WO2017025452A1

WO2017025452A1 - Gehäuse für batteriemodul

Info

Publication number: WO2017025452A1
Application number: PCT/EP2016/068724
Authority: WO
Inventors: Rudi Kaiser; Sarmimala Hore; Michael Austen; Silvan Poller
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2017-02-16
Also published as: CN107851745A; CN107851745B; DE102015215502A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein rechteckiges Gehäuse für ein Batteriemodul (1), umfassend zwei Seitenteile (2a, 2b) und zwei Endplatten (3a, 3b), wobei die zwei Endplatten (3a, 3b) kürzer ausgebildet sind als die Seitenteile (2a, 2b), das Batteriemodul (1) eine Vielzahl von Batteriezellen (4) umfasst, die Batteriezellen (4) jeweils eine erste Abdeckung (5), eine zweite Abdeckung (6), eine Anode (7) auf der ersten Abdeckung (5) und eine Kathode (8) auf der zweiten Abdeckung (6) aufweisen, die Anoden (7) und die Kathoden (8) einer jeden Batteriezelle (4) elektrisch voneinander isoliert sind, und die Batteriezellen (4) zwischen den Endplatten (3a, 3b) parallel angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zueinander benachbarte Batteriezellen (4) jeweils durch Kontakt ihrer Abdeckungen (5) miteinander elektrisch verbunden sind, sowie Batteriemodul, Batterie und Fahrzeug.

Description

Beschreibung Titel

GEHÄUSE FÜR BATTERIEMODUL Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Gehäuse für ein Batteriemodul nach Gattung des unabhängigen Anspruchs. Gegenstand der Erfindung sind auch ein

Batteriemodul, eine Batterie und ein Fahrzeug.

Aus EP 2 068 390 AI ist ein Batteriesystem enthaltend einen Batterieblock, ein Kühlrohr und eine Kühlmittelzuführungsvorrichtung bekannt. Der Batterieblock weist eine Mehrzahl von rechteckigen Batterien, die eine Breite größer als eine Dicke aufweisen und in der Anordnung durch einen Batteriehalter fest ausgerichtet angeordnet sind, auf. Das Kühlrohr kühlt die rechteckigen Batterien des Batterieblocks. Die Kühlmittelzufuhrvorrichtung speist Kühlmittel in das Kühlrohr. In dem Batteriesystem wird das Kühlrohr auf der Oberfläche des Batterieblocks in einem thermisch verbundenen Zustand angeordnet, so dass die rechteckigen Batterien durch das Kühlmittel, das durch das Kühlrohr zirkuliert wird, gekühlt werden. Das Kühlrohr kann parallele Leitungsabschnitte, die parallel zu den rechteckigen Batterien angeordnet sind und die rechteckigen Batterien kühlen, aufweisen. Die Kühlrohre können in der Bodenfläche des Batterieblocks angeordnet sein und sich direkt unter den Batterien erstrecken.

Die am Anmeldetag der Erfindung noch nicht veröffentlichte DE 10 2014 204 245.3 betrifft eine Energiespeichereinheit mit einer Mehrzahl von galvanischen Zellen, wobei die galvanischen Zellen jeweils eine erste Außenseite umfassend eine erste Elektrode und eine zweite Außenseite umfassend eine zweite

Elektrode aufweisen und die galvanischen Zellen durch Aneinanderreihung der galvanischen Zellen mit den Außenseiten über die Elektroden elektrisch miteinander verschaltet sind. Die Energiespeichereinheit umfasst zudem ein erstes Rahmenelement und ein zweites Rahmenelement, welche direkt oder indirekt miteinander verbunden sind, wobei das erste Rahmenelement an dem einen Ende der Aneinanderreihung der galvanischen Zellen angeordnet ist und das zweite Rahmenelement an dem anderen Ende der Aneinanderreihung der galvanischen Zellen angeordnet ist. Zudem betrifft die DE 10 2014 204 245.3 eine Batteriezelle zur Verwendung mit einer Energiespeichereinheit sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Batteriezelle.

