KR20180063113A - 포팅 화합물을 가진 배터리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 시스템의 제조 방법에 관한 것이다. 개선된 수명, 효율 및 안전성을 갖는 배터리 시스템을 간단하고 비용 효율적인 방식으로 제조하기 위해, 상기 방법에서, 배터리 셀들(1)은 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 적어도 하나의 장착 그리드(10, 20)에 의해, 및/또는 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드(60)의 내부 공간에서 배터리 셀의 포지셔닝을 위해 설계된 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들에 의해, 및/또는 배터리 셀들의 포지셔닝을 위한 장착 그리퍼에 의해 배치되고, 적어도 하나의 포팅 화합물(potting compound)(40)로 적어도 부분적으로 포팅된다. 또한, 본 발명은 상응하는 배터리 시스템 및 적합한 반응 수지 시스템 또는 적합한 포팅 화합물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 배터리 시스템의 제조 방법, 배터리 시스템 및 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물(potting compound)에 관한 것이다.
다수의 배터리 셀들로 이루어진 배터리 시스템들은 특히 전기 차량 또는 하이브리드 전기 차량에 사용된다. 배터리 셀들은 플라스틱 필름 내에 패키징되거나 래커링될 수 있다. 그러나 플라스틱은 일반적으로, 예컨대 약 0.2 내지 0.4W/(m.K)의 낮은 열 전도율을 갖는다. 또한, 플라스틱 필름들 또는 래커는 일반적으로 낮은 내마모성을 갖는다.
공보 DE 10 2007 010 748 A1 및 DE 10 2007 010 751 A1은 배터리 하우징에 관한 것이다.
공보 DE 10 2007 063 179 A1는 열전도 플레이트를 구비한 편평한 셀 어셈블리로서의 배터리에 관한 것이다.
발명의 과제는 개선된 수명, 효율 및 안전성을 갖는 배터리 시스템을 간단하고 비용 효율적인 방식으로 제조하는 것이다.
본 발명은 배터리 시스템의 제조 방법에 관한 것이다.
이 방법에서, 특히 배터리 셀들은 예컨대 상기 배터리 셀들의 포지셔닝을 위한 적어도 하나의 장착 그리드에 의해, 및/또는 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간에서 상기 배터리 셀들의 포지셔닝을 위해 설계된 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들에 의해, 및/또는 상기 배터리 셀들의 포지셔닝을 위한 장착 그리퍼에 의해 배치되고, 적어도 부분적으로 적어도 하나의 포팅 화합물로 포팅된다.
예컨대, 이 방법은 배터리 모듈 및/또는 배터리 팩을 제조하도록 설계될 수 있다. 예컨대, 이 방법은 리튬 배터리 시스템, 예컨대 리튬 배터리 모듈 및/또는 리튬 배터리 팩, 예컨대 리튬 이온 배터리 모듈 및/또는 리튬 이온 배터리 팩을 제조하도록 설계될 수 있다. 배터리 셀들은 특히 리튬 셀들, 예컨대 리튬 이온 셀들일 수 있다. 예컨대, 배터리 셀들은 각각 특히, 견고한 또는 단단한, 예컨대 금속의 셀 하우징을 포함할 수 있다. 예컨대, 배터리 셀들은 특히 프리즘형(prismatic) 하우징 셀들, 소위 하드 케이스 셀들(Hard Case Cells), 예를 들면 프리즘형 셀들일 수 있다.
적어도 하나의 포팅 화합물에 의해, 바람직하게는 배터리 셀들, 또는 예컨대 배터리 모듈 및/또는 배터리 팩 형태의 배터리 시스템의 개선된 열 소산 또는 열 방출 및 예컨대 개선된 온도 제어 및 개선된 전기 절연 및 개선된 전기 절연 파괴 강도가 달성될 수 있다. 결과적으로, 바람직하게는 배터리 셀들 또는 배터리 시스템의 수명 및 성능 및 안전성이 증가될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 포팅 화합물에 의해, 예컨대 진동에 대한 및/또는 예컨대 기계적 응력 하에서, 예를 들면 진동 부하 하에서 마모, 예컨대 금속 마모, 및/또는 연마 마모에 대한 기계적 보호 및/또는 충격 흡수가 실현될 수 있다. 예컨대, 포팅 화합물에 의해, 제조 공정에서 배터리 셀들의 표면 또는 하우징 벽에 부착될 수 있는 입자, 예컨대 금속 입자, 먼지, 오염물 등이 포팅 화합물에 의해 흡사 흡수될 수 있어서 더 이상 직접 마모 작용을 하지 않게 되고, 및/또는 작동 중에 입자가 더 이상 중간 갭들 내로 침투할 수 없게 되어 내마모성이 현저히 개선될 수 있다. 이러한 방식으로, 바람직하게는 배터리 셀들 및 그에 따라 배터리 시스템의 수명, 성능 및 안전성이 개선될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 포팅 화합물에 의해, 배터리 셀들 또는 배터리 시스템이 외부 영향으로부터, 예컨대 매체, 예컨대 전해질, 수증기, 습기 및/또는 용매에 대해 보호되고, 이러한 방식으로 배터리 셀 및 그에 따라 배터리 시스템의 수명, 성능 및 안전성이 개선될 수 있다.
또한, 특히 적어도 하나의 장착 그리드, 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들 또는 장착 그리퍼와 조합해서 적어도 하나의 포팅 화합물에 의해, 부품의 제조 공차, 예컨대 배터리 셀의 높이가 보상될 수 있다. 적어도 하나의 장착 그리드, 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들 또는 장착 그리퍼는 특히 장착 보조물들의 역할을 하며, 이들에 의해 바람직하게는 배터리 셀의 레벨링이 달성됨으로써, 적어도 하나의 포팅 화합물과 조합해서 바람직하게는 공차 보상이 달성될 수 있다.
적어도 하나의 장착 그리드, 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들 또는 장착 그리퍼 및/또는 적어도 하나의 포팅 화합물에 의해, 또한 바람직하게는 설치가 간단해지고, 구조에서의 높은 유연성이 가능해지므로 다양한 응용에서의 실시가 가능해진다.
또한, 상기 방법은 바람직하게는 더 적은 수의 공정 단계 및 더 낮은 비용으로 실시될 수 있고, 예컨대 다수의 배터리 셀로 이루어진 배터리 시스템, 예컨대 다수의 셀로 이루어진 모듈 및/또는 팩이 하나의 단계에서 제조될 수 있다.
전체적으로, 바람직하게는 개선된 수명, 성능 및 안전성을 가진 배터리 시스템이 간단하고 비용 효율적인 방식으로 제조된다.
일 실시예의 범위에서, 배터리 셀들은 하나의 또는 상기 배터리 시스템 하우징 또는 하나의 또는 상기 포팅 몰드의 내부 공간 내로 도입되고, 및/또는 상기 배터리 시스템 하우징 또는 상기 포팅 몰드의 내부 공간은 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 채워진다.
예컨대, 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간은 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로, 예컨대 특히 실질적으로 완전히 채워질 수 있다. 예컨대, 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간은 후술될 제 1 포팅 화합물로 먼저 부분적으로 채워진 다음, 후술될 제 2 포팅 화합물로 특히 실질적으로 완전히 채워질 수 있거나, 또는 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간은 후술될 반제품으로 먼저 부분적으로 채워진 다음, 적어도 하나의 포팅 화합물로 특히 실질적으로 완전히 채워질 수 있다.
배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간을 채울 때 배터리 셀들 또는 후술될 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인이 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅된다면, 배터리 셀들 또는 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 특히 포팅 화합물로 포팅 전에, 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내로 도입될 수 있다. 특히 배터리 셀들 또는 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인의 도입 및 포지셔닝 후에, (그 다음에) 배터리 시스템 하우징 또는 포딩 몰드의 내부 공간은 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 채워질 수 있다.
배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간을 채울 때 배터리 셀들이 (먼저) 포팅 화합물로 포팅되지 않는다면, 예컨대 후술되는 바와 같이 (먼저) 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간, 예컨대 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인이 배치된 사이 공간이 제 1 포팅 화합물로 채워지고 (그 다음에야) 배터리 셀들 또는 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간 및/또는 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간이 제 2 포팅 화합물로 채워진다면, 배터리 셀들은 예컨대 제 1 포팅 화합물로 포팅 후에 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내로 도입된다. 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 특히 제 1 포팅 화합물로 포팅 전에 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내로 도입될 수 있다.
배터리 시스템은 예컨대 배터리 셀들을 수용하기 위한 내부 공간을 가진 배터리 시스템 하우징을 포함할 수 있다. 배터리 시스템 하우징은 예컨대 플라스틱으로 형성된 플라스틱 하우징, 또는 예컨대 금속으로 형성된 금속 하우징일 수 있다. 배터리 시스템 하우징, 예컨대 금속 하우징은 딥 드로잉(deep drawing), 압출 및/또는 다이 캐스팅 등에 의해 제조될 수 있고 및/또는 리벳팅, 납땜, 용접, 접착 및/또는 코킹(caulking) 등에 의해 결합된 구조를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 장착 그리드는 특히 플라스틱으로 형성될 수 있다.
배터리 셀들이 적어도 하나의 장착 그리드에 의해 배치된다면, 배터리 셀들 및 적어도 하나의 장착 그리드를 (먼저) 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내로 도입하고 (그 다음에) 배치하고 (그 다음에) 포팅하는 것이 가능하고, 특히 (먼저) 배터리 셀들을 적어도 하나의 장착 그리드에 의해 (미리) 배치하고 (그 다음에) 적어도 하나의 장착 그리드에 의해 (미리) 배치된 배터리 셀을 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내로 도입하고, (그 다음에) 포팅하는 것이 가능하다. 적어도 하나의 장착 그리드에 의해, 배터리 셀들은 두 경우에 배치되거나 정렬되고 및/또는 제 위치에 유지될 수 있다. 적어도 하나의 장착 그리드는 바람직하게는 예컨대 금속 하우징 형태인 배터리 시스템 하우징과 배터리 셀들의 접촉을 방지할 수 있다. 배터리 셀들이, 특히 플라스틱으로 이루어진 적어도 하나의 장착 그리드에 의해 배치된다면, 배터리 시스템 하우징은 특히 금속 하우징 및 플라스틱 하우징일 수 있다.
배터리 셀들이 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들에 의해 배치된다면, 배터리 셀들은 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내로 도입될 때, 예컨대 삽입될 때, 그 안에 통합된 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들에 의해 특히 직접 배치되거나 정렬되고 및/또는 제 위치에 유지되고, (그 다음에) 포팅될 수 있다. 따라서, 바람직하게는 셀들 주위에 균일한 포팅 갭이 실현될 수 있다. 배터리 셀들이 배터리 시스템 하우징의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들에 의해 배치된다면, 배터리 시스템 하우징은 특히 플라스틱 하우징일 수 있다.
배터리 셀들이 장착 그리퍼에 의해 배치된다면, 배터리 셀들은 예컨대 장착 그리퍼에 의해 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내에 배치되고 (그 다음에) 포팅될 수 있다.
배터리 셀들이 배터리 시스템 하우징, 예컨대 플라스틱 하우징 또는 금속 하우징의 내부 공간 내로 도입된다면, 배터리 셀들은 바람직하게는 배터리 시스템 하우징 내에서, 특히 직접 포팅될 수 있다. 적어도 하나의 포팅 화합물의 경화 후, 배터리 셀들, 적어도 하나의 포팅 화합물 및 배터리 시스템 하우징, 특히 배터리 셀들, 적어도 하나의 포팅 화합물 및 배터리 시스템 하우징 그리고 예컨대 추가 부품, 예를 들면 적어도 하나의 장착 그리드 및/또는 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들 및/또는 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인 및/또는 후술될 반제품이 배터리 셀들을 포함하는 포팅 화합물 유닛을 형성한다. 이 경우, 배터리 시스템 하우징은 적어도 하나의 장착 수단, 예컨대 장착 브래킷 및/또는 장착 플랩 및/또는 장착 플레이트를 포함할 수 있으며, 상기 장착 수단에 의해 배터리 시스템 하우징이 예컨대 전기 차량 및/또는 하이브리드 차량과 같은 차량의 홀딩 장치, 예컨대 홀딩 플레이트 또는 홀딩 프레임에, 및/또는 온도 제어 요소, 예컨대 온도 제어 플레이트, 예를 들면 냉각 요소 또는 냉각 플레이트에 장착되고, 예컨대 나사 결합되고, 코킹되며, 리벳 체결되고 및/또는 접착될 수 있다.
포팅 몰드는 예컨대 반복 사용 몰드 또는 일회용 몰드일 수 있다. 특히, 포팅 몰드는 반복 사용 몰드일 수 있다.
배터리 셀들이 포팅 몰드의 내부 공간 내로 도입된다면, 배터리 셀들은 (먼저) 포팅 몰드에서 포팅될 수 있다. 적어도 하나의 포팅 화합물의 경화 후, 배터리 셀들 및 적어도 하나의 포팅 화합물, 특히 배터리 셀들 및 적어도 하나의 포팅 화합물 그리고 예컨대 추가 부품, 예를 들면 적어도 하나의 장착 그리드 및/또는 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들 및/또는 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인 및/또는 후술될 반제품은 배터리 셀을 포함하는 포팅 화합물 유닛을 형성할 수 있고, 상기 포팅 화합물 유닛은 포팅 몰드로부터 분리되거나 제거된다. 포팅 몰드가 반복 사용 몰드라면, 포팅 몰드가 재사용될 수 있다.
배터리 셀들을 포함하는 포팅 화합물 유닛은 필요한 경우 추가 배터리 시스템 하우징 없이도 사용될 수 있다. 예컨대, 배터리 셀들을 포함하는 포팅 화합물 유닛은 단지 장착 프레임 내로 삽입되고 및/또는 그에 부착되고 및/또는 장착 플레이트에, 및/또는 전기 차량 및/또는 하이브리드 차량과 같은 차량의 홀딩 장치, 예컨대 홀딩 플레이트 또는 홀딩 프레임에, 및/또는 온도 제어 요소, 예컨대 온도 제어 플레이트, 예를 들면 냉각 요소 또는 냉각 플레이트에 장착되고, 예컨대 나사 결합되고, 코킹되며, 리벳 체결되고 및/또는 접착될 수 있다.
그러나 배터리 셀들을 포함하는 포팅 화합물 유닛은 예컨대 적어도 하나의 장착 수단, 예를 들면 장착 브래킷들 및/또는 장착 플랩들 및/또는 장착 플레이트를 포함하는 배터리 시스템 하우징, 예컨대 금속 하우징 또는 플라스틱 하우징 내로 삽입될 수 있다. 적어도 하나의 장착 수단에 의해, 배터리 시스템 하우징은 그 안에 삽입된 포팅 화합물 유닛과 함께 예컨대 전기 차량 및/또는 하이브리드 차량과 같은 차량의 홀딩 장치, 예컨대 홀딩 플레이트 또는 홀딩 프레임에, 및/또는 온도 제어 요소, 예컨대 온도 제어 플레이트, 예를 들면 냉각 요소 또는 냉각 플레이트에 장착되고, 예컨대 나사 결합되고, 코킹되며, 리벳 체결되고 및/또는 접착될 수 있다.
예컨대, 적어도 하나의 장착 그리드에 의해 및/또는 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들에 의해 및/또는 장착 그리퍼에 의해, 적어도 2개의 배터리 셀들, 예컨대 적어도 5개의 배터리 셀들, 예를 들면 적어도 6개의 배터리 셀들이 배치될 수 있다.
다른, 대안적인 또는 추가의 실시예의 범위에서, 배터리 셀들은 특히 포팅 화합물로 포팅하기 전에, 예컨대 내부 공간 내로 도입하기 전에, 도입하는 중에 또는 도입한 후에, 적어도 하나의 장착 그리드에 의해 및/또는 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들에 의해 및/또는 장착 그리퍼에 의해 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간을 형성하면서 서로 이격되어, 및/또는 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간을 형성하면서 하나의 또는 상기 배터리 시스템 하우징에 대해 또는 하나의 또는 상기 포팅 몰드에 대해 이격되어, 및/또는 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간을 형성하면서 하나의 또는 상기 온도 제어 매체, 예컨대 하나의 또는 상기 온도 제어 플레이트 및/또는 온도 제어 매체 라인에 대해 이격되어 배치되고, 상기 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간 및/또는 상기 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간 및/또는 상기 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간은, 특히 상기 배터리 셀 및 선택적으로 후술될 온도 제어 매체 라인의 도입 및 포지셔닝 후에, 적어도 하나의 포팅 화합물로 채워진다.
