that in the event of an expansion of the battery module, the fastening point can be moved within a predeterminable tolerance range with respect to the first direction relative to the battery housing, in particular towards the second battery module. This means that the respective fastening points and their fastening means can be additionally relieved. For example, a screw connection can be used as fastening. Such a screw connection can, for example, be designed for “slipping”. This reduces bending deformation. Such bending deformations can occur especially when the screw points are provided in a lower region of the end plate units of a battery module. If the battery module expands in the first direction, this expansion is opposed by a significantly greater clamping force in the lower half of the battery module than in the upper half of the battery module due to the screw points provided on the underside. Under certain circumstances, this can lead to the cell stack bulging upwards like a fan and there is a risk of cells lifting upwards. Because the connection points can now be designed to prevent slipping and are therefore flexible, at least within a predeterminable tolerance range, an inhomogeneous distribution of force across the height of the battery module can be avoided. Accordingly, fanning out of the cell stacks and the resulting bending deformation can also be prevented.

Die Schraubstellen oder im Allgemeinen die Befestigungsstellen können also verschieblich ausgeführt werden. Diese Verschieblichkeit bezieht sich dabei bevorzugt ausschließlich auf die erste Richtung.The screw points or in general the fastening points can therefore be made movable. This mobility preferably relates exclusively to the first direction.

Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung. Die für die erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung und ihre Ausgestaltungen beschriebenen Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.Furthermore, the invention also relates to a motor vehicle with an energy storage arrangement according to the invention. The advantages described for the energy storage arrangement according to the invention and its configurations apply equally to the motor vehicle according to the invention.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or truck, or as a passenger bus or motorcycle.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.The invention also includes the combinations of the features of the described embodiments. The invention therefore also includes implementations that each have a combination of the features of several of the described embodiments unless the embodiments have been described as mutually exclusive.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Batteriemoduls für eine Energiespeicheranordnung im nicht angeschwollenen Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung des Batteriemoduls aus 1 in einem angeschwollenen Zustand;
  • 3 eine schematische Darstellung einer Energiespeicheranordnung mit Batteriemodulen in einem nicht angeschwollenen Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
  • 4 eine schematische Darstellung der Energiespeicheranordnung aus 3 mit den Batteriemodulen im angeschwollenen Zustand.
Examples of embodiments of the invention are described below. This shows:
  • 1 a schematic representation of a battery module for an energy storage arrangement in the non-swollen state according to an embodiment of the invention;
  • 2 a schematic representation of the battery module 1 in a swollen state;
  • 3 a schematic representation of an energy storage arrangement with battery modules in a non-swollen state according to an embodiment of the invention; and
  • 4 a schematic representation of the energy storage arrangement 3 with the battery modules in a swollen state.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and which also further develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to include combinations of the features of the embodiments other than those shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference numerals designate functionally identical elements.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Batteriemoduls 10 für eine Energiespeicheranordnung 11 (vergleiche zum Beispiel 3) in einem nicht angeschwollenen Zustand A, der im Folgenden auch als Ausgangszustand A bezeichnet wird. Das Batteriemodul 10 umfasst dabei einen Zellstapel 12 mit mehreren in einer Stapelrichtung x nebeneinander angeordneten Batteriezellen 14. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind jedoch nur einige der Batteriezellen 14 mit einem Bezugszeichen versehen. Die Batteriezellen 14 können als prismatische Batteriezellen oder auch als Pouchzellen ausgebildet sein. Weiterhin umfasst das Batteriemodul 10 ein Modulgehäuse 16, in welchem der Zellstapel 12 aufgenommen ist. Das Modulgehäuse 16 umfasst wiederum eine erste Endplatteneinheit 18 und eine zweite Endplatteneinheit 20. Die beiden Endplatteneinheiten 18, 20 begrenzen den Zellstapel 12 dabei in Stapelrichtung x beidseitig. Zudem sind die beiden Endplatteneinheiten 18, 20 über zwei Seitenplatten 22, die sich in x-Richtung erstrecken, miteinander verbunden. Die jeweiligen Endplatteneinheiten 18, 20 können dabei zudem mehrteilig ausgeführt sein. Weiterhin sind an den Endplatteneinheiten 18, 20 Befestigungsstellen, zum Beispiel Anschraubpunkte 24, vorgesehen, über welche das Batteriemodul 10 an einem Gesamtbatteriegehäuse 26 (vergleiche zum Beispiel 3) befestigt werden kann. 1 shows a schematic representation of a battery module 10 for an energy storage arrangement 11 (see for example 3 ) in a non-swollen state A, which is also referred to below as initial state A. The battery module 10 includes a cell stack 12 with several battery cells 14 arranged next to one another in a stacking direction x. For reasons of clarity, however, only some of the battery cells 14 are provided with a reference number. The battery cells 14 can be designed as prismatic battery cells or as pouch cells. Furthermore, the battery module 10 includes a module housing 16 in which the cell stack 12 is accommodated. The module housing 16 in turn comprises a first end plate unit 18 and a second end plate unit 20. The two end plate units 18, 20 delimit the cell stack 12 on both sides in the stacking direction x. In addition, the two end plate units 18, 20 are connected to one another via two side plates 22, which extend in the x direction. The respective end plate units 18, 20 can also be designed in several parts. Furthermore, fastening points, for example screw points 24, are provided on the end plate units 18, 20, via which the battery module 10 is attached to an overall battery housing 26 (see for example 3 ) can be attached.

