JP2024519456A - バッテリモジュールのためのバッテリモジュールハウジング、バッテリモジュール、及び電気エネルギ蓄積部 - Google Patents
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Abstract
本発明は、バッテリモジュール(14、16)のためのバッテリモジュールハウジング(22)に関し、少なくとも1つのバッテリセル(18)は、セル状態に応じて体積変化が生じるものであり、バッテリモジュールハウジング(22)は、少なくとも1つのモジュールフレーム(24)を有し、モジュールフレーム(24)は、バッテリセル(18)のための少なくとも1つの第1の収容領域(26)及び圧力調整装置(20)のための第2の収容領域(28)を形成するものであり、圧力調整装置(20)は、バッテリセル(18)に接触し、体積変化に応じて、バッテリセル(18)に対する所定の値の圧力を調整するように形成されるものであり、圧力調整装置(20)は、少なくとも1つの、チューブ状且つ可撓性の第1の加圧体(30)及びチューブ状且つ可撓性の別個の第2の加圧体(32)を有し、第1の加圧体(30)と第2の加圧体(32)との間には、第1の加圧体(30)及び第2の加圧体(32)と少なくとも部分的に接触する可動の中間加圧プレート(34)が形成される。更に、本発明は、バッテリモジュール(14、16)及び電気エネルギ蓄積部(12)に関する。
Description
本発明は、請求項1の上位概念に記載の、少なくとも1つのバッテリセルを備えた電気エネルギ蓄積部のバッテリモジュールのためのバッテリモジュールハウジングに関する。更に、本発明は、バッテリモジュール、及び電気エネルギ蓄積部に関する。
従来技術から、例えば自動車構造における電気エネルギ蓄積部のために形成されている、バッテリモジュールハウジングが既に公知である。バッテリモジュールハウジング内には、少なくとも1つのバッテリセル、特に複数のバッテリセルを実装することができ、従って、バッテリモジュールハウジングは、バッテリセルのためのフレームを形成する。バッテリセルは、例えば、パウチセルであってよく、このパウチセルは、セル状態に応じて、特に実際の充電状態に応じて、またバッテリセルの経年変化に応じて、体積変化が生じる可能性がある。この体積変化は、セル呼吸(Zellatmung)とも称される。この際、バッテリセルの体積変化をバッテリモジュールハウジング内で補償調整できることが重要である。更に、例えば角柱型のセルでは、バッテリセルに所定の値の圧力が加えられ、それによって、バッテリセルの向上された能力が引き出されるようにすることが必要になる。
特許文献1によれば、それぞれが平行して積層された複数の電極を有する少なくとも1つのバッテリセルと、電極に圧力を加えることができる加圧装置と、を含むバッテリが開示されている。フレームは全面が閉じられている。加圧装置及び少なくとも1つのバッテリセルは、フレーム内で、このフレームの長手方向において、加圧装置が圧力を加えた際に、加圧装置の加圧領域が長手方向において電極を押圧し、また、加圧領域に対向する、加圧手段の支持領域が、前述の長手方向とは反対の長手方向においてフレームの第1のフレーム壁によって支持されているように配置されている。
DE 10 2018 204 220 A1
特許文献2は、バッテリセルのためのクランプ装置に関し、このクランプ装置では、容積が可変の空間を含む容器が流体を収容するように形成されており、また容器は、1つ又は複数のバッテリセルをクランプできるように形成されている。
EP 3 189 552 A2
特許文献3は、少なくとも1つの電極スタックを備えた電気エネルギ蓄積部に関し、この電極スタックは、積層方向において相前後して配置されている電極の複数の層と、電極間に配置されているセパレータと、を含む。積層方向に対して作用する圧力を電極スタックに加えるために、少なくとも1つの加圧プレートが設けられている。加圧プレートに力を加えるために、少なくとも1つのアクチュエータが設けられている。電極スタック及び加圧プレートは、電気エネルギ蓄積部のハウジング内に配置されている。電気エネルギ蓄積部は、少なくとも1つのアクチュエータを駆動制御するための制御装置を有する。制御装置は、少なくとも1つの電極スタックの各厚さに応じて、アクチュエータを用いて実質的に一定の力を加圧プレートに加えるように形成されている。
DE 10 2019 007 748 A1