다른, 대안적인 또는 추가의 실시예의 범위에서, 배터리 셀들은 특히 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내로 도입하기 전에, 도입하는 중에 또는 도입한 후에 적어도 하나의 장착 그리드 내로 삽입된다. 이 경우, 배터리 셀들은 바람직하게는 적어도 하나의 장착 그리드 내로 삽입함으로써 배치될 수 있다.
적어도 하나의 장착 그리드는, 예컨대 본 발명에 따른 배터리 시스템과 관련하여 설명된 바와 같이 설계될 수 있다.
예컨대, 각각 하나의 배터리 셀은 적어도 하나의 장착 그리드의 그리드 구멍 내에 삽입될 수 있다. 예컨대, 배터리 셀들은 각각 적어도 하나의 장착 그리드의 그리드 구멍 형성 그리드 웨브들에 의해 원주 방향으로 둘러싸일 수 있다.
이 실시예의 범위에서, 배터리 셀들은 배터리 셀들의 포지셔닝을 위한 상부 장착 그리드 내로 및/또는 배터리 셀들의 포지셔닝을 위한 하부 장착 그리드 내로 삽입된다. 특히, 배터리 셀들은 배터리 셀들의 포지셔닝을 위한 상부 장착 그리드 내로 그리고 배터리 셀들의 포지셔닝을 위한 하부 장착 그리드 내로 삽입될 수 있다.
이 실시예의 다른, 대안적인 또는 추가의 실시예의 범위에서, 특히 배터리 셀들을 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내로 도입하기 전에, 장착 그리드 배터리 셀 장치가 배터리 셀들을 적어도 하나의 장착 그리드 내로, 예컨대 상부 및/또는 하부 장착 그리드 내로 삽입함으로써 형성되고, 상기 장착 그리드 배터리 셀 장치는 (그 다음에) 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내로 도입된다.
적어도 하나의 포팅 화합물은 예컨대 적어도 하나의 포팅 화합물 유입구를 통해 적어도 하나의 장착 그리드 내에, 특히 그리드 구멍 형성 그리드 웨브 내에 형성된 상부 장착 그리드 내에 채워질 수 있다.
다른, 대안적인 또는 추가의 실시예의 범위에서, 배터리 셀들은 특히 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내로 도입하는 중에 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들 사이에 삽입된다. 이 경우, 배터리 셀들은 바람직하게는 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들 사이에 삽입함으로써 배치될 수 있다.
위치 리브들 및/또는 위치 돌기들은 예컨대 본 발명에 따른 배터리 시스템과 관련하여 설명된 바와 같이 설계될 수 있다.
다른, 대안적인 또는 추가의 실시예의 범위에서, 배터리 셀들은 특히 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내로 도입되기 전에, 장착 그리퍼에 의해 파지된다. 이 경우, 배터리 셀들은 장착 그리퍼에 의해 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내로 도입될 수 있다. 이 경우, 배터리 셀들은 바람직하게는, 특히 장착 그리퍼에 의한 파지에 의해 그리고 장착 그리퍼에 의한 도입에 의해 배치될 수 있다.
다른, 대안적인 또는 추가의 실시예의 범위에서, 특히 배터리 셀들의 도입 전에, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인이 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간 내로 추가로 도입된다. 포팅 화합물로 포팅할 때, (그 다음에) 특히 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅된다. 예컨대, 특히 포팅 화합물로 포팅할 때, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인이 포팅 화합물 내로 주입될 수 있다. 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은, 예컨대 라인 코일 또는 도관, 예컨대 소위 냉각 코일의 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 바람직하게는 온도 제어 매체에 의한 온도 제어가 배터리 시스템 내에 간단한 방식으로 통합될 수 있다.
이 실시예의 범위에서, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 배터리 셀의 측면에 및/또는 아래에 배치된다. 따라서, 바람직하게는 측면 냉각 및/또는 바닥 냉각이 간단한 방식으로 실현될 수 있다. 예컨대, 특히 포팅 화합물로 포팅할 때, 배터리 셀의 측면 및/또는 아래의 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인이 포팅 화합물 내로 주입될 수 있다. 따라서, 바람직하게 높은 방열이 달성될 수 있다.
예컨대, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 배터리 셀들 사이, 특히 배터리 셀들의 측면들과 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 측벽 사이, 및/또는 특히 배터리 셀들 사이, 특히 배터리 셀들의 바닥면들과 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 바닥 사이에 배치될 수 있다.
특히, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 적어도 하나의 측벽 및/또는 바닥의 내부면에 배치, 예컨대 고정될 수 있다. 예컨대, 적어도 2개의 온도 제어 매체 라인은 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 특히 대향하는 측벽들의 내부면에 배치, 예컨대 고정될 수 있다. 이에 대한 대안으로서 또는 이에 추가해서, 온도 제어 매체 라인은 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 바닥의 내부면에 배치, 예컨대 고정될 수 있다.
예컨대, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 재료 내로 부분적으로 매립되거나, 예컨대 그 안에 클램핑되거나 또는 그것에 성형될 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 적어도 하나의 측벽 및/또는 바닥의 재료 내로 부분적으로 매립되거나, 예컨대 그 안에 클램핑되거나 또는 그것에 성형될 수 있다.
적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 특히 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 외부에 배치된 온도 제어 매체 라인 연결부를 통해 연결될 수 있다.
예컨대, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 측벽을 통해 안내될 수 있다. 예컨대, 적어도 2개의 온도 제어 매체 라인은 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 예컨대 대향하는 측벽들을 통해 안내될 수 있다.
다른, 대안적인 또는 추가의 실시예의 범위에서, 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드는 적어도 하나의 온도 제어 플레이트를 구비한다. 예컨대, 적어도 하나의 온도 제어 플레이트는 배터리 셀의 측면에 및/또는 아래에 배치, 예컨대 고정될 수 있다. 따라서, 바람직하게는 측면 냉각 및/또는 바닥 냉각이 간단한 방식으로 실현될 수 있다. 포팅 화합물로 포팅할 때, (그 다음에) 특히 적어도 하나의 온도 제어 플레이트는 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅될 수 있다. 따라서, 바람직하게는 온도 제어 매체에 의한 온도 제어가 배터리 시스템 내에 간단한 방식으로 통합될 수 있다.
이 실시예의 범위에서, 적어도 하나의 온도 제어 플레이트는 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 적어도 하나의 측벽 및/또는 바닥을 형성한다. 이 경우, 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드는 특히 적어도 2체형, 예컨대 적어도 3체형, 예컨대 다체형일 수 있다. 따라서, 바람직하게는 특히 높은 방열이 달성될 수 있다.
이 실시예의 특정 구현의 범위에서, 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드는 예컨대 배터리 셀들의 도입 전 및 특히 포팅 화합물로 포팅하기 전에, 예컨대 프레임 또는 플레이트 형태의 기본 몸체, 및 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 내부 공간을 한정하는, 예컨대 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 측벽 및/또는 바닥으로서 사용되는 적어도 하나의 온도 제어 플레이트로 이루어진다. 포팅 화합물로 포팅할 때, (그 다음에) 특히 적어도 하나의 온도 제어 플레이트가 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅될 수 있다.
적어도 하나의 포팅 화합물은 특히 전기 절연성이며, 선택적으로 열 전도성일 수 있다.
적어도 하나의 포팅 화합물은 특히 온도 ≤60℃에서, 예컨대 실온 내지 ≤60℃의 온도 범위에서 경화될 수 있다.
적어도 하나의 포팅 화합물이 실온에서 경화될 수 있다면, 적어도 하나의 포팅 화합물의 경화는 바람직하게는 자체적으로 또는 가열 없이 수행될 수 있다. 적어도 하나의 포팅 화합물이 실온보다 높은 온도에서 경화될 수 있다면, 적어도 하나의 포팅 화합물은 특히 포팅 후에, 예컨대 온도 ≤60℃로 가열될 수 있다.
적어도 하나의 포팅 화합물은 예컨대 본 발명에 따른 반응 수지 시스템을 포함할 수 있거나 본 발명에 따른 포팅 화합물일 수 있다.
다른, 대안적인 또는 추가의 실시예(이중 포팅, 2단계 포팅)의 범위에서, (먼저) 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간이 제 1 포팅 화합물로 그리고 (그 다음에) 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간 및/또는 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간이 제 2 포팅 화합물로 채워진다. 몇몇 포팅 화합물의 사용에 의해, 이들은 바람직하게는 그들의 각각의 기능에 대해 최적화될 수 있다.
특히, 제 1 포팅 화합물은 열 전도성 및 전기적 절연성일 수 있다. 제 2 포팅 화합물은 특히 전기 절연성일 수 있다.
이 실시예의 범위에서, 제 1 포팅 화합물은 제 2 포팅 화합물보다 높은 열 전도율을 갖는다. 따라서, 바람직하게는 제 1 포팅 화합물에 의해, 배터리 셀로부터 온도 제어 매체로의 열 흐름이 최적화될 수 있다.
이 실시예의 다른, 대안적인 또는 추가의 구현의 범위에서, 제 2 포팅 화합물은 제 1 포팅 화합물보다 높은 전기 저항을 갖는다. 따라서, 바람직하게는 제 2 포팅 화합물에 의해, 배터리 셀들 간의 전기 절연 또는 외부에 대한 배터리 셀의 전기 절연이 최적화될 수 있다.
이 실시예의 다른, 대안적인 또는 추가의 구현의 범위에서, 제 2 포팅 화합물은 제 1 포팅 화합물보다 낮은, 특히 소성의 항복점 및/또는 점성을 갖는다. 따라서, 바람직하게는 제 2 포팅 화합물에 의해, 배터리 셀들 사이의 충격 흡수 또는 외부에 대한 배터리 셀의 충격 흡수가 최적화될 수 있다.
이 실시예의 다른, 특정한 구현의 범위에서, 제 1 및 제 2 포팅 화합물을 이용한 포팅은 웨트-온-웨트 방식으로 수행된다. 따라서, 바람직하게는 특히 고-열 전도성 제 1 포팅 화합물과 특히 저-열 전도성 제 2 포팅 화합물 간의 열 전달이 개선될 수 있다.
예컨대, 제 1 포팅 화합물은 적어도 하나의 열 전도성 충전제로 충전된, 특히 고-충전된 발명에 따른 반응 수지 시스템을 포함할 수 있거나, 또는 적어도 하나의 열 전도성 충전제로 충전된, 특히 고-충전된 발명에 따른 포팅 화합물일 수 있다. 따라서, 제 1 포팅 화합물은 바람직하게는 배터리 셀들의 열 결합을 위한 높은 열 전도율을 가질 수 있다. 이 경우, 제 2 포팅 화합물은 특히 전기 절연성 포팅 화합물, 예컨대 개질된, 충전된 에폭시 포팅 화합물, 예컨대 특히 우수한 전기 절연성을 가진 본 발명에 따른 포팅 화합물일 수 있다.
다른, 대안적인 실시예(단일 포팅)의 범위에서, (먼저), 특히 배터리 셀들의 도입 전에 및/또는 포팅 화합물로 포팅 전에, 적어도 하나의 온도 제어 매체를 이격시키는 (사이) 공간 내에 반제품이 배치되고, (그 다음에) 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간 및/또는 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간이 포팅 화합물로 채워진다. 이 경우, 반제품은 예컨대 매트 또는 패드, 특히 엘라스토머 매트 또는 엘라스토머 패드, 특히 배터리 셀들의 열 접촉을 위한, 예컨대 TIM 재료(Thermal Interface Material)로 이루어진, 소위 갭패드일 수 있다. 예컨대, 반제품은 포팅 화합물보다 높은 열전도율을 가질 수 있고 및/또는 포팅 화합물은 반제품보다 높은 전기 저항을 가질 수 있고 및/또는 반제품은 포팅 화합물보다 낮은 마찰 계수를 가질 수 있고 및/또는 포팅 화합물은 반제품보다 낮은 항복점 및/또는 점성을 가질 수 있다.
다른, 대안적인 또는 추가의 실시예(단일 포팅)의 범위에서, 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간, 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간 및 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간은 포팅 화합물로 채워진다.
적어도 하나의 포팅 화합물은, 특히 단일 포팅의 경우에, 특히 양호한 전기 절연성을 가진 예컨대 개질된, 충전된 에폭시 포팅 화합물일 수 있다.
선택적으로, 배터리 시스템 하우징의 바닥에 및/또는 측벽들에 열 전도성 층 및/또는 TIM 재료(Thermal Interface Material)로 이루어진 필름이 추가로 도입, 예컨대 부착될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 기술적 특징들 및 장점들에 대해서, 본 발명에 따른 배터리 시스템 및 본 발명에 따른 반응 수지 시스템 또는 본 발명에 따른 포팅 화합물과 관련한 설명들 그리고 도면 및 실시예 설명이 참조된다.
본 발명의 또 다른 대상은 배터리 셀들을 포함하고 및/또는 본 발명에 따른 방법에 의해 제조되는 배터리 시스템이다.
배터리 셀들은 특히 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅될 수 있다.
배터리 시스템은 예컨대 배터리 셀들을 수용하기 위한 내부 공간을 갖는 배터리 시스템 하우징을 포함할 수 있다. 배터리 시스템 하우징은 예컨대 플라스틱으로 이루어진 플라스틱 하우징 또는 예컨대 금속으로 이루어진 금속 하우징일 수 있다.
예컨대, 배터리 시스템은 리튬 배터리 시스템, 예컨대 리튬 배터리 모듈 및/또는 리튬 배터리 팩, 예컨대 리튬 이온 배터리 모듈 및/또는 리튬 이온 배터리 팩일 수 있다. 배터리 셀들은 특히 리튬 셀, 예컨대 리튬 이온 셀일 수 있다. 예컨대, 배터리 셀들은 각각 특히 견고한 또는 단단한, 예컨대 금속의 셀 하우징을 포함할 수 있다. 예컨대, 배터리 셀들은 특히 프리즘형 하우징 셀, 소위 하드 케이스 셀(Hard Case Cells), 예컨대 프리즘형 셀일 수 있다.
일 실시예의 범위에서, 배터리 셀들은 배터리 셀들의 포지셔닝을 위한 적어도 하나의 장착 그리드에 의해 및/또는 배터리 시스템 하우징의 내부 공간에서 배터리 셀들의 포지셔닝을 위해 설계된 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들에 의해 배치된다. 이 경우, 배터리 셀들 및 적어도 하나의 장착 그리드 및/또는 배터리 시스템 하우징의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들은 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅될 수 있다.
배터리 셀들은 적어도 하나의 장착 그리드에 의해 및/또는 배터리 시스템 하우징의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들에 의해 바람직하게 정렬되어 배치될 수 있거나 제 위치에 유지될 수 있다. 특히, 배터리 셀들은 적어도 하나의 장착 그리드에 의해 및/또는 배터리 시스템 하우징의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들에 의해 이격될 수 있다. 예컨대, 배터리 셀들은 적어도 하나의 장착 그리드에 의해 및/또는 배터리 시스템 하우징의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들에 의해 서로 이격되어 및/또는 배터리 시스템 하우징에 대해, 예컨대 배터리 시스템 하우징의 벽에 대해 이격되어 및/또는 배터리 셀들을 포함하는 포팅 화합물 유닛의 외부면에 대해 이격되어 및/또는 온도 제어 매체에 대해 이격되어 배치될 수 있다. 따라서, 바람직하게는 배터리 셀들 사이 및/또는 배터리 셀들과 배터리 시스템 하우징 사이, 예컨대 배터리 셀들과 배터리 시스템 하우징의 벽 사이 및/또는 배터리 셀들과 배터리 셀들을 포함하는 포팅 화합물 유닛의 외부면 사이 및/또는 배터리 셀들과 온도 제어 매체 사이의 균일한 포팅 화합물 섹션이 구현될 수 있다.
