EP4320679A1 - Process for producing a battery module, battery module and apparatus for producing a battery module - Google Patents

Process for producing a battery module, battery module and apparatus for producing a battery module

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EP4320679A1
EP4320679A1 EP22720995.4A EP22720995A EP4320679A1 EP 4320679 A1 EP4320679 A1 EP 4320679A1 EP 22720995 A EP22720995 A EP 22720995A EP 4320679 A1 EP4320679 A1 EP 4320679A1
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EP
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battery cells
cell
battery
holding device
holding
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EP22720995.4A
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Jochen Hantschel
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ElringKlinger AG
Original Assignee
ElringKlinger AG
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Abstract

In order to provide a process for producing a battery module which allows simple and cost-effective production of a battery module which preferably exhibits an extended service life, it is proposed according to the invention that the process comprises the following: - providing a plurality of battery cells which are preferably in the form of round cells; - encapsulating the battery cells with an encapsulating material, wherein the encapsulating material preferably cures and/or crosslinks after encapsulation, and curing and/or crosslinking of the encapsulating material forms a encapsulated body.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls, Batteriemodul und Vorrichtung zum Herstellen eines Batteriemoduls Method for manufacturing a battery module, battery module and device for manufacturing a battery module
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Batterie moduls. The present invention relates to a method for producing a battery module.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls bereitzustellen, mit welchem ein Batterie modul, welches vorzugsweise eine erhöhte Haltbarkeit aufweist, einfach und kostengünstig herstellbar ist. The object of the present invention is to provide a method for producing a battery module with which a battery module, which preferably has increased durability, can be produced simply and inexpensively.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. According to the invention, this object is achieved by a method for producing a battery module having the features of claim 1 .
Das Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls umfasst vorzugsweise Folgendes: The method for manufacturing a battery module preferably includes the following:
Bereitstellen mehrerer Batteriezellen, welche vorzugsweise als Rund zellen ausgebildet sind; Providing several battery cells, which are preferably designed as round cells;
Vergießen der Batteriezellen mit einem Vergussmaterial, wobei das Vergussmaterial nach dem Vergießen vorzugsweise aushärtet und/oder vernetzt und durch Aushärten und/oder Vernetzen des Verguss materials ein Vergusskörper gebildet wird. Potting the battery cells with a potting material, the potting material preferably hardening and/or crosslinking after the potting and a potting body being formed by curing and/or crosslinking the potting material.
Das Vergussmaterial umfasst beispielsweise ein Polyurethanmaterial oder ein Epoxidharzmaterial oder ist daraus gebildet. The potting material comprises or is formed from, for example, a polyurethane material or an epoxy resin material.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Vergussmaterial ein Einkomponenten material, ein Zweikomponentenmaterial oder ein Mehrkomponentenmaterial ist. Günstig kann es beispielsweise sein, wenn das Vergussmaterial ein Zwei komponentenmaterial mit einem Härter, insbesondere einem Vernetzungs mittel, ist. For example, it is conceivable that the potting material is a one-component material, a two-component material or a multi-component material. For example, it can be favorable if the casting material is a two-component material with a hardener, in particular a crosslinking agent.
Der Begriff "insbesondere" wird im Rahmen dieser Beschreibung und der bei gefügten Ansprüche vorzugsweise zur Beschreibung fakultativer Merkmale verwendet. In the context of this specification and the appended claims, the term "particularly" is preferably used to describe optional features.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn das Vergussmaterial wärmehärtend und/oder feuchtigkeitshärtend ausgebildet ist. In particular, it can be favorable if the potting material is heat-curing and/or moisture-curing.
Vorzugsweise weist das Vergussmaterial eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. The potting material preferably has high thermal conductivity.
Eine Wärmeleitfähigkeit des Vergussmaterials ist vorzugsweise größer als ungefähr 0,5 W/m*K, beispielsweise größer als ungefähr 0,7 W/m*K. A thermal conductivity of the potting material is preferably greater than approximately 0.5 W/m*K, for example greater than approximately 0.7 W/m*K.
Vorzugsweise sind die Batteriezellen kreiszylindrische Batteriezellen, insbesondere kreiszylindrische Rundzellen. The battery cells are preferably circular-cylindrical battery cells, in particular circular-cylindrical round cells.
Die Batteriezellen sind vorzugsweise zumindest näherungsweise rotations symmetrisch zu einer Längsachse derselben ausgebildet. The battery cells are preferably at least approximately rotationally symmetrical to a longitudinal axis thereof.
Zur elektrischen Kontaktierung umfasst jede der Batteriezellen vorzugsweise zwei Zellpole, welche im Bereich eines Zellkopfs der Batteriezellen angeordnet sind. For electrical contacting, each of the battery cells preferably comprises two cell poles, which are arranged in the area of a cell head of the battery cells.
Die Batteriezellen umfassen vorzugsweise jeweils einen Zellkopf und einen Zellfuß. The battery cells preferably each comprise a cell head and a cell foot.
Der Zellkopf und der Zellfuß einer jeweiligen Batteriezelle sind vorzugsweise an einander abgewandten Enden der Batteriezellen angeordnet. Günstig kann es sein, wenn die Batteriezellen jeweils ein Zellgehäuse umfassen, in welchem ein Zellwickel angeordnet ist. The cell head and the cell base of a respective battery cell are preferably arranged at opposite ends of the battery cells. It can be favorable if the battery cells each include a cell housing in which a cell coil is arranged.
Das Zellgehäuse einer Batteriezelle umfasst vorzugsweise einen Zellkopf deckel, einen Zellfußboden und einen Zellmantel. The cell housing of a battery cell preferably includes a cell head cover, a cell floor and a cell casing.
Das Zellgehäuse einer Batteriezelle ist vorzugsweise aus einem metallischen Material gebildet, beispielsweise aus Stahl. The cell housing of a battery cell is preferably formed from a metallic material, for example steel.
Vorzugswiese weist das Zellgehäuse einen Korrosionsschutz auf. The cell housing preferably has corrosion protection.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Batteriezellen vor dem Vergießen mittels einer Haltevorrichtung relativ zueinander, insbe sondere im Wesentlichen parallel zueinander, und/oder relativ zu der Halte vorrichtung positioniert werden. In one configuration of the method, it is provided that the battery cells are positioned relative to one another, in particular essentially parallel to one another, and/or relative to the holding device before they are cast by means of a holding device.
Die Batteriezellen werden mittels der Haltevorrichtung vorzugsweise derart relativ zueinander positioniert, dass Längsachsen der Batteriezellen im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. The battery cells are preferably positioned relative to one another by means of the holding device in such a way that the longitudinal axes of the battery cells are arranged essentially parallel to one another.
Die Batteriezellen werden insbesondere derart parallel zueinander angeordnet, dass die Batteriezellen möglichst dicht gepackt angeordnet werden. In particular, the battery cells are arranged parallel to one another in such a way that the battery cells are arranged as densely as possible.
Günstig kann es sein, wenn die Batteriezellen mit einer Packungsdichte im Bereich von ungefähr 60% bis ungefähr 90% angeordnet werden, beispiels weise mit einer Packungsdichte im Bereich von ungefähr 70% bis ungefähr 80%. It can be favorable if the battery cells are arranged with a packing density in the range from approximately 60% to approximately 90%, for example with a packing density in the range from approximately 70% to approximately 80%.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Batteriezellen zum Positionieren derselben in der Haltevorrichtung in einer parallel zu den Längsachsen der Batteriezellen verlaufenden Richtung geführt sind. Die Batteriezellen sind dabei insbesondere mittels einer Führungs- und/oder Ausrichtvorrichtung der Haltevorrichtung geführt. In one configuration of the method, it is provided that the battery cells are guided in a direction running parallel to the longitudinal axes of the battery cells in order to position them in the holding device. In this case, the battery cells are guided in particular by means of a guiding and/or aligning device of the holding device.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Batteriezellen mittels der Haltevorrichtung derart positioniert werden, dass Zellköpfe der Batteriezellen im Wesentlichen in einer Positionierebene angeordnet sind. In one configuration of the method, it is provided that the battery cells are positioned by means of the holding device in such a way that the cell heads of the battery cells are arranged essentially in one positioning plane.
Die Batteriezellen können in einer parallel zu ihren Längsachsen verlaufenden Richtung Längentoleranzen aufweisen. The battery cells can have length tolerances in a direction running parallel to their longitudinal axes.
Es ist beispielsweise möglich, dass die Batteriezellen in der parallel zu ihren Längsachsen verlaufenden Richtung Längentoleranzen von ungefähr 0,5 mm aufweisen. It is possible, for example, for the battery cells to have length tolerances of approximately 0.5 mm in the direction running parallel to their longitudinal axes.
Vorzugsweise kann durch Anordnen der Zellköpfe der Batteriezellen in einer Positionierebene ein elektrisches Verbinden der Batteriezellen mittels Zell verbindern, insbesondere ein Bonden der Batteriezellen, erleichtert und/oder beschleunigt werden. Preferably, by arranging the cell heads of the battery cells in a positioning plane, electrical connection of the battery cells by means of cell connectors, in particular bonding of the battery cells, can be facilitated and/or accelerated.
Vorzugsweise kann somit ein Ausgleich von Längentoleranzen der Batterie zellen im Bereich der Zellköpfe der Batteriezellen erreicht werden. A compensation of length tolerances of the battery cells in the area of the cell heads of the battery cells can thus preferably be achieved.
Eine Längentoleranz der Batteriezellen wirkt sich dabei vorzugsweise nur im Bereich der Zellfüße der Batteriezellen aus. A length tolerance of the battery cells preferably only has an effect in the area of the cell bases of the battery cells.
Insbesondere werden die Batteriezellen mittels der Haltevorrichtung derart positioniert, dass Zellkopfdeckel der Zellgehäuse der Batteriezellen im Wesentlichen in einer Positionierebene angeordnet sind. In particular, the battery cells are positioned by means of the holding device in such a way that the cell head covers of the cell housings of the battery cells are arranged essentially in one positioning plane.
Eine Abweichung der Zellköpfe der Batteriezellen und/oder der Zellkopfdeckel der Zellgehäuse der Batteriezellen von der Positionierebene beträgt vorzugs weise höchstens ungefähr 0,2 mm, insbesondere höchstens ungefähr 0,1 mm. Die Batteriezellen eines Batteriemoduls werden vorzugsweise mittels Zell verbindern elektrisch parallel und/oder in Reihe miteinander verschaltet. A deviation of the cell heads of the battery cells and/or the cell head covers of the cell housings of the battery cells from the positioning plane is preferably at most approximately 0.2 mm, in particular at most approximately 0.1 mm. The battery cells of a battery module are preferably electrically connected to one another in parallel and/or in series by means of cell connectors.
Ein Zellverbinder umfasst beispielsweise eine Bondverbindung und/oder eine Schweißverbindung oder wird durch diese gebildet. A cell connector includes, for example, a bonded connection and/or a welded connection or is formed by these.
Für diese elektrische Verschaltung mittels der Zellverbinder ist es vorteilhaft, wenn ein Abstand zwischen den Zellpolen benachbarter Batteriezellen konstant ausgebildet ist und/oder wenn Zellköpfe der Batteriezellen um einen möglichst geringen Betrag von der Positionierebene abweichen. For this electrical interconnection by means of the cell connectors, it is advantageous if the distance between the cell poles of adjacent battery cells is constant and/or if the cell heads of the battery cells deviate from the positioning plane by the smallest possible amount.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Batteriezellen mittels der Haltevorrichtung an ihren Zellköpfen gehalten und/oder gegriffen werden. In one configuration of the method, it is provided that the battery cells are held and/or gripped by their cell heads by means of the holding device.
Günstig kann es sein, wenn die Batteriezellen mittels der Haltevorrichtung nur an einem oberen Endbereich ihres Zellgehäuses gehalten und/oder gegriffen werden. It can be favorable if the battery cells are only held and/or gripped by the holding device at an upper end region of their cell housing.
Unter einem oberen Endbereich des Zellgehäuses der Batteriezellen wird im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche insbesondere ein Endbereich verstanden, welcher den Zellkopf der Batteriezellen umfasst oder an diesen angrenzt. Within the scope of this description and the appended claims, an upper end area of the cell housing of the battery cells is understood to mean, in particular, an end area which encompasses the cell head of the battery cells or is adjacent to it.
Insbesondere werden die Batteriezellen mittels der Haltevorrichtung nur an dem Zellkopfdeckel und/oder nur an einem oberen Endbereich des Zellmantels eines jeweiligen Zellgehäuses gehalten und/oder gegriffen, beispielsweise an höchstens ungefähr 25% einer Oberfläche des Zellmantels an dem oberen Endbereich des Zellgehäuses. In particular, the battery cells are held and/or gripped by the holding device only on the cell head cover and/or only on an upper end area of the cell casing of a respective cell housing, for example on at most approximately 25% of a surface of the cell casing on the upper end area of the cell housing.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn die Batteriezellen mittels der Halte vorrichtung nur an dem Zellkopfdeckel eines jeweiligen Zellgehäuses gehalten und/oder gegriffen werden. Die Haltevorrichtung umfasst dabei vorzugsweise mehrere Halteelemente, wobei ein jeweiliges Halteelement derart ausgebildet ist, dass jeweils eine Batteriezelle an dem Zellkopfdeckel des Zellgehäuses der Batteriezelle gehalten und/oder gegriffen werden kann. In particular, it can be favorable if the battery cells are only held and/or gripped by the holding device on the cell head cover of a respective cell housing. The holding device preferably comprises a plurality of holding elements, with each holding element being designed in such a way that one battery cell can be held and/or gripped on the cell head cover of the cell housing of the battery cell.
Eine Oberfläche eines Halteelements der Haltevorrichtung, welche beim Halten und/oder Greifen einer Batteriezelle mit einem Zellkopf der Batteriezelle und/oder mit einem Zellkopfdeckel eines Zellgehäuses der Batteriezelle in Kontakt gebracht wird, ist vorzugsweise im Wesentlichen komplementär zu einer Oberfläche der Batteriezelle am Zellkopf und/oder einer Oberfläche des Zellkopfdeckels des Zellgehäuses der Batteriezelle ausgebildet. A surface of a holding element of the holding device, which is brought into contact with a cell head of the battery cell and/or with a cell head cover of a cell housing of the battery cell when holding and/or gripping a battery cell, is preferably essentially complementary to a surface of the battery cell on the cell head and/or or a surface of the cell head cover of the cell case of the battery cell.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Batteriezellen mittels der Haltevorrichtung magnetisch, elektromagnetisch, pneumatisch oder mechanisch gehalten und/oder gegriffen werden. In one configuration of the method, it is provided that the battery cells are held and/or gripped magnetically, electromagnetically, pneumatically or mechanically by means of the holding device.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Batteriezellen mittels der Haltevorrichtung so lange gehalten werden, bis das Verguss material derart vernetzt ist, dass eine Position der Batteriezellen relativ zueinander und/oder relativ zu einer Gießform fixiert ist. In one embodiment of the method, it is provided that the battery cells are held by the holding device until the casting material is crosslinked in such a way that a position of the battery cells is fixed relative to one another and/or relative to a casting mold.
Günstig kann es beispielsweise sein, wenn die Batteriezellen mittels der Halte vorrichtung mindestens ungefähr 5 Minuten, beispielsweise mindestens unge fähr 10 Minuten, gehalten werden, während das Vergussmaterial aushärtet und/oder vernetzt. For example, it can be favorable if the battery cells are held by the holding device for at least approximately 5 minutes, for example at least approximately 10 minutes, while the casting material hardens and/or crosslinks.
Die Batteriezellen werden mittels der Haltevorrichtung beispielsweise so lange gehalten, bis das Vergussmaterial zu mindestens ungefähr 60%, beispiels weise zu mindestens ungefähr 70%, vorzugsweise zu mindestens ungefähr 80%, vernetzt und/oder ausgehärtet ist. Eine Ausrichtung der Batteriezellen relativ zueinander und/oder relativ zu der Gießform wird vorzugsweise durch das Aushärten und/oder Vernetzen des Ver gussmaterials fixiert. The battery cells are held by the holding device, for example, until the potting material is at least approximately 60%, for example at least approximately 70%, preferably at least approximately 80%, crosslinked and/or cured. An orientation of the battery cells relative to each other and/or relative to the casting mold is preferably fixed by the curing and/or crosslinking of the casting material.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass a) die Batteriezellen und der Vergusskörper nach dem Aushärten und/oder Vernetzen des Vergussmaterials aus der Gießform entnommen werden; oder b) die Batteriezellen und der Vergusskörper nach dem Aushärten und/oder Vernetzen des Vergussmaterials in der Gießform verbleiben und mit dieser ein Verbundbauteil bilden. In one configuration of the method, it is provided that a) the battery cells and the potting body are removed from the casting mold after the potting material has hardened and/or crosslinked; or b) the battery cells and the cast body remain in the casting mold after the casting material has hardened and/or crosslinked and form a composite component with it.
Die Gießform wird dabei insbesondere von dem Batteriemodul entfernt. The casting mold is in particular removed from the battery module.
Wenn die Batteriezellen und der Vergusskörper nach dem Vernetzen und/oder Aushärten des Vergussmaterials aus der Gießform entnommen werden, kann vorgesehen sein, dass die Gießform vor dem Einbringen des Vergussmaterials mit einem Trennmaterial ausgekleidet wird, beispielsweise mit einem Folien material. If the battery cells and the cast body are removed from the casting mold after the casting material has crosslinked and/or cured, it can be provided that the casting mold is lined with a separating material, for example with a film material, before the casting material is introduced.
Günstig kann es beispielsweise sein, wenn die Gießform vor dem Einbringen des Vergussmaterials mit einer Tiefziehfolie ausgekleidet wird, welche nach dem Entfernen der Gießform an dem Batteriemodul verbleibt. It can be advantageous, for example, if the casting mold is lined with a deep-drawn foil before the casting material is introduced, which remains on the battery module after the casting mold has been removed.
Das Trennmaterial, insbesondere das Folienmaterial, beispielsweise die Tief ziehfolie, bildet dabei vorzugsweise einen Teil des Batteriemoduls. The separating material, in particular the foil material, for example the deep-drawn foil, preferably forms part of the battery module.
