WO2019121871A1 - Batterieanordnung - Google Patents

Batterieanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2019121871A1
WO2019121871A1 PCT/EP2018/085774 EP2018085774W WO2019121871A1 WO 2019121871 A1 WO2019121871 A1 WO 2019121871A1 EP 2018085774 W EP2018085774 W EP 2018085774W WO 2019121871 A1 WO2019121871 A1 WO 2019121871A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
module frame
frame
support
hold
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/085774
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Heizer
Johannes Hattendorff
Original Assignee
Webasto SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Webasto SE filed Critical Webasto SE
Publication of WO2019121871A1 publication Critical patent/WO2019121871A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0481—Compression means other than compression means for stacks of electrodes and separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a battery assembly, for example a
  • a component for heat conduction and electrical insulation such as a thermal paste
  • Module frame screwed from above in the pressing direction on the heating and / or cooling plate.
  • Battery cells are arranged horizontally mounted on vertically oriented cooling plates, a mounting space for the lateral introduction of tools is necessary to screw the battery cells or the module frame with the heating and / or cooling plates.
  • WO2014 / 184419 A1 discloses a system for packaging and thermal management of battery cells in one Battery module known in which battery cells are held in laterally arranged profiles. The profiles have cooling channels for cooling the battery cells.
  • a cell block for a motor vehicle battery in which horizontally arranged battery cells are screwed to a laterally disposed thereof, designed as a heating or cooling plate temperature control device.
  • a battery unit can be seen in which battery cells are held firmly in a frame, wherein for securing the battery cells tensioning rods and cell holders are braced in the direction of the main orientation of the battery cells acting together.
  • a battery assembly in particular vehicle battery assembly, proposed which comprises a clamped between a support and a support arranged opposite retainer module frame for receiving a plurality of battery cells, and a tempering device with a Temper michs fundamental to
  • Tempering the battery cells includes.
  • the support, the hold-down device and the module frame are designed in such a way that a clamping force exerted on the module frame by the support and downholder parallel to the temperature control surface biases the module frame onto the temperature control surface.
  • Module clamping force exerted to bias the module frame on the Temper michs St can easily move or pressing the module frame and / or the battery cells received therein can be achieved in the direction of the Temper réelles constitutional when the hold-down is tightened.
  • Temper michas is achieved by simply tightening the hold. Consequently, a secure application of the module frame and / or the battery cells can be achieved at the Temper réelles constitutional, so that an efficient heat transfer between Temper michsvortechnisch and the module frame and / or the battery cells is made possible.
  • Battery assembly can be constructed very compact and so little space, for example, in a vehicle, which is to provide the battery assembly with electrical energy occupy.
  • the module frame on the side facing the hold-down on an inclined first contact surface, which is in contact with a parallel thereto oriented counter surface of the blank holder, wherein the first contact surface is oriented away from the Temper michsthesis.
  • an "inclined surface” is understood to mean a surface which encloses an angle not equal to 90 ° with a plane in which the temperature control surface extends. Consequently, the normal of the "inclined surface” with the plane includes an angle greater than 0 ° and less than 90 °.
  • a wedge is provided by a surface oriented away from the tempering surface, which wedge with increasing distance to the tempering surface.
  • the first contact surface is oriented such that by means of by and
  • Pressing force can be pressed in the direction of Temper réelles II. Accordingly, due to the inclined contact surface, a force acting on the module frame pressing force is generated, which acts in the direction of the Temper réelles Colour.
  • the pressing force acting in the direction of the tempering surface causes the pressing of the module frame or the battery cells. Furthermore, the module frame can thereby be centered with respect to the Temper réelles Colour.
  • the module frame slides with its contact surfaces on the mating surfaces of support and hold-down until it rests against the Temper réelles phenomenon.
  • the module frame on the side facing the support on an inclined second contact surface which is in contact with a parallel thereto oriented counter surface of the support, wherein the second contact surface is oriented away from the Temper michsthesis.
  • This can be the first inclined
  • the module frame may have an inclined first contact surface on the side facing the blank holder. which is in contact with a mating surface of the blank holder oriented parallel thereto, and the module frame on the side facing the support may have a second contact surface inclined opposite to the first contact surface which is in contact with a mating surface of the support oriented parallel thereto, wherein the first and second contact surface facing away from the Temper michsthesis oriented.
  • the module frame takes place both on the underside and on the upper side of the module frame.
  • the first and the second contact surface are oriented such that by means of the support and hold-down on the
  • Module frame generated clamping force which acts substantially parallel to the Temper michs Structural force or the plane thereof, the module frame and / or the battery cells are pressed by means of the clamping force generated by the clamping force in the direction of Temper michs Structural force.
  • Module frame acting pressing force generated which acts in the direction of the Temper michs St.
  • the pressing force acting in the direction of the tempering surface causes a pressing of the module frame or the battery cells.
  • the module frame slides with its contact surfaces on the mating surfaces, until it rests against the Temper michs St. Both at the bottom and at the top of the module frame is therefore a
  • the module frame can thus be easily inserted for mounting the battery assembly.
  • the first contact surface and / or the second contact surface are formed integrally with the module frame. This shows the
  • the first contact surface can be provided by means of a first wedge body arranged on the module frame and / or the second contact surface by means of a second wedge body arranged on the module frame.
  • the aforementioned parts may have simple shapes or geometries and be correspondingly easy to manufacture or may be partially constructed as standard parts.
  • the counter surface of the blank holder may be integrally formed with the hold-down and / or the mating surface of the support may be integrally formed with the support.
  • the mating surface of the blank holder can be provided by means of a hold-down wedge element associated with the hold-down element and / or the mating surface of the support can be provided by means of a hold-down wedge element associated with the support, which have a correspondingly simple shape to produce.
  • Holding down force generated additional clamping force in the module frame recorded battery cells in the direction of stratification of the battery cells pressed against each other. This makes it possible to dispense with additional elements for centering and / or securing the battery cells. In other words, the battery cells are held in the module frame in an adhesive fit.
  • thermoly conductive component or layer preferably one
  • Thermal paste or a may be arranged.
  • the thermally conductive component preferably has electrically insulating properties.
  • a module frame is arranged on both sides of the tempering device, wherein the hold-down device is arranged in relation to the
  • the support and the tempering device may be integrally formed or the hold-down and the
  • Temperature control device opposite side of the plurality of accommodated in the module frame battery cells, a module counter frame and a counter bearing comprising a further support and another hold-down, wherein the further support, the hold-down and the module counter frame are formed such that parallel to the plane of the Temper michs simulation by the additional support and the other downholder on the
  • the battery assembly can be mounted very easily.
  • the module frame, the module counter frame and then the battery cells can be easily inserted; a further positioning and / or attachment is not necessary, since this is already achieved by the clamping.
  • the module counterframe has an inclined first contact surface, which is in contact with a counter surface of the further hold-down oriented parallel thereto, and / or the module counterframe has an inclined second contact surface, which has a mating surface of the further support oriented parallel thereto is in contact, wherein the first contact surface and / or the second contact surface of the
  • the first and the second contact surface of the module counter frame are oriented in such a way that by means of the clamping force generated by the further support and the further hold-down on the module counter frame, which are substantially parallel to
  • Tempering surface acts, the battery cells are pressed by means of the contact force generated at the inclined contact surfaces in the direction of the module frame and the Temper michstate.
  • the module counter frame may be centered with respect to the temperature control surface. Both at the bottom and at the top of the module counter frame there is a centering movement in the direction of the Temper michs character. The assembly of the battery assembly is thus further simplified.
  • Module frame, module counter frame and battery cells to be able to be preassembled as a preferably replaceable module form according to a further preferred embodiment of the
  • Module frame and the module counter frame of a module cage wherein the module frame and the module counter frame are preferably connected by cross braces.
  • the battery cells are stacked along a direction parallel to the orientation of the temperature control surface.
  • the tempering surface can be arranged perpendicular to a preferably horizontally oriented base plate.
  • FIG. 1 shows schematically a sectional view of a battery arrangement according to a first
  • FIG. 2 a schematically shows a detail view of the battery arrangement from FIG. 1 in the region of a
  • FIG. 2b schematically shows a detailed view of the battery arrangement from FIG. 1 in the region of a support;
  • FIG. 3a schematically shows a detail view of an abutment of the battery arrangement from FIG. 1 in the region of a further hold-down device;
  • FIG. 3b schematically shows a detailed view of the counter-bearing of the battery arrangement from FIG. 1 in the region of a further support;
  • FIG. 4 schematically shows a top view of the battery arrangement from FIG. 1;
  • FIG. 5 schematically shows a plan view of a battery arrangement according to another
  • FIG. 6 is a schematic sectional view of a battery arrangement according to another
  • FIG. 1 schematically shows a sectional view of a battery arrangement 1, in the present case in the form of a vehicle battery arrangement, according to a first embodiment.
  • a module frame 4 is clamped.
