EP4026188A1 - Vorrichtung mit mehreren, in einer fügerichtung hintereinander angeordneten batteriemodulen - Google Patents

Vorrichtung mit mehreren, in einer fügerichtung hintereinander angeordneten batteriemodulen

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EP4026188A1
EP4026188A1 EP20758100.0A EP20758100A EP4026188A1 EP 4026188 A1 EP4026188 A1 EP 4026188A1 EP 20758100 A EP20758100 A EP 20758100A EP 4026188 A1 EP4026188 A1 EP 4026188A1
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EP
European Patent Office
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battery modules
spacer frame
fluid
battery
latching
Prior art date
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Pending
Application number
EP20758100.0A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter DOBUSCH
Gerhard WALDSCHÜTZ
Helmut Kastler
Kilian MENZL
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John Deere Electric Powertrain LLC
Original Assignee
Kreisel Electric GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a device with a plurality of battery modules arranged one behind the other in a joining direction, each having a base body penetrated by a group of battery cells in the joining direction.
  • a cohesive connection of the battery cells with the contact spring leads to a mechanical overdetermination of the bearing under mechanical load, since forces are transferred to the battery cells via their cohesive electrical connection with the plate due to the changing relative position of the battery modules the contact spring are initiated.
  • the battery cells nor the plate are designed in terms of their properties to absorb such mechanical loads.
  • the invention is therefore based on the object of connecting battery modules to one another in such a way that their electrical connection is decoupled from their mechanical connection.
  • a spacer frame is provided between adjacent battery modules which comprises at least one spacer supported against the base body of the battery modules and openings for multiple electrical contacting of the battery modules.
  • the spacer separates neighboring battery modules so that they cannot approach one another in the joining direction and a defined minimum distance is maintained between the battery modules, with the individual battery cells of the neighboring battery modules being electrically connected through the openings in the spacer frame or, for example, by flexible conductors or contact springs so that the battery cells remain movable within the structure transversely to the joining direction with appropriate storage.
  • undesired mechanical forces can act on individual battery cells without a spacer frame.
  • the spacer in contrast to this, occurring mechanical forces are introduced into the spacer in the joining direction and in another This prevents the stress generated by these mechanical forces from being transferred to the battery cells and damaging them.
  • only one battery cell is connected to another battery cell of an adjacent battery module in order to mechanically decouple not only the battery cells of several adjacent battery modules, but also the battery cells of one battery module from one another.
  • any forces acting on one battery cell cannot be propagated to other battery cells via a mechanical connecting element.
  • the spacer can also be limited in one or two spatial directions transversely to the joining direction with respect to the base body, so that not only forces in the joining direction can be absorbed by it, but also lateral forces acting transversely to the joining direction.
  • the base bodies of the battery modules form a flow channel for a temperature control fluid and that the spacer frame has a fluid channel that connects the fluid outlet of a battery module with the fluid inlet of an adjacent battery module.
  • a common temperature control of the battery modules means that the temperature control fluid runs through a group of battery modules directly in parallel or in series, that is, is passed on from the flow channel of one battery module directly into the flow channel of the adjacent battery module.
  • the fluid channel creates a fluid-tight connection between the adjacent battery modules via the spacer frame and connects the fluid connections, that is, the fluid inlet and fluid outlet of adjacent battery modules.
  • the fluid channel can be inserted into a fluid inlet and fluid outlet formed as an opening of the mutually adjacent battery modules. Particularly simple design conditions result when the fluid channel is closed off in a fluid-tight manner with respect to the openings of the fluid connections by means of a circumferential seal.
  • the fluid channel can be mechanically decoupled from the spacer frame by floating the fluid channel on the spacer frame transversely to the joining direction. In this way, forces acting on the spacer frame or the battery module that occur transversely to the joining direction can be compensated so that the mechanical load does not impair the seal between the fluid channel and the fluid connections or even damage fluid dynamic components. Because of the floating mounting of the fluid channel, the fluid inlet and outlet, as well as the fluid channel, remain aligned with one another even when a force is applied.
  • the spacer frame comprises a fluid channel which is mounted by means of a spring tongue in an opening which has a larger cross section than the fluid channel.
