EP4218083A1 - Elektrobatterie für ein elektrisch oder teilelektrisch angetriebenes kraftfahrzeug, verfahrbares oder stationäres aggregat - Google Patents

Elektrobatterie für ein elektrisch oder teilelektrisch angetriebenes kraftfahrzeug, verfahrbares oder stationäres aggregat

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EP4218083A1
EP4218083A1 EP20824890.6A EP20824890A EP4218083A1 EP 4218083 A1 EP4218083 A1 EP 4218083A1 EP 20824890 A EP20824890 A EP 20824890A EP 4218083 A1 EP4218083 A1 EP 4218083A1
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EP
European Patent Office
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battery
electric
housing
cell structure
silicon
Prior art date
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Pending
Application number
EP20824890.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Pampel
Constantin Werth
Martin HELMES
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Paragon GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Paragon GmbH and Co KGaA
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Filing date
Publication date
Application filed by Paragon GmbH and Co KGaA filed Critical Paragon GmbH and Co KGaA
Publication of EP4218083A1 publication Critical patent/EP4218083A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to an electric battery for an electrically or partially electrically driven motor vehicle, movable or stationary unit, with a battery housing and a plurality of battery cells arranged therein.
  • the battery housing of the electric battery from a silicon and / or calcium and / or rubber and / or silicone-containing material is produced or. is trained .
  • the battery cells can be electrically connected before the battery cells are introduced into the battery housing or afterwards. Due to its configuration from the material containing silicon and/or calcium and/or rubber and/or silicone, the battery housing is suitable compared to battery housings of this type known from the prior art, here to absorb amounts of mechanical energy.
  • the assembly of the electric battery is considerably simplified due to the configuration according to the invention of the battery housing made of the material containing silicon and/or calcium and/or rubber and/or silicone.
  • the production of the battery housing and thus the electric battery can be automated to a large extent, which means that the economic outlay can be significantly reduced.
  • the material properties of the material containing silicon and/or calcium and/or rubber and/or silicone ensure thermal insulation of the electric battery, particularly in cold environments.
  • the inventively designed electric battery results in the case of a so-called. Thermal runaways due to the slight resistance of the battery case high security. Any pressure that builds up can be released directly into the environment.
  • the electric battery can be installed in virtually any installation position. Due to its ability to absorb static and dynamic loads, the battery housing designed according to the invention ensures high resistance to impacts, shocks and vibrations.
  • its battery housing is made entirely of silicon and/or calcium and/or rubber and/or silicone.
  • the battery cells of the electric battery according to the invention can have any geometry; you can e.g. B. be designed as a round cell, as a prismatic cell or as a pouch cell. Instead of the battery case or in addition to the battery case, a receiving structure for the battery cells and other battery components such. B. Sensori kmaschine be provided, which also consist of an expanded or. foamed plastic and/or made of silicon and/or calcium and/or rubber and/or silicon-containing material and/or made entirely of silicon and/or calcium and/or rubber and/or silicon.
  • the battery housing can advantageously be closed by means of a cover, which can also be made of the material forming the battery housing.
  • the plus and minus connections of the battery cells are expediently routed to the outside of the battery housing.
  • the battery housing is made of silicon and/or calcium and/or rubber and/or silicon-containing material or material that is applied to a battery cell structure formed by the plurality of battery cells of the electric battery and surrounds it. Silicon and / or calcium and / or rubber and / or silicone formed.
  • the battery cell structure formed from the battery cells before it is introduced into the battery housing or before the battery case is made around the battery cell structure, assembled by means of a belt surrounding the battery cells or. fixed .
  • the strap can conveniently be in the form of fiber-reinforced adhesive tape or netting.
  • any temporary fixing device can be provided in order to fix the battery cell structure.
  • z. B. can serve as cooling, stiffening and/or armouring channels.
  • the battery housing of the electric battery has geometries formed on its outside, by means of which a number of such electric batteries or Assemble or assemble battery housing is stackable, such electric batteries can be assembled in a simple manner to form larger battery arrays.
  • the battery housings have latching means on their outer sides, by means of which a plurality of such electric batteries or.
  • the battery case can be designed to be extremely lightweight.
  • the material forming the battery housing contains a flame-retardant, preferably self-extinguishing, energy-absorbing material that binds smoke gas pollutants.
  • the battery housing advantageously has at least one reservoir or at least one cavity in which substances of the components, e.g. B. Extinguishing substances, pyrobubbles or . like . , can be held available .
  • substances of the components e.g. B. Extinguishing substances, pyrobubbles or . like .
  • B. Extinguishing substances, pyrobubbles or . like . can be held available .
  • increased security can be made available, and the damping effect of the battery housing can also be increased.
  • safety elements can also be introduced into one or more cavities formed by the battery housing or battery cell structure.