Wenn die Batteriezellen und der Vergusskörper nach dem Vernetzen und/oder Aushärten des Vergussmaterials in der Gießform verbleiben, bildet die Gieß form vorzugsweise einen Teil des Batteriemoduls. Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Batteriezellen vor dem Vergießen mittels der Haltevorrichtung derart relativ zu einer Gieß form positioniert werden, dass die Batteriezellen von einem Boden der Gieß form beabstandet sind. If the battery cells and the cast body remain in the casting mold after the casting material has been crosslinked and/or cured, the casting mold preferably forms part of the battery module. In one configuration of the method it is provided that the battery cells are positioned relative to a casting mold by means of the holding device prior to casting in such a way that the battery cells are spaced apart from a bottom of the casting mold.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn die Batteriezellen vor dem Vergießen mittels der Haltevorrichtung derart relativ zu der Gießform positioniert werden, dass ein Zellfuß der Batteriezellen und/oder ein Zellfußboden der Zell gehäuse der Batteriezellen von dem Boden der Gießform beabstandet ist. In particular, it can be favorable if the battery cells are positioned relative to the casting mold by means of the holding device before casting in such a way that a cell base of the battery cells and/or a cell base of the cell housing of the battery cells is at a distance from the base of the casting mold.
Die Gießform wird vorzugsweise durch eine Wanne gebildet, beispielsweise durch eine metallische Wanne. The casting mold is preferably formed by a trough, for example a metallic trough.
Die Wanne umfasst beispielsweise einen Boden und/oder eine ringförmig geschlossene Seitenwandung. The trough comprises, for example, a base and/or a side wall that is closed in the form of a ring.
Der Boden der Wanne umfasst beispielsweise ein metallisches Material oder ist aus diesem gebildet. The bottom of the trough comprises, for example, a metallic material or is formed from this.
Alternativ dazu ist es denkbar, dass die Wanne ein metallisches Material um fasst oder aus diesem gebildet ist. As an alternative to this, it is conceivable for the trough to comprise or be formed from a metallic material.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Haltevor richtung mittels einer Anschlagvorrichtung derart an einer Gießform mittelbar oder unmittelbar anschlagen wird, dass die Haltevorrichtung in einer vorge gebenen Position relativ zu der Gießform positionierbar wird. In one embodiment of the method it is provided that the holding device is struck directly or indirectly by means of a stop device in such a way that the holding device can be positioned in a predetermined position relative to the casting mold.
Die Anschlagvorrichtung wird vorzugsweise derart eingestellt, dass bei einer maximalen Länge der Batteriezellen, insbesondere an einem oberen Längen toleranzbereich, ein Mindestabstand der Batteriezellen von dem Boden der Gießform eingehalten wird, insbesondere ein Mindestabstand eines Zellfußes der Batteriezellen und/oder eines Zellfußbodens der Zellgehäuse der Batterie zellen von dem Boden der Gießform. Die Haltevorrichtung wird zur Einstellung eines vorgegebenen Abstands beispielsweise an einen Rand der Gießform angelegt, insbesondere mittels der Anschlagvorrichtung. The stop device is preferably set in such a way that with a maximum length of the battery cells, in particular at an upper length tolerance range, a minimum distance of the battery cells from the bottom of the mold is maintained, in particular a minimum distance of a cell base of the battery cells and/or a cell base of the cell housing of the battery cells from the bottom of the mold. To set a predetermined distance, the holding device is placed against an edge of the casting mold, for example, in particular by means of the stop device.
Günstig kann es sein, wenn die Gießform einen Anschlag umfasst, an welchem die Anschlagvorrichtung anschlagbar ist. It can be favorable if the casting mold includes a stop on which the stop device can be struck.
Alternativ oder ergänzend dazu kann vorgesehen sein, dass die Haltevor richtung mittels einer Positioniervorrichtung relativ zu der Gießform positioniert wird. Alternatively or additionally, it can be provided that the holding device is positioned relative to the casting mold by means of a positioning device.
Der Mindestabstand der Batteriezellen von dem Boden der Gießform, insbe sondere der Mindestabstand eines Zellfußes der Batteriezellen und/oder eines Zellfußbodens der Zellgehäuse der Batteriezellen von dem Boden der Gieß form, entspricht vorzugsweise einer minimalen Dicke des Vergussmaterials, welches zwischen dem Boden der Gießform und den Batteriezellen angeordnet ist. The minimum distance of the battery cells from the bottom of the mold, in particular the minimum distance of a cell foot of the battery cells and/or a cell bottom of the cell housing of the battery cells from the bottom of the mold, preferably corresponds to a minimum thickness of the potting material that is between the bottom of the mold and the Battery cells is arranged.
Der Mindestabstand der Batteriezellen von dem Boden der Gießform, insbe sondere der Mindestabstand eines Zellfußes der Batteriezellen und/oder eines Zellfußbodens der Zellgehäuse der Batteriezellen von dem Boden der Gieß form, beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 0,3 mm, beispielsweise mindestens ungefähr 0,4 mm. The minimum distance of the battery cells from the bottom of the mold, in particular the minimum distance of a cell foot of the battery cells and/or a cell bottom of the cell housing of the battery cells from the bottom of the mold, is preferably at least approximately 0.3 mm, for example at least approximately 0.4 mm .
Ein Höchstabstand der Batteriezellen von dem Boden der Gießform, insbe sondere ein Höchstabstand eines Zellfußes der Batteriezellen und/oder eines Zellfußbodens der Zellgehäuse der Batteriezellen von dem Boden der Gieß form, beträgt vorzugsweise höchstens ungefähr 1,5 mm, beispielsweise höchstens ungefähr 1,0 mm. A maximum distance of the battery cells from the bottom of the mold, in particular a maximum distance of a cell foot of the battery cells and/or a cell bottom of the cell housing of the battery cells from the bottom of the mold, is preferably at most approximately 1.5 mm, for example at most approximately 1.0 mm .
Der Höchstabstand der Batteriezellen von dem Boden der Gießform, insbe sondere der Höchstabstand eines Zellfußes der Batteriezellen und/oder eines Zellfußbodens der Zellgehäuse der Batteriezellen von dem Boden der Gieß form, entspricht vorzugsweise einer maximalen Dicke des Vergussmaterials, welches zwischen dem Boden der Gießform und den Batteriezellen angeordnet ist. The maximum distance of the battery cells from the bottom of the mold, in particular special the maximum distance of a cell foot of the battery cells and / or a The cell floor of the cell housing of the battery cells from the bottom of the mold preferably corresponds to a maximum thickness of the potting material which is arranged between the bottom of the mold and the battery cells.
Eine Dicke des Vergussmaterials, welches zwischen dem Boden der Gießform und den Batteriezellen angeordnet ist, liegt beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,3 mm bis ungefähr 1,5 mm, vorzugsweise im Bereich von ungefähr 0,4 mm bis ungefähr 1,0 mm. A thickness of the potting material, which is arranged between the bottom of the casting mold and the battery cells, is for example in a range from approximately 0.3 mm to approximately 1.5 mm, preferably in the range from approximately 0.4 mm to approximately 1.0 mm .
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Batteriezellen vor dem Vergießen mittels der Haltevorrichtung derart positioniert werden, dass ein minimaler Zellabstand benachbarter Batteriezellen, insbesondere ein minimaler Abstand der Zellmäntel der Zellgehäuse benachbarter Batterie zellen, mindestens ungefähr 0,3 mm, vorzugsweise mindestens ungefähr 0,7 mm, und/oder höchstens ungefähr 2,0 mm, vorzugsweise höchstens ungefähr 1,3 mm, ist. In one configuration of the method, it is provided that the battery cells are positioned using the holding device before they are cast in such a way that a minimum cell spacing between adjacent battery cells, in particular a minimum spacing between the cell casings of the cell housings of adjacent battery cells, is at least approximately 0.3 mm, preferably at least approximately 0.3 mm 0.7 mm, and/or at most about 2.0 mm, preferably at most about 1.3 mm.
Vorzugsweise kann durch einen derartigen minimalen Zellabstand eine besonders hohe Energiedichte des Batteriemoduls erreicht werden. A particularly high energy density of the battery module can preferably be achieved by such a minimum cell distance.
Der minimale Zellabstand zwischen benachbarten Batteriezellen ist vorzugs weise an ein Kapillarverhalten des Vergussmaterials angepasst. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein minimaler Zellabstand zwischen benachbarten Batteriezellen und/oder eine Viskosität des Vergussmaterials derart auf einander abgestimmt sind, dass das Vergussmaterial zwischen den Batterie zellen auf die gewünschte Höhe ansteigt, bevor es aushärtet. The minimum cell spacing between adjacent battery cells is preferably adapted to a capillary behavior of the potting material. For example, it can be provided that a minimum cell spacing between adjacent battery cells and/or a viscosity of the potting material are matched to one another in such a way that the potting material between the battery cells rises to the desired level before it hardens.
Günstig kann es beispielsweise sein, wenn das Vergussmaterial eine Viskosität, insbesondere eine Mischungsviskosität, von höchstens ungefähr 5000 mPas, vorzugsweise von höchstens ungefähr 2000 mPas, aufweist. Vorzugsweise ist durch einen geringen Zellabstand eine engere Anordnung der Batteriezellen und damit eine höhere Energiedichte eines Batteriemoduls erreichbar. It can be favorable, for example, if the potting material has a viscosity, in particular a mixed viscosity, of at most approximately 5000 mPas, preferably at most approximately 2000 mPas. A closer arrangement of the battery cells and thus a higher energy density of a battery module can preferably be achieved by a small cell spacing.
Aufgrund der geringen Abstände benachbarter Batteriezellen, insbesondere der Zellmäntel der Zellgehäuse benachbarter Batteriezellen, können auf das Batteriemodul wirkende Kräfte, beispielsweise auf das Batteriemodul wirkende Biegekräfte, vorzugsweise von einem Zellgehäuse einer Batteriezelle auf das Zellgehäuse einer benachbarten Batteriezelle übertragen werden. Due to the small distances between adjacent battery cells, in particular the cell casings of the cell housings of adjacent battery cells, forces acting on the battery module, for example bending forces acting on the battery module, can preferably be transmitted from a cell housing of a battery cell to the cell housing of an adjacent battery cell.
Vorzugsweise kann dabei eine Biegesteifigkeit eines Batteriemoduls gegenüber dem Stand der Technik um einen Faktor von ungefähr 2 bis ungefähr 10 ange hoben werden. In this case, the flexural rigidity of a battery module can preferably be increased by a factor of approximately 2 to approximately 10 compared to the prior art.
Eigenresonanzfrequenzen eines Batteriemoduls sind dabei vorzugsweise gegenüber dem Stand der Technik ebenfalls um einen Faktor von ungefähr 2 bis ungefähr 10 erhöht. Natural resonance frequencies of a battery module are preferably also increased by a factor of approximately 2 to approximately 10 compared to the prior art.
Insbesondere kann dabei die Zuverlässigkeit und/oder Lebensdauer von Bond verbindungen und/oder Schweißverbindungen erhöht werden, mittels welcher die Batteriezellen des Batteriemoduls elektrisch miteinander verbunden werden. In particular, the reliability and/or service life of bond connections and/or welded connections can be increased by means of which the battery cells of the battery module are electrically connected to one another.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass a) die Batteriezellen mittels der Haltevorrichtung elektrisch voneinander isoliert sind, während die Batteriezellen mittels der Haltevorrichtung gehalten und/oder gegriffen werden; und/oder b) die Haltevorrichtung gegenüber den Batteriezellen elektrisch isoliert ist, während die Batteriezellen mittels der Haltevorrichtung gehalten und/oder gegriffen werden. Vorzugsweise umfasst die Haltevorrichtung eine elektrische Isolationsvor richtung zur elektrischen Isolation der Haltevorrichtung gegenüber den Batteriezellen. In one configuration of the method it is provided that a) the battery cells are electrically insulated from one another by means of the holding device, while the battery cells are held and/or gripped by means of the holding device; and/or b) the holding device is electrically insulated from the battery cells, while the battery cells are held and/or gripped by means of the holding device. The holding device preferably comprises an electrical insulation device for electrically isolating the holding device from the battery cells.
Die Haltevorrichtung und/oder die elektrische Isolationsvorrichtung sind vor zugsweise derart ausgebildet, dass die Batteriezellen voneinander elektrisch isoliert sind, während die Batteriezellen mittels der Haltevorrichtung gehalten und/oder gegriffen werden. The holding device and/or the electrical insulation device are preferably designed in such a way that the battery cells are electrically insulated from one another while the battery cells are held and/or gripped by means of the holding device.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Batteriezellen mittels des Vergussmaterials mit einem, vorzugsweise mit mehreren, beispielsweise zwei, Montageelementen vergossen werden, welche vorzugs weise zur Festlegung eines Batteriemoduls an einem Gehäuse einer Batterie vorrichtung ausgebildet sind. In one embodiment of the method, it is provided that the battery cells are encapsulated using the encapsulation material with one, preferably with several, for example two, assembly elements, which are preferably designed to fix a battery module to a housing of a battery device.
Die Batteriezellen werden insbesondere mit den Montageelementen vergossen, wenn die Batteriezellen und der Vergusskörper nach dem Vernetzen und/oder Aushärten des Vergussmaterials aus der Gießform entnommen werden. The battery cells are encapsulated in particular with the assembly elements when the battery cells and the encapsulation body are removed from the casting mold after the encapsulation material has been crosslinked and/or cured.
Beispielsweise ist es denkbar, dass ein Batteriemodul nur mittels der Montageelemente an einem Gehäuse einer Batterievorrichtung festlegbar ist. For example, it is conceivable that a battery module can be fixed to a housing of a battery device only by means of the mounting elements.
Günstig kann es sein, wenn die Montageelemente einen Vergussabschnitt umfassen, mittels welchem die Montageelemente mit dem Vergussmaterial vergossen werden, und/oder wenn die Montageelemente einen Montage abschnitt umfassen, mit welchem die Montageelemente an einem Gehäuse einer Batterievorrichtung festlegbar sind, beispielsweise an einer Befestigungs schiene des Gehäuses. It can be favorable if the mounting elements include a potting section, by means of which the mounting elements are potted with the potting material, and/or if the mounting elements include a mounting section, with which the mounting elements can be fixed to a housing of a battery device, for example to a mounting rail of the housing.
Der Vergussabschnitt eines Montageelements umfasst vorzugsweise mehrere Hinterschneidungselemente, welche derart ausgebildet sind, dass sich der Ver gussabschnitt des Montageelements und der Vergusskörper nach dem Ver gießen der Batteriezellen hinterschneiden. Der Vergussabschnitt des Montageelements und der Vergusskörper sind mittels der Hinterschneidungselemente vorzugsweise formschlüssig mit einander verbunden. The cast section of an assembly element preferably comprises a plurality of undercut elements which are designed in such a way that the cast section of the assembly element and the cast body undercut one another after the battery cells have been cast. The cast section of the mounting element and the cast body are preferably connected to one another in a form-fitting manner by means of the undercut elements.
Vorzugsweise kann dabei ein sicherer Halt des Vergussabschnitts in dem Ver gusskörper ermöglicht werden. A secure hold of the cast section in the cast body can preferably be made possible in this case.
Günstig kann es beispielsweise sein, wenn die Hinterschneidungselemente Durchtrittsöffnungen in dem Vergussabschnitt des Montageelements sind. It can be favorable, for example, if the undercut elements are passage openings in the cast section of the mounting element.
Der Montageabschnitt eines Montageelements umfasst vorzugsweise ein oder mehrere Formschlusselemente, welche formschlüssig, beispielsweise puzzle artig, mit einer Befestigungsschiene eines Gehäuses einer Batterievorrichtung verbindbar sind. The mounting section of a mounting element preferably comprises one or more form-fitting elements which can be connected in a form-fitting manner, for example like a jigsaw puzzle, to a fastening rail of a housing of a battery device.
Alternativ oder ergänzend dazu kann vorgesehen sein, dass der Montage abschnitt eines Montageelements jeweils ein oder mehrere Befestigungs elemente umfasst, welche beispielsweise als Durchtrittsöffnungen in dem Montageabschnitt ausgebildet sind. Alternatively or additionally, it can be provided that the mounting section of a mounting element comprises one or more fastening elements, which are designed, for example, as through-openings in the mounting section.
Beispielsweise ist der Montageabschnitt eines Montageelements mit einer Befestigungsschiene eines Gehäuses einer Batterievorrichtung verschraubbar. For example, the mounting section of a mounting element can be screwed to a mounting rail of a housing of a battery device.
Die Montageelemente sind beispielsweise Profilelemente, beispielsweise Blech winkel. The mounting elements are, for example, profile elements, such as sheet metal angles.
Aus Platzgründen kann vorgesehen sein, dass eine Materialstärke der Profil elemente, insbesondere der Blechwinkel, höchstens ungefähr 2 mm beträgt. For reasons of space, it can be provided that the material thickness of the profile elements, in particular the sheet metal angle, is at most approximately 2 mm.
Die Montageelemente werden beim Vergießen der Batteriezellen vorzugsweise an der Gießform festgelegt, beispielsweise mittels eines oder mehrerer Nieder halter. Alternativ oder ergänzend dazu ist es möglich, dass die Montageelemente zum Festlegen derselben an der Gießform mit der Gießform verschraubt werden. During the encapsulation of the battery cells, the assembly elements are preferably fixed to the mold, for example by means of one or more hold-down devices. As an alternative or in addition to this, it is possible for the assembly elements to be screwed to the casting mold in order to fix them to the casting mold.
Durch Festlegen der Montageelemente an der Gießform kann vorzugsweise ein Abstand der Montageelemente relativ zu der Gießform, beispielsweise relativ zu einer Seitenwandung der Gießform und/oder relativ zu einem Boden der Gießform, fixiert werden. By fixing the mounting elements on the casting mold, a spacing of the mounting elements relative to the casting mold, for example relative to a side wall of the casting mold and/or relative to a bottom of the casting mold, can preferably be fixed.
Vorzugsweise kann so ein passgenauer Einbau eines Batteriemoduls ermög licht werden. Precisely fitting installation of a battery module can preferably be made possible in this way.
Günstig kann es sein, wenn ein Montageelement eine Temperiervorrichtung zum Temperieren der Batteriezellen umfasst oder bildet. It can be favorable if a mounting element includes or forms a temperature control device for temperature control of the battery cells.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass ein Montageelement eine Temperierkanalstruktur umfasst, durch welche ein Temperiermedium geleitet werden kann. In particular, it can be provided that a mounting element comprises a temperature control channel structure through which a temperature control medium can be conducted.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Verguss material zum Vergießen der Batteriezellen in eine Gießform eingebracht wird, wobei vorzugsweise a) zunächst das Vergussmaterial in die Gießform eingebracht wird und anschließend die Batteriezellen in das Vergussmaterial hineingedrückt werden; oder b) zunächst die Batteriezellen zumindest teilweise in der Gießform ange ordnet werden und anschließend das Vergussmaterial in die Gießform eingebracht wird. In one configuration of the method, it is provided that the casting material for casting the battery cells is introduced into a casting mold, with preferably a) first the casting material being introduced into the casting mold and then the battery cells being pressed into the casting material; or b) first the battery cells are at least partially arranged in the casting mold and then the casting material is introduced into the casting mold.
