EP4555571A1 - Batteriezellenanordnung für einen elektrischen energiespeicher eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen kraftfahrzeugs, verfahren zum herstellen einer batteriezellenanordnung sowie verfahren zum demontieren einer batteriezellenanordnung - Google Patents

Batteriezellenanordnung für einen elektrischen energiespeicher eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen kraftfahrzeugs, verfahren zum herstellen einer batteriezellenanordnung sowie verfahren zum demontieren einer batteriezellenanordnung

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EP4555571A1
EP4555571A1 EP23805524.8A EP23805524A EP4555571A1 EP 4555571 A1 EP4555571 A1 EP 4555571A1 EP 23805524 A EP23805524 A EP 23805524A EP 4555571 A1 EP4555571 A1 EP 4555571A1
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EP
European Patent Office
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battery cell
housing
adhesive
module housing
hollow channel
Prior art date
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Pending
Application number
EP23805524.8A
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English (en)
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Inventor
Martin Keuerleber
Dietmar Pfeffer
Marius Gäckle
Marc Franke
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane

Definitions

  • Battery cell arrangement for an electrical energy storage device of an at least partially electrically operated motor vehicle, method for producing a battery cell arrangement and method for dismantling a battery cell arrangement
  • the invention relates to a battery cell arrangement for an electrical energy storage device of an at least partially electrically operated motor vehicle according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a battery cell arrangement and a method for dismantling such a battery cell arrangement.
  • battery cells can be combined with a corresponding battery housing to form a battery module, which can in particular have a large number of battery cells.
  • the individual battery cells are fixed to a module housing.
  • an appropriate adhesive can be used, for example, which enables the battery cells to be fixed to the module wall or the module housing. If, for example, the module needs to be dismantled or reworked, the battery cell must be removed. In this case, an appropriate adhesive between the battery cell and the module housing must be removed accordingly.
  • heat-intensive dismantling work such as machining assembly work, cannot be used.
  • DE 102021 002 651 A1 relates to an electrical component comprising a housing, wherein the housing comprises a housing base and a housing cover which is attached and sealed to the housing base with an adhesive or a liquid seal, wherein a tear strip is inserted into the adhesive or the liquid seal, which has a pull tab with which the adhesive or the liquid seal can be broken open, wherein the tear strip is designed as a wire having a diameter of 0.01 mm to 10 mm and is introduced into or behind the adhesive or liquid sealant, wherein the pull tab is designed as at least one protruding end of the wire.
  • DE 102021 002 803 A1 relates to a battery arrangement for a motor vehicle, with a battery housing and at least one cell module, which is arranged on a base plate of the battery housing.
  • the at least one cell module comprises a cell module housing and a plurality of battery cells arranged in the cell module housing.
  • a base of the cell module housing is connected to the base plate of the battery housing by means of an adhesive.
  • the cell module housing is connected to a side wall of the battery housing by means of a further adhesive.
  • the further adhesive has a higher shear strength than the adhesive arranged between the base of the cell module housing and the base plate of the battery housing.
  • DE 102022 114 782 A1 relates to an electrical energy storage device for a vehicle with a number of electrically interconnected individual cells which are fixed in a housing by means of adhesive bonding, wherein an adhesive for bonding is introduced into the housing and into the spaces between adjacent individual cells to a predetermined extent. It is provided that cylindrical cavities arranged parallel to the longitudinal axis of the individual cells are formed in the adhesive at predetermined positions and/or a channel system with at least one inlet opening arranged on the outside of the housing and fluidically coupled to the channel system is arranged in the housing, wherein at least one respective channel branch arranged parallel to the longitudinal axis of the individual cells has at least one outlet opening opening into the adhesive.
  • the object of the present invention is to provide a battery arrangement, a method for producing a battery arrangement and a method for disassembling a battery arrangement, by means of which disassembly of a battery arrangement can be carried out in an improved manner.