예컨대, 배터리 시스템은 적어도 2개의 배터리 셀들, 예컨대 적어도 5개의 배터리 셀들, 예컨대 적어도 6개의 배터리 셀들을 포함할 수 있다.
예컨대, 적어도 하나의 장착 그리드, 예컨대 상부 장착 그리드 및/또는 하부 장착 그리드, 및/또는 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들 및/또는 제조 중에 사용된 장착 그리퍼는 적어도 2개의 배터리 셀들, 예컨대 적어도 5개의 배터리 셀들, 예컨대 적어도 6개의 배터리 셀들의 포지셔닝을 위해 설계될 수 있다.
다른, 대안적인 또는 추가의 실시예의 범위에서, 배터리 시스템은 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인을 더 포함한다. 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 예컨대 라인 코일 또는 도관, 예컨대 소위 냉각 코일의 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 배터리 셀들 및 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 특히 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅될 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 포팅 화합물 내로 주입될 수 있다.
이 실시예의 범위에서, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인이 배터리 셀의 측면에 및/또는 아래에 배치된다. 이 경우, 배터리 셀의 측면 및/또는 아래의 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되거나 포팅 화합물 내로 주입될 수 있다.
예컨대, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 배터리 시스템 하우징의 내부 공간 내에 및/또는 적어도 하나의 포팅 화합물 내에, 예컨대 배터리 셀들을 포함하는 포팅 화합물 유닛 내에 배치될 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 배터리 셀들 사이에, 특히 배터리 셀들의 측면들과 배터리 시스템 하우징의 측벽 또는 포팅 화합물 유닛의 측방향 외부면 사이에 및/또는 배터리 셀들 사이에, 특히 배터리 셀들의 바닥면들과 배터리 시스템 하우징의 바닥 또는 포팅 화합물 유닛의 하부 외부면 사이에 배치될 수 있다.
특히 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 배터리 시스템 하우징의 적어도 하나의 측벽 및/또는 바닥의 내부면 상에 배치, 예컨대 고정될 수 있거나, 또는 포팅 화합물 유닛의 적어도 하나의 측방향 외부면 및/또는 하부 외부면 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 적어도 2개의 온도 제어 매체 라인은 배터리 시스템 하우징의 특히 대향하는 측벽들의 내부면 상에 배치, 예컨대 고정될 수 있거나, 또는 포팅 화합물 유닛의 특히 대향하는 측방향 외부면들 상에 배치될 수 있다. 이에 대한 대안으로서 또는 이에 추가해서, 온도 제어 매체 라인은 배터리 시스템 하우징의 바닥의 내부면 상에 배치, 예컨대 고정될 수 있거나, 또는 포팅 화합물 유닛의 하부 외부면 상에 배치될 수 있다.
예컨대, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 배터리 시스템 하우징의 재료 내로 부분적으로 매립될 수 있고, 예컨대 그 안에 클램핑될 수 있거나 또는 그것에 성형될 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 배터리 시스템 하우징의 적어도 하나의 측벽 및/또는 바닥의 재료 내로 부분적으로 매립될 수 있고, 예컨대 그 안에 클램핑될 수 있거나 또는 그것에 성형될 수 있다.
적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 특히 배터리 시스템 하우징 및/또는 적어도 하나의 포팅 화합물의 외부에, 예컨대 포팅 화합물 유닛의 외부에 배치된 온도 제어 매체 라인 연결부들을 통해 연결될 수 있다.
예컨대, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인은 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 화합물 유닛의 측벽을 통해 안내될 수 있다. 예컨대, 적어도 2개의 온도 제어 매체 라인은 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 화합물 유닛의 예컨대 대향하는 측벽들을 통해 안내될 수 있다.
다른, 대안적인 또는 추가의 실시예의 범위에서, 배터리 시스템은 적어도 하나의 온도 제어 플레이트를 포함한다. 이 경우, 배터리 셀들 및 적어도 하나의 온도 제어 플레이트는 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅될 수 있다.
예컨대, 배터리 시스템 하우징, 또는 배터리 셀들을 포함하는 하나의 또는 상기 포팅 화합물 유닛은 적어도 하나의 온도 제어 플레이트를 구비할 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 온도 제어 플레이트는 배터리 셀의 측면에 및/또는 하부에 배치될 수 있고, 경우에 따라 고정될 수 있다.
이 실시예의 범위에서, 적어도 하나의 온도 제어 플레이트는 하나의 또는 상기 배터리 시스템 하우징, 및/또는 배터리 셀들을 포함하는 하나의 또는 상기 포팅 화합물 유닛의 적어도 하나의 측벽 및/또는 바닥을 형성한다. 이 경우, 배터리 셀들 및 적어도 하나의 온도 제어 플레이트는 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅될 수 있다.
배터리 시스템 하우징은 특히 적어도 2체형, 예컨대 적어도 3체형, 예를 들면 다체형일 수 있다.
특히, 배터리 시스템 하우징은 예컨대 프레임 또는 플레이트 형태의 기본 몸체, 및 배터리 시스템 하우징의 내부 공간을 한정하는, 예컨대 배터리 시스템 하우징의 바닥 및/또는 측벽으로서 사용되는 온도 제어 플레이트로 이루어지거나 또는 이루어질 수 있다.
예컨대, 배터리 시스템에서, 배터리 셀들 및 적어도 하나의 장착 그리드 및/또는 배터리 시스템 하우징의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들 및/또는 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인 및/또는 적어도 하나의 온도 제어 플레이트가 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅될 수 있다.
예컨대, 배터리 셀들은 배터리 시스템 하우징의 내부 공간 내에 및/또는 적어도 하나의 포팅 화합물 내에, 예컨대 배터리 셀들을 포함하는 하나의 또는 상기 포팅 화합물 유닛 내에 배치될 수 있다. 예컨대, 배터리 시스템 하우징의 내부 공간은 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로, 예컨대 특히 실질적으로 완전히 채워질 수 있다.
다른, 대안적인 또는 추가의 실시예의 범위에서, 적어도 하나의 장착 그리드 및/또는 배터리 시스템 하우징의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들 및/또는 배터리 시스템 하우징 및/또는 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인 및/또는 적어도 하나의 온도 제어 플레이트는 플라스틱으로 형성된다. 따라서, 바람직하게는 특히 금속의 부품이 절감될 수 있으며 무게가 감소될 수 있고 경우에 따라 폐기 비용이 감소될 수 있으며, 예컨대 시스템의 재활용이 간단해질 수 있고 그에 대한 비용이 감소될 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 장착 그리드는 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)를 포함하거나 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)로 형성될 수 있다.
다른, 대안적인 또는 추가의 실시예의 범위에서, 배터리 셀들은 예컨대 적어도 하나의 장착 그리드에 의해 및/또는 배터리 시스템 하우징의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들에 의해, 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간을 형성하면서 서로 이격되어, 및/또는 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 화합물 유닛 외부면을 이격시키는 사이 공간을 형성하면서 하나의 또는 상기 배터리 시스템 하우징에 대해, 예컨대 배터리 시스템 하우징의 벽에 대해 이격되어 및/또는 배터리 셀들을 포함하는 하나의 또는 상기 포팅 화합물 유닛의 외부면에 대해 이격되어, 및/또는 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간을 형성하면서 온도 제어 매체에 대해, 특히 하나의 또는 상기 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인 및/또는 온도 제어 매체 플레이트에 대해 이격되어 배치된다. 이 경우, 특히, 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간 및/또는 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 화합물 유닛 외부면을 이격시키는 사이 공간 및/또는 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간은 적어도 하나의 포팅 화합물로 채워질 수 있다.
다른, 대안적인 또는 추가의 실시예의 범위에서, 적어도 하나의 장착 그리드는 그리드 구멍을 포함하며, 상기 그리드 구멍 내로 각각 하나의 배터리 셀이 수용되고, 특히 삽입된다. 이 경우, 배터리 셀들은 각각 적어도 하나의 장착 그리드의 그리드 구멍 형성 그리드 웨브들에 의해 원주방향으로 둘러싸일 수 있다. 이 경우, 그리드 구멍 형성 그리드 웨브들 중 적어도 하나는 적어도 하나의 포팅 화합물 유입구를 포함할 수 있다.
다른, 대안적인 또는 추가의 실시예의 범위에서, 배터리 시스템은 배터리 셀들의 포지셔닝을 위한 상부 장착 그리드 및/또는 배터리 셀들의 포지셔닝을 위한 하부 장착 그리드를 포함한다. 특히, 배터리 시스템은 배터리 셀들의 포지셔닝을 위한 상부 장착 그리드 및 배터리 셀들의 포지셔닝을 위한 하부 장착 그리드를 포함할 수 있다. 이 경우, 예컨대 상부 장착 그리드의 그리드 구멍은 그 내부에서 배터리 셀들의 극들 및 특히 배터리 셀들의 안전 밸브가 노출되도록 설계될 수 있다. 선택적으로, 상부 장착 그리드의 그리드 구멍 내에서 실질적으로 배터리 셀들의 커버면들이 노출될 수 있다.
적어도 하나의 장착 그리드는 특히 일체형일 수 있다. 예컨대, 상부 장착 그리드가 일체형일 수 있고 및/또는 하부 장착 그리드가 일체형일 수 있고 및/또는 상부 및 하부 장착 그리드가 일체형일 수 있다.
예컨대, 적어도 하나의 장착 그리드, 예컨대 상부 장착 그리드 및/또는 하부 장착 그리드는 특히 수직 및/또는 측면 정지부 섹션들을 포함하며, 상기 정지부 섹션들은 배터리 셀들에 대한 정지부로서 사용되며, 특히 인접한 배터리 셀들의 이격을 위해 및/또는 하나의 또는 상기 배터리 시스템 하우징으로부터, 특히 배터리 시스템 하우징의 바닥 및/또는 적어도 하나의 측벽으로부터, 또는 배터리 셀들을 포함하는 하나의 또는 상기 포팅 화합물 유닛의 특히 하부 및/또는 측방향 외부면으로부터 배터리 셀들을 이격시키기 위해 및/또는 온도 제어 매체, 특히 하나의 또는 상기 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인 및/또는 온도 제어 플레이트로부터 배터리 셀들을 이격시키기 위해 사용된다.
예컨대, 상부 장착 그리드의 수직 정지부 섹션들은 배터리 셀들용, 특히 배터리 셀들의 커버면용 상부 정지부로서 사용될 수 있고, 및/또는 상부 장착 그리드의 측면 정지부 섹션들은 배터리 셀들용, 특히 배터리 셀들의 측면용 측면 정지부로서 사용될 수 있으며, 및/또는 하부 장착 그리드의 수직 정지부 섹션들은 배터리 셀들용, 특히 배터리 셀들의 바닥면용 하부 정지부로서 사용될 수 있고, 및/또는 하부 장착 그리드의 측면 정지부 섹션들은 배터리 셀들용, 특히 배터리 셀들의 측면용 측면 정지부로서 사용될 수 있다. 예컨대, 상부 및/또는 하부 장착 그리드의 특히 수직 및/또는 측면 정지부 섹션들은 예컨대 배터리 셀들의 커버면 및/또는 측면 및/또는 바닥면의 가장자리 섹션을 덮도록 설계될 수 있다. 예컨대, 상부 및/또는 하부 장착 그리드의 특히 수직의 및/또는 측면의 정지부 섹션들은 예컨대 그리드 구멍 형성 그리드 웨브로부터 측면으로, 예컨대 그리드 구멍을 통해, 또는 수직으로 연장되는 브래킷 형태로, 및/또는 예컨대 단부 섹션을 통해, 2개의 그리드 구멍 형성 그리드 웨브에 의해 형성된 모서리 사이로 연장되는 모서리 플래토 형태로, 및/또는 특히 그리드 구멍 형성 그리드 웨브로부터, 특히 둘레로, 측면으로, 예컨대 그리드 구멍을 통해, 및/또는 수직으로, 특히 배터리 셀 둘레로 연장되는 프레임의 형태로, 및/또는 예컨대 2개의 그리드 구멍 형성 그리브 웨브들 사이에 연장되며 및/또는 예컨대 하부 장착 그리드의 그리드 구멍을 하부로 한정하는 횡방향 스트럿의 형태로 형성될 수 있다.
상부 및/또는 하부 장착 그리드의 예컨대 측면의 및/또는 수직의, 특히 측면의 정지부 섹션들은 인접한 배터리 셀들을 이격시키는, 및/또는 하나의 또는 상기 배터리 시스템 하우징으로부터, 특히 배터리 시스템 하우징의 바닥 및/또는 적어도 하나의 측벽으로부터, 또는 배터리 셀들을 포함하는 하나의 또는 상기 포팅 화합물 유닛의 특히 하부의 또는 측면의 외부면으로부터 배터리 셀들을 이격시키는, 및/또는 온도 제어 매체, 특히 하나의 또는 상기 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인 및/또는 온도 제어 플레이트로부터 배터리 셀들을 이격시키는 역할을 한다.
또한, 상부 및/또는 하부 장착 그리드는 선택적으로 예컨대 그리드 구멍 형성 그리드 웨브로부터, 특히 다수의 그리드 구멍 형성 그리드 웨브들 사이의 모서리 또는 T-부분으로부터 수직으로 연장되는, 예컨대 웨브 형태로, 인접한 배터리 셀들을 이격시키기 위한 스페이서 섹션을 포함할 수 있다. 따라서, 바람직하게는, 예컨대 진공 포팅 조건 하에서 배터리 셀들 사이의 접촉이 방지될 수 있다.
대안으로서 또는 추가로, 상부 및/또는 하부 장착 그리드는 선택적으로, 하나의 또는 상기 배터리 시스템 하우징으로부터, 특히 배터리 셀들을 포함하는 하나의 또는 상기 포팅 화합물 유닛의 바닥 및/또는 적어도 하나의 측벽으로부터 또는 특히 하부의 또는 측면의 외부면으로부터 배터리 셀들을 이격시키기 위한, 예컨대 돌기 형태의, 및/또는 온도 제어 매체, 특히 하나의 또는 상기 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인 및/또는 온도 제어 플레이트로부터 배터리 셀들을 이격시키기 위한, 예컨대 돌기 형태의 스페이서 섹션을 포함할 수 있다.
위치 리브들 및/또는 위치 돌기들은 배터리 셀들용 특히 측면의 및/또는 수직의 정지부로서 사용되며, 특히 인접한 배터리 셀들을 이격시키기 위해, 및/또는 배터리 시스템 하우징으로부터, 특히 배터리 시스템 하우징의 바닥 및/또는 적어도 하나의 측벽으로부터 배터리 셀들을 이격시키기 위해, 및/또는 온도 제어 매체, 특히 하나의 또는 상기 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인 및/또는 온도 제어 플레이트로부터 배터리 셀들을 이격시키기 위해 사용된다. 이 경우, 인접한 배터리 셀들을 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들, 및/또는 배터리 시스템 하우징으로부터 배터리 셀들을 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들, 및/또는 온도 제어 매체, 특히 하나의 또는 상기 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인 및/또는 온도 제어 플레이트로부터, 예컨대 배터리 시스템 하우징의 적어도 하나의 측벽으로부터 배터리 셀들을 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들은 특히 배터리 시스템 하우징의 장착 구멍으로부터, 장착 방향을 따라, 예컨대 수직으로 연장될 수 있다. 이에 대한 대안으로서 또는 이에 추가해서, 인접한 배터리 셀들을 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들, 및/또는 배터리 시스템 하우징으로부터 배터리 셀들을 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들, 및/또는 온도 제어 매체, 특히 하나의 또는 상기 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인 및/또는 온도 제어 플레이트로부터, 예컨대 배터리 시스템 하우징의 적어도 하나의 측벽으로부터 배터리 셀들을 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들은 예컨대, 특히 배터리 시스템 하우징의 하나의 면으로부터, 적어도 배터리 시스템 하우징의 내부 공간 내로 연장될 수 있다. 특히, 배터리 시스템 하우징의 적어도 하나의 측벽으로부터 인접한 배터리 셀들을 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들은 특히 배터리 시스템 하우징의 장착 구멍으로부터, 장착 방향을 따라, 예컨대 수직으로 연장될 수 있다. 온도 제어 매체, 특히 하나 또는 상기 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인 및/또는 온도 제어 플레이트로부터 배터리 셀들을 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들은 특히 온도 제어 매체가 장착될 면으로부터 적어도 배터리 시스템 하우징의 내부 공간 내로 연장될 수 있다.