  • the battery housing can be designed as desired with regard to its geometry, its outer surface and its dimensions.
  • TFC silicone rubber type 3 has proven to be a particularly suitable silicone material.
  • the silicone expediently contains silicone type A as the base and silicone type B as the catalyst.
  • a plurality of battery cells are arranged in a battery housing, the battery housing being made of a silicon and/or calcium and/or rubber and / or silicone-containing material or. entirely made of silicon and/or calcium and/or rubber and/or silicon applied to a battery cell structure and the battery cell structure is cured there completely surrounding it.
  • the battery cell structure can advantageously be fixed by means of a strap, adhesive tape or net surrounding this battery cell structure.
  • the battery cell structure can be fixed by means of electrical cell connectors when the battery housing is applied and cured.
  • a temporary fixing device for the purpose of fixing the battery cell structure can be provided during the application and curing of the battery housing.
  • FIG. 1 shows a perspective representation of a group of battery cells of an embodiment of an electric battery according to the invention
  • FIG. 2 shows a perspective representation of a battery cell assembly assembled from the battery cells shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows the battery cell structure shown in FIG. 2 with a belt surrounding it;
  • FIG. 4 shows a perspective representation of a battery housing of the electric battery according to the invention
  • FIG. 5 shows the battery housing shown in FIG. 4, in which the battery housing shown in FIGS. 3 is included;
  • FIG. 6 shows a perspective representation of the battery housing shown in FIGS. 4 and 5 with a cover
  • Figure 7 is a perspective view of the in
  • FIG. 6 shows the battery case and cover with a side wall of the battery case cut away to show the battery cell assembly received in the battery case;
  • FIG. 8 a casing formwork incl. Cover for accommodating the battery cell structure to be provided with a battery housing;
  • FIG. 9 shows a perspective view of the battery cell structure accommodated in the housing shell shown in FIG. 8;
  • FIG. 10 shows a representation corresponding to FIG. 9, with the cover of the housing shell being omitted;
  • FIG. 11 shows a representation of the battery cell structure with a cover assigned to the housing shell.
  • FIG. 12 shows a perspective view of the cover shown in FIG. 11 and assigned to the housing shell.
  • An electric battery 1 explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the drawing, for an electrically or partially electrically driven motor vehicle, for a movable or a stationary unit, has battery cells 2, which are shown in FIG.
  • the number of battery cells 2 is arbitrary.
  • eight bat- tery cells 2 are shown, which belong to the embodiment of the electric battery 1 described in more detail below.
  • the battery cells 2 are assembled into a battery cell assembly 3 .
  • the battery cells 2 assembled to form the battery cell structure 3 are fastened to one another in the exemplary embodiment shown, as can be seen in particular from FIG.
  • the battery cell structure 3 shown in FIGS. 2 and 3 is accommodated in a battery housing 5, as shown in FIG. 4 by way of example.
  • the battery housing 5 is made of a material containing silicon and/or calcium and/or rubber and/or silicone, or is made entirely of silicon and/or calcium and/or rubber and/or silicone.
  • the battery cell structure 3 accommodated within the battery housing 5 is shown in FIG.
  • the terminal connections of the battery cell structure 3 arranged within the battery housing 5 are made through the housing provided connection channels 6. In this way, further electrical interfaces, electronic interfaces, mechanical interfaces and/or thermal interfaces can also be routed to the outside of the battery housing 5 .
  • the battery housing 5 can be closed at its top by means of a cover 7, as is shown in FIG. In this case, the cover 7 is made from the same material as the rest of the battery housing 5 .
  • a receiving structure can be provided which accommodates the battery cells 2 and other battery components, such as sensors, etc. , serves .
  • a receiving structure not shown in the figures, can also be made of a material containing silicon and/or calcium and/or rubber and/or silicon. be made entirely of silicon and/or calcium and/or rubber and/or silicone.
  • a two-component silicone can be used as the silicone, with TFC silicone rubber type 3 being able to be used advantageously in particular.
  • the silicone can contain silicone type A as a base and silicone type B as a catalyst.
  • Figure 7 shows the electric battery shown in Figure 6 with one side panel omitted to show how the battery rie cell structure incl .
  • the belt 4 are taken from the battery case 5 and the cover 7.
  • the battery housing 5 can have further channels, not shown in the figures, which can be designed as cooling, stiffening and/or armouring channels.
  • a production method is provided in which z. B. the housing formwork 8 shown in FIG. 8 is used, to which a cover formwork 9 belongs.
  • the battery cell structure 3 is introduced into the arrangement of housing formwork 8 and cover formwork 9 .
  • the battery cell structure 3 rests on a carrier 10 belonging to the housing formwork 8 .