本発明の課題は、バッテリセルの改善された動作を実現することができる、バッテリモジュールハウジング、バッテリモジュール、及び電気エネルギ蓄積部を提供することである。
この課題は、独立請求項に記載の、バッテリモジュールハウジング、バッテリモジュール、及び電気エネルギ蓄積部によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
本発明の第1の独立した態様は、電気エネルギ蓄積部のバッテリモジュールのためのバッテリモジュールハウジングに関し、少なくとも1つのバッテリセルを有し、少なくとも1つのバッテリセルは、セル状態に応じて体積変化が生じるものであり、少なくとも1つのモジュールフレームを有し、少なくとも1つのモジュールフレームは、バッテリモジュールハウジングの、少なくとも1つのバッテリセルのための少なくとも1つの第1の収容領域及び圧力調整装置のための第2の収容領域を形成するものであり、圧力調整装置は、バッテリモジュールが組み立てられた状態では、少なくとも部分的に少なくとも1つのバッテリセルに接触し、体積変化に応じて、バッテリセルに対する所定の値の圧力を調整するように形成される。
ここで、圧力調整装置は、少なくとも、チューブ状で可撓性の第1の加圧体と、チューブ状で可撓性の別個の第2の加圧体と、を有し、第1の加圧体と第2の加圧体との間には、それらの第1の加圧体及び第2の加圧体と少なくとも部分的に接触する可動の中間加圧プレートが形成される。
従って、特に圧力調整装置の連続的且つ簡潔な構造を提供することができるので、特に、少なくとも1つのバッテリセルの改善された動作を実現することができる。特に、チューブ状で可撓性の加圧体に基づいて、少なくとも1つのバッテリセルに対して、確実且つ一定に分散された圧力を加えることができる。従って、第1の加圧体及び第2の加圧体によって、加圧体内の僅かな体積変化を実現することができるが、それにもかかわらず、少なくとも2つの加圧体に基づいて、相応の値の圧力を確実に加えることができる。中間加圧プレートは、特に、例えば第1の加圧体の圧力を第2の加圧体に一定且つ規則的に分散させて加えるように形成されており、この際、第2の加圧体は、例えば、加圧プレートを介して少なくとも1つのバッテリセルに接触している。特に、前述の実施例では、第1の加圧体を例えばモジュールフレームにおいて支持することができ、それによって、モジュールフレームの反対側において支持されている少なくとも1つのバッテリセルに対して相応の値の圧力を加えることができる。
複数の加圧体又は多数の加圧体を使用することによって、更に省スペースで、体積が変化するセルの大きな体積補償を行うことができる。
ここで、中間加圧プレートが可動であるというのは、特に、その中間加圧プレートの位置が体積変化又は圧力調整に応じて、モジュールフレーム内で変化できること、特にモジュールフレーム内で中間加圧プレートが移動できることと解される。
従って特に、中間加圧プレート及び加圧プレートにおける加圧体の全面にわたる当接を実現することができ、ひいては各プレートにおける正確な力の決定を、チューブ圧力を介して実現することができる。このために、特にセンサは必要とされず、このことはコストの削減をもたらす。更に、加圧プレートの撓みを発見する必要もない。更に、例えばエアベローズに比べて、チューブ内の低い圧力レベルを、同じセル圧力において実現することができる。更に、エアベローズを用いる解決手段に比べて、ブロック長が非常に短いので、構造空間を縮小させることができる。更に、特にチューブ状の加圧体を、相応のエアベローズ又はシリンダよりも良好に、バッテリモジュールハウジング又はバッテリモジュールの方形で多くの場合は平坦な構造空間に組み入れることができるので、構造空間の高い柔軟性が与えられている。更に、相応のチューブ状の加圧体は非常に薄くて軽いので、軽量化も実現することができる。加圧プレート又は中間加圧プレートも同様に非常に細く形成することができ、また厚さが薄い材料から形成することができる。特に、これによって、バッテリセル表面に対する非常に均一な圧力分散を実現することができる。