Offenbarung der Erfindung

Das Gehäuse für ein Batteriemodul mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat den Vorteil, dass für die elektrische Verbindung zueinander benachbarter Batteriezellen keine separaten Einrichtungen erforderlich sind. Vielmehr erfolgt die elektrische Verbindung benachbarter Batteriezellen direkt durch Kontakt ihrer Abdeckungen miteinander. Darüber hinaus ermöglicht das Gehäuse für das Batteriemodul eine wirksame Temperierung, zum Beispiel Kühlung und / oder Heizung, der Batteriezellen.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des Batteriemoduls mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs möglich.

Ist das Batteriemodul über seine Endplatten mit einem baugleichen weiteren Batteriemodul verbindbar, hat dies den Vorteil der erleichterten Montage, da die verbundenen Batteriemodule wie ein zusammenhängendes einstückiges Batteriemodul montiert werden können.

Ist das Batteriemodul und das weitere Batteriemodul über ein elektrisches Verbindungsstück miteinander elektrisch verbindbar oder über ein Isolierstück voneinander elektrisch isolierbar, hat dies den Vorteil, dass die Batteriemodule durch das elektrische Verbindungsstück zu Einheiten mit größerer elektrischer Leistungsfähigkeit kombiniert werden können, oder durch das Isolierstück elektrisch voneinander getrennt werden können.

Umfasst das Batteriemodul wenigstens eine Zellüberwachungseinrichtung (cell supervisory circuit, CSC), hat dies den Vorteil, dass die elektrischen

Eigenschaften der Batteriezellen gemessen und / oder überwacht werden können.

Umfasst eine oder beide der Endplatten eine Vorrichtung zum Ausdehnen oder Zusammenziehen, hat dies den Vorteil, dass räumliche Veränderungen, die durch ein Aufquellen oder ein Zusammenziehen der Batteriezellen verursacht werden, ausgeglichen werden können.

Erfolgt das Ausdehnen oder das Zusammenziehen der Endplatten über

Druckluft, hat dies den Vorteil, dass die Anpassung der Endplatten an räumliche

Veränderungen der Batteriezellen schnell, technisch einfach und kostengünstig realisiert werden kann.

Weist das Batteriemodul eine Gaspatrone auf, über die bei Bedarf eine oder beide Endplatten mit Druckluft befüllbar sind, hat dies den Vorteil, dass die Anpassung der Endplatten an räumliche Veränderungen der Batteriezellen unabhängig von weiteren äußeren Vorrichtungen erfolgen kann. Dabei kann die Gaspatrone mit einer Druckvorrichtung ausgestattet sein, die den Gasdruck innerhalb der Vorrichtung zum Ausdehnen oder Zusammenziehen bestimmt.

Umfasst das Batteriemodul eine Trägereinrichtung, hat dies den Vorteil, dass das Batteriemodul auf einfache und effektive Weise gebaut werden kann.

Umfasst das Batteriemodul eine Temperiereinrichtung, hat dies den Vorteil, dass das Batteriemodul auf einfache und effektive Weise gekühlt bzw. erwärmt werden kann.

Ist die Trägereinrichtung als Temperiereinrichtung ausgebildet, hat dies den Vorteil, dass das Batteriemodul auf kompakte Weise gebaut werden kann. Die Temperiereinrichtung kann beispielsweise als Kühlelement oder Heizelement ausgebildet sein.

Umfassen die Endplatten oder die Seitenteile eine flexible Folie, hat dies den Vorteil, dass die Folie dazu verwendet werden kann, räumliche Veränderungen, die durch ein Aufquellen oder ein Zusammenziehen der Batteriezellen verursacht werden, auszugleichen. Die Folie kann auch dazu verwendet werden, um

Eigenschaften der Batteriezellen zu bestimmen und / oder messen.

Sind die Batteriezellen duale Kohlenstoffzellen, hat dies den Vorteil, dass die Batteriezelle als Batterie oder als Kondensator eingesetzt werden kann.