적어도 하나의 포팅 화합물은 특히 전기 절연성이며, 선택적으로 열 전도성일 수 있다. 적어도 하나의 포팅 화합물은 특히 온도 ≤60℃에서, 예컨대 실온 내지 ≤60℃의 온도 범위에서 경화될 수 있다.
적어도 하나의 포팅 화합물은 예컨대 본 발명에 따른 반응 수지 시스템을 포함할 수 있거나 본 발명에 따른 포팅 화합물일 수 있다.
다른, 대안적인 또는 추가의 실시예(이중 포팅, 2단계 포팅)의 범위에서, 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간은 제 1 포팅 화합물로 그리고 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간 및/또는 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 화합물 유닛 외부면을 이격시키는 사이 공간은 제 2 포팅 화합물로 채워진다.
특히, 제 1 포팅 화합물은 열 전도성 및 전기적 절연성일 수 있다. 제 2 포팅 화합물은 특히 전기 절연성일 수 있다.
특히, 제 1 포팅 화합물은 제 2 포팅 화합물보다 높은 열 전도율을 가질 수 있고 및/또는 제 2 포팅 화합물은 제 1 포팅 화합물보다 높은 전기 저항을 가질 수 있으며 및/또는 제 2 포팅 화합물은 제 1 포팅 화합물보다 낮은, 특히 소성의 항복점 및/또는 점성을 가질 수 있다.
이 실시예의 범위에서, 제 1 및 제 2 포팅 화합물은 웨트-온-웨트 방식으로 포팅된다.
예컨대, 제 1 포팅 화합물은 본 발명에 따른 반응 수지 시스템을 포함하거나, 또는 본 발명에 따른 포팅 화합물일 수 있고, 상기 반응 수지 시스템 또는 상기 포팅 화합물은 적어도 하나의 열 전도성 충전제로 충전되고, 특히 고-충전된다. 제 2 포팅 화합물은 특히 전기 절연성 포팅 화합물, 예컨대 개질된, 충전된 에폭시 포팅 화합물, 예컨대 특히 양호한 전기 절연성을 가진 본 발명에 따른 포팅 화합물일 수 있다.
다른 대안적인 실시예(단일 포팅)의 범위에서, 반제품은 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간 내에 배치되고, 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간 및/또는 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 화합물 유닛 외부면을 이격시키는 사이 공간은 포팅 화합물로 채워진다. 이 경우에, 반제품은 예컨대 매트 또는 패드, 특히 엘라스토머 매트 또는 엘라스토머 패드, 예컨대 특히 배터리 셀들의 열 접촉을 위해, 예컨대 TIM 재료(Thermal Interface Material)로 이루어진 소위 갭 패드일 수 있다. 예컨대, 반제품은 포팅 화합물보다 높은 열 전도율을 가질 수 있고, 및/또는 포팅 화합물은 반제품보다 높은 전기 저항을 가질 수 있으며, 및/또는 반제품은 포팅 화합물보다 낮은 마찰 계수를 가질 수 있으며, 및/또는 포팅 화합물은 반제품보다 낮은 항복점 및/또는 점성을 가질 수 있다.
다른 대안적인 실시예(단일 포팅)의 범위에서, 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간, 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간 및 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 화합물 유닛 외부면을 이격시키는 사이 공간은 포팅 화합물로 채워진다.
적어도 하나의 포팅 화합물은 특히 단일 포팅의 경우에, 특히 양호한 전기 절연성을 가진, 예컨대 개질된, 충전된 에폭시 포팅 화합물일 수 있다.
선택적으로, TIM 재료((Thermal Interface Material)로 이루어진 열 전도성 층들 및/또는 필름들이 추가로 배터리 시스템 하우징의 바닥 및/또는 측벽들에 도입, 예컨대 부착될 수 있다.
배터리 시스템은 예컨대 전기 차량 또는 하이브리드 차량에 사용될 수 있거나 또는 이를 위해 설계될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 기술적 특징들 및 장점들에 대해서는, 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 반응 수지 시스템 또는 본 발명에 따른 포팅 화합물과 관련한 설명 그리고 도면들 및 실시예 설명이 참조된다.
또한, 본 발명은 비스페놀 A 및/또는 비스페놀 F 기반의 적어도 하나의 에폭시 수지, 실리콘 엘라스토머 입자를 갖는, 비스페놀-A-에폭시드 및/또는 비스페놀-F-에폭시드, 특히 비스페놀-A-에폭시드 기반 제제, 및 적어도 하나의 아민 경화제를 포함하는 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물에 관한 것이다. 제제에서, 특히 에폭시 단위는 특히 실리콘 엘라스토머 입자들을 형성하는 실리콘 단위에 화학적으로 결합, 예컨대 공유 결합될 수 있다. 예컨대, 실리콘 엘라스토머 입자에 에폭시 단위가 화학적으로 결합되거나, 예컨대 그것에 그래프팅 되거나, 또는 비극성 실리콘 단위를 가진 중합체 서열들이 합쳐서 실리콘 엘라스토머 입자를 형성하고, 이 경우 극성 에폭시 단위를 갖는 중합체 서열들은 외부로 뒤집힌다. 따라서, 제제는 특히 실리콘 단위로 형성된 내부 및 에폭시 단위로 형성된 외부를 갖는, 탄성 입자 또는 실리콘 엘라스토머 입자를 포함할 수 있거나 또는 그것으로 형성될 수 있다.
적어도 하나의 아민 경화제에 의해 온도 ≤60℃에서, 예컨대 실온에서 반응 수지 시스템의 경화가 달성될 수 있다. 따라서, 바람직하게는 배터리 셀의 열 부하가 ≤60℃로 제한될 수 있다. 실리콘 엘라스토머 입자, 특히 입자 내부의 실리콘 단위에 의해, 탄성 계수가 바람직하게 감소할 수 있다. 이는, 포팅 화합물이 예컨대 배터리 셀들의 충전/방전 과정 동안, 특히 전체 수명에 걸쳐, 배터리 셀들의 높은 인장력 및 압축력 또는 높은 변형력을 흡수할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 실리콘 엘라스토머 입자, 특히 입자 내부의 실리콘 단위에 의해, 바람직하게는 파괴 인성(인성 개질)이 커질 수 있고, 예컨대 빠른 균열 형성이 방지될 수 있다. 결과적으로, 바람직하게는 내마모성이 개선될 수 있다. 특히 화학적으로 결합된, 특히 입자의 외부를 형성하는 에폭시 단위들에 의해, 입자들은 추가로 예컨대 에폭시 수지 매트릭스 내의 에폭시드와 같이 화학적으로 작용할 수 있다.
일 실시예의 범위에서, 적어도 하나의 아민 경화제는 적어도 하나의 폴리아민 및/또는 적어도 하나의 폴리아미도아민을 포함하거나 그 자체이다. 예컨대, 적어도 하나의 아민 경화제는 테트라에틸렌펜타민 및/또는 트리에틸렌테트라민을 포함할 수 있거나 그 자체일 수 있다. 이들 아민 경화제는 특히 바람직한 것으로 나타났다.
제제 또는 실리콘 엘라스토머 입자는 예컨대 수지 및 실리콘 엘라스토머 입자들, 예컨대 가교 결합된 폴리오가노실록산 입자들로 이루어진 분산액의 형태로 사용될 수 있다. 예컨대, 제제는 비스페놀 A 및/또는 비스페놀 F, 특히 비스페놀 A, 및 특히 고체 또는 액체의 실리콘 엘라스토머 입자들을 기반으로 하는 적어도 하나의 에폭시 수지를 함유하는 분산액의 형태로 사용될 수 있다. 이 경우, 분산액 중의 실리콘이 가교되어 고무 탄성 중합체를 형성할 수 있다.
다른 실시예의 범위에서, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물은 적어도 하나의, 특히 열 전도성의 충전제를 더 포함한다. 따라서, 바람직하게는 열 발산이 개선될 수 있고 및/ 또는 팽창 계수가 감소될 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의, 특히 열 전도성의 충전제는 수산화알루미늄 및/또는 산화알루미늄 및/또는 이산화규소, 특히 석영, 및/또는 질화붕소 및/또는 초크 및/또는 마이크로돌로마이트 및/또는 활석 및/또는 알루미노실리케이트 및/또는 산화마그네슘 및/또는 규회석 및/또는 마그네슘 카보네이트 및/또는 운모를 포함할 수 있거나 그 자체일 수 있다. 특히, 적어도 하나의, 특히 열 전도성의 충전제는 수산화알루미늄 및/또는 산화알루미늄 및/또는 이산화규소, 특히 석영, 및/또는 질화붕소를 포함할 수 있거나 그 자체일 수 있다.
예컨대, 적어도 하나의, 특히 열 전도성의 충전제는 ≥2μm 내지 ≤1mm 범위의 입자 크기 분포를 가질 수 있다.
다른 실시예의 범위에서, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물은 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물의 총 중량에 대해, ≥9 중량% 내지 ≤77 중량%, 예컨대 ≥9.3 중량% 내지 ≤76.5 중량%의, 비스페놀 A 및/또는 비스페놀 F 기반의 적어도 하나의 에폭시 수지를 포함한다. 예컨대, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물은 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물의 총 중량에 대해, ≥9 중량% 내지 ≤30 중량%의, 비스페놀 A 및/또는 비스페놀 F 기반의 적어도 하나의 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
다른 실시예의 범위에서, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물은 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물의 총 중량에 대해, ≥4 중량% 내지 ≤40 중량%, 예컨대 ≥4.2 중량% 내지 ≤36.5 중량%의 적어도 하나의 아민 경화제를 포함한다. 예컨대, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물은 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물의 총 중량에 대해, ≥4 중량% 내지 ≤12 중량%의 적어도 하나의 아민 경화제를 포함한다.
다른 실시예의 범위에서, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물은 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물의 총 중량에 대해, ≥0.1 중량% 내지 ≤35 중량%, 예컨대 ≥0.2 중량% 내지 ≤34.6 중량%의, 실리콘 엘라스토머 입자를 갖는, 비스페놀-A-에폭시드 및/또는 비스페놀-F-에폭시드, 특히 비스페놀-A-에폭시드 기반 제제를 포함한다. 이것은 바람직한 것으로 입증되었다. 함량이 더 높으면, 취성, 파괴 응력은 감소하지만, 열팽창 계수는 증가할 수 있다. 예컨대, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물은 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물의 총 중량에 대해, ≥3 중량% 내지 ≤15 중량%, 예컨대 ≥5 중량% 내지 ≤15 중량%의, 실리콘 엘라스토머 입자를 갖는, 비스페놀-A-에폭시드 및/또는 비스페놀-F-에폭시드, 특히 비스페놀-A-에폭시드 기반 제제를 포함할 수 있다.
다른 실시예의 범위에서, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물은 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물의 총 중량에 대해, ≥0 중량% 내지 ≤85 중량%의 적어도 하나의, 특히 열 전도성의 충전제를 포함한다. 예컨대, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물은 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물의 총 중량에 대해, ≥50 중량% 내지 ≤85 중량%의 적어도 하나의, 특히 열 전도성의 충전제를 포함할 수 있다. 따라서, 바람직하게는 ≥0.6W/(m·K), 특히 ≥0.8W/(m·K), 예컨대 ≥1.5W/(m·K) 또는 ≥1.8W/(m·K)의 높은 열 전도율이 달성될 수 있다.
다른 실시예의 범위에서, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물은 적어도 하나의 첨가제를 포함한다. 예컨대, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물은 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물의 총 중량에 대해, ≥0 중량% 내지 ≤1 중량%, 예컨대 ≥0.2 중량% 내지 ≤0.7 중량%의 적어도 하나의 첨가제를 포함할 수 있다.
반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물에 대한 몇몇 예시적인 조성들은 표 1에 나타난다.
반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물에 대한 몇몇 특정한 예시적인 조성들 및 그 특성들은 표 2에 나타난다.
하기의 출발 재료들이 사용되었다 :
Epilox A19-00, Leuna 에폭시수지 비스페놀 A
Epilox F16-01, Leuna 에폭시수지 비스페놀 F
Albidur EP 2240A, Evonik 에멀젼으로서 실리콘 개질제, 실리콘 엘라스토머
입자를 포함하는, 비스페놀-A-에폭시드 기반
제제(40중량% 실리콘)
HY 842, Huntsman 아민 경화제: 테트라에틸렌펜타민
HY 956, Huntsman 아민 경화제: 트리에틸렌테트라민
H31, Quarzwerke 모래(SiO2), 입자 크기 < 0.1 mm - 0.5 mm
Apyral 2 E, Nabaltec 수산화알루미늄 Al(OH)3
첨가제:
DF100, Evonik 실리콘 기반 소포제
W980, BYK 불포화 폴리아민아미드 및 산성 폴리에스테르의 염의 가교 첨가제 및 분산 첨가제 용액
W9010, BYK 산성 그룹을 가진 공중합체
특정 실시예의 범위에서, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물은 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물의 총 중량에 대해, ≥9 중량% 내지 ≤30 중량%의, 비스페놀 A 및/또는 비스페놀 F 기반 적어도 하나의 에폭시 수지, ≥4 중량% 내지 ≤12 중량%의 적어도 하나의 아민 경화제, ≥3 중량% 내지 ≤15 중량%, 예컨대 ≥5 중량% 내지 ≤15 중량%의, 실리콘 엘라스토머 입자들을 포함하는, 비스페놀-A-에폭시드 및/또는 비스페놀-F-에폭시드, 특히 비스페놀-A-에폭시드 기반 제제, 및 ≥50 중량% 내지 ≤85 중량%의 적어도 하나의, 특히 열 전도성의 충전제를 포함한다. 예컨대, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물은 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물의 총 중량에 대해, ≥0 중량% 내지 ≤1 중량%, 예컨대 ≥0.2 중량% 내지 ≤0.7 중량%의 적어도 하나의 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 반응 수지 시스템 또는 본 발명에 따른 포팅 화합물의 다른 기술적 특징들 및 장점들에 대해서는, 본 발명의 방법 및 본 발명에 따른 배터리 시스템과 관련한 설명 그리고 도면들 및 실시예 설명들이 참조된다.
본 발명의 대상의 다른 장점들 및 바람직한 실시예들은 도면들에 도시되고 다음 설명에서 설명된다. 도면들은 단지 설명을 위한 것이며 어떠한 방식으로든 본 발명을 제한하려는 의도가 아니라는 점에 유의해야 한다.