Normalerweise und auch im vorliegenden Fall schwellen Batteriezellen 14 im Laufe ihrer Lebensdauer an. Dadurch verbreitern sich die Batteriezellen 14 in der hier dargestellten x-Richtung. Dieses Anschwellen wird auch als Swelling bezeichnet.Normally, and also in this case, battery cells 14 swell over the course of their service life. As a result, the battery cells 14 widen in the x direction shown here. This swelling is also known as swelling.

Normalerweise wird versucht, durch eine entsprechende Ausbildung der Endplatten und des Modulgehäuses das Batteriemodul trotz Swelling auf einem definierten Bauraum in x-Richtung zu halten. Dies führt mitunter zu sehr großen Kräften und Deformationen des Batteriemoduls, die wiederum zu Ausfällen, Kurzschlüssen und zum Versagen einzelner Komponenten oder des gesamten Hochvolt-Batteriesystems führen können. Diese Nachteile können nunmehr durch die Erfindung beziehungsweise ihre Ausgestaltungen vorteilhafterweise vermieden werden, wie dies nun nachfolgend näher erläutert wird.Normally, an attempt is made to keep the battery module in a defined installation space in the x direction despite swelling by appropriately designing the end plates and the module housing. This sometimes leads to very large forces and deformations of the battery module, which in turn can lead to failures, short circuits and the failure of individual components or the entire high-voltage battery system. These disadvantages can now be advantageously avoided by the invention or its embodiments, as will now be explained in more detail below.

Zum einen ist hierfür das Batteriemodul 10 so ausgelegt, dass dieses sich im Falle eines Anschwellens der Batteriezellen 14 in x-Richtung ausdehnen kann. 2 zeigt hierzu eine schematische Darstellung des Batteriemoduls 10 aus 1 im angeschwollenen und damit ausgedehnten Zustand S. Das Batteriemodul 10 weist im angeschwollenen Zustand S in x-Richtung also eine größere Länge L2 auf als im Ausgangszustand A, in welchem das Batteriemodul 10 eine Länge L1 aufweist (vergleiche 1). Das Ausdehnen des Batteriemoduls 10 im angeschwollenen Zustand S in x-Richtung ist im vorliegenden Beispiel dadurch möglich, dass die Endplatteneinheiten 18, 20 so ausgebildet sind, dass diese sich bedingt durch die Swellingkräfte der Zellen 14 nach außen wölben können. Dies ermöglicht eine einfachere und weniger robuste Auslegung der Endplatteneinheiten 20, 18. Zusätzlich ist nunmehr vorgesehen, eine zusätzliche abstützende Wirkung durch benachbarte Batteriemodule 10 zu erreichen, wie dies später näher erläutert wird. Einander zugewandte Endplatteneinheiten 18, 20 benachbarter Module 10 können im angeschwollenen Zustand S zueinander zur Anlage gebracht werden. Um diese auf besonders vorteilhafte Weise umzusetzen, weisen die Endplatteneinheiten 18, 20 in diesem Beispiel noch zusätzliche Anschlagelemente 28, 30 auf, die jeweils außenseitig an Endplatten 18a, 20a der betreffenden Endplatteneinheit 28, 30 vom Zellstapel 12 wegweisend und bezüglich der x-Richtung von den Endplatten 18a, 20a abstehend angeordnet sind. Insbesondere weist hierbei die erste Endplatteneinheit 18 exemplarisch zwei Anschlagelemente 28 auf und die zweite Endplatteneinheit 20 weist zwei zweite Anschlagelemente 30 auf. Diese können zum Beispiel länglich in z-Richtung verlaufen oder auch eine Länge in z-Richtung aufweisen, die in etwa ihrer Breite in y-Richtung entspricht. Die Anschlagelemente 28, 30 sind dabei bevorzugt mit einem gewissen Abstand zu einem Randbereich R der jeweiligen Endplatteneinheiten 18, 20 angeordnet, da sich gerade die Randbereiche R in x-Richtung kaum hinsichtlich ihrer Position verändern. Pro Endplatteneinheit 18, 20 kann dabei auch nur ein solches Anschlagelement 28, 30 vorgesehen sein, welches dann bevorzugt mittig in Bezug auf die y-Richtung und gegebenenfalls auch in Bezug auf die z-Richtung angeordnet ist. Damit kann eine besonders gleichmäßige Kraftverteilung über die Endplatteneinheiten 18, 20 bereitgestellt werden.On the one hand, the battery module 10 is designed so that it can expand in the x direction if the battery cells 14 swell. 2 shows a schematic representation of the battery module 10 1 in the swollen and therefore expanded state S. The battery module 10 in the swollen state S in the x direction therefore has a greater length L2 than in the initial state A, in which the battery module 10 has a length L1 (compare 1 ). In the present example, the expansion of the battery module 10 in the swollen state S in the x direction is possible because the end plate units 18, 20 are designed in such a way that they can bulge outwards due to the swelling forces of the cells 14. This enables a simpler and less robust design of the end plate units 20, 18. In addition, it is now provided to achieve an additional supporting effect through adjacent battery modules 10, as will be explained in more detail later. End plate units 18, 20 of adjacent modules 10 facing one another can be brought into contact with one another in the swollen state S. In order to implement this in a particularly advantageous manner, the end plate units 18, 20 in this example also have additional stop elements 28, 30, which are each on the outside of the end plates 18a, 20a of the relevant end plate unit 28, 30 pointing away from the cell stack 12 and with respect to the x direction are arranged projecting from the end plates 18a, 20a. In particular, the first end plate unit 18 has, for example, two stop elements 28 and the second end plate unit 20 has two second stop elements 30. These can, for example, run elongated in the z-direction or also have a length in the z-direction that approximately corresponds to their width in the y-direction. The stop elements 28, 30 are preferably arranged at a certain distance from an edge region R of the respective end plate units 18, 20, since the edge regions R in particular hardly change in terms of their position in the x direction. Only one such stop element 28, 30 can be provided per end plate unit 18, 20, which is then preferably arranged centrally in relation to the y-direction and possibly also in relation to the z-direction. This makes it possible to provide a particularly uniform distribution of force across the end plate units 18, 20.

