WO2014095253A1 - Batterie mit einem gehäuse und kraftfahrzeug mit der batterie - Google Patents

Batterie mit einem gehäuse und kraftfahrzeug mit der batterie Download PDF

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WO2014095253A1
WO2014095253A1 PCT/EP2013/074672 EP2013074672W WO2014095253A1 WO 2014095253 A1 WO2014095253 A1 WO 2014095253A1 EP 2013074672 W EP2013074672 W EP 2013074672W WO 2014095253 A1 WO2014095253 A1 WO 2014095253A1
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Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery with a housing and a motor vehicle, connected to the battery according to the invention, wherein the housing comprises two electric battery terminals (also called battery terminals) and at least two battery modules each having two electrical module poles (also called module terminals).
  • the housing comprises two electric battery terminals (also called battery terminals) and at least two battery modules each having two electrical module poles (also called module terminals).
  • Lithium-ion batteries as energy storage for vehicle drive require appropriate measures to ensure high safety.
  • a battery consists of modules and modules consist of cells. Cells are electrically interconnected in series by means of cell connectors to the module and modules are connected by means of module connectors to the battery.
  • elements that carry a high electrical voltage characterized by a signal color, orange.
  • contactors or switches can have been shut down by an accident or defect.
  • the inside of the battery (especially the module terminals) is not accessible when installed. Therefore, the battery can not be discharged from the outside when the main contactors can not be closed because the battery management system is likely to fail due to the accident and unable to close the main contactors.
  • JP 4810837 B2 discloses measures for the electrical safety of
  • a battery is provided with a housing which comprises at least two battery modules arranged within the housing, each having two electrical module poles, wherein the modules are electrically connected in series by at least one module connector and the modules each contain at least one galvanic cell.
  • the battery housing comprises two electric battery poles, which are designed to supply a motor vehicle with electricity, and the electric battery poles are electrically connected to at least one module and are led to the outside from an interior of the housing, wherein the housing in the region of the module connector electrically connected module poles has a hatch (or more hatches), which is designed to be closed and / or opened, wherein the module poles and the module connector are arranged in a region facing the hatch.
  • lithium-ion secondary cells are preferred.
  • the battery terminals are guided via contactors to the outside.
  • a preferred interface to the outside is a high-voltage connector. The advantage of this is the improved accessibility in the service or
  • the opening area of the hatch is preferably chosen so that after opening the hatch from the outside of the module pole can be contacted with an insulated terminal, but n do not pass through the hatch by hand, so
  • a longest extent of the opening area of the hatch has a length preferably between 1 cm and 30 cm, more preferably between 2 cm and 15 cm and even more preferably between 3 cm and 7 cm.
  • the hatch may also be segmented, i. h., All module poles are accessible via a hatch, there are preferably webs / covers introduced between the module poles, so still there is no risk of injury.
  • the hatch is so large that a person operating the
  • the hatch is preferably arranged on one side.
  • the hatch may instead of the preferred flat surface also have a cup-shaped, spatial or curved shape, show the partial walls in several directions in space.
  • the hatch is large enough to reach connected module connector and on the other hand, the hatch is small enough so as not to be obstructed, blocked or prevented from opening in the event of an accident.
  • the plug closure is designed to put the hatch in an easy to open state after pulling the plug, and the predetermined breaking point closure is formed, after breaking the predetermined breaking point, the hatch in an easy-open state offset.
  • the hatch may be formed with a hexagon socket, hexagon socket, hexagon socket, external hexagon socket, polygon socket, Exterior polygon, double slot, slot profile or another
  • the hatch is mechanically connected to the module connector and the connection is formed to electrically disconnect the module connectors when opening the hatch. Separation within a module is also possible, but this is less practical because cell connectors are often welded while module connectors are normally reversibly connected.
  • a resulting advantage is that the safe state is brought about solely by opening the hatch and thus can occur as soon as possible.
  • a motor vehicle with a battery according to one of the aforementioned features is disclosed, wherein the motor vehicle comprises at least one battery which is electrically and mechanically connected to the motor vehicle.