  • the assembly of the spacer frame with the battery modules, as well as their ventilation during commissioning, can be simplified by providing at least two fluid connections facing the spacer frame for each battery module and that the spacer frame for these fluid connections has a continuous fluid channel with low flow resistance and an interrupted or higher flow resistance Includes fluid channel.
  • the fluid connections can be either fluid inlets or fluid outlets, since an inlet or outlet is only defined by the direction of flow of the temperature control fluid.
  • the fluid channel which is interrupted or has a higher flow resistance can be closed, or only flow-connected to an opening that is much smaller in relation to the cross section of the fluid channel.
  • a smaller opening with higher flow resistance has the advantage that the Flow channel can be better vented regardless of the spatial position of the battery module and still a defined flow direction is formed.
  • the spacer frame is designed point-symmetrically or at least mirror-symmetrically with respect to the fluid channels, the desired flow direction in the adjacent battery modules can be specified by turning the spacer frame without having to provide different spacer frames.
  • a parallel electrical interconnection of the battery cells of a battery module can be implemented in a simple and flexible manner in terms of production technology by placing a parallel plate with recesses for individual battery cells between at least one battery module and the spacer frame for parallel contacting of the shell-side Battery cells is provided.
  • This parallel plate enables a parallel electrical connection of all or individual groups of battery cells of a battery module, regardless of the contacting of the opposing cell poles of the battery cells of adjacent battery modules and regardless of the process of joining the battery cells into the base body.
  • a particularly low structural height can be achieved in that the spacer frame has receptacles for contact tongues or contact springs of the parallel plate.
  • the openings in the spacer frame form receptacles for contact devices for connecting individual battery cells in series.
  • These contact devices can have a fluff body inserted essentially free of play in the receptacles of the spacer frame, in which a contact spring connecting the adjacent battery cells is mounted in such a way that a relative movement of the battery cells transversely to the joining axis remains possible to a predetermined extent.
  • the base bodies of adjacent battery modules can have latching openings into which latching connectors that span the spacer frame engage.
  • the latching openings are preferably located on the outside of the base body of the battery modules, so that the latching connectors can be inserted from the outside, even afterwards.
  • the latching connector can secure any number of battery modules, for example by being designed as an endless belt.
  • the snap-in connection also enables assembly without tools, since the snap-in connector only has to be plugged in.
  • a particularly reliable latching connection between adjacent battery modules can be produced by the latching connectors having latching bodies which engage in the latching openings and which form fixing claws directed in the pull-out direction.
  • a fixing claw is a component which braces the latching connector in the latching opening against forces in the pull-out direction, i.e. transversely to the joining direction in relation to the device, and thus prevents the latching connection from being released.
  • the fixing claw is a sheet formed by the latching connector which, under prestress, spreads the latching connector against the latching opening.
  • Fig. 1 An exploded view of a device according to the invention
  • Fig. 2 is a plan view of this device
  • Fig. 3 shows a section along the line III - III of Fig. 2 on a smaller scale
  • FIG. 4 shows a section along the line IV - IV of FIG. 2 on a larger scale.
  • a device has battery modules 1, arranged one behind the other in a joining direction F, with a base body 2 through which battery cells 3 pass. Between adjacent battery modules 1, a spacer frame 4 is provided in the joining direction F, which comprises spacers 5 and openings 6 for multiple electrical contacting of the battery cells 3.
  • the battery modules 1 can be fluid-cooled, the base body 2 of the battery modules 1 forming a flow channel which is supplied with temperature control fluid via fluid connections 7.
  • Adjacent battery modules 1 can be connected in a fluid-tight manner via the spacer frame 4, for which purpose fluid channels 8 are provided which, depending on the direction of flow of the temperature control fluid, have high or low flow resistance and can be inserted into the fluid connections 7.
  • These fluid channels 8 extend in the joining direction F on both sides of the spacer frame 4.
  • the fluid channels 8 are floatingly mounted in the spacer frame 4. This can be implemented, for example, via an injection-molded spring tongue 9 on the spacer frame 4.
  • two fluid connections 7 can be provided on opposite end sections of the flow channel, the spacer frame 4 also having two fluid channels 8 per end section of the flow channel and thus also of the spacer frame 4.