  • a plurality of battery cells 5 is arranged.
  • a Temper istsvortechnisch 6 is provided which a
  • Tempering surface 60 for tempering the battery cells 5 has.
  • the support 2 is arranged on a base plate 9 of the battery assembly 1.
  • the base plate 9 may be, for example, the bottom plate of a housing. From this extends the
  • Tempering device 6 with a longitudinal extent perpendicular to the base plate 9. Die
  • Tempering surface 60 is presently oriented with its plane E, in which it extends, also perpendicular to the base plate 9.
  • the tempering device 6 is formed integrally with the support 2. Alternatively, however, the parts may also be provided separately and / or the tempering device 6 may be integral be formed with the hold-3. In the present case, the hold-down device 3 can be screwed to the tempering device 6 by means of a screw connection 34.
  • the module frame 4 and the tempering device 6 are designed in such a way that the hold-down device 3 is bolted to the tempering device 6 in abutment or in a block. Consequently, the hold-down device 3 is completely screwed in the assembled state in the direction parallel to the plane E to the Temper michsvorraum 6, so that a tightening torque of the screw 34 has no effect on the contact force with which the module frame 4 is pressed to the Temper michsvorraum 6 and the Temper michs constitutional 60 , A distance, which is present at fully screwed down holder 3 between the support 2 and hold-down 3 parallel to the plane E, is dimensioned so that the module frame 4 is clamped with a predetermined according to the distance clamping force and, as described in detail below, with a thereby given contact pressure in the direction of
  • Temper istстr GmbH is pressed. In other words, is still a marginal game between the module frame 4 and with screwed down on block hold-down 3
  • the module frame 4 may be formed with its extension parallel to the plane E longer than the distance which would be present at fully screwed down holder 3 between support 2 and hold-down 3 parallel to the plane E. Consequently, the module frame 4 can then be clamped by tightening the screw 34 between the support 2 and the hold-3.
  • the clamping force with which the module frame 4 is clamped between holddown 3 and 2 supports, and consequently the contact pressure, by means of which the module frame 4 is pressed in the direction of the tempering 6, are selectively adjusted.
  • the support 2, the hold-down device 3 and the module frame 4 are designed such that a clamping force exerted on the module frame 4 parallel to the plane E of the temperature control surface 60 by the support 2 and hold-down 3 biases the module frame 4 to the temperature control surface 60.
  • the first and second contact surfaces 42, 40 are oriented in such a way that the module frame 4 is pressed in the direction of the temperature control surface 60 by means of the clamping generated by supports 2 and hold-down 3 on the module frame 4, which acts essentially parallel to the temperature control surface 60 becomes.
  • the module frame 4 is pressed in the direction of the temperature control surface 60 by means of the clamping generated by supports 2 and hold-down 3 on the module frame 4, which acts essentially parallel to the temperature control surface 60 becomes.
  • an electrically insulating layer of a thermally conductive component 62 is further arranged.
  • the thermally conductive component electrically insulates the tempering device 6 against the battery cells 5 and is sufficiently ductile so that it unevenness in the surface of the
  • Tempering surface 60 and the module frame 4 compensates, and so there is a substantially full-surface contact between Temper michs character 60 and the heat-conducting component 62 and between the module frame 4 and the thermally conductive component 62.
  • This game is completely filled in the assembled state by the layer of thermally conductive component 6.
  • the thickness of the layer of the heat-conducting component 6 is greater than the game without them, so that the predetermined contact force between the module frame 4 and Temper michs constitutional 60 only by means of the heat-conducting
  • Component 6 is constructed. This ensures that when screwing the
  • Holding-down device 3 does not come to an excessive pressure load on the tempering device 6 and / or the module frame 4.
  • the thermally conductive component 6 preferably has ductile properties, such that due to the ductility of the heat-conducting component 6
  • a module counter frame 7 is arranged for receiving the battery cells 5 on the module frame 4 opposite side.
  • the module counter frame 7 is biased by means of an abutment 8 in the direction of the Temper michs constitutional 60.
  • the counter bearing 8 includes another Bearing 80 and another hold-down 84, wherein the module counter frame 7 has an inclined first contact surface 72 which is in contact with a parallel thereto oriented mating surface 86 of the other blank 84, and the module counter frame 7 has a second contact surface 70 inclined opposite to the first contact surface 72 which is in contact with a counter surface 82 of the further support 80 oriented parallel thereto, the first and second contact surfaces 72, 70 of the module counter frame 7 being oriented away from the temperature control surface 60.
  • the orientation of the contact surfaces 70, 72 and the counter surfaces 82, 86 causes the module counter frame 7 is pressed in the direction of the Temper michs constitutional 60.
  • the module counter frame 7 presses the battery cells 5 in the direction of
  • Temperature control surface 60 so that a secure contact between Temper michs character 60 and battery cells 5 and module frame 4 is achieved. By this pressing is possible that between the battery cells 5 and the Temper michs Design 60 heat transfer via heat conduction via the direct contact is possible.
  • FIG. 2 a shows schematically a detailed view of the battery arrangement 1 from FIG. 1 in the region of the hold-down 3.
  • the reference numeral N a normal of the first contact surface 42 of the module frame 4 is indicated.
  • the normal N is oriented conventionally perpendicular to the first contact surface 42.
  • the first contact surface 42 is oriented such that its normal N points away from the temperature control surface 60.
  • the normal N with the plane E includes an angle a of greater than 0 ° and less than 90 °.
  • a wedge oriented away from the temperature control surface 60 is provided by the first contact surface 42, which tapers with increasing distance from the temperature control surface 60.
  • FIG. 2 b schematically shows a detailed view of the battery arrangement 1 from FIG. 1 in the region of the support 2.
  • the reference numeral N indicates a normal of the second contact surface 40 of the module frame 4.
  • the normal N is oriented conventionally perpendicular to the second contact surface 40.
  • Contact surface 40 is oriented such that its normal N points away from the temperature control surface 60. Accordingly, the normal N with the plane E includes an angle a 'of greater than 0 ° and less than 90 °. In other words, by the second contact surface 40 is one of the
  • Temperianss character 60 directionally oriented wedge provided with which tapered increasing distance to the Temper michs simulation 60.
  • the angle a corresponds to the angle a '.
  • the first and the second contact surface 42, 40 are thus oriented such that by means of the support 2 and hold-down 3 generated on the module frame 4 clamping, which in
  • the module frame 4 is pressed in the direction of the Temper réelles character 60.
  • the clamping force F E acting on the module frame 4 by means of the clamping by support 2 and hold-down 3 is divided into a force component parallel to the temperature control surface 60 or its plane E and into a contact pressure F A whose force vector in the direction of the temperature control surface 60 , is thus oriented perpendicular to the plane E.
  • the module frame 4 is pressed in the amount of the contact force F A against the Temper michs constitutional 60.
  • the module frame 4 is first placed loosely on the support 2.
  • the hold-down 3 is placed and tightened by means of the screw 34 in the direction of the support 2 and clamped.
  • the module frame 4 slides during this clamping operation with its contact surfaces 42, 40 on the mating surfaces 20, 30 in the direction of the Temper michs character 60 and the thermally conductive component 62, until it abuts the Temper michs character 60 and the heat-conducting component 62.
  • Module frame 4 between support 2 and hold-down 3, so that the module frame 4 is pressed with the corresponding adjusting by tightening the screw connection pressing force F A against the Temper michs character 60.
  • a centering movement of the module frame 4 in the direction of the temperature control surface 60 also takes place on the underside and on the upper side of the module frame 4.
  • the angle a and the angle a ' may be different.
  • an angle a can have 30 ° and an angle a '40 °.
  • only the first contact surface 42 may be inclined, so that the angle a is greater than 0 ° and less than 90 °, and the second contact surface 40 formed perpendicular to the plane E, the angle a 'thus be 90 °. Then, a contact force F A is generated on the module frame only via the first contact surface.
  • only the second contact surface 40 can be inclined so that the angle a 'greater than 0 ° and smaller 90 °, and the first contact surface 42 is formed perpendicular to the plane E, the angle a therefore 90 °.
  • FIG. 3a schematically shows a detailed view of the counterbearing 8 of the battery assembly 1 from FIG. 1 in the region of the further hold-down 84
  • FIG. 3b shows a schematic of FIG
  • the clamping generated by the further support 80 and the further hold-down 84 on the module counter frame 7 generates a displacement of the module counter frame 7 in the direction of Temper michs constitutional 60, and when applying the module frame 4 and the battery cells 5 on the Temper michs constitutional 60 or their heat-conducting component 62 analog for the manner described in Figures 2a and 2b, a contact force F A , by means of which the module counter frame 7 is pressed in the direction of the Temper michs constitutional E.
  • FIG. 4 schematically shows a plan view of the battery arrangement 1 from FIG.
  • the module frame 4, the heat-conducting component 62 and the module counter frame 7 extend substantially over the entire width of the battery cells 5.