  • the motor vehicle is preferably driven electrically.
  • the hatch (s) is located in a foot region of the rear seats or in the region of the boot.
  • the hatch may preferably be accessible from the foot region of the rear seats or even more preferably from the rear region or region of the boot.
  • the battery in underfloor position, d. H. be mounted below the passenger compartment.
  • the hatches are then preferably also below the vehicle at the bottom of the battery or attached to the side so that they are accessible without opening the doors.
  • Another advantage in this case is an improved accessibility of the hatch in the event of damage, since the outside of a motor vehicle as a rule is more easily accessible after the accident of the accident-damaged motor vehicle
  • the hatch can be marked in orange for quick recovery in case of rescue and warning of high voltage.
  • the rescuers thus open the hatch (s) and discharge the battery module by module by a discharger to a non-critical voltage ( ⁇ 2.4 V per cell at
  • Lithium-ion battery cells Lithium-ion battery cells.
  • Figure 1 is a schematic representation of a motor vehicle with a
  • FIG. 1 is a schematic representation of a motor vehicle with a battery according to the invention with a housing having a hatch, which is arranged in the region of the trunk
  • Figure 3 is a schematic representation of a battery with a hatch according to a preferred embodiment of the invention
  • Figure 4 is a schematic representation of a battery module according to a preferred embodiment of the invention.
  • Figure 1 shows a two-dimensional schematic representation of a
  • Motor vehicle 100 points to the right.
  • the battery is installed in the underfloor area.
  • Four seats 180, 190 are shown as angles, with two seats 180 in the area of the front wheels 140 and two rear seats 190 in the area of
  • Rear wheels Below the seats 190 is a battery 1 10 for a motor vehicle drive.
  • a hatch 130 for emergency and service purposes is located on the side of the battery and is even accessible without jacking up the vehicle.
  • the hatch 130 has a closure for closing and opening and is by a signal color, preferably orange, from the remaining area of the
  • Vehicle underbody optically demarcated.
  • Figure 2 shows a two-dimensional schematic representation of a
  • FIG. 200 Side view of an electrically driven motor vehicle 200 according to a second preferred embodiment, as it is preferably used for plug-in hybrids.
  • a forward direction of travel of the motor vehicle 200 points to the right.
  • Four seats 180, 190 are shown as angles, with two seats 180 in the area of the front wheels 140 and two rear seats 190 in the area of the rear wheels.
  • In the region of a trunk of the motor vehicle 200 is the battery 1 10 for a motor vehicle drive.
  • the hatch 130 for emergency and service purposes located in the trunk area and is accessible by opening the trunk.
  • the hatch 130 has a closure for closing and opening and is visually delimited by a signal color, preferably orange, from the remaining area of the boot.
  • FIG. 3 shows in a plan view a two-dimensional schematic illustration of a battery 310 in a housing 370 with battery modules 350,
  • Module poles 341, 342 and module connectors 340 which electrically connect the module poles 341, 342 to each other.
  • the modules are in turn connected in series.
  • Module pole 341 belongs to a galvanic cell in a first module 350 and the module pole 342 to another galvanic cell in a second module 350.
  • Module pole 341 represents the negative pole
  • module pole 342 the positive pole of a module
  • the negative battery pole 361 is connected to the negative pole 341 of the first right module 350, the positive battery pole 362 to the positive pole 342 of the last left, series-connected module 350.
  • Two electric battery terminals / battery terminals 361, 362 are electrically connected to the drive of a motor vehicle 100, 200.
  • a hatch 330 for emergency and service purposes is designed to be closed and opened, and has a closure for closing and opening and is optically delimited by a signal color, preferably orange, from the remaining region of the battery 310.
  • the hatch 330 is mechanically connected to at least one module connector 340, preferably with all module connectors 340, so that a
  • Module connector 340 from the module poles 341, 342 leads.