Das Gehäuse kann von einem Batteriemodul, einer Batterie oder einem

Fahrzeug umfasst sein. Das Fahrzeug kann beispielsweise als Kraftfahrzeug wie Elektrokraftfahrzeug, Hybridfahrzeug, Plug-in Hybridfahrzeug, Elektromotorrad (Elektro-Bike, E-Bike) oder Elektrofahrrad (Pedal Electric Cycle, Pedelec), Seefahrzeug wie Elektroboot oder Unterseeboot (U-Boot), Luftfahrzeug oder Raumfahrzeug ausgebildet sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufbau einer Batteriezelle 4,

Fig. 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht von zwei Gehäusen für Batteriemodule gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht einer Trägereinrichtung 13,

Fig. 4 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Endplatte 3,

Fig. 5 zeigt eine schematische Perspektivansicht von zwei Batteriemodulen la, lb gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 6 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer

Zellüberwachungseinrichtung 10 und eine Seitenansicht eines elektrischen Verbindungsstücks 8,

Fig. 7 zeigt eine andere Seitenschnittansicht der zwei Batteriemodule la, lb in einer Ebene durch die Batteriezellen 4,

Fig. 8 zeigt eine andere Seitenschnittansicht der zwei Batteriemodule la, lb in einer anderen Ebene durch die Batteriezellen 4,

Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht der zwei Batteriemodule la und lb von oben, Fig. 10 zeigt eine Rückseite einer anderen Zellüberwachungseinrichtung, und Fig. 11 zeigt eine Vorderseite der anderen Zellüberwachungseinrichtung.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufbau einer Batteriezelle 4. Die Batteriezelle 4 ist als flache Batteriezelle wie Dosenschalen-Zellen (boxshell-cell) ausgebildet. Die Batteriezelle 4 umfasst eine erste Abdeckung 5 sowie eine zweite

Abdeckung 6, sowie eine Anode 7 auf der ersten Abdeckung 5 und eine Kathode 8 auf der zweiten Abdeckung 6. Die Batteriezelle 4 umfasst weiterhin einen Zellwickel (jelly roll) 9, der mit der Anode 7 und der Kathode 8 elektrisch verbunden ist. Die erste Abdeckung 5 und die zweite Abdeckung 6 sind zumindest teilweise elektrisch leitfähig ausgebildet. Die erste Abdeckung 5 und die zweite Abdeckung 6 können Metall wie Aluminium oder Stahl umfassen. Die erste Abdeckung 5 und die zweite Abdeckung 6 umschließen die Batteriezelle 4 bzw. den Zellwickel 9. Dazu können, wie in Fig. 1 bespielhaft gezeigt, die erste Abdeckung 5 und die zweite Abdeckung 6 schalenförmig ausgebildet und / oder derart dimensioniert sein, dass ein erster Randbereich der ersten Abdeckung 5 in einen zweiten Randbereich der zweiten Abdeckung 6 einführbar ist. Die

Batteriezelle 4 kann weiterhin eine Dichtung umfassen, die zwischen der ersten Abdeckung 5 und der zweiten Abdeckung 6 angeordnet wird, zum Abdichten der Batteriezelle 4 und / oder elektrischen Isolieren der Anode 7 und der Kathode 8 voneinander umfassen. Die Dichtung kann, wie in Figur 1 beispielhaft gezeigt, als umlaufender Rahmen ausgebildet sein. Die Dichtung kann beispielsweise einen thermoplastischen Kunststoff, thermoplastischen organischen Kunststoff, Polyaryletherketon (PAEK) wie Polyetherketon (PEK), Polyetheretherketon (PEEK), Polyetherketonketon (PEKK), Polyetheretheretherketon (PEEEK), Polyetheretherketonketon (PEEKK) oder Polyetherketonetherketonketon

(PEKEKK) umfassen.

Alternativ kann die Batteriezelle 4 beispielsweise als Nussschalen-Zelle (nutshell- cell) ausgebildet sein. Dabei können die erste Abdeckung 5 und die zweite Abdeckung 6 schalenförmig ausgebildet und / oder identisch dimensioniert sein, so dass der erste Randbereich der ersten Abdeckung 5 und der zweite

Randbereich der zweiten Abdeckung 6 aneinander stoßen können.