Die Batteriezellen werden mittels der Haltevorrichtung dabei vorzugsweise in einer parallel zu den Längsachsen der Batteriezellen verlaufenden Richtung in das Vergussmaterial hineingedrückt oder in der Gießform angeordnet. Das Vergussmaterial wird zum Einbringen in die Gießform vorzugsweise in flüssiger Form in die Gießform eingegossen. The battery cells are preferably pressed into the potting material or arranged in the casting mold in a direction running parallel to the longitudinal axes of the battery cells by means of the holding device. For introduction into the casting mold, the casting material is poured into the casting mold, preferably in liquid form.
Wenn das Vergussmaterial in die Gießform eingebracht wird und anschließend die Batteriezellen in das Vergussmaterial eingebracht werden, werden die Batteriezellen vorzugsweise in das noch flüssige Vergussmaterial hineinge drückt. If the casting material is introduced into the casting mold and the battery cells are then introduced into the casting material, the battery cells are preferably pressed into the casting material that is still liquid.
Wenn zunächst die Batteriezellen zumindest teilweise in der Gießform ange ordnet werden, wird das Vergussmaterial in flüssiger Form vorzugsweise in die Gießform so eingegossen, dass es um die Batteriezellen herum fließt. If initially the battery cells are at least partially arranged in the mold, the potting material in liquid form is preferably poured into the mold so that it flows around the battery cells.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Verguss material nach dem Einbringen desselben in die Gießform mit einem Unterdrück beaufschlagt wird, insbesondere nachdem die Batteriezellen mit dem Verguss material in Kontakt gebracht werden. In one embodiment of the method, it is provided that the casting material is subjected to a negative pressure after it has been introduced into the casting mold, in particular after the battery cells have been brought into contact with the casting material.
Unter einem Unterdrück wird im Rahmen dieser Beschreibung und der beige fügten Ansprüche insbesondere ein unter dem Umgebungsdruck liegender Druck verstanden. In the context of this description and the appended claims, a vacuum is understood to mean, in particular, a pressure below the ambient pressure.
Vorzugsweise wird das Vergussmaterial mit einem Unterdrück beaufschlagt, während das Vergussmaterial noch flüssig und/oder fließfähig ist. A vacuum is preferably applied to the potting material while the potting material is still liquid and/or flowable.
Durch Beaufschlagen des Vergussmaterials mit einem Unterdrück werden vor zugsweise Gasblasen aus dem Vergussmaterial entfernt. By subjecting the potting material to a negative pressure, gas bubbles are preferably removed from the potting material.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Batteriezellen beim Vergießen derselben zu mindestens ungefähr 10%, vorzugsweise zu mindestens ungefähr 25%, und/oder zu höchstens ungefähr 90%, vorzugs weise zu höchstens ungefähr 75%, bezogen auf ihre Länge in das Verguss material eingebracht werden. Eine Länge einer Batteriezelle ist vorzugsweise eine parallel zu der Längsachse der Batteriezelle genommene Länge. In one configuration of the method, it is provided that at least approximately 10%, preferably at least approximately 25%, and/or at most approximately 90%, preferably at most approximately 75%, of the battery cells, based on their length, into the Potting material are introduced. A length of a battery cell is preferably a length taken parallel to the longitudinal axis of the battery cell.
Eine Vergusshöhe des Vergussmaterials wird vorzugsweise unter Abwägung der folgenden Optimierungsparameter ausgewählt: A potting height of the potting material is preferably selected by considering the following optimization parameters:
Gesamtmasse des Batteriemoduls; und/oder thermische Kopplung der Zellköpfe der Batteriezellen mit dem Verguss material; und/oder zu erzielende mechanische Steifigkeit des Batteriemoduls. total mass of the battery module; and/or thermal coupling of the cell heads of the battery cells with the potting material; and/or the mechanical rigidity of the battery module to be achieved.
Vorzugsweise ist durch Vergrößern der Vergusshöhe eine mechanische Steifig keit des Batteriemoduls vergrößerbar. A mechanical rigidity of the battery module can preferably be increased by increasing the encapsulation height.
Durch eine verbesserte thermische Kopplung der Zellköpfe der Batteriezellen mit dem Vergussmaterial ist vorzugsweise Wärme effektiver von den Zell köpfen abführbar. Improved thermal coupling of the cell heads of the battery cells with the potting material means that heat can preferably be dissipated more effectively from the cell heads.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Batteriemodul. The present invention also relates to a battery module.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Batteriemodul bereitzustellen, welches vorzugsweise eine erhöhte Haltbarkeit aufweist und einfach und kostengünstig herstellbar ist. The present invention is based on the further object of providing a battery module which preferably has increased durability and can be produced easily and inexpensively.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Batteriemodul mit den Merk malen des Anspruchs 17 gelöst. According to the invention, this object is achieved by a battery module with the characterizing features of claim 17 .
Das Batteriemodul ist insbesondere ein Batteriemodul, welches nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls hergestellt ist. The battery module is in particular a battery module which is produced according to the method according to the invention for producing a battery module.
Das Batteriemodul umfasst vorzugsweise Folgendes: mehrere Batteriezellen, welche vorzugsweise als Rundzellen ausgebildet sind; einen Vergusskörper aus einem Vergussmaterial, mittels welchem die Batteriezellen vergossen sind, wobei Zellköpfe der Batteriezellen im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind. The battery module preferably includes the following: a plurality of battery cells, which are preferably designed as round cells; a potting body made of a potting material, by means of which the battery cells are potted, with cell heads of the battery cells being arranged essentially in one plane.
Das erfindungsgemäße Batteriemodul weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf. The battery module according to the invention preferably has one or more of the features and/or advantages described in connection with the method according to the invention for producing a battery module.
Ferner weist das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit erfindungsgemäßen Batteriemodul beschrieben Merkmale und/oder Vor teile auf. Furthermore, the method according to the invention for producing a battery module preferably has one or more of the features and/or advantages described in connection with the battery module according to the invention.
Das Vergussmaterial und/oder der Vergusskörper dienen vorzugsweise zur mechanischen Fixierung der Batteriezellen und/oder zur elektrischen Isolierung der Batteriezellen. The potting material and/or the potting body are preferably used to mechanically fix the battery cells and/or to electrically insulate the battery cells.
Günstig kann es ferner sein, wenn das Vergussmaterial zur Abführung von Wärme von den Batteriezellen ausgebildet ist. It can also be favorable if the potting material is designed to dissipate heat from the battery cells.
Batteriezellen des Batteriemoduls sind vorzugsweise mittels mehrerer Zell verbinder, beispielsweise mittels mehrerer Bondverbindungen und/oder Schweißverbindungen, elektrisch miteinander verbunden. Battery cells of the battery module are preferably electrically connected to one another by means of a number of cell connectors, for example by means of a number of bonded connections and/or welded connections.
Ein erfindungsgemäß hergestelltes Batteriemodul ist vorzugsweise biegesteif ausgebildet. A battery module produced according to the invention is preferably designed to be rigid.
Durch eine hohe Biegesteifigkeit des Batteriemoduls kann vorzugsweise eine erhöhte Zuverlässigkeit der Bondverbindungen und/oder Schweißver bindungen erreicht werden. Das Batteriemodul umfasst beispielsweise eine Wanne, in welcher der Ver gusskörper angeordnet ist und/oder welche den Vergusskörper mehrseitig, vorzugsweise fünfseitig abdeckt. A high degree of flexural rigidity of the battery module can preferably increase the reliability of the bonded connections and/or welded connections. The battery module comprises, for example, a trough in which the cast body is arranged and/or which covers the cast body on multiple sides, preferably on five sides.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass der Vergusskörper mehrseitig, vorzugsweise fünfseitig, von einem Folienmaterial, beispielsweise von einer Tiefziehfolie, abgedeckt ist. As an alternative to this, it can be provided that the potting body is covered on several sides, preferably on five sides, by a foil material, for example by a thermoforming foil.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass der Verguss körper des Batteriemoduls in einer Gießform angeordnet ist und mit der Gieß form ein Verbundbauteil bildet. In one configuration of the battery module, it is provided that the cast body of the battery module is arranged in a casting mold and forms a composite component with the casting mold.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass der Verguss körper formschlüssig mit einem oder mehreren, beispielsweise zwei, Montageelementen verbunden ist. In one configuration of the battery module, it is provided that the potting body is positively connected to one or more, for example two, assembly elements.
Beispielsweise ist es denkbar, dass ein Batteriemodul nur mittels der Montageelemente an einem Gehäuse einer Batterievorrichtung festlegbar ist. For example, it is conceivable that a battery module can be fixed to a housing of a battery device only by means of the mounting elements.
Günstig kann es sein, wenn die Montageelemente einen Vergussabschnitt um fassen, mittels welchem die Montageelemente mit dem Vergussmaterial ver gossen sind, und/oder wenn die Montageelemente einen Montageabschnitt umfassen, mittels welchem die Montageelemente an einem Gehäuse einer Batterievorrichtung festlegbar ist, beispielsweise an einer Befestigungsschiene des Gehäuses. It can be favorable if the mounting elements include a casting section, by means of which the mounting elements are cast with the casting material, and/or if the mounting elements have a mounting section, by means of which the mounting elements can be fixed to a housing of a battery device, for example to a fastening rail of the housing.
Der Vergussabschnitt eines Montageelements ist insbesondere in das Verguss material des Vergusskörpers eingebettet. The cast section of a mounting element is particularly embedded in the cast material of the cast body.
Beispielsweise ist es denkbar, dass jeweils ein Montageelement parallel zu einer langen Nebenseite des Batteriemoduls angeordnet ist. Der Vergussabschnitt eines Montageelements umfasst vorzugsweise mehrere Hinterschneidungselemente, welche derart ausgebildet sind, dass sich der Ver gussabschnitt des Montageelements und der Vergusskörper nach dem Ver gießen der Batteriezellen hinterschneiden. For example, it is conceivable that one mounting element is arranged parallel to a long secondary side of the battery module. The cast section of an assembly element preferably comprises a plurality of undercut elements which are designed in such a way that the cast section of the assembly element and the cast body undercut one another after the battery cells have been cast.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Herstellen eines Batteriemoduls. The present invention also relates to a device for producing a battery module.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Vor richtung zum Herstellen eines Batteriemoduls bereitzustellen, mittels welcher ein Batteriemodul, welches vorzugsweise eine erhöhte Haltbarkeit aufweist, einfach und kostengünstig herstellbar ist. The present invention is based on the further object of providing a device for producing a battery module, by means of which a battery module, which preferably has increased durability, can be produced simply and inexpensively.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Batteriemoduls mit den Merkmalen des Anspruchs 20 gelöst. According to the invention, this object is achieved by a device for producing a battery module having the features of claim 20 .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Batteriemoduls dient insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Her stellen eines Batteriemoduls. The device according to the invention for producing a battery module is used in particular to carry out the method according to the invention for producing a battery module.
Die Vorrichtung zum Herstellen eines Batteriemoduls umfasst vorzugsweise Folgendes: eine Haltevorrichtung, welche ein oder mehrere Halteelemente zum Halten und/oder Greifen jeweils einer Batteriezelle umfasst, wobei ein jeweiliges Halteelement derart ausgebildet ist, dass jeweils eine Batteriezelle an einem Zellkopf derselben gehalten und/oder gegriffen werden kann, beispielsweise magnetisch, elektromagnetisch, pneumatisch oder mechanisch. The device for producing a battery module preferably comprises the following: a holding device, which comprises one or more holding elements for holding and/or gripping one battery cell each, with a respective holding element being designed in such a way that a battery cell is held and/or gripped at a cell head thereof can be, for example magnetic, electromagnetic, pneumatic or mechanical.
Günstig kann es sein, wenn die Halteelemente magnetische Halteelemente oder elektromagnetische Halteelemente sind. Wenn die Halteelemente magnetische Halteelemente oder elektromagnetische Halteelemente sind, kann das Vergussmaterial vorzugsweise mit einem Unter drück beaufschlagt werden, insbesondere ohne dass die Batteriezellen von den Halteelementen der Haltevorrichtung abfallen. It can be favorable if the holding elements are magnetic holding elements or electromagnetic holding elements. If the holding elements are magnetic holding elements or electromagnetic holding elements, the potting material can preferably be subjected to a negative pressure, in particular without the battery cells falling off the holding elements of the holding device.
Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass eine Oberfläche eines Halteelements der Haltevorrichtung, welche beim Halten und/oder Greifen einer Batteriezelle mit dem Zellkopf der Batteriezelle und/oder mit einem Zellkopfdeckel eines Zellgehäuses der Batteriezelle in Kontakt gebracht wird, im Wesentlichen komplementär zu einer Oberfläche der Batteriezelle am Zellkopf und/oder einer Oberfläche des Zellkopfdeckels des Zellgehäuses der Batteriezelle ausgebildet ist. In one configuration of the device, it is provided that a surface of a holding element of the holding device, which is brought into contact with the cell head of the battery cell and/or with a cell head cover of a cell housing of the battery cell when holding and/or gripping a battery cell, is essentially complementary to a Surface of the battery cell is formed on the cell head and / or a surface of the cell head cover of the cell housing of the battery cell.
Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Haltevor richtung derart ausgebildet ist, dass die Haltevorrichtung zwischen einem Schaltzustand, in welchem Batteriezellen mittels jeweils eines Halteelements gehalten und/oder gegriffen werden, und einem Freigabezustand, in welchem Batteriezellen nicht gehalten und/oder gegriffen werden, schaltbar ist. In one configuration of the device, it is provided that the holding device is designed in such a way that the holding device switches between a switching state in which battery cells are held and/or gripped by means of a respective holding element and a release state in which battery cells are not held and/or gripped become switchable.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Haltevorrichtung elektromagnetische Halteelemente umfasst, wobei eine Haltekraft der elektromagnetischen Halteelemente schaltbar ist. For example, it is conceivable that the holding device comprises electromagnetic holding elements, with a holding force of the electromagnetic holding elements being switchable.
Alternativ oder ergänzend dazu ist es denkbar, dass die Haltevorrichtung magnetische Halteelemente umfasst, welche einen schalterbaren Permanent magneten umfassen, beispielsweise einen mechanisch schalterbaren Permanentmagneten oder einen elektrisch schaltbaren Permanentmagneten. Alternatively or additionally, it is conceivable that the holding device comprises magnetic holding elements which comprise a switchable permanent magnet, for example a mechanically switchable permanent magnet or an electrically switchable permanent magnet.
Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Prüfvorrichtung umfasst, mittels welcher ein Haltezustand des einen oder der mehreren Halteelemente überprüfbar ist. Wenn die Haltevorrichtung elektromagnetische Halteelemente umfasst, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine Änderung eines Haltezustands des einen oder der mehreren Halteelemente durch Messung einer Induktivitäts änderung mittels der Prüfvorrichtung detektierbar ist. In one configuration of the device, it is provided that the device comprises a testing device, by means of which a holding state of the one or more holding elements can be checked. If the holding device comprises electromagnetic holding elements, provision can be made, for example, for a change in a holding state of the one or more holding elements to be detectable by measuring a change in inductance using the testing device.
Durch Messung einer Induktivitätsänderung ist insbesondere eine Veränderung eines Spalts zwischen einer Batteriezelle, insbesondere zwischen einem Zell kopfdeckel der Batteriezelle, und einem jeweiligen Halteelement detektierbar. By measuring a change in inductance, in particular a change in a gap between a battery cell, in particular between a cell head cover of the battery cell, and a respective holding element can be detected.
Vorzugsweise wird zur Detektion einer Induktivitätsänderung eine Wechsel stromkomponente auf den Haltestrom eines jeweiligen elektromagnetischen Halteelements aufgeprägt. In order to detect a change in inductance, an alternating current component is preferably applied to the holding current of a respective electromagnetic holding element.
Der Haltestrom wird dabei beispielsweise durch eine erste Haltestrom komponente und durch eine überlagerte zweite Haltestromkomponente ge bildet, wobei die zweite Haltestromkomponente vorzugsweise als eine periodische Wechselstromkomponente ausgebildet ist. The holding current is formed, for example, by a first holding current component and by a superimposed second holding current component, with the second holding current component preferably being in the form of a periodic alternating current component.
Die erste Haltestromkomponente dient vorzugsweise im Wesentlichen zum Aufbringen der Haltekraft eines jeweiligen elektromagnetischen Halteelements. Die zweite Haltestromkomponente dient demgegenüber vorzugsweise als Mess- beziehungsweise Signalgröße, wobei sich in Folge einer Änderung des Luftspalts zwischen einem jeweiligen elektromagnetischen Halteelement und einer Batteriezelle eine Induktivität einer Spule des elektromagnetischen Halteelements ändert. The first holding current component is preferably used essentially to apply the holding force of a respective electromagnetic holding element. In contrast, the second holding current component is preferably used as a measurement or signal variable, with an inductance of a coil of the electromagnetic holding element changing as a result of a change in the air gap between a respective electromagnetic holding element and a battery cell.
Durch die Induktivitätsänderung verändert sich insbesondere eine Phasenver schiebung zwischen der Wechselstromkomponente und der Wechsel spannungskomponente der zweiten Haltestromkomponente. The change in inductance changes, in particular, a phase shift between the AC component and the AC voltage component of the second holding current component.
Diese Phasenverschiebung kann vorzugsweise detektiert werden und für die Überprüfung eines Haltezustands eines jeweiligen Halteelements verwendet werden. Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Haltevor richtung eine Führungs- und/oder Ausrichtvorrichtung umfasst, mittels welcher mehrere Batteriezellen relativ zueinander, insbesondere im Wesentlichen parallel zueinander, und/oder relativ zu der Haltevorrichtung positionierbar sind. This phase shift can preferably be detected and used to check a holding state of a respective holding element. In one configuration of the device, it is provided that the holding device comprises a guiding and/or aligning device, by means of which several battery cells can be positioned relative to one another, in particular substantially parallel to one another, and/or relative to the holding device.
Die Führungs- und/oder Ausrichtvorrichtung ist insbesondere derart ausge bildet, dass Batteriezellen im Bereich ihrer Zellköpfe geführt sind, beispiels weise in einem oberen Viertel eines Zellgehäuses der Batteriezellen. The guiding and/or aligning device is in particular designed in such a way that battery cells are guided in the area of their cell heads, for example in an upper quarter of a cell housing of the battery cells.
