EP3183762A1 - Receptacle for a battery module, and battery module having a receptacle of this kind - Google Patents

Receptacle for a battery module, and battery module having a receptacle of this kind

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EP3183762A1
EP3183762A1 EP15753631.9A EP15753631A EP3183762A1 EP 3183762 A1 EP3183762 A1 EP 3183762A1 EP 15753631 A EP15753631 A EP 15753631A EP 3183762 A1 EP3183762 A1 EP 3183762A1
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EP
European Patent Office
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receptacle
end plates
supports
battery
battery cell
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15753631.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ralf Angerbauer
Carsten Mueller
Stefan Baumann
Andreas Ruehle
Eduard Reimer
Maximilian Russ-Mohl
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a receptacle for a battery module, in particular for fixing and optionally pressing at least one battery cell.
  • the present invention further relates to a battery module having such a receptacle, wherein in the receptacle at least one battery cell is arranged.
  • Electrochemical energy storage devices such as lithium-ion batteries, are widely used in many daily applications. They are used, for example, in computers such as laptops, mobile phones, smart phones, and other applications. Even with the currently strongly driven
  • Lithium-ion batteries for example, for the automotive industry
  • Field of application often include a plurality of individual battery cells. To increase the voltage or current level, these cells are connected in parallel or in series and mechanically modulated
  • the cells often comprise a metallic housing, in which the cell unit, for example comprising electrodes arranged in an extensively wound manner, are located.
  • the cell units arranged in the housings can often swell or expand as the temperature increases or as a result of a charging or discharging process. As a result, the internal resistance of the cell is greater and their power decreases. Therefore, it is known to use the module with the help of a
  • the battery cells are surrounded by a frame, which counteracts a cell expansion.
  • Such frames often consist of welded components or also have tension bands.
  • Frame system has two pressure plates and two side parts, wherein the two side parts are fixed to the two pressure plates.
  • a battery module which has a plurality of battery cells.
  • end plates provided with reinforcing means are provided at two end portions of the plurality of battery cells, and the end plates are connected to each other by connecting means.
  • Document D3 further describes a high-voltage battery having a number of cell blocks, each cell block having a number of cells.
  • the cells are arranged on a cooling plate and further surrounded by an arrangement having pressure goggles and connecting fasteners.
  • the document US 8,163,420 further describes a battery system with a battery pack, which has a plurality of battery cells, which are arranged stacked together with insulators.
  • the battery block is through
  • the present invention relates to a receptacle for at least partially compressing receiving at least one battery cell for a battery module, wherein the receptacle has two end plates, which can be arranged on two opposite sides of the at least one battery cell, wherein the end plates connected by a plurality of fixed to the end plates rod-like Abstützept are, wherein the Abstützept for at least two-dimensional support each one edge of the at least one battery cell are configured.
  • Such a receptacle in particular makes it possible to provide an easy and cost-effective receptacle for forming a battery module, by means of which deterioration of the performance of the battery module can be prevented by expansion or swelling of the battery cell or of the battery cells.
  • the above-described recording thus serves in particular for at least partially compressing receiving at least one battery cell.
  • the receptacle can serve to receive a plurality of battery cells, which form a battery module by means of a corresponding interconnection, in particular together with the receptacle.
  • the at least one battery cell does not need to be permanently compressed but only in an operating state of the battery cell, such as in an operating state in which an expansion the at least one battery cell takes place.
  • an operating state of the battery cell such as in an operating state in which an expansion the at least one battery cell takes place.
  • the receptacle has two end plates, which can be arranged on two opposite sides of the at least one battery cell.
  • a battery cell may be disposed between the end plates, or a plurality of battery cells may be disposed between the end plates without each
  • Battery cell needs to be in direct contact with one or both end plates.
  • the end plates may in particular be arranged such that they are respectively present at the end of an arrangement or a stack of the battery cells and approximately in contact with the corresponding external battery cells.
  • an end plate can then be arranged in front of the first and behind the last battery cell.
  • the end plates can be configured or dimensioned such that they cover the entire battery cell or the entire voltage applied to the end plate side of the
  • Battery cell can support.
  • the end plates can in particular perform the task of a pressure plate so as to enable at least partial or temporary clamping of the at least one battery cell.
  • Such bracing can serve in particular, for example, a temperature-induced swelling of the battery cells, whereby the inner
  • Swelling can be caused for example by evaporation of electrolytes contained in the cell, or by charging or discharging.
  • the receptacle comprises a plurality of supports, which are fixed to the end plates and thus connects them.
  • the supports are designed rod-like, which in the context of the present invention is intended to mean, in particular, that the supports in comparison to their running between the end plates length a smaller and thus have only a limited width and thus the individual
  • a rod-like support is to be understood as meaning that it is present only in a limited region of the receptacle and does not form an entire side surface, for example, but is present only in a corner region of the receptacle.
  • the supports are rod-like, a very stable support can be combined with a particularly light support. Because of the limited spatial extent, the supports have only a limited material requirement, so that weight can be saved. This is particularly advantageous for mobile applications, such as when used in an at least partially electrically powered vehicle.
  • the supports are designed for at least two-dimensional support each one edge of the at least one battery cell.
  • the supports are designed such that the edges of a battery cell, in particular in the case of plate-shaped battery cells, are supported in two dimensions or in two planes.
  • the dimensions or planes to be supported are arranged in particular at a right angle to the support provided by the end plates.
  • the battery cell or the battery cells are securely fixed in all spatial directions.
  • Preload battery cells from the composite could solve. It should be noted, however, that the provision of a bias voltage in a normal state in the context of the present invention is not necessary, but also not excluded.
  • the above-described recording is basically suitable for a wide variety of configurations of battery cells.
  • bulbous or convex cells as well as concave cells
  • a minimum compression force is basically not necessary.
  • a receptacle for example by using, for example, standardized standard available profiles that can be positively or materially connected to the end plates, for example, with the aid of the following described bushings can be prepared. On a laser welding can be omitted, which complex and can be quite complex due to comparatively large tolerance chains.
  • the end plates may each define oppositely disposed sides of the cuboid, the edges connecting these sides being formed by the supports.
  • the receptacle can be particularly advantageous for the use of substantially rectangular battery cells, wherein the respective edges of the battery cells can be fixed by the supports.
  • the cuboid can be square or rectangular.
  • the supports can have two legs arranged substantially at right angles to each other.
  • the supports can each be designed in one piece in a particularly simple manner and be shaped approximately by a curved originally planar rod-shaped component.
  • the legs need only have a small width, so as to form a desired support with a suitable thickness.
  • a substantially rectangular orientation is intended to mean an exact right angle or an angle which may have a deviation of + / "15 °, in particular + /" 5 °, from a right angle.
  • the supports can be formed from a metallic material.
  • the supports can be off Steel shaped.
  • a particularly high stability of the recording can be realized.
  • the receptacle may further, despite the metallic design of the supports by their rod-shaped configuration have a low weight, as for the supports only one
  • the end plates may be formed from a plastic.
  • the recording can be particularly light, which in particular for mobile applications, such as for at least partially electrically powered vehicles may be beneficial.
  • a sufficient stability can be formed by plastic plates, so that a secure clamping or fixing of the battery cells is possible.
  • the end plates may at least partially have a honeycomb-like structure.
  • the end plates can have a particularly low weight and yet have a high stability.
  • a honeycomb-like structure can be understood as meaning, in particular, a structure which directly adjoins one another
  • hexagonal recesses are limited, for example, by frames which, with the exception of the outer frames, are each assigned to two hexagonal recesses.
  • such structures may be provided in particular on a surface which is intended for this purpose on that of the battery cell
  • the supports can extend through essentially at right angles to their extension direction
  • fixing means such as screws, bolts or the like may be provided which extend approximately through or are secured to the end plates and thereby have an extending direction that is substantially perpendicular to the extending direction of the supports.
  • Extension direction of the supports should in particular their length and to mean the direction from one end plate to the other end plate.
  • the fixation means extend approximately in a direction extending from the top of the battery cells to the bottom thereof.
  • a substantially rectangular orientation means an exact right angle or an angle, the one from a right angle
  • Deviation of + / "15 °, in particular + /" may have 5 °.
  • the end plates may each have at least two bushings extending substantially at right angles to the extension direction of the supports.
  • the bushes are used in particular to serve as a fixative itself or a
  • the sockets are fixed to the end plate or advantageously extend through the end plate.
  • the arrangement can be particularly stable, as registered from outside forces can be safely absorbed.