  • a hold-down 3 and at the ends of the counter-holder 8 is in each case a further hold-84 provided which are respectively braced with a screw 34 in the direction of the support 2 to clamp the module frame 4 and the module counter frame 7 and to press in the direction of the Temper ists phase 60.
  • FIG. 5 schematically shows a plan view of a battery assembly 1 according to another embodiment.
  • the battery assembly 1 essentially corresponds to that of FIGS. 1 and 4, wherein in each case a hold-down device 3 and a further hold-down 84 are provided, which extend over the entire width of the tempering device 6 and the counter bearing 8.
  • FIG. 6 schematically shows a sectional view of a battery arrangement 1 according to a further embodiment, which essentially corresponds to the battery arrangement 1 from FIG.
  • the battery assembly 1 according to Figure 4 is further a plurality of
  • Tempering devices 6 arranged perpendicular to the base 9, wherein in Figure 4 by way of example a tempering 6 is shown.
  • the tempering device 6 has on both sides in each case a tempering surface 60 with a thermally conductive component 62, wherein a module frame 4 with a plurality of battery cells 5 is arranged on each side of the tempering device 6.
  • the hold-down 3 and the support 2 have in relation to the tempering device 6 on both sides in each case a counter-surface 20, 30, which are oriented such that the module frame 4 from both sides against the respective
  • Tempering surface 60 of the tempering 6 are pressed. Further, a plurality of abutment bearings 8 is provided, which also act in the manner described above on both sides on both sides of the abutment 8 arranged module counter frame 7.
  • the base 9 is perpendicular to a vertical V, thus arranged horizontally.
  • the temperature control surfaces 60 and the counter bearing 8 are oriented parallel to the vertical V.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieanordnung (1), insbesondere Fahrzeugbatterieanordnung, umfassend einen zwischen einem Auflager (2) und einem dem Auflager (2) gegenüber angeordneten Niederhalter (3) eingespannten Modulrahmen (4), zur Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriezellen (5), und eine Temperierungsvorrichtung (6) mit einer Temperierungsfläche (60) zum Temperieren der Batteriezellen (5), wobei das Auflager (2), der Niederhalter (3) und der Modulrahmen (4) derart ausgebildet sind, dass eine parallel zur Ebene (E) der Temperierungsfläche (60) durch Auflager (2) und Niederhalter (3) auf den Modulrahmen (4) ausgeübte Einspannkraft (FE) den Modulrahmen (4) auf die Temperierungsfläche (60) zu vorspannt.

Description

Batterieanordnung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieanordnung, beispielsweise eine
Fahrzeugbatterieanordnung.
Stand der Technik
Es sind Batterieanordnungen bekannt, welche eine Mehrzahl von Batteriezellen aufnehmen, wobei mehrere der Batteriezellen jeweils in beziehungsweise an einem Modulrahmen als Batteriemodul zusammengefasst sind. Solche Batterieanordnungen finden sowohl Anwendung bei
Primärbatterien, mithin nicht wiederaufladbaren Batterien, als auch bei Sekundärbatterien, mithin wiederaufladbaren Batterien.
Es ist bekannt, bei Batterieanordnungen die Batteriezellen vertikal orientiert auf Heiz- und/oder Kühlplatten anzuordnen. Um einen guten Wärmeübergang zu erzielen, wird zwischen den
Batteriezellen und/oder dem Modulrahmen und der Heiz- und/oder Kühlplatte eine Komponente zur Wärmeleitung und elektrischen Isolation, beispielsweise eine Wärmeleitpaste, eingebracht und der Modulrahmen mit der Heiz- und/oder Kühlplatte fest verschraubt. In der Regel wird der
Modulrahmen von oben in Anpressrichtung auf die Heiz- und/oder Kühlplatte aufgeschraubt.
Um Batterieanordnungen mit dem vorgenannten Aufbau bereitzustellen, bei welchen die
Batteriezellen hingegen horizontal angeordnet an vertikal ausgerichteten Kühlplatten befestigt sind, ist ein Montageraum für das seitliche Einbringen von Werkzeug notwendig, um die Batteriezellen beziehungsweise die Modulrahmen mit den Heiz- und/oder Kühlplatten zu verschrauben.
Infolgedessen steigt montagebedingt der benötigte Bauraum der Batterieanordnung, wodurch derart aufgebaute Batterieanordnungen eine geringere volumetrische Energiedichte aufweisen.
Um den vorgenannten Nachteilen Rechnung zu tragen, ist etwa aus der WO2014/184419 A1 ein System zum Verpacken und zum thermischen Management von Batteriezellen in einem Batteriemodul bekannt, bei welchem Batteriezellen in seitlich angeordneten Profilen gehalten sind. Die Profile weisen zur Kühlung der Batteriezellen Kühlkanäle auf.
Aus der DE 10 2014 019 074 A1 ist ein Zellblock für eine Kraftfahrzeug batterie bekannt, bei welcher horizontal angeordnete Batteriezellen an eine seitlich davon angeordnete, als Heiz- oder Kühlplatte ausgebildete Temperierungseinrichtung angeschraubt sind.
Aus der EP 2 515 361 A1 ist eine Batterieeinheit zu entnehmen, bei welcher Batteriezellen in einem Rahmen fest gehalten sind, wobei zum Befestigen der Batteriezellen Spannstäbe und Zellhalter in Richtung der Hauptorientierung der Batteriezellen wirkend miteinander verspannt sind.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Batterieanordnung, insbesondere eine verbesserte Fahrzeugbatterieanordnung, bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch eine Batterieanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
Entsprechend wird eine Batterieanordnung, insbesondere Fahrzeugbatterieanordnung, vorgeschlagen, welche einen zwischen einem Auflager und einem dem Auflager gegenüber angeordneten Niederhalter eingespannten Modulrahmen zur Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriezellen, und eine Temperierungsvorrichtung mit einer Temperierungsfläche zum
Temperieren der Batteriezellen, umfasst. Erfindungsgemäß sind das Auflager, der Niederhalter und der Modulrahmen derart ausgebildet, dass eine parallel zur Ebene der Temperierungsfläche durch Auflager und Niederhalter auf den Modulrahmen ausgeübte Einspannkraft den Modulrahmen auf die Temperierungsfläche zu vorspannt.
Dadurch, dass das Auflager, der Niederhalter und der Modulrahmen derart ausgebildet sind, dass eine parallel zur Ebene der Temperierungsfläche durch Auflager und Niederhalter auf den
Modulrahmen ausgeübte Einspannkraft den Modulrahmen auf die Temperierungsfläche zu vorspannt, kann auf einfache Weise ein Bewegen beziehungsweise Anpressen des Modulrahmens und/oder der darin aufgenommenen Batteriezellen in Richtung der Temperierungsfläche erreicht werden, wenn der Niederhalter angezogen wird. Die Montage und das Anpressen an die
Temperierungsfläche wird durch ein einfaches Anziehen des Niederhalters erreicht. Mithin kann ein sicheres Anlegen des Modulrahmens und/oder der Batteriezellen an der Temperierungsfläche erreicht werden, so dass eine effiziente Wärmeübertragung zwischen Temperierungsvorrichtung und dem Modulrahmen und/oder den Batteriezellen ermöglicht ist.
Ferner ist dadurch in einfacher Weise ein Einbau der Batteriezellen in vertikaler Richtung ermöglicht. Mit anderen Worten ist es durch die vorgenannte Ausbildung der Batterieanordnung möglich, die Batteriezellen horizontal zu orientieren und übereinander, mithin in vertikaler Richtung, zu schichten, wobei die Temperierungsfläche vertikal orientiert ist. Eine derart ausgebaute
Batterieanordnung kann besonders kompakt aufgebaut sein und so wenig Bauraum beispielsweise in einem Fahrzeug, welches die Batterieanordnung mit elektrischer Energie versorgen soll, einnehmen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Modulrahmen auf der dem Niederhalter zugewandten Seite eine geneigte erste Kontaktfläche auf, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche des Niederhalters in Kontakt steht, wobei die erste Kontaktfläche von der Temperierungsfläche weg weisend orientiert ist.
Unter einer„geneigten Fläche“ wird vorliegend eine Fläche verstanden, welche mit einer Ebene, in welcher sich die Temperierungsfläche erstreckt, einen Winkel ungleich 90° einschließt. Folglich schließt die Normale der„geneigten Fläche“ mit der Ebene einen Winkel von größer 0° und kleiner 90° ein. Durch eine von der Temperierungsfläche weg weisend orientierte Fläche ist ein Keil bereitgestellt, welcher sich mit zunehmendem Abstand zur Temperierungsfläche verjüngt.