  • the cover formwork 9 shown in FIG. 12 has formwork parts 11 , 12 , 13 protruding in the direction of the battery cell structure 3 , which, as can best be seen from FIG.
  • the material forming the battery housing 5 is introduced into the space between the housing shell 8 and the cover shell 9 on the one hand and the battery cell structure 3 on the other hand and the battery cell structure is cured completely surrounding it.
  • further structural parts can be provided, by means of which the channels, cavities, etc. required for the electric battery 1 can be provided. are trainable.
  • the fixing of the battery cell structure 3 in the arrangement shown in FIGS. 9 and 10 can, of course, also be effected by means of the belt 4, but can also be implemented differently.
  • the battery housing 5 of the electric battery 1 can be designed as desired on its outer surface. It can have geometries on its outside, by means of which a large number of such electric batteries 1 can be assembled and stacked. It is also conceivable for the electric batteries 1 to be latched onto their battery housings 5 .
  • the material forming the cover 7 can have a high gas content.
  • the material forming the battery housing 5 contains a flame-retardant or self-extinguishing material that absorbs energy and binds smoke gases.
  • reservoirs or cavities, not shown in the figures, can be formed, in which substances, such as pyrobubbles, are kept.
  • the battery housing 5 and/or the battery cell structure 3 can be surrounded by a safety casing, not shown in the figures.
  • a safety casing not shown in the figures.
  • security elements are introduced.
  • an embodiment of the electric battery 1 according to the invention is also possible, in which the battery cell structure 3 of the electric battery 1 at the installation site within the motor vehicle or of the other unit and is provided there with the battery cell housing 5, wherein the battery cell housing 5 is realized by introducing and curing the battery housing 5 forming material.

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Abstract

Eine Elektrobatterie (1) für ein elektrisch oder teilelektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, verfahrbares oder stationäres Aggregat, hat ein Batteriegehäuse (5) und eine Mehrzahl darin angeordneter Batteriezellen (2). Um eine derartige Elektrobatterie (1) mit einem Minimum an wirtschaftlichem und technisch-konstruktivem Aufwand und dennoch hochgradig betriebssicher hersteilen zu können, wird vorgeschlagen, dass das Batteriegehäuse (5) aus einem Silizium- und/oder kalzium- und/oder kautschuk- und/oder silikonhaltigen Material ausgebildet ist.

Description

„Elektrobatterie für ein elektrisch oder teilelektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug , verfahrbares oder stationäres Aggregat"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrobatterie für ein elektrisch oder teilelektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, verfahrbares oder stationäres Aggregat , mit einem Batteriegehäuse und einer Mehrzahl darin angeordneter Batteriezellen .
Um eine derartige Elektrobatterie , die üblicherweise einen Kernbestandteil eines elektrisch oder teilelektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs bzw . eines verfahrbaren Aggregats bildet und die ein wesentlicher Bestandteil eines stationären Aggregats sein kann, mit einem möglichst geringen wirtschaftlichen und technisch-konstruktiven Aufwand herstellen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Batteriegehäuse der Elektrobatterie aus einem Silizium- und/oder kalzi- um- und/oder kautschuk- und/oder silikonhaltigen Material hergestellt wird bzw . ausgebildet ist . Die elektrische Verschaltung der Batteriezellen kann vor Einbringen der Batteriezellen in das Batteriegehäuse oder nachher geschehen . Aufgrund seiner Ausgestaltung aus dem Sili zium- und/oder kalzi- um- und/oder kautschuk- und/oder silikonhaltigen Material ist das Batteriegehäuse im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten derartigen Batteriegehäusen geeignet , erheblich hö- here mechanische Energiemengen zu absorbieren . Darüber hinaus ist die Montage der Elektrobatterie aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Batteriegehäuses aus dem silizium- und/oder kalzium- und/oder kautschuk- und/oder silikonhaltigen Material erheblich vereinfacht . Die Herstellung des Batteriegehäuses und damit der Elektrobatterie kann in hohem Ausmaß automatisiert werden, wodurch der wirtschaftliche Aufwand erheblich reduziert werden kann . Die Werkstof f eigen- schaften des Sili zium- und/oder kal zium- und/oder kautschuk- und/oder silikonhaltigen Materials sichern eine thermische Isolation der Elektrobatterie insbesondere in kalten Umgebungen . Die erfindungsgemäß gestaltete Elektrobatterie ergibt im Falle eines sog . Thermal Runaways aufgrund des leichten Widerstands des Batteriegehäuses eine hohe Sicherheit . Sich etwaig aufbauender Druck kann unmittelbar in die Umgebung abgegeben werden . Die Elektrobatterie ist quasi in j eglicher Einbaulage montierbar . Das erfindungsgemäß ausgestaltete Batteriegehäuse sichert aufgrund seiner Aufnahmefähigkeit für statische und dynamische Lasten eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Stöße , Schocks und Vibrationen .