  • the hatch only gives access to the module connectors free, which are designed for example as a plug, so that then without high-voltage danger through
  • FIG. 4 shows in a plan view a two-dimensional schematic illustration of a battery module 350 in a module housing 470 with galvanic
  • Cells 410, cell poles 441, 442 and cell connectors 440 which are the
  • Cell poles 441, 442 electrically connect each other.
  • the cells 410 are electrically connected in series.
  • Cells 410 of adjacent modules 350 are electrically connected in series by means of module poles 341, 342 through a module connector 340.
  • the module pole 341 belongs to a galvanic cell 410 in a first module 350 and the module pole 342 to another galvanic cell 410 in a second module 350.

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Abstract

Es wird eine Batterie (110,310) mit einem Gehäuse (370) und ein Kraftfahrzeug (100,200), verbunden mit der erfindungsgemäßen Batterie (110,310), offenbart, wobei die Batterie (110,310) mindestens zwei innerhalb des Gehäuses (370) angeordnete Batteriemodule (350) mit jeweils zwei elektrischen Modulpolen (341, 342) umfasst, die Module (350) durch mindestens einen Modulverbinder (340) elektrisch seriell miteinander verbunden sind und die Module jeweils mindestens eine galvanische Zelle enthalten; und die Batterie (110,310) zwei elektrische Batteriepole (361, 362) umfasst, welche ausgebildet sind, ein Kraftfahrzeug (100,200) mit Strom zu versorgen, wobei die elektrischen Batteriepole (361, 362) mit jeweils mindestens einem Modul (350) elektrisch verbunden und von einem Inneren des Gehäuses (370) nach außen geführt sind, und das Gehäuse (370) im Bereich der durch Modulverbinder (340) elektrisch verbundenen Modulpole (341, 342) eine Luke(130, 330) aufweist, welche ausgebildet ist, geöffnet zu werden. Dabei ist der Modulverbinder (340) in einem der Luke (130,330) zugewandten Bereich angeordnet.

Description

Beschreibung Titel
Batterie mit einem Gehäuse und Kraftfahrzeug mit der Batterie
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterie mit einem Gehäuse und ein Kraftfahrzeug, verbunden mit der erfindungsgemäßen Batterie, wobei das Gehäuse zwei elektrische Batteriepole (auch Batterie-Terminals genannt) und mindestens zwei Batteriemodule mit jeweils zwei elektrischen Modulpolen (auch Modul-Terminals genannt) umfasst.
Stand der Technik
Lithium-Ionen-Batterien als Energiespeicher zum Fahrzeugantrieb erfordern geeignete Maßnahmen, um eine hohe Sicherheit zu gewährleisten.
Eine Batterie besteht aus Modulen und Module bestehen aus Zellen. Zellen sind elektrisch in Serie mittels Zellverbindern zum Modul verschaltet und Module sind mittels Modulverbindern zur Batterie verschaltet.
Üblicherweise ist eine Antriebsbatterie eines elektrisch angetriebenen
Kraftfahrzeugs in einer Unterflur-Position oder im Kofferraum
angeordnet/eingebaut. Dabei sind Elemente, die eine elektrische Hochspannung führen, durch eine Signalfarbe, orange, gekennzeichnet.
Im Reparatur-Fall oder nach einem Unfall besteht Gefahr infolge der vielen Energie, welche in Antriebs-Batterien von elektrisch angetriebenen
Kraftfahrzeugen gespeichert ist. Eine Entladung auf einen niedrigen SOC (State of Charge) verringert das Risiko im Falle der unkontrollierten Freisetzung von Batterieenergie. Ein sicheres und schnelles Entladen von Batterien nach einem Unfall (oder bei einem Defekt) ist meist nicht möglich, da die Leistungsschütze der Batterie nicht mehr geschlossen werden können: Funktioniert das Batteriemanagementsystem (BMS) noch, dann wird es das Zuschalten der Schütze verhindern, da es zuvor einen Crash und gegebenenfalls daraus resultierende Defekte festgestellt hat.