  • two sockets may be provided, so that a fixing means can be received on each side of the end plate, which can fix a lower and an upper support to the end plate.
  • the bushing is formed from a metallic material, that is to say from a material which comprises a metal, such as steel.
  • a metallic material that is to say from a material which comprises a metal, such as steel.
  • the subject matter of the present invention is furthermore a battery module with at least one battery cell, in particular with a plurality
  • Battery cells wherein the battery module at least one receptacle for
  • Fig. 1 is a schematic view of an embodiment of a receptacle according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic view of a receptacle according to FIG. 1 with battery cells arranged therein;
  • Fig. 3 is a schematic view of a battery cell for placing in a
  • FIG. 4 shows a schematic view of an end plate for a receptacle according to an embodiment of the invention
  • Fig. 5 is another schematic view of the end plate of Fig. 4;
  • Fig. 6 is a schematic sectional view of an end plate for a receptacle according to the invention.
  • Fig. 7 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a fixed thereto support for a receptacle according to a
  • Fig. 8 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a fixed thereto support for a receptacle according to another
  • Fig. 9 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a fixed thereto support for a receptacle according to another
  • Fig. 10 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a fixed thereto support for a receptacle according to another
  • Fig. 11 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a fixed thereto support for a receptacle according to another
  • Fig. 12 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a support fixed thereto for a receptacle according to another
  • Fig. 13 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a support fixed thereto for a receptacle according to another
  • Fig. 14 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a support fixed thereto for a receptacle according to another
  • FIG. 1 shows a receptacle 10 for at least partially compressing receiving at least one battery cell 12 for a battery module.
  • the receptacle in FIG. 1 is configured to receive a plurality of battery cells 12, as shown in detail in FIG. 2, where a plurality of battery cells 12 are arranged in the receptacle 10.
  • the receptacle has two end plates 14 a , 14 b , which can be arranged on two opposite sides of the at least one battery cell 12.
  • the end plates 14 a , 14 b may be formed, for example, of a plastic.
  • the end plates 14 a, 14 b arranged facing relationship can be arranged in each case prior to a first and behind a last battery cell 12 of a stack of battery cells 12th
  • the end plates 14 a , 14 b by a plurality of the end plates 14 a , 14 b fixed rod-like Abstützungen 16 a . d are connected, the supports 16 a . d for at least two-dimensional supporting each edge 18 a . d the at least one battery cell 12 are configured.
  • four supports 16 a . d are provided, which define a cuboid together with the end plates 14 a , 14 b .
  • Support 16 a may be formed of a metallic material such as steel.
  • a prescribed edge 18 a . d of a battery cell 12 is shown schematically in FIG. In this figure, a substantially rectangular
  • Battery cell 12 which in each case has a positive contact 20, a negative contact 22, a bursting membrane 24 and a closure 26 of the battery case 28.
  • the edges form 18 a . d one each
  • a coordinate system is further shown in Figures 1 and 2, through which a three-dimensional support of the battery cells 12 is shown.
  • the supports 16 a . d two mutually substantially perpendicular legs 34 a , 34 have.
  • the leg 34 a acts for a support in the y-plane and acts to the Leg 34 a substantially perpendicular legs 34 b in z-plane.
  • end plates 14 a , 14 b With respect to the end plates 14 a , 14 b is further shown in Figures 4 and 5 that they have at least partially honeycomb-like structures 36.
  • the structures 36 may be approximately shaped by hexagonal recesses 38, which are arranged adjacent to their frames or frame 40, so as to give a honeycomb pattern, which may extend over substantially the entire surface.
  • the end plates 14 a , 14 b for example, formed from a plastic and about as
  • end plates 14 a , 14 b which are also referred to as adapter plates, can have recesses 42, in order to be provided with a suitable tool
  • the end plates 14 each have at least two substantially perpendicular to the extension direction of the supports 16 a .
  • d extending bushings 44 a , 44 b which are formed approximately from a metallic material.
  • the bushings 44 a , 44 b may for example be injected or pressed into the end plates 14 a , 14 b .
  • the sockets 44 a , 44 it may be possible that the supports 16 a . d by substantially perpendicular to the extension direction of the supports 16 a .
  • d extending fixation means 46 with the end plates 14 a are fixed 14, wherein the fixing means through the bushings 44 a, 44 are formed from the sleeves 44 a, 44 can be accommodated.
  • FIGS. 7 to 14 which apply in principle to all existing sockets 44 and end plates 14.
  • the connection technology can be adjusted. For example, in the case of a small number of battery cells 12, a frictional connection may be sufficient, whereas in the case of relatively high numbers of units, a positive or cohesive connection may be advantageous.
  • Figure 7 shows that a screw 48 is used as a fixing agent. This may be particularly advantageous when the socket 44 b a
  • a hollow shaft 54 is arranged or in which the bushing forms the hollow shaft having an external thread 55, in which one side or both sides a nut 56 can engage, so as to Supports 16 a to fix.
  • the hollow shaft 54 serve as a fixing means.
  • the support 16 a for example, welded at two welds 58 with the end plate 14 and the bushing 44 b .
  • FIG. 10 also shows that the bush 44 b is pressed into an opening 60 of the support 16 a or that the support 16 a is shrunk onto the bushing 44.
  • FIG. 11 shows an embodiment in which the support 16a is fixed by a rivet 62 guided into the end plate 14. It needs no socket 44 may be provided.
  • FIG. 13 further shows that the bush 44 is deformed at its end region 66 to form a fixing region 68 so as to fix the support 16 a to the bushing 44.
  • Forming can be realized, for example, by crimping or folding.
  • FIG 14 A further embodiment is shown in the figure 14, where a fuse element 70, such as a circlip, for example a circlip, engages in a recess 72 of the sleeve 44, so as to fix the support 16 a to the socket 44th
  • a fuse element 70 such as a circlip, for example a circlip
  • the above-described fixing means can be used individually or in any combination to the order so the various supports 16 a. d or their different ends to the corresponding end plates 14a, 14b, for example, to the sockets 44 a , 44 b to fix.

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Abstract

The present invention relates to a receptacle (10) for accommodating at least one battery cell (12) for a battery module such that said battery cell is at least partially pressed in, wherein the receptacle (10) has two end plates (14a, 14b) which can be arranged on two opposite sides of the at least one battery cell (12), characterized in that the end plates (14a, 14b) are connected by a plurality of rod-like supports (16a-d) which are fixed to the end plates (14a, 14b), wherein the supports (16a-d) are designed to support in each case one edge (18a-d) of the at least one battery cell (12) in two dimensions. In summary, a receptacle (10) of the kind described above, in a particularly simple and cost-effective manner, allows battery cells (12) to be fixed in a battery module and allows the performance of a battery module to be maintained, irrespective of the temperature, by at least temporary bracing.

Description

Beschreibung Titel  Description title
Aufnahme für ein Batteriemodul und Batteriemodul aufweisend eine derartige Aufnahme  Receptacle for a battery module and battery module having such a receptacle
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahme für ein Batteriemodul, insbesondere zum Fixieren und gegebenenfalls Verpressen wenigstens einer Batteriezelle. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Batteriemodul aufweisend eine derartige Aufnahme, wobei in der Aufnahme wenigstens eine Batteriezelle angeordnet ist. The present invention relates to a receptacle for a battery module, in particular for fixing and optionally pressing at least one battery cell. The present invention further relates to a battery module having such a receptacle, wherein in the receptacle at least one battery cell is arranged.
Stand der Technik State of the art
Elektrochemische Energiespeicher, wie beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien, sind in vielen täglichen Anwendungen weit verbreitet. Sie werden beispielsweise in Computern, wie etwa Laptops, Mobiltelefonen, Smartphones und bei anderen Anwendungen eingesetzt. Auch bei der zur Zeit stark vorangetriebenen Electrochemical energy storage devices, such as lithium-ion batteries, are widely used in many daily applications. They are used, for example, in computers such as laptops, mobile phones, smart phones, and other applications. Even with the currently strongly driven
Elektrifizierung von Fahrzeugen, wie etwa Kraftfahrzeugen, etwa bei elektrischen Fahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, bieten derartige Batterien Vorteile. Electrification of vehicles such as automobiles, such as electric vehicles or hybrid vehicles, offers advantages to such batteries.