3 zeigt nunmehr eine Energiespeicheranordnung 11, die zum Beispiel als eine Hochvolt-Batterie ausgebildet sein kann. Die Energiespeicheranordnung 11 weist ein Batteriegehäuse 26 und mehrere in dem Batteriegehäuse angeordnete Batteriemodule 10 auf. Diese befinden sich vorliegend alle im Ausgangszustand A. Die Batteriemodule 10 können wie zu 1 und 2 beschrieben ausgebildet sein. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht für alle Batteriemodule 10 alle einzelnen Komponenten mit einem Bezugszeichen versehen, sondern nur exemplarisch für manche.. In diesem Ausgangszustand A sind die Batteriemodule 10 vorzugsweise so im Batteriegehäuse 26 angeordnet, dass in x-Richtung benachbart zueinander angeordnete Batteriemodule 10 zumindest einen kleinen Abstand d zueinander aufweisen. Die Endplatteneinheiten 18, 20 benachbarter Batteriemodule 10 berühren sich im Ausgangszustand der Batteriemodule 10 also nicht. Das Batteriegehäuse 26 weist dabei einen Gehäuseboden 26a auf sowie zwei Seitenwände 26b, die einen durch das Batteriegehäuse 26 bereitgestellten Aufnahmebereich, in welchem die Batteriemodule 10 aufgenommen sind, in x-Richtung begrenzen, und zwei weitere Seitenwände 26c, die diesen Aufnahmebereich innen entgegen y-Richtung begrenzen. Dehnen sich nunmehr im Zuge des Swellings die Batteriezellen 14 aus, so ergibt sich eine Situation, wie diese in 4 dargestellt ist. 3 now shows an energy storage arrangement 11, which can be designed, for example, as a high-voltage battery. The energy storage arrangement 11 has a battery housing 26 and a plurality of battery modules 10 arranged in the battery housing. In the present case, these are all in the initial state A. The battery modules 10 can be as follows 1 and 2 be designed as described. For reasons of clarity, not all individual components are provided with a reference number for all battery modules 10, but only as an example for some. In this initial state A, the battery modules 10 are preferably arranged in the battery housing 26 in such a way that battery modules 10 arranged adjacent to one another in the x direction have at least a small distance d from one another. The end plate units 18, 20 of adjacent battery modules 10 do not touch each other in the initial state of the battery modules 10. The battery housing 26 has a housing base 26a and two side walls 26b, which delimit in the x direction a receiving area provided by the battery housing 26, in which the battery modules 10 are accommodated, and two further side walls 26c, which internally counteract this receiving area in the y direction. Limit direction. If the battery cells 14 now expand in the course of swelling, a situation arises like this in 4 is shown.

4 zeigt dabei insbesondere wiederum die Energiespeicheranordnung 11 aus 3, bei welcher sich nunmehr die jeweiligen Batteriemodule 10 im ausgedehnten beziehungsweise angeschwollenen Zustand S befinden. In diesem Zustand kommen nunmehr auch die einander zugewandten Endplatteneinheiten 18, 20 über ihre jeweiligen Anschlagelemente 28, 30 zueinander zur Anlage. Die entsprechenden nunmehr aneinanderliegenden Anschläge 28, 30 stützen sich definiert aneinander und am Gehäuse 26, insbesondere an den Gehäuseseiten 26b, ab. Eventuell können die Anschläge 28, 30 auch mit einem Weichanteil für