도 1 내지 도 7은 배터리 셀들이 상부 및 하부 장착 그리드에 의해 배치되고 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되는, 본 발명에 따른 배터리 시스템 및/또는 제조 방법의 다수의 실시예들을 나타낸 개략적인 단면도들;
도 8 내지 도 14는 배터리 셀들이 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들에 의해 배치되고 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되는, 본 발명에 따른 배터리 시스템 및/또는 제조 방법의 다수의 다른 실시예들을 나타내는 개략적인 단면도들;
도 15 내지 도 21은 제조 동안 장착 그리퍼에 의해 배치되었던, 배터리 셀들이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되는, 본 발명에 따른 배터리 시스템 및/또는 제조 방법의 다수의 다른 실시예들을 나타내는 개략적인 단면도들;
도 22 내지 도 26은 배터리 셀들이 상부 및 하부 장착 그리드 내에 삽입되는, 본 발명에 따른 배터리 시스템 및/또는 제조 방법의 다수의 다른 실시예들을 나타내는 개략적인 사시도들;
도 27은 배터리 시스템 내에서 배터리 셀들, 적어도 하나의 장착 그리드 및 배터리 시스템 하우징이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되고, 상기 배터리 시스템은 도 24 내지 도 26에 도시된 장착 그리드 배터리 셀 장치로 제조될 수 있는, 온도 제어 플레이트에 장착하기 위한 장착 브래킷들을 가진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 실시예의 개략적인 사시도;
도 28a 및 도 28b는 배터리 시스템 내에서 배터리 셀들, 적어도 하나의 장착 그리드 및 배터리 시스템 하우징이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되고, 상기 배터리 시스템은 도 24 내지 도 26에 도시된 장착 그리드 배터리 셀 장치로 제조될 수 있는, 프레임형 기본 몸체 및 이것에 예비 장착되어 바닥의 역할을 하는 온도 제어 플레이트로 이루어진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 실시예의 개략적인 사시도들;
도 29a 및 도 29b는 배터리 시스템 내에서 배터리 셀, 적어도 하나의 장착 그리드 및 배터리 시스템 하우징이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되고, 상기 배터리 시스템은 도 24 내지 도 26에 도시된 장착 그리드 배터리 셀 장치로 제조될 수 있는, 내부 바닥면 상에 예비 장착된, 특히 W-형상의 온도 제어 매체 라인을 가진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 실시예의 개략적인 사시도들;
도 30a 및 도 30b는 배터리 시스템 내에서 배터리 셀들, 적어도 하나의 장착 그리드 및 배터리 시스템 하우징이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되고, 상기 배터리 시스템은 도 24 내지 도 26에 도시된 장착 그리드 배터리 셀 장치로 제조될 수 있는, 내부 바닥면 상에 예비 장착된, 특히 U-형상의 온도 제어 매체 라인을 가진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 실시예의 개략적인 사시도들;
도 31은 배터리 셀들이 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들을 갖는 배터리 시스템 하우징 내로 삽입되는, 본 발명에 따른 배터리 시스템 및/또는 제조 방법의 또 다른 실시예를 나타내는 개략적인 사시도;
도 32a 및 도 32b는 배터리 시스템 내에서 배터리 셀들 및 배터리 시스템 하우징이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되는, 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들, 프레임형 기본 몸체, 및 이것에 예비 장착되어 바닥의 역할을 하는 온도 제어 플레이트를 가진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 실시예의 개략적인 사시도들;
도 33a 및 도 33b는 배터리 시스템 내에서 배터리 셀들, 온도 제어 매체 라인 및 배터리 시스템 하우징이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되는, 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들, 및 내부 바닥면 상에 예비 장착된, 특히 U-형상의 온도 제어 매체 라인을 가진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 실시예의 개략적인 사시도들;
도 34는 배터리 시스템 내에서 배터리 셀들 및 온도 제어 플레이트들이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되는, 기본 몸체, 및 대향 측면에서 상기 기본 몸체에 예비 장착되어 측벽의 역할을 하는 온도 제어 플레이트로 이루어진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 실시예의 개략적인 사시도; 및
도 35a 및 도 35b는 배터리 시스템 내에서 배터리 셀들 및 온도 제어 매체 라인이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되는, 배터리 시스템 하우징의 대향 측벽들의 내부면들 상에 예비 장착된 2개의 온도 제어 매체 라인을 가진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 또 다른 실시예의 개략적인 단면도들이다.
도 8 내지 도 14는 배터리 셀들이 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들에 의해 배치되고 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되는, 본 발명에 따른 배터리 시스템 및/또는 제조 방법의 다수의 다른 실시예들을 나타내는 개략적인 단면도들;
도 15 내지 도 21은 제조 동안 장착 그리퍼에 의해 배치되었던, 배터리 셀들이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되는, 본 발명에 따른 배터리 시스템 및/또는 제조 방법의 다수의 다른 실시예들을 나타내는 개략적인 단면도들;
도 22 내지 도 26은 배터리 셀들이 상부 및 하부 장착 그리드 내에 삽입되는, 본 발명에 따른 배터리 시스템 및/또는 제조 방법의 다수의 다른 실시예들을 나타내는 개략적인 사시도들;
도 27은 배터리 시스템 내에서 배터리 셀들, 적어도 하나의 장착 그리드 및 배터리 시스템 하우징이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되고, 상기 배터리 시스템은 도 24 내지 도 26에 도시된 장착 그리드 배터리 셀 장치로 제조될 수 있는, 온도 제어 플레이트에 장착하기 위한 장착 브래킷들을 가진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 실시예의 개략적인 사시도;
도 28a 및 도 28b는 배터리 시스템 내에서 배터리 셀들, 적어도 하나의 장착 그리드 및 배터리 시스템 하우징이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되고, 상기 배터리 시스템은 도 24 내지 도 26에 도시된 장착 그리드 배터리 셀 장치로 제조될 수 있는, 프레임형 기본 몸체 및 이것에 예비 장착되어 바닥의 역할을 하는 온도 제어 플레이트로 이루어진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 실시예의 개략적인 사시도들;
도 29a 및 도 29b는 배터리 시스템 내에서 배터리 셀, 적어도 하나의 장착 그리드 및 배터리 시스템 하우징이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되고, 상기 배터리 시스템은 도 24 내지 도 26에 도시된 장착 그리드 배터리 셀 장치로 제조될 수 있는, 내부 바닥면 상에 예비 장착된, 특히 W-형상의 온도 제어 매체 라인을 가진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 실시예의 개략적인 사시도들;
도 30a 및 도 30b는 배터리 시스템 내에서 배터리 셀들, 적어도 하나의 장착 그리드 및 배터리 시스템 하우징이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되고, 상기 배터리 시스템은 도 24 내지 도 26에 도시된 장착 그리드 배터리 셀 장치로 제조될 수 있는, 내부 바닥면 상에 예비 장착된, 특히 U-형상의 온도 제어 매체 라인을 가진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 실시예의 개략적인 사시도들;
도 31은 배터리 셀들이 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들을 갖는 배터리 시스템 하우징 내로 삽입되는, 본 발명에 따른 배터리 시스템 및/또는 제조 방법의 또 다른 실시예를 나타내는 개략적인 사시도;
도 32a 및 도 32b는 배터리 시스템 내에서 배터리 셀들 및 배터리 시스템 하우징이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되는, 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들, 프레임형 기본 몸체, 및 이것에 예비 장착되어 바닥의 역할을 하는 온도 제어 플레이트를 가진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 실시예의 개략적인 사시도들;
도 33a 및 도 33b는 배터리 시스템 내에서 배터리 셀들, 온도 제어 매체 라인 및 배터리 시스템 하우징이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되는, 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들, 및 내부 바닥면 상에 예비 장착된, 특히 U-형상의 온도 제어 매체 라인을 가진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 실시예의 개략적인 사시도들;
도 34는 배터리 시스템 내에서 배터리 셀들 및 온도 제어 플레이트들이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되는, 기본 몸체, 및 대향 측면에서 상기 기본 몸체에 예비 장착되어 측벽의 역할을 하는 온도 제어 플레이트로 이루어진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 실시예의 개략적인 사시도; 및
도 35a 및 도 35b는 배터리 시스템 내에서 배터리 셀들 및 온도 제어 매체 라인이 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되는, 배터리 시스템 하우징의 대향 측벽들의 내부면들 상에 예비 장착된 2개의 온도 제어 매체 라인을 가진 배터리 시스템 하우징을 구비한 본 발명에 따른 배터리 시스템의 또 다른 실시예의 개략적인 단면도들이다.
도 1 내지 도 35는 본 발명에 따른 배터리 시스템 또는 본 발명에 따른 방법의 실시예들을 나타내고 있다. 도시된 배터리 시스템은 리튬 배터리 시스템들, 예컨대 리튬 이온 배터리 모듈 및/또는 리튬 이온 배터리 팩들일 수 있다. 배터리 셀들(1)은 리튬 셀들, 예컨대 리튬 이온 셀들일 수 있다. 예컨대, 배터리 셀들(1)은 각각, 특히 견고한 또는 단단한, 예컨대 금속의 셀 하우징을 포함할 수 있다. 예컨대, 배터리 셀들은 특히 프리즘형의 하우징 셀들, 소위 하드 케이스 셀들(Hard Case Cells)일 수 있다.
도 1 내지 도 35b에 도시된 실시예들은, 배터리 셀들(1)이 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅되거나 포팅되어 있다는 공통점을 갖는다. 상기 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)은 특히 전기 절연성이고 선택적으로 열 전도성일 수 있다. 이 경우, 배터리 셀들(1)은 특히, 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 포팅 전 상태로 배치된다.
도 1 내지 도 7, 도 22 내지 도 30b에 도시된 실시예의 범위에서, 배터리 셀들(1)은 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 적어도 하나의 장착 그리드(10, 20)에 의해 배치되거나 배치되어 있다.
도 2 내지 도 14, 도 31 내지 도 33b에 도시된 실시예들의 범위에서, 배터리 셀들(1)은 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위해 설계된, 배터리 시스템 하우징(30)의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c)에 의해 배치되거나 배치되어 있다.
도 15 내지 도 21에 도시된 실시예들의 범위에서, 배터리 셀들(1)은 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 장착 그리퍼(도시되지 않음)에 의해 배치되었다.
도 34 내지 도 35b에 도시된 실시예들의 범위에서, 배터리 셀들(1)은 배터리 셀들(1)의 측면에 배치된 온도 제어 플레이트들(52, 52') 또는 온도 제어 매체 라인들(53, 53')과 함께 적어도 하나의 포팅 화합물(40)로 적어도 부분적으로 포팅된다. 배터리 셀들(1)의 포지셔닝은 예컨대 적어도 하나의 장착 그리드, 위치 리브 및/또는 위치 돌기 또는 장착 그리퍼(도시되지 않음)에 의해 수행될 수 있다.
도 1 내지 도 35b에 도시된 실시예들의 범위에서, 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 포팅하는 것은 예컨대 배터리 셀들(1)이 예컨대 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 채워지는, 포팅(potting) 트러프 형태인 포팅 몰드(60), 예컨대 반복 사용 몰드 또는 일회용 몰드의 내부 공간 내로 먼저 도입됨으로써 수행될 수 있다. 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)의 경화 후에, 배터리 셀들(1)은 포팅 화합물(40; 41, 42) 및 선택적으로 추가 성분들과 함께 하나의 유닛, 특히 배터리 셀들(1)을 포함하는 포팅 화합물 유닛을 형성할 수 있고, 이 유닛은 포팅 몰드(60)로부터 분리된다. 상기 포팅 화합물 유닛은 배터리 시스템 하우징(30) 내로 삽입될 수 있다. 그러나 상기 유닛은 선택적으로 추가의 배터리 시스템 하우징(30) 없이도 사용될 수 있고, 예컨대 단순히 장착 프레임 내로 삽입되거나 및/또는 장착 플레이트에 고정될 수 있다.
그러나 도 1 내지 도 35b에 도시된 실시예들의 범위에서, 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 포팅하는 것은 예컨대 배터리 셀들(1)이 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 채워진 배터리 시스템 하우징(30)의 내부 공간 내로 직접 도입됨으로써 수행될 수 있다. 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)의 경화 후에, 배터리 셀들(1)은 배터리 시스템 하우징(30) 및 포팅 화합물(40; 41, 42)과 함께 하나의 유닛을 형성할 수 있다.
도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 배터리 시스템의 몇몇 실시예들을 개략적인 횡단면도로 도시하며, 상기 배터리 시스템 내에 배터리 셀들(1)은 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 상부 장착 그리드(10), 예컨대 고정 그리드, 및 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 하부 장착 그리드(20), 예컨대 고정 그리드에 의해 배치되며, 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅된다. 이 경우, 배터리 셀들(1)은 상부 및 하부 장착 그리드(10, 20)에 의해 배터리 셀들을 이격시키는 사이 공간들(ZB)을 형성하면서 서로 이격되어, 그리고 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간들(ZG)을 형성하면서 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)에 대해 이격되어, 그리고 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)을 형성하면서 온도 제어 매체, 예컨대 온도 제어 매체 라인(51, 53, 53') 또는 온도 제어 플레이트(50, 52, 52')에 대해 이격되어 배치된다. 배터리 셀들(1) 및 장착 그리드(10, 20)는 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅된다. 도 1 내지 도 7은 이 경우 배터리 셀들을 이격시키는 사이 공간(ZB), 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간(ZG), 및 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)이 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 채워지는 것을 나타낸다. 특히, 도 1 내지 도 7은 배터리 셀들(1) 및 특히 장착 그리드(10, 20)가 각각 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 채워진, 예컨대 특히 실질적으로 완전히 채워진, 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 내부 공간 내에 배치되는 것을 나타낸다.
도 1은, 도시된 실시예의 범위에서, 상부 장착 그리드(10) 및 하부 장착 그리드(20)가 각각 배터리 셀(1)이 삽입되는 그리드 구멍들(11, 21)을 포함하는 것을 나타낸다. 배터리 셀들(1)은 각각 상부 및 하부 장착 그리드(10, 20)의 그리드 구멍 형성 그리드 웨브들(12, 22)에 의해 원주 방향으로 둘러싸여 있다. 이 경우, 상부 장착 그리드(10)의 그리드 구멍들(11)은 배터리 셀들(1)의 극들(2) 및 특히 배터리 셀들(1)의 안전 밸브들(도 1 내지 도 7에 도시되지 않음)이 노출되고 특히 상부 장착 그리드(10)의 그리드 구멍들(11)을 통해 외부로 연장되도록 설계된다. 이 경우, 상부 장착 그리드(10) 및 하부 장착 그리드(20)는 각각 배터리 셀들(1)에 대한 정지부로서, 그리고 특히 인접한 배터리 셀들(1)의 이격을 위해, 그리고 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)로부터 배터리 셀들(1)의 이격을 위해, 그리고 온도 제어 매체(50)로부터 배터리 셀들(1)의 이격을 위해 사용되는 수직 정지부 섹션들(13, 23) 및 측면 정지부 섹션들(14, 24)을 포함한다. 상부 장착 그리드(10)의 수직 정지부 섹션들(13)은 배터리 셀들(1), 특히 배터리 셀들(1)의 커버 면(D)에 대한 상부 정지부로서 작용하며, 상부 장착 그리드(10)의 측면 정지부 섹션들(14)은 배터리 셀들(1), 특히 배터리 셀들(1)의 측면(S)에 대한 측면 정지부로서 작용한다. 하부 장착 그리드(20)의 수직 정지부 섹션들(23)은 배터리 셀들(1), 특히 배터리 셀들(1)의 바닥 면(B)에 대한 하부 정지부로서 작용하며, 하부 장착 그리드(20)의 측면 정지부 섹션들(24)은 배터리 셀들(1), 특히 배터리 셀들(1)의 측면들(S)에 대한 측면 정지부로서 작용한다. 상부 장착 그리드(10)와 하부 장착 그리드(20)의 수직 및 측면 정지부 섹션들(13, 14, 23, 24)은 이 정지부 섹션들(13, 14, 23, 24)이 배터리 셀들(1)의 커버 면들(D) 또는 측면들(S) 또는 바닥 면(B)들의 가장자리 섹션 만을 커버하도록 설계된다.
도 1은 거기에 도시된 실시예의 범위에서 단 하나의 포팅 화합물(40)이 사용되는 것을 나타낸다(단일 포팅). 배터리 셀들(1) 및 장착 그리드들(10, 20)은 포팅 화합물(40)로 포팅된다. 이 경우, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB), 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간(ZG), 및 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)이 포팅 화합물(40)로 채워진다. 특히, 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 내부 공간이 포팅 화합물(40)로 채워지고, 예컨대 특히 실질적으로 완전히 채워진다.
도 1은 거기에 도시된 실시예의 범위에서, 온도 제어 플레이트(50), 예컨대 편평한 냉각 판은 배터리 시스템 하우징(30) 또는 나중에 다시 제거되는 포팅 몰드(60), 예컨대 일회용 몰드의 바닥을 형성한다. 예컨대, 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)는 적어도 2체형일 수 있다. 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)는 예컨대 프레임 형태의 기본 몸체(30* , 60*), 및 상기 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 내부 공간을 한정하며 상기 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 바닥으로서 사용되는 온도 제어 플레이트(50), 예컨대 냉각 가능한 바닥 플레이트로 이루어질 수 있거나 이루어져 있다. 이 경우, 바닥을 형성하는 온도 제어 플레이트(50)는 배터리 셀들(1) 및 장착 그리드(10, 20)와 마찬가지로 포팅 화합물(40)로 적어도 부분적으로 포팅된다.