Fig. 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht von zwei Gehäusen für

Batteriemodule gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Gehäuse sind modular aufgebaut. Die Gehäuse umfassen eine Trägereinrichtung 13 und jeweils zwei Endplatten 3a, 3b, 3c, 3d. Die Trägereinrichtung 13 dient als

Grundplatte zum Aufbau der Batteriemodule. Dabei können die Batteriemodule, wie in Fig. 2 beispielhaft gezeigt, nebeneinander angeordnet werden. Die

Trägereinrichtung 13 wird mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben. Die Endplatten 3a,

3b, 3c, 3d sind paarweise jeweils voneinander beabstandet auf der

Trägereinrichtung 13 derart moniert, dass zwischen ihnen jeweils eine

Batteriezelle 4 oder eine Vielzahl von Batteriezellen 4 angeordnet und verspannt werden kann. Die Endplatten 3a, 3b, 3c, 3d und ihre Befestigung bzw. Montage auf der Trägereinrichtung 13 werden mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben.

Die Gehäuse können weiterhin ein Isolierstück 9 umfassen. Das Isolierstück 9 kann einen Nichtleiter, ein elektrisch nichtleitfähiges Material wie Kunststoff umfassen. Das Isolierstück 9 kann, wie in Fig. 2 beispielhaft gezeigt,

stangenförmig oder stabförmig ausgebildet sein. Alternativ kann das Isolierstück

9 plattenförmig ausgebildet sein. Das Isolierstück 9 wird derart zwischen den Endplatten 3a, 3b, 3c, 3d der Gehäuse angeordnet, dass die Batteriezelle 4 oder die Vielzahl von Batteriezellen 4 eines der Gehäuse von den Batteriezellen 4 oder der Vielzahl von Batteriezellen 4 des anderen der Gehäuse beabstandet angeordnet ist, sodass sie voneinander elektrisch isoliert werden können. Das Isolierstück 9 kann, wie in Fig. 2 beispielhaft gezeigt, auf der Trägereinrichtung 13 angeordnet werden.

Die Gehäuse können weiterhin eine Zellüberwachungseinrichtung 10a, 10b zum Überwachen der Batteriezellen 4 umfassen. Die Zellüberwachungseinrichtung

10a, 10b kann, wie in Fig. 2 beispielhaft gezeigt, plattenförmig oder folienartig ausgebildet sein. Die Zellüberwachungseinrichtung 10a, 10b wird derart zwischen den Endplatten 3a, 3b, 3c, 3d der Gehäuse angeordnet, dass sie die Batteriezellen 4 erreichen bzw. kontaktieren kann, sodass die Batteriezellen 4 überwacht werden können. Die Zellüberwachungseinrichtung 10a, 10b kann, wie in Fig. 2 beispielhaft gezeigt, von der Trägereinrichtung 13 beabstandet, d. h. auf einer Oberseite jeder Gehäuses werden, angeordnet sein. Die

Zellüberwachungseinrichtung 10a, 10b wird mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben. Die Gehäuse können weiterhin jeweils eine Halteeinrichtung umfassen. Die

Halteeinrichtung eines Gehäuse kann, von der Trägereinrichtung 13

beabstandet, an den Endplatten 3a, 3b, 3c, 3d des Gehäuses befestigt bzw. montiert werden. Die Halteeinrichtungen und ihre Befestigung bzw. Montage auf den Endplatten 3a, 3b, 3c, 3d werden mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht einer Trägereinrichtung 13. Die Trägereinrichtung 13 dient zum Tragen der Endplatten 3a, 3b, 3c, 3d. Die Trägereinrichtung 13 kann beispielsweise Kunststoff oder ein Metall wie Aluminium oder Stahl umfassen. Die Trägereinrichtung 13 kann rechteckförmig wie quadratisch ausgebildet sein. Dabei können die Maße der Trägereinrichtung 13 vorzugsweise an die Anzahl der Gehäuse und die Anzahl der Batteriezellen 4 je Gehäuse angepasst sein. Die Trägereinrichtung 13 kann, wie in Fig. 3 beispielhaft gezeigt, eine Vielzahl von Befestigungsstellen umfassen. Die Befestigungsstellen können, wie in Fig. 3 beispielhaft gezeigt, an einer ersten Seite der Trägereinrichtung 13 als eine erste Reihe von Befestigungsstellen und an einer zweiten Seite der Trägereinrichtung