Folglich ist die erste Kontaktfläche derart orientiert, dass mittels der durch Auflager und
Niederhalter auf den Modulrahmen erzeugten Einspannkraft, welche im Wesentlichen parallel zur Temperierungsfläche beziehungsweise deren Ebene wirkt, der Modulrahmen und/oder die Batteriezellen mittels einer an der geneigten Kontaktfläche durch die Einspannkraft erzeugten
Anpresskraft in Richtung der Temperierungsfläche gepresst werden. Entsprechend wird aufgrund der geneigten Kontaktfläche eine auf den Modulrahmen einwirkende Anpresskraft erzeugt, welche in Richtung der Temperierungsfläche wirkt. Die in Richtung der Temperierungsfläche wirkende Anpresskraft bewirkt das Anpressen des Modulrahmens beziehungsweise der Batteriezellen. Ferner kann der Modulrahmen dadurch in Bezug auf die Temperierungsfläche zentriert werden. Der Modulrahmen gleitet dabei mit seinen Kontaktflächen an den Gegenflächen von Auflager und Niederhalter ab, bis er an der Temperierungsfläche anliegt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Modulrahmen auf der dem Auflager zugewandten Seite eine geneigte zweite Kontaktfläche auf, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche des Auflagers in Kontakt steht, wobei die zweite Kontaktfläche von der Temperierungsfläche weg weisend orientiert ist. Dadurch kann die zur ersten geneigten
Kontaktfläche beschriebene Wirkung analog erzielt werden.
Um zusätzlich zum Anpressen des Modulrahmens an die Temperierungsfläche ein Zentrieren des Modulrahmens gegenüber der Temperierungsvorrichtung auch in Bezug auf eine Richtung parallel zur Ebene der Temperierungsfläche zu erreichen, kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Modulrahmen auf der dem Niederhalter zugewandten Seite eine geneigte erste Kontaktfläche aufweisen, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche des Niederhalters in Kontakt steht, und kann der Modulrahmen auf der dem Auflager zugewandten Seite eine gegensätzlich zur ersten Kontaktfläche geneigte zweite Kontaktfläche aufweisen, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche des Auflagers in Kontakt steht, wobei die erste und zweite Kontaktfläche von der Temperierungsfläche weg weisend orientiert sind.
Dadurch wird an der ersten Kontaktfläche und an der zweiten Kontaktfläche jeweils eine
Anpresskraft erzeugt. Ferner erfolgt sowohl an der Unterseite als auch an der Oberseite des Modulrahmens eine Zentrierbewegung des Modulrahmens. Hierbei sind die erste und die zweite Kontaktfläche derart orientiert, dass mittels der durch Auflager und Niederhalter auf den
Modulrahmen erzeugten Einspannkraft, welche im Wesentlichen parallel zur Temperierungsfläche beziehungsweise deren Ebene wirkt, der Modulrahmen und/oder die Batteriezellen mittels der durch die Einspannkraft erzeugten Anpresskraft in Richtung der Temperierungsfläche gepresst werden. Mit anderen Worten wird aufgrund der geneigten Kontaktflächen eine auf den
Modulrahmen wirkende Anpresskraft erzeugt, welche in Richtung der Temperierungsfläche wirkt. Die in Richtung der Temperierungsfläche wirkende Anpresskraft bewirkt ein Anpressen des Modulrahmens beziehungsweise der Batteriezellen. Zum Zentrieren gleitet der Modulrahmen mit seinen Kontaktflächen an den Gegenflächen ab, bis er an der Temperierungsfläche anliegt. Sowohl an der Unterseite als auch an der Oberseite des Modulrahmens erfolgt mithin eine
Zentrierbewegung. Der Modulrahmen kann zur Montage der Batterieanordnung folglich einfach eingelegt werden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die erste Kontaktfläche und/oder die zweite Kontaktfläche integral mit dem Modulrahmen ausgebildet. Dadurch weist die
Batterieanordnung lediglich eine geringe Teilezahl und mithin einen besonders einfachen Aufbau auf. Alternativ kann dass die erste Kontaktfläche mittels eines an dem Modulrahmen angeordneten ersten Keilkörpers und/oder die zweite Kontaktfläche mittels eines an dem Modulrahmen angeordneten zweiten Keilkörpers bereitgestellt sein. Hierdurch können die vorgenannten Teile einfache Formen beziehungsweise Geometrien aufweisen und entsprechend einfach zu fertigen sein beziehungsweise teilweise als Standardteile aufgebaut sein. Um die Teileanzahl weiter zu reduzieren und/oder einen stabilen Aufbau bereitzustellen, können die Gegenfläche des Niederhalters integral mit dem Niederhalter ausgebildet sein und/oder die Gegenfläche des Auflagers integral mit dem Auflager ausgebildet sein. Alternativ können die Gegenfläche des Niederhalters mittels eines dem Niederhalter zugeordneten Niederhalter- Keilelements bereitgestellt sein und/oder die Gegenfläche des Auflagers mittels eines dem Auflager zugeordneten Niederhalter-Keilelements bereitgestellt sein, welche eine entsprechend einfach herzustellende Form aufweisen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind durch die mittels Auflager und
Niederhalter erzeugte Einspannkraft zusätzlich in dem Modulrahmen aufgenommene Batteriezellen in Richtung einer Schichtung der Batteriezellen gegeneinander gepresst. Hierdurch kann auf zusätzliche Elemente zum Zentrieren und/oder Befestigen der Batteriezellen verzichtet werden. Mit anderen Worten werden die Batteriezellen haftschlüssig in dem Modulrahmen gehalten.
Um die Wärmeübertragung zwischen der Temperierungsfläche und dem Modulrahmen beziehungsweise den Batteriezellen weiter verbessern zu können, kann zwischen der
Temperierungsfläche und dem Modulrahmen und/oder zwischen dem Modulrahmen und den Batteriezellen eine wärmeleitende Komponente beziehungsweise Schicht, bevorzugt eine
Wärmeleitpaste oder ein Wärmeleitpad, angeordnet sein. Die wärmeleitende Komponente weist bevorzugt elektrisch isolierende Eigenschaften auf. So kann sichergestellt werden, dass eine hinreichend gute Wärmeleitung zwischen Temperierungsvorrichtung und Batteriezellen erzielt und gleichzeitig eine elektrische Isolation dazwischen bereitgestellt ist, und so die Betriebssicherheit der Batterieanordnung erhöht ist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist beidseits der Temperierungsvorrichtung jeweils ein Modulrahmen angeordnet, wobei der Niederhalter in Bezug auf die
Temperierungsvorrichtung beidseits jeweils eine Gegenfläche aufweist und/oder das Auflager in Bezug auf die Temperierungsvorrichtung beidseits jeweils eine Gegenfläche aufweist, wobei die Gegenflächen derart orientiert sind, dass die Modulrahmen von beiden Seiten gegen eine jeweilige Temperierungsfläche der Temperierungsvorrichtung gepresst sind. Dadurch kann die
Batterieanordnung besonders einfach mit besonders wenigen Teilen aufgebaut sein.
Um den Aufbau der Batterieanordnung weiter zu vereinfachen, können das Auflager und die Temperierungsvorrichtung integral ausgebildet sein oder der Niederhalter und die
Temperierungsvorrichtung integral ausgebildet sein.
Gemäß einer besonders bevorzugten weiteren Ausführungsform sind auf der der
Temperierungsvorrichtung gegenüberliegenden Seite der Mehrzahl von in dem Modulrahmen aufgenommenen Batteriezellen ein Modulgegenrahmen und eine Gegenlagerung, umfassend ein weiteres Auflager und einen weiteren Niederhalter, angeordnet, wobei das weitere Auflager, der Niederhalter und der Modulgegenrahmen derart ausgebildet sind, dass eine parallel zur Ebene der Temperierungsfläche durch das weitere Auflager und den weiteren Niederhalter auf den
Modulgegenrahme ausgeübte Einspannkraft den Modulgegenrahmen auf die Temperierungsfläche zu vorspannt. Hierdurch wird eine zusätzliche Anpresskraft in Richtung auf die
Temperierungsfläche zu erzeugt. Hierdurch kann die Batterieanordnung besonders einfach montiert werden. Der Modulrahmen, der Modulgegenrahmen und anschließend die Batteriezellen können einfach eingelegt werden; eine weitere Positionierung und/oder Befestigung ist nicht notwendig, da dies bereits durch die Einspannung erreicht wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Modulgegenrahmen eine geneigte erste Kontaktfläche auf, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche des weiteren Niederhalters in Kontakt steht, und/oder weist der Modulgegenrahmen eine geneigte zweite Kontaktfläche auf, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche des weiteren Auflagers in Kontakt steht, wobei die erste Kontaktfläche und/oder die zweite Kontaktfläche des
Modulgegenrahmens von der Temperierungsfläche weg weisend orientiert sind, wobei die zweite Kontaktfläche bevorzugt gegensätzlich zur ersten Kontaktfläche orientiert ist. Dadurch können die Batteriezellen besonders sicher zentriert und gelagert gehalten werden.