eine weitere zulässige Deformation des Moduls 10 ausgeführt sein. Mit anderen Worten können die Anschlagselemente 28, 30 auch in x-Richtung zumindest zum Teil noch elastisch deformierbar ausgebildet sein, sodass, selbst wenn sich die Anschläge 28, 30 bereits berühren, ein weiteres Ausdehnen der Module 10 in x-Richtung möglich ist, zumindest um ein vorbestimmtes Ausmaß, welches ebenfalls durch die Ausbildung der Anschläge 28, 30 festgelegt sein kann. Diese können zum Beispiel zusätzlich auch einen inkompressiblen Anteil aufweisen, der zum Beispiel auch gewährleisten kann, dass die Endplatten 18a, 20a der jeweiligen Endplatteneinheiten 18, 20, an welchen die betreffenden Anschläge 28, 30 angeordnet sind, insbesondere bezogen auf benachbarte Module 10, immer einen gewissen Mindestabstand D zueinander aufweisen. Dadurch wird ein geschützter Freiraum 32 zwischen den Endplatten 18a, 20a benachbarter Module 10 bereitgestellt, der für sensible Komponenten genutzt werden kann. Mit anderen Worten können in diesem Freiraum 32 verschiedenste sensible Komponenten in geschützter Weise angeordnet werden, zum Beispiel Modulsteuergeräte für die Batteriemodule 10, Hochvoltverbinder beziehungsweise Hochvoltterminals oder ähnliches. Im Übrigen kann ein solcher Zwischenraum 32 auch zwischen einer Endplatte18a, 20a und einer zu dieser bezüglich der x-Richtung benachbart angeordneten Seitenwand 26b des Batteriegehäuses 26 angeordnet sein. 4 shows in particular the energy storage arrangement 11 3 , in which the respective battery modules 10 are now in the expanded or swollen state S. In this state, the end plate units 18, 20 facing one another now also come into contact with one another via their respective stop elements 28, 30. The corresponding stops 28, 30, which are now lying next to one another, are supported in a defined manner on one another and on the housing 26, in particular on the housing sides 26b. The stops 28, 30 can possibly also be designed with a soft component for further permissible deformation of the module 10. In other words, the stop elements 28, 30 can also be designed to be at least partially elastically deformable in the x direction, so that even if the stops 28, 30 already touch, further expansion of the modules 10 in the x direction is possible, at least by a predetermined extent, which can also be determined by the design of the stops 28, 30. These can, for example, also have an incompressible portion, which can also ensure, for example, that the end plates 18a, 20a of the respective end plate units 18, 20, on which the relevant stops 28, 30 are arranged, in particular in relation to adjacent modules 10, always have a certain minimum distance D from each other. This provides a protected free space 32 between the end plates 18a, 20a of adjacent modules 10, which can be used for sensitive components. In other words, a wide variety of sensitive components can be arranged in a protected manner in this free space 32, for example module control devices for the battery modules 10, high-voltage connectors or high-voltage terminals or similar. Incidentally, such an intermediate space 32 can also be arranged between an end plate 18a, 20a and a side wall 26b of the battery housing 26 which is arranged adjacent to it with respect to the x-direction.