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Elektrobatterie ist deren Batteriegehäuse vollständig aus Silizium und/oder Kalzium und/oder Kautschuk und/oder Silikon ausgebildet .
Die Batteriezellen der erfindungsgemäßen Elektrobatterie können beliebige Geometrien aufweisen ; sie können z . B . als Rundzelle , als prismatische Zelle oder als Pouchzelle ausgebildet sein . Anstelle des Batteriegehäuses oder zusätzlich zum Batteriegehäuse kann eine Aufnahmestruktur für die Batteriezellen und weitere Batteriekomponenten, z . B . Sensori kteile , vorgesehen sein, die ebenfalls aus einem expandierten bzw . geschäumten Kunststoff und/oder aus dem Silizium- und/oder kalzium- und/oder kautschuk- und/oder silikonhaltigen Material und/oder vollständig aus Silizium und/oder Kal zium und/oder Kautschuk und/oder Sili kon ausgebildet ist .
Sowohl das Batteriegehäuse als auch die ggf . anstelle des Batteriegehäuses bzw . zusätzlich zum Batteriegehäuse vorgesehene Aufnahmestruktur können mehrteilig ausgebildet sein . Zur Oberseite hin kann das Batteriegehäuse vorteilhaft mittels eines Deckels geschlossen sein , der ebenfalls aus dem das Batteriegehäuse ausbildendem Material ausgebildet sein kann .
Die Plus- und Minusanschlüsse der Batteriezellen sind zweckmäßigerweise zur Außenseite des Batteriegehäuses geführt .
Dasselbe gilt für weitere elektrische Schnittstellen, elektronische Schnittstellen, mechanische Schnittstellen und/oder thermische Schnittstellen .
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Elektrobatterie ist deren Batteriegehäuse aus auf ein aus der Mehrzahl der Batteriezellen der Elektrobatterie gebildetes Batteriezellengefüge aufgebrachtem und dieses umgebenden Silizium— und/oder kal zium- und/oder kautschuk- und/oder silikonhaltigen Material bzw . Silizium und/oder Kalzium und/oder Kautschuk und/oder Silikon ausgebildet . Vorteilhaft ist das aus den Batteriezellen gebildete Batteriezellengefüge , bevor es in das Batteriegehäuse eingebracht wird bzw . bevor um das Batteriezellengefüge herum das Batteriegehäuse hergestellt wird, mittels eines die Batteriezellen umgebenden Gurts zusammengefügt bzw . fixiert .
Der Gurt kann zweckmäßigerweise als faserverstärktes Klebeband oder Netz ausgebildet sein .
Alternativ ist es möglich, die Batteriezellen mittels ihrer zum elektrischen Anschluss untereinander dienenden elektrischen Zellverbinder zum Batteriezellengefüge zusammenzufügen .
Grundsätzlich kann j ede temporäre Fixiervorrichtung vorgesehen sein, um das Batteriezellengefüge zu fixieren .
In dem gesamten das Batteriegehäuse ausbildenden Korpus können Kanäle vorgesehen sein, welche z . B . als Kühl- , Verstei- fungs- und/oder Armierungskanäle dienen können .
Wenn das Batteriegehäuse der Elektrobatterie an seiner Außenseite ausgebildete Geometrien aufweist , mittels der eine Anzahl derartiger Elektrobatterien bzw . Batteriegehäuse zusammenfüg- bzw . stapelbar ist , können derartige Elektrobatterien in einfacher Weise zu größeren Batterieanordnungen zusammengefügt werden .
Zur Sicherung derartiger , eine Viel zahl von Elektrobatterien aufweisender Batterieanordnungen ist es vorteilhaft , wenn die Batteriegehäuse an ihren Außenseiten Rastmittel aufweisen, mittels denen eine Mehrzahl derartiger Elektrobatterien bzw . Batteriegehäuse mit- bzw . aneinander verrastbar ist . Wenn das das Batteriegehäuse ausbildende Material einen hohen Gasinhalt aufweist , kann das Batteriegehäuse in extremer Leichtbauweise ausgestaltet sein .
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektrobatterie enthält das das Batteriegehäuse ausbildende Material einen flammhemmenden, vorzugsweise selbstverlöschenden, energieauf nehmenden und rauchgasschadstoffbindenden Werkstoff .
Vorteilhaft weist das Batteriegehäuse zumindest ein Reservoir oder zumindest eine Kavität auf , worin Substanzen der Komponenten, z . B . Löschsubstanzen, Pyrobubbles od . dgl . , vorgehalten werden können . Hierdurch kann eine erhöhte Sicherheit zur Verfügung gestellt werden, wobei darüber hinaus die dämpfende Wirkung des Batteriegehäuses erhöht werden kann .