  • At least one parallel plate 10 can be provided on the spacer frame 4, which can be clamped via punched fastening holes 11 on the spacer frame 4 and also has recesses 12 which at least partially enclose the battery cells 3 on the shell side.
  • receptacles for contact devices 13 can be provided in the openings 6 of the spacer frame 4, which connect the battery cells 3 of adjacent battery modules 1 in such a way that stable mechanical and, at the same time, flexible electrical contacting of the battery cells 3 can be ensured .
  • Such a contact device 13 can comprise a socket 14 which is inserted into an opening 6 in a form-fitting manner.
  • a battery cell 3 is inserted into this socket 14 and electrically contacts an adjacent battery cell 3 in series via a contact element 15 which is arranged on the other side of the socket 14 in the joining direction.
  • the battery modules 1 can be braced with one another via the snap-in connector 16 spanning the spacer frame.
  • These latching connectors 16 engage via latching bodies 17, which have fixing claws 18 directed in the pull-out direction, into latching openings 19 which are let into the base body 2 of the battery modules 1.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung mit mehreren, in einer Fügerichtung (F) hintereinander angeordneten Batteriemodulen (1), die jeweils einen von einer Gruppe von Batteriezellen (3) in Fügerichtung (F) durchsetzten Grundkörper (2) aufweisen beschrieben. Um eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass die elektrische Verbindung der Batteriemodule von deren mechanischen Verbindung entkoppelt wird, wird vorgeschlagen, dass zwischen benachbarten Batteriemodulen (1) ein Distanzrahmen (4) vorgesehen ist, der wenigstens einen gegen die Grundkörper (2) der Batteriemodule (1) abgestützten Distanzhalter (5) und Durchbrüche (6) zum mehrfachen elektrischen Kontaktieren der Batteriemodule (1) umfasst.

Description

Vorrichtung mit mehreren, in einer Fügerichtung hintereinander angeordneten
Batteriemodulen
Technisches Gebiet Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit mehreren, in einer Fügerichtung hintereinander angeordneten Batteriemodulen, die jeweils einen von einer Gruppe von Batteriezellen in Fügerichtung durchsetzten Grundkörper aufweisen.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, die Batteriemodule seriell miteinander verschalten. Diese Batteriemodule umfassen je eine Gruppe von Batteriezellen, die die Batteriemodule in Fügerichtung durchsetzen, wobei deren Längsachse in Fügerichtung verläuft. So werden beispielsweise in der DE102015013377A1 die Batteriezellen benachbarter Batteriemodule über elektrisch leitende Kontaktfedern, die an einer Platte angeordnet sind, sowohl elektrisch als auch mechanisch miteinander verbunden. Nachteilig ist daran jedoch, dass bei einer solchen Lagerung von Batteriezellen im Batteriemodul die Qualität der elektrischen Kontaktierung zu Lasten mechanischer Flexibilität und Stabilität erfolgt.
Eine im Stand der Technik übliche stoffschlüssige Verbindung der Batteriezellen mit der Kontaktfeder führt bei einer solchen Ausführungsform nämlich unter mechanischer Belastung zu einer mechanischen Überbestimmung der Lagerung, da durch die sich ändernde Relativposition der Batteriemodule Kräfte in die Batteriezellen über deren stoffschlüssige elektrische Verbindung mit der Platte über die Kontaktfeder eingeleitet werden. Weder die Batteriezellen noch die Platte sind jedoch in ihrer Beschaffenheit darauf ausgelegt, solche mechanischen Belastungen aufzunehmen.