Lithium-Ionen-Batterien, beispielsweise, etwa für den automobilen Lithium-ion batteries, for example, for the automotive industry
Einsatzbereich, umfassen oftmals eine Mehrzahl von einzelnen Batteriezellen. Diese Zellen werden, um das Spannungs- oder Stromniveau zu erhöhen, parallel oder in Reihe miteinander verschaltet und mechanisch zu Modulen Field of application, often include a plurality of individual battery cells. To increase the voltage or current level, these cells are connected in parallel or in series and mechanically modulated
zusammengeschlossen. Die Zellen umfassen dabei oftmals ein metallisches Gehäuse, in welchem sich die Zelleinheit, beispielsweise umfassend gewickelt ausgestaltete Elektroden, befinden. Die in den Gehäusen angeordneten Zelleinheiten können oftmals bei einer Temperaturerhöhung beziehungsweise bedingt durch einen Ladebeziehungsweise Entladevorgang aufschwellen beziehungsweise sich ausdehnen. Dadurch wird der innere Widerstand der Zelle größer und deren Leistung sinkt. Deshalb ist es bekannt, auf das Modul mithilfe eines together. The cells often comprise a metallic housing, in which the cell unit, for example comprising electrodes arranged in an extensively wound manner, are located. The cell units arranged in the housings can often swell or expand as the temperature increases or as a result of a charging or discharging process. As a result, the internal resistance of the cell is greater and their power decreases. Therefore, it is known to use the module with the help of a
Spannbandes von außen eine Kraft einzubringen, um so die Zellen zusammen zu pressen und das Anschwellen zu verhindern. Alternativ ist es bekannt, dass die Batteriezellen von einem Rahmen umgeben sind, der einer Zellausdehnung entgegenwirkt. Derartige Rahmen bestehen oftmals aus verschweißten Bauteilen oder weisen ebenfalls Spannbänder auf.  Tensioning band from the outside to bring a force, so as to squeeze the cells together and prevent swelling. Alternatively, it is known that the battery cells are surrounded by a frame, which counteracts a cell expansion. Such frames often consist of welded components or also have tension bands.
Aus dem Dokument DE 10 2010 046 529 AI ist ein viereckiges Rahmensystem zur Aufnahme wenigstens einer Batteriezelle bekannt. Ein derartiges From the document DE 10 2010 046 529 AI a square frame system for receiving at least one battery cell is known. Such a thing
Rahmensystem weist zwei Druckplatten sowie zwei Seitenteile auf, wobei die beiden Seitenteile an den beiden Druckplatten fixiert sind. Frame system has two pressure plates and two side parts, wherein the two side parts are fixed to the two pressure plates.
Aus dem Dokument US 8,586,235 ist ferner ein Batteriemodul bekannt, welches eine Mehrzahl an Batteriezellen aufweist. Dabei sind an zwei Endbereichen der Mehrzahl der Batteriezellen mit Verstärkungsmitteln versehene Endplatten vorgesehen, wobei die Endplatten durch Verbindungsmittel miteinander verbunden sind. From the document US 8,586,235 a battery module is also known, which has a plurality of battery cells. At this time, end plates provided with reinforcing means are provided at two end portions of the plurality of battery cells, and the end plates are connected to each other by connecting means.
Das Dokument D3 beschreibt ferner eine Hochvolt- Batterie mit einer Anzahl von Zellblöcken, wobei jeder Zellblock eine Anzahl von Zellen aufweist. Dabei sind die Zellen auf einer Kühlplatte angeordnet und ferner von einer Anordnung aufweisend Druckbrillen und diese verbindende Befestigungsmittel umgeben. Document D3 further describes a high-voltage battery having a number of cell blocks, each cell block having a number of cells. The cells are arranged on a cooling plate and further surrounded by an arrangement having pressure goggles and connecting fasteners.
Das Dokument US 8,163,420 beschreibt ferner ein Batteriesystem mit einem Batterieblock, welcher eine Mehrzahl an Batteriezellen aufweist, die zusammen mit Isolatoren gestapelt angeordnet sind. Dabei ist der Batterieblock durchThe document US 8,163,420 further describes a battery system with a battery pack, which has a plurality of battery cells, which are arranged stacked together with insulators. The battery block is through
Befestigungsmittel gehalten, welche Endplatten und diese verbindende Fasteners held, which end plates and these connecting
Metallbänder aufweisen. Have metal bands.
Aus dem Dokument US 2013/0288105 AI ist ferner ein Batteriemodul mit Mehrzahl an Batteriezellen bekannt, wobei an entsprechenden Seiten der Mehrzahl an Batteriezellen Endplatten beziehungsweise Seitenplatten vorgesehen sind. Dabei sind die Seitenplaten und die Endplatten aneinander befestigt, wodurch die Batteriezellen zusammengebunden werden. From document US 2013/0288105 AI a battery module with a plurality of battery cells is also known, wherein on corresponding sides of the Plural battery cells end plates or side plates are provided. The side plates and the end plates are attached to each other, whereby the battery cells are tied together.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft 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 anordbar sind, wobei die Endplatten durch eine Mehrzahl an den Endplatten fixierter stabartiger AbStützungen verbunden sind, wobei die AbStützungen zum wenigstens zweidimensionalen Abstützen jeweils einer Kante der wenigstens einen Batteriezelle ausgestaltet sind. The present invention relates to a receptacle for at least partially compressing receiving at least one battery cell for a battery module, wherein the receptacle has two end plates, which can be arranged on two opposite sides of the at least one battery cell, wherein the end plates connected by a plurality of fixed to the end plates rod-like Abstützungen are, wherein the Abstützungen for at least two-dimensional support each one edge of the at least one battery cell are configured.
Eine derartige Aufnahme erlaubt insbesondere, eine leichte und kostengünstige Aufnahme zum Ausbilden eines Batteriemoduls zu schaffen, durch welche eine Verschlechterung der Leistung des Batteriemoduls durch ein Ausdehnen beziehungsweise Aufschwellen der Batteriezelle oder der Batteriezellen verhindert werden kann. Such a receptacle in particular makes it possible to provide an easy and cost-effective receptacle for forming a battery module, by means of which deterioration of the performance of the battery module can be prevented by expansion or swelling of the battery cell or of the battery cells.
Die vorbeschriebene Aufnahme dient somit insbesondere dem zumindest teilweise verpressenden Aufnehmen wenigstens einer Batteriezelle. The above-described recording thus serves in particular for at least partially compressing receiving at least one battery cell.
Insbesondere kann die Aufnahme dazu dienen, eine Mehrzahl an Batteriezellen aufzunehmen, welche durch eine entsprechende Verschaltung untereinander, insbesondere zusammen mit der Aufnahme, ein Batteriemodul ausbilden. Unter einem Aufnehmen der Batteriezelle oder der Batteriezellen ist somit zu verstehen, dass die Batteriezelle beziehungsweise die Batteriezellen in der Aufnahme angeordnet sind beziehungsweise zumindest teilweise von der Aufnahme umgeben sind. Ferner ist unter einem zumindest teilweise In particular, the receptacle can serve to receive a plurality of battery cells, which form a battery module by means of a corresponding interconnection, in particular together with the receptacle. By picking up the battery cell or the battery cells is thus to be understood that the battery cell or the battery cells are arranged in the receptacle or are at least partially surrounded by the recording. Further, at least partially
verpressenden Aufnehmen zu verstehen, dass die wenigstens eine Batteriezelle nicht permanent verpresst werden braucht sondern nur in einem Betriebszustand der Batteriezelle, wie etwa bei einem Betriebszustand, bei dem eine Ausdehnung der wenigstens einen Batteriezelle stattfindet. Somit kann ein teilweises To understand compressive recording that the at least one battery cell does not need to be permanently compressed but only in an operating state of the battery cell, such as in an operating state in which an expansion the at least one battery cell takes place. Thus, a partial
Verpressen etwa ein temporäres Verpressen bedeuten. Pressing about to mean a temporary pressing.