Weiterhin kann es auch vorgesehen sein, dass die zuvor beschriebenen Schraubstellen 24 verschieblich in x-Richtung ausgebildet sind. Insbesondere kann die Verschraubung, über welche die Batteriemodule 10, insbesondere am Modulgehäuse 16, am Gesamtbatteriegehäuse 26 angeschraubt sind, auf ein Durchrutschen ausgelegt werden, um Biegedeformationen zu reduzieren. Zusätzlich kann hierdurch auch die Belastung der Anschraubpunkte 24 selbst reduziert werden. Schwellen also die Batteriezellen 14 eines Batteriemoduls 10 an, so dehnt sich damit einhergehend das gesamte Batteriemodul 10 in x-Richtung aus und auch die Befestigungspunkte 24 der beiden Endplatteneinheiten 18, 20 eines gleichen Batteriemoduls 10 können sich damit einhergehend bezüglich der x-Richtung zueinander entfernen. Unter Umständen lässt sich hier sogar ein Ausdehnen der Batteriemodule 10 erreichen, ohne dass sich hierfür die Endplatten 18a, 20a wölben müssen.Furthermore, it can also be provided that the previously described screw points 24 are designed to be displaceable in the x direction. In particular, the screw connection via which the battery modules 10, in particular on the module housing 16, are screwed to the overall battery housing 26 can be designed to prevent slipping in order to reduce bending deformations. In addition, this can also reduce the load on the screw points 24 themselves. If the battery cells 14 of a battery module 10 swell, the entire battery module 10 expands in the x direction and the fastening points 24 of the two end plate units 18, 20 of the same battery module 10 can also move away from one another in the x direction . Under certain circumstances, it is even possible to expand the battery modules 10 without the end plates 18a, 20a having to bulge.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Anordnung eines HV-Moduls und eine Abstützung über die Endplatten bereitgestellt werden kann. Die beschriebene Anordnung und Abstützmöglichkeit verhindert auf einfache und kostengünstige Weise eine Überlastung der Anschraubpunkte beziehungsweise ermöglicht eine Entlastung der Anschraubpunkte und führt zudem zu einem großen Gewichtsvorteil, da bei Überlast die Kräfte abgeleitet werden und somit die Modulgehäuse, vor allem die Endplatteneinheiten, auf geringere Kräfte ausgelegt werden können. Zudem können vorteilhafterweise durch das Vorsehen von Anschlagelementen geschützte freie Bereiche vorgesehen werden, die zur Unterbringung sensibler Bereiche und Komponente mit CMCs, Hochvoltterminals oder ähnliches genutzt werden können.Overall, the examples show how the invention can provide an arrangement of an HV module and support via the end plates. The described arrangement and Support option prevents overloading of the screwing points in a simple and cost-effective manner or enables the screwing points to be relieved and also leads to a large weight advantage, since the forces are dissipated in the event of overload and thus the module housings, especially the end plate units, can be designed for lower forces. In addition, protected free areas can advantageously be provided by providing stop elements, which can be used to accommodate sensitive areas and components with CMCs, high-voltage terminals or similar.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014216407 A1 [0003]DE 102014216407 A1 [0003]
  • DE 102014223047 A1 [0004]DE 102014223047 A1 [0004]

Claims (10)

Energiespeicheranordnung (11) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Energiespeicheranordnung (11) ein Batteriegehäuse (26) und mindestens ein erstes Batteriemodul (10) und ein zweites Batteriemodul (10) aufweist, die im Batteriegehäuse (26) in einer ersten Richtung (x) nebeneinander angeordnet sind, wobei das erste Batteriemodul (10) ein erstes Modulgehäuse (16) mit einer ersten Endplatteneinheit (18) und einer zweiten Endplatteneinheit (20) aufweist, die das erste Batteriemodul (10) beidseitig bezüglich der ersten Richtung (x) begrenzen, und wobei das zweite Batteriemodul (10) ein zweites Modulgehäuse (16) mit einer dritten Endplatteneinheit (20) und einer vierten Endplatteneinheit (18) aufweist, die das zweite Batteriemodul (10) beidseitig bezüglich der ersten Richtung (x) begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass - zumindest das erste Batteriemodul (10) dazu