도 2에 도시된 실시예는 특히 바닥을 형성하는 온도 제어 플레이트(50) 대신에, 배터리 셀들(1)의 하부에, 특히 라인 코일 또는 도관, 예컨대 냉각 코일 형태의 온도 제어 매체 라인(51)이 배치된다는 점에서 도 1에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 이 경우, 온도 제어 매체 라인(51)은 배터리 셀들(1), 특히 배터리 셀들(1)의 바닥면들(B)과 포팅 몰드(60) 또는 배터리 시스템 하우징(30)의 바닥(30a, 60a) 사이에 배치된다. 온도 제어 매체 라인(51)은 배터리 셀들(1) 및 장착 그리드(10, 20)와 마찬가지로 포팅 화합물(40)로 적어도 부분적으로 포팅된다. 특히, 온도 제어 매체 라인(51)은 배터리 셀들(1) 하부에서 포팅 화합물(40) 내로 주입된다. 도 2는 온도 제어 매체 라인(51)이 온도 제어 매체 연결부(51a,b)를 통해 배터리 시스템 하우징(30)의 외부에 또는 포팅 화합물(40)의 외부에 연결될 수 있음을 나타낸다. 특히, 온도 제어 매체 라인(51)은 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 측벽(30b, 60b)을 통해 안내된다.
도 3에 도시된 실시예는 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)가 특히 바닥을 형성하는 온도 제어 플레이트(50) 대신, 예컨대 일회용 몰드 형태의, 포팅 몰드(60) 또는 배터리 시스템 하우징(30)의 서로 대향하는 측벽들을 형성하는, 2개의 온도 제어 플레이트(52, 52'), 예컨대 2개의 편평한 냉각 플레이트를 포함하는 점에서 도 1에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 예컨대 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)는 적어도 3체형일 수 있다. 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)는 이 경우 예컨대 플레이트 형태의 기본 몸체(30*, 60*), 및 상기 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 내부 공간을 한정하며 상기 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 측벽으로서 사용되는 2개의 온도 제어 플레이트(52, 52'), 예컨대 냉각 가능한 측벽들로 이루어질 수 있거나 이루어져 있다. 이 경우, 측벽을 형성하는 온도 제어 플레이트들(52, 52')은 배터리 셀들(1) 및 장착 그리드(10, 20)와 마찬가지로 포팅 화합물(40)로 적어도 부분적으로 포팅된다.
도 4에 도시된 실시예는 특히 바닥을 형성하는 온도 제어 플레이트(50) 대신, 배터리 셀들(1)의 측면에, 특히 라인 코일 또는 도관, 예컨대 냉각 코일 형태의 2개의 온도 제어 매체 라인(53, 53')이 배치되는 점에서 도 1에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 이 경우, 온도 제어 매체 라인들(53, 53')은 각각 배터리 셀들(1), 특히 배터리 셀들(1)의 측면(S)과 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 서로 대향하는 측벽들(30b, 30b', 60b, 60b') 사이에 배치된다. 온도 제어 매체 라인들(53, 53')은 배터리 셀들(1) 및 장착 그리드(10, 20)와 마찬가지로 포팅 화합물(40)로 적어도 부분적으로 포팅된다. 특히 온도 제어 매체 라인들(53, 53')은 각각 배터리 셀들(1)의 측면에, 특히 서로 대향하는 측면들에서 포팅 화합물(40) 내로 주입된다. 도 4는 온도 제어 매체 라인들(53, 53')이 온도 제어 매체 연결부들(53a,b, 53a,b')을 통해 배터리 시스템 하우징(30)의 외부에 또는 포팅 화합물(40)의 외부에 연결될 수 있음을 나타낸다. 특히, 온도 제어 매체 라인들(53, 53')은 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 서로 대향하는 측벽들(30b, 30b', 60b, 60b')을 통해 안내된다.
도 5에 도시된 실시예는, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT) 내에 반제품(70), 예컨대 매트 또는 패드, 예를 들면 엘라스토머 매트 또는 엘라스토머 패드, 예컨대 TIM 재료(Thermal Interface Material)로 이루어진 소위 갭 패드가 특히 배터리 셀들(1)의 열 접촉을 위해 배치되는 점에서 도 1에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 그러나 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB) 및 적어도 하나의, 하우징을 이격시키는 사이 공간(ZG)은 마찬가지로 단 하나의 포팅 화합물(40)(단일 포팅)로 채워진다. 이 경우, 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 내부 공간은 포팅 화합물(40)로, 특히 실질적으로 완전히 채워진다. 이 경우, 반제품(70)은 특히 포팅 화합물(40)보다 높은 열전도율을 가질 수 있고 및/또는 포팅 화합물(40)은 반제품(70)보다 높은 전기 저항을 가질 수 있다.
도 6에 도시된 실시예는 특히 포팅 화합물(40)(단일 포팅) 대신, 제 1 포팅 화합물(41) 및 제 2 포팅 화합물(42)(이중 포팅, 2 단계 포팅)이 사용되며, 바닥을 형성하는 온도 제어 매체 플레이트(50) 및 하부 장착 그리드(20) 및 배터리 셀들(1)의 바닥면(B)은 제 1 포팅 화합물(41)로 포팅되고 나머지, 특히 실질적인 배터리 셀들(1)은 상부 장착 그리드(10)와 함께 제 2 포팅 화합물(42)로 포팅되는 점에서 도 1에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 이 경우, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)은 제 1 포팅 화합물(41)로 채워지며, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB)과 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간(ZG)은 실질적으로 제 2 포팅 화합물(42)로 채워진다. 이 경우, 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 내부 공간은 제 2 포팅 화합물(42)로, 특히 실질적으로 완전히 채워진다. 이 경우, 제 1 포팅 화합물(41) 및 제 2 포팅 화합물(42)은 특히 웨트-온-웨트 방식으로 포팅될 수 있다. 제 1 포팅 화합물(41)은 특히 열 전도성 및 전기적 절연성일 수 있다. 예컨대, 제 1 포팅 화합물(41)은 제 2 포팅 화합물(42)보다 높은 열전도율을 가질 수 있고 및/또는 제 2 포팅 화합물(42)은 제 1 포팅 화합물(41)보다 높은 전기 저항을 가질 수 있다.
도 7에 도시된 실시예는 특히 포팅 화합물(40)(단일 포팅) 대신, 제 1 포팅 화합물(41) 및 제 2 포팅 화합물(42)(이중 포팅, 2 단계 포팅)이 사용되며, 온도 제어 매체 라인(51) 및 하부 장착 그리드(20) 및 배터리 셀들(1)의 바닥 면들(B)은 제 1 포팅 화합물(41)로 포팅되고, 나머지, 특히 실질적인 배터리 셀들(1)은 상부 장착 그리드(10)와 함께 제 2 포팅 화합물(42)로 포팅되는 점에서 도 2에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 특히, 온도 제어 매체 라인(51)은 배터리 셀(1)의 하부에서 제 1 포팅 화합물(41) 내로 주입된다. 이 경우, 도 6에 도시된 실시예와 유사하게, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)은 제 1 포팅 화합물(41)로 채워지며, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB) 및 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간(ZG)은 실질적으로 제 2 포팅 화합물(42)로 채워진다. 이 경우, 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 내부 공간은 제 2 포팅 화합물(42)로, 특히 실질적으로 완전히 채워진다. 이 경우, 제 1 포팅 화합물(41) 및 제 2 포팅 화합물(42)은 특히 웨트-온-웨트 방식으로 포팅될 수 있다. 제 1 포팅 화합물(41)은 특히 열 전도성 및 전기적 절연성일 수 있다. 예컨대, 제 1 포팅 화합물(41)은 제 2 포팅 화합물(42)보다 높은 열 전도율을 가질 수 있고 및/또는 제 2 포팅 화합물(42)은 제 1 포팅 화합물(41)보다 높은 전기 저항을 가질 수 있다.
도 8 내지 도 14는 본 발명에 따른 배터리 시스템의 몇몇 실시예들을 개략적인 횡단면도로 도시하고, 이 실시예들에서 배터리 셀들(1)은 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위해 설계된 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c)에 의해 배치되며, 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅된다. 이 경우, 배터리 셀들(1)은 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c)에 의해 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB)을 형성하면서 서로 이격되어, 그리고 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간(ZG)을 형성하면서 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)에 대해 이격되어, 그리고 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)을 형성하면서 온도 제어 매체, 예컨대 온도 제어 매체 라인(51, 53, 53') 또는 온도 제어 플레이트(50, 52, 52')에 대해 이격되어 배치된다. 배터리 셀들(1) 및 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c)은 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅된다. 도 8 내지 도 14는 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB), 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간(ZG), 및 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)이 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 채워지는 것을 나타낸다. 특히, 도 8 내지 도 14는 배터리 셀들(1)과 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c)이 각각 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 채워지는, 예컨대 특히 실질적으로 완전히 채워지는 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 내부 공간 내에 배치되는 것을 나타낸다.
도 8 내지 도 14는 또한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c)이 배터리 셀들(1)에 대한 특히 측면 및/또는 수직의 정지부로서 그리고 특히 인접한 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위해, 및/또는 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)로부터, 특히 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 바닥 및/또는 적어도 하나의 측벽으로부터 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위해, 및/또는 온도 제어 매체, 특히 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인 및/또는 온도 제어 플레이트(50, 51, 52, 53)로부터 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위해 사용되는 것을 나타낸다.
도 8 내지 도 14는 인접한 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a), 및/또는 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)로부터 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31b), 및/또는 온도 제어 매체, 특히 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인 및/또는 온도 제어 플레이트(50, 51, 52, 53)로부터 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31c)은, 예컨대, 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 장착 구멍으로부터 시작하여, 장착 방향(X)을 따라, 예컨대 수직으로 연장될 수 있다. 온도 제어 매체, 특히 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인 및/또는 온도 제어 플레이트(50, 51, 52, 53)로부터 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31c)은, 특히 온도 제어 매체(50, 51, 52, 53)가 장착될 면으로부터 시작하여, 적어도 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 내부 공간 내로 연장될 수 있다.
도 8에 도시된 실시예는 배터리 셀들(1)이 특히 장착 그리드(10, 20)에 의해서가 아니라 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c)에 의해 배치된다는 점에서 도 1에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 인접한 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 위치 리브들(31a) 및 배터리 셀들(1)을 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)로부터 이격시키기 위한 위치 리브들(31b)은 특히 예컨대 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의, 예컨대 프레임 형태인, 기본 몸체(30*, 60*)에 형성될 수 있다. 배터리 셀들(1)을 온도 제어 매체(50)로부터 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31c)은 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 내부 공간을 한정하며 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 바닥으로 사용되는 온도 제어 플레이트(50), 예컨대 냉각 가능한 바닥 플레이트에 형성될 수 있고 및/또는 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 기본 몸체(30*, 60*)에도 형성될 수 있다.
도 9에 도시된 실시예는 배터리 셀들(1)이 특히 장착 그리드(10, 20)에 의해서가 아니라 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c)에 의해 배치된다는 점에서 도 2에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 인접한 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 위치 리브들(31a) 및 배터리 셀들(1)을 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)로부터 이격시키기 위한 위치 리브들(31b)은 이 경우 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 측벽들(30b, 60b)에 형성될 수 있다. 온도 제어 매체(51)로부터 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31c)은 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 바닥(30a, 60a)에 및/또는 측벽들(30b, 60b)에 형성될 수 있다.
도 10에 도시된 실시예는 배터리 셀들(1)이 특히 장착 그리드(10, 20)에 의해서가 아니라 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c)에 의해 배치된다는 점에서 도 3에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 인접한 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 위치 리브들(31a) 및 온도 제어 매체(53, 53')로부터 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31c)은 특히 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 측벽들을 형성하는, 특히 서로 대향하는, 온도 제어 플레이트들(52, 52')로 형성될 수 있다. 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)로부터 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 위치 리브들(31b)은 이 경우 측벽들을 형성하는 온도 제어 플레이트들(52. 52')에 및/또는 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의, 예컨대 플레이트 형태인, 기본 몸체(30*, 60*)에 형성될 수 있다.
도 11에 도시된 실시예는 배터리 셀들(1)이 특히 장착 그리드(10, 20)에 의해서가 아니라 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c)에 의해 배치된다는 점에서 도 4에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 인접한 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 위치 리브들(31a) 및 온도 제어 매체(53, 53')로부터 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31c)은 특히 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 측벽들(30b, 30b', 60b, 60b')에 형성될 수 있다. 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)로부터 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 위치 리브들(31b)은 마찬가지로 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 측벽들(30b, 30b', 60b, 60b')에 및/또는 바닥(30a, 30b)에 형성될 수 있다.
도 12에 도시된 실시예는 배터리 셀들(1)이 특히 장착 그리드(10, 20)에 의해서가 아니라 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c)에 의해 배치된다는 점에서 도 5에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 인접한 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 위치 리브들(31a) 및 배터리 셀들(1)을 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)로부터 이격시키기 위한 위치 리브들(31b)은 특히 배터리 시스템 하우징(30) 및 포팅 몰드(60)의, 예컨대 프레임 형태인, 기본 몸체(30*, 60*)에 형성될 수 있다. 배터리 셀들(1)을 온도 제어 매체(53, 53')로부터 이격시키기 위한 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31c)은 선택적으로 생략될 수 있는데, 그 이유는 그 기능이 반제품(70)에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있기 때문이다.
도 13에 도시된 실시예는 특히 하나의 포팅 화합물(40)(단일 포팅) 대신, 제 1 포팅 화합물(41) 및 제 2 포팅 화합물(42)(이중 포팅, 2 단계 포팅)이 사용되고, 바닥을 형성하는 온도 제어 매체 플레이트(50)가 제 1 포팅 화합물(41)로 포팅되며 배터리 셀들(1)이 제 2 포팅 화합물(42)로 포팅된다는 점에서 도 8에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 이 경우, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)은 제 1 포팅 화합물(41)로 채워지며, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB)과 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간(ZG)은 제 2 포팅 화합물(42)로 실질적으로 채워진다. 이 경우, 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 내부 공간은 제 2 포팅 화합물(42)로, 특히 실질적으로 완전히, 채워진다. 이 경우, 제 1 포팅 화합물(41) 및 제 2 포팅 화합물(42)은 특히 웨트-온-웨트 방식으로 포팅될 수 있다. 제 1 포팅 화합물(41)은 특히 열 전도성 및 전기적 절연성일 수 있다. 예컨대, 제 1 포팅 화합물(41)은 제 2 포팅 화합물(42)보다 높은 열 전도율을 가질 수 있고 및/또는 제 2 포팅 화합물(42)은 제 1 포팅 화합물(41)보다 높은 전기 저항을 가질 수 있다.
도 14에 도시된 실시예는 특히 하나의 포팅 화합물(40)(단일 포팅) 대신, 제 1 포팅 화합물(41) 및 제 2 포팅 화합물(42)(이중 포팅, 2 단계 포팅)이 사용되고, 온도 제어 매체 라인(51)은 제 1 포팅 화합물(41)로 포팅되며 배터리 셀들(1)은 제 2 포팅 화합물(42)로 포팅된다는 점에서 도 9에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 특히, 온도 제어 매체 라인(51)은 배터리 셀들(1)의 하부에서 제 1 포팅 화합물(41) 내로 주입된다. 이 경우, 도 13에 도시된 실시예와 유사하게, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)은 제 1 포팅 화합물(41)로 채워지며, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB)과 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간(ZG)은 실질적으로 제 2 포팅 화합물(42)로 채워진다. 이 경우, 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 내부 공간은 제 2 포팅 화합물(42)로, 특히 실질적으로 완전히, 채워진다. 이 경우, 제 1 포팅 화합물(41) 및 제 2 포팅 화합물(42)은 특히 웨트-온- 웨트 방식으로 포팅될 수 있다. 제 1 포팅 화합물(41)은 특히 열 전도성 및 전기적 절연성일 수 있다. 예컨대, 제 1 포팅 화합물(41)은 제 2 포팅 화합물(42)보다 높은 열 전도율을 가질 수 있고 및/또는 제 2 포팅 화합물(42)은 제 1 포팅 화합물(41)보다 높은 전기 저항을 가질 수 있다.