Ein oberes Viertel eines Zellgehäuses einer Batteriezelle ist insbesondere ein bezogen auf eine Länge der Batteriezelle oberes Viertel des Zellgehäuses im Bereich des Zellkopfs der Batteriezelle. An upper quarter of a cell housing of a battery cell is in particular an upper quarter of the cell housing in relation to a length of the battery cell in the region of the cell head of the battery cell.
Die Führungs- und/oder Ausrichtvorrichtung umfasst vorzugsweise mehrere Führungs- und/oder Ausrichtelemente. The guiding and/or aligning device preferably comprises a plurality of guiding and/or aligning elements.
Günstig kann es sein, wenn die Batteriezellen zwischen mehreren Führungs und/oder Ausrichtelementen geführt sind oder wenn die Batteriezellen inner halb eines Führungs- und/oder Ausrichtelements geführt sind. It can be favorable if the battery cells are guided between a plurality of guiding and/or aligning elements or if the battery cells are guided within a guiding and/or aligning element.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Führungs- und/oder Ausrichtelemente als Führungsstifte ausgebildet sind. For example, it is conceivable that the guide and/or alignment elements are designed as guide pins.
Zwischen jeweils drei Batteriezellen ist dabei vorzugsweise jeweils ein Führungs- und/oder Ausrichtelement, insbesondere jeweils ein Führungsstift, angeordnet. A guide and/or alignment element, in particular a guide pin, is preferably arranged between each three battery cells.
Zwischen jeweils drei Führungs- und/oder Ausrichtelementen, insbesondere zwischen jeweils drei Führungsstiften, ist vorzugsweise jeweils eine Batterie zelle angeordnet. Die Führungsstifte sind vorzugsweise parallel zueinander angeordnet. A battery cell is preferably arranged between each three guide and/or alignment elements, in particular between each three guide pins. The guide pins are preferably arranged parallel to one another.
Eine Länge der Führungsstifte ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Batteriezellen über die Führungsstifte weg ragen, wenn Sie mittels der Halte vorrichtung gehalten oder gegriffen werden. A length of the guide pins is preferably designed in such a way that the battery cells protrude beyond the guide pins when they are held or gripped by the holding device.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Führungsstifte eine Länge aufweisen, welche kleiner ist als eine Länge der Batteriezellen. For example, it is conceivable that the length of the guide pins is smaller than the length of the battery cells.
Alternativ dazu ist es denkbar, dass die Führungs- und/oder Ausrichtelemente als Ausnehmung, beispielsweise als kreiszylindrische Ausnehmung, ausgebildet sind, wobei jeweils eine Batteriezelle in jeweils einer Ausnehmung geführt werden kann. As an alternative to this, it is conceivable that the guide and/or alignment elements are designed as a recess, for example as a circular-cylindrical recess, it being possible for one battery cell to be guided in each recess.
Eine Tiefe einer solchen Ausnehmung ist vorzugsweise geringer als eine Länge der Batteriezellen. A depth of such a recess is preferably less than a length of the battery cells.
Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass a) die Haltevorrichtung eine Anschlagvorrichtung umfasst, wobei die Halte vorrichtung mittels der Anschlagvorrichtung derart an einer Gießform mittelbar oder unmittelbar anschlagbar ist, dass die Haltevorrichtung in einer vorgegebenen Position relativ zu der Gießform positionierbar ist; und/oder b) die Vorrichtung eine Positioniervorrichtung umfasst, wobei die Halte vorrichtung mittels der Positioniervorrichtung relativ zu einer Gießform positionierbar ist. In one configuration of the device, it is provided that a) the holding device comprises a stop device, the holding device being able to be directly or indirectly attached to a casting mold by means of the stop device in such a way that the holding device can be positioned in a predetermined position relative to the casting mold; and/or b) the device comprises a positioning device, wherein the holding device can be positioned relative to a casting mold by means of the positioning device.
Die Anschlagvorrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Halte vorrichtung durch Anschlägen der Anschlagvorrichtung an einer Gießform in einer vorgegebenen Position relativ zu der Gießform positionierbar ist. Um die Haltevorrichtung in einer vorgegebenen Position relativ zu der Gieß form zu positionieren, kann vorgesehen sein, dass die Anschlagvorrichtung an einen Rand der Gießform angelegt wird. The stop device is preferably designed in such a way that the holding device can be positioned in a predetermined position relative to the mold by hitting the stop device on a mold. In order to position the holding device in a predetermined position relative to the casting mold, it can be provided that the stop device is placed against an edge of the casting mold.
Günstig kann es sein, wenn die Gießform einen Anschlag umfasst, an welchem die Anschlagvorrichtung anschlagbar ist. It can be favorable if the casting mold includes a stop on which the stop device can be struck.
Die Positioniervorrichtung umfasst vorzugsweise einen Positionierantrieb. The positioning device preferably includes a positioning drive.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Positioniervorrichtung eine Wegmess vorrichtung umfasst. It can also be favorable if the positioning device comprises a path measuring device.
Mittels der Wegmessvorrichtung ist vorzugsweise feststellbar, ob die Haltevor richtung mittels des Positionierantriebs der Positioniervorrichtung in eine vor gegebene Position gebracht worden ist. By means of the displacement measuring device, it can preferably be determined whether the holding device has been brought into a predetermined position by means of the positioning drive of the positioning device.
Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Haltevor richtung eine elektrische Isolationsvorrichtung umfasst, mittels welcher Batteriezellen elektrisch voneinander isolierbar sind, während die Batterie zellen mittels der Haltevorrichtung gehalten und/oder gegriffen werden, und/oder mittels welcher die Haltevorrichtung gegenüber den Batteriezellen elektrisch isolierbar ist, während die Batteriezellen mittels der Haltevor richtung gehalten und/oder gegriffen werden. In one configuration of the device, it is provided that the holding device comprises an electrical insulation device, by means of which battery cells can be electrically isolated from one another, while the battery cells are held and/or gripped by means of the holding device, and/or by means of which the holding device is electrically insulated from the battery cells can be isolated while the battery cells are held and/or gripped by means of the holding device.
Beispielsweise umfasst die elektrische Isolationsvorrichtung eine elektrisch isolierende Beschichtung, welche beispielsweise auf ein jeweiliges Halte element der Haltevorrichtung aufgebracht ist. For example, the electrical insulation device includes an electrically insulating coating, which is applied, for example, to a respective holding element of the holding device.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn sämtliche Oberflächen der Haltevor richtung, welche mit Batteriezellen zum Halten derselben in direkten Kontakt gebracht werden, eine isolierende Beschichtung aufweisen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Oberfläche eines Halte elements der Haltevorrichtung, welche beim Halten und/oder Greifen einer Batteriezelle mit dem Zellkopf der Batteriezelle und/oder mit dem Zellkopf deckel des Zellgehäuses der Batteriezelle in Kontakt gebracht wird, eine elektrisch isolierende Beschichtung aufweist. In particular, it can be favorable if all surfaces of the holding device that are brought into direct contact with battery cells for holding the same have an insulating coating. For example, it can be provided that a surface of a holding element of the holding device, which is brought into contact with the cell head of the battery cell and/or with the cell head cover of the cell housing of the battery cell when holding and/or gripping a battery cell, has an electrically insulating coating.
Günstig kann es beispielsweise sein, wenn die elektrische Isolationsvor richtung eine oder mehrere elektrische Isolationsfolien umfasst. For example, it can be favorable if the electrical insulation device comprises one or more electrical insulation films.
Vorzugsweise weist eine Oberfläche von Führungs- und/oder Ausricht elementen einer Führungs- und/oder Ausrichtvorrichtung der Haltevorrichtung eine elektrisch isolierende Beschichtung auf. A surface of guiding and/or aligning elements of a guiding and/or aligning device of the holding device preferably has an electrically insulating coating.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Batteriemoduls weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls sowie der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriemoduls be schriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf. The device according to the invention for producing a battery module preferably has one or more of the features and/or advantages described in connection with the method for producing a battery module according to the invention and the features and/or advantages described in connection with the battery module according to the invention.
Ferner weisen das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls und das erfindungsgemäße Batteriemodul vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines Batteriemoduls beschrieben Merkmale und/oder Vorteile auf. Furthermore, the method according to the invention for producing a battery module and the battery module according to the invention preferably have one or more of the features and/or advantages described in connection with the device according to the invention for producing a battery module.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegen stand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen. Further preferred features and/or advantages of the invention are the subject matter of the following description and the graphic representation of exemplary embodiments.
In den Zeichnungen zeigen: In the drawings show:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Gießform zu Beginn eines Verfahrens zum Herstellen eines Batteriemoduls; Fig. 2 eine dem schematischen Schnitt aus Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Gießform, wobei zum Herstellen eines Batteriemoduls ein Ver gussmaterial in die Gießform eingebracht wird; 1 shows a schematic section through a casting mold at the start of a method for producing a battery module; FIG. 2 shows a representation of a casting mold corresponding to the schematic section from FIG. 1 , with a casting material being introduced into the casting mold to produce a battery module;
Fig. 3 eine dem schematischen Schnitt aus Fig. 1 entsprechende Dar stellung, wobei zum Herstellen eines Batteriemoduls mehrere Batteriezellen mit dem Vergussmaterial in Kontakt gebracht werden und dabei mittels einer Haltevorrichtung gehalten und/oder gegriffen werden; 3 shows a representation corresponding to the schematic section from FIG. 1 , a plurality of battery cells being brought into contact with the casting material to produce a battery module and being held and/or gripped by means of a holding device;
Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform eines Batteriemoduls, welches durch das Verfahren gemäß den Figuren 1 bis 3 hergestellt worden ist; 4 shows a schematic sectional illustration of an embodiment of a battery module which has been produced by the method according to FIGS. 1 to 3;
Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Batteriemoduls, welches durch das Verfahren gemäß den Figuren 1 bis 3 hergestellt worden ist; 5 shows a schematic sectional illustration of a further embodiment of a battery module which has been produced by the method according to FIGS. 1 to 3;
Fig. 6 eine schematische perspektivische Darstellung einer Haltevorrichtung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Herstellen eines Batteriemoduls; 6 shows a schematic perspective illustration of a holding device of an embodiment of a device for producing a battery module;
Fig. 7 eine schematische Seitenansicht eines Halteelements der Halte vorrichtung der Ausführungsform der Vorrichtung zum Herstellen eines Batteriemoduls aus Fig. 6; FIG. 7 shows a schematic side view of a holding element of the holding device of the embodiment of the device for producing a battery module from FIG. 6;
Fig. 8 eine schematische perspektivische Darstellung der Haltevorrichtung der Ausführungsform der Vorrichtung zum Herstellen eines Batteriemoduls aus Fig. 6, wobei bei einem Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls mehrere Batteriezellen mittels der Haltevor richtung gehalten und/oder gegriffen werden; Fig. 9 eine dem Verfahrensschritt aus Fig. 3 entsprechende perspektivische Darstellung der Haltevorrichtung der Ausführungsform der Vor richtung zum Herstellen eines Batteriemoduls aus Fig. 6; 8 shows a schematic perspective illustration of the holding device of the embodiment of the device for producing a battery module from FIG. 6, a plurality of battery cells being held and/or gripped by means of the holding device in a method for producing a battery module; FIG. 9 shows a perspective illustration of the holding device of the embodiment of the device for producing a battery module from FIG. 6 corresponding to the method step from FIG. 3;
Fig. 10 eine schematische perspektivische Darstellung einer weiteren Aus führungsform eines Batteriemoduls; 10 shows a schematic perspective illustration of a further embodiment of a battery module;
Fig. 11 eine schematische perspektivische Darstellung eines Verfahrens schritts eines Verfahrens zur Herstellung eines Batteriemoduls, wobei Batteriezellen mittels eines Vergussmaterials mit zwei Montage elementen vergossen werden; und 11 shows a schematic perspective illustration of a method step of a method for producing a battery module, battery cells being encapsulated using an encapsulation material with two assembly elements; and
Fig. 12 eine schematische perspektivische Darstellung einer weiteren Aus führungsform eines Montageelements. 12 shows a schematic perspective representation of a further embodiment of a mounting element.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference symbols in all figures.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Gießform zu Beginn eines Verfahrens zur Herstellung eines noch zu beschreibenden Batteriemoduls. 1 shows a schematic section through a casting mold, designated as a whole by 100, at the beginning of a method for producing a battery module that is still to be described.
Die Gießform 100 wird vorzugsweise durch eine Wanne 102 gebildet, beispielsweise durch eine metallische Wanne. The casting mold 100 is preferably formed by a trough 102, for example a metallic trough.
Die Wanne 102 umfasst beispielsweise einen Boden 104 und/oder eine ring förmig geschlossene Seitenwandung 106. The trough 102 comprises, for example, a base 104 and/or a side wall 106 closed in the form of a ring.
Der Boden 104 der Wanne 102 umfasst beispielsweise ein metallisches Material oder ist aus diesem gebildet. The bottom 104 of the trough 102 comprises or is formed from a metallic material, for example.
In einem ersten Schritt wird vorzugsweise zunächst ein Vergussmaterial 108 in die Gießform 100 eingebracht, vorzugsweise in flüssiger Form (vergl. Fig 2). Das Vergussmaterial 108 umfasst beispielsweise ein Polyurethanmaterial oder ein Epoxidharzmaterial oder ist daraus gebildet. In a first step, a potting material 108 is preferably initially introduced into the casting mold 100, preferably in liquid form (cf. FIG. 2). The potting material 108 comprises or is formed from a polyurethane material or an epoxy resin material, for example.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Vergussmaterial 108 ein Ein komponentenmaterial, ein Zweikomponentenmaterial oder ein Mehr komponentenmaterial ist. For example, it is conceivable that the potting material 108 is a one-component material, a two-component material or a multi-component material.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Vergussmaterial 108 ein Zwei komponentenmaterial mit einem Härter, insbesondere einem Vernetzungs mittel, ist. For example, it is conceivable that the potting material 108 is a two-component material with a hardener, in particular a crosslinking agent.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn das Vergussmaterial 108 wärme härtend und/oder feuchtigkeitshärtend ausgebildet ist. In particular, it can be favorable if the casting material 108 is heat-curing and/or moisture-curing.
Vorzugsweise weist das Vergussmaterial 108 eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. The potting material 108 preferably has a high thermal conductivity.
Eine Wärmeleitfähigkeit des Vergussmaterials 108 ist vorzugsweise größer als ungefähr 0,5 W/m*K, beispielsweise größer als ungefähr 0,7 W/m*K. A thermal conductivity of the potting material 108 is preferably greater than approximately 0.5 W/m*K, for example greater than approximately 0.7 W/m*K.
In einem an den Verfahrensschritt aus Fig. 2 anschließenden Verfahrensschritt werden vorzugsweise mehrere Batteriezellen 110 mittels einer Haltevor richtung 112, welche in Fig. 3 lediglich schematisch dargestellt ist, gehalten und/oder gegriffen (vergl. Fig. 3). In a method step following the method step from FIG. 2, a plurality of battery cells 110 are preferably held and/or gripped by means of a holding device 112, which is shown only schematically in FIG. 3 (cf. FIG. 3).
Die Haltevorrichtung 112 ist vorzugsweise Bestandteil einer Vorrichtung 113 zum Herstellen eines Batteriemoduls, welche zusätzlich zu der Haltevor richtung 112 noch weitere Komponenten oder Bauteile umfassen kann. Die Batteriezellen 110 sind vorzugsweise kreiszylindrische Batteriezellen 110, insbesondere kreiszylindrische Rundzellen 114, wobei in den Figuren aus Über sichtlichkeitsgründen lediglich einzelne Batteriezellen 100 mit dem Bezugs zeichen für kreiszylindrische Rundzellen 114 versehen sind. The holding device 112 is preferably a component of a device 113 for producing a battery module, which in addition to the holding device 112 can also comprise further components or parts. The battery cells 110 are preferably circular-cylindrical battery cells 110, in particular circular-cylindrical round cells 114, with only individual battery cells 100 being provided with the reference sign for circular-cylindrical round cells 114 in the figures for reasons of clarity.
Die Batteriezellen 110 sind vorzugsweise zumindest näherungsweise rotations symmetrisch zu einer Längsachse 116 derselben ausgebildet. The battery cells 110 are preferably at least approximately rotationally symmetrical to a longitudinal axis 116 thereof.
Die Batteriezellen 110 umfassen vorzugsweise jeweils einen Zellkopf 118 und einen Zellfuß 120. The battery cells 110 preferably each comprise a cell head 118 and a cell base 120.
Der Zellkopf 118 und der Zellfuß 120 einer jeweiligen Batteriezelle 110 sind vorzugsweise an einander abgewandten Enden der Batteriezellen 110 ange ordnet. The cell head 118 and the cell base 120 of a respective battery cell 110 are preferably arranged at opposite ends of the battery cells 110 .
Günstig kann es sein, wenn die Batteriezellen 110 jeweils ein Zellgehäuse 122 umfassen, in welchem ein zeichnerisch nicht dargestellter Zellwickel ange ordnet ist. It can be favorable if the battery cells 110 each comprise a cell housing 122 in which a cell coil, not shown in the drawing, is arranged.
Das Zellgehäuse 122 einer Batteriezelle 110 umfasst vorzugsweise einen Zell kopfdeckel 124, einen Zellfußboden 126 und einen Zellmantel 128. The cell housing 122 of a battery cell 110 preferably comprises a cell head cover 124, a cell floor 126 and a cell casing 128.
Das Zellgehäuse 122 einer Batteriezelle 110 ist vorzugsweise aus einem metallischen Material gebildet, beispielsweise aus Stahl. The cell housing 122 of a battery cell 110 is preferably formed from a metallic material, for example steel.
Vorzugswiese weist das Zellgehäuse 122 einer jeweiligen Batteriezelle 110 einen Korrosionsschutz auf. The cell housing 122 of a respective battery cell 110 preferably has corrosion protection.
Zur elektrischen Kontaktierung umfasst jede der Batteriezellen 110 vorzugs weise zwei Zellpole 130, welche beispielsweise im Bereich des Zellkopfs 118 der Batteriezellen 110 angeordnet sind und lediglich schematisch mittels eines Pfeils gekennzeichnet sind. Die Batteriezellen 110 werden mittels der Haltevorrichtung 112 vorzugsweise an ihren Zellköpfen 118 gehalten und/oder gegriffen. For electrical contacting, each of the battery cells 110 preferably includes two cell poles 130, which are arranged, for example, in the region of the cell head 118 of the battery cells 110 and are only indicated schematically by an arrow. The battery cells 110 are preferably held and/or gripped by their cell heads 118 by means of the holding device 112 .