それと共に、特に本発明は、少なくとも1つのバッテリセル、特に複数のバッテリセルをバッテリモジュール内に、ここではバッテリモジュールハウジング内にクランプしなければならないという課題を解決する。特に、バッテリセルは、いわゆるパウチセル又は角柱型のセルであり、これらのセルは例えば増強されたセル呼吸を示す。ここで、セル呼吸は、体積変化又は充電状態、いわゆるSoC(State of Charge)を表す。従って、体積変化を補償するシステムが必要になる。更には、多くのバッテリセルは、相応に機能できるように、いわゆるクランプ力、即ちバッテリセル表面に対して直交する方向における圧力を必要とする。例えば、表面接触を最適化し、且つセル抵抗を低減するために、圧力を介して層が相互に押し付けられる固体セルでは、その種のクランプ力が必要になる。更に、例えば、充電過程では層が発生し、放電過程ではその層が消失する、いわゆるリチウム金属アノードでは、相応のクランプ力が必要になる。従って、特に、いわゆるセル呼吸が生じる。更には、析出過程又は堆積過程を実現して、平坦な層の発生及び消失を可能にするために、その種のバッテリセルをクランプすることが必要になる。このために、特に、バッテリセルに対する圧力が常に与えられていることが必要になり、これによって、特に圧力付与部材とも称することができる圧力調整部材は、バッテリセルの体積変化にもかかわらず、いかなる時点においてもセルに接触して力を伝達させなければならない。
更に、第1の加圧体及び/又は第2の加圧体が、各縁部領域及び/又は各角領域において補強部を有する。例えば、バッテリモジュールハウジングが実質的に直方体形状で提供される場合、相応の角に補強部を提供することができ、その結果、第1の加圧体及び第2の加圧体の長期の耐用年数を実現することができる。
有利な実施形態によれば、第1の加圧体及び第2の加圧体がゴム状の材料から形成される。従って、特に、第1の加圧体及び第2の加圧体を、一種の自転車用チューブとして提供することができる。これによって、簡単なやり方で、バッテリモジュールハウジング内で圧力調整を実施することができる。特に、ゴム状の材料は非常に軽量で廉価な材料なので、高い柔軟性でもって第1の加圧体及び第2の加圧体をバッテリモジュールハウジング内に提供することができる。
同様に、少なくとも第1の加圧体及び第2の加圧体が、流体的に相互に接続されている場合には有利である。従って、第1の加圧体においても、また第2の加圧体においても圧力を調整するためには、圧力調整装置のみが必要となる。これによって、構造空間を縮小させることができ、また構成部品を削減することができる。
更に有利な実施形態では、少なくとも第1の加圧体及び第2の加圧体が、中間加圧プレートにおける空所を通って案内される流体接続部を介して、流体的に相互に接続される。これによって、第1の加圧体と第2の加圧体との間の流体接続部を省スペースで実現することができる。空所は、例えば、孔又は円筒の形態で提供することができ、この場合、同様にゴム状又はチューブ状の接続部を介して、第1の加圧体を第2の加圧体に接続又は溶接することができる。これによって、圧力調整装置内での、簡単であるにもかかわらず確実な圧力調整を提供することができる。
更に、第1の加圧体及び/又は第2の加圧体を流体により充填するために、充填弁がモジュールフレームに形成される場合には有利であると分かった。特に、モジュールフレームは充填弁を1つだけ有し、この場合、第1の加圧体及び第2の加圧体がそれぞれ相互に流体的に同様に接続される。従って、モジュールフレーム外で、第1の加圧体及び/又は第2の加圧体を流体的に充填することができる。
更に、第1の加圧体及び/又は第2の加圧体の形状が、少なくとも部分的に、実質的に第2の収容領域の形状に対応する場合には有利であると分かった。特に、可撓性の第1の加圧体及び/又は第2の加圧体、特にチューブ状且つゴム状の第1の加圧体及び/又は第2の加圧体によって、第1の加圧体及び/又は第2の加圧体を収容領域の形状に適合させることができる。更に、改善された圧力分散を第1の加圧体及び/又は第2の加圧体によって実現できるように、第1の加圧体及び第2の加圧体が、実質的に事前製造された形状、例えば実質的に直方体の形状を既に有することができる。
更に、第1の加圧体及び/又は第2の加圧体の横断面が実質的に楕円形又は実質的に円形に形成される場合には有利であると分かった。特に、これによって、第1の加圧体及び第2の加圧体の簡単な製造方式が実現される。特に、第1の加圧体及び/又は第2の加圧体は、圧力供給後に、楕円形又は円形の形状を少なくとも第2の収容領域の相応の形状に適合させることができるように可撓性である。従って、確実且つ簡単なやり方で、バッテリモジュールハウジング内での圧力調節を実現することができる。
本発明の別の態様は、電気エネルギ蓄積部のためのバッテリモジュールに関し、前述の態様に従う少なくとも1つのバッテリモジュールハウジングを有し、及び少なくとも1つのバッテリセルを有し、少なくとも1つのバッテリセルは、セル状態に応じて体積変化が生じるものである。