  • One aspect of the invention relates to a battery cell arrangement for an electrical energy storage device of an at least partially electrically operated motor vehicle, wherein the battery cell arrangement has at least one battery cell with a battery cell housing and at least one module housing, wherein the battery cell housing is fixed to the module housing in a gap by means of a first adhesive. It is provided that a hollow channel is additionally arranged in the gap between the module housing and the battery cell housing.
  • the invention is therefore concerned with the fact that, for example, when a cell block is dismantled for rework, this cell block must be detached from the adhesive.
  • the first adhesive must be actively separated because it must fail purely cohesively. Because the active cell block is in the immediate vicinity, a cutting cord is ideal for this. Machining processes, such as milling or sawing, are disadvantageous due to component contamination from chips and the risk of cutting into a sharp cell block. Furthermore, this process can lead to temperature build-up due to the impossibility of cooling.
  • the adhesive forms hydrogen cyanide in the process, and exposure to temperature is also not permitted. Cutting is also not possible because the blade can become clogged with material during cutting and heat can develop.
  • a tube in the form of a hollow channel is inserted between the two housings.
  • a cutting cord is threaded into the channel, fixed at one end and the other end wound onto a winch, for example.
  • the cutting cord is wound onto the winch with a defined force and speed, cutting through the fixing adhesive and thus separating the battery cell from the module housing. It must also have the property of allowing a second cutting cord to be threaded in if the cutting cord breaks during dismantling.
  • the battery cell arrangement has a flow barrier between the first adhesive and the second adhesive. This prevents the first adhesive from getting below the flow barrier, which enables an improved separation of this adhesive afterwards.
  • the hollow channel is only partially surrounded by the first adhesive.
  • the hollow channel is only surrounded by adhesive on one side so that when the cutting cord is inserted into the hollow channel the entire adhesive can be severed.
  • the hollow channel is formed on a side wall of the module housing and a side wall of the battery cell housing.
  • a further adhesive is formed on a battery cell base and on the module housing base. This is designed, for example, as a thermally conductive adhesive.
  • the first adhesive is cut through laterally accordingly.
  • a further advantageous embodiment provides that the hollow channel extends along an entire length of the battery cell.
  • at least the hollow channel extends along the length along which the adhesive is introduced between the module housing and the battery cell housing, so that accidental separation of the adhesive is possible.
  • a second adhesive is formed as a thermally conductive adhesive between an underside of the module housing and an underside of the battery cell housing.
  • the thermally conductive adhesive can in particular transfer heat from the battery cell to the module housing via the thermally conductive adhesive.
  • the flow barrier is formed by the hollow channel itself.
  • the hollow channel when introduced, it can be "squeezed" so that the hollow channel forms the flow barrier and thus prevents the adhesive from flowing towards the thermally conductive adhesive.
  • the hollow channel can therefore be used in a highly functional manner.
  • a further advantageous embodiment provides that a minimum distance of 3 mm is formed between the battery cell housing and the module housing.
  • the hollow channel also has a diameter of essentially 3 mm, for example. This makes it possible, for example, for a 1 mm cutting cord to be introduced into the hollow channel, whereby the adhesive can be reliably severed using a cutting cord of at least 1 mm.
  • a further aspect of the invention relates to a method for producing a battery cell arrangement according to the previous aspect.
  • a battery cell with a battery cell housing and a module housing is provided. The battery cell is arranged on the module housing.
  • the hollow channel is introduced into a gap between the module housing and the battery cell housing, and the battery cell housing is fixed to the module housing by introducing an adhesive into the gap, in particular in such a way that the hollow channel is at least partially enclosed.
  • the steps presented are carried out in particular in a chronological order.
  • the invention also relates to a method for dismantling a battery cell arrangement according to the preceding aspect, in which a cutting cord is introduced into the hollow channel and in which the hollow channel is destroyed at least in regions by pulling on the cutting cord, wherein the first adhesive is severed by the cutting cord, so that dismantling of the battery cell from the module housing is possible.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view according to an embodiment of a battery arrangement
  • Fig. 2 is a further schematic sectional view of an embodiment of a battery arrangement according to Fig. 1;
  • Fig. 3 is a further schematic sectional view according to an embodiment of a battery arrangement.
  • identical or functionally identical elements are provided with identical reference symbols.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of a battery cell arrangement 10.