Analog zum Modulrahmen sind die erste und die zweite Kontaktfläche des Modulgegenrahmens derart orientiert, dass mittels der durch das weitere Auflager und den weiteren Niederhalter auf den Modulgegenrahmen erzeugten Einspannkraft, welche im Wesentlichen parallel zur
Temperierungsfläche wirkt, die Batteriezellen mittels der an den geneigten Kontaktflächen erzeugten Anpresskraft in Richtung der des Modulrahmens und der Temperierungsfläche gepresst werden. Ferner kann der Modulgegenrahmen in Bezug auf die Temperierungsfläche zentriert werden. Sowohl an der Unterseite als auch an der Oberseite des Modulgegenrahmens erfolgt eine Zentrierbewegung in Richtung der Temperierungsfläche. Die Montage der Batterieanordnung ist folglich weiter vereinfacht.
Um eine besonders sichere Aufnahme der Batteriezellen bereitstellen zu können und um
Modulrahmen, Modulgegenrahmen und Batteriezellen als bevorzugt austauschbare Baugruppe vormontieren zu können, bilden gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Modulrahmen und der Modulgegenrahmen einen Modulkäfig aus, wobei der Modulrahmen und der Modulgegenrahmen bevorzugt über Querstreben verbunden sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Batteriezellen entlang einer Richtung parallel zur Orientierung der Temperierungsfläche übereinander geschichtet. Ferner kann die Temperierungsfläche senkrecht zu einer bevorzugt horizontal orientierten Grundplatte angeordnet sein. Dadurch kann die Batterieanordnung besonders kompakt aufgebaut sein und wenig Bauraum beispielsweise in einem Fahrzeug, welches die Batterieanordnung mit elektrischer Energie versorgen soll, einnehmen. Kurze Beschreibung der Figuren
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende
Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen: Figur 1 schematisch eine Schnittansicht einer Batterieanordnung gemäß einer ersten
Ausführungsform;
Figur 2a schematisch eine Detailansicht der Batterieanordnung aus Figur 1 im Bereich eines
Niederhalters; Figur 2b schematisch eine Detailansicht der Batterieanordnung aus Figur 1 im Bereich eines Auflagers;
Figur 3a schematisch eine Detailansicht einer Gegenlagerung der Batterieanordnung aus Figur 1 im Bereich eines weiteren Niederhalters;
Figur 3b schematisch eine Detailansicht der Gegenlagerung der Batterieanordnung aus Figur 1 im Bereich eines weiteren Auflagers;
Figur 4 schematisch eine Draufsicht der Batterieanordnung aus Figur 1 ;
Figur 5 schematisch eine Draufsicht einer Batterieanordnung gemäß einer weiteren
Ausführungsform; und
Figur 6 schematisch eine Schnittansicht einer Batterieanordnung gemäß einer weiteren
Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden. In Figur 1 ist schematisch eine Schnittansicht einer Batterieanordnung 1 , vorliegend in Form einer Fahrzeugbatterieanordnung, gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Zwischen einem Auflager 2 und einem dem Auflager 2 gegenüber angeordneten Niederhalter 3 ist ein Modulrahmen 4 eingespannt. In dem Modulrahmen 4 ist eine Mehrzahl von Batteriezellen 5 angeordnet. Neben dem Modulrahmen 4 ist eine Temperierungsvorrichtung 6 vorgesehen, welche eine
Temperierungsfläche 60 zum Temperieren der Batteriezellen 5 aufweist.
Das Auflager 2 ist auf einer Grundplatte 9 der Batterieanordnung 1 angeordnet. Die Grundplatte 9 kann beispielsweise die Bodenplatte eines Gehäuses sein. Von dieser erstreckt sich die
Temperierungsvorrichtung 6 mit einer Längserstreckung senkrecht zur Grundplatte 9. Die
Temperierungsfläche 60 ist vorliegend mit ihrer Ebene E, in welcher sie sich erstreckt, ebenfalls senkrecht zur Grundplatte 9 orientiert.
Die Temperierungsvorrichtung 6 ist integral mit dem Auflager 2 ausgebildet. Alternativ können die Teile aber auch getrennte bereitgestellt sein und/oder die Temperierungsvorrichtung 6 kann integral mit dem Niederhalter 3 ausgebildet sein. Vorliegend ist der Niederhalter 3 mittels einer Schraubverbindung 34 an die Temperierungsvorrichtung 6 anschraubbar.
Der Modulrahmen 4 und die Temperierungsvorrichtung 6 sind vorliegend derart ausgebildet, dass der Niederhalter 3 auf Stoß beziehungsweise auf Block mit der Temperierungsvorrichtung 6 verschraubt ist. Mithin ist der Niederhalter 3 im zusammengebauten Zustand in Richtung parallel zur Ebene E komplett an die Temperierungsvorrichtung 6 geschraubt, so dass ein Anzugsmoment der Schraubverbindung 34 keinen Einfluss auf die Anpresskraft hat, mit welcher der Modulrahmen 4 an die Temperierungsvorrichtung 6 beziehungsweise die Temperierungsfläche 60 gepresst wird. Ein Abstand, welcher bei vollständig aufgeschraubtem Niederhalter 3 zwischen Auflager 2 und Niederhalter 3 parallel zur Ebene E vorliegt, ist dabei so bemessen, dass der Modulrahmen 4 mit einer entsprechend des Abstands vorgegebenen Einspannkraft eingespannt wird und, wie unten im Detail beschrieben, mit einer dadurch vorgegebenen Anpresskraft in Richtung der
Temperierungsfläche 60 gepresst wird. Mit anderen Worten ist bei auf Block festgeschraubtem Niederhalter 3 noch ein marginales Spiel zwischen dem Modulrahmen 4 und der
Temperierungsvorrichtung 6 vorhanden.
Alternativ kann der Modulrahmen 4 mit seiner Erstreckung parallel zur Ebene E länger ausgebildet sein als der Abstand, welcher bei vollständig aufgeschraubtem Niederhalter 3 zwischen Auflager 2 und Niederhalter 3 parallel zur Ebene E vorliegen würde. Mithin kann der Modulrahmen 4 dann durch Anziehen der Schraubverbindung 34 zwischen dem Auflager 2 und dem Niederhalter 3 eingespannt werden. Hierbei kann über die Vorgabe eines vorgegebenen Anzugsmoments der Schraubverbindung 34 die Einspannkraft, mit welcher der Modulrahmen 4 zwischen Niederhalter 3 und Auflager 2 eingespannt ist, und folglich die Anpresskraft, mittels welcher der Modulrahmen 4 in Richtung der Temperierungsvorrichtung 6 gepresst wird, gezielt eingestellt werden.
Das Auflager 2, der Niederhalter 3 und der Modulrahmen 4 sind derart ausgebildet, dass eine parallel zur Ebene E der Temperierungsfläche 60 durch Auflager 2 und Niederhalter 3 auf den Modulrahmen 4 ausgeübte Einspannkraft den Modulrahmen 4 auf die Temperierungsfläche 60 zu vorspannt. Hierfür weist der Modulrahmen 4 auf der dem Niederhalter 3 zugewandten Seite eine geneigte erste Kontaktfläche 42 auf, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche 30 des Niederhalters 3 in Kontakt steht, und weist der Modulrahmen 4 auf der dem Auflager 2
zugewandten Seite eine gegensätzlich zur ersten Kontaktfläche 42 geneigte zweite Kontaktfläche 40 auf, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche 20 des Auflagers 2 in Kontakt steht, wobei die erste und zweite Kontaktfläche 42, 40 von der Temperierungsfläche 60 weg weisend orientiert sind. Mit anderen Worten sind die erste und die zweite Kontaktfläche 42, 40 derart orientiert, dass mittels der durch Auflager 2 und Niederhalter 3 auf den Modulrahmen 4 erzeugten Einspannung, welche im Wesentlichen parallel zur Temperierungsfläche 60 wirkt, der Modulrahmen 4 in Richtung der Temperierungsfläche 60 gepresst wird. Anders ausgedrückt ist der Modulrahmen
4 in Richtung der Temperierungsfläche 60 eingekeilt.
Zwischen der Temperierungsfläche 60 und dem Modulrahmen 4 ist ferner eine elektrisch isolierende Schicht aus einer wärmeleitenden Komponente 62 angeordnet. Die wärmeleitende Komponente isoliert die Temperierungsvorrichtung 6 gegen die Batteriezellen 5 elektrisch und ist hinreichend duktil ausgebildet, so dass sie Unebenheiten in der Oberfläche der
Temperierungsfläche 60 und des Modulrahmens 4 ausgleicht, und so ein im Wesentlichen vollflächiger Kontakt zwischen Temperierungsfläche 60 und der wärmeleitenden Komponente 62 sowie zwischen Modulrahmen 4 und der wärmeleitenden Komponente 62 vorliegt.