Als weitere Sicherheitsmaßnahme ist es möglich, das Batteriegehäuse oder Batteriezellengefüge der Elektrobatterie mit einer Sicherheitshülle zu umgeben, wobei darüber hinaus in eine oder mehrere vom Batteriegehäuse oder Batteriezellengefüge ausgebildete Kavitäten Sicherheitselemente eingebracht sein können .
Je nach Anforderungsprofil kann das Batteriegehäuse hinsichtlich seiner Geometrie , seiner Außenfläche und seiner Abmessungen beliebig gestaltet werden .
Wenn für das Batteriegehäuse bzw . für die Aufnahmestruktur ein sili konhaltiges Material oder Silikon eingesetzt wird, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, hierfür ein Silikon einzusetzen, das als Zwei-Komponenten-Silikon ausgebildet ist .
Als besonders geeigneter Silikonwerkstoff hat sich TFC Silikon-Kautschuk Typ 3 herausgestellt .
Zweckmäßigerweise enthält das Silikon als Basis Silikon Typ A und als Katalysator Silikon Typ B .
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung und Montage einer Elektrobatterie für ein elektrisch oder teilelektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, verfahrbares oder stationäres Aggregat , wird in einem Batteriegehäuse eine Mehrzahl Batteriezellen angeordnet , wobei das Batteriegehäuse aus einem Sili zium- und/oder kalzium- und/oder kautschuk- und/oder silikonhaltigen Material bzw . vollständig aus Silizium und/oder Kal zium und/oder Kautschuk und/oder Sili kon auf ein Batteriezellengefüge aufgebracht und das Batteriezellengefüge vollständig umgebend dort ausgehärtet wird .
Beim Aufbringen und Aushärten des Batteriezellengehäuses kann das Batteriezellengefüge vorteilhaft mittels eines dieses Batteriezellengefüge umgebenden Gurts , Klebebands oder Netzes fixiert werden .
Alternativ kann das Batteriezellengefüge beim Aufbringen und Aushärten des Batteriegehäuses mittels elektrischer Zellverbinder fixiert werden .
Alternativ oder zusätzlich kann beim Aufbringen und Aushärten des Batteriegehäuses eine temporäre Fixiervorrichtung zwecks Fixierung des Batteriezellengefüges vorgesehen werden . Grundsätzlich ist es auch möglich, das Batteriezellengefüge in fixierter Form in einem Verbauraum des Kraftfahrzeugs bzw . des Aggregats anzuordnen, und dort mit dem Batteriegehäuse zu versehen .
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert .
Es zeigen :
Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Gruppe von Batteriezellen einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ele trobatterie ;
Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines aus den in Figur 1 gezeigten Batteriezellen zusammengestellten Batteriezellengefüges ;
Figur 3 das in Figur 2 gezeigte Batteriezellengefüge mit einem ihn umgebenden Gurt ;
Figur 4 eine perspektivische Darstellung eines Batteriegehäuses der erfindungsgemäßen Elektrobatterie ;
Figur 5 das in Figur 4 gezeigte Batteriegehäuse , in dem das in den Figuren 2 bzw . 3 gezeigte Batteriezellengefüge aufgenommen ist ;
Figur 6 eine perspektivische Darstellung des in den Figuren 4 und 5 gezeigten Batteriegehäuses mit einem Deckel ; Figur 7 eine perspektivische Darstellung des in
Figur 6 gezeigten Batteriegehäuses mit Deckel , wobei eine Seitenwand des Batteriegehäuses weggeschnitten ist , um das im Batteriegehäuse aufgenommene Batteriezellengefüge zu zeigen ;
Figur 8 eine Gehäuseschalung inkl . Deckel zur Aufnahme des mit einem Batteriegehäuse zu versehenden Batteriezellengefüges ;
Figur 9 eine perspektivische Darstellung des in der in Figur 8 gezeigten Gehäuseschalung auf genommenen Batteriezellengefüges ;
Figur 10 eine Figur 9 entsprechende Darstellung, wobei der Deckel der Gehäuseschalung weggelassen ist ;
Figur 11 eine Darstellung des Batteriezellengefüges mit einem der Gehäuseschalung zugeordneten Deckel ; und
Figur 12 eine perspektivische Darstellung des in Figur 11 gezeigten, der Gehäuseschalung zugeordneten Deckels .
Eine im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläuterte Elektrobatterie 1 für ein elektrisch oder teilelektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, für ein verfahrbares oder ein stationäres Aggregat , hat Batteriezellen 2 , die in Figur 1 gezeigt sind . Die Anzahl der Batteriezellen 2 ist beliebig . In Figur 1 sind acht Bat- teriezellen 2 dargestellt , die zu der im Folgenden näher beschriebenen Ausführungsform der Elektrobatterie 1 gehören .