Alternativ dazu ist es beispielsweise aus der DE202015006545U1 bekannt, anstelle einer stoffschlüssigen Verbindung eine mechanisch flexiblere Verbindung zu benützen, wie beispielsweise einen auf einer Kontaktplatte angeordneten Vorsprung, der auf eine Batteriezelle drückt. Dadurch können sich aber die Pole der Batteriezelle gegenüber dem Vorsprung lateral bewegen, wodurch sich die Qualität des elektrischen Kontakts verschlechtert.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Batteriemodule so miteinander zu verbinden, dass deren elektrische Verbindung von deren mechanischen Verbindung entkoppelt wird.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass zwischen benachbarten Batteriemodulen ein Distanzrahmen vorgesehen ist, der wenigstens einen gegen die Grundkörper der Batteriemodule abgestützten Distanzhalter und Durchbrüche zum mehrfachen elektrischen Kontaktieren der Batteriemodule umfasst. Der Distanzhalter beabstandet benachbarte Batteriemodule, sodass sich diese in Fügerichtung nicht aneinander annähern können und so ein definierter Mindestabstand zwischen den Batteriemodulen eingehalten wird, wobei die einzelnen Batteriezellen der benachbarten Batteriemodule durch die Durchbrüche des Distanzrahmens hindurch direkt oder beispielsweise durch flexible Leiter oder Kontaktfedern elektrisch verbunden werden, sodass die Batteriezellen innerhalb des Gefüges quer zur Fügerichtung bei entsprechender Lagerung bewegbar bleiben. Insbesondere bei Batteriemodulen, deren Batteriezellen zumindest teilweise aus dem Grundkörper hervorragen, können ohne Distanzrahmen unerwünschte mechanische Kräfte auf einzelne Batteriezellen einwirken. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im Gegensatz dazu auftretende mechanische Kräfte in Fügerichtung in den Distanzhalter eingeleitet und in weiterer Folge verhindert, dass sich die von diesen mechanischen Kräften erzeugte Belastung auf die Batteriezellen überträgt und diese beschädigt. In einer bevorzugten Ausführungsform stehen jeweils nur eine Batteriezelle mit je einer anderen Batteriezelle eines benachbarten Batteriemoduls in Verbindung, um nicht nur die Batteriezellen mehrerer aneinandergrenzender Batteriemodule, sondern auch die Batteriezellen eines Batteriemoduls voneinander mechanisch zu entkoppeln. Dadurch können sich etwaige auf eine Batteriezelle wirkende Kräfte nicht über ein mechanisches Verbindungselement auf andere Batteriezellen fortpflanzen. Der Distanzhalter kann gegenüber der Grundkörper auch quer zur Fügerichtung in ein oder zweit Raumrichtungen anschlagsbegrenzt sein, sodass nicht nur Kräfte in Fügerichtung von diesem aufgenommen werden können, sondern auch quer zur Fügerichtung wirkende Lateralkräfte.
Um bei einer gemeinsamen Temperierung der Batteriemodule über ein Temperierfluid eine mechanisch entkoppelte Fluidverbindung zwischen den Batteriemodulen zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die Grundkörper der Batteriemodule einen Strömungskanal für ein Temperierfluid ausbilden und dass der Distanzrahmen einen Fluidkanal aufweist, der den Fluidauslass eines Batteriemodules mit dem Fluideinlass eines benachbarten Batteriemodules verbindet. Eine gemeinsame Temperierung der Batteriemodule bedeutet, dass das Temperierfluid eine Gruppe von Batteriemodulen direkt parallel oder seriell durchläuft, also vom Strömungskanal eines Batteriemodules direkt in den Strömungskanal des benachbarten Batteriemoduls weitergeleitet wird. Der Fluidkanal stellt dabei eine fluiddichte Verbindung zwischen den benachbarten Batteriemodulen über den Distanzrahmen her und verbindet die Fluidanschlüsse, also Fluideinlass und Fluidauslass benachbarter Batteriemodule. Der Fluidkanal kann dabei in einen als Öffnung ausgebildeten Fluideinlass und Fluidauslass der aneinander angrenzenden Batteriemodule eingesetzt werden. Besonders einfache Konstruktionsbedingungen ergeben sich dabei, wenn der Fluidkanal gegenüber den Öffnungen der Fluidanschlüsse mittels einer umlaufenden Dichtung fluiddicht abgeschlossen wird. Der Fluidkanal kann mechanisch vom Distanzrahmen entkoppelt werden, indem der Fluidkanal quer zur Fügerichtung schwimmend am Distanzrahmen gelagert ist. So können Krafteinwirkungen auf den Distanzrahmen oder das Batteriemodul, die quer zur Fügerichtung erfolgen, ausgeglichen werden sodass die mechanische Belastung die Abdichtung zwischen dem Fluidkanal und den Fluidanschlüssen nicht beeinträchtigt oder gar fluiddynamische Bauteile beschädigt. Durch die schwimmende Lagerung des Fluidkanals bleibt nämlich der Fluideinlass und - auslass, sowie der Fluidkanal auch bei Krafteinwirkung zueinander ausgerichtet.