本発明の更に別の態様は、特に少なくとも部分的に電気的に駆動される自動車のための電気エネルギ蓄積部に関し、少なくとも1つの前述の態様に従うバッテリモジュールを有する。特に、例えば、電気エネルギ蓄積部は、前述の態様に従う第2のバッテリモジュールを更に有することができる。更に、電気エネルギ蓄積部は、更に別のバッテリモジュールを有することができる。更に、電気エネルギ蓄積部は、例えば、バッテリモジュールの圧力調整並びに相応の充電状態を監視するために、相応の管理システムを有することができる。電気エネルギ蓄積部は、例えば、少なくとも部分的に電気的に駆動される自動車の電気車両用バッテリとして形成することができる。
更に、本発明の更に別の態様は、前述の態様に従う電気エネルギ蓄積部を少なくとも1つ備えた自動車に関する。自動車は、特に、少なくとも部分的に電気的に駆動される自動車、特に完全に電気的に駆動される自動車として形成することができる。
本発明の独立した第2の態様は、電気エネルギ蓄積部のバッテリモジュールのためのバッテリモジュールハウジングに関し、少なくとも1つのバッテリセルを有し、少なくとも1つのバッテリセルは、セル状態に応じて体積変化が生じるものであり、少なくとも1つのモジュールフレームを有し、少なくとも1つのモジュールフレームは、バッテリモジュールハウジングの、少なくとも1つのバッテリセルのための少なくとも1つの第1の収容領域及び圧力調整装置のための第2の収容領域を形成するものであり、圧力調整装置は、バッテリモジュールが組み立てられた状態では、少なくとも部分的に少なくとも1つのバッテリセルに接触し、体積変化に応じて、バッテリセルに対する所定の値の圧力を調整するように形成される。ここで、圧力調整装置は、チューブ状で可撓性の少なくとも1つの第1の加圧体を有し、この少なくとも1つの加圧体は、ゴム状の材料から形成されている。
更に、本発明の更に独立した第3の態様は、電気エネルギ蓄積部のバッテリモジュールのためのバッテリモジュールハウジングに関し、少なくとも1つのバッテリセルを有し、少なくとも1つのバッテリセルは、セル状態に応じて体積変化が生じるものであり、少なくとも1つのモジュールフレームを有し、少なくとも1つのモジュールフレームは、バッテリモジュールハウジングの、少なくとも1つのバッテリセルのための少なくとも1つの第1の収容領域及び圧力調整装置のための第2の収容領域を形成するものであり、圧力調整装置は、バッテリモジュールが組み立てられた状態では、少なくとも部分的に少なくとも1つのバッテリセルに接触し、体積変化に応じて、バッテリセルに対する所定の圧力値を調整するように形成される。ここで、圧力調整装置は、少なくとも1つのチューブ状で可撓性の加圧体を有し、この少なくとも1つの加圧体は、各縁部領域及び/又は角領域において補強部を有する。
本発明の第1の態様の有利な実施形態は、バッテリモジュール並びに電気エネルギ蓄積部及び自動車の有利な実施形態とみなすことができる。更に同様に、本発明の第1の態様の有利な実施形態は、2つの独立した第2及び第3の態様の有利な実施形態、即ち、チューブ状で可撓性の加圧体を備えた圧力調整装置の有利な実施形態とみなすことができ、加圧体は、ゴム状の材料から成る、及び/又は加圧体は、各縁部領域及び/又は角領域において補強部を有する。第1の独立した態様の特徴は、第2の独立した態様の特徴並びに第3の独立した特徴と自由に組み合わせることができる。
本発明の更なる利点、特徴、及び詳細は、好適な実施例並びに図面に基づく以下の説明より明らかになる。上記の説明において挙げた特徴及び特徴の組み合わせ、並びに以下の各図に関する説明において挙げられる特徴及び特徴の組み合わせ、並びに/又は各図においてのみ示される特徴及び特徴の組み合わせは、それぞれ提示した組み合わせにおいてのみ使用されるのではなく、本発明の範囲から逸脱することなく他の組み合わせで使用することもできるし、単独で使用することもできる。
図中、同一の要素又は機能的に同一の要素には、同一の参照符号を付している。
図1は、電気エネルギ蓄積部12の一実施形態を備えた、自動車10の一実施形態の概略的な側面図を示す。自動車10は、特に、少なくとも部分的に電気的に駆動される自動車、特に完全に電気的に駆動される自動車として形成することができる。電気エネルギ蓄積部12は、例えば、少なくとも部分的に電気的に駆動される自動車10の電気的な駆動装置を駆動させるための電気車両用バッテリとして形成することができる。更に、電気エネルギ蓄積部12は、自動車10の搭載電源網を作動させるように形成することができる。ここでは特に、電気エネルギ蓄積部12は、第1のバッテリモジュール14及び第2のバッテリモジュール16を有する。