  • the battery cell arrangement 10 has at least one battery cell 12 with a battery cell housing 14.
  • the battery cell arrangement 10 also has at least one module housing 16.
  • the module housing 16 is in the form of a trough, with the battery cell 10 being arranged at least in part in the trough of the module housing 16.
  • a gap 18 is formed between the battery cell housing 14 and the module housing 16.
  • an adhesive 20 is formed, which fixes the battery cell housing 14 to the module housing 16.
  • Fig. 1 shows in particular that a hollow channel 22 is additionally formed in the gap 18 between the module housing 16 and the battery cell housing 14.
  • the figure also shows that the hollow channel 22 is formed in particular on a side wall of the module housing 24 and a side wall 26 of the battery cell housing 14. It can be provided that the hollow channel 22 extends along an entire length of the battery cell 12. Furthermore, it is shown that the hollow channel 22 is only partially surrounded by the adhesive 20.
  • Fig. 1 further shows that a second adhesive 32 is formed as a thermally conductive adhesive between a bottom side 28 of the module housing 16 and a bottom side 30 of the battery cell housing 14. Furthermore, Fig. 1 shows that the battery cell arrangement 10 has a flow barrier 34 between the first adhesive 20 and the second adhesive 32. In particular, the minimum distance of 3 mm is formed between the battery cell housing 14 and the module housing 16.
  • Fig. 1 also shows in particular a method for producing the battery cell arrangement 10, wherein at least the battery cell 12 with the battery cell housing 14 and the module housing 16 are provided.
  • the battery cell 12 is arranged on the module housing 16, in particular in the trough of the module housing 16.
  • the hollow channel 22 is then introduced into the gap 18 between the module housing 16 and the battery cell housing 14 and the battery cell housing 14 is fixed to the module housing 16 by introducing the first adhesive 20 into the gap 18.
  • Fig. 2 shows a further schematic sectional view according to an embodiment of the battery cell arrangement 10 according to Fig. 1. In the following exemplary embodiment, it is shown in particular that a cutting cord 36 is introduced into the hollow channel 22.
  • the battery arrangement 10 can thus be dismantled by the cutting cord 36 being introduced into the hollow channel 22 and the hollow channel 22 being destroyed at least in part by pulling on the cutting cord 36, the first adhesive 20 also being severed by the cutting cord 36, so that the battery cell 12 can be dismantled from the module housing 16.
  • the cutting cord 36 can be threaded into the hollow channel 22, fixed at one end, and the other end wound onto a winch.
  • the cutting cord 36 is wound onto the winch with a defined force and speed, cutting through the first adhesive 20 and thereby separating the cell block from the housing.
  • a second cutting cord can be rethreaded should the cutting cord 36 tear during disassembly.
  • the hollow channel 22 is cast with the first adhesive 20, which is designed in particular as a fixing adhesive. This also enables the fixing adhesive to be separated directly.
  • the design is independent of the geometry of the cell block.
  • the hollow channel 22 can also be realized on the cell block, but this usually creates a deflection of the cutting cord 36. This can make it more likely that it will tear when the winch is wound up.
  • the fixing adhesive will not run under the battery cell 12 due to the flow barrier 34.
  • Fig. 3 shows a further schematic sectional view according to an embodiment of the battery cell arrangement 10.
  • the hollow channel 22 itself can also be used as a flow barrier 34.
  • the hollow channel 22 can be squeezed in a defined manner and thus serves as a flow barrier 34. This has the particular advantages that costs can be saved because a separate flow barrier 34 can be omitted and that installation space can also be saved because the space of the flow barrier 34 can be used for the hollow channel 22 itself.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batteriezellenanordnung (10) für einen elektrischen Energiespeicher eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, wobei die Batteriezellenanordnung (10) zumindest eine Batteriezelle (12) mit einem Batteriezellengehäuse (14) und zumindest ein Modulgehäuse (16) aufweist, wobei das Batteriezellengehäuse (14) mittels eines ersten Klebers (20) in einem Spalt (18) an dem Modulgehäuse (16) fixiert ist, wobei zwischen dem Modulgehäuse (16) und dem Batteriezellengehäuse (14) in dem Spalt (18) zusätzlich ein Hohlkanal (22) angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen einer Batteriezellenanordnung (10) sowie ein Verfahren zur Demontage einer Batteriezellenanordnung (10).