Eine fertigungstechnisch einfache, und kostengünstige Ausführung kann realisiert werden, indem der Fluidkanal über wenigstens eine spritzgegossene Feder mit dem Distanzrahmen verbunden ist. Durch die Fertigung um Spritzgussverfahren kann die schwimmende Lagerung einfach als integraler Bestandteil des Distanzrahmens ausgeführt sein und es ist kein Einbau weiterer Bauteile nötig, wodurch sich Anschaffungs- und Fertigungskosten der Vorrichtung reduzieren. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Distanzrahmen einen Fluidkanal der mittels einer Federzunge in einem Durchbruch, der einen größeren Querschnitt als der Fluidkanal aufweist, gelagert ist.
Die Assemblierung des Distanzrahmens mit den Batteriemodulen, sowie deren Entlüftung bei der Inbetriebnahme kann vereinfacht werden, indem je Batteriemodul wenigstens zwei dem Distanzrahmen zugewandte Fluidanschlüsse vorgesehen sind und dass der Distanzrahmen für diese Fluidanschlüsse einen durchgängigen Fluidkanal mit geringem Strömungswiderstand und einen unterbrochenen oder einen höheren Strömungswiderstand aufweisenden Fluidkanal umfasst. Bei den Fluidanschlüssen kann es sich entweder um Fluideinlässe oder Fluidauslässe handeln, da ein Einlass bzw. Auslass nur von der Strömungsrichtung des Temperierfluids definiert wird. Der unterbrochene oder einen höheren Strömungswiderstand aufweisende Fluidkanal kann im einfachsten Fall verschlossen sein, beziehungsweise nur mit einer im Verhältnis zum Querschnitt des Fluidkanals viel kleineren Öffnung strömungsverbunden sein. Eine kleinere Öffnung mit höherem Strömungswiderstand hat den Vorteil, dass der Strömungskanal unabhängig von der Raumlage des Batteriemodules besser entlüftet werden kann und dennoch eine definierte Strömungsrichtung ausgebildet wird. Wird der Distanzrahmen dabei punkt- oder zumindest spiegelsymmetrisch in Bezug auf die Fluidkanäle ausgebildet, so kann die gewünschte Strömungsrichtung in den benachbarten Batteriemodulen durch ein Wenden des Distanzrahmens vorgegeben werden, ohne dass unterschiedliche Distanzrahmen vorgesehen werden müssten.
Neben einer seriellen elektrischen Verschaltung der Batteriezellen benachbarter Batteriemodule durch den Distanzrahmen hindurch kann eine parallele elektrische Verschaltung der Batteriezellen eines Batteriemodules fertigungstechnisch einfach und flexibel umgesetzt werden, indem zwischen wenigstens einem Batteriemodul und dem Distanzrahmen ein Ausnehmungen für einzelne Batteriezellen aufweisendes Parallelblech zum mantelseitigen, parallelen Kontaktieren der Batteriezellen vorgesehen ist. Dieses Parallelblech ermöglicht eine parallele elektrische Verbindung aller oder einzelner Gruppen von Batteriezellen eines Batteriemoduls, und zwar unabhängig von der Kontaktierung der einander gegenüberliegenden Zellpole der Batteriezellen benachbarter Batteriemodule und unabhängig vom Fügeprozess der Batteriezellen in den Grundkörper. Eine besonders geringe Aufbauhöhe kann dabei dadurch erreicht werden, dass der Distanzrahmen Aufnahmen für Kontaktzungen bzw. Kontaktfedern des Parallelbleches aufweist.