Die Batteriezellen 2 werden, wie dies in Figur 2 gezeigt ist , zu einem Batteriezellengefüge 3 zusammengefügt .
Es sei darauf hingewiesen , dass hinsichtlich der Formgebung der Batteriezellen 2 auch andere als die in Figur 2 gezeigten prismatischen Zellen möglich sind, z . B . Rundzellen oder Pouchzellen .
Die zu dem Batteriezellengefüge 3 zusammengefügten Batteriezellen 2 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel , wie sich insbesondere aus Figur 3 ergibt , mittels eines das Batteriezellengefüge 3 umgebenden Gurts 4 aneinander befestigt .
Anstelle einer Befestigung des Batteriezellengefüges 3 mittels des Gurts 4 sind auch technische Lösungen möglich, bei denen das feste Batteriezellengefüge 3 mittels in den Figuren nicht dargestellter Zellverbinder realisiert ist oder bei denen eine temporäre Fixiervorrichtung vorgesehen ist .
Das in den Figuren 2 und 3 gezeigte Batteriezellengefüge 3 wird in einem Batteriegehäuse 5 aufgenommen, wie es in Figur 4 beispielhaft gezeigt ist . Das Batteriegehäuse 5 ist aus einem Silizium- und/oder kalzium- und/oder kautschuk- und/oder silikonhaltigen Material oder vollständig aus Silizium und/oder Kalzium und/oder Kautschuk und/oder Silikon ausgebildet . Das innerhalb des Batteriegehäuses 5 aufgenomme- ne Batteriezellegefüge 3 ist in Figur 5 gezeigt . Die Anschlussverbindungen des innerhalb des Batteriegehäuses 5 angeordneten Batteriezellengefüges 3 erfolgen durch am Gehäuse vorgesehene Anschlusskanäle 6. Hierdurch können auch weitere elektrische Schnittstellen, elektronische Schnittstellen, mechanische Schnittstellen und/oder thermische Schnittstellen zur Außenseite des Batteriegehäuses 5 geführt werden . An seiner Oberseite kann das Batteriegehäuse 5 mittels eines Deckels 7 geschlossen sein, wie dies in Figur 6 gezeigt ist . Der Deckel 7 ist hierbei aus demselben Material hergestellt wie das übrige Batteriegehäuse 5 .
Anstelle des Batteriegehäuses 5 bzw . zusät zlich zum Batteriegehäuse 5 kann eine Aufnahmestruktur vorgesehen sein, die der Aufnahme der Batteriezellen 2 sowie weiterer Batteriekomponenten , wie Sensori kteilen etc . , dient . Auch eine derartige , in den Figuren nicht gezeigte Aufnahmestruktur kann aus einem Sili zium- und/oder kalzium- und/oder kautschuk- und/oder silikonhaltigen Material bzw . vollständig aus Sili zium und/oder Kalzium und/oder Kautschuk und/oder Silikon hergestellt werden .
Als Silikon kann insbesondere ein Zwei-Komponenten-Silikon zum Einsatz kommen, wobei insbesondere TFC Silikon-Kautschuk Typ 3 vorteilhaft eingesetzt werden kann . Das Silikon kann als Basis Silikon Typ A und als Katalysator Silikon Typ B enthalten .
Das Batteriegehäuse 5 , zu dem der Deckel 7 gehören kann, und, sofern die vorstehend bereits erwähnte Aufnahmestruktur vorgesehen ist , diese Aufnahmestruktur können mehrteilig ausgebildet sein .
Figur 7 zeigt die in Figur 6 gezeigte Elektrobatterie, wobei eine Seitenwand weggelassen ist , um zu zeigen, wie das Batte- riezellengefüge inkl . dem Gurt 4 vom Batteriegehäuse 5 und dem Deckel 7 auf genommen sind .
Das Batteriegehäuse 5 kann in den Figuren nicht gezeigte weitere Kanäle aufweisen , die als Kühl- , Versteif ungs- und/oder Armierungskanäle ausgebildet sein können .
Im Falle einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektrobatterie ist eine Herstellweise vorgesehen, bei der z . B . die in Figur 8 gezeigte Gehäuseschalung 8 verwendet wird, zu der eine Deckelschalung 9 gehört . In die Anordnung aus Gehäuseschalung 8 und Deckelschalung 9 ist das Batteriezellengefüge 3 eingebracht .
Im Falle der in den Figuren 9 und 10 gezeigten Ausführungsform ruht das Batteriezellengefüge 3 auf einem zur Gehäuseschalung 8 gehörenden Träger 10 .