図2は、バッテリモジュール14、16の一実施形態による概略的な平面図を示すが、以下では、第1のバッテリモジュール14についてのみ相応の特徴を説明する。しかしながら、それらの特徴は、第2のバッテリモジュール16にも転用可能である。従って、特に図2は、第1のバッテリモジュール14を示す。バッテリモジュール14は、少なくとも1つのバッテリセル18、ここでは特に4つのバッテリセル18を有する。バッテリセル18は、特にいわゆる固体セルであり、この固体セルはセル呼吸を行い、またその際、バッテリセル18の経年変化状態並びに充電状態に応じて体積変化が生じる。これに関して、セル呼吸を生じさせることができるようにするために、本発明によれば、圧力調整装置20が設けられている。圧力調整装置20自体は、バッテリモジュールハウジング22の一部である。
バッテリモジュールハウジング22は、特に、電気エネルギ蓄積部12のために形成されており、少なくとも1つのバッテリセル18は、その都度のセル状態に応じて体積変化が生じる。これに関して、バッテリモジュールハウジング22は、特に、モジュールフレーム24を有し、このモジュールフレーム24は、少なくとも1つのバッテリセル18のための第1の収容領域26と、圧力調整装置20のための第2の収容領域28と、を少なくとも形成し、圧力調整装置20は、バッテリモジュール14が組み立てられた状態では、少なくとも部分的に少なくとも1つのバッテリセル18に接触し、体積変化に応じて、バッテリセル18に対する所定の値の圧力を調整するために形成されている。
ここでは、圧力調整装置20が、少なくとも、チューブ状で可撓性の第1の加圧体30と、チューブ状で可撓性の別個の第2の加圧体32と、を有し、第1の加圧体30と第2の加圧体32との間には、それらの第1の加圧体30及び第2の加圧体32と少なくとも部分的に接触する可動の中間加圧プレート34が形成されている。特に、ここでは、圧力調整装置20が第3の加圧体36も有することができ、この場合、第2の加圧体32と第3の加圧体36との間には別の中間プレート38が形成されている。更に、この実施例では、第3の加圧体36とバッテリセル18の内の1つとの間に加圧プレート40が形成されていることが見て取れる。例えば、バッテリモジュールハウジング22が2つの加圧体30、32のみを有する場合、加圧プレート40を、第2の加圧体32とバッテリセル18との間に形成することができる。圧力調整装置20は、3つの加圧体30、32、36よりも多くの加圧体を有することもできる。
図3は、図2に示した実施例による別の概略的な平面図を示す。図3では、例えばバッテリセル18のセル呼吸が行われていることから、圧力調整装置20が加圧体30、32及び36を相応に「膨張」させており、従って圧力値を適合させていることが見て取れる。特に、ここでは加圧体30、32、36がモジュールフレーム24に支持されていることが見て取れる。更に、バッテリセル18もモジュールフレーム24に支持されている。
特に、第1の加圧体30及び/又は第2の加圧体32を、またここでは第3の加圧体36も、ゴム状の材料から形成することができる。この態様もまた、本発明の独立した態様とみなすことができる。
更に、図3は、少なくとも第1の加圧体30及び第2の加圧体32が、流体接続部42を介して相互に接続されていることを示している。更には、この実施例において、第2の加圧体32は、流体接続部42を介して第3の加圧体36と流体的に接続されている。特に、ここでは、中間加圧プレート34における空所44を通して流体接続部44を案内することができる。
更に、図3は、第1の加圧体30及び/又は第2の加圧体32を流体で充填するための充填弁46がモジュールフレーム24に形成されていることを示している。
更に、第1の加圧体30及び/又は第2の加圧体32の形状を、少なくとも部分的に、第2の収容領域28の形状に実質的に対応させることができ、この場合には更に、第1の加圧体30及び/又は第2の加圧体32の横断面を実質的に楕円形に形成することができるか、又は実質的に円形に形成することができる。