Funktioniert das Batteriemanagementsystem nicht mehr, dann ist die
Ansteuereinheit für die Schütze ausgefallen, sodass die Schütze ebenfalls offenbleiben. Der offene Zustand ist der sogenannte„Fail-safe-Zustand" für die Batterie im Betrieb, da kein regulärer Strom mehr durch die Zellen fließt und keine Hochspannung an den Batteriepolen anliegt. Für den Fall eines Crashs oder im Reparaturfall ist diese Sicherheit nicht mehr zwingend gegeben, da durch interne Kurzschlüsse irreguläre Strompfade entstanden sein können, die zu heftigen thermischen Reaktionen führen können. Außerdem kann nun Hochspannung an Teilen liegen, die normalerweise auf unkritischen Potenzialen liegen.
Außerdem können auch Schütze oder Schalter durch einen Unfall oder Defekt außer Betrieb gelangt sein.
Das Innere der Batterie (insbesondere die Modulterminals) ist im eingebauten Zustand nicht zugänglich. Daher kann die Batterie nicht von außen entladen werden, wenn die Hauptschütze nicht geschlossen werden können, weil infolge des Unfalls mit hoher Wahrscheinlichkeit das Batteriemanagementsystem versagt und nicht mehr in der Lage ist, die Hauptschütze zu schließen.
Es ist daher heute meist nicht möglich, eine havarierte Batterie ohne aufwendige Demontage der Batterie zu entladen und sie so schnell noch an der Unfallstelle in einen sicheren Zustand zu bringen. Besonders riskant ist der Transport von noch geladenen Batterien, da beim Transport durch Bewegung von abgerissenen Batteriekomponenten oder durch ausgeflossenes Kühlwasser Kurzschlüsse in der Batterie ausgelöst werden können, die zu einem Brand führen. Es ist daher anzustreben, die Batterie, ohne sie zu bewegen, direkt an der Unfallstelle zu entladen, bevor sie zu einer Werkstatt transportiert wird.
Aus der Druckschrift WO 2003/092088 A2 ist eine Batterie-Umhüllung, -Befestigung und -Anordnung („Emergency Pack") bekannt, welche eine Gefahr durch eine Nassbatterie mildert.
Die Druckschrift WO 201 1/152097 A1 offenbart einen sogenannten
„Emergency Stop Switch" im Bereich hinter der Rückenlehne eines Fahrzeuges, wobei eine Verbindung mit einer Batterie beim Kippen der Rückenlehne unterbrochen wird.
JP 4810837 B2 offenbart Maßnahmen zur elektrischen Sicherheit von
elektrischen Anlagen an Elektrofahrzeugen während der Instandhaltung oder einer Notsituation im Zusammenhang mit Schutzverkleidungen,
Karosserieverkleidungen, Abdeckhauben, einer Durchführungsöffnung und einem Trennschalter. Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird eine Batterie mit einem Gehäuse zur Verfügung gestellt, welche mindestens zwei innerhalb des Gehäuses angeordnete Batteriemodule mit jeweils zwei elektrischen Modulpolen umfasst, wobei die Module durch mindestens einen Modulverbinder elektrisch seriell miteinander verbunden sind und die Module jeweils mindestens eine galvanische Zelle enthalten. Das Batterie-Gehäuse umfasst zwei elektrische Batteriepole, welche ausgebildet sind, ein Kraftfahrzeug mit Strom zu versorgen, und die elektrischen Batteriepole mit jeweils mindestens einem Modul elektrisch verbunden und von einem Inneren des Gehäuses nach außen geführt sind, wobei das Gehäuse im Bereich der durch Modulverbinder elektrisch verbundenen Modulpole eine Luke (oder mehrere Luken) aufweist, welche ausgebildet ist, geschlossen und/oder geöffnet zu werden, wobei die Modulpole und der Modulverbinder in einem der Luke zugewandten Bereich angeordnet sind.
Als galvanische Zellen sind Lithium-Ionen-Akkumulator-Zellen bevorzugt.