Bevorzugt ist der Abstand, welcher bei vollständig aufgeschraubtem Niederhalter 3 zwischen Auflager 2 und Niederhalter 3 parallel zur Ebene E vorliegt, so bemessen, dass ohne der isolierenden Schicht aus der wärmeleitenden Komponente 6 ein geringes beziehungsweise marginales Spiel zwischen Temperierungsfläche 60 und Modulrahmen 4 senkrecht zur Ebene E vorliegt. Dieses Spiel ist im zusammengebauten Zustand komplett durch die Schicht der wärmeleitenden Komponente 6 ausgefüllt. Die Dicke der Schicht der wärmeleitenden Komponente 6 ist dabei größer, als das ohne sie vorliegende Spiel, so dass die vorbestimmte Anpresskraft zwischen Modulrahmen 4 und Temperierungsfläche 60 erst mittels der wärmeleitenden
Komponente 6 aufgebaut wird. Dadurch ist sichergestellt, dass es beim Anschrauben des
Niederhalters 3 nicht zu einer übermäßigen Druckbelastung auf die Temperierungsvorrichtung 6 und/oder den Modulrahmen 4 kommt. Bevorzugt weist die wärmeleitende Komponente 6 duktile Eigenschaften auf, derart dass aufgrund der Duktilität der wärmeleitenden Komponente 6
Unebenheiten auf der Temperierungsfläche 6 und/oder an dem Modulrahmens 4 ausgeglichen und/oder Druck- beziehungsweise Spannungsspitzen kompensiert werden können.
Auf der der Temperierungsvorrichtung 6 gegenüberliegenden Seite der Batteriezellen 5 ist ein Modulgegenrahmen 7 zum Aufnehmen der Batteriezellen 5 auf der dem Modulrahmen 4 gegenübergelegenen Seite angeordnet. Der Modulgegenrahmen 7 ist mittels einer Gegenlagerung 8 in Richtung der Temperierungsfläche 60 vorgespannt. Die Gegenlagerung 8 umfasst ein weiteres Auflager 80 und einen weiteren Niederhalter 84, wobei der Modulgegenrahmen 7 eine geneigte erste Kontaktfläche 72 aufweist, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche 86 des weiteren Niederhalters 84 in Kontakt steht, und der Modulgegenrahmen 7 weist eine gegensätzlich zur ersten Kontaktfläche 72 geneigte zweite Kontaktfläche 70 auf, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche 82 des weiteren Auflagers 80 in Kontakt steht, wobei die erste und zweite Kontaktfläche 72, 70 des Modulgegenrahmens 7 von der Temperierungsfläche 60 weg weisend orientiert sind.
Da der Modulgegenrahmen 7 analog zum Modulrahmen 4 zwischen dem weiteren Auflager 80 und dem weiteren Niederhalter 84 eingespannt ist, bewirkt die Orientierung der Kontaktflächen 70, 72 und der Gegenflächen 82, 86, dass der Modulgegenrahmen 7 in Richtung der Temperierungsfläche 60 gepresst ist. Der Modulgegenrahmen 7 drückt die Batteriezellen 5 in Richtung der
Temperierungsfläche 60, so dass ein sicherer Kontakt zwischen Temperierungsfläche 60 und Batteriezellen 5 beziehungsweise Modulrahmen 4 erzielt ist. Durch dieses Anpressen ist ermöglicht, dass zwischen den Batteriezellen 5 und der Temperierungsfläche 60 eine Wärmeübertragung über Wärmeleitung via des direkten Kontakts möglich ist.
In Figur 2a ist schematisch eine Detailansicht der Batterieanordnung 1 aus Figur 1 im Bereich des Niederhalters 3 gezeigt. Hierin ist mit dem Bezugszeichen N eine Normale der ersten Kontaktfläche 42 des Modulrahmens 4 angedeutet. Die Normale N ist dabei konventionsgemäß senkrecht zur ersten Kontaktfläche 42 orientiert. Die erste Kontaktfläche 42 ist derart orientiert, so dass deren Normale N von der Temperierungsfläche 60 weg weist. Mit anderen Worten schließt die Normale N mit der Ebene E einen Winkel a von größer 0° und kleiner 90° ein. Mit anderen Worten ist durch die erste Kontaktfläche 42 ein von der Temperierungsfläche 60 weg weisend orientierter Keil bereitgestellt, welcher sich mit zunehmendem Abstand zur Temperierungsfläche 60 verjüngt.
In Figur 2b ist schematisch eine Detailansicht der Batterieanordnung 1 aus Figur 1 im Bereich des Auflagers 2 gezeigt. Analog zur Beschreibung zu Figur 2a ist hierin ist mit dem Bezugszeichen N eine Normale der zweiten Kontaktfläche 40 des Modulrahmens 4 angedeutet. Die Normale N ist dabei konventionsgemäß senkrecht zu der zweiten Kontaktfläche 40 orientiert. Die zweite
Kontaktfläche 40 ist derart orientiert, so dass deren Normale N von der Temperierungsfläche 60 weg weist. Entsprechend schließt die Normale N mit der Ebene E einen Winkel a‘ von größer 0° und kleiner 90° ein. Mit anderen Worten ist durch die zweite Kontaktfläche 40 ein von der
Temperierungsfläche 60 weg weisend orientierter Keil bereitgestellt, welcher sich mit zunehmendem Abstand zur Temperierungsfläche 60 verjüngt. Vorliegend entspricht der Winkel a dem Winkel a‘.
Die erste und die zweite Kontaktfläche 42, 40 sind mithin derart orientiert, dass mittels der durch Auflager 2 und Niederhalter 3 auf den Modulrahmen 4 erzeugten Einspannung, welche im
Wesentlichen parallel zur Temperierungsfläche 60 wirkt, der Modulrahmen 4 in Richtung der Temperierungsfläche 60 gepresst wird. Mit anderen Worten wird die mittels der Einspannung durch Auflager 2 und Niederhalter 3 erzeugte, auf den Modulrahmen 4 wirkende Einspannkraft FE in eine Kraftkomponente parallel zur Temperierungsfläche 60 beziehungsweise deren Ebene E und in eine Anpresskraft FA aufgeteilt, deren Kraftvektor in Richtung der Temperierungsfläche 60, mithin senkrecht zur Ebene E orientiert ist. Der Modulrahmen 4 wird in Höhe der Anpresskraft FA gegen die Temperierungsfläche 60 gepresst. Die Anpresskraft FA errechnet sich hierbei gemäß FA = FE * sin a * cos a. Zum Montage der Batterieanordnung 1 wird der Modulrahmen 4 zunächst lose auf das Auflager 2 aufgesetzt. Anschließend wird der Niederhalter 3 aufgesetzt und mittels der Schraubverbindung 34 in Richtung zum Auflager 2 angezogen und eingespannt. Der Modulrahmen 4 gleitet während dieses Einspannvorgangs mit seinen Kontaktflächen 42, 40 an den Gegenflächen 20, 30 in Richtung auf die Temperierungsfläche 60 beziehungsweise die wärmeleitende Komponente 62 zu, bis er an der Temperierungsfläche 60 beziehungsweise der wärmeleitenden Komponente 62 anliegt. Durch weiteres Anziehen der Schraubverbindung 34 erfolgt das Einspannen des
Modulrahmens 4 zwischen Auflager 2 und Niederhalter 3, so dass der Modulrahmen 4 mit der sich durch das Anziehen der Schraubverbindung entsprechend einstellenden Anpresskraft FA gegen die Temperierungsfläche 60 gepresst wird. Durch das Gleiten der Kontaktflächen 42, 40 auf den Gegenflächen 20, 30 erfolgt ferner an der Unterseite als auch an der Oberseite des Modulrahmens 4 eine Zentrierbewegung des Modulrahmens 4 in Richtung der Temperierungsfläche 60.
Alternativ können der Winkel a und der Winkel a‘ auch unterschiedlich sein. Beispielsweise kann ein Winkel a 30° aufweisen und ein Winkel a‘ 40° aufweisen. Auch kann lediglich die erste Kontaktfläche 42 geneigt sein, so dass der Winkel a größer 0° und kleiner 90° ist, und die zweite Kontaktfläche 40 senkrecht zur Ebene E ausgebildet, der Winkel a‘ mithin 90° sein. Dann wird lediglich via der ersten Kontaktfläche eine Anpresskraft FA auf den Modulrahmen erzeugt. Weiterhin kann lediglich die zweite Kontaktfläche 40 geneigt sein, so dass der Winkel a‘ größer 0° und kleiner 90° ist, und die erste Kontaktfläche 42 senkrecht zur Ebene E ausgebildet, der Winkel a mithin 90° sein.