従って特に、図2及び図3は、弾性のチューブ又は加圧体30、32、36に流体をポンピングできることを示しており、この場合、流体は圧縮性の流体、例えば空気であってもよいし、非圧縮性の流体、例えば液体であってもよい。ここで、加圧体30、32、36は特にチューブであるが、他の形態、例えばゴムバルーン又は蛇腹状の部材であってもよい。チューブの場合、例えば、横断面を円形に構成することもできるし、楕円形に構成することもできる。チューブの場合、開かれた各端部を、例えば溶接により閉じることができる。
チューブ自体は自立型ではなく、モジュールフレーム24に支持されており、これによって、チューブを非常に薄く且つ可撓性に形成することができるので、チューブは非常に高い変形性を有する。そのように支持されることによって、例えば被覆部無しで実現できる圧力よりも遥かに高い圧力までチューブを膨張させることができる。ここでは、16バールを上回る値の圧力を達成することができ、特に自転車の分野において使用される同等の材料を利用することができる。薄いチューブが膨張すると、このチューブは、通常の場合は矩形であるモジュール構造形態の空洞部を埋める。この材料は、チューブがモジュールの幾何学形状に適合するように可撓性である。モジュールの空洞部は、チューブの先鋭な縁部による損傷が生じないように設計されている。チューブが良好に当接できるようにアールが設定されている。相応の間隙は最小限にとどまる。別の可能性は、チューブが最初の膨張時に可塑性に変形し、モジュールの空洞部の形状を取ることである。チューブの形状は、上述したように、通常は楕円形であるが、しかしながら空洞部内ではチューブがむしろ正方形に広がるように、チューブの形状を設計することも考えられる。更に、チューブ材料は、例えば、湾曲部/アールを保護するために、特定の箇所において補強することができる。
より大きなストロークを実現できるようにするために、複数のチューブを相前後して挿入し、薄いプレートによって仕切ることも可能である。それらのプレートは、特に中間加圧プレート34と称され、機械的に自立する役割を果たすのではなく、単にエアチューブ間の当接面として用いられ、その結果、エアチューブの形状に変化は生じない。複数のチューブが相前後して接続されている場合、チューブは特に、チューブ間の流体圧力を等しくする相応の空気接続部、例えば弁又はロック装置を介して接続されている。複数のチューブの内の一つ、とりわけモジュール縁部に位置するチューブ、とりわけここでは第1の加圧体30に流体が供給される。この弁は圧力調整弁であり、チューブ内の圧力を測定及び調整する。弁及び空気接続部は、とりわけ中間加圧プレート34及び加圧体30、32、36の中央に取り付けられている。圧力弁によって、チューブ内の圧力を制御することができる。本発明を限定することなく、使用される流体に応じて、他の弁及び接続部品を使用することもできる。
チューブは、常に全面にわたり、中間加圧プレート34並びにバッテリセル18への移行部を表す加圧プレート40に当接しているので、チューブ内の圧力を介して、いかなる時点においても、バッテリセル18に対する圧力を決定することができる。このことは、チューブが最小圧力において完全に空洞部を埋めて、空洞部の形状を取るように、チューブが薄く且つ可撓性であることでのみ実現される。材料が最初のポンピング後に、既に塑性変形し、空洞部の幾何学形状を取っている場合には、この形状は、非常に低い圧力下でも同様に維持される。
図4は、加圧体30、32、36の一実施形態による概略的な斜視図を示す。この実施形態は特に、加圧体30、32、36が実質的に矩形の形状であり、バッテリモジュールハウジング22の形状に適合されていることを示している。更には、特に、相応の角領域48には補強部50が形成されていることが示されており、これによって、加圧体30、32、36の損傷が防止される。この実施形態もまた、2つの加圧体30、32との組み合わせであっても、単独であっても考察することができる本発明の独立した態様である。
図5は、バッテリモジュール14の一実施形態の概略的な斜視図を示す。ここでは、特に、モジュールフレーム24が示されている。更に、3つの加圧体30、32、36が示されている。加圧体30、32、36はそれぞれ、中間加圧プレート34、38を介して相互に隔てられている。第3の加圧体36とバッテリセル18との間には、やはり加圧プレート18が配置されている。この実施形態では、バッテリモジュール14が複数のバッテリセル18を有する。特にこの実施形態では、例えば、バッテリセル18がカセットガイド52内に配置されているので、このカセットガイド52は、セル呼吸時に、モジュールフレーム24内で移動することができる。換言すれば、バッテリセル18は、対応するレール54に可動に懸架されており、またセル呼吸及び圧力調整に応じて、相応に膨張することができる。特に、図5は、バッテリセル18が特にモジュールフレーム24の第1の側壁56に支持されており、また第1の加圧体30が第1の側壁56とは反対側に位置する第2の側壁58に支持されていることも示している。この支持によって、やはり、バッテリセル18の圧力制御及び伸長を介して、相応の値の圧力をバッテリモジュール14内で調整することができる。