Vorzugsweise sind die Batteriepole über Schütze nach außen geführt. Eine bevorzugte Schnittstelle nach außen ist ein Hochvoltverbinder. Vorteilhaft daran ist die verbesserte Zugänglichkeit im Service- oder
insbesondere Schadensfall bei einem Unfall. Die Öffnungsfläche der Luke ist vorzugsweise so gewählt, dass nach Öffnen der Luke von außen der Modulpol mit einer isolierten Klemme kontaktiert werden kann, n aber nicht mit der Hand durch die Luke passen, sodass
Hochspannungsunfälle ausgeschlossen sind. Eine längste Ausdehnung der Öffnungsfläche der Luke weist eine Länge vorzugsweise zwischen 1 cm und 30 cm, bevorzugter zwischen 2 cm und 15 cm und noch bevorzugter zwischen 3 cm und 7 cm auf. Die Luke kann ebenfalls segmentiert sein, d. h., über eine Luke sind alle Modulpole erreichbar, es sind vorzugsweise Stege/Abdeckungen zwischen den Modulpolen eingebracht, sodass trotzdem keine Verletzungsgefahr besteht.
Bevorzugterweise ist die Luke so groß, dass eine Bedien-Person die
Modulverbinder erreichen und diese trennen kann. Bei einer Unterflurmontage der Batterie ist die Luke bevorzugt an einer Seite angeordnet.
Die Luke kann anstatt der bevorzugten ebenen Fläche auch eine topfartige, räumliche oder gekrümmte Form aufweisen, deren Teilwände in mehrere Raumrichtungen zeigen.
Als Vorteil ergibt sich, dass einerseits die Luke groß genug ist, um verbundene Modulverbinder zu erreichen und andererseits die Luke klein genug ist, um möglichst nicht verstellt, blockiert oder am Öffnen im Falle eines Unfalls gehindert zu werden.
In einer besonders bevorzugten Variante ist die Luke mit einem
Aufreißhebel-Verschluss, Schnur-Verschluss, Abreißverschluss,
Schnappverschluss, Riegel, Butterfly-Verschluss, Verschluss mit einer Feder, einem Sollbruchstellen-Verschluss oder einem Stöpsel-Verschluss verbunden.
Ferner ist bevorzugt, dass der Stöpsel-Verschluss ausgebildet ist, nach erfolgtem Ziehen des Stöpsels die Luke in einen leicht zu öffnenden Zustand zu versetzen, und der Sollbruchstellen-Verschluss ausgebildet ist, nach erfolgtem Brechen der Sollbruchstelle die Luke in einen leicht zu öffnenden Zustand zu versetzen.
Vorzugsweise kann die Luke ausgebildet sein, mit einem Innensechskant-, Außensechskant-, Innenzwölfkant-, Außenzwölfkant-, Innenvielkant-, Außenvielkant-, Doppelschlitz-, Schlitzprofil- oder einem anderen
standardisierten Werkzeug geöffnet zu werden.
Als resultierender Vorteil ergibt sich insbesondere die Möglichkeit, ein sicheres Öffnen der Luke zu gewährleisten und ebenfalls eine Barriere gegen unbefugtes Öffnen, für beispielsweise Kinder oder Heimwerker, zu integrieren.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Batterie ist die Luke mit dem Modulverbinder mechanisch verbunden und die Verbindung ausgebildet, beim Öffnen der Luke die Modulverbinder elektrisch zu trennen. Möglich ist auch ein Auftrennen innerhalb eines Moduls, jedoch ist dies weniger praktikabel, da Zellverbinder oft verschweißt sind, während Modulverbinder normalerweise reversibel verbunden sind.
Ein daraus resultierender Vorteil ist, dass der sichere Zustand allein durch das Öffnen der Luke herbeigeführt wird und somit schnellstmöglich eintreten kann.
Ebenfalls bevorzugt ist eine Vorrichtung zum Ausklinken eines Modulverbinders zwecks Trennen von Modulpolen, wobei ein Hebel die Kraft zum Öffnen der Luke zum Zwecke des Ausklinkens verstärkt.