ausgelegt ist, sich bezüglich der ersten Richtung (x) auszudehnen, - wobei das erste und das zweite Batteriemodul (10) so ausgelegt und angeordnet sind, dass die erste Endplatteneinheit (18), die dem zweiten Batteriemodul (10) zugewandt ist, an der dritten Endplatteneinheit (20), die dem ersten Batteriemodul (10) zugewandt ist, zumindest bereichsweise anliegt, wenn sich zumindest das erste Batteriemodul (10) bezüglich der ersten Richtung (x) in bestimmtem Ausmaß ausgedehnt hat.Energy storage arrangement (11) for a motor vehicle, wherein the energy storage arrangement (11) has a battery housing (26) and at least a first battery module (10) and a second battery module (10), which are next to each other in the battery housing (26) in a first direction (x). are arranged, wherein the first battery module (10) has a first module housing (16) with a first end plate unit (18) and a second end plate unit (20), which delimit the first battery module (10) on both sides with respect to the first direction (x), and wherein the second battery module (10) has a second module housing (16) with a third end plate unit (20) and a fourth end plate unit (18), which delimit the second battery module (10) on both sides with respect to the first direction (x), characterized in that - at least the first battery module (10) is designed to expand with respect to the first direction (x), - wherein the first and second battery modules (10) are designed and arranged so that the first end plate unit (18), which corresponds to the second Battery module (10) faces, rests at least partially on the third end plate unit (20), which faces the first battery module (10), when at least the first battery module (10) has expanded to a certain extent with respect to the first direction (x). . Energiespeicheranordnung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Batteriemodul (10) so ausgelegt und angeordnet sind, dass die erste Endplatteneinheit (18) von der dritten Endplatteneinheit (20) beabstandet ist, wenn sich zumindest das erste Batteriemodul (10) nicht oder um weniger als das bestimmte Ausmaß (d) bezüglich der ersten Richtung (x) ausgedehnt hat.Energy storage arrangement (11). Claim 1 , characterized in that the first and second battery modules (10) are designed and arranged such that the first end plate unit (18) is spaced from the third end plate unit (20) when at least the first battery module (10) is not or is less than the determined extent (d) has expanded with respect to the first direction (x). Energiespeicheranordnung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Batteriemodul (10) einen Zellstapel (12) mit mehreren in der ersten Richtung (x) nebeneinander angeordneten Batteriezellen (14) aufweist, wobei der Zellstapel (12) im ersten Modulgehäuse (16) aufgenommen ist, so dass der Zellstapel (12) zwischen der ersten Endplatteneinheit (18) und zweiten Endplatteneinheit (20) angeordnet ist, wobei die Batteriezellen (14) derart eingerichtet sind, dass diese im Laufe der Zeit anschwellen, wodurch sich das erste Batteriemodul (10) in der ersten Richtung (x) ausdehnt.Energy storage arrangement (11) according to one of the preceding claims, characterized in that the first battery module (10) has a cell stack (12) with a plurality of battery cells (14) arranged next to one another in the first direction (x), the cell stack (12) in the first Module housing (16) is accommodated so that the cell stack (12) is arranged between the first end plate unit (18) and second end plate unit (20), the battery cells (14) being set up in such a way that they swell over time, thereby causing the first battery module (10) expands in the first direction (x). Energiespeicheranordnung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Endplatteneinheit (18) eine erste Endplatte (18a) aufweist und ein an der ersten Endplatte (18a) angeordnetes erstes Anschlagselement (28), welches in Richtung des zweiten Batteriemoduls (10) von der ersten Endplatte (18a) absteht, wobei das erste Batteriemodul (10) so ausgelegt ist, dass das erste Anschlagselement (28) an der dritten Endplatteneinheit (20) zur Anlage kommt, wenn sich zumindest das erste Batteriemodul (10) bezüglich der ersten Richtung (x) ausgedehnt hat.Energy storage arrangement (11) according to one of the preceding claims, characterized