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Batteriezellen 110 mittels der Haltevor richtung 112 nur an dem Zellkopfdeckel 124 eines jeweiligen Zellgehäuses 122 gehalten und/oder gegriffen werden. For example, it is conceivable that the battery cells 110 are held and/or gripped by the holding device 112 only on the cell head cover 124 of a respective cell housing 122 .
Alternativ dazu ist es denkbar, dass die Batteriezellen 110 mittels der Halte vorrichtung 112 an einem oberen Endbereich 132 ihres Zellgehäuses 122 gehalten und/oder gegriffen werden. As an alternative to this, it is conceivable for the battery cells 110 to be held and/or gripped by means of the holding device 112 at an upper end region 132 of their cell housing 122 .
Der obere Endbereich 132 des Zellgehäuses 122 umfasst vorzugsweise den Zellkopf 118 der Batteriezellen 110 oder grenzt an diesen an. The upper end area 132 of the cell housing 122 preferably comprises the cell head 118 of the battery cells 110 or borders on it.
Die Batteriezellen 110 werden dabei mittels der Haltevorrichtung 112 vorzugs weise nur an dem Zellkopfdeckel 124 und nur an dem oberen Endbereich 132 des Zellmantels 128 eines jeweiligen Zellgehäuses 122 gehalten und/oder gegriffen, beispielsweise an höchstens ungefähr 25% einer Oberfläche des Zellmantels 128 an dem oberen Endbereich 132 des Zellgehäuses 122. The battery cells 110 are preferably held and/or gripped by the holding device 112 only on the cell head cover 124 and only on the upper end region 132 of the cell casing 128 of a respective cell housing 122, for example on at most approximately 25% of a surface of the cell casing 128 on the upper End portion 132 of the cell housing 122.
Die Batteriezellen 110 werden mittels der Haltevorrichtung 112 beispielsweise magnetisch, elektromagnetisch, pneumatisch oder mechanisch gehalten und/oder gegriffen. The battery cells 110 are held and/or gripped by the holding device 112, for example magnetically, electromagnetically, pneumatically or mechanically.
Die Batteriezellen 110 werden mittels der Haltevorrichtung 112 vorzugsweise derart positioniert, dass die Zellköpfe 118 der Batteriezellen 110, insbesondere die Zellkopfdeckel 124 der Zellgehäuse 122, im Wesentlichen in einer Positionierebene 134 angeordnet sind. The battery cells 110 are preferably positioned by means of the holding device 112 in such a way that the cell heads 118 of the battery cells 110, in particular the cell head covers 124 of the cell housing 122, are arranged essentially in a positioning plane 134.
Die Batteriezellen 110 können in einer parallel zu ihren Längsachsen 116 ver laufenden Richtung insbesondere Längentoleranzen aufweisen. Es ist beispielsweise möglich, dass die Batteriezellen 110 in der parallel zu ihren Längsachsen 116 verlaufenden Richtung Längentoleranzen von ungefähr 0,5 mm aufweisen. In particular, the battery cells 110 can have length tolerances in a direction running parallel to their longitudinal axes 116 . It is possible, for example, for the battery cells 110 to have length tolerances of approximately 0.5 mm in the direction running parallel to their longitudinal axes 116 .
Durch Anordnen der Zellköpfe 118 der Batteriezellen 110 in einer Positionier ebene 134 kann vorzugsweise ein elektrisches Verbinden der Batteriezellen 110 mittels Zellverbindern, insbesondere ein Bonden der Batteriezellen 110, erleichtert und/oder beschleunigt werden. By arranging the cell heads 118 of the battery cells 110 in a positioning plane 134, an electrical connection of the battery cells 110 by means of cell connectors, in particular a bonding of the battery cells 110, can preferably be facilitated and/or accelerated.
Darüber hinaus kann insbesondere ein Ausgleich von Längentoleranzen der Batteriezellen 110 im Bereich der Zellköpfe 118 der Batteriezellen 110 erreicht werden, so dass sich eine Längentoleranz der Batteriezellen 110 vorzugsweise nur im Bereich der Zellfüße 120 der Batteriezellen 110 auswirkt. In addition, a compensation of length tolerances of the battery cells 110 in the area of the cell heads 118 of the battery cells 110 can be achieved, so that a length tolerance of the battery cells 110 preferably only has an effect in the area of the cell bases 120 of the battery cells 110 .
Eine Abweichung der Zellköpfe 118 der Batteriezellen 110 und/oder der Zell kopfdeckel 124 der Zellgehäuse 122 der Batteriezellen 110 von der Positionierebene 134 beträgt vorzugsweise höchstens ungefähr 0,2 mm, insbesondere höchstens ungefähr 0,1 mm. A deviation of the cell heads 118 of the battery cells 110 and/or the cell head cover 124 of the cell housing 122 of the battery cells 110 from the positioning plane 134 is preferably at most approximately 0.2 mm, in particular at most approximately 0.1 mm.
Fig. 2 zeigt, dass beispielsweise zunächst das Vergussmaterial 108 in die Gieß form 100 eingebracht wird, wobei die Batteriezellen 110 vorzugsweise an schließend in das Vergussmaterial 108 hineingedrückt werden und dabei mit dem Vergussmaterial 108 vergossen werden. 2 shows that, for example, the potting material 108 is first introduced into the casting mold 100, the battery cells 110 preferably then being pressed into the potting material 108 and being potted with the potting material 108 in the process.
Die Batteriezellen 110 werden vorzugsweise in das noch flüssige Verguss material 108 hineingedrückt. The battery cells 110 are preferably pressed into the potting material 108, which is still liquid.
Alternativ dazu ist es denkbar, dass zunächst die Batteriezellen 110 zumindest teilweise in der Gießform 100 angeordnet werden und anschließend das Ver gussmaterial 108 in die Gießform 100 eingebracht wird, wobei die Batterie zellen 110 dabei mit dem Vergussmaterial 108 vergossen werden. Das Vergussmaterial 108 wird dabei vorzugsweise in flüssiger Form in die Gießform 100 eingegossen, so dass es um die Batteriezellen 110 herum fließt. Alternatively, it is conceivable that first the battery cells 110 are at least partially arranged in the casting mold 100 and then the casting material 108 is introduced into the casting mold 100, the battery cells 110 being cast with the casting material 108 in the process. The casting material 108 is preferably poured into the casting mold 100 in liquid form, so that it flows around the battery cells 110 .
Die Batteriezellen 110 werden mittels der Haltevorrichtung 112 vorzugsweise in einer parallel zu den Längsachsen 116 der Batteriezellen 110 verlaufenden Richtung in das Vergussmaterial 108 hineingedrückt oder in der Gießform 100 angeordnet. The battery cells 110 are preferably pressed into the potting material 108 or arranged in the casting mold 100 by means of the holding device 112 in a direction running parallel to the longitudinal axes 116 of the battery cells 110 .
Vorzugsweise werden die Batteriezellen 110 mittels der Haltevorrichtung 112 derart relativ zu der Gießform 100 positioniert, dass die Batteriezellen 110 von dem Boden 104 der Gießform 100 beabstandet sind. The battery cells 110 are preferably positioned relative to the mold 100 by means of the holding device 112 in such a way that the battery cells 110 are spaced apart from the bottom 104 of the mold 100 .
Die Batteriezellen 110 werden dabei mittels der Haltevorrichtung 112 insbe sondere derart relativ zu der Gießform 100 positioniert, dass der Zellfuß 120 der Batteriezellen 110 und/oder der Zellfußboden 126 der Zellgehäuse 122 der Batteriezellen 110 von dem Boden 104 der Gießform 100 einen Abstand 135 aufweist. Battery cells 110 are positioned by means of holding device 112 in particular relative to casting mold 100 in such a way that cell base 120 of battery cells 110 and/or cell base 126 of cell housing 122 of battery cells 110 is at a distance 135 from base 104 of casting mold 100.
Günstig kann es sein, wenn die Batteriezellen 110 mittels der Haltevorrichtung 112 derart positioniert werden, dass ein minimaler Zellabstand 137 benach barter Batteriezellen 110, insbesondere ein minimaler Abstand 137 der Zell mäntel 128 der Zellgehäuse 122 benachbarter Batteriezellen 110, mindestens ungefähr 0,3 mm, vorzugsweise mindestens ungefähr 0,7 mm, und/oder höchstens ungefähr 2,0 mm, vorzugsweise höchstens ungefähr 1,3 mm, ist. It can be favorable if the battery cells 110 are positioned by means of the holding device 112 in such a way that a minimum cell spacing 137 of adjacent battery cells 110, in particular a minimum spacing 137 of the cell casings 128 of the cell housing 122 of adjacent battery cells 110, is at least approximately 0.3 mm. preferably at least about 0.7 mm, and/or at most about 2.0 mm, preferably at most about 1.3 mm.
Vorzugsweise kann durch einen derartigen minimalen Zellabstand 137 eine besonders hohe Energiedichte des Batteriemoduls 140 erreicht werden. A particularly high energy density of the battery module 140 can preferably be achieved by such a minimum cell spacing 137 .
Der minimale Zellabstand 137 zwischen benachbarten Batteriezellen 110 ist vorzugsweise an ein Kapillarverhalten des Vergussmaterials 108 angepasst. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein minimaler Zellabstand 137 zwischen benachbarten Batteriezellen 110 und/oder eine Viskosität des Ver- gussmaterials 108 derart aufeinander abgestimmt sind, dass das Verguss material 108 zwischen den Batteriezellen 110 auf die gewünschte Höhe an steigt, bevor es aushärtet. The minimum cell spacing 137 between adjacent battery cells 110 is preferably adapted to a capillary behavior of the potting material 108 . For example, it can be provided that a minimum cell spacing 137 between adjacent battery cells 110 and/or a viscosity of the Casting material 108 are matched to one another in such a way that the casting material 108 between the battery cells 110 rises to the desired height before it hardens.
Günstig kann es beispielsweise sein, wenn das Vergussmaterial 108 eine Viskosität, insbesondere eine Mischungsviskosität, von höchstens ungefähr 5000 mPas, vorzugsweise von höchstens ungefähr 2000 mPas, aufweist. It can be favorable, for example, if the potting material 108 has a viscosity, in particular a mixture viscosity, of at most approximately 5000 mPas, preferably at most approximately 2000 mPas.
Günstig kann es sein, wenn die Batteriezellen 110 beim Vergießen derselben zu mindestens ungefähr 10%, vorzugsweise zu mindestens ungefähr 25%, und/oder zu höchstens ungefähr 90%, vorzugsweise zu höchstens ungefähr 75%, bezogen auf ihre Länge 136 in das Vergussmaterial 108 eingebracht werden. It can be favorable if the battery cells 110, when they are cast, are at least approximately 10%, preferably at least approximately 25%, and/or at most approximately 90%, preferably at most approximately 75%, based on their length 136 in the casting material 108 be introduced.
Die Länge 136 einer jeweiligen Batteriezelle 110 ist vorzugsweise eine parallel zu der Längsachse 116 der jeweiligen Batteriezelle 110 genommene Länge. The length 136 of a respective battery cell 110 is preferably a length taken parallel to the longitudinal axis 116 of the respective battery cell 110 .
Günstig kann es sein, wenn das Vergussmaterial 108 nach dem Vergießen vorzugsweise aushärtet und/oder vernetzt und durch Aushärten und/oder Ver netzen des Vergussmaterials 108 ein Vergusskörper 138 gebildet wird. It can be favorable if the encapsulation material 108 preferably hardens and/or crosslinks after the encapsulation and a encapsulation body 138 is formed by curing and/or crosslinking of the encapsulation material 108 .
Eine Ausrichtung der Batteriezellen 110 relativ zueinander und/oder relativ zu der Gießform 100 wird vorzugsweise durch das Aushärten und/oder Vernetzen des Vergussmaterials 108 fixiert. An alignment of the battery cells 110 relative to one another and/or relative to the casting mold 100 is preferably fixed by the curing and/or crosslinking of the casting material 108 .
Die Batteriezellen 110 werden mittels der Haltevorrichtung 112 vorzugsweise so lange gehalten, bis das Vergussmaterial 108 derart vernetzt ist, dass eine Position der Batteriezellen 110 relativ zueinander und/oder relativ zu der Gieß form 100 fixiert ist. The battery cells 110 are preferably held by the holding device 112 until the potting material 108 is crosslinked in such a way that a position of the battery cells 110 relative to one another and/or relative to the casting mold 100 is fixed.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Batteriezellen 110 mittels der Haltevorrichtung 112 mindestens ungefähr 5 Minuten, beispielsweise mindestens ungefähr 10 Minuten, gehalten werden, während das Verguss material 108 aushärtet und/oder vernetzt. For example, it can be provided that the battery cells 110 by means of the holding device 112 at least approximately 5 minutes, for example at least about 10 minutes, while the potting material 108 cures and/or cures.
Die Batteriezellen 110 werden mittels der Haltevorrichtung 112 beispielsweise so lange gehalten, bis das Vergussmaterial 108 zu mindestens ungefähr 60%, beispielsweise zu mindestens ungefähr 70%, vorzugsweise zu mindestens ungefähr 80%, vernetzt und/oder ausgehärtet ist. Battery cells 110 are held by holding device 112, for example, until at least approximately 60%, for example at least approximately 70%, preferably at least approximately 80%, of potting material 108 is crosslinked and/or cured.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Batteriezellen 110 und der Verguss körper 138 nach dem Aushärten und/oder Vernetzen des Vergussmaterials 108 aus der Gießform 100 entnommen werden. For example, it is conceivable that the battery cells 110 and the encapsulation body 138 are removed from the casting mold 100 after the encapsulation material 108 has hardened and/or crosslinked.
Die Batteriezellen 110 und der Vergusskörper 138 sind dabei Bestandteil eines Batteriemoduls 140, welches in Fig. 4 dargestellt ist. The battery cells 110 and the potting body 138 are part of a battery module 140, which is shown in FIG.
Wenn die Batteriezellen 110 und der Vergusskörper 138 nach dem Vernetzen und/oder Aushärten des Vergussmaterials 108 aus der Gießform 100 ent nommen werden, kann vorgesehen sein, dass die Gießform 100 vor dem Ein bringen des Vergussmaterials 108 mit einem Trennmaterial 142 ausgekleidet wird, beispielsweise mit einem Folienmaterial 144. If the battery cells 110 and the potting body 138 are removed from the casting mold 100 after the potting material 108 has crosslinked and/or cured, it can be provided that the casting mold 100 is lined with a separating material 142 before the potting material 108 is introduced, for example with a foil material 144.
Das Trennmaterial 142 und das Folienmaterial 144 sind in den Fig. 1 bis 4 lediglich schematisch mittels eines Pfeils gekennzeichnet. The separating material 142 and the foil material 144 are indicated only schematically in FIGS. 1 to 4 by means of an arrow.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Gießform 100 vor dem Ein bringen des Vergussmaterials 108 mit einer Tiefziehfolie ausgekleidet wird, welche nach dem Entfernen der Gießform 100 an dem Batteriemodul 140 ver bleibt. For example, provision can be made for the casting mold 100 to be lined with a deep-drawing film before the casting material 108 is introduced, which remains on the battery module 140 after the casting mold 100 has been removed.
Das Trennmaterial 142, insbesondere das Folienmaterial 144, beispielsweise die Tiefziehfolie, bildet dabei vorzugsweise einen Teil des Batteriemoduls 140. Der Vergusskörper 138 ist dabei insbesondere mehrseitig, vorzugsweise fünf seitig, von dem Folienmaterial 144, beispielsweise von einer Tiefziehfolie, ab gedeckt. The separating material 142, in particular the foil material 144, for example the thermoforming foil, preferably forms part of the battery module 140. The potting body 138 is in particular covered on several sides, preferably on five sides, by the foil material 144, for example by a thermoforming foil.
Es ist jedoch auch denkbar, dass die Batteriezellen 110 und der Vergusskörper 138 nicht aus der Gießform 100 entnommen werden und nach dem Aushärten und/oder Vernetzen des Vergussmaterials 108 in der Gießform 100 verbleiben und mit dieser ein Verbundbauteil 145 bilden (vergl. Fig. 5). However, it is also conceivable that the battery cells 110 and the encapsulation body 138 are not removed from the casting mold 100 and remain in the casting mold 100 after the encapsulation material 108 has hardened and/or crosslinked and form a composite component 145 with it (see Fig. 5 ).
Die Gießform 100 bildet dabei vorzugsweise einen Teil des Batteriemoduls 140. The casting mold 100 preferably forms part of the battery module 140.
Das Vergussmaterial 108 und/oder der Vergusskörper 138 dienen in einem Batteriemodul 140 vorzugsweise zur mechanischen Fixierung der Batterie zellen 110 und/oder zur elektrischen Isolierung der Batteriezellen 110. In a battery module 140, the potting material 108 and/or the potting body 138 are preferably used to mechanically fix the battery cells 110 in place and/or to electrically insulate the battery cells 110.
Das Vergussmaterial 108 ist vorzugsweise ferner zur Abführung von Wärme von den Batteriezellen 110 ausgebildet. The potting material 108 is preferably also designed to dissipate heat from the battery cells 110 .
Die Batteriezellen 110 des Batteriemoduls 140 werden vorzugsweise mittels zeichnerisch nicht dargestellter Zellverbinder, beispielsweise mittels mehrerer Bondverbindungen und/oder Schweißverbindungen, elektrisch miteinander verbunden. The battery cells 110 of the battery module 140 are preferably electrically connected to one another by means of cell connectors that are not shown in the drawing, for example by means of a plurality of bonded connections and/or welded connections.
Das Batteriemodul 140 ist dabei vorzugsweise biegesteif ausgebildet, wobei durch eine hohe Biegesteifigkeit des Batteriemoduls 140 vorzugsweise eine erhöhte Zuverlässigkeit der Bondverbindungen und/oder Schweißver bindungen erreicht werden kann. The battery module 140 is preferably designed to be rigid, with a high level of rigidity of the battery module 140 preferably making it possible to achieve increased reliability of the bonded connections and/or welded connections.
Die Vergusshöhe des Vergussmaterials 108 wird daher vorzugsweise unter Ab wägung der folgenden Optimierungsparameter ausgewählt: The encapsulation height of the encapsulation material 108 is therefore preferably selected taking into account the following optimization parameters:
Gesamtmasse des Batteriemoduls 140; und/oder thermische Kopplung der Zellköpfe 118 der Batteriezellen 110 mit dem Vergussmaterial 108; und/oder zu erzielende mechanische Steifigkeit des Batteriemoduls 140. total mass of the battery module 140; and or thermal coupling of the cell heads 118 of the battery cells 110 with the potting material 108; and/or the mechanical rigidity of the battery module 140 to be achieved.
Vorzugsweise ist durch Vergrößern der Vergusshöhe eine mechanische Steifig keit des Batteriemoduls 140 vergrößerbar. A mechanical rigidity of the battery module 140 can preferably be increased by increasing the encapsulation height.