Bezüglich eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie gemäß einem der zuvor genannten Merkmale offenbart, wobei das Kraftfahrzeug mindestens eine Batterie umfasst, welche mit dem Kraftfahrzeug elektrisch und mechanisch verbunden ist.
Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise elektrisch angetrieben.
Als Vorteil erweist sich die dadurch verbesserte Sicherheit zum Schutz von Personen vor Stromschlag und Brand.
Ist die Batterie innerhalb eines Bereichs unterhalb der Rücksitze und/oder im Kofferraum angeordnet, dann ist es bevorzugt, dass die Luke(n) in einem Fußbereich der Rücksitze oder im Bereich des Kofferraums angeordnet ist. Dabei kann die Luke vorzugsweise vom Fußbereich der Fond-Sitze aus oder noch bevorzugter vom Heckbereich oder Bereich des Kofferraums aus zugänglich sein.
Der Vorteil einer derartigen Anordnung ist eine verbesserte Zugänglichkeit der Luke(n) nach einem Unfall.
Als zusätzliche Variante des Kraftfahrzeugs kann die Batterie in Unterflurposition, d. h. unterhalb der Fahrgastzelle angebracht sein. Die Luken sind dann bevorzugt ebenfalls unterhalb des Fahrzeugs an der Unterseite der Batterie oder seitlich an ihr angebracht, sodass sie ohne Öffnen der Türen zugänglich sind.
Vorteilhaft dabei ist ebenfalls eine im Schadensfall verbesserte Zugänglichkeit der Luke, da die Außenseite eines Kraftfahrzeugs nach Freistellen des verunfallten Kraftfahrzeugs im Regelfall leichter zugänglich ist als eine
Anordnung innerhalb eines verbeulten Kraftfahrzeugs mit möglicherweise verklemmten Türen.
Die Luke kann zum schnellen Auffinden im Rettungsfall und zur Warnung vor einer elektrischen Hochspannung orange markiert sein.
Die Retter öffnen somit die Luke(n) und entladen die Batterie modulweise durch ein Entladegerät auf eine unkritische Spannung (< 2,4 V pro Zelle bei
Lithium-Ionen-Batteriezellen).
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer
erfindungsgemäßen Batterie mit einem Gehäuse mit einer Luke, welche im Bereich unterhalb der Bodengruppe angeordnet ist, Figur 2 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Batterie mit einem Gehäuse mit einer Luke, welche im Bereich des Kofferraums angeordnet ist, und Figur 3 eine schematische Darstellung einer Batterie mit einer Luke gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung, und
Figur 4 eine schematische Darstellung eines Batteriemoduls gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung.
Figur 1 zeigt eine zweidimensionale schematische Darstellung einer
Seitenansicht eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 100 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante, wie sie typischerweise für reine Elektrofahrzeuge verwendet wird. Eine Vorwärts-Fahrtrichtung des
Kraftfahrzeugs 100 zeigt nach rechts. Die Batterie ist im Unterflurbereich eingebaut. Vier Sitze 180, 190 sind als Winkel dargestellt, mit zwei Sitzen 180 im Bereich der Vorderräder 140 und zwei Rücksitzen 190 im Bereich der
Hinterräder. Unterhalb der Sitze 190 befindet sich eine Batterie 1 10 für einen Kraftfahrzeugantrieb.
Eine Luke 130 für Notfall- und Service-Zwecke befindet sich seitlich an der Batterie und ist sogar ohne Aufbocken des Fahrzeugs zugänglich. Die Luke 130 weist einen Verschluss zum Verschließen und Öffnen auf und ist durch eine Signalfarbe, vorzugsweise orange, vom übrigen Bereich des
Fahrzeugunterbodens optisch abgegrenzt.