Die Aufnahme weist zwei Endplatten auf, die an zwei gegenüberliegenden Seiten der wenigstens einen Batteriezelle anordbar sind. Somit kann eine Batteriezelle zwischen den Endplatten angeordnet sein, oder es kann eine Mehrzahl an Batteriezellen zwischen den Endplatten angeordnet sein, ohne dass jede The receptacle has two end plates, which can be arranged on two opposite sides of the at least one battery cell. Thus, a battery cell may be disposed between the end plates, or a plurality of battery cells may be disposed between the end plates without each
Batteriezelle in unmittelbarem Kontakt mit einer oder mit beiden Endplatten stehen braucht. Dabei können die Endplatten bei dem Vorliegen einer Mehrzahl an Batteriezellen insbesondere derart angeordnet sein, dass sie jeweils an dem Ende einer Anordnung beziehungsweise eines Stapels der Batteriezellen vorliegen und etwa mit den entsprechenden äußeren Batteriezellen in Kontakt sind. Somit kann dann vor der ersten und hinter der letzten Batteriezelle jeweils eine Endplatte angeordnet sein. Die Endplatten können dabei derart ausgestaltet beziehungsweise dimensioniert sein, dass sie die gesamte Batteriezelle beziehungsweise die gesamte an der Endplatte anliegende Seite der Battery cell needs to be in direct contact with one or both end plates. In this case, in the presence of a plurality of battery cells, the end plates may in particular be arranged such that they are respectively present at the end of an arrangement or a stack of the battery cells and approximately in contact with the corresponding external battery cells. Thus, in each case an end plate can then be arranged in front of the first and behind the last battery cell. The end plates can be configured or dimensioned such that they cover the entire battery cell or the entire voltage applied to the end plate side of the
Batteriezelle abstützen können. Battery cell can support.
Somit können die Endplatten insbesondere die Aufgabe einer Druckplatte wahrnehmen, um so ein zumindest teilweises beziehungsweise temporäres Verspannen der wenigstens einen Batteriezelle zu ermöglichen. Ein derartiges Verspannen kann dabei insbesondere dazu dienen, einem beispielsweise temperaturbedingten Anschwellen der Batteriezellen, wodurch der innere Thus, the end plates can in particular perform the task of a pressure plate so as to enable at least partial or temporary clamping of the at least one battery cell. Such bracing can serve in particular, for example, a temperature-induced swelling of the battery cells, whereby the inner
Widerstand der Zelle vergrößert wird beziehungsweise deren Leistung sinkt, entgegenzuwirken. Ein Anschwellen kann dabei beispielsweise durch eine Verdampfung von in der Zelle enthaltenen Elektrolyten hervorgerufen werden, oder auch durch Lade- beziehungsweise Entladevorgänge. Resistance of the cell is increased or their performance decreases, counteract. Swelling can be caused for example by evaporation of electrolytes contained in the cell, or by charging or discharging.
Bei einer vorbeschriebenen Aufnahme ist es weiterhin vorgesehen, dass die Endplatten durch eine Mehrzahl an den Endplatten fixierter stabartiger In a recording described above, it is further provided that the end plates by a plurality of fixed to the end plates rod-like
Abstützungen verbunden sind. In anderen Worten umfasst die Aufnahme eine Mehrzahl an Abstützungen, welche an den Endplatten fixiert sind und diese somit verbindet. Dadurch kann die Aufnahme eine stabile und selbsttragende Struktur ausbilden. Die Abstützungen sind dabei stabartig ausgestaltet, was im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere bedeuten soll, dass die Abstützungen im Vergleich zu ihrer zwischen den Endplatten verlaufender Länge eine geringere und damit nur eine begrenzte Breite aufweisen und somit die einzelnen Supports are connected. In other words, the receptacle comprises a plurality of supports, which are fixed to the end plates and thus connects them. This allows the recording form a stable and self-supporting structure. The supports are designed rod-like, which in the context of the present invention is intended to mean, in particular, that the supports in comparison to their running between the end plates length a smaller and thus have only a limited width and thus the individual
Abstützungen von einander beabstandet sind. Insbesondere ist unter einer stabartigen Abstützung zu verstehen, dass diese nur in einem begrenzten Bereich der Aufnahme vorliegt und etwa keine gesamte Seitenfläche ausbildet, sondern beispielsweise nur in einem Eckbereich der Aufnahme vorliegt. Supports are spaced from each other. In particular, a rod-like support is to be understood as meaning that it is present only in a limited region of the receptacle and does not form an entire side surface, for example, but is present only in a corner region of the receptacle.
Dadurch, dass die Abstützungen stabartig ausgestaltet sind, kann eine sehr stabile Abstützung mit einer besonders leichten Abstützung vereint werden. Denn durch die nur begrenzte räumliche Ausdehnung weisen die Abstützungen nur einen begrenzten Materialbedarf auf, so dass Gewicht eingespart werden kann. Dies ist insbesondere für mobile Anwendungen von Vorteil, etwa bei der Verwendung in einem zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug. The fact that the supports are rod-like, a very stable support can be combined with a particularly light support. Because of the limited spatial extent, the supports have only a limited material requirement, so that weight can be saved. This is particularly advantageous for mobile applications, such as when used in an at least partially electrically powered vehicle.
Darüber hinaus kann durch eine Materialeinsparung und ferner eine gegenüber Lösungen aus dem Stand der Technik erzielte Verringerung beziehungsweise Vereinfachung von Bauteilen eine besonders kostengünstige Ausgestaltung möglich sein. In addition, by a material saving and further achieved over prior art solutions reduction or simplification of components a particularly cost-effective design may be possible.
Ferner kann eine besonders gute Stabilität ermöglicht werden, da von außen auf die Aufnahme wirkende Krafteinflüsse über ein von der Aufnahme gebildetes Gerüst von insbesondere starr verbundenen Teilen gut abgeleitet werden können. Furthermore, a particularly good stability can be made possible, since forces acting externally on the receptacle can be well diverted via a scaffold formed by the receptacle, in particular of rigidly connected parts.
Um die Batteriezelle oder die Batteriezellen abzustützen ist es dabei bezüglich der Abstützungen vorgesehen, dass diese zum wenigstens zweidimensionalen Abstützen jeweils einer Kante der wenigstens einen Batteriezelle ausgestaltet sind. In anderen Worten sind die Abstützungen derart ausgestaltet, dass die Kanten einer Batteriezelle, insbesondere bei plattenförmigen Batteriezellen, in zwei Dimensionen beziehungsweise in zwei Ebenen abgestützt werden. Dabei sind die abzustützenden Dimensionen beziehungsweise Ebenen insbesondere in einem rechten Winkel zu der durch die Endplatten vorgesehenen Abstützung angeordnet. Somit kann in einem Zusammenwirken der Abstützungen und der Endplatten gemeinsam eine dreidimensionale und damit vollständige Abstützung der Batteriezellen ermöglicht werden. In order to support the battery cell or the battery cells, it is provided with respect to the supports that they are designed for at least two-dimensional support each one edge of the at least one battery cell. In other words, the supports are designed such that the edges of a battery cell, in particular in the case of plate-shaped battery cells, are supported in two dimensions or in two planes. In this case, the dimensions or planes to be supported are arranged in particular at a right angle to the support provided by the end plates. Thus, in an interaction of the supports and the End plates together a three-dimensional and thus complete support of the battery cells are made possible.
Dadurch wird die Batteriezelle oder werden die Batteriezellen sicher in allen Raumrichtungen fixiert. Somit kann es verhindert werden, dass eine definierteAs a result, the battery cell or the battery cells are securely fixed in all spatial directions. Thus, it can be prevented that a defined
Vorspannung bereits in einem Normalzustand der Batteriezellen, also in einem Zustand ohne Ausdehnung, vorliegen braucht. Dies erlaubt ein Schonen der Batteriezellen und dadurch eine besonders vorteilhafte Langlebigkeit der Batteriezellen und damit des Batteriemoduls. In anderen Worten kann der Nachteil der Lösungen aus dem Stand der Technik umgangen werden, wonach der Modulboden oftmals offen gestaltet war und sich dadurch ohne eine Bias already in a normal state of the battery cells, ie in a state without expansion, present needs. This allows a protection of the battery cells and thereby a particularly advantageous longevity of the battery cells and thus of the battery module. In other words, the disadvantage of the prior art solutions can be circumvented, according to which the module bottom was often designed to be open and thereby without any
Vorspannung Batteriezellen aus dem Verbund lösen konnten. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass das Vorsehen einer Vorspannung auch in einem Normalzustand im Rahmen der vorliegenden Erfindung zwar nicht notwendig, aber auch nicht ausgeschlossen ist. Preload battery cells from the composite could solve. It should be noted, however, that the provision of a bias voltage in a normal state in the context of the present invention is not necessary, but also not excluded.
Dabei ist jedoch eine stabartige Ausgestaltung der AbStützungen nicht von Nachteil, da die Batteriezellen eine ladezustandsabhängige oder However, a rod-like design of Abstützungen is not a disadvantage, since the battery cells a state of charge dependent or
temperaturabhängige Ausbauchung oftmals nur in der Dimension der Abstützung der Endplatten widerfahren. Somit kann eine vollflächige Abstützung zurTemperature-dependent bulging often only in the dimension of the support of the end plates. Thus, a full-surface support for
Vermeidung beziehungsweise für ein Entgegenwirken einer Ausdehnung der Batteriezellen durch die Endplatten ausreichend sein. Be sufficient or counteracting an expansion of the battery cells by the end plates be sufficient.