Um trotz der vorgeschlagenen Entkopplung der mechanischen und elektrischen Verbindung die mechanische Stabilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Durchbrüche des Distanzrahmens Aufnahmen für Kontaktvorrichtungen zum seriellen Verbinden einzelner Batteriezellen bilden. Diese Kontaktvorrichtungen können einen im Wesentlichen spielfrei in den Aufnahmen des Distanzrahmens eingesetzten Flohlkörper aufweisen, in dem eine die benachbarten Batteriezellen verbindende Kontaktfeder so gelagert ist, dass eine relative Bewegung der Batteriezellen quer zur Fügeachse in einem vorgegebenen Ausmaß ermöglicht bleibt. Um mehrere Batteriemodule mit zwischenliegenden Distanzrahmen nach dem Fügen einfach von außen gegen Zugkräfte zu sichern können die Grundkörper benachbarter Batteriemodule Rastöffnungen aufweisen, in die den Distanzrahmen überspannende Rastverbinder eingreifen. Dadurch können Zugkräfte, das bedeutet Kräfte, die die Batteriemodule in Fügerichtung voneinander entfernen, in die Rastverbinder eingeleitet werden und führen nicht zum Auseinanderziehen der Vorrichtung. Die Rastöffnungen befinden sich vorzugsweise auf der Außenseite der Grundkörper der Batteriemodule, sodass die Rastverbinder von außen, auch nachträglich, eingesetzt werden können. Zusätzlich kann der Rastverbinder, beispielsweise durch eine Ausführung als Endlosband, eine beliebige Anzahl an Batteriemodulen sichern. Die Rastverbindung ermöglicht dabei zusätzlich eine Assemblierung ohne Werkzeug, da der Rastverbinder nur gesteckt werden muss.
Eine besonders zuverlässige Rastverbindung zwischen benachbarten Batteriemodulen kann hergestellt werden, indem die Rastverbinder in die Rastöffnungen eingreifende Rastkörper aufweisen, die in Auszugsrichtung gerichtete Fixierkrallen bilden. Eine Fixierkralle ist hierbei ein Bauteil, welches den Rastverbinder in der Rastöffnung gegen Kräfte in Auszugsrichtung, bezogen auf die Vorrichtung also quer zur Fügerichtung verspannt und so ein Lösen der Rastverbindung verhindert. In einer bevorzugten Ausführung ist die Fixierkralle ein vom Rastverbinder ausgebildetes Blatt welches unter Vorspannung den Rastverbinder gegen die Rastöffnung verspreizt.
Kurze Beschreibung der Erfindung
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 Eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Vorrichtung, sowie
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III - III der Fig. 2 in einem kleineren Maßstab und
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV - IV der Fig. 2 in einem größeren Maßstab. Wege zur Ausführung der Erfindung
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist in einer Fügerichtung F hintereinander angeordnete Batteriemodule 1 mit einem Grundkörper 2 auf, der von Batteriezellen 3 durchsetzt ist. Zwischen benachbarten Batteriemodulen 1 ist in Fügerichtung F ein Distanzrahmen 4 vorgesehen, der Distanzhalter 5 und Durchbrüche 6 zum mehrfachen elektrischen Kontaktieren der Batteriezellen 3 umfasst.
Die Batteriemodule 1 können fluidgekühlt sein, wobei der Grundkörper 2 der Batteriemodule 1 einen Strömungskanal ausbildet, welcher über Fluidanschlüsse 7 mit Temperierfluid versorgt wird. Benachbarte Batteriemodule 1 können über den Distanzrahmen 4 fluiddicht verbunden werden, wofür Fluidkanäle 8 vorgesehen sind, die je nach Strömungsrichtung des Temperierfluides hohen oder geringen Strömungswiderstand aufweisen und in die Fluidanschlüsse 7 eingesetzt werden können. Diese Fluidkanäle 8 erstrecken sich in Fügerichtung F zu beiden Seiten des Distanzrahmens 4.
Da es im Betrieb zu thermischen Ausdehnungen oder mechanischen Störeinwirkungen kommen kann, sind die Fluidkanäle 8 im Distanzrahmen 4 schwimmend gelagert. Dies kann beispielsweise über eine spritzgegossene Federzunge 9 am Distanzrahmen 4 umgesetzt werden. Um die Strömungsbedingungen des Temperierfluids im Grundkörper 2 eines Batteriemoduls 1 zu verbessern, können je zwei Fluidanschlüsse 7 auf einander gegenüberliegenden Endabschnitten des Strömungskanals vorgesehen sein, wobei der Distanzrahmen 4 ebenfalls jeweils zwei Fluidkanäle 8 je Endabschnitt des Strömungskanals und damit auch des Distanzrahmens 4 aufweist.