Figur 2 zeigt eine zweidimensionale schematische Darstellung einer
Seitenansicht eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 200 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsvariante, wie sie vorzugsweise für Plug-in- Hybride verwendet wird. Eine Vorwärts-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 200 zeigt nach rechts. Vier Sitze 180, 190 sind als Winkel dargestellt, mit zwei Sitzen 180 im Bereich der Vorderräder 140 und zwei Rücksitzen 190 im Bereich der Hinterräder. Im Bereich eines Kofferraums des Kraftfahrzeugs 200 befindet sich die Batterie 1 10 für einen Kraftfahrzeugantrieb. Die Luke 130 für Notfall- und Service-Zwecke befindet sich im Bereich des Kofferraums und ist durch das Öffnen des Kofferraums zugänglich. Die Luke 130 weist einen Verschluss zum Verschließen und Öffnen auf und ist durch eine Signalfarbe, vorzugsweise orange, vom übrigen Bereich des Kofferraums optisch abgegrenzt.
Figur 3 zeigt in einer Aufsicht eine zweidimensionale schematische Darstellung einer Batterie 310 in einem Gehäuse 370 mit Batteriemodulen 350,
Modulpolen 341 , 342 und Modulverbindern 340, welche die Modul-Pole 341 , 342 miteinander elektrisch verbinden. Die Module sind wiederum in Serie geschaltet.
Zellen von benachbarten Modulen 350 sind mittels der Modulpole 341 , 342 durch einen Modulverbinder 340 elektrisch seriell verbunden. Dabei gehört der Modul- Pol 341 zu einer galvanischen Zelle in einem ersten Modul 350 und der Modul- Pol 342 zu einer anderen galvanischen Zelle in einem zweiten Modul 350. Modul- Pol 341 stellt den Minuspol, Modul-Pol 342 den Pluspol eines Moduls dar.
Der negative Batteriepol 361 ist mit dem Minuspol 341 des ersten rechten Moduls 350, der positive Batteriepol 362 mit dem Pluspol 342 des letzten linken, in Serie geschalteten Moduls 350 verbunden.
Zwei elektrische Batteriepole/Batterie-Terminals 361 , 362 sind mit dem Antrieb eines Kraftfahrzeugs 100, 200, elektrisch verbunden.
Eine Luke 330 für Notfall- und Service-Zwecke ist ausgebildet, geschlossen und geöffnet zu werden, und weist einen Verschluss zum Verschließen und Öffnen auf und ist durch eine Signalfarbe, vorzugsweise orange, vom übrigen Bereich der Batterie 310 optisch abgegrenzt.
Die Luke 330 ist mit mindestens einem Modulverbinder 340, vorzugsweise mit sämtlichen Modulverbindern 340, mechanisch verbunden, sodass ein
zielgerichtetes Öffnen im Notfall zu einer elektrischen Trennung der
Modulverbinder 340 von den Modul-Polen 341 , 342 führt. Alternativ gibt die Luke nur den Zugang zu den Modulverbindern frei, die beispielsweise als Stecker ausgeführt sind, sodass diese dann ohne Hochspannungsgefahr durch
Abstecken einfach getrennt werden können. Alternativ kann bereits eine Verschiebung der Luke aufgrund eines Unfalls zum Öffnen der Modulverbinder führen.
Figur 4 zeigt in einer Aufsicht eine zweidimensionale schematische Darstellung eines Batteriemoduls 350 in einem Modulgehäuse 470 mit galvanischen
Zellen 410, Zell-Polen 441 , 442 und Zellverbindern 440, welche die
Zell-Pole 441 , 442 miteinander elektrisch verbinden. Die Zellen 410 sind elektrisch in Serie geschaltet. Zellen 410 von benachbarten Modulen 350 sind mittels der Modulpole 341 , 342 durch einen Modulverbinder 340 elektrisch seriell verbunden. Dabei gehört der Modul-Pol 341 zu einer galvanischen Zelle 410 in einem ersten Modul 350 und der Modul-Pol 342 zu einer anderen galvanischen Zelle 410 in einem zweiten Modul 350.