Durch eine verbesserte thermische Kopplung der Zellköpfe 118 der Batterie zellen 110 mit dem Vergussmaterial 108 ist Wärme vorzugsweise effektiver von den Zellköpfen 118 abführbar. Improved thermal coupling of the cell heads 118 of the battery cells 110 to the potting material 108 can preferably dissipate heat from the cell heads 118 more effectively.
Aufgrund der geringen Abstände benachbarter Batteriezellen 110, insbe sondere der Zellmäntel 128 der Zellgehäuse 122 benachbarter Batteriezellen 110, können auf das Batteriemodul 140 wirkende Kräfte, beispielsweise auf das Batteriemodul 140 wirkende Biegekräfte, vorzugsweise von einem Zell gehäuse 122 einer Batteriezelle 110 auf das Zellgehäuse 122 einer benach barten Batteriezelle 110 übertragen werden. Due to the small distances between adjacent battery cells 110, in particular the cell casings 128 of the cell housing 122 of adjacent battery cells 110, forces acting on the battery module 140, for example bending forces acting on the battery module 140, can preferably flow from a cell housing 122 of a battery cell 110 to the cell housing 122 of a battery Neigh disclosed battery cell 110 are transferred.
Vorzugsweise kann dabei eine Biegesteifigkeit des Batteriemoduls 140 gegen über dem Stand der Technik um einen Faktor von ungefähr 2 bis ungefähr 10 angehoben werden. In this case, a flexural rigidity of the battery module 140 can preferably be increased by a factor of approximately 2 to approximately 10 compared to the prior art.
Eigenresonanzfrequenzen des Batteriemoduls 140 sind dabei vorzugsweise gegenüber dem Stand der Technik um einen Faktor von ungefähr 2 bis unge fähr 10 erhöht. Natural resonance frequencies of the battery module 140 are preferably increased by a factor of approximately 2 to approximately 10 compared to the prior art.
Insbesondere kann dabei die Zuverlässigkeit und/oder Lebensdauer von Bond verbindungen und/oder Schweißverbindungen erhöht werden, mittels welcher die Batteriezellen 110 des Batteriemoduls 140 elektrisch miteinander ver bunden werden. Die Fig. 6 bis 10 zeigen eine Ausführungsform einer Haltevorrichtung 112, welche zur Herstellung einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 140 ver wendet werden kann, wobei das Verfahren analog zu den Fig. 1 bis 5 durchge führt werden kann. In particular, the reliability and/or service life of bond connections and/or welded connections can be increased by means of which the battery cells 110 of the battery module 140 are electrically connected to one another. 6 to 10 show an embodiment of a holding device 112 which can be used to produce an embodiment of a battery module 140, the method being analogous to FIGS. 1 to 5 Runaway leads can be.
Die Haltevorrichtung 112 umfasst dabei vorzugsweise mehrere Halteelemente 146, wobei in den Figuren aus Übersichtlichkeitsgründen lediglich einzelne Halteelemente 146 mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet sind. The holding device 112 preferably comprises a plurality of holding elements 146, only individual holding elements 146 being identified by a reference number in the figures for reasons of clarity.
Ein jeweiliges Halteelement 146 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass jeweils eine Batteriezelle 110 an dem Zellkopfdeckel 124 des Zellgehäuses 122 der Batteriezelle 110 gehalten und/oder gegriffen werden kann. A respective holding element 146 is preferably designed in such a way that a battery cell 110 can be held and/or gripped on the cell head cover 124 of the cell housing 122 of the battery cell 110 .
Ein solches Halteelement 146 ist beispielsweise in Fig. 7 dargestellt. Such a holding element 146 is shown in FIG. 7, for example.
Ein jeweiliges Halteelement 146 umfasst beispielsweise einen Halte- und/oder Greifabschnitt 148, welcher derart ausgebildet ist, dass mit diesem eine Batteriezelle 110 gehalten und/oder gegriffen werden kann. A respective holding element 146 comprises, for example, a holding and/or gripping section 148, which is designed in such a way that a battery cell 110 can be held and/or gripped with it.
Ein in Fig. 7 dargestelltes Halteelement 146 umfasst vorzugsweise ferner einen Befestigungsabschnitt 150, mittels welchem das Halteelement 146 an einem Grundkörper 152 der Haltevorrichtung 112 festgelegt ist. A holding element 146 shown in FIG. 7 preferably also includes a fastening section 150 by means of which the holding element 146 is fixed to a base body 152 of the holding device 112 .
Ein jeweiliger Greifabschnitt 148 umfasst vorzugsweise eine Oberfläche 154, welche beim Halten und/oder Greifen einer Batteriezelle 110 mit der Batterie zelle 110 in Kontakt gebracht wird, insbesondere mit dem Zellkopf 118 der Batteriezelle 110 und/oder mit dem Zellkopfdeckel 124 des Zellgehäuses 11 der Batteriezelle 110. A respective gripping section 148 preferably comprises a surface 154 which, when holding and/or gripping a battery cell 110, is brought into contact with the battery cell 110, in particular with the cell head 118 of the battery cell 110 and/or with the cell head cover 124 of the cell housing 11 of the battery cell 110
Die Oberfläche 154, welche beim Halten und/oder Greifen einer Batteriezelle 110 mit dem Zellkopf 118 der Batteriezelle 110 und/oder mit dem Zellkopf deckel 124 des Zellgehäuses 122 der Batteriezelle 110 in Kontakt gebracht wird, ist vorzugsweise im Wesentlichen komplementär zu einer Oberfläche 156 der Batteriezelle 110 am Zellkopf 118 des Zellkopfdeckels 124 des Zellge häuses 122 der Batteriezelle 110 ausgebildet. The surface 154, which is brought into contact with the cell head 118 of the battery cell 110 and/or with the cell head cover 124 of the cell housing 122 of the battery cell 110 when holding and/or gripping a battery cell 110, is preferably essentially complementary to a surface 156 the battery cell 110 on the cell head 118 of the cell head cover 124 of the cell housing 122 of the battery cell 110 is formed.
Die Halteelemente 146 sind vorzugsweise magnetische Halteelemente 158 oder elektromagnetische Halteelemente 160. The holding elements 146 are preferably magnetic holding elements 158 or electromagnetic holding elements 160.
Wenn die Halteelemente 146 magnetische Halteelemente oder elektro magnetische Halteelemente sind, kann das Vergussmaterial 108 vorzugsweise mit einem Unterdrück beaufschlagt werden, insbesondere ohne dass die Batteriezellen 110 von den Halteelementen 146 der Haltevorrichtung 112 ab- fallen. If the holding elements 146 are magnetic holding elements or electromagnetic holding elements, the potting material 108 can preferably be subjected to a vacuum, in particular without the battery cells 110 falling off the holding elements 146 of the holding device 112 .
Vorzugsweise können Gasblasen aus dem Vergussmaterial 108 entfernt werden, indem dieses mit Unterdrück beaufschlagt wird. Gas bubbles can preferably be removed from the potting material 108 by subjecting it to a vacuum.
Günstig kann es sein, wenn die Haltevorrichtung 112 derart ausgebildet ist, dass die Haltevorrichtung 112 zwischen einem Schaltzustand, in welchem Batteriezellen 110 mittels jeweils eines Halteelements 146 gehalten und/oder gegriffen werden, und einem Freigabezustand, in welchem Batteriezellen 110 nicht gehalten und/oder gegriffen werden, schaltbar ist. It may be favorable if holding device 112 is configured in such a way that holding device 112 can switch between a switching state, in which battery cells 110 are held and/or gripped by means of a respective holding element 146, and a release state, in which battery cells 110 are not held and/or be taken, is switchable.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Haltevorrichtung 112 elektro magnetische Halteelemente 160 umfasst, wobei eine Haltekraft der elektro magnetischen Halteelemente 160 schaltbar ist. For example, it is conceivable that the holding device 112 comprises electromagnetic holding elements 160, with a holding force of the electromagnetic holding elements 160 being switchable.
Alternativ oder ergänzend dazu ist es denkbar, dass die Haltevorrichtung 112 magnetische Halteelemente 158 umfasst, welche einen schalterbaren Permanentmagneten umfassen, beispielsweise einen mechanisch schalter baren Permanentmagneten oder einen elektrisch schaltbaren Permanent magneten. Die Vorrichtung 113 zur Herstellung eines Batteriemoduls 140 umfasst vor zugsweise eine Prüfvorrichtung 162, mittels welcher ein Haltezustand der Halteelemente 146 überprüfbar ist. Alternatively or additionally, it is conceivable that the holding device 112 comprises magnetic holding elements 158 which comprise a switchable permanent magnet, for example a mechanically switchable permanent magnet or an electrically switchable permanent magnet. The device 113 for producing a battery module 140 preferably includes a testing device 162, by means of which a holding state of the holding elements 146 can be checked.
Die Prüfvorrichtung 162 ist in den Fig. 6, 8 und 9 lediglich schematisch dar gestellt. The testing device 162 is shown in FIGS. 6, 8 and 9 only schematically.
Wenn die Haltevorrichtung 112 elektromagnetische Halteelemente 160 um fasst, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine Änderung eines Halte zustands der Halteelemente 146 durch Messung einer Induktivitätsänderung mittels der Prüfvorrichtung 162 detektierbar ist. If the holding device 112 comprises electromagnetic holding elements 160, it can be provided, for example, that a change in a holding state of the holding elements 146 can be detected by measuring a change in inductance using the testing device 162.
Durch Messung einer Induktivitätsänderung ist insbesondere eine Veränderung eines Spalts zwischen einer Batteriezelle 110, insbesondere zwischen einem Zellkopfdeckel 124 der Batteriezelle 110, und einem jeweiligen Halteelement 146 detektierbar. A change in a gap between a battery cell 110, in particular between a cell head cover 124 of the battery cell 110, and a respective holding element 146 can be detected by measuring a change in inductance.
Vorzugsweise wird zur Detektion einer Induktivitätsänderung eine Wechsel stromkomponente auf den Haltestrom eines jeweiligen elektromagnetischen Halteelements 160 aufgeprägt. An alternating current component is preferably applied to the holding current of a respective electromagnetic holding element 160 in order to detect a change in inductance.
Der Haltestrom wird dabei beispielsweise durch eine erste Haltestrom komponente und durch eine überlagerte zweite Haltestromkomponente ge bildet, wobei die zweite Haltestromkomponente vorzugsweise als eine perio dische Wechselstromkomponente ausgebildet ist. The holding current is formed, for example, by a first holding current component and by a superimposed second holding current component, with the second holding current component preferably being in the form of a periodic alternating current component.
Die erste Haltestromkomponente dient vorzugsweise im Wesentlichen zum Aufbringen der Haltekraft eines jeweiligen elektromagnetischen Halteelements 160. The first holding current component is preferably used essentially to apply the holding force of a respective electromagnetic holding element 160.
Die zweite Haltestromkomponente dient demgegenüber vorzugsweise als Mess- beziehungsweise Signalgröße, wobei sich in Folge einer Änderung des Luftspalts zwischen einem jeweiligen elektromagnetischen Halteelement 160 und einer Batteriezelle 110 eine Induktivität einer Spule des elektro magnetischen Halteelements 160 ändert. The second holding current component, on the other hand, is preferably used as a measurement or signal variable, with a change in the air gap between a respective electromagnetic holding element 160 and a battery cell 110 changes an inductance of a coil of the electromagnetic holding element 160 .
Durch die Induktivitätsänderung verändert sich insbesondere eine Phasenver schiebung zwischen der Wechselstromkomponente und der Wechsel spannungskomponente der zweiten Haltestromkomponente. The change in inductance changes, in particular, a phase shift between the AC component and the AC voltage component of the second holding current component.
Diese Phasenverschiebung kann vorzugsweise detektiert werden und für die Überprüfung eines Haltezustands eines jeweiligen Halteelements 146 ver wendet werden. This phase shift can preferably be detected and used to check a holding state of a respective holding element 146 .
Günstig kann es sein, wenn Haltevorrichtung 112 eine Führungs- und/oder Ausrichtvorrichtung 164 umfasst, mittels welcher mehrere Batteriezellen 110 relativ zueinander, insbesondere im Wesentlichen parallel zueinander, und/oder relativ zu der Haltevorrichtung 112 positionierbar sind. It may be favorable if holding device 112 includes a guiding and/or aligning device 164, by means of which a plurality of battery cells 110 can be positioned relative to one another, in particular substantially parallel to one another, and/or relative to holding device 112.
Die Batteriezellen 112 werden dabei mittels der Haltevorrichtung 112 vorzugs weise relativ zueinander, insbesondere im Wesentlichen parallel zueinander, und/oder relativ zu der Haltevorrichtung 112 positioniert. The battery cells 112 are preferably positioned relative to one another, in particular essentially parallel to one another, and/or relative to the holding device 112 by means of the holding device 112 .
Vorzugsweise werden die Batteriezellen 110 mittels der Haltevorrichtung 112 derart relativ zueinander positioniert, dass die Längsachsen 116 der Batterie zellen 110 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. The battery cells 110 are preferably positioned relative to one another by means of the holding device 112 in such a way that the longitudinal axes 116 of the battery cells 110 are arranged essentially parallel to one another.
Zum Positionieren der Batteriezellen 110 sind diese in der Haltevorrichtung 112 vorzugsweise in einer parallel zu den Längsachsen 116 der Batteriezellen 100 verlaufenden Richtung geführt. In order to position the battery cells 110 , they are preferably guided in the holding device 112 in a direction running parallel to the longitudinal axes 116 of the battery cells 100 .
Die Batteriezellen 110 werden beispielsweise derart parallel zueinander ange ordnet, dass die Batteriezellen 110 möglichst dicht gepackt angeordnet werden. Günstig kann es beispielsweise sein, wenn die Batteriezellen 110 mit einer Packungsdichte im Bereich von ungefähr 60% bis ungefähr 90% angeordnet werden, beispielsweise mit einer Packungsdichte im Bereich von ungefähr 70% bis ungefähr 80%. The battery cells 110 are arranged parallel to one another, for example, in such a way that the battery cells 110 are arranged as densely as possible. It can be favorable, for example, if the battery cells 110 are arranged with a packing density in the range from approximately 60% to approximately 90%, for example with a packing density in the range from approximately 70% to approximately 80%.
Die Führungs- und/oder Ausrichtvorrichtung 164 ist insbesondere derart aus gebildet, dass die Batteriezellen 110 im Bereich ihrer Zellköpfe 124 geführt sind, beispielsweise in einem oberen Viertel des Zellgehäuses 122 der Batteriezellen. The guiding and/or aligning device 164 is in particular designed in such a way that the battery cells 110 are guided in the region of their cell heads 124, for example in an upper quarter of the cell housing 122 of the battery cells.
Ein oberes Viertel des Zellgehäuses 122 einer Batteriezelle 110 ist insbe sondere ein bezogen auf die Länge 136 der Batteriezelle 110 oberes Viertel des Zellgehäuses 122 im Bereich des Zellkopfs 118 der Batteriezelle 110. An upper quarter of the cell housing 122 of a battery cell 110 is in particular an upper quarter of the cell housing 122 in relation to the length 136 of the battery cell 110 in the region of the cell head 118 of the battery cell 110.
Günstig kann es sein, wenn die Führungs- und/oder Ausrichtvorrichtung 164 mehrere Führungs- und/oder Ausrichtelemente 166 umfasst. It can be favorable if the guiding and/or aligning device 164 comprises a plurality of guiding and/or aligning elements 166.
In den Figuren sind aus Übersichtlichkeitsgründen lediglich einzelne Führungs und/oder Ausrichtelemente 166 mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet. For reasons of clarity, only individual guide and/or alignment elements 166 are identified in the figures with a reference number.
Die Führungs- und/oder Ausrichtelemente 166 sind vorzugsweise in einem regelmäßigen Muster an der Haltevorrichtung 112 angeordnet. The guiding and/or alignment elements 166 are preferably arranged in a regular pattern on the holding device 112 .
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Führungs- und/oder Ausrichtelemente 166 als Führungsstifte 168 ausgebildet sind, welche vorzugsweise parallel zueinander angeordnet sind. For example, it is conceivable that the guiding and/or aligning elements 166 are in the form of guiding pins 168 which are preferably arranged parallel to one another.
Die Batteriezellen 110 sind vorzugsweise zwischen mehreren Führungs und/oder Ausrichtelementen 166, insbesondere zwischen mehreren Führungs stiften 168, geführt. Dabei kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass zwischen jeweils drei Batteriezellen 110 jeweils ein Führungs- und/oder Ausrichtelement 166, insbe sondere jeweils ein Führungsstift 168, angeordnet ist. The battery cells 110 are preferably guided between a plurality of guide and/or alignment elements 166, in particular between a plurality of guide pins 168. Provision can preferably be made for a guide and/or alignment element 166, in particular a guide pin 168, to be arranged between three battery cells 110 in each case.
Vorzugsweise ist zwischen jeweils drei Führungs- und/oder Ausrichtelementen 166, insbesondere zwischen jeweils drei Führungsstiften 168, jeweils eine Batteriezelle 110 angeordnet. One battery cell 110 is preferably arranged between each three guide and/or alignment elements 166, in particular between each three guide pins 168.
Eine Länge 170 der Führungsstifte 168 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Batteriezellen 110 über die Führungsstifte 168 weg ragen, wenn sie mittels der Haltevorrichtung 112 gehalten oder gegriffen werden. A length 170 of the guide pins 168 is preferably formed in such a way that the battery cells 110 protrude beyond the guide pins 168 when they are held or gripped by the holding device 112 .
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Führungsstifte 168 eine Länge 170 auf weisen, welche kleiner ist als die Länge 136 der Batteriezellen 110. For example, it is conceivable that the guide pins 168 have a length 170 which is less than the length 136 of the battery cells 110.
Bei einer zeichnerisch nicht dargestellten Ausführungsform der Haltevor richtung 112 kann vorgesehen sein, dass die Batteriezellen 110 innerhalb eines Führungs- und/oder Ausrichtelements 166 geführt sind. In an embodiment of the holding device 112 that is not shown in the drawing, it can be provided that the battery cells 110 are guided within a guiding and/or aligning element 166 .
Die Führungs- und/oder Ausrichtelemente 166 sind dabei beispielsweise als Ausnehmung, vorzugsweise als kreiszylindrische Ausnehmung, ausgebildet, wobei jeweils eine Batteriezelle 110 in jeweils einer Ausnehmung geführt werden kann. The guiding and/or aligning elements 166 are designed, for example, as a recess, preferably as a circular-cylindrical recess, it being possible for one battery cell 110 to be guided in each recess.