in that the first end plate unit (18) has a first end plate (18a) and a first stop element (28) arranged on the first end plate (18a), which extends in the direction of the second battery module ( 10) protrudes from the first end plate (18a), the first battery module (10) being designed such that the first stop element (28) comes into contact with the third end plate unit (20) when at least the first battery module (10) is in relation to in the first direction (x). Energiespeicheranordnung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Batteriemodul (10) derart ausgestaltet und im Batteriegehäuse (26) angeordnet ist, dass die zweite Endplatteneinheit (20), die einer Seitenwand (26b) des Batteriegehäuses (26) zugewandt ist, an der Seitenwand (26b) zumindest bereichsweise anliegt, insbesondere über ein zweites Anschlagselement (30) der zweiten Endplatteneinheit (20), wenn sich das erste Batteriemodul (10) bezüglich der ersten Richtung (x) ausgedehnt hat, insbesondere nur wenn sich das erste Batteriemodul (10) bezüglich der ersten Richtung (x) ausgedehnt hat.Energy storage arrangement (11) according to one of the preceding claims, characterized in that the first battery module (10) is designed and arranged in the battery housing (26) in such a way that the second end plate unit (20), which is a side wall (26b) of the battery housing (26) facing, rests at least in some areas on the side wall (26b), in particular via a second stop element (30) of the second end plate unit (20), when the first battery module (10) has expanded with respect to the first direction (x), in particular only when the first battery module (10) has expanded with respect to the first direction (x). Energiespeicheranordnung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Endplatteneinheit (18) so ausgestaltet ist, dass zwischen der ersten Endplatteneinheit (18) und der dritten Endplatteneinheit (20) ein Zwischenraum (32) bereitgestellt ist, der eine bestimmte nicht unterschreitbare Mindestbreite (D) in der erste Richtung (x) aufweist.Energy storage arrangement (11) according to one of the preceding claims, characterized in that the first end plate unit (18) is designed such that a gap (32) is provided between the first end plate unit (18) and the third end plate unit (20), which has a specific has a minimum width (D) in the first direction (x) that cannot be exceeded. Energiespeicheranordnung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Zwischenraum (32) eine Modulsteuereinheit angeordnet ist.Energy storage arrangement (11) according to one of the preceding claims, characterized in that a module control unit is arranged in the intermediate space (32). Energiespeicheranordnung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anschlagselement (28) zumindest zum Teil elastisch in der ersten Richtung (x) ausgebildet ist.Energy storage arrangement (11) according to one of the preceding claims, characterized in that the first stop element (28) is at least partially designed to be elastic in the first direction (x). Energiespeicheranordnung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Endplatteneinheit (18) eine Befestigungsstelle (24) aufweist, an welcher das erste Batteriemodul (10) am Batteriegehäuse (26) derart befestigt ist, dass im Falle eines Ausdehnens des Batteriemoduls (10) die Befestigungsstelle (24) innerhalb eines vorgebbaren Toleranzbereichs bezüglich der ersten Richtung (x) gegenüber dem Batteriegehäuse (26) bewegbar ist, insbesondere in Richtung des zweiten Batteriemoduls (10).Energy storage arrangement (11) according to one of the preceding claims, characterized in that the first end plate unit (18) has a fastening point (24) at which the first battery module (10) is fastened to the battery housing (26) in such a way that in the event of expansion of the Battery module (10), the fastening point (24) can be moved within a predeterminable tolerance range with respect to the first direction (x) relative to the battery housing (26), in particular in the direction of the second battery module (10). Kraftfahrzeug mit einer Energiespeicheranordnung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle with an energy storage arrangement (11) according to one of the preceding claims.
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