13, die der ersten Seite gegenüber liegt, als eine zweite Reihe von

Befestigungsstellen ausgebildet sein. Alternativ können die Befestigungsstellen in einer Vielzahl von Reihen ausgebildet sein, sodass die Endplatten 3a, 3b, 3c, 3d entsprechend der Erfordernisse angeordnet werden können. Die

Befestigungsstellen können als Löcher oder Sacklöcher zur Aufnahme von Befestigungselementen wie Bolzen, Dübeln, Haken oder Schrauben ausgebildet sein. Die Löcher können, wie in Fig. 3 beispielhaft gezeigt, als Schlüssellöcher ausgebildet sein. Dadurch können beispielsweise Endplatten 3a, 3b, 3c, 3d mit vormontierten Befestigungsschrauben oder Befestigungsbolzen wie

Befestigungsschraubbolzen oder Befestigungssteckbolzen montiert werden.

Dabei sind die schmalen Bereiche der Schlüssellöcher jeweils zur

nächstliegenden Seite der beiden Seiten ausgerichtet. Dadurch kann die

Haltbarkeit der Befestigung verbessert werden. Alternativ können die Löcher als Langlöcher, Quadratlöcher oder Rundlöcher ausgebildet sein.

Die Trägereinrichtung 13 kann, wie in Fig. 3 bespielhaft gezeigt weitere Löcher zur Befestigung der Trägereinrichtung 13 an einem übergeordneten System umfassen. Die Trägereinrichtung 13 kann als Temperiereinrichtung zur Temperierung der

Batteriezellen 4 ausgebildet sein. Wenn die Trägereinrichtung 13 und die

Batteriezellen 4 mechanisch und somit auch thermisch verbunden sind, kann Wärmeenergie zwischen ihnen übertragen werden. Die Trägereinrichtung 13 kann einen Kanal (nicht in Fig. 3 gezeigt) zur Aufnahme eines Temperiermittels umfassen. Mittels des Temperiermittels kann den Batteriezellen 4 Wärmeenergie zugeführt oder entzogen werden. Alternativ oder weiterhin kann die

Trägereinrichtung 13 ein Heizelement wie elektrisches Widerstandsheizelement (nicht in Fig. 3 gezeigt) zur Zufuhr von Wärmeenergie in die Batteriezellen 4 umfassen.

Fig. 4 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Endplatte 3. Die Endplatte 3 dient zum Halten und / oder Verspannen der Batteriezellen 4. Die Endplatte 3 kann beispielsweise Kunststoff oder ein Metall wie Aluminium oder Stahl umfassen. Die Endplatte 3 kann rechteckförmig wie quadratisch ausgebildet sein. Dabei können die Maße der Endplatte 3 vorzugsweise an die Maße der

Batteriezellen 4 angepasst sein. Die Endplatte 3 kann, wie in Fig. 4 beispielhaft gezeigt, eine Vielzahl von Befestigungselementen zum Eingreifen in

Befestigungsstellen der Trägereinrichtung 13 und / oder Halteeinrichtung umfassen. Auf einer oberen Seite der Endplatte 3, die von der Trägereinrichtung 13 beabstandet ist, ist, wie Fig. 4 gezeigt, eine obere Reihe von Befestigungselementen zum Eingreifen in die Befestigungsstellen der

Halteeinrichtung angeordnet. Auf einer untere Seite der Endplatte 3, die der Trägereinrichtung 13 zugewandt ist, ist eine untere Reihe von

Befestigungselementen (nicht in Fig. 4 gezeigt) zum Eingreifen in die

Befestigungsstellen der Trägereinrichtung 13 angeordnet.

Die Endplatte 3 kann eine Verspanneinrichtung 11 zum Verspannen der

Batteriezellen 4 durch Ausdehnen oder Zusammenziehen umfassen. Die Verspanneinrichtung 11 kann beispielsweise kissenförmig oder balgartig ausgebildet sein. Die Verspanneinrichtung 11 kann mit einem Druckbehälter wie einer Gaspatrone 12 zum Bereitstellen von Arbeitsenergie, die beispielsweise das Ausdehnen der Verspanneinrichtung 11 bewirken kann, verbunden sein. Alternativ kann die Verspanneinrichtung 11 als Feder wie Blattfeder oder Spiralfeder ausgebildet sein.