Weiterhin ist die vorbeschriebene Aufnahme grundsätzlich für verschiedenste Ausgestaltungen von Batteriezellen geeignet. So können beispielsweise bauchige beziehungsweise konvexe Zellen, wie auch konkave Zellen Furthermore, the above-described recording is basically suitable for a wide variety of configurations of battery cells. For example, bulbous or convex cells, as well as concave cells
Verwendung finden, wobei für sämtliche Zellen eine Mindestverpresskraft grundsätzlich nicht notwendig ist. Ferner kann eine derartige Aufnahme, etwa durch das Verwenden von beispielsweise genormten standardmäßig erhältlichen Profilen, die form- oder stoffschlüssig mit den Endplatten, beispielsweise unter Zuhilfenahme von nachfolgend beschriebenen Buchsen, verbunden werden können, hergestellt werden. Auf ein Laserschweißen kann dabei verzichtet werden, welches aufwändig und durch vergleichsweise große Toleranzketten recht komplex sein kann. Use, wherein for all cells a minimum compression force is basically not necessary. Furthermore, such a receptacle, for example by using, for example, standardized standard available profiles that can be positively or materially connected to the end plates, for example, with the aid of the following described bushings can be prepared. On a laser welding can be omitted, which complex and can be quite complex due to comparatively large tolerance chains.
Zusammenfassend erlaubt es eine vorstehend beschriebene Aufnahme auf besonders einfache und kostengünstige Weise, Batteriezellen in einem In summary, it allows a recording described above in a particularly simple and cost-effective manner, battery cells in one
Batteriemodul zu fixieren und durch eine zumindest temporäre Verspannung die Leistungsfähigkeit eines Batteriemoduls temperaturunabhängig To fix battery module and by an at least temporary tension the performance of a battery module temperature independent
aufrechtzuerhalten. maintain.
Im Rahmen einer Ausgestaltung können vier Abstützungen vorgesehen sein, welche zusammen mit den Endplatten einen Quader definieren. In anderen Worten können die Endplatten jeweils gegenüberliegend angeordnete Seiten des Quaders definieren, wobei die diese Seiten verbindende Kanten durch die Abstützungen gebildet werden. In dieser Ausgestaltung kann die Aufnahme besonders vorteilhaft geeignet sein für die Verwendung von im Wesentlichen rechteckförmigen Batteriezellen, wobei die jeweiligen Kanten der Batteriezellen durch die Abstützungen fixiert werden können. Dabei kann der Quader je nach Ausgestaltung und Anzahl der Batteriezellen quadratisch oder rechteckförmig sein. As part of an embodiment, four supports can be provided, which define a cuboid together with the end plates. In other words, the end plates may each define oppositely disposed sides of the cuboid, the edges connecting these sides being formed by the supports. In this embodiment, the receptacle can be particularly advantageous for the use of substantially rectangular battery cells, wherein the respective edges of the battery cells can be fixed by the supports. In this case, depending on the design and number of battery cells, the cuboid can be square or rectangular.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung können die Abstützungen zwei zueinander im Wesentlichen rechtwinklig angeordnete Schenkel aufweisen. In dieser Ausgestaltung kann eine besonders einfache und kostengünstige In the context of a further embodiment, the supports can have two legs arranged substantially at right angles to each other. In this embodiment, a particularly simple and inexpensive
Herstellbarkeit kombiniert werden mit einer sicheren und festen Abstützung der entsprechenden Batteriezellen beziehungsweise deren Kanten. Dabei können die Abstützungen jeweils in besonders einfacher Weise einstückig ausgestaltet sein und etwa durch ein gebogenes ursprünglich planares stabförmiges Bauteil geformt werden. Dabei brauchen die Schenkel lediglich eine geringe Breite aufweisen, um so eine gewünschte Abstützung mit einer geeigneten Stärke zu formen. Dabei soll eine im Wesentlichen rechtwinklige Ausrichtung bedeuten einen exakten rechten Winkel oder einen Winkel, der von einem rechten Winkel eine Abweichung von +/" 15°, insbesondere +/" 5° aufweisen kann. Manufacturability be combined with a secure and firm support of the corresponding battery cells or their edges. In this case, the supports can each be designed in one piece in a particularly simple manner and be shaped approximately by a curved originally planar rod-shaped component. The legs need only have a small width, so as to form a desired support with a suitable thickness. In this case, a substantially rectangular orientation is intended to mean an exact right angle or an angle which may have a deviation of + / "15 °, in particular + /" 5 °, from a right angle.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung können die Abstützungen aus einem metallischen Material geformt sein. Beispielsweise können die Abstützungen aus Stahl geformt ein. In dieser Ausgestaltung kann eine besonders große Stabilität der Aufnahme realisierbar sein. Dabei kann die Aufnahme ferner trotz der metallischen Ausführung der Abstützungen durch ihre stabförmige Ausgestaltung ein geringes Gewicht aufweisen, da für die Abstützungen nur eine In the context of a further embodiment, the supports can be formed from a metallic material. For example, the supports can be off Steel shaped. In this embodiment, a particularly high stability of the recording can be realized. In this case, the receptacle may further, despite the metallic design of the supports by their rod-shaped configuration have a low weight, as for the supports only one
vergleichsweise geringe Menge an Material verwendet werden braucht. comparatively small amount of material needs to be used.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung können die Endplatten aus einem Kunststoff geformt sein. Durch die Verwendung eines Kunststoffs kann die Aufnahme besonders leicht sein, was insbesondere für mobile Anwendungen, wie etwa für zumindest teilweise elektrisch angetriebene Fahrzeuge von Vorteil sein kann. Darüber hinaus kann auch durch Kunststoffplatten eine ausreichende Stabilität ausgebildet werden, so dass ein sicheres Verspannen beziehungsweise Fixieren der Batteriezellen möglich ist. In a further embodiment, the end plates may be formed from a plastic. The use of a plastic, the recording can be particularly light, which in particular for mobile applications, such as for at least partially electrically powered vehicles may be beneficial. In addition, a sufficient stability can be formed by plastic plates, so that a secure clamping or fixing of the battery cells is possible.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung können die Endplatten zumindest teilweise eine bienenwabenartige Struktur aufweisen. Insbesondere durch das Vorsehen einer bienenwabenartigen Struktur können die Endplatten ein besonders geringes Gewicht und dabei dennoch eine große Stabilität aufweisen. Dabei kann unter einer bienenwabenartigen Struktur insbesondere verstanden werden eine Struktur, welche zu einander unmittelbar benachbarte In a further embodiment, the end plates may at least partially have a honeycomb-like structure. In particular, by providing a honeycomb-like structure, the end plates can have a particularly low weight and yet have a high stability. In this case, a honeycomb-like structure can be understood as meaning, in particular, a structure which directly adjoins one another
Ausnehmungen in hexagonaler Form aufweist. Dabei sind die hexagonalen Ausnehmungen beispielsweise durch Rahmen begrenzt, welche, mit Ausnahme der äußeren Rahmen, jeweils zu zwei hexagonalen Ausnehmungen zuzuordnen sind. Dabei können derartige Strukturen insbesondere vorgesehen sein an einer Oberfläche, welche dazu vorgesehen ist an der der Batteriezelle Has recesses in hexagonal shape. In this case, the hexagonal recesses are limited, for example, by frames which, with the exception of the outer frames, are each assigned to two hexagonal recesses. In this case, such structures may be provided in particular on a surface which is intended for this purpose on that of the battery cell
entgegengesetzten Seite angeordnet zu werden. to be arranged opposite side.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung können die Abstützungen durch im Wesentlichen rechtwinklig zu ihrer Erstreckungsrichtung verlaufende In the context of a further embodiment, the supports can extend through essentially at right angles to their extension direction
Fixierungsmittel mit den Endplatten fixiert sein. In dieser Ausgestaltung können somit Fixierungsmittel, wie etwa Schrauben, Bolzen oder ähnliches vorgesehen sein, welche etwa durch die Endplatten verlaufen oder an diesen befestigt sind, und dabei eine Erstreckungsrichtung aufweisen, die in im Wesentlichen rechtwinklig zu der Erstreckungsrichtung der Abstützungen verläuft. Die Fixing agent to be fixed with the end plates. Thus, in this embodiment, fixing means such as screws, bolts or the like may be provided which extend approximately through or are secured to the end plates and thereby have an extending direction that is substantially perpendicular to the extending direction of the supports. The