Zum mantelseitigen, parallelen Kontaktieren der Batteriezellen 3 kann am Distanzrahmen 4 wenigstens ein Parallelblech 10 vorgesehen sein, welches über eingestanzte Befestigungslöcher 11 am Distanzrahmen 4 verklemmt werden kann und ebenfalls über Ausnehmungen 12 verfügt, die die Batteriezellen 3 mantelseitig zumindest teilweise umfassen. Wie insbesondere der Fig. 3 entnommen werden kann, können in den Durchbrüchen 6 des Distanzrahmens 4 Aufnahmen für Kontaktvorrichtungen 13 vorgesehen sein, die Batteriezellen 3 benachbarter Batteriemodule 1 dergestalt verbinden, dass eine stabile mechanische und gleichzeitig eine flexible elektrische Kontaktierung der Batteriezellen 3 gewährleistet werden kann.
Eine solche Kontaktvorrichtung 13 kann eine Buchse 14 umfassen, die formschlüssig in einen Durchbruch 6 eingesetzt wird. In diese Buchse 14 wird eine Batteriezelle 3 eingesetzt, die über ein Kontaktelement 15, das in Fügerichtung an der anderen Seite der Buchse 14 angeordnet ist, eine benachbarte Batteriezelle 3 seriell elektrisch kontaktiert. Die Batteriemodule 1 können miteinander über die den Distanzrahmen überspannende Rastverbinder 16 verspannt werden. Diese Rastverbinder 16 greifen über Rastkörper 17, die in Auszugsrichtung gerichtete Fixierkrallen 18 aufweisen, in Rastöffnungen 19 ein, die in den Grundkörper 2 der Batteriemodule 1 eingelassen sind.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung mit mehreren, in einer Fügerichtung (F) hintereinander angeordneten Batteriemodulen (1), die jeweils einen von einer Gruppe von Batteriezellen (3) in Fügerichtung (F) durchsetzten Grundkörper (2) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Batteriemodulen (1) ein Distanzrahmen (4) vorgesehen ist, der wenigstens einen gegen die Grundkörper (2) der Batteriemodule (1) abgestützten Distanzhalter (5) und Durchbrüche (6) zum mehrfachen elektrischen Kontaktieren der Batteriemodule (1) umfasst.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Grundkörper (2) der Batteriemodule (1) einen Strömungskanal für ein Temperierfluid ausbilden und dass der Distanzrahmen (4) einen Fluidkanal (8) aufweist, der den Fluidauslass (7) eines Batteriemodules (1) mit dem Fluideinlass (7) eines benachbarten Batteriemodules (1) verbindet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkanal (8) quer zur Fügerichtung (F) schwimmend am Distanzrahmen (4) gelagert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkanal (8) über wenigstens eine spritzgegossene Feder (9) mit dem Distanzrahmen (4) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass je Batteriemodul (1) wenigstens zwei dem Distanzrahmen (4) zugewandte Fluidanschlüsse (7) vorgesehen sind und dass der Distanzrahmen (4) für diese Fluidanschlüsse (7) einen durchgängigen Fluidkanal (8) mit geringem Strömungswiderstand und einen unterbrochenen oder einen höheren Strömungswiderstand aufweisenden Fluidkanal (8) umfasst.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens einem Batteriemodul (1) und dem Distanzrahmen (4) ein Ausnehmungen (12) für einzelne Batteriezellen (3) aufweisendes Parallelblech (10) zum mantelseitigen, parallelen kontaktieren der Batteriezellen (3) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrüche (6) des Distanzrahmens (4) Aufnahmen für Kontaktvorrichtungen (13) zum seriellen Verbinden einzelner Batteriezellen (3) bilden.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Batteriemodule (1) Rastöffnungen (19) aufweisen, in die den Distanzrahmen (4) überspannende Rastverbinder (16) eingreifen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbinder (16) in die Rastöffnungen (19) eingreifende Rastkörper (17) aufweisen, die in Auszugsrichtung gerichtete Fixierkrallen (18) bilden.
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