Alternativ kann die Verspanneinrichtung 11 zwischen der Endplatte 3 und einer Batteriezelle 4 oder zwischen zwei Batteriezellen 4 angeordnet werden. Es können eine Verspanneinrichtung 11 oder eine Vielzahl von

Verspanneinrichtungen 11 je Gehäuse angeordnet werden.

Fig. 5 zeigt eine schematische Perspektivansicht von zwei Batteriemodulen la, lb gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die zwei Batteriemodule la, lb umfassen die zwei Gehäuse und eine Vielzahl von Batteriezellen 4 je Gehäuse. Dabei sind die Batteriezellen 4 jeweils derart zwischen den Endplatten 3a, 3c bzw. 3b, 3d angeordnet, dass die erste Abdeckung 5 einer Batteriezelle 4 mit der zweiten Abdeckung 6 einer zu ihr benachbarten Batteriezelle 4 elektrisch verbunden ist. Dadurch kann die Vielzahl von Batteriezellen 4 je Gehäuse miteinander seriell elektrisch verbunden werden. Die Batteriezellen 4 können, bezogen auf eine Lage bei bestimmungsmäßigem Gebrauch, vertikal in den Gehäusen angeordnet sein.

Die Zellüberwachungseinrichtung wird mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben.

Die Halteeinrichtungen können, wie in Fig. 5 beispielhaft gezeigt, als

Halterahmen jeweils umfassend zwei Seitenteile 2a, 2b bzw. 2c, 2d, sind ausgebildet sein. Alternativ kann die Halteeinrichtung beispielsweise als

Halteklammer ausgebildet sein. Die Halteeinrichtungen können beispielsweise Kunststoff oder Metall wie Aluminium oder Stahl umfassen. Dabei können die Halteeinrichtungen ein Material, das dem Material der Trägereinrichtung 13 und / oder Endplatten 3a, 3b, 3c, 3d entspricht, umfassen. Die Befestigung bzw.

Montage der Halteeinrichtungen an den Endplatten 3a, 3b, 3c, 3d kann im Wesentlichen entsprechend der Befestigung bzw. Montage der Endplatten 3a, 3b, 3c, 3d an der Trägereinrichtung 13 erfolgen. Dabei können die Halteeinrichtungen, wie in Fig. 5 beispielhaft gezeigt, eine

Vielzahl von Befestigungsstellen umfassen. Die Befestigungsstellen können, wie in Fig. 5 beispielhaft gezeigt, jeweils an einer ersten Stirnseite der

Halteeinrichtung als eine erste Reihe von Befestigungsstellen und an einer zweiten Stirnseite der Halteeinrichtung, die der ersten Stirnseite gegenüber liegt, als eine zweite Reihe von Befestigungsstellen ausgebildet sein. Die

Befestigungsstellen können als Löcher oder Sacklöcher zur Aufnahme von Befestigungselementen wie Bolzen, Dübeln, Haken oder Schrauben ausgebildet sein. Die Löcher können, wie in Fig. 5 beispielhaft gezeigt, als Schlüssellöcher ausgebildet sein. Dabei können die Schlüssellocher der Halteeinrichtungen derart, bezogen auf die Lage der Schlüssellöcher der Trägereinrichtung 13 senkrecht, angeordnet sein, dass die Halteeinrichtungen auf den Endplatten 3a, 3b, 3c, 3d mit den vormontierten Befestigungsschrauben oder

Befestigungsbolzen nach Anordnen der Batteriezellen 4 durch Aufschieben entlang Endplatten 3a, 3b, 3c, 3d montiert werden können.