Description

Mercedes-Benz Group AG
Batteriezellenanordnung für einen elektrischen Energiespeicher eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, Verfahren zum Herstellen einer Batteriezellenanordnung sowie Verfahren zum Demontieren einer Batteriezellenanordnung
Die Erfindung betrifft eine Batteriezellenanordnung für einen elektrischen Energiespeicher eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Batteriezellenanordnung sowie ein Verfahren zum Demontieren einer solchen Batteriezellenanordnung.
Aus dem Stand der Technik ist bereits bekannt, dass Batteriezellen mit einem entsprechenden Batteriegehäuse zu einem Batteriemodul, welches insbesondere eine Vielzahl von Batteriezellen aufweisen kann, zusammengeführt werden können. Insbesondere werden dazu die einzelnen Batteriezellen an einem Modulgehäuse fixiert. Hierzu kann beispielsweise ein entsprechender Kleber verwendet werden, weicher eine Fixierung der Batteriezellen an der Modulwand beziehungsweise dem Modulgehäuse ermöglicht. Sollte es beispielsweise zu einer Demontage beziehungsweise zu einer Nacharbeit am Modul kommen, so ist eine Entfernung der Batteriezelle notwendig. Hierbei muss ein entsprechender Kleber zwischen der Batteriezelle und dem Modulgehäuse entsprechend entfernt werden. Insbesondere wenn die Batteriezelle beispielsweise aktiv ist, können wärmeintensive Demontagearbeiten, beispielsweise spanabhebende Montagearbeiten, nicht genutzt werden.
Die DE 102021 002 651 A1 betrifft eine Elektrokomponente, umfassend ein Gehäuse, wobei das Gehäuse ein Gehäuseunterteil und einen Gehäusedeckel umfasst, der mit einem Klebstoff oder einer Flüssigdichtung am Gehäuseunterteil befestigt und abgedichtet ist, wobei ein Aufreißstreifen in den Klebstoff oder die Flüssigdichtung eingelegt ist, der eine Ziehlasche aufweist, mit dem der Klebstoff oder die Flüssigdichtung aufbrechbar ist, wobei der Aufreißstreifen als ein Draht ausgebildet ist, der einen Durchmesser von 0,01 mm bis 10 mm aufweist und in oder hinter den Klebstoff oder die Flüssigdichtung eingebracht ist, wobei die Ziehlasche als mindestens ein herausgeführtes Ende des Drahtes ausgebildet ist.
Die DE 102021 002 803 A1 betrifft eine Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Batteriegehäuse und wenigstens einem Zellmodul, welches auf einer Bodenplatte des Batteriegehäuses angeordnet ist. Das wenigstens eine Zellmodul umfasst ein Zellmodulgehäuse und eine Mehrzahl von in dem Zellmodulgehäuse angeordneten Batteriezellen. Ein Boden des Zellmodulgehäuses ist mittels einer Klebemasse mit der Bodenplatte des Batteriegehäuses verbunden. Das Zellmodulgehäuse ist mittels eines weiteren Klebstoffs mit einer Seitenwand des Batteriegehäuses verbunden. Hierbei weist der weitere Klebstoff eine höhere Scherfestigkeit auf als die zwischen dem Boden des Zellmodulgehäuses und der Bodenplatte des Batteriegehäuses angeordnete Klebemasse.