도 15 내지 도 21은 본 발명에 따른 배터리 시스템의 몇몇 실시예들을 나타낸 개략적인 횡단면도이며, 상기 배터리 시스템 내에 배터리 셀들(1)은 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 장착 그리퍼(도시되지 않음)에 의해 배치되고 적어도 하나의 포팅 화합물들(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅된다. 이 경우, 배터리 셀들(1)은 장착 그리퍼에 의해 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB)을 형성하면서 서로 이격되어, 그리고 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간(ZG)을 형성하면서 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)에 대해 이격되어, 그리고 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)을 형성하면서 온도 제어 매체, 예컨대 온도 제어 매체 라인(51, 53, 53') 또는 온도 제어 플레이트(50, 52, 52')에 대해 이격되어 배치된다. 배터리 셀들(1)은 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅된다. 도 15 내지 도 21은 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB), 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간(ZG), 및 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)이 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 채워지는 것을 나타낸다. 특히 도 15 내지 도 21은 배터리 셀들(1)이 각각 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 채워지는, 예컨대 특히 실질적으로 완전히 채워지는, 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 내부 공간 내에 배치되는 것을 나타낸다.
도 15 내지 도 21에 도시된 실시예는 배터리 셀들(1)이 특히 장착 그리드(10, 20)에 의해서가 아니라 장착 그리퍼에 의해 배치되므로, 도시된 배터리 시스템들은 장착 그리드(10, 20)를 포함하지 않는다는 점에서 도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6 또는 도 7에 도시된 실시예와 각각 실질적으로 다르다.
도 22는 본 발명에 따른 배터리 시스템 및/또는 제조 방법의 일 실시예를 나타낸 개략적인 사시도이며, 여기서 배터리 셀들(1)은 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 상부 장착 그리드(10), 및 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 하부 장착 그리드(20) 내로 삽입되거나 삽입되어 있는 것을 나타낸다.
도 22는 상부 장착 그리드(10)가 각각 하나의 배터리 셀(1)이 삽입되어 있는 그리드 구멍들(11)을 포함하는 것을 나타낸다. 이 경우, 배터리 셀들(1)은 각각 그리드 구멍 형성 그리드 웨브(12)에 의해 원주 방향으로 둘러싸여 있다. 상부 장착 그리드(10)의 그리드 구멍들(11)은 극들(2) 및 안전 밸브(3)가 노출되도록 설계된다.
상부 장착 그리드(10) 및 하부 장착 그리드(20)는 배터리 셀들(1)용 정지부로서의 그리고 특히 인접한 배터리 셀들(1)을 이격시키는 및/또는 배터리 셀들(1)을 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드로부터 이격시키는 및/또는 배터리 셀들(1)을 온도 제어 매체로부터 이격시키는 역할을 하는 수직 정지부 섹션(13) 및/또는 측면 정지부 섹션(14, 24)을 포함한다.
도 22에 도시된 실시예의 범위에서, 상부 및 하부 장착 그리드(10, 20)의 수직 정지부 섹션(13) 및 측면 정지부 섹션(14, 24)은 각각 그리드 구멍 형성 그리드 웨브들(12, 22)로부터 둘레로, 측면으로 (13) 그리드 구멍들(11)을 통해 또는 수직으로 (14, 24) 그리고 특히 배터리 셀들(1) 둘레로 연장되는 프레임(13, 14, 24)의 형태로 형성된다. 이 경우, 프레임형 정지부 섹션들(13, 14, 24)은 배터리 셀들(1)의 커버면(D) 및/또는 측면(S) 및/또는 바닥면들의 특히 넓은 가장자리 섹션들 및 예컨대 배터리 셀들(1)의 커버면(D) 또는 바닥면의 상당 부분을 덮을 수 있다. 따라서, 이러한 장착 그리드(10, 20)는 특히 장착 셸이라고도 할 수 있다.
도 23에 도시된 실시예는 상부 및/또는 하부 장착 그리드(10, 20), 예컨대 상부 및/또는 하부 장착 셸(10, 20)이 인접한 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한, 예컨대 웨브 형태의 추가 스페이서 섹션들(15)을 포함하는 점에서 도 22에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 상기 추가 스페이서 섹션들(15)은 그리드 구멍 형성 그리드 웨브들(12)로부터, 특히 다수의 그리드 구멍 형성 그리드 웨브들(12) 사이의 모서리 또는 T-부분으로부터 수직으로 연장된다.
도 24에 도시된 실시예는, 상부 및/또는 하부 장착 그리드(10, 20)가 특히 그리드 구멍 형성 그리드 웨브(12, 22)로부터 측면으로 (13a) 그리드 구멍(11)을 통해 또는 수직으로 (14, 24) 연장되는 브래킷(13a, 24) 형태의 및/또는 특히 2개의 그리드 구멍 형성 그리드 웨브들(12)에 의해 형성된 모서리들 사이의 모서리 섹션을 통해 연장되는 모서리 플래토(13b) 형태의, 수직 정지부 섹션(13a, 13b) 및 측면 정지부 섹션(14, 24)을 포함한다는 점에서 도 22에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 도 24는 상부 장착 그리드(10)의 브래킷 형상 및 모서리 플래토 형상의 정지부 섹션들(13a, 13b, 14, 24)이 배터리 셀들(1)의 커버면(D) 및/또는 측면(S)의 가장자리 섹션의 작은 면적만을 덮고, 예컨대 그리드 구멍들(11) 내의 배터리 셀들(1)의 커버면(D)은 실질적으로 노출되는 것을 나타낸다. 따라서, 바람직하게는 배터리 셀들의 전기 접촉이 간단해질 수 있다.
도 25는 도 24에 도시된 실시예를 하부에서 바라본 도면이며, 하부 장착 그리드가 각각 하나의 배터리 셀(1)이 삽입되는 그리드 구멍들(21)을 포함하는 것을 나타낸다. 배터리 셀들(1)은 각각 그리드 구멍 형성 그리드 웨브(22)에 의해 원주 방향으로 둘러싸여 있다. 하부 장착 그리드(20)는, 배터리 셀들(1)용 정지부로서의 그리고 특히 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드로부터 배터리 셀들(1)을 이격시키는 및/또는 온도 제어 매체로부터 배터리 셀들(1)을 이격시키기는 역할을 하는 수직 정지부 섹션(23) 및 측면 정지부 섹션(24)을 포함한다. 이 경우, 하부 장착 그리드(20)의 수직 정지부 섹션들(23)은 특히 2개의 그리드 구멍 형성 그리드 웨브들(22) 사이에서 연장되며 하부 장착 그리드(20)의 그리드 구멍(21)을 하부에서 한정하는 횡방향 스트럿(23)의 형태로 형성되고, 하부 장착 그리드(20)의 측면 정지부 섹션들(24)은 특히 그리드 형성 그리드 웨브들(22)로부터 수직으로 연장되는 브래킷(24)의 형태로 형성된다. 또한, 하부 장착 그리드(20)는 배터리 시스템 하우징으로부터 또는 포팅 몰드로부터 또는 온도 제어 매체로부터 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 스페이서 섹션들(23a)을 횡방향 스트럿(23) 상에 형성된 외부로 연장된 돌기들(23a)의 형태로 포함한다. 도 25는 하부 장착 그리드(20)의 브래킷 형상 및 횡방향 스트럿 형상의 정지부 섹션들(23, 24), 및 돌기 형상의 스페이서 섹션(23a)이 배터리 셀들(1)의 바닥면(B)의 작은 면적만을 덮고, 예컨대 그리드 구멍들(21) 내의 배터리 셀들(1)의 바닥면(B)은 실질적으로 노출되는 것을 나타낸다. 따라서, 바람직하게는 배터리 셀들(1)의 바닥면(B) 상에 포팅된 포팅 화합물을 통한 양호한 열 소산이 달성될 수 있다.
도 26에 도시된 실시예는 상부 및/또는 하부 장착 그리드(10, 20)가 인접한 배터리 셀들(1)을 이격시키기 위한 추가의 스페이서 섹션들(15)을 예컨대 웨브의 형태로 포함한다는 점에서 도 24 및 도 25에 도시된 실시예와 실질적으로 다르다. 상기 추가의 스페이서 섹션들(15)은 그리드 구멍 형성 그리드 웨브들(12, 22)로부터, 특히 다수의 그리드 구멍 형성 그리드 웨브들(12, 22) 사이의 모서리 또는 T-부분으로부터 수직으로 연장된다.
도 27은 본 발명에 따른 배터리 시스템의 다른 실시예를 개략적인 사시도로 도시하며, 상기 배터리 시스템은 도 24 내지 도 26에 도시된 장착 그리드 배터리 셀 장치(10, 20, 1)를 예컨대 전기 차량 및/또는 하이브리드 차량과 같은 차량의 홀딩 플레이트 또는 홀딩 프레임과 같은 홀딩 장치에 및/또는 온도 제어 플레이트에 장착하기 위한, 예컨대 장착 브래킷 형태인 적어도 하나의 장착 수단(32)을 가진 예컨대 금속성의 배터리 시스템 하우징(32)의 내부 공간 내로 도입함으로써, 그리고 배터리 시스템 하우징(30)의 내부 공간을 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 채움으로써 제조될 수 있고, 배터리 셀(1) 내에서, 적어도 하나의 장착 그리드(10, 20) 및 배터리 시스템 하우징(30)은 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅된다.
도 28a 및 도 28b는 본 발명에 따른 배터리 시스템의 또 다른 실시예를 개략적인 사시도로 도시하며, 상기 배터리 시스템은 도 24 내지 도 26에 도시된 장착 그리드 배터리 셀 장치(10, 20, 1)를 프레임 형태의 기본 본체(30*) 및 이것에 고정되며 배터리 시스템 하우징(30)의 내부 공간을 한정하고 배터리 시스템 하우징(30)의 바닥으로서 사용되는 온도 제어 플레이트(50)로 이루어진 예컨대 금속의 배터리 시스템 하우징(30)의 내부 공간 내로 도입함으로써, 그리고 배터리 시스템 하우징(30)의 내부 공간을 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 채움으로써 제조될 수 있고, 배터리 셀(1) 내에서, 적어도 하나의 장착 그리드(10), 배터리 시스템 하우징(30), 특히 온도 제어 플레이트(50) 및 기본 몸체(30*)는 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅된다. 또한, 도 28a 및 도 28b는 온도 제어 플레이트(50)가 온도 제어 매체 연결부(50a, 50b)를 통해 배터리 시스템 하우징(30)의 외부에 연결될 수 있음을 나타낸다.
도 29a 및 도 29b는 본 발명에 따른 배터리 시스템의 또 다른 실시예를 개략적인 사시도로 도시하며, 상기 배터리 시스템은 도 22 및 도 23에 도시된 장착 그리드 배터리 셀 장치(10, 20, 1)를, 예컨대 전기 차량 및/또는 하이브리드 차량과 같은 차량의 홀딩 플레이트 또는 홀딩 프레임과 같은 홀딩 장치에 장착하기 위한, 적어도 하나의 장착 수단(32), 예컨대 장착 플레이트를 가진 그리고 배터리 시스템 하우징의 내부 바닥면에 고정된, 특히 W-형태의, 예컨대 미앤더(meander) 형태의 온도 제어 매체 라인을 가진 예컨대 금속성의 배터리 시스템 하우징(30)의 내부 공간 내로 도입함으로써, 그리고 배터리 시스템 하우징(30)의 내부 공간을 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 채움으로써 제조될 수 있고, 배터리 셀들(1) 내에서, 적어도 하나의 장착 그리드(10), 온도 제어 매체 라인(51) 및 배터리 시스템 하우징(30)은 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅된다. 또한, 도 29a 및 도 29b는 온도 제어 매체 라인(51)이 온도 제어 매체 연결부(51a, 51b)를 통해 배터리 시스템 하우징(30)의 외부에 연결될 수 있고, 온도 제어 매체 라인(51)은 배터리 시스템 하우징(30)의 측벽(30b)을 통해 안내되는 것을 나타낸다.
도 30a 및 도 30b는 본 발명에 따른 배터리 시스템의 또 다른 실시예를 개략적인 사시도로 도시하며, 상기 배터리 시스템은 도 24 내지 도 26에 도시된 장착 그리드 배터리 셀 장치(10, 20, 1)를 예컨대 금속의 배터리 시스템 하우징(30)의 내부 공간 내로 도입함으로써, 그리고 상기 내부 공간을 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 채움으로써 제조될 수 있고, 배터리 시스템 하우징(30)은 그 내부 바닥면(30a)에 고정된, 특히 U-형의 온도 제어 매체 라인(51), 및 적어도 하나의 장착 수단(32), 예컨대 장착 플레이트를 포함한다. 이 경우, 배터리 셀들(1), 적어도 하나의 장착 그리드(10), 온도 제어 매체 라인(51) 및 배터리 시스템 하우징(30)은 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅된다. 또한, 도 30a 및 도 30b는 온도 제어 매체 라인(51)이 온도 제어 매체 연결부(51a, 51b)를 통해 배터리 시스템 하우징(30)의 외부에 연결될 수 있고, 온도 제어 매체 라인(51)은 배터리 시스템 하우징(30)의 측벽(30b)을 통해 안내되는 것을 나타낸다.
도 31은 본 발명에 따른 배터리 시스템 및/또는 제조 방법의 실시예를 개략적인 사시도로 도시하며, 이 실시예에서 배터리 셀들(1)은 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 위치 리브들(31a, 31b) 및/또는 위치 돌기들(31c)을 가진, 그리고 예컨대 전기 차량 및/또는 하이브리드 차량과 같은 차량의 홀딩 플레이트 또는 홀딩 프레임과 같은 홀딩 장치에 및/또는 온도 제어 플레이트에 장착하기 위한 적어도 하나의 장착 수단(32), 예컨대 장착 브래킷을 가진, 예컨대 플라스틱으로 이루어진 배터리 시스템 하우징(30) 내로 삽입되거나 삽입되어 있다.
도 32a 및 도 32b는 본 발명에 따른 배터리 시스템의 또 다른 실시예를 개략적인 사시도로 도시하며, 상기 배터리 시스템은 배터리 셀들(1)을 예컨대 플라스틱으로 이루어진 배터리 시스템 하우징(30) 내로 도입함으로써 그리고 상기 배터리 시스템 하우징(30)의 내부 공간을 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 채움으로써 제조될 수 있고, 상기 배터리 시스템 하우징(30)은 위치 리브들(31a, 31b) 및/또는 위치 돌기들(31c), 프레임 형태 기본 몸체(30*) 및 이것에 고정되어 바닥으로서 사용되는 온도 제어 플레이트(50), 그리고 예컨대 전기 차량 및/또는 하이브리드 차량과 같은 차량의 홀딩 플레이트 또는 홀딩 프레임과 같은 홀딩 장치에 장착하기 위한 적어도 하나의 장착 수단(32), 예컨대 장착 브래킷을 포함한다. 이 경우, 배터리 셀들(1) 및 배터리 시스템 하우징(30), 특히 온도 제어 플레이트(50) 및 기본 몸체(30*)가 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅된다. 또한, 도 32a 및 도 32b는 온도 제어 플레이트(50)가 온도 제어 매체 연결부(50a, 50b)를 통해 배터리 시스템 하우징(30)의 외부에 연결될 수 있음을 나타낸다.
도 33a 및 도 33b는 본 발명에 따른 배터리 시스템의 또 다른 실시예를 개략적인 사시도로 도시하며, 상기 배터리 시스템은 배터리 셀들(1)을 예컨대 플라스틱으로 이루어진 배터리 시스템 하우징(30) 내로 도입함으로써 그리고 배터리 시스템 하우징(30)의 내부 공간을 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 채움으로써 제조될 수 있고, 상기 배터리 시스템 하우징(30)은 위치 리브들(31a, 31b) 및/또는 위치 돌기들(31c), 및 그 내부 바닥면에 고정된, 특히 U-형의, 예컨대 미앤더(meander) 형태의 온도 제어 매체 라인(51), 및 예컨대 전기 차량 및/또는 하이브리드 차량과 같은 차량의 홀딩 플레이트 또는 홀딩 프레임과 같은 홀딩 장치에 장착하기 위한 적어도 하나의 장착 수단(32), 예컨대 장착 브래킷을 포함한다. 이 경우, 배터리 셀들(1), 온도 제어 매체 라인(51) 및 배터리 시스템 하우징(30)은 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅된다. 또한, 도 33a 및 33b는 온도 제어 매체 라인(51)이 온도 제어 매체 연결부(51a, 51b)를 통해 배터리 시스템 하우징(30)의 외부에 연결될 수 있고, 상기 온도 제어 매체 라인(51)은 배터리 시스템 하우징(30)의 측벽(30b)을 통해 안내되는 것을 나타낸다.