Claims (9)
- 電気エネルギ蓄積部(12)のバッテリモジュール(14、16)のためのバッテリモジュールハウジング(22)であって、少なくとも1つのバッテリセル(18)を有し、前記少なくとも1つのバッテリセル(18)は、セル状態に応じて体積変化が生じるものであり、少なくとも1つのモジュールフレーム(24)を有し、前記少なくとも1つのモジュールフレーム(24)は、前記バッテリモジュールハウジング(22)の、前記少なくとも1つのバッテリセル(18)のための少なくとも1つの第1の収容領域(26)及び圧力調整装置(20)のための第2の収容領域(28)を形成するものであり、
前記圧力調整装置(20)は、前記バッテリモジュール(14、16)が組み立てられた状態では、少なくとも部分的に前記少なくとも1つのバッテリセル(18)に接触し、前記体積変化に応じて、前記バッテリセル(18)に対する所定の値の圧力を調整するように形成されるものであり、
前記圧力調整装置(20)は、少なくとも、チューブ状で可撓性の第1の加圧体(30)と、チューブ状で可撓性の別個の第2の加圧体(32)と、を有し、前記第1の加圧体(30)と前記第2の加圧体(32)との間には、前記第1の加圧体(30)及び前記第2の加圧体(32)と少なくとも部分的に接触する可動の中間加圧プレート(34)が形成される、前記バッテリモジュールハウジング(22)において、
前記第1の加圧体(30)及び/又は前記第2の加圧体(32)は、各縁部領域及び/又は各角領域(48)において補強部(50)を有することを特徴とする、前記バッテリモジュールハウジング(22)。 - 前記第1の加圧体(30)及び/又は前記第2の加圧体(32)は、ゴム状の材料から形成されることを特徴とする、請求項1記載のバッテリモジュールハウジング(22)。
- 少なくとも前記第1の加圧体(30)及び前記第2の加圧体(32)は、流体的に相互に接続されていることを特徴とする、請求項1又は2記載のバッテリモジュールハウジング(22)。
- 少なくとも前記第1の加圧体(30)及び前記第2の加圧体(32)は、前記中間加圧プレート(40)における空所(44)を通って案内される流体接続部(42)を介して、流体的に相互に接続されることを特徴とする、請求項3記載のバッテリモジュールハウジング(22)。
- 前記モジュールフレーム(24)には、前記第1の加圧体(30)及び/又は前記第2の加圧体(32)を流体で充填するための充填弁(46)が形成されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項記載のバッテリモジュールハウジング(22)。
- 前記第1の加圧体(30)及び/又は前記第2の加圧体(32)の形状は、少なくとも部分的に、前記第2の収容領域(28)の形状に対応することを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項記載のバッテリモジュールハウジング(22)。
- 前記第1の加圧体(30)及び/又は前記第2の加圧体(32)の横断面は、楕円形又は円形に形成されることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項記載のバッテリモジュールハウジング(22)。
- 電気エネルギ蓄積部(12)のためのバッテリモジュール(14、16)であって、少なくとも1つの請求項1から7のいずれか一項記載のバッテリモジュールハウジング(22)を有し、及び少なくとも1つのバッテリセル(14、16)を有し、前記少なくとも1つのバッテリセル(18)は、セル状態に応じて体積変化が生じるものである、前記バッテリモジュール(14、16)。
- 特に少なくとも部分的に電気的に駆動される自動車(10)のための電気エネルギ蓄積部(12)であって、少なくとも1つの請求項8記載のバッテリモジュール(14、16)を有する、前記電気エネルギ蓄積部(12)。
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