Die DE 102022 114 782 A1 betrifft einen elektrischen Energiespeicher für ein Fahrzeug- mit einer Anzahl elektrisch miteinander verschalteter Einzelzellen, welche mittels Verklebung in einem Gehäuse fixiert sind, wobei- ein Klebstoff zur Verklebung bis zu einem vorgegebenen Maß in das Gehäuse und in Zwischenräume benachbarter Einzelzellen eingebracht ist. Es ist vorgesehen, dass- in dem Klebstoff an vorgegebenen Positionen parallel zur Längsachse der Einzelzellen angeordnete zylindrische Hohlräume ausgebildet sind und/oder- in dem Gehäuse ein Kanalsystem mit zumindest einer außenseitig am Gehäuse angeordneten, fluidisch mit dem Kanalsystem gekoppelten Einlassöffnung angeordnet ist, wobei zumindest ein jeweiliger parallel zur Längsachse der Einzelzellen angeordneter Kanalzweig zumindest eine in den Klebstoff mündende Auslassöffnung aufweist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Batterieanordnung, ein Verfahren zum Herstellen einer Batterieanordnung sowie ein Verfahren zur Demontage einer Batterieanordnung zu schaffen, mittels welcher verbessert eine Demontage einer Batterieanordnung durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Batterieanordnung, ein Verfahren zum Herstellen einer Batterieanordnung sowie ein Verfahren zur Demontage einer Batterieanordnung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben. Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Batteriezellenanordnung für einen elektrischen Energiespeicher eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, wobei die Batteriezellenanordnung zumindest eine Batteriezelle mit einem Batteriezellengehäuse und zumindest ein Modulgehäuse aufweist, wobei das Batteriezellengehäuse mittels eines ersten Klebers an dem Modulgehäuse in einem Spalt fixiert ist. Es ist dabei vorgesehen, dass zwischen dem Modulgehäuse und dem Batteriezellengehäuse in dem Spalt zusätzlich ein Hohlkanal angeordnet ist.
Insbesondere beschäftigt sich somit die Erfindung damit, dass beispielsweise bei einer Demontage eines Zellblocks im Nacharbeitsfall dieser Zellblock von dem Kleber abgelöst werden muss. Der erste Kleber muss dabei aktiv getrennt werden, da er rein kohäsiv versagen muss. Durch den aktiven Zellblock in unmittelbarer Nähe bietet sich hierfür eine Schneidschnur an. Spanabhebende Verfahren, wie zum Beispiel Fräsen oder Sägen, sind aufgrund Bauteilverschmutzungen durch Späne und die Gefahr, in einem scharfen Zellblock zu schneiden, nachteilig. Des Weiteren kann bei diesem Verfahren aufgrund nicht möglicher Kühlung eine Temperaturentwicklung erfolgen. Der Kleber bildet dabei Blausäure, sowie eine Temperatureinwirkung ist ebenfalls nicht erlaubt. Schneiden geht ebenfalls nicht, da sich beim Schneiden die Klinge mit Material zusetzen kann und es zu einer Erwärmung kommen kann.
Hierzu ist nun insbesondere vorgesehen, dass ein Röhrchen in Form des Hohlkanals zwischen die beiden Gehäuse eingelegt wird. Im Demontagefall wird eine Schneidschnur in den Kanal eingefädelt, an einem Ende fixiert und das andere Ende auf beispielsweise eine Winde aufgewickelt. Mit definierter Kraft und Geschwindigkeit wird die Schneidschnur mit der Winde aufgewickelt und schneidet dabei durch den Fixierkleber und trennt somit die Batteriezelle vom Modulgehäuse. Es muss zudem die Eigenschaft haben, ein Nachfädeln einer zweiten Schneidschnur zu erlauben, sollte die Schneidschnur bei der Demontage reißen.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Batteriezellenanordnung zwischen dem ersten Kleber und dem zweiten Kleber eine Fließsperre aufweist. Somit kann verhindert werden, dass der erste Kleber unterhalb der Fließsperre gelangt, wodurch ein verbessertes Auftrennen dieses Klebers im Nachhinein ermöglicht ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist vorgesehen, dass der Hohlkanal von dem ersten Kleber nur bereichsweise umgeben ist. Insbesondere ist der Hohlkanal nur einseitig vom Kleber umgeben, sodass beim Einbringen der Schneidschnur in den Hohlkanal der gesamte Kleber durchtrennt werden kann.