도 34는 기본 몸체(30*), 및 마주 놓인 측면에서 상기 기본 몸체(30*)에 고정되어 측벽으로서 사용되는 온도 제어 플레이트(52, 52')로 이루어진 배터리 시스템 하우징(30)을 포함하고, 상기 배터리 시스템 하우징(30) 내에서, 배터리 셀들(1)과 배터리 시스템 하우징(30), 특히 온도 제어 플레이트(52, 52 ') 및 기본 본체(30*)가 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 포팅되는, 발명에 따른 배터리 시스템 및/또는 제조 방법의 또 다른 실시예를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 35a 및 도 35b는 배터리 시스템 하우징(30)의 마주 놓인 측벽(30b, 30b')의 내부면에 고정된 2개의 온도 제어 매체 라인(53, 53')을 구비한 배터리 시스템 하우징(30)을 포함하고, 상기 배터리 시스템 하우징(30) 내에서 배터리 셀들(1) 및 온도 제어 매체 라인(53, 53') 및 배터리 시스템 하우징(30)이 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅되는, 발명에 따른 배터리 시스템 및/또는 제조 방법의 또 다른 실시예를 나타내는 개략적인 횡단면도이다. 또한, 도 35a 및 도 35b는, 온도 제어 매체 라인(53, 53')이 배터리 시스템 하우징(30)의 각각 하나의 측벽들(30b, 30b')의 재료 내로 부분적으로 매립, 예컨대 그 안에 클램핑 또는 그것에 성형되는 것을 나타낸다.
1 : 배터리 셀
10, 20 : 장착 그리드
11, 21 : 그리드 구멍
13, 14, 23, 24 : 정지부 섹션
30 : 배터리 시스템 하우징
40, 41, 42 : 포팅 화합물
60 : 포팅 몰드
10, 20 : 장착 그리드
11, 21 : 그리드 구멍
13, 14, 23, 24 : 정지부 섹션
30 : 배터리 시스템 하우징
40, 41, 42 : 포팅 화합물
60 : 포팅 몰드
Claims (20)
- 배터리 시스템의 제조 방법으로서,
배터리 셀들(1)은
- 상기 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 적어도 하나의 장착 그리드(10, 20)에 의해, 및/또는 배터리 시스템 하우징(30) 또는 포팅 몰드(60)의 내부 공간에서 상기 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위해 설계된 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c)에 의해, 및/또는 상기 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 장착 그리퍼에 의해 배치되고,
- 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅되는, 배터리 시스템의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 배터리 셀들(1)은 하나의 또는 상기 배터리 시스템 하우징(30) 또는 하나의 또는 상기 포팅 몰드(60)의 내부 공간 내로 도입되고 및/또는 상기 배터리 시스템 하우징(30) 또는 상기 포팅 몰드(60)의 내부 공간은 적어도 하나의 포팅 화합물로 적어도 부분적으로 채워지는, 배터리 시스템의 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 배터리 셀들(1)은 상기 적어도 하나의 장착 그리드(10, 20)에 의해 및/또는 상기 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c)에 의해 및/또는 상기 장착 그리퍼에 의해, 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB)을 형성하면서 서로 이격되어, 및/또는 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간(ZG)을 형성하면서 하나의 또는 상기 배터리 시스템 하우징(30) 또는 하나의 또는 상기 포팅 몰드(60)에 대해 이격되어, 및/또는 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)을 형성하면서 온도 제어 매체(50, 51, 52, 52', 53, 53')에 대해 이격되어 배치되고, 상기 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB) 및/또는 상기 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간(ZG) 및/또는 상기 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)은 특히 상기 배터리 셀들(1)의 도입 및 포지셔닝 후에, 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 채워지는, 배터리 시스템의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배터리 셀들(1)은 상기 적어도 하나의 장착 그리드(10, 20) 내로, 특히 상기 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 상부 장착 그리드(10) 내로 그리고 상기 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 하부 장착 그리드(20) 내로 삽입되고, 특히 장착 그리드 배터리 셀 장치(10, 20, 1)는 상기 적어도 하나의 장착 그리드(10, 20) 내로 상기 배터리 셀들(1)의 삽입에 의해 형성되며, 상기 장착 그리드 배터리 셀 장치(10, 20, 1)는 상기 배터리 시스템 하우징(30) 또는 상기 포팅 몰드(60)의 내부 공간 내로 도입되고, 및/또는
상기 배터리 셀들(1)은 상기 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c) 사이에서 상기 배터리 시스템 하우징(30) 또는 상기 포팅 몰드(60)의 내부 공간 내로 삽입되며, 및/또는
상기 배터리 셀들(1)은 상기 장착 그리퍼에 의해 파지되고, 상기 장착 그리퍼에 의해 상기 배터리 시스템 하우징(30) 또는 상기 포팅 몰드(60)의 내부 공간 내로 도입되는, 배터리 시스템의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
특히 상기 배터리 셀들(1)의 도입 이전에, 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인(51; 53, 53')이 상기 배터리 시스템 하우징(30) 또는 상기 포팅 몰드(60)의 내부 공간 내로 도입되며, 상기 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인(51; 53, 53')은 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅되는, 배터리 시스템의 제조 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인(51; 53, 53')은 상기 배터리 셀들(1)의 측면에 및/또는 아래에 배치되고, 특히 상기 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인(51; 53, 53')은 상기 배터리 시스템 하우징(30) 또는 상기 포팅 몰드(60)의 적어도 하나의 측벽(30b, 30b', 60b, 60b') 및/또는 바닥(30a, 60a)의 내부면 상에 배치되는, 특히 고정되는, 배터리 시스템의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배터리 시스템 하우징(30) 또는 상기 포팅 몰드(60)는 기본 몸체(30*, 60*), 및 상기 배터리 시스템 하우징(30) 또는 상기 포팅 몰드(60)의 상기 내부 공간을 한정하는, 특히 상기 배터리 시스템 하우징 또는 포팅 몰드의 측벽 및/또는 바닥으로서 사용되는 적어도 하나의 온도 제어 플레이트(50; 52, 52')로 이루어지고, 상기 적어도 하나의 온도 제어 플레이트(50; 52, 52')는 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅되는, 배터리 시스템의 제조 방법. - 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)은 제 1 포팅 화합물(41)로 그리고 상기 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB) 및/또는 상기 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간(ZG)은 제 2 포팅 화합물로, 특히 웨트-온-웨트 방식으로 채워지거나, 또는
상기 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT) 내에, 반제품(70), 특히 엘라스토머 매트 또는 엘라스토머 패드가 배치되고, 상기 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB) 및/또는 상기 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간(ZG)은 포팅 화합물(40)로 채워지거나, 또는
상기 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT), 상기 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB) 및 상기 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 몰드를 이격시키는 사이 공간(ZG)은 포팅 화합물로 채워지는, 배터리 시스템의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)은
- 비스페놀 A 및/또는 비스페놀 F 기반의 적어도 하나의 에폭시 수지,
- 실리콘 엘라스토머 입자를 갖는, 비스페놀-A-에폭시드 및/또는 비스페놀-F-에폭시드, 특히 비스페놀-A-에폭시드 기반의 제제, 및
- 적어도 하나의 아민 경화제를 포함하며, 특히
상기 적어도 하나의 아민 경화제는 적어도 하나의 폴리아민 및/또는 적어도 하나의 폴리아미도아민을 포함하거나 또는 그 자체이고, 및/또는
상기 제제에서 에폭시드 단위는 특히 실리콘 엘라스토머 입자를 형성하는 실리콘 단위에 화학적으로 결합되며, 상기 제제는 실리콘 단위로 형성된 내부 및 에폭시드 단위로 형성된 외부를 갖는 실리콘 엘라스토머 입자들을 포함하고, 및/또는
상기 포팅 화합물은 적어도 하나의 열 전도성 충전제, 특히 수산화알루미늄 및/또는 산화알루미늄 및/또는 이산화규소 및/또는 질화붕소를 더 포함하는, 배터리 시스템의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 배터리 시스템(10).
- 배터리 셀들(1)을 포함하는, 특히 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된, 배터리 시스템(10)으로서,
- 상기 배터리 셀들(1)은 상기 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 적어도 하나의 장착 그리드(10, 20)에 의해 및/또는 배터리 시스템 하우징(30)의 내부 공간에서 상기 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위해 설계된 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c)에 의해 배치되고, 및/또는
- 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인(51, 53, 53 ')이 상기 배터리 셀들(1)의 측면에 및/또는 아래에 배치되고, 및/또는
- 적어도 하나의 온도 제어 플레이트(50; 52, 52')는 하나의 또는 상기 배터리 시스템 하우징(30)의 및/또는 상기 배터리 셀들(1)을 포함하는 포팅 화합물 유닛(1, 40; 41, 42, 50; 52, 52')의 적어도 하나의 측벽 및/또는 바닥을 형성하고,
상기 배터리 셀들(1) 및 상기 적어도 하나의 장착 그리드(10, 20) 및/또는 상기 배터리 시스템 하우징(30)의 상기 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c) 및/또는 상기 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인(51, 53, 53') 및/또는 상기 적어도 하나의 온도 제어 플레이트(51, 52)는 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 적어도 부분적으로 포팅되는, 배터리 시스템(10). - 제 11 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 장착 그리드(10, 20) 및/또는 상기 배터리 시스템 하우징(30)의 상기 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c) 및/또는 상기 배터리 시스템 하우징(30) 및/또는 상기 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인(51, 53, 53') 및/또는 상기 적어도 하나의 온도 제어 플레이트(50; 52, 52')는 플라스틱으로 형성되는, 배터리 시스템(10). - 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 배터리 셀들(1)은 특히 상기 적어도 하나의 장착 그리드(10, 20)에 의해 및/또는 상기 배터리 시스템 하우징(30)의 상기 위치 리브들 및/또는 위치 돌기들(31a, 31b, 31c)에 의해, 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB)을 형성하면서 서로 이격되어, 및/또는 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 화합물 유닛 외부면을 이격시키는 사이 공간(ZG)을 형성하면서 상기 배터리 시스템 하우징(30)에 대해 또는 상기 배터리 셀들을 포함하는 포팅 화합물 유닛(1, 40; 41, 42)의 외부면에 대해 이격되어, 및/또는 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)을 형성하면서 온도 제어 매체, 특히 적어도 하나의 온도 제어 매체 라인(51; 53, 53') 및/또는 온도 제어 매체 플레이트(50; 52, 52')에 대해 이격되어 배치되며, 상기 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB) 및/또는 상기 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 화합물 유닛 외부면을 이격시키는 사이 공간(ZG) 및/또는 상기 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)은 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)로 채워지는, 배터리 시스템(10). - 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 장착 그리드(10, 20)는 배터리 셀들(1)이 각각 삽입되는 그리드 구멍들(11, 21)을 포함하며, 및/또는 상기 배터리 시스템(10)은 상기 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 상부 장착 그리드(10) 및 상기 배터리 셀들(1)의 포지셔닝을 위한 하부 장착 그리드(20)를 포함하고, 특히 상기 상부 장착 그리드(10)의 상기 그리드 구멍들(11)은 상기 배터리 셀들(1)의 극들(2) 및 특히 상기 배터리 셀들(1)의 상기 안전 밸브들(3)이 노출되도록 설계되는, 배터리 시스템(10). - 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT)은 제 1 포팅 화합물(41)로 그리고 상기 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB) 및 상기 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 화합물 유닛 외부면을 이격시키는 사이 공간(ZG)은 제 2 포팅 화합물(42)로 채워지거나, 또는
상기 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT) 내에, 반제품(70), 특히 엘라스토머 매트 또는 엘라스토머 패드가 배치되고, 상기 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB) 및/또는 상기 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 화합물 유닛 외부면을 이격시키는 사이 공간(ZG)은 포팅 화합물(40)로 채워지거나, 또는
상기 적어도 하나의, 온도 제어 매체를 이격시키는 사이 공간(ZT), 상기 적어도 하나의, 배터리 셀을 이격시키는 사이 공간(ZB) 및 상기 적어도 하나의, 하우징 또는 포팅 화합물 유닛 외부면을 이격시키는 사이 공간(ZG)은 포팅 화합물(40)로 채워지는, 배터리 시스템(10). - 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 포팅 화합물(40; 41, 42)은
- 비스페놀 A 및/또는 비스페놀 F 기반의 적어도 하나의 에폭시 수지,
- 실리콘 엘라스토머 입자를 갖는, 비스페놀-A-에폭시드 및/또는 비스페놀-F-에폭시드, 특히 비스페놀-A-에폭시드 기반 제제, 및
- 적어도 하나의 아민 경화제를 포함하며, 특히
상기 적어도 하나의 아민 경화제는 적어도 하나의 폴리아민 및/또는 적어도 하나의 폴리아미도아민을 포함하거나 그 자체이고, 및/또는
상기 제제에서 에폭시드 단위들은 특히 실리콘 엘라스토머 입자를 형성하는 실리콘 단위에 화학적으로 결합되며, 상기 제제는 실리콘 단위로 형성된 내부 및 에폭시드 단위로 형성된 외부를 갖는 실리콘 엘라스토머 입자들을 포함하고, 및/또는
상기 포팅 화합물은 적어도 하나의 열 전도성 충전제, 특히 수산화알루미늄 및/또는 산화알루미늄 및/또는 이산화규소 및/또는 질화붕소를 더 포함하는, 배터리 시스템(10). - 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배터리 셀들(1)은 각각, 특히 견고한 또는 단단한, 금속의 셀 하우징을 포함하는, 배터리 시스템(10). - - 비스페놀 A 및/또는 비스페놀 F 기반의 적어도 하나의 에폭시 수지,
- 실리콘 엘라스토머 입자를 갖는, 비스페놀-A-에폭시드 및/또는 비스페놀-F-에폭시드, 특히 비스페놀-A-에폭시드 기반의 제제, 및
- 적어도 하나의 아민 경화제를 포함하는, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물. - 제 18 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 아민 경화제는 적어도 하나의 폴리아민 및/또는 적어도 하나의 폴리아미도아민을 포함하거나 그 자체이며, 및/또는
상기 제제에서 에폭시드 단위들은 특히 실리콘 엘라스토머 입자를 형성하는 실리콘 단위에 화학적으로 결합되고, 상기 제제는 실리콘 단위로 형성된 내부 및 에폭시드 단위로 형성된 외부를 갖는 실리콘 엘라스토머 입자를 포함하며, 및/또는
상기 반응 수지 시스템 또는 상기 포팅 화합물은 적어도 하나의, 특히 열 전도성 충전제, 특히 수산화알루미늄 및/또는 산화알루미늄 및/또는 이산화규소 및/또는 질화붕소를 더 포함하고, 및/또는
상기 반응 수지 시스템 또는 상기 포팅 화합물은 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물. - 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
상기 반응 수지 시스템 또는 상기 포팅 화합물은 상기 반응 수지 시스템 또는 상기 포팅 화합물의 총 중량에 대해,
- 비스페놀 A 및/또는 비스페놀 F 기반의, 9 중량% 이상 내지 77 중량% 이하, 특히 9 중량% 이상 내지 30 중량% 이하의 적어도 하나의 에폭시 수지,
- 4 중량% 이상 내지 40 중량% 이하, 특히 4 중량% 이상 내지 12 중량% 이하의 적어도 하나의 아민 경화제,
- 실리콘 엘라스토머 입자를 갖는, 0.1 중량% 이상 내지 35 중량% 이하, 특히 3 중량% 이상 내지 15 중량% 이하의, 비스페놀-A-에폭시드 및/또는 비스페놀-F- 에폭시드, 특히 비스페놀 A 에폭시드 기반의 제제,
- 0 중량% 이상 내지 85 중량% 이하, 특히 50 중량% 이상 내지 85 중량% 이하의 적어도 하나의, 특히 열 전도성의 충전제, 및
- 0 중량% 이상 내지 1 중량% 이하, 예컨대 0.2 중량% 이상 내지 0.7 중량% 이하의 적어도 하나의 첨가제를 포함하는, 반응 수지 시스템 또는 포팅 화합물.
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