Figur 3a zeigt schematisch eine Detailansicht der Gegenlagerung 8 der Batterieanordnung 1 aus Figur 1 im Bereich des weiteren Niederhalters 84, und Figur 3b zeigt schematisch eine
Detailansicht der Gegenlagerung 8 der Batterieanordnung 1 aus Figur 1 im Bereich des weiteren Auflagers 80. Analog zu den Ausführungen zu den Figuren 2a und 3a schließen die Normalen N der ersten Kontaktfläche 72 und der zweiten Kontaktfläche 70 des Modulgegenrahmens 7 mit der Ebene E der Temperierungsfläche 60, hier angedeutet durch die mittels des Bezugszeichens E‘ angedeuteten parallelverschobenen Ebene, den Winkel a beziehungsweise der Winkel a‘ ein. Hierdurch generiert die durch das weitere Auflager 80 und den weiteren Niederhalter 84 auf den Modulgegenrahmen 7 erzeugte Einspannung ein Verschieben des Modulgegenrahmens 7 in Richtung der Temperierungsfläche 60, und bei Anlegen des Modulrahmens 4 und der Batteriezellen 5 an der Temperierungsfläche 60 beziehungsweise deren wärmeleitender Komponente 62 analog zur in den Figuren 2a und 2b beschriebenen Weise eine Anpresskraft FA, mittels welcher der Modulgegenrahmen 7 in Richtung der Temperierungsfläche E gepresst wird.
Wenn, wie vorliegend, der Winkel a der ersten Kontaktfläche 42 und der Winkel a‘ der zweiten Kontaktfläche 40 des Modulrahmens 4 gleich groß sind und der Winkel a der ersten Kontaktfläche 72 und der Winkel a‘ der zweiten Kontaktfläche 70 des Modulgegenrahmens 7 gleich groß sind, erfolgt eine Zentrierung der Batteriezellen 5 parallel zur Ebene E. Dadurch wird erreicht, dass die Batteriezellen 5 genau senkrecht zur Temperierungsfläche 60 angeordnet sind und mit ihren Stirnseiten vollflächig am Modulrahmen 4 beziehungsweise der Temperierungsfläche 60 anliegen. Aus Figur 4 ist schematisch eine Draufsicht der Batterieanordnung 1 aus Figur 1 zu entnehmen.
Der Modulrahmen 4, die wärmeleitende Komponente 62 sowie der Modulgegenrahmen 7 erstrecken sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der Batteriezellen 5. An den Enden der Temperierungsvorrichtung 6 ist jeweils ein Niederhalter 3 und an den Enden der Gegenhalterung 8 ist jeweils ein weiterer Niederhalter 84 vorgesehen, welche jeweils mit einer Schraubverbindung 34 in Richtung des Auflagers 2 verspannt sind, um den Modulrahmen 4 und den Modulgegenrahmen 7 einzuspannen und in Richtung der Temperierungsfläche 60 zu pressen.
Figur 5zeigt schematisch eine Draufsicht einer Batterieanordnung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Batterieanordnung 1 entspricht im Wesentlichen jener aus Figur 1 und 4, wobei jeweils ein Niederhalter 3 sowie ein weiterer Niederhalter 84 vorgesehen sind, welche sich über die gesamte Breite der Temperierungsvorrichtung 6 beziehungsweise der Gegenlagerung 8 erstrecken. Aus Figur 6 ist schematisch eine Schnittansicht einer Batterieanordnung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform gezeigt, welche im Wesentlichen der Batterieanordnung 1 aus Figur 1 entspricht. Bei der Batterieanordnung 1 gemäß Figur 4 ist ferner eine Mehrzahl von
Temperierungsvorrichtungen 6 senkrecht zur Grundfläche 9 angeordnet, wobei in Figur 4 beispielhaft eine Temperierungsvorrichtung 6 gezeigt ist. Die Temperierungsvorrichtung 6 weist beidseitig jeweils eine Temperierungsfläche 60 mit einer wärmeleitenden Komponente 62 auf, wobei von beiden Seiten der Temperierungsvorrichtung 6 jeweils ein Modulrahmen 4 mit einer Mehrzahl von Batteriezellen 5 angeordnet ist. Der Niederhalter 3 und das Auflager 2 weisen in Bezug auf die Temperierungsvorrichtung 6 beidseits jeweils eine Gegenfläche 20, 30 auf, welche derart orientiert sind, dass die Modulrahmen 4 von beiden Seiten gegen die jeweilige
Temperierungsfläche 60 der Temperierungsvorrichtung 6 gepresst sind. Ferner ist eine Mehrzahl von Gegenlagerungen 8 vorgesehen, welche ebenfalls in oben beschriebener Weise beidseitig auf beidseits der Gegenlagerung 8 angeordnete Modulgegenrahmen 7 wirken.
Vorliegend ist die Grundfläche 9 senkrecht zu einer Vertikalen V, mithin horizontal angeordnet. Die Temperierungsflächen 60 sowie die Gegenlagerung 8 sind parallel zur Vertikalen V orientiert.
Hierdurch ist ein Schichten von horizontal angeordneten Batteriezellen 5 übereinander in Richtung der Vertikalen V ermöglicht.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste
1 Batterieanordnung
2 Auflager
20 Gegenfläche
3 Niederhalter
30 Gegenfläche
34 Schraubverbindung
4 Modulrahmen
40 Zweite Kontaktfläche
42 Erste Kontaktfläche
5 Batteriezellen
6 Temperierungsvorrichtung
60 Temperierungsfläche
62 Wärmeleitende Komponente
7 Modulgegenrahmen
70 Zweite Kontaktfläche
72 Erste Kontaktfläche
8 Gegenlagerung
80 Auflager
82 Gegenfläche
84 Niederhalter
86 Gegenfläche
9 Grundplatte
E Ebene
N Normale
FA Anpresskraft
FE Einspannkraft
V Vertikale
a, a‘ Winkel

Claims

Ansprüche
1. Batterieanordnung (1 ), insbesondere Fahrzeugbatterieanordnung, umfassend einen zwischen einem Auflager (2) und einem dem Auflager (2) gegenüber angeordneten Niederhalter (3) eingespannten Modulrahmen (4), zur Aufnahme einer Mehrzahl von
Batteriezellen (5), und eine Temperierungsvorrichtung (6) mit einer
Temperierungsfläche (60) zum Temperieren der Batteriezellen (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Auflager (2), der Niederhalter (3) und der Modulrahmen (4) derart ausgebildet sind, dass eine parallel zur Ebene (E) der Temperierungsfläche (60) durch Auflager (2) und Niederhalter (3) auf den Modulrahmen (4) ausgeübte Einspannkraft (FE) den Modulrahmen (4) auf die Temperierungsfläche (60) zu vorspannt.
2. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Modulrahmen (4) auf der dem Niederhalter (3) zugewandten Seite eine geneigte erste Kontaktfläche (42) aufweist, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche (30) des Niederhalters (3) in Kontakt steht, wobei die erste Kontaktfläche (42) von der Temperierungsfläche (60) weg weisend orientiert ist.
3. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Modulrahmen (4) auf der dem Auflager (2) zugewandten Seite eine geneigte zweite Kontaktfläche (40) aufweist, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche (20) des Auflagers (2) in Kontakt steht, wobei die zweite Kontaktfläche (40) von der
Temperierungsfläche (60) weg weisend orientiert ist.
4. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulrahmen (4) auf der dem Niederhalter (3) zugewandten Seite eine geneigte erste Kontaktfläche (42) aufweist, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche (30) des Niederhalters (3) in Kontakt steht, und der Modulrahmen (4) auf der dem Auflager (2) zugewandten Seite eine gegensätzlich zur ersten Kontaktfläche (42) geneigte zweite Kontaktfläche (40) aufweist, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche (20) des Auflagers (2) in Kontakt steht, wobei die erste und zweite Kontaktfläche (42, 40) von der Temperierungsfläche (60) weg weisend orientiert sind.
5. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktfläche (42) und/oder die zweite Kontaktfläche (40) integral mit dem Modulrahmen (4) ausgebildet sind, und/oder dass die erste Kontaktfläche (42) mittels einem an dem Modulrahmen (4) angeordneten ersten Keilkörpers bereitgestellt ist und/oder dass die zweite Kontaktfläche (40) mittels einem an dem Modulrahmen (4) angeordneten zweiten Keilkörpers bereitgestellt ist.
6. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche (30) des Niederhalters (3) integral mit dem Niederhalter (3) ausgebildet ist und/oder die Gegenfläche (20) des Auflagers (2) integral mit dem Auflager (2) ausgebildet ist und/oder dass die Gegenfläche (30) des Niederhalters (3) mittels eines dem Niederhalter (3) zugeordneten Niederhalter-Keilelements
bereitgestellt ist und/oder die Gegenfläche (20) des Auflagers (2) mittels eines dem Auflager (2) zugeordneten Niederhalter-Keilelements bereitgestellt ist.
7. Vorrichtung (1 ) einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die mittels Auflager (2) und Niederhalter (3) erzeugten Einspannung zusätzlich in dem Modulrahmen aufgenommene Batteriezellen (5) in Richtung einer Schichtung der Batteriezellen (5) gegeneinander gepresst sind.