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Hohlkanal an einer Seitenwand des Modulgehäuses und einer Seitenwand des Batteriezellengehäuses ausgebildet ist. Insbesondere kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein weiterer Kleber an einem Batteriezellenboden sowie am Modulgehäuseboden ausgebildet ist. Dieser ist beispielsweise als Wärmeleitkleber ausgebildet. Es ist jedoch nur notwendig, dass entsprechend seitlich die Durchtrennung des ersten Klebers zu realisieren ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform sieht vor, dass sich der Hohlkanal entlang einer gesamten Länge der Batteriezelle erstreckt. Insbesondere erstreckt sich zumindest der Hohlkanal entlang der Länge, an welcher der Kleber zwischen dem Modulgehäuse und dem Batteriezellengehäuse eingebracht ist, sodass ein zufälliges Trennen des Klebers ermöglicht ist.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wie bereits erwähnt, dass zwischen einer Unterseite des Modulgehäuses und einer Unterseite des Batteriezellengehäuses ein zweiter Kleber als Wärmeleitkleber ausgebildet ist. Insbesondere ist dieser im Wesentlichen derart ausgeprägt, dass dieser adhäsiv versagen kann. Der Wärmeleitkleber kann insbesondere Wärme von der Batteriezelle über den Wärmeleitkleber an das Modulgehäuse abgeben.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Fließsperre durch den Hohlkanal selbst gebildet ist. Insbesondere kann beim Einbringen des Hohlkanals dieser „gequetscht“ werden, sodass der Hohlkanal die Fließsperre bildet und somit ein Fließen des Klebers zum Wärmeleitkleber hin verhindert. Somit ist der Hohlkanal hoch funktional einsetzbar.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass zwischen dem Batteriezellengehäuse und dem Modulgehäuse ein Mindestabstand von 3 mm ausgebildet ist. Insbesondere weist somit auch der Hohlkanal beispielsweise einen Durchmesser von im Wesentlichen 3 mm auf. Dadurch ist es ermöglicht, dass beispielsweise eine Schneidschnur von 1 mm in den Hohlkanal eingebracht werden kann, wobei mittels einer Schneidschnur von mindestens 1 mm zuverlässig der Kleber durchtrennt werden kann. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Batteriezellenanordnung nach dem vorhergehenden Aspekt. Es erfolgt das Bereitstellen einer Batteriezelle mit einem Batteriezellengehäuse und eines Modulgehäuses. Es erfolgt das Anordnen der Batteriezelle an dem Modulgehäuse. Der Hohlkanal wird in einen Spalt zwischen dem Modulgehäuse und dem Batteriezellengehäuse eingebracht, und es erfolgt das Fixieren des Batteriezellengehäuses an dem Modulgehäuse durch Einbringen eines Klebers in den Spalt insbesondere derart, dass der Hohlkanal zumindest bereichsweise umschlossen ist. Die vorgestellten Schritte werden insbesondere in einer zeitlichen Reihenfolge durchgeführt.
Ferner betrifft die Erfindung betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Demontieren einer Batteriezellenanordnung nach dem vorhergehenden Aspekt, bei welchem in den Hohlkanal eine Schneidschnur eingebracht wird und bei welchem durch Ziehen an der Schneidschnur der Hohlkanal zumindest bereichsweise zerstört wird, wobei der erste Kleber durch die Schneidschnur durchtrennt wird, so dass eine Demontage der Batteriezelle von dem Modulgehäuse ermöglicht ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht gemäß einer Ausführungsform einer Batterieanordnung;
Fig. 2 eine weitere schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Batterieanordnung gemäß Fig. 1 ; und
Fig. 3 eine weitere schematische Schnittansicht gemäß einer Ausführungsform einer Batterieanordnung. In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Batteriezellenanordnung 10. Die Batteriezellenanordnung 10 weist zumindest eine Batteriezelle 12 mit einem Batteriezellengehäuse 14 auf. Ferner weist die Batteriezellenanordnung 10 zumindest ein Modulgehäuse 16 auf. Insbesondere ist das Modulgehäuse 16 vorliegend wannenartig ausgebildet, wobei die Batteriezelle 10 zumindest bereichsweise in der Wanne des Modulgehäuses 16 angeordnet ist. Zwischen dem Batteriezellengehäuse 14 und dem Modulgehäuse 16 ist ein Spalt 18 ausgebildet. In dem Spalt 18 wiederum ist ein Kleber 20 ausgebildet, welche das Batteriezellengehäuse 14 mit dem Modulgehäuse 16 fixiert.