Erstreckungsrichtung der Abstützungen soll dabei insbesondere ihre Länge und damit die Richtung von einer Endplatte zu der weiteren Endplatte meinen. Somit verlaufen die Fixierungsmittel in einem fertiggestellten Modul etwa in einer Richtung, die von der Oberseite der Batteriezellen zu deren Unterseite verläuft. Dabei soll eine im Wesentlichen rechtwinklige Ausrichtung bedeuten einen exakten rechten Winkel oder einen Winkel, der von einem rechten Winkel eineExtension direction of the supports should in particular their length and to mean the direction from one end plate to the other end plate. Thus, in a completed module, the fixation means extend approximately in a direction extending from the top of the battery cells to the bottom thereof. In this case, a substantially rectangular orientation means an exact right angle or an angle, the one from a right angle
Abweichung von +/" 15°, insbesondere +/" 5° aufweisen kann. In dieser Deviation of + / "15 °, in particular + /" may have 5 °. In this
Ausgestaltung kann eine besonders stabile Fixierung von Endplatten und Abstützungen realisiert werden. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung können die Endplatten jeweils wenigstens zwei im Wesentlichen rechtwinklig zu der Erstreckungsrichtung der Abstützungen verlaufende Buchsen aufweisen. Dabei dienen die Buchsen insbesondere dazu, selbst als Fixierungsmittel zu dienen oder ein Design a particularly stable fixation of end plates and supports can be realized. In a further preferred embodiment, the end plates may each have at least two bushings extending substantially at right angles to the extension direction of the supports. The bushes are used in particular to serve as a fixative itself or a
Fixierungsmittel aufzunehmen oder mit diesem zu wechselwirken. Somit kann es in dieser Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Buchsen an der Endplatte fixiert sind oder vorteilhaft durch die Endplatte verlaufen. Insbesondere in dieser Ausgestaltung kann die Anordnung besonders stabil sein, da von außen eingetragene Kräfte sicher aufgenommen werden können. Dabei können insbesondere zwei Buchsen vorgesehen sein, so dass an jeder Seite der Endplatte ein Fixierungsmittel aufgenommen werden kann, welches jeweils eine untere und eine obere Abstützung an der Endplatte fixieren kann. To take fixative or interact with this. Thus, it may be provided in this embodiment that the sockets are fixed to the end plate or advantageously extend through the end plate. In particular, in this embodiment, the arrangement can be particularly stable, as registered from outside forces can be safely absorbed. In particular, two sockets may be provided, so that a fixing means can be received on each side of the end plate, which can fix a lower and an upper support to the end plate.
Dabei kann es ferner vorgesehen sein, dass die Buchse aus einem metallischen Material, also aus einem Material, welches ein Metall aufweist, wie etwa aus Stahl, geformt sind. Diese Ausgestaltung kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn die Endplatten aus einem Kunststoff geformt sind. Durch die In this case, it can further be provided that the bushing is formed from a metallic material, that is to say from a material which comprises a metal, such as steel. This embodiment may be particularly advantageous if the end plates are molded from a plastic. By the
Ausgestaltung der Buchse aus Metall kann eine Krafteinwirkung auf das Material der Endplatten selbst reduziert werden, wodurch eine Beschädigung der Endplatten auch bei einer vergleichsweise großen Krafteinwirkung verhindert oder zumindest signifikant reduziert werden kann. Design of the bushing made of metal, a force on the material of the end plates themselves can be reduced, whereby damage to the end plates can be prevented even at a relatively large force or at least significantly reduced.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Aufnahme wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriemodul, den Figuren sowie der Figurenbeschreibung verwiesen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Batteriemodul mit wenigstens einer Batteriezelle, insbesondere mit einer Mehrzahl an With regard to further technical features and advantages of the recording according to the invention, reference is hereby explicitly made to the explanations in connection with the battery module according to the invention, the figures and the description of the figures. The subject matter of the present invention is furthermore a battery module with at least one battery cell, in particular with a plurality
Batteriezellen, wobei das Batteriemodul wenigstens eine Aufnahme zum Battery cells, wherein the battery module at least one receptacle for
Aufnehmen der wenigstens einen Batteriezelle aufweist. Receiving the at least one battery cell.
Zusammenfassend erlaubt es ein vorstehend beschriebenes Batteriemodul auf besonders einfache und kostengünstige Weise, Batteriezellen zu fixieren und durch eine zumindest temporäre Verspannung die Leistungsfähigkeit der Batteriezellen und damit des Batteriemoduls temperaturunabhängig In summary, it allows a battery module described above in a particularly simple and cost-effective manner to fix battery cells and by an at least temporary tension the performance of the battery cells and thus the battery module temperature independent
aufrechtzuerhalten. maintain.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Batteriemoduls wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Aufnahme, den Figuren sowie der Figurenbeschreibung verwiesen. With regard to further technical features and advantages of the battery module according to the invention, reference is hereby explicitly made to the explanations in connection with the recording according to the invention, the figures and the description of the figures.
Zeichnungen drawings
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert, wobei die beschriebenen Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung sein können, insoweit sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur Further advantages and advantageous embodiments of the objects according to the invention are illustrated by the drawings and explained in the following description, wherein the features described individually or in any combination may be an object of the present invention, as far as the context does not clearly indicate the opposite. It should be noted that the drawings only
beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen descriptive and are not intended to limit the invention in any way. Show it
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausgestaltung einer Aufnahme gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung; Fig. 1 is a schematic view of an embodiment of a receptacle according to an embodiment of the invention;
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Aufnahme gemäß Fig. 1 mit darin angeordneten Batteriezellen; FIG. 2 shows a schematic view of a receptacle according to FIG. 1 with battery cells arranged therein; FIG.
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Batteriezelle zum Anordnen in einerFig. 3 is a schematic view of a battery cell for placing in a
Aufnahme gemäß der Erfindung; Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Endplatte für eine Aufnahme gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung; Recording according to the invention; 4 shows a schematic view of an end plate for a receptacle according to an embodiment of the invention;
Fig. 5 eine weitere schematische Ansicht der Endplatte aus Fig. 4; Fig. 5 is another schematic view of the end plate of Fig. 4;
Fig. 6 eine schematische Schnittansicht einer Endplatte für eine Aufnahme gemäß der Erfindung; Fig. 6 is a schematic sectional view of an end plate for a receptacle according to the invention;
Fig. 7 eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Endplatte mit einer daran fixierten Abstützung für eine Aufnahme gemäß einer Fig. 7 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a fixed thereto support for a receptacle according to a
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;  Embodiment of the present invention;
Fig. 8 eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Endplatte mit einer daran fixierten Abstützung für eine Aufnahme gemäß einer weiterenFig. 8 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a fixed thereto support for a receptacle according to another
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; Embodiment of the present invention;
Fig. 9 eine schematische Schnittansicht einer eines Teils Endplatte mit einer daran fixierten Abstützung für eine Aufnahme gemäß einer weiterenFig. 9 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a fixed thereto support for a receptacle according to another
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; Embodiment of the present invention;
Fig. 10 eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Endplatte mit einer daran fixierten Abstützung für eine Aufnahme gemäß einer weiterenFig. 10 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a fixed thereto support for a receptacle according to another
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; Embodiment of the present invention;
Fig. 11 eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Endplatte mit einer daran fixierten Abstützung für eine Aufnahme gemäß einer weiterenFig. 11 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a fixed thereto support for a receptacle according to another
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; Embodiment of the present invention;
Fig. 12 eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Endplatte mit einer daran fixierten Abstützung für eine Aufnahme gemäß einer weiterenFig. 12 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a support fixed thereto for a receptacle according to another
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; Embodiment of the present invention;