8. Vorrichtung (1 ) einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Temperierungsfläche (60) und dem Modulrahmen (4) ein wärmeleitende Komponente (62), bevorzugt eine Wärmeleitpaste oder ein Wärmeleitpad, angeordnet ist.
9. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits der Temperierungsvorrichtung (6) jeweils ein Modulrahmen (4) angeordnet ist, wobei der Niederhalter (3) in Bezug auf die Temperierungsvorrichtung (6) beidseits jeweils eine Gegenfläche (30) aufweist, und/oder das Auflager (2) in Bezug auf die Temperierungsvorrichtung (6) beidseits jeweils eine Gegenfläche (20) aufweist, wobei die Gegenflächen (20, 30) derart orientiert sind, dass die Modulrahmen (4) von beiden Seiten gegen eine jeweilige Temperierungsfläche (60) der
Temperierungsvorrichtung (6) gepresst sind.
10. Vorrichtung (1 ) gemäß einer der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflager (2) und die Temperierungsvorrichtung (6) integral ausgebildet sind oder der Niederhalter (3) und die Temperierungsvorrichtung (6) integral ausgebildet sind.
1 1. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Temperierungsvorrichtung (6) gegenüberliegenden Seite einer Mehrzahl von in dem Modulrahmen aufgenommenen Batteriezellen (5) ein
Modulgegenrahmen (7) und eine Gegenlagerung (8), umfassend ein weiteres Auflager (80) und einen weiteren Niederhalter (84), angeordnet sind, wobei das weitere Auflager (80), der Niederhalter (84) und der Modulgegenrahmen (7) derart ausgebildet sind, dass eine parallel zur Ebene (E) der Temperierungsfläche (60) durch das weitere Auflager (80) und den weitere Niederhalter (84) auf den Modulgegenrahmen (7) ausgeübte Einspannkraft den Modulgegenrahmen (7) auf die Temperierungsfläche (60) zu vorspannt.
12. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Modulgegenrahmen (7) eine geneigte erste Kontaktfläche (72) aufweist, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche (86) des weiteren Niederhalters (84) in Kontakt steht, und/oder der Modulgegenrahmen (7) eine geneigte zweite Kontaktfläche (70) aufweist, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche (82) des weiteren Auflagers (80) in Kontakt steht, wobei die erste Kontaktfläche (72) und/oder zweite Kontaktfläche (70) des Modulgegenrahmens (7) von der Temperierungsfläche (60) weg weisend orientiert sind, wobei die zweite Kontaktfläche (70) bevorzugt gegensätzlich zur ersten Kontaktfläche (72) orientiert ist.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der
Modulrahmen (4) und der Modulgegenrahmen (7) einen Modulkäfig ausbilden, wobei der Modulrahmen (4) und der Modulgegenrahmen (7) bevorzugt über Querstreben verbunden sind.
14. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Batteriezellen (5) entlang einer Richtung parallel zur
Orientierung der Temperierungsfläche (60) übereinander geschichtet in dem
Modulrahmen aufgenommen sind und/oder, dass die Temperierungsfläche (60) senkrecht zu einer Grundplatte (9) angeordnet ist.
PCT/EP2018/085774 2017-12-19 2018-12-19 Batterieanordnung WO2019121871A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017130556.4A DE102017130556B4 (de) 2017-12-19 2017-12-19 Batterieanordnung
DE102017130556.4 2017-12-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019121871A1 true WO2019121871A1 (de) 2019-06-27

Family

ID=65138951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/085774 WO2019121871A1 (de) 2017-12-19 2018-12-19 Batterieanordnung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017130556B4 (de)
WO (1) WO2019121871A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019135397A1 (de) * 2019-12-20 2021-06-24 Audi Ag Verfahren zum Herstellen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs sowie entsprechende Herstellungseinrichtung
DE102019135400A1 (de) * 2019-12-20 2021-06-24 Audi Ag Verfahren zum Herstellen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs sowie entsprechende Herstellungseinrichtung
DE102019135391A1 (de) * 2019-12-20 2021-06-24 Audi Ag Verfahren zum Herstellen einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs sowie entsprechende Herstellungseinrichtung
DE102020203873A1 (de) 2020-03-25 2021-09-30 Elringklinger Ag Batteriemodule, Batterievorrichtungen und Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2515361A1 (de) 2011-04-20 2012-10-24 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Batterieeinheit
WO2014184419A1 (en) 2013-05-15 2014-11-20 Valmet Automotive Oy System for packaging and thermal management of battery cells
DE102015113711A1 (de) * 2014-08-26 2016-03-03 Ford Global Technologies, Llc Gewinkelte Batteriezellenausgestaltung für eine Traktionsbatteriebaugruppe
DE102014019074A1 (de) 2014-12-18 2016-06-23 Daimler Ag Zellblock für eine Kraftfahrzeugbatterie
DE102015006168A1 (de) * 2015-05-13 2016-11-17 Voltabox Deutschland GmbH Batteriemodul für eine Mehrzahl derartiger Batteriemodule aufweisende Batterieanordnungen
DE102015214185A1 (de) * 2015-07-27 2017-02-02 Audi Ag Batteriemodul für ein Kraftfahrzeug, Modulanordnung und Kraftfahrzeug

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9070958B2 (en) 2011-04-15 2015-06-30 Johnson Controls Technology Llc Battery system having an external thermal management system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2515361A1 (de) 2011-04-20 2012-10-24 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Batterieeinheit
WO2014184419A1 (en) 2013-05-15 2014-11-20 Valmet Automotive Oy System for packaging and thermal management of battery cells
DE102015113711A1 (de) * 2014-08-26 2016-03-03 Ford Global Technologies, Llc Gewinkelte Batteriezellenausgestaltung für eine Traktionsbatteriebaugruppe
DE102014019074A1 (de) 2014-12-18 2016-06-23 Daimler Ag Zellblock für eine Kraftfahrzeugbatterie
DE102015006168A1 (de) * 2015-05-13 2016-11-17 Voltabox Deutschland GmbH Batteriemodul für eine Mehrzahl derartiger Batteriemodule aufweisende Batterieanordnungen
DE102015214185A1 (de) * 2015-07-27 2017-02-02 Audi Ag Batteriemodul für ein Kraftfahrzeug, Modulanordnung und Kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017130556B4 (de) 2019-08-08
DE102017130556A1 (de) 2019-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2789029B1 (de) Batterie und zellblock für eine batterie
WO2019121871A1 (de) Batterieanordnung
DE102008034876B4 (de) Batterie mit einer in einem Batteriegehäuse angeordneten Wärmeleitplatte zum Temperieren der Batterie und Verfahren zur Herstellung einer Batterie
DE112017006347T5 (de) Batteriekühler-Stützkonstruktion
WO2012163453A1 (de) Energiespeichermodul aus mehreren prismatischen speicherzellen
DE102018209104B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer Batterieanordnung
DE102009030016A1 (de) Vorrichtung zur Spannungsversorung eines Kraftfahrzeugs mit einem Kühlerblock
WO2011116801A1 (de) Batterie aus einer vielzahl von batterieeinzelzellen
EP2338189B1 (de) Halte- und kühlungsvorrichtung und verfahren zur herstellung einer halte- und kühlungsvorrichtung
WO2017102161A1 (de) Gehäuse zur aufnahme eines brennstoffzellen-, batterie- oder kondensatorstapels
DE102013021549A1 (de) Hochvoltbatterie
DE102016004306A1 (de) Brennstoffzellenstapel, Brennstoffzellensystem, Fahrzeug und Verfahren zum Fertigen eines Brennstoffzellenstapels
WO2012062396A1 (de) Batterie mit einem zellverbund
DE102009035461A1 (de) Batterie mit einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen
DE102014201220A1 (de) Batteriemodul
DE102013112732A1 (de) Kraftfahrzeugbatterie zum rein elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs
DE202012006447U1 (de) Vorrichtung zur Spannungsversorgung eines Kraftfahrzeugs mit einem Kühlerblock
WO2012062397A1 (de) Batterie mit einem zellverbund
DE102010041701A1 (de) Gehäuse für einen Lithium-Ionen-Akkumulator, ein Lithium-Iionen-Akkumulator sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Lithium-Ionen-Akkumulator
DE102017111514A1 (de) Gehäuse für einen Stapel aus elektrochemischen Einheiten zur Montage in einer elektrochemischen Vorrichtung
DE102010013028A1 (de) Zellverbund mit einer vorgebbaren Anzahl von parallel und/oder seriell miteinander verschalteten Einzelzellen
DE102007012098A1 (de) Kondensatormodul
DE102015010664A1 (de) Batterie
DE102011076578A1 (de) Energiespeichermodul aus mehreren prismatischen Speicherzellen
DE102012018088A1 (de) Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren von prismatischen Batterieeinzelzellen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18836812

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18836812

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1