Die Fig. 1 zeigt insbesondere, dass zwischen dem Modulgehäuse 16 und dem Batteriezellengehäuse 14 in dem Spalt 18 zusätzlich ein Hohlkanal 22 ausgebildet ist. Ferner zeigt die Figur, dass der Hohlkanal 22 insbesondere an einer Seitenwand des Modulgehäuses 24 und einer Seitenwand 26 des Batteriezellengehäuses 14 ausgebildet ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass sich der Hohlkanal 22 entlang einer Gesamtlänge der Batteriezelle 12 erstreckt. Des Weiteren ist gezeigt, dass der Hohlkanal 22 von dem Kleber 20 nur bereichsweise umgeben ist.
Die Fig. 1 zeigt weiter, dass zwischen einer Unterseite 28 des Modulgehäuses 16 und einer Unterseite 30 des Batteriezellengehäuses 14 ein zweiter Kleber 32 als Wärmeleitkleber ausgebildet ist. Des Weiteren zeigt die Fig. 1 , dass die Batteriezellenanordnung 10 zwischen dem ersten Kleber 20 und dem zweiten Kleber 32 eine Fließsperre 34 aufweist. Zwischen dem Batteriezellengehäuse 14 und dem Modulgehäuse 16 ist dabei insbesondere der Mindestabstand von 3 mm ausgebildet.
Die Fig. 1 zeigt ferner insbesondere ein Verfahren zum Herstellen der Batteriezellenanordnung 10, wobei zumindest die Batteriezelle 12 mit dem Batteriezellengehäuse 14 und das Modulgehäuse 16 bereitgestellt werden. Es erfolgt das Anordnen der Batteriezelle 12 an dem Modulgehäuse 16, insbesondere in der Wanne des Modulgehäuses 16. Es erfolgt dann das Einbringen des Hohlkanals 22 in den Spalt 18 zwischen dem Modulgehäuse 16 und dem Batteriezellengehäuse 14 und das Fixieren des Batteriezellengehäuses 14 an dem Modulgehäuse 16 durch Einbringen des ersten Klebers 20 in den Spalt 18. Fig. 2 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht gemäß einer Ausführungsform der Batteriezellenanordnung 10 nach Fig. 1. Im folgenden Ausführungsbeispiel ist insbesondere gezeigt, dass eine Schneidschnur 36 in den Hohlkanal 22 eingebracht ist. Somit kann ein Demontieren der Batterieanordnung 10 erfolgen, indem in den Hohlkanal 22 die Schneidschnur 36 eingebracht ist und durch Ziehen an der Schneidschnur 36 der Hohlkanal 22 zumindest bereichsweise zerstört wird, wobei der erste Kleber 20 durch die Schneidschnur 36 ebenfalls durchtrennt wird, sodass eine Demontage der Batteriezelle 12 von dem Modulgehäuse 16 ermöglicht ist.
Somit kann insbesondere im Demontagefall die Schneidschnur 36 in den Hohlkanal 22 eingefädelt werden, an einem Ende fixiert werden und das andere Ende auf eine Winde aufgewickelt werden. Mit definierter Kraft und Geschwindigkeit wird die Schneidschnur 36 mit der Winde aufgewickelt und schneidet dabei durch den ersten Kleber 20 und trennt somit Zellblock von Gehäuse. Es wird zudem die Eigenschaft mitoffenbart, dass ein Nachfädeln einer zweiten Schneidschnur ermöglicht ist, sollte die Schneidschnur 36 bei der Demontage reißen. Wie gezeigt ist der Hohlkanal 22 mit dem ersten Kleber 20, welcher insbesondere als Fixierkleber ausgebildet ist, umgossen. Somit ist auch das direkte Trennen des Fixierklebers ermöglicht. Das Design ist dabei unabhängig von der Geometrie des Zellblocks. Es kann auch am Zellblock der Hohlkanal 22 realisiert werden, in der Regel bildet man dann aber eine Umlenkung der Schneidschnur 36. Dies kann begünstigen, dass sie beim Aufwickeln der Winde reißt.