Die in Figur 12 gezeigte Deckelschalung 9 hat in Richtung zum Batteriezellengefüge 3 vorstehende Schalungsteile 11 , 12 , 13 , die , wie dies am besten aus Figur 11 hervorgeht , sich zwischen der eigentlichen Deckelschalung 9 und der Oberseite des Batteriezellengefüges 3 erstrecken . In den Zwischenraum zwischen der Gehäuseschalung 8 und der Deckelschalung 9 einerseits und dem Batteriezellengefüge 3 andererseits wird das das Batteriegehäuse 5 ausbildende Material eingebracht und das Batteriezellengefüge vollständig umgebend ausgehärtet . Selbstverständlich können vor dem Einbringen und Aushärten des das Batteriegehäuse 5 ausbildenden Materials weitere Strukturteile vorgesehen werden, mittels denen die für die Elektrobatterie 1 erforderlichen Kanäle , Hohlräume etc . ausbildbar sind . Die Fixierung des Batteriezellengefüges 3 in der in den Figuren 9 und 10 gezeigten Anordnung kann selbstverständlich auch mittels des Gurts 4 erfolgen, ist j edoch auch anders realisierbar .
An seiner Außenfläche ist das Batteriegehäuse 5 der Elektrobatterie 1 beliebig gestaltbar . Es kann an seiner Außenseite Geometrien aufweisen, mittels denen eine Vielzahl derartiger Elektrobatterien 1 zusammengefügt und gestapelt werden können . Auch eine Verrastung der Elektrobatterien 1 an ihren Batteriegehäusen 5 ist denkbar .
Das das Batteriegehäuse 5 sowie ggf . den Deckel 7 ausbildende Material kann einen hohen Gasinhalt aufweisen . Darüber hinaus enthält das das Batteriegehäuse 5 ausbildende Material einen flammhemmenden oder selbstverlöschenden , energieauf nehmenden und rauchgasstoffbindenden Werkstoff . Innerhalb des Batteriegehäuses 5 können in den Figuren nicht dargestellte Reservoirs oder Kavitäten ausgebildet sein, in denen Substanzen, wie Pyrobubbles , vorgehalten werden .
Das Batteriegehäuse 5 und/oder das Batteriezellengefüge 3 können von einer in den Figuren nicht dargestellten Sicher- heitshülle umgeben sein . Darüber hinaus können in eine oder mehrere vom Batteriegehäuse 5 bzw . vom Batteriezellengefüge 3 ausgebildete Kavitäten Sicherheitselemente eingebracht werden .
Grundsätzlich ist auch eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Elektrobatterie 1 möglich, bei der das Batteriezellengefüge 3 der Elektrobatterie 1 am Montageort innerhalb des Kraftfahrzeugs bzw . des anderen Aggregats angeordnet wird und dort mit dem Batteriezellengehäuse 5 versehen wird, wobei das Batteriezellengehäuse 5 durch Einbringen und Aushärten des das Batteriegehäuse 5 ausbildenden Materials realisiert wird .

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Elektrobatterie (1) für ein elektrisch oder teilelektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, verfahrbares oder stationäres Aggregat, mit einem Batteriegehäuse (5) und einer Mehrzahl darin angeordneter Batteriezellen (2) , dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (5) aus einem silizium- und/oder kalzium- und/oder kautschuk- und/oder silikonhaltigen Material ausgebildet ist.
2. Elektrobatterie (1) nach Anspruch 1, deren Batteriegehäuse (5) vollständig aus Silizium und/oder Kalzium und/oder Kautschuk und/oder Silikon ausgebildet ist.
3. Elektrobatterie (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Batteriezellen (2) beliebige Geometrien aufweisen, z.B. als Rundzelle, prismatische Zelle oder Pouchzelle ausgebildet sind .
4. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Batteriegehäuse (5) und/oder eine Aufnahmestruktur für die Batteriezellen (2) und weitere Batteriekomponenten, z.B. Sensorikteile, aus einem expandierten bzw. geschäumten Kunststoff und/oder aus dem Silizium- und/oder kalzium- und/oder kautschuk- und/oder silikonhaltigen Material und/oder vollständig aus Silizium und/oder Kalzium und/oder Kautschuk und/oder Silikon ausgebildet sind.
5. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Batteriegehäuse (5) und/oder ggf. die Aufnahmestruktur mehrteilig ausgebildet sind.
6. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, deren Batteriegehäuse (5) einen Deckel (7) aufweist.
7. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Plus- und Minusanschlüsse zur Außenseite des Batteriegehäuses (5) geführt sind.
8. Elektrobatterie (1) nach Anspruch 7, bei der weitere elektrische Schnittstellen, elektronische Schnittstellen, mechanische Schnittstellen und/oder thermische Schnittstellen zur Außenseite des Batteriegehäuses (5) geführt sind.
9. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, deren Batteriegehäuse (5) aus auf ein aus der Mehrzahl der Batteriezellen (2) der Elektrobatterie (1) gebildetes Batteriezellengefüge (3) aufgebrachten und dieses umgebenden Silizium- und/oder kalzium- und/oder kautschuk- und/oder silikonhaltigen Material bzw. Silizium und/oder Kalzium und/oder Kautschuk und/oder Silikon ausgebildet ist.
10. Elektrobatterie (1) nach Anspruch 9, bei der die Batteriezellen mittels eines das Batteriezellengefüge (3) umgebenden Gurts (4) zusammengefügt sind.
11. Elektrobatterie (1) nach Anspruch 10, bei der der das Batteriezellengefüge (3) umgebende Gurt (4) als vorzugsweise faserverstärktes Klebeband oder Netz ausgebildet ist.
12. Elektrobatterie (1) nach Anspruch 9, bei der die Batteriezellen (2) mittels zum elektrischen Anschluss untereinan- der dienenden elektrischen Zellverbindern zum Batteriezellengefüge (3) zusammengefügt sind.
13. Elektrobatterie (1) nach Anspruch 9, bei der das Batteriezellengefüge (3) mittels einer temporären Fixiervorrichtung sicherbar ist.
14. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, deren Batteriegehäuse (5) Kanäle aufweist, die als Kühl-, Versteif ungs- und/oder Armierungskanäle ausgebildet sind.
15. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, deren Batteriegehäuse (5) an seiner Außenseite ausgebildete Geometrien aufweist, mittels der eine Mehrzahl derartiger Elektrobatterien (1) bzw. Batteriegehäuse (5) zusammenfüg- bzw. stapelbar ist.
16. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, deren Batteriegehäuse (5) an seiner Außenseite Rastmittel aufweist, mittels denen eine Mehrzahl derartiger Elektrobatterien (1) bzw. Batteriegehäuse (5) mit- bzw. aneinander ver- rastbar ist.
17. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei der das das Batteriegehäuse (5) ausbildende Material einen hohen Gasinhalt aufweist.
18. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei der das das Batteriegehäuse (5) ausbildende Material einen flammhemmenden, vorzugsweise selbstverlöschenden, energieaufnehmenden und rauchgasschadstoffbindenden Werkstoff enthält . - 17 -
19. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 bei der das Batteriegehäuse (5) ein Reservoir oder eine Kavität aufweist, in dem bzw. der Substanzen oder Komponenten vorhaltbar sind.
20. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, deren Batteriegehäuse (5) oder deren Batteriezellengefüge (3) von einer Sicherheitshülle umgeben und/oder bei der in eine oder mehrere vom Batteriegehäuse (5) oder Batteriezellengefüge (3) ausgebildete Kavitäten Sicherheitselemente eingebracht sind .
21. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, deren Batteriegehäuse (5) hinsichtlich seiner Geometrie, Außenfläche und Abmessungen beliebig gestaltbar ist.
22. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei der das Silikon als Zwei-Komponenten-Silikon ausgebildet ist .
23. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, bei der das Silikon als TFC Silikon-Kautschuk Typ 3 ausgebildet ist.
24. Elektrobatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei der das Silikon als Basis Silikon Typ A und als Katalysator Silikon Typ B enthält.
25. Verfahren zur Herstellung und Montage einer Elektrobatterie (1) für ein elektrisch oder teilelektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, verfahrbares oder stationäres Aggregat, vor- 18 zugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 24, bei dem in einem Batteriegehäuse (5) eine Mehrzahl Batteriezellen (2) angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (5) aus einem Silizium- und/oder kalzium- und/oder kautschuk- und/oder silikonhaltigen Material bzw. vollständig aus Silizium und/oder Kalzium und/oder Kautschuk und/oder Silikon auf ein Batteriezellengefüge (3) aufgebracht und das Batteriezellengefüge (3) vollständig umgebend dort ausgehärtet wird.
26. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem das Batteriezellengefüge (3) beim Auf bringen und Aushärten des Batteriegehäuses (5) mittels eines das Batteriezellengefüge (3) umgebenden Gurts (4) , Klebebandes oder Netzes fixiert wird.
27. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das Batteriezellengefüge (3) beim Aufbringen und Aushärten des Batteriegehäuses (5) mittels elektrischer Zellverbinder fixiert wird.
28. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das Batteriezellengefüge (3) beim Aufbringen und Aushärten des Batteriegehäuses (5) mittels einer temporären Fixiervorrichtung fixiert wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, bei dem das Batteriezellengefüge (3) in einem Verbauraum des Kraftfahrzeugs bzw. Aggregats angeordnet und dort mit dem Batteriegehäuse (5) versehen wird.
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