WO2021008826A1 - Batteriesystem - Google Patents

Batteriesystem Download PDF

Info

Publication number
WO2021008826A1
WO2021008826A1 PCT/EP2020/067490 EP2020067490W WO2021008826A1 WO 2021008826 A1 WO2021008826 A1 WO 2021008826A1 EP 2020067490 W EP2020067490 W EP 2020067490W WO 2021008826 A1 WO2021008826 A1 WO 2021008826A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
wall
wedge
cell
accumulator cell
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/067490
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gaiselmann JONATHAN
Kammerer FELIX
Original Assignee
Marquardt Gmbh
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 Marquardt Gmbh filed Critical Marquardt Gmbh
Priority to EP20734698.2A priority Critical patent/EP3931902A1/de
Priority to CN202090000291.3U priority patent/CN216793823U/zh
Publication of WO2021008826A1 publication Critical patent/WO2021008826A1/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
    • 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
    • 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
    • H01M50/262—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
    • 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
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • 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

Definitions

  • the invention is based on a battery system according to the preamble of
  • Such battery systems are used in particular to supply power to a vehicle and / or to a consumer in the vehicle.
  • the vehicle can be a motor vehicle, a pedelec, an e-bike, an electric scooter, an LEV (Light Electric Vehicle) or the like.
  • the battery system can be a battery pack with an electrical voltage of 36 V or 48 V.
  • the housing has a wall. It has been found to be disadvantageous that the battery and / or accumulator cell has a play in relation to the wall due to manufacturing and / or assembly tolerances. Furthermore, this game can change due to the aging of the battery and / or accumulator cell. This play can then in turn lead to impairment of the battery system, especially during its service life.
  • the invention is based on the object of further developing the battery system in such a way that the game is reduced.
  • the operational and / or functional reliability of the battery system is to be improved.
  • this object is achieved by the characterizing features of claim 1.
  • a tensioning element is arranged between the wall and the battery and / or accumulator cell adjacent to the wall.
  • This arrangement is designed, in particular, in such a way that an adjustable tensioning force can be exerted on the battery and / or accumulator cell.
  • the play for the battery and / or accumulator cell is thereby advantageously reduced, so that adverse effects on the battery system are largely avoided. Further refinements of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the battery cell and / or accumulator cell adjacent to the wall can be arranged at a distance from the wall in the housing, such that a
  • Gap is formed between the wall and the battery and / or accumulator cell.
  • the clamping element can then in a simple manner
  • the battery cell and / or accumulator cell can have a prismatic shape which has a longitudinal side and a transverse side in a cost-effective manner.
  • the tensioning element can expediently be arranged on the longitudinal side of the battery and / or accumulator cell adjacent to the wall.
  • the tensioning element can comprise two wedge-shaped elements, each with a base and an inclined surface.
  • the two wedge-shaped elements can be arranged on their inclined surfaces lying against one another or in opposite directions.
  • one wedge-shaped element can rest with its base on the wall and the other wedge-shaped element with its base on the battery and / or accumulator cell adjacent to the wall.
  • the two wedge-shaped elements can be arranged fixed to one another in a functionally reliable manner.
  • the distance between the battery and / or accumulator cell adjacent to the wall and the wall can thereby be kept essentially constant during the service life of the battery and / or accumulator cell.
  • the tension force exerted on the battery and / or accumulator cell increases when the battery and / or accumulator cell increases during its service life.
  • At least one screw can be provided for fixing the two wedge-shaped elements.
  • the screw can pass through a holder in the one wedge-shaped element in a simple manner.
  • the screw can be screwed with a threaded receptacle in the other wedge-shaped element.
  • the cells In order for prismatic battery cells to work optimally and to make the best possible use of their service life, the cells should be preloaded with a certain force over the long side. These cells bulge due to charging and / or discharging processes and due to the aging of the cells. At the end of the service life, the pre-tensioning force is up to ten times higher than when it was installed.
  • This preload force should be absorbed by a structural element, e.g. the battery housing.
  • the manufacturing tolerances of the cells, the housing and / or other elements are contrary to a cost-efficient manufacturing and / or assembly.
  • the manufacturing tolerances should be maintained and compensated, the pretensioning force should be absorbed and at the same time these requirements should not make the assembly difficult.
  • the invention thus realizes an inexpensive and easy-to-assemble battery system. Furthermore, no individual parts need to be measured and / or adjusted when assembling the battery system. So can it
  • Battery system can be assembled in series assembly regardless of individual tolerances and does not have to be manufactured. Finally, in an advantageous manner
  • Pre-tensioning force can be set individually according to the respective charge state of the cells and / or the manufacturing tolerances of the components.
  • FIG. 1 shows a battery system with a housing and a clamping element in
  • FIG. 2 shows the battery system from FIG. 1, the housing being omitted.
  • FIG. 3 shows a section along the line 3-3 in FIG. 1,
  • Fig. 4 is a section along the line 4-4 in Fig. 1,
  • FIG. 6 shows the clamping element from the opposite direction to FIG. 5 and
  • the battery system 1 shows a battery system 1 for a motor vehicle, the battery system 1 serving to supply energy to an electrical consumer in the motor vehicle.
  • the battery system 1 has a housing 2, in which the cover is removed in FIG. 1 so that the interior of the housing 2 is visible.
  • the housing 2 is approximately cuboid and has a wall 3. More precisely, the housing 2 has two side walls 3, 3 'arranged parallel to one another and two longitudinal walls 4, 4' which are approximately perpendicular to the side walls 3, 3 'and are arranged parallel to one another, as well