Eine Tiefe einer solchen Ausnehmung ist vorzugsweise geringer als die Länge 136 der Batteriezellen 110. A depth of such a recess is preferably less than the length 136 of the battery cells 110.
Die Haltevorrichtung 112 umfasst vorzugsweise ferner eine elektrische Isolationsvorrichtung 172 zur elektrischen Isolation der Haltevorrichtung 112 gegenüber den Batteriezellen 110. Holding device 112 preferably also includes an electrical insulation device 172 for electrically insulating holding device 112 from battery cells 110.
Die elektrische Isolationsvorrichtung 172 ist vorzugsweise ferner derart ausge bildet, dass die Batteriezellen 110 voneinander elektrisch isoliert sind, während die Batteriezellen 110 mittels der Haltevorrichtung 112 gehalten und/oder gegriffen werden. The electrical insulation device 172 is preferably also formed in such a way that the battery cells 110 are electrically insulated from one another, while the battery cells 110 are held and/or gripped by the holding device 112 .
Die elektrische Isolationsvorrichtung 172 ist in den Fig. 6, 8 und 9 lediglich schematisch mittels eines Pfeils gekennzeichnet. The electrical insulation device 172 is indicated only schematically in FIGS. 6, 8 and 9 by means of an arrow.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn sämtliche Oberflächen der Haltevor richtung 112, welche mit Batteriezellen 110 zum Halten derselben in direkten Kontakt gebracht werden, eine isolierende Beschichtung 174 aufweisen. In particular, it can be favorable if all surfaces of the holding device 112 which are brought into direct contact with the battery cells 110 for holding the same have an insulating coating 174 .
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche 154 eines Halte elements 146 der Haltevorrichtung 112, welche beim Halten und/oder Greifen einer Batteriezelle 110 mit dem Zellkopf 118 der Batteriezelle 110 und/oder mit dem Zellkopfdeckel 124 des Zellgehäuses 122 der Batteriezelle 110 in Kontakt gebracht wird, eine elektrisch isolierende Beschichtung 174 aufweist. For example, it can be provided that the surface 154 of a holding element 146 of the holding device 112, which when holding and/or gripping a battery cell 110, comes into contact with the cell head 118 of the battery cell 110 and/or with the cell head cover 124 of the cell housing 122 of the battery cell 110 is, an electrically insulating coating 174 has.
Vorzugsweise weist eine Oberfläche von Führungs- und/oder Ausricht elementen 166 der Führungs- und/oder Ausrichtvorrichtung 164 der Haltevor richtung 122 eine elektrisch isolierende Beschichtung 174 auf. A surface of the guiding and/or aligning elements 166 of the guiding and/or aligning device 164 of the holding device 122 preferably has an electrically insulating coating 174 .
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die elektrische Isolationsvor richtung 172 eine oder mehrere elektrische Isolationsfolien 176 umfasst. For example, it can be provided that the electrical insulation device 172 comprises one or more electrical insulation films 176 .
Günstig kann es sein, wenn die Haltevorrichtung 112 eine Anschlagvorrichtung 178 umfasst, wobei die Haltevorrichtung 112 mittels der Anschlagvorrichtung 178 derart mittelbar oder unmittelbar an der Gießform 100 anschlagbar ist, dass die Haltevorrichtung 112 in einer vorgegebenen Position relativ zu der Gießform 100 positionierbar ist. It can be favorable if the holding device 112 comprises a stop device 178, wherein the holding device 112 can be directly or indirectly attached to the casting mold 100 by means of the stop device 178 in such a way that the holding device 112 can be positioned in a predetermined position relative to the casting mold 100.
Die Anschlagvorrichtung 178 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Haltevorrichtung 112 durch Anschlägen der Anschlagvorrichtung 178 an der Gießform 100 in einer vorgegebenen Position relativ zu der Gießform 100 positionierbar ist. Um die Haltevorrichtung 112 in einer vorgegebenen Position relativ zu der Gießform 100 zu positionieren, kann vorgesehen sein, dass die Anschlagvor richtung 178 an einen Rand der Gießform 100 angelegt wird. The stop device 178 is preferably designed in such a way that the holding device 112 can be positioned in a predetermined position relative to the casting mold 100 by striking the stop device 178 on the casting mold 100 . In order to position the holding device 112 in a predetermined position relative to the casting mold 100, it can be provided that the stop device 178 is placed against an edge of the casting mold 100.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Gießform 100 einen zeichnerisch nicht dargestellten Anschlag umfasst, an welchem die Anschlagvorrichtung 178 an schlagbar ist. It can also be favorable if the casting mold 100 includes a stop, not shown in the drawing, against which the stop device 178 can be struck.
Die Vorrichtung 113 zum Herstellen eines Batteriemoduls 140 umfasst ferner beispielsweise eine Positioniervorrichtung 180, welche in den Fig. 6, 8 und 9 lediglich schematisch dargestellt ist. The device 113 for producing a battery module 140 also includes, for example, a positioning device 180, which is shown only schematically in FIGS.
Die Haltevorrichtung 112 ist mittels der Positioniervorrichtung 180 vorzugs weise relativ zu der Gießform 100 positionierbar. The holding device 112 can preferably be positioned relative to the mold 100 by means of the positioning device 180 .
Die Positioniervorrichtung 180 umfasst vorzugsweise einen Positionierantrieb 182. Positioning device 180 preferably includes a positioning drive 182.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Positioniervorrichtung 180 eine Weg messvorrichtung 184 umfasst. It can also be favorable if the positioning device 180 includes a displacement measuring device 184 .
Mittels der Wegmessvorrichtung 184 ist vorzugsweise feststellbar, ob die Haltevorrichtung 112 mittels des Positionierantriebs 182 der Positioniervor richtung 180 in eine vorgegebene Position gebracht worden ist. The position measuring device 184 can preferably be used to determine whether the holding device 112 has been brought into a predetermined position by means of the positioning drive 182 of the positioning device 180 .
Die Anschlagvorrichtung 178 wird vorzugsweise derart eingestellt, dass bei einer maximalen Länge 136 der Batteriezellen 110, insbesondere an einem oberen Längentoleranzbereich, ein Mindestabstand 135a der Batteriezellen 110 von dem Boden 104 der Gießform 100 eingehalten wird, insbesondere ein Mindestabstand 135a des Zellfußes 120 der Batteriezellen 110 und/oder des Zellfußbodens 126 der Zellgehäuse 122 der Batteriezellen 110 von dem Boden 104 der Gießform 100. Die Haltevorrichtung 112 wird zur Einstellung eines vorgegebenen Abstands 135 der Batteriezellen 110 zu dem Boden 104 der Gießform 100 beispielsweise an einen Rand der Gießform 100 angelegt, insbesondere mittels der Anschlag vorrichtung 178. The stop device 178 is preferably adjusted in such a way that at a maximum length 136 of the battery cells 110, in particular at an upper length tolerance range, a minimum distance 135a of the battery cells 110 from the bottom 104 of the mold 100 is maintained, in particular a minimum distance 135a of the cell base 120 of the battery cells 110 and/or the cell floor 126 of the cell housing 122 of the battery cells 110 from the floor 104 of the casting mold 100. To set a predetermined distance 135 between battery cells 110 and base 104 of casting mold 100, holding device 112 is placed against an edge of casting mold 100, for example, in particular by means of stop device 178.
Der Mindestabstand 135a der Batteriezellen 110 von dem Boden 104 der Gieß form 100, insbesondere der Mindestabstand 135a eines Zellfußes 120 der Batteriezellen 110 und/oder eines Zellfußbodens 126 der Zellgehäuse 122 der Batteriezellen 110 von dem Boden 104 der Gießform 100, entspricht vorzugs weise einer minimalen Dicke 186 des Vergussmaterials 108, welches zwischen dem Boden 104 der Gießform 100 und den Batteriezellen 110 angeordnet ist (vergl. Fig. 3 bis 5). The minimum distance 135a of the battery cells 110 from the base 104 of the mold 100, in particular the minimum distance 135a of a cell base 120 of the battery cells 110 and/or a cell base 126 of the cell housing 122 of the battery cells 110 from the base 104 of the mold 100, preferably corresponds to a minimum Thickness 186 of the potting material 108, which is arranged between the bottom 104 of the mold 100 and the battery cells 110 (see. Fig. 3 to 5).
Der Mindestabstand 135a der Batteriezellen 110 von dem Boden 104 der Gieß form 100, insbesondere der Mindestabstand 135a eines Zellfußes 120 der Batteriezellen 110 und/oder eines Zellfußbodens 126 der Zellgehäuse 122 der Batteriezellen 110 von dem Boden 104 der Gießform 100, beträgt vorzugs weise mindestens ungefähr 0,3 mm, beispielsweise mindestens ungefähr 0,4 mm. The minimum distance 135a of the battery cells 110 from the base 104 of the mold 100, in particular the minimum distance 135a of a cell base 120 of the battery cells 110 and/or a cell base 126 of the cell housing 122 of the battery cells 110 from the base 104 of the mold 100, is preferably at least approximately 0.3 mm, for example at least about 0.4 mm.
Ein Höchstabstand 135b der Batteriezellen 110 von dem Boden 104 der Gieß form 100, insbesondere ein Höchstabstand 135b eines Zellfußes 120 der Batteriezellen 110 und/oder eines Zellfußbodens 126 der Zellgehäuse 122 der Batteriezellen 110 von dem Boden 104 der Gießform 100, beträgt vorzugs weise höchstens ungefähr 1,5 mm, beispielsweise höchstens ungefähr 1,0 mm. A maximum distance 135b of the battery cells 110 from the base 104 of the mold 100, in particular a maximum distance 135b of a cell base 120 of the battery cells 110 and/or a cell base 126 of the cell housing 122 of the battery cells 110 from the base 104 of the mold 100, is preferably approximately at most 1.5 mm, for example at most about 1.0 mm.
Der Höchstabstand 135b der Batteriezellen 110 von dem Boden 104 der Gieß form 100, insbesondere der Höchstabstand 135b eines Zellfußes 120 der Batteriezellen 110 und/oder eines Zellfußbodens 126 der Zellgehäuse 122 der Batteriezellen 110 von dem Boden 104 der Gießform 100, entspricht vorzugs weise einer maximalen Dicke 188 des Vergussmaterials 108, welches zwischen dem Boden 104 der Gießform 100 und den Batteriezellen 100 angeordnet ist. The maximum distance 135b of the battery cells 110 from the bottom 104 of the mold 100, in particular the maximum distance 135b of a cell base 120 of the battery cells 110 and/or a cell base 126 of the cell housing 122 of the Battery cells 110 from the bottom 104 of the mold 100 preferably corresponds to a maximum thickness 188 of the potting material 108 which is arranged between the bottom 104 of the mold 100 and the battery cells 100 .
Eine Dicke des Vergussmaterials 108, welches zwischen dem Boden 104 der Gießform 100 und den Batteriezellen 110 angeordnet ist, liegt somit vorzugs weise in einem Bereich von ungefähr 0,3 mm bis ungefähr 1,5 mm, vorzugs weise in einem Bereich von ungefähr 0,4 mm bis ungefähr 1,0 mm. A thickness of the potting material 108, which is arranged between the bottom 104 of the mold 100 and the battery cells 110, is therefore preferably in a range from approximately 0.3 mm to approximately 1.5 mm, preferably in a range from approximately 0. 4 mm to about 1.0 mm.
Wenn die Halteelemente 146 magnetische Halteelemente 158 oder elektro magnetische Halteelemente 160 sind, kann vorgesehen sein, dass das Ver gussmaterial 108 nach dem Einbringen desselben in die Gießform 100 mit einem Unterdrück beaufschlagt wird, insbesondere nachdem die Batteriezellen 110 mit dem Vergussmaterial 108 in Kontakt gebracht werden. If the holding elements 146 are magnetic holding elements 158 or electromagnetic holding elements 160, it can be provided that the casting material 108 is subjected to a negative pressure after it has been introduced into the casting mold 100, in particular after the battery cells 110 have been brought into contact with the casting material 108 .
Die Vorrichtung 113 zum Herstellen eines Batteriemoduls 140 umfasst vor zugsweise ferner eine Unterdruckvorrichtung 190, welche insbesondere derart ausgebildet ist, dass das Vergussmaterial 108 mit einem Unterdrück beauf schlagt werden kann. The device 113 for producing a battery module 140 preferably also includes a vacuum device 190, which is designed in particular in such a way that the potting material 108 can be subjected to a vacuum.
Die Unterdruckvorrichtung 190 ist in den Fig. 6, 8 und 9 lediglich schematisch gekennzeichnet. The vacuum device 190 is indicated only schematically in FIGS.
Vorzugsweise wird das Vergussmaterial 108 mittels der Unterdruckvorrichtung 190 mit einem Unterdrück beaufschlagt, während das Vergussmaterial 108 noch flüssig und/oder fließfähig ist. A vacuum is preferably applied to the potting material 108 by means of the vacuum device 190 while the potting material 108 is still liquid and/or flowable.
Durch Beaufschlagen des Vergussmaterials 108 mit einem Unterdrück werden vorzugsweise Gasblasen aus dem Vergussmaterial 108 entfernt. Gas bubbles are preferably removed from the casting material 108 by subjecting the casting material 108 to a negative pressure.
Fig. 10 zeigt einen Verfahrensschritt eines Verfahrens zur Herstellung eines Batteriemoduls 140, wobei Batteriezellen 110 mittels des Vergussmaterials 108 mit zwei Montageelementen 192 vergossen werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Montageelemente 192 parallel zu einer langen Nebenseite des Batteriemoduls 140 angeordnet werden. FIG. 10 shows a method step of a method for producing a battery module 140 , battery cells 110 being encapsulated with two assembly elements 192 using the encapsulation material 108 . For example, it is conceivable that the assembly elements 192 are arranged parallel to a long secondary side of the battery module 140 .
Die Montageelemente 192 sind vorzugsweise zur Festlegung des Batterie moduls 140 an einem zeichnerisch nicht dargestellten Gehäuse einer Batterie vorrichtung ausgebildet. The mounting elements 192 are preferably designed to fix the battery module 140 to a housing of a battery device, not shown in the drawing.
Die Batteriezellen 110 werden mit den Montageelementen 192 insbesondere bei einer Ausführungsform einer Batteriemoduls 140 vergossen, bei der die Batteriezellen 110 und der Vergusskörper 138 nach dem Vernetzen und/oder Aushärten des Vergussmaterials 108 aus der Gießform 100 entnommen werden. The battery cells 110 are encapsulated with the assembly elements 192 in particular in one embodiment of a battery module 140 in which the battery cells 110 and the encapsulation body 138 are removed from the casting mold 100 after the encapsulation material 108 has been crosslinked and/or cured.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Batteriemodul 140 nur mittels der Montageelemente 192 an einem Gehäuse einer Batterievorrichtung festlegbar ist. For example, it is conceivable that the battery module 140 can be fixed to a housing of a battery device only by means of the mounting elements 192 .
Günstig kann es sein, wenn der Vergusskörper 138 formschlüssig mit den Montageelementen 192 verbunden ist. It can be favorable if the casting body 138 is connected to the mounting elements 192 in a form-fitting manner.
Die Montageelemente 192 umfassen vorzugsweise einen Vergussabschnitt 194, mittels welchem die Montageelemente 192 mit dem Vergussmaterial 108 vergossen werden. The mounting elements 192 preferably include a casting section 194, by means of which the mounting elements 192 are cast with the casting material 108.
Die Montageelemente 192 umfassen vorzugsweise ferner einen Montage abschnitt 196, mittels welchem die Montageelemente 192 an einem Gehäuse einer Batterievorrichtung festlegbar sind, beispielsweise an einer Befestigungs schiene des Gehäuses. The mounting elements 192 preferably also include a mounting section 196, by means of which the mounting elements 192 can be fixed to a housing of a battery device, for example to a mounting rail of the housing.
Der Vergussabschnitt 194 der Montageelemente 192 ist insbesondere in das Vergussmaterial 108 des Vergusskörpers 138 eingebettet. Der Vergussabschnitt 194 der Montageelemente 192 umfasst vorzugsweise mehrere Hinterschneidungselemente 198, welche derart ausgebildet sind, dass sich der Vergussabschnitt 194 des jeweiligen Montageelements 192 und der Vergusskörper 138 nach dem Vergießen der Batteriezellen 110 hinter schneiden. The encapsulation section 194 of the mounting elements 192 is in particular embedded in the encapsulation material 108 of the encapsulation body 138 . The cast portion 194 of the assembly elements 192 preferably includes a plurality of undercut elements 198 which are formed in such a way that the cast portion 194 of the respective assembly element 192 and the cast body 138 undercut one another after the battery cells 110 have been cast.
In Fig. 11 sind aus Übersichtlichkeitsgründen lediglich einzelne der Hinter schneidungselemente 198 mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet. In Fig. 11, for reasons of clarity, only some of the undercut elements 198 are marked with a reference number.
Der Vergussabschnitt 194 eines der Montageelemente 192 und der Verguss körper 138 sind mittels der Hinterschneidungselemente 198 vorzugsweise formschlüssig miteinander verbunden. The cast section 194 of one of the mounting elements 192 and the cast body 138 are preferably connected to one another in a form-fitting manner by means of the undercut elements 198 .
Vorzugsweise kann dabei ein sicherer Halt des Vergussabschnitts 194 in dem Vergusskörper 138 ermöglicht werden. A secure hold of the encapsulation section 194 in the encapsulation body 138 can preferably be made possible in this case.
Günstig kann es beispielsweise sein, wenn die Hinterschneidungselemente 198 Durchtrittsöffnungen in dem Vergussabschnitt 194 der Montageelemente 192 sind. For example, it can be favorable if the undercut elements 198 are passage openings in the cast section 194 of the assembly elements 192 .
Der Montageabschnitt 196 der Montageelemente 192 umfasst vorzugsweise mehrere Formschlusselemente 200, welche formschlüssig, beispielsweise puzzleartig, mit einer Befestigungsschiene eines Gehäuses einer Batterievor richtung verbindbar sind. The mounting section 196 of the mounting elements 192 preferably includes a plurality of positive-locking elements 200 which can be positively connected, for example in the manner of a puzzle, to a fastening rail of a housing of a battery device.
Alternativ oder ergänzend dazu kann vorgesehen sein, dass der Montageab schnitt 196 der Montageelemente 192 jeweils mehrere zeichnerisch nicht dar gestellte Befestigungselemente umfasst, welche beispielsweise als Durchtritts öffnungen in dem Montageabschnitt 196 ausgebildet sind. Alternatively or in addition to this, it can be provided that the assembly section 196 of the assembly elements 192 each comprise a plurality of fastening elements, which are not shown in the drawing and which are designed, for example, as passage openings in the assembly section 196 .