Fig. 13 eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Endplatte mit einer daran fixierten Abstützung für eine Aufnahme gemäß einer weiterenFig. 13 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a support fixed thereto for a receptacle according to another
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; Embodiment of the present invention;
Fig. 14 eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Endplatte mit einer daran fixierten Abstützung für eine Aufnahme gemäß einer weiterenFig. 14 is a schematic sectional view of a part of an end plate with a support fixed thereto for a receptacle according to another
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; Embodiment of the present invention;
In der Figur 1 ist eine Aufnahme 10 zum zumindest teilweise verpressenden Aufnehmen wenigstens einer Batteriezelle 12 für ein Batteriemodul gezeigt. Dabei ist die Aufnahme in der Figur 1 dazu ausgestaltet, eine Mehrzahl an Batteriezellen 12 aufzunehmen, wie dies in der Figur 2 im Detail gezeigt ist, wo eine Mehrzahl an Batteriezellen 12 in der Aufnahme 10 angeordnet sind. Die Aufnahme weist zwei Endplatten 14a, 14b auf, die an zwei gegenüberliegenden Seiten der wenigstens einen Batteriezelle 12 anordbar sind. Die Endplatten 14a, 14b können beispielsweise aus einem Kunststoff geformt sein. In der Ausgestaltung gemäß Figur 1 beziehungsweise 2 sind die Endplatten 14a, 14b jeweils vor einer ersten und hinter einer letzten Batteriezelle 12 eines Stapels an Batteriezellen 12 angeordnet beziehungsweis anordbar. FIG. 1 shows a receptacle 10 for at least partially compressing receiving at least one battery cell 12 for a battery module. In this case, the receptacle in FIG. 1 is configured to receive a plurality of battery cells 12, as shown in detail in FIG. 2, where a plurality of battery cells 12 are arranged in the receptacle 10. The receptacle has two end plates 14 a , 14 b , which can be arranged on two opposite sides of the at least one battery cell 12. The end plates 14 a , 14 b may be formed, for example, of a plastic. In the embodiment according to figure 1 and 2, the end plates 14 a, 14 b arranged facing relationship can be arranged in each case prior to a first and behind a last battery cell 12 of a stack of battery cells 12th
Es ist ferner gezeigt, dass die Endplatten 14a, 14b durch eine Mehrzahl an den Endplatten 14a, 14b fixierter stabartiger AbStützungen 16a.d verbunden sind, wobei die AbStützungen 16a.d zum wenigstens zweidimensionalen Abstützen jeweils einer Kante 18a.d der wenigstens einen Batteriezelle 12 ausgestaltet sind. Im Detail ist gezeigt, dass vier AbStützungen 16a.d vorgesehen sind, welche zusammen mit den Endplatten 14a, 14b einen Quader definieren. Die It is further shown that the end plates 14 a , 14 b by a plurality of the end plates 14 a , 14 b fixed rod-like Abstützungen 16 a . d are connected, the supports 16 a . d for at least two-dimensional supporting each edge 18 a . d the at least one battery cell 12 are configured. In detail it is shown that four supports 16 a . d are provided, which define a cuboid together with the end plates 14 a , 14 b . The
AbStützungen 16a.d können etwa aus einem metallischen Material, wie etwa aus Stahl, geformt sein. Support 16 a . For example, d may be formed of a metallic material such as steel.
Eine vorbeschriebene Kante 18a.d einer Batteriezelle 12 ist schematisch in der Figur 3 gezeigt. In dieser Figur ist eine im Wesentlichen rechteckförmige A prescribed edge 18 a . d of a battery cell 12 is shown schematically in FIG. In this figure, a substantially rectangular
Batteriezelle 12 gezeigt, welche jeweils einen positiven Kontakt 20, einen negativen Kontakt 22, eine Berstmembran 24 und einen Verschluss 26 des Batteriegehäuses 28 aufweist. Dabei bilden die Kanten 18a.d jeweils eine Battery cell 12, which in each case has a positive contact 20, a negative contact 22, a bursting membrane 24 and a closure 26 of the battery case 28. The edges form 18 a . d one each
Begrenzung der sich gegenüberliegenden Seitenflächen 29a, 29b zu der Limiting the opposite side surfaces 29 a , 29 b to the
Oberseite 30 beziehungsweise der Unterseite 32. Top 30 and the bottom 32nd
Dabei ist in den Figuren 1 und 2 ferner ein Koordinatensystem gezeigt, durch welches eine dreidimensionale Abstützung der Batteriezellen 12 dargestellt wird. Im Detail ist anhand des Koordinatensystems in den Figuren 1 und 2 eine Abstützung in der x- Ebene durch die Endplatten 14a, 14 und eine Abstützung in y-Richtung und z-Richtung durch die AbStützungen 16a.d dargestellt. In this case, a coordinate system is further shown in Figures 1 and 2, through which a three-dimensional support of the battery cells 12 is shown. In detail, based on the coordinate system in Figures 1 and 2, a support in the x-plane through the end plates 14 a , 14 and a support in the y-direction and z-direction through the supports 16 a . d shown.
Im Detail ist es hierzu vorgesehen, dass die AbStützungen 16a.d zwei zueinander im Wesentlichen rechtwinklig angeordnete Schenkel 34a, 34 aufweisen. Dabei wirkt der Schenkel 34a für eine Abstützung in der y- Ebene und wirkt der zu dem Schenkel 34a im Wesentlichen rechtwinklig angeordnete Schenkel 34b in z- Ebene. In detail, it is provided for this purpose that the supports 16 a . d two mutually substantially perpendicular legs 34 a , 34 have. In this case, the leg 34 a acts for a support in the y-plane and acts to the Leg 34 a substantially perpendicular legs 34 b in z-plane.
Bezüglich der Endplatten 14a, 14b ist in den Figuren 4 und 5 ferner gezeigt, dass diese zumindest teilweise bienenwabenartige Strukturen 36 aufweisen. Dabei können die Strukturen 36 etwa geformt sein durch hexagonale Ausnehmungen 38, die an ihren Umrahmungen beziehungsweise Rahmen 40 benachbart angeordnet sind, um so ein Bienenwabenmuster zu ergeben, welches sich im Wesentlichen über die gesamte Oberfläche erstrecken kann. Die Endplatten 14a, 14b können beispielsweise aus einem Kunststoff geformt und etwa als With respect to the end plates 14 a , 14 b is further shown in Figures 4 and 5 that they have at least partially honeycomb-like structures 36. In this case, the structures 36 may be approximately shaped by hexagonal recesses 38, which are arranged adjacent to their frames or frame 40, so as to give a honeycomb pattern, which may extend over substantially the entire surface. The end plates 14 a , 14 b , for example, formed from a plastic and about as
Spritzgussteil ausgestaltet sein. Be designed injection molded part.
Weiterhin können die auch als Adapterplatten bezeichneten Endplatten 14a, 14b Ausnehmungen 42 aufweisen, um mit einem geeigneten Werkzeug die Furthermore, the end plates 14 a , 14 b , which are also referred to as adapter plates, can have recesses 42, in order to be provided with a suitable tool
Aufnahme 10 beziehungsweise das Modul in der Fertigung oder bei einer Reparatur greifen und handhaben zu können. Recording 10 or the module in production or in a repair to grab and handle.
In den Figuren 4 bis 6 ist ferner gezeigt, dass die Endplatten 14 jeweils wenigstens zwei im Wesentlichen rechtwinklig zu der Erstreckungsrichtung der AbStützungen 16a.d verlaufende Buchsen 44a, 44b aufweisen, die etwa aus einem metallischen Material geformt sind. Die Buchsen 44a, 44b können beispielsweise in dein Endplatten 14a, 14b eingespritzt oder eingepresst sein. Durch die Buchsen 44a, 44 kann es ermöglicht werden, dass die AbStützungen 16a.d durch im Wesentlichen rechtwinklig zu der Erstreckungsrichtung der AbStützungen 16a.d verlaufende Fixierungsmittel 46 mit den Endplatten 14a, 14 fixiert sind, wobei die Fixierungsmittel durch die Buchsen 44a, 44 gebildet sind, von den Buchsen 44a, 44 aufgenommen werden können. Verschiedene Ausgestaltungen der In the figures 4 to 6 is further shown that the end plates 14 each have at least two substantially perpendicular to the extension direction of the supports 16 a . d extending bushings 44 a , 44 b , which are formed approximately from a metallic material. The bushings 44 a , 44 b may for example be injected or pressed into the end plates 14 a , 14 b . By the sockets 44 a , 44 it may be possible that the supports 16 a . d by substantially perpendicular to the extension direction of the supports 16 a . d extending fixation means 46 with the end plates 14 a are fixed 14, wherein the fixing means through the bushings 44 a, 44 are formed from the sleeves 44 a, 44 can be accommodated. Various embodiments of
Fixierungen sind dabei in den Figuren 7 bis 14 gezeigt, wobei diese grundsätzlich für sämtliche vorhandenen Buchsen 44 beziehungsweise Endplatten 14 gelten. Je nach Stückzahl der Batteriezellen 12 kann die Verbindungstechnik dabei angepasst werden. Beispielsweise kann bei einer geringen Stückzahl von Batteriezellen 12 eine kraftschlüssige Verbindung ausreichend sein, wohingegen bei höheren Stückzahlen eine form- oder stoffschlüssige Verbindung von Vorteil sein kann. Im Detail zeigt Figur 7, dass eine Schraube 48 als Fixierungsmittel Verwendung findet. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn die Buchse 44b ein Fixations are shown in FIGS. 7 to 14, which apply in principle to all existing sockets 44 and end plates 14. Depending on the number of battery cells 12, the connection technology can be adjusted. For example, in the case of a small number of battery cells 12, a frictional connection may be sufficient, whereas in the case of relatively high numbers of units, a positive or cohesive connection may be advantageous. In detail, Figure 7 shows that a screw 48 is used as a fixing agent. This may be particularly advantageous when the socket 44 b a
Innengewinde 50 aufweist, in welches das Gewinde 52 der Schraube 48 eingreifen kann. Internal thread 50, in which the thread 52 of the screw 48 can engage.