Fig. 6 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer

Zellüberwachungseinrichtung 10 und eine Seitenansicht eines elektrischen Verbindungsstücks 8. Die Zellüberwachungseinrichtung 10 umfasst eine Platine wie Leiterplatte und eine Vielzahl von Sensoreinrichtungen zum Erfassen von Messwerten der Batteriezellen 4. Die Sensoreinrichtungen sind auf der Platine angeordnet und können als Spannungsmesssensoren wie Kontakteinrichtungen zum Erfassen von Spannungsmesswerten ausgebildet sein. Die Sensoreinrichtungen können als Temperatursensoren wie Widerstandstemperatursensoren zum Erfassen von Temperaturmesswerten ausgebildet sein. Die Vielzahl von Sensoreinrichtungen ist vorzugsweise in einer Reihe, oder in zwei zueinander parallel ausgerichteten Reihen, angeordnet, so dass die Sensoreinrichtungen, wie in Figs 7 und 8 ersichtlich, zwischen den Batteriezellen 4 der zwei Batteriemodule la, lb angeordnet werden können, um die Batteriezellen 4 zu überwachen.

Das Verbindungsstück 8 dient zum elektrischen Verbinden einer Batteriezelle 4 oder zweier Batteriezellen 4 eines der Gehäuse mit einer Batteriezelle 4 oder zweier Batteriezellen 4 eines anderen der Gehäuse. Dazu kann das

Verbindungsstück 8 zwischen zwei Endplatten 3a, 3b bzw. 3c, 3d und zwei

Batteriezellen 4 oder zwischen vier Batteriezellen 4 angeordnet werden. Dadurch können Batteriezellen 4 miteinander seriell oder parallel elektrisch verbunden werden. Dabei können die Maße des Verbindungstücks 8 vorzugsweise an die Maße der Batteriezellen 4 angepasst sein. Das Verbindungsstück 8 kann beispielsweise rechteckförmig ausgebildet sein. Dabei kann das

Verbindungsstück 8, wie in Fig. 6 beispielhaft gezeigt, eine Ausnehmung zur Aufnahme des Isolierstücks 9 aufweisen. Das Verbindungsstück 8 ist zumindest teilweise elektrisch leitfähig ausgebildet. Das Verbindungsstück 8 kann Metall wie Aluminium oder Stahl umfassen.

Fig. 7 zeigt eine Seitenschnittansicht der zwei Batteriemodule la, lb in einer Ebene durch die Batteriezellen 4. Auf einer Unterseite ist die Trägereinrichtung mit dem Isolierstück 9 gezeigt. Das Isolierstück 9 beabstandet die Abdeckungen der Batteriezellen 4 der Batteriemodule la, lb voneinander. Auf einer Oberseite sind die Zellüberwachungseinrichtung 10 und Halteeinrichtungen gezeigt. Die

Sensoreinrichtungen der Zellüberwachungseinrichtung 10 kontaktieren die Abdeckungen der Batteriezellen 4.

Fig. 8 zeigt eine andere Seitenschnittansicht der zwei Batteriemodule la, lb in einer anderen Ebene durch die Batteriezellen 4. Auf einer Unterseite ist die

Trägereinrichtung mit dem Isolierstück 9 gezeigt. Das Isolierstück 9 beabstandet die Abdeckungen der Batteriezellen 4 der Batteriemodule la, lb voneinander.

Auf einer Oberseite sind die Zellüberwachungseinrichtungen 10a, 10b und

Halteeinrichtungen gezeigt. Die Sensoreinrichtungen der

Zellüberwachungseinrichtung 10 kontaktieren die Abdeckungen der Batteriezellen 4. Diese andere Seitenschnittansicht zeigt einen mittleren Teil des Verbindungsstücks 8, das eine Batteriezelle 4 des einen Batteriemoduls la mit einer Batteriezelle 4 des anderen Batteriemoduls lb elektrisch verbindet.

Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht der zwei Batteriemodule la und lb von oben. Zwischen den Batteriemodulen la und lb befindet sich die Vielzahl der

Sensoreinrichtungen der Zellüberwachungseinrichtung 10.