Beispielsweise ist der Montageabschnitt 196 eines Montageelements 192 mittels der als Durchtrittsöffnungen ausgebildeten Befestigungselemente mit einer Befestigungsschiene eines Gehäuses einer Batterievorrichtung ver schraubbar. For example, the mounting section 196 of a mounting element 192 is attached by means of the fastening elements designed as passage openings a mounting rail of a housing of a battery device screwed ver.
Die Montageelemente 192 sind beispielsweise Profilelemente 202, beispiels weise Blechwinkel 204. The mounting elements 192 are, for example, profile elements 202, for example sheet metal angles 204.
Aus Platzgründen kann vorgesehen sein, dass eine Materialstärke 206 der Profilelemente 202, insbesondere der Blechwinkel 204, höchstens ungefähr 2 mm beträgt. For reasons of space, it can be provided that a material thickness 206 of the profile elements 202, in particular the sheet metal angle 204, is at most approximately 2 mm.
Die Montageelemente 192 werden beim Vergießen der Batteriezellen 110 vor zugsweise an der Gießform 100 festgelegt, beispielsweise mittels eines oder mehrerer zeichnerisch nicht dargestellter Niederhalter. During the casting of the battery cells 110, the mounting elements 192 are preferably fixed to the casting mold 100, for example by means of one or more hold-down devices (not shown in the drawing).
Alternativ oder ergänzend dazu ist es möglich, dass die Montageelemente 192 zum Festlegen derselben an der Gießform 100 mit der Gießform 100 ver schraubt werden. Alternatively or additionally, it is possible for the assembly elements 192 to be screwed to the casting mold 100 in order to fix them to the casting mold 100 .
Durch Festlegen der Montageelemente 192 an der Gießform 100 kann vor zugsweise ein Abstand der Montageelemente 192 relativ zu der Gießform 100, beispielsweise relativ zu der Seitenwandung 106 der Gießform 100 und/oder relativ zu dem Boden 104 der Gießform, fixiert werden. By fixing the mounting elements 192 to the casting mold 100, a spacing of the mounting elements 192 relative to the casting mold 100, for example relative to the side wall 106 of the casting mold 100 and/or relative to the bottom 104 of the casting mold, can be fixed.
Vorzugsweise kann so ein passgenauer Einbau des Batteriemoduls 140 er möglicht werden. Precisely fitting installation of the battery module 140 can preferably be made possible in this way.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Montageelemente 192 eine zeichnerisch nicht dargestellte Temperiervorrichtung zum Temperieren der Batteriezellen 110 umfassen oder bilden. It can also be favorable if the mounting elements 192 include or form a temperature control device, not shown in the drawing, for temperature control of the battery cells 110 .
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Montageelemente 192 eine Temperierkanalstruktur umfassen, durch welche ein Temperiermedium geleitet werden kann. In particular, it can be provided that the assembly elements 192 include a temperature control channel structure through which a temperature control medium can be conducted.

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls (140), wobei das Ver fahren Folgendes umfasst: A method of manufacturing a battery module (140), the method comprising:
Bereitstellen mehrerer Batteriezellen (110), welche vorzugsweise als Rundzellen (114) ausgebildet sind; Providing a plurality of battery cells (110), which are preferably designed as round cells (114);
Vergießen der Batteriezellen (110) mit einem Vergussmaterial (108), wobei das Vergussmaterial (108) nach dem Vergießen vorzugsweise aushärtet und/oder vernetzt und durch Aushärten und/oder Vernetzen des Vergussmaterials (108) ein Vergusskörper (138) gebildet wird. Potting the battery cells (110) with a potting material (108), the potting material (108) preferably curing and/or crosslinking after the potting and a potting body (138) being formed by curing and/or crosslinking the potting material (108).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie zellen (110) vor dem Vergießen mittels einer Haltevorrichtung (112) relativ zueinander, insbesondere im Wesentlichen parallel zueinander, und/oder relativ zu der Haltevorrichtung (112) positioniert werden. 2. The method as claimed in claim 1, characterized in that the battery cells (110) are positioned relative to one another, in particular substantially parallel to one another, and/or relative to the holding device (112) before they are cast by means of a holding device (112).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie zellen (110) zum Positionieren derselben in der Haltevorrichtung (112) in einer parallel zu den Längsachsen (116) der Batteriezellen (110) ver laufenden Richtung geführt sind. 3. The method as claimed in claim 2, characterized in that the battery cells (110) are guided in a direction parallel to the longitudinal axes (116) of the battery cells (110) in order to position them in the holding device (112).
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (110) mittels der Haltevorrichtung (112) derart positio niert werden, dass Zellköpfe (118) der Batteriezellen (110) im Wesentlichen in einer Positionierebene (134) angeordnet sind. 4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the battery cells (110) are positioned by means of the holding device (112) in such a way that cell heads (118) of the battery cells (110) are arranged essentially in a positioning plane (134).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (110) mittels der Haltevorrichtung (112) an ihren Zellköpfen (118) gehalten und/oder gegriffen werden. 5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the battery cells (110) by means of the holding device (112) are held and / or gripped at their cell heads (118).
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie zellen (110) mittels der Haltevorrichtung (112) magnetisch, elektro magnetisch, pneumatisch oder mechanisch gehalten und/oder gegriffen werden. 6. The method according to claim 5, characterized in that the battery cells (110) are held and/or gripped magnetically, electromagnetically, pneumatically or mechanically by means of the holding device (112).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (110) mittels der Haltevorrichtung (112) so lange gehalten werden, bis das Vergussmaterial (108) derart vernetzt ist, dass eine Position der Batteriezellen (110) relativ zueinander und/oder relativ zu einer Gießform (100) fixiert ist. 7. The method according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the battery cells (110) are held by the holding device (112) until the potting material (108) is crosslinked in such a way that a position of the battery cells (110) is relatively is fixed to one another and/or relative to a casting mold (100).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Batteriezellen (110) und der Vergusskörper (138) nach dem Aushärten und/oder Vernetzen des Vergussmaterials (108) aus der Gießform (100) entnommen werden; oder b) die Batteriezellen (110) und der Vergusskörper (138) nach dem Aushärten und/oder Vernetzen des Vergussmaterials (108) in der Gießform (100) verbleiben und mit dieser ein Verbundbauteil (145) bilden. 8. The method according to claim 7, characterized in that a) the battery cells (110) and the potting body (138) are removed from the casting mold (100) after the curing and/or crosslinking of the potting material (108); or b) the battery cells (110) and the cast body (138) remain in the casting mold (100) after the casting material (108) has hardened and/or crosslinked and form a composite component (145) therewith.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (110) vor dem Vergießen mittels der Haltevor richtung (110) derart relativ zu einer Gießform (100) positioniert werden, dass die Batteriezellen (110) von einem Boden (104) der Gieß form (100) beabstandet sind. 9. The method according to any one of claims 2 to 8, characterized in that the battery cells (110) are positioned relative to a mold (100) before the casting by means of the holding device (110) such that the battery cells (110) from a bottom (104) of the casting mold (100) are spaced.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevor richtung (112) mittels einer Anschlagvorrichtung (178) derart an einer Gießform (100) mittelbar oder unmittelbar anschlagen wird, dass die Haltevorrichtung (112) in einer vorgegebenen Position relativ zu der Gießform (100) positionierbar wird. 10. The method according to claim 9, characterized in that the holding device (112) is directly or indirectly attached to a mold (100) by means of a stop device (178) in such a way that the holding device (112) is in a predetermined position relative to the mold (100) becomes positionable.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (110) vor dem Vergießen mittels der Haltevor richtung (112) derart positioniert werden, dass ein minimaler Zellab stand (137) benachbarter Batteriezellen (110), insbesondere ein minimaler Abstand der Zellmäntel (128) der Zellgehäuse (122) benach barter Batteriezellen (110), mindestens ungefähr 0,3 mm, vorzugsweise mindestens ungefähr 0,7 mm, und/oder höchstens ungefähr 2,0 mm, vorzugsweise höchstens ungefähr 1,3 mm, ist. 11. The method according to any one of claims 2 to 10, characterized in that the battery cells (110) are positioned prior to casting by means of the holding device (112) such that a minimum cell distance (137) of adjacent battery cells (110), in particular a minimum distance between the cell casings (128) of the cell housing (122) of adjacent battery cells (110), at least approximately 0.3 mm, preferably at least approximately 0.7 mm, and/or at most approximately 2.0 mm, preferably at most approximately 1.3 mm, is.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Batteriezellen (110) mittels der Haltevorrichtung (112) elektrisch voneinander isoliert werden, während die Batteriezellen (110) mittels der Haltevorrichtung (112) gehalten und/oder gegriffen werden; und/oder b) die Haltevorrichtung (112) gegenüber den Batteriezellen (110) elektrisch isoliert ist, während die Batteriezellen (110) mittels der Haltevorrichtung (112) gehalten und/oder gegriffen werden. 12. The method according to any one of claims 2 to 11, characterized in that a) the battery cells (110) are electrically insulated from one another by means of the holding device (112), while the battery cells (110) are held and/or gripped by means of the holding device (112). will; and/or b) the holding device (112) is electrically insulated from the battery cells (110), while the battery cells (110) are held and/or gripped by the holding device (112).
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (110) mittels des Vergussmaterials (108) mit einem, vorzugsweise mit mehreren, beispielsweise zwei, Montage elementen (192) vergossen werden, welche vorzugsweise zur Fest legung eines Batteriemoduls (140) an einem Gehäuse einer Batterievor richtung ausgebildet sind. 13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the battery cells (110) by means of the casting material (108) with one, preferably with several, for example two, mounting elements (192) are cast, which are preferably used to lay down a Battery module (140) are formed on a housing of a battery device.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergussmaterial (108) zum Vergießen der Batteriezellen (110) in eine Gießform (100) eingebracht wird, wobei vorzugsweise a) zunächst das Vergussmaterial (108) in die Gießform (100) einge bracht wird und anschließend die Batteriezellen (110) in das Ver gussmaterial (108) hineingedrückt werden; oder b) zunächst die Batteriezellen (110) zumindest teilweise in der Gieß form (100) angeordnet werden und anschließend das Verguss material (108) in die Gießform (100) eingebracht wird. 14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the potting material (108) for potting the battery cells (110) is introduced into a mold (100), wherein preferably a) first the potting material (108) in the mold ( 100) is introduced and then the battery cells (110) are pressed into the casting material (108); or b) first the battery cells (110) are at least partially arranged in the casting mold (100) and then the casting material (108) is introduced into the casting mold (100).
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Ver gussmaterial (108) nach dem Einbringen desselben in die Gießform (100) mit einem Unterdrück beaufschlagt wird, insbesondere nachdem die Batteriezellen (110) mit dem Vergussmaterial (108) in Kontakt gebracht werden. 15. The method according to claim 14, characterized in that the casting material (108) is subjected to a negative pressure after it has been introduced into the casting mold (100), in particular after the battery cells (110) have been brought into contact with the casting material (108). .
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (110) beim Vergießen derselben zu mindestens ungefähr 10%, vorzugsweise zu mindestens ungefähr 25%, und/oder zu höchstens ungefähr 90%, vorzugsweise zu höchstens ungefähr 75%, bezogen auf ihre Länge (136) in das Vergussmaterial (108) eingebracht werden. 16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the battery cells (110) during the encapsulation of the same at least approximately 10%, preferably at least approximately 25%, and / or at most approximately 90%, preferably at most approximately 75 %, based on their length (136), are introduced into the potting material (108).
17. Batteriemodul (140), insbesondere hergestellt durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Batteriemodul (140)17. Battery module (140), in particular produced by the method according to any one of claims 1 to 16, wherein the battery module (140)
Folgendes umfasst: mehrere Batteriezellen (110), welche vorzugsweise als Rundzellen (114) ausgebildet sind; einen Vergusskörper (138) aus einem Vergussmaterial (108), mittels welchem die Batteriezellen (110) vergossen sind, wobei Zellköpfe (118) der Batteriezellen (110) im Wesentlichen in einer Ebene (134) angeordnet sind. The following comprises: a plurality of battery cells (110), which are preferably designed as round cells (114); a casting body (138) made of a casting material (108), by means of which the battery cells (110) are cast, wherein cell heads (118) of the battery cells (110) are arranged essentially in one plane (134).
18. Batteriemodul (140) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergusskörper (138) des Batteriemoduls (140) in einer Gießform (100) angeordnet ist und mit der Gießform (100) ein Verbundbauteil (145) bildet. 18. Battery module (140) according to claim 17, characterized in that the cast body (138) of the battery module (140) is arranged in a mold (100) and forms a composite component (145) with the mold (100).
19. Batteriemodul (140) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn zeichnet, dass der Vergusskörper (138) formschlüssig mit einem oder mehreren, beispielsweise zwei, Montageelementen (192) verbunden ist. 19. Battery module (140) according to claim 17 or 18, characterized in that the potting body (138) is positively connected to one or more, for example two, mounting elements (192).
20. Vorrichtung (113) zum Herstellen eines Batteriemoduls (140), insbe sondere unter Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Vorrichtung (113) Folgendes umfasst: eine Haltevorrichtung (112), welche ein oder mehrere Halte elemente (146) zum Halten und/oder Greifen jeweils einer Batteriezelle (110) umfasst, wobei ein jeweiliges Halteelement (146) derart ausgebildet ist, dass jeweils eine Batteriezelle (110) an einem Zellkopf (118) derselben gehalten und/oder gegriffen werden kann, beispielsweise magnetisch, elektromagnetisch, pneumatisch oder mechanisch. 20. Device (113) for producing a battery module (140), in particular by carrying out the method according to one of claims 1 to 16, wherein the device (113) comprises the following: a holding device (112) which has one or more holding elements ( 146) for holding and/or gripping one battery cell (110), each holding element (146) being designed in such a way that one battery cell (110) can be held and/or gripped at a cell head (118) of the same, for example magnetic, electromagnetic, pneumatic or mechanical.
21. Vorrichtung (113) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche (154) eines Halteelements (146) der Haltevorrichtung (112), welche beim Halten und/oder Greifen einer Batteriezelle (110) mit dem Zellkopf (118) der Batteriezelle (110) und/oder mit einem Zell kopfdeckel (124) eines Zellgehäuses (122) der Batteriezelle (110) in Kontakt gebracht wird, im Wesentlichen komplementär zu einer Ober fläche (156) der Batteriezelle (110) am Zellkopf (118) und/oder einer Oberfläche (156) des Zellkopfdeckels (124) des Zellgehäuses (122) der Batteriezelle (110) ausgebildet ist. 21. Device (113) according to claim 20, characterized in that a surface (154) of a holding element (146) of the holding device (112), which when holding and/or gripping a battery cell (110) with the cell head (118) of the battery cell (110) and/or with a cell head cover (124) of a cell housing (122) of the battery cell (110) is brought into contact, essentially complementary to a surface (156) of the battery cell (110) on the cell head (118) and/ or a surface (156) of the cell head cover (124) of the cell housing (122) of the battery cell (110).
22. Vorrichtung (113) nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (112) derart ausgebildet ist, dass die Halte vorrichtung (112) zwischen einem Schaltzustand, in welchem Batterie zellen (110) mittels jeweils eines Halteelements (146) gehalten und/oder gegriffen werden, und einem Freigabezustand, in welchem Batteriezellen (110) nicht gehalten und/oder gegriffen werden, schaltbar ist. 22. Device (113) according to claim 20 or 21, characterized in that the holding device (112) is designed in such a way that the holding device (112) switches between a switching state in which battery cells (110) by means of a respective holding element (146) are held and/or gripped, and a release state in which battery cells (110) are not held and/or gripped, can be switched.
23. Vorrichtung (113) nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (113) eine Prüfvorrichtung (162) umfasst, mittels welcher ein Haltezustand des einen oder der mehreren Halteelemente (146) überprüfbar ist. 23. Device (113) according to one of claims 20 to 22, characterized in that the device (113) comprises a testing device (162) by means of which a holding state of the one or more holding elements (146) can be checked.
24. Vorrichtung (113) nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (112) eine Führungs und/oder Ausrichtvorrichtung (164) umfasst, mittels welcher mehrere Batteriezellen (110) relativ zueinander, insbesondere im Wesentlichen parallel zueinander, und/oder relativ zu der Haltevorrichtung (112) positionierbar sind. 24. The device (113) according to any one of claims 20 to 23, characterized in that the holding device (112) comprises a guiding and/or aligning device (164), by means of which a plurality of battery cells (110) are arranged relative to one another, in particular essentially parallel to one another. and/or can be positioned relative to the holding device (112).
25. Vorrichtung (113) nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Haltevorrichtung (112) eine Anschlagvorrichtung (178) um fasst, wobei die Haltevorrichtung (112) mittels der Anschlagvor richtung (178) derart an einer Gießform (100) mittelbar oder un mittelbar anschlagbar ist, dass die Haltevorrichtung (112) in einer vorgegebenen Position relativ zu der Gießform (100) positionier bar ist; und/oder b) die Vorrichtung (113) eine Positioniervorrichtung (180) umfasst, wobei die Haltevorrichtung (112) mittels der Positioniervor richtung (180) relativ zu einer Gießform (100) positionierbar ist. 25. Device (113) according to one of Claims 20 to 24, characterized in that a) the holding device (112) comprises a stop device (178), the holding device (112) being attached to a casting mold by means of the stop device (178) in such a way (100) can be abutted directly or indirectly so that the holding device (112) can be positioned in a predetermined position relative to the casting mold (100); and/or b) the device (113) comprises a positioning device (180), wherein the holding device (112) can be positioned relative to a casting mold (100) by means of the positioning device (180).
26. Vorrichtung (113) nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (112) eine elektrische Isolationsvorrichtung (172) umfasst, mittels welcher Batteriezellen (110) elektrisch voneinander isolierbar sind, während die die Batteriezellen (110) mittels der Haltevorrichtung (112) gehalten und/oder gegriffen werden, und/oder mittels welcher die Haltevor richtung (112) gegenüber den Batteriezellen (110) elektrisch isolierbar ist, während die Batteriezellen (110) mittels der Haltevorrichtung (112) gehalten und/oder gegriffen. 26. Device (113) according to one of claims 20 to 25, characterized in that the holding device (112) comprises an electrical insulation device (172), by means of which battery cells (110) can be electrically isolated from one another, while the battery cells (110) are held and/or gripped by the holding device (112), and/or by means of which the holding device (112) can be electrically insulated from the battery cells (110), while the battery cells (110) are held and/or gripped by means of the holding device (112). .
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