In der Figur 8 ist eine Ausgestaltung gezeigt, bei der in der Buchse 44b ein Hohlwelle 54 angeordnet ist beziehungsweise bei welcher die Buchse die Hohlwelle ausbildet, die ein Außengewinde 55 aufweist, in welches einseitig oder beidseitig eine Mutter 56 eingreifen kann, um so die Abstützungen 16a zu fixieren. Dabei kann die Hohlwelle 54 als Fixierungsmittel dienen. 8 shows an embodiment is shown in which in the bushing 44 b, a hollow shaft 54 is arranged or in which the bushing forms the hollow shaft having an external thread 55, in which one side or both sides a nut 56 can engage, so as to Supports 16 a to fix. In this case, the hollow shaft 54 serve as a fixing means.
In der Figur 9 ist gezeigt, dass die Abstützung 16a beispielsweise an zwei Schweißpunkten 58 mit der Endplatte 14 beziehungsweise mit der Buchse 44b verschweißt ist. In the figure 9 it is shown that the support 16 a, for example, welded at two welds 58 with the end plate 14 and the bushing 44 b .
Die Figur 10 zeigt ferner, dass die Buchse 44b in eine Öffnung 60 der Abstützung 16a eingepresst ist beziehungsweise dass die Abstützung 16a auf die Buchse 44 aufgeschrumpft ist. FIG. 10 also shows that the bush 44 b is pressed into an opening 60 of the support 16 a or that the support 16 a is shrunk onto the bushing 44.
In der Figur 11 ist eine Ausgestaltung gezeigt, bei der die Abstützung 16a durch eine in die Endplatte 14 geführte Niet 62 fixiert ist. Dabei braucht keine Buchse 44 vorgesehen sein. FIG. 11 shows an embodiment in which the support 16a is fixed by a rivet 62 guided into the end plate 14. It needs no socket 44 may be provided.
Eine Ausgestaltung, bei der die Abstützung 16a an der Buchse 44 mit einem Splint 64 fixiert ist, ist in der Figur 12 gezeigt. A configuration in which the support 16 a to the socket 44 is fixed by a cotter pin 64 is shown in the figure 12th
Figur 13 zeigt ferner, dass die Buchse 44 an ihrem Endbereich 66 unter Ausbildung eines Fixierungsbereichs 68 umgeformt ist, um so die Abstützung 16a an der Buchse 44 zu fixieren. Ein Umformen kann dabei beispielsweise realisierbar sein durch Bördeln oder Falzen. FIG. 13 further shows that the bush 44 is deformed at its end region 66 to form a fixing region 68 so as to fix the support 16 a to the bushing 44. Forming can be realized, for example, by crimping or folding.
Ein weitere Ausgestaltung ist in der Figur 14 gezeigt, wo ein Sicherungselement 70, wie etwa ein Sicherungsring, beispielsweise ein Wellensicherungsring, in eine Ausnehmung 72 der Buchse 44 eingreift, um so die Abstützung 16a an der Buchse 44 zu fixieren. Dabei können die vorbeschriebenen Fixierungsmittel einzeln oder in einer beliebigen Kombination verwendet werden, um die um so die verschiedenen Abstützungen 16a.d beziehungsweise deren unterschiedlichen Enden an den entsprechenden Endplatten 14a, 14b, beispielsweise an den Buchsen 44a, 44b, zu fixieren. A further embodiment is shown in the figure 14, where a fuse element 70, such as a circlip, for example a circlip, engages in a recess 72 of the sleeve 44, so as to fix the support 16 a to the socket 44th In this case, the above-described fixing means can be used individually or in any combination to the order so the various supports 16 a. d or their different ends to the corresponding end plates 14a, 14b, for example, to the sockets 44 a , 44 b to fix.

Claims

Ansprüche claims
1 . Aufnahme (10) zum zumindest teilweise verpressenden Aufnehmen 1 . Recording (10) for at least partially compressive recording
wenigstens einer Batteriezelle (12) für ein Batteriemodul, wobei die  at least one battery cell (12) for a battery module, wherein the
Aufnahme (10) zwei Endplatten (14a, 14b) aufweist, die an zwei Receiving (10) has two end plates (14 a , 14 b ), which at two
gegenüberliegenden Seiten der wenigstens einen Batteriezelle (12) anordbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Endplatten (14a, 14b) durch eine Mehrzahl an den Endplatten (14a, 14b) fixierter stabartiger AbStützungen (16a.d) verbunden sind, wobei die AbStützungen (16a.d) zum wenigstens zweidimensionalen Abstützen jeweils einer Kante (18a.d) der wenigstens einen Batteriezelle (12) ausgestaltet sind. opposite sides of the at least one battery cell (12) are arranged, characterized in that the end plates (14 a , 14 b ) by a plurality of the end plates (14 a , 14 b ) fixed rod-like Abstützungen (16 a d ) are connected wherein the supports (16 a d ) for at least two-dimensional support of each edge (18 a d ) of the at least one battery cell (12) are configured.
2. Aufnahme (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass vier 2. receptacle (10) according to claim 1, characterized in that four
Abstützungen (16a.d) vorgesehen sind, welche zusammen mit den Supports (16 a d ) are provided, which together with the
Endplatten (14a, 14b) einen Quader definieren. End plates (14 a , 14 b ) define a cuboid.
3. Aufnahme (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützungen (16a.d) zwei zueinander im Wesentlichen rechtwinklig angeordnete Schenkel (34a, 34b) aufweisen. 3. receptacle (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the supports (16 a . D ) have two substantially mutually perpendicularly arranged legs (34 a , 34 b ).
4. Aufnahme (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützungen (16a.d) aus einem metallischen Material geformt sind. 4. receptacle (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the supports (16 a . D ) are formed of a metallic material.
5. Aufnahme (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Endplatten (14a, 14 ) aus einem Kunststoff geformt sind. 5. receptacle (10) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the end plates (14 a , 14) are formed from a plastic.
6. Aufnahme (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Endplatten (14a, 14 ) zumindest teilweise eine bienenwabenartige Struktur (36) aufweisen. 6. receptacle (10) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the end plates (14 a , 14) at least partially a honeycomb-like structure (36).
7. Aufnahme (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützungen (16a.d) durch im Wesentlichen rechtwinklig zu ihrer Erstreckungsrichtung verlaufende Fixierungsmittel mit den Endplatten (14a, 14b) fixiert sind. 7. receptacle (10) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the supports (16 a d ) are fixed by substantially perpendicular to its extension direction fixing means with the end plates (14 a , 14 b ).
8. Aufnahme (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Endplatten (14a, 14b) jeweils wenigstens zwei im Wesentlichen rechtwinklig zu der Erstreckungsrichtung der Abstützungen (16a.d) verlaufende Buchsen (44a, 44b) aufweisen. 8. receptacle (10) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the end plates (14 a , 14 b ) each have at least two substantially perpendicular to the extension direction of the supports (16 a d ) extending bushes (44 a , 44 b ).
9. Aufnahme (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die 9. receptacle (10) according to claim 8, characterized in that the
Buchsen (44a, 44b) aus einem metallischen Material geformt sind. Bushings (44 a , 44 b ) are formed of a metallic material.
10. Batteriemodul mit wenigstens einer Batteriezelle (12), dadurch 10. Battery module with at least one battery cell (12), characterized
gekennzeichnet, dass das Batteriemodul wenigstens eine Aufnahme (10) zum Aufnehmen der wenigstens einen Batteriezelle (12) aufweist.  characterized in that the battery module has at least one receptacle (10) for receiving the at least one battery cell (12).
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