Claims

Ansprüche
1 . Batterie (1 10, 310) mit einem Gehäuse (370), umfassend:
(i) mindestens zwei innerhalb des Gehäuses (370) angeordnete
Batteriemodule (350) mit jeweils zwei elektrischen Modulpolen (341 , 342), wobei die Module (350) durch mindestens einen Modulverbinder (340) elektrisch seriell miteinander verbunden sind und die Module jeweils mindestens eine galvanische Zelle (410) enthalten;
(ii) zwei elektrische Batteriepole (361 , 362), welche ausgebildet sind, eine Nutzlast mit Strom zu versorgen, wobei die elektrischen Batteriepole (361 , 362) mit jeweils mindestens einem Modul (350) elektrisch verbunden und von einem Inneren des Gehäuses (370) nach außen geführt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
(iii) das Gehäuse (370) im Bereich der durch Modulverbinder (340) elektrisch verbundenen Modulpole (341 , 342) eine Luke (130, 330) aufweist, welche ausgebildet ist, geöffnet zu werden; und
(iv) die Modulpole (341 , 342) und der Modulverbinder (340) in einem der
Luke (130, 330) zugewandten Bereich angeordnet sind.
2. Batterie (1 10, 310) nach Anspruch 1 , wobei eine Fläche der Luke (130, 330) als Teilbereich des die Batterie (1 10, 310) umhüllenden Gehäuses (370) eine Größe zwischen 10 % und 30 % einer Größe einer gesamten Oberfläche des Gehäuses (370) aufweist.
3. Batterie (1 10, 310) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Luke (130, 330) mit einem Aufreißhebel-Verschluss, Schnur-Verschluss,
Schnappverschluss, Riegel, Butterfly-Verschluss, Verschluss mit einer Feder, einem Sollbruchstellen-Verschluss oder einem Stöpsel-Verschluss verbunden ist.
4. Batterie (1 10, 310) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Luke (130, 330) mit dem Modulverbinder (340) mechanisch verbunden ist und die Verbindung ausgebildet ist, beim Öffnen der Luke (130, 330) die
Modulpole (341 , 342) elektrisch zu trennen.
5. Batterie (1 10, 310) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batterie (1 10, 310) ein mechanisches Trennelement aufweist, welches mit der Luke (130, 330) und/oder mit dem Modulverbinder (340) verbunden ist, wobei das Trennelement durch das Öffnen der Luke (130, 330) aktivierbar ist, und im Trennelement gespeicherte Energie nach der Aktivierung derart freigesetzt wird, dass der Modulverbinder (340) von mindestens einem der zugehörigen
Modulpole (341 , 342) mechanisch getrennt wird.
6. Batterie (1 10, 310) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Modulverbinder (340) eine elektrische Isolierung aufweisen, welche derart ausgebildet ist, dass eine menschliche Hand die Modulverbinder (340) zwecks Trennens der Modulpole (341 , 342) ohne Gefahr eines elektrischen Schlags direkt berühren kann.
7. Kraftfahrzeug (100, 200) mit einer Batterie (1 10, 310) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug (100, 200) mindestens eine Batterie (1 10, 310) umfasst, welche mit dem Kraftfahrzeug (100, 200) elektrisch und mechanisch verbunden ist.
8. Kraftfahrzeug (100, 200) nach Anspruch 7, wobei die Batterie (1 10, 310) innerhalb eines Unterflurbereichs, eines Bereichs unterhalb eines
Rücksitzes (190) und/oder im Kofferraum angeordnet ist und die Luke (130, 330) in einem Fußbereich der Rücksitze (190) oder im Bereich des Kofferraums angeordnet ist.
9. Kraftfahrzeug (100, 200) nach einem der Ansprüche 7 und 8, wobei die Batterie (1 10, 310) unterhalb eines Fußbodens angeordnet ist und die
Luke (130, 330) in einem Fußbereich, im Bereich des Kofferraums und/oder innerhalb einer Bodenplatte eines Fahrgestells des Kraftfahrzeugs (100, 200) angeordnet ist.
10. Kraftfahrzeug (100, 200) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Luke (130, 330) innerhalb einer das Kraftfahrzeug (100, 200) umkleidenden Hülle angeordnet ist und die Luke (130, 330) eine Teilfläche der Hülle ist.
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