Fig. 10 zeigt eine Rückseite einer anderen Zellüberwachungseinrichtung. Die andere Zellüberwachungseinrichtung entspricht im Wesentlichen der

Zellüberwachungseinrichtung 10. Die andere Zellüberwachungseinrichtung umfasst eine Platine 14 wie flexible Platine und eine Vielzahl von

Sensoreinrichtungen wie Spannungsmesssensoren 17 von

Temperaturmesswerten oder Temperaturmesssensoren 18 zum Erfassen von Temperaturmesswerten, die auf der Platine 14 angeordnet sind. Die Platine 14 kann weiterhin Leiterbahnen mit Durchgangslöchern und / oder Anschlüsse wie Steckkontakte zum Anschließen der Sensoreinrichtungen umfassen. Die Platine 14 kann Befestigungsstellen wie Löcher zum Befestigen der Platine 14 an dem Gehäuse umfassen. Wie in Fig. 10 beispielhaft gezeigt, kann die Platine 14 kammartig ausgebildet sein, und die Sensoreinrichtungen können an freien Enden der Platine 14 angeordnet sein. Auf der Platine oder den

Sensoreinrichtungen kann (jeweils) ein Klebeband 16 wie doppelseitiges Klebeband mit einem Schutzband 15 angebracht sein. Somit können die Sensoreinrichtungen nach dem Entfernen des Schutzbands 15 von dem

Klebebands 16 jeweils mit einer entsprechenden Batteriezelle 4 mechanisch und / oder thermisch verbunden werden.

Fig. 11 zeigt eine Vorderseite der anderen Zellüberwachungseinrichtung. Wie in Fig. 11 gezeigt, kann die Platine 14 beidseitig kammartig ausgebildet sein, und die Sensoreinrichtungen können beidseitig an den freien Enden der Platine 14 angeordnet sein.

Claims

Ansprüche

1. Ein rechteckiges Gehäuse für ein Batteriemodul (1), umfassend zwei Seitenteile (2a, 2b) und zwei Endplatten (3a, 3b), wobei:

- die zwei Endplatten (3a, 3b) kürzer ausgebildet sind als die Seitenteile (2a, 2b),

- das Batteriemodul (1) eine Vielzahl von Batteriezellen (4) umfasst,

- die Batteriezellen (4) jeweils eine erste Abdeckung (5), eine zweite Abdeckung (6), eine Anode (7) auf der ersten Abdeckung (5) und eine Kathode (8) auf der zweiten Abdeckung (6) aufweisen,

- die Anoden (7) und die Kathoden (8) einer jeden Batteriezelle (4) elektrisch voneinander isoliert sind, und

- die Batteriezellen (4) zwischen den Endplatten (3a, 3b) parallel angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, dass

- zueinander benachbarte Batteriezellen (4) jeweils durch Kontakt ihrer

Abdeckungen (5) miteinander elektrisch verbunden sind.

2. Das Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass:

- das Batteriemodul (la) über seine Endplatten (3a, 3b) mit einem baugleichen weiteren Batteriemodul (lb) verbindbar ist.

3. Das Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass:

- das Batteriemodul (la) und das weitere Batteriemodul (lb) über ein elektrisches Verbindungsstück (8) miteinander elektrisch verbindbar sind oder über ein Isolierstück (9) voneinander elektrisch isolierbar sind.

4. Das Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass:

- das Batteriemodul (1) wenigstens eine Zellüberwachungseinrichtung (10) umfasst.

5. Das Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass:

- wenigstens eine der beiden Endplatten (3a, 3b) eine Vorrichtung (11) zum Ausdehnen oder Zusammenziehen umfassen.

6. Das Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass:

- das Ausdehnen oder das Zusammenziehen über Druckluft erfolgt.

7. Das Gehäuse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass:

- das Batteriemodul (1) eine Gaspatrone (12) aufweist, über die bei Bedarf eine oder beide der einen Endplatten (3a, 3b) mit Druckluft befüllbar sind.

8. Das Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass:

- das Batteriemodul (1) eine Trägereinrichtung (13) umfasst.

9. Das Gehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass:

- die Trägereinrichtung (13) als Temperiereinrichtung wie Kühlelement oder Heizelement ausgebildet ist.

10. Das Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass:

- die Endplatten (3a, 3b) oder die Seitenteile (2a, 2b) eine flexible Folie umfassen.

11. Das Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass:

- die Batteriezellen (4) duale Kohlenstoffzellen sind.

12. Batteriemodul, umfassend:

- das Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 11.

13. Batterie, umfassend:

- das Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, oder

- das Batteriemodul nach Anspruch 12.

14. Fahrzeug, umfassend:

- das Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 11,

- das Batteriemodul nach Anspruch 12, oder - die Batterie nach Anspruch 13.