Der Hohlkanal 22, welcher insbesondere als Röhrchen ausgebildet ist, wird mit dem Fixierkleber vergossen. Der Fixierkleber wird dabei durch die Fließsperre 34 nicht unter die Batteriezelle 12 laufen.
Fig. 3 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht gemäß einer Ausführungsform der Batteriezellenanordnung 10. Im folgenden Ausführungsbeispiel ist insbesondere gezeigt, dass der Hohlkanal 22 selbst auch als Fließsperre 34 eingesetzt werden kann. Hierbei ist insbesondere zu sehen, dass der Hohlkanal 22 definiert gequetscht werden kann und somit als Fließsperre 34 dient. Dies hat insbesondere die Vorteile, dass Kosten eingespart werden können, da eine separate Fließsperre 34 entfallen kann und auch dass Bauraum eingespart werden kann, da der Platz der Fließsperre 34 für den Hohlkanal 22 selbst genutzt werden kann.

Claims

Mercedes-Benz Group AG Patentansprüche
1. Batteriezellenanordnung (10) für einen elektrischen Energiespeicher eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, wobei die Batteriezellenanordnung (10) zumindest eine Batteriezelle (12) mit einem Batteriezellengehäuse (14) und zumindest ein Modulgehäuse (16) aufweist, wobei das Batteriezellengehäuse (14) mittels eines ersten Klebers (20) in einem Spalt (18) an dem Modulgehäuse (16) fixiert ist, wobei zwischen dem Modulgehäuse (16) und dem Batteriezellengehäuse (14) in dem Spalt (18) zusätzlich ein Hohlkanal (22) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellenanordnung (10) zwischen dem ersten Kleber (20) und dem zweiten Kleber (32) eine Fließsperre (34) aufweist.
2. Batteriezellenanordnung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkanal (22) von dem ersten Kleber (20) nur bereichsweise umgeben ist.
3. Batteriezellenanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkanal (22) an einer Seitenwand (24) des Modulgehäuses (16) und einer Seitenwand (26) des Batteriezellengehäuses (14) ausgebildet ist.
4. Batteriezellenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Hohlkanal (22) entlang einer gesamten Länge der Batteriezelle (12) erstreckt. Batteriezellenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Unterseite (28) des Modulgehäuses (16) und einer Unterseite (30) des Batteriezellengehäuses (14) ein zweiter Kleber (32) als Wärmeleitkleber ausgebildet ist. Batteriezellenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fließsperre (34) durch den Hohlkanal (22) gebildet ist. Batteriezellenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Batteriezellengehäuse (14) und dem Modulgehäuse (16) ein Mindestabstand von 3mm ausgebildet ist. Verfahren zum Herstellen einer Batteriezellenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit den Schritten:
- Bereitstellen einer Batteriezelle (12) mit einem Batteriezellengehäuse (14) und eines Modulgehäuses (16);
- Anordnen der Batteriezelle (12) an dem Modulgehäuse (16);
- Einbringen eines Hohlkanals (22) in einen Spalt (18) zwischen dem Modulgehäuse (16) und dem Batteriezellengehäuse (14); und
- Fixieren des Batteriezellengehäuses (14) an dem Modulgehäuse (16) durch Einbringen eines ersten Klebers (20) in den Spalt (18). Verfahren zum Demontieren einer Batteriezellenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem in den Hohlkanal (22) eine Schneidschnur (36) eingebracht wird und bei welchem durch Ziehen an der Schneidschnur (36) der Hohlkanal (22) zumindest bereichsweise zerstört wird, wobei der erste Kleber (20) durch die Schneidschnur (36) durchtrennt wird, so dass eine Demontage der Batteriezelle (12) von dem Modulgehäuse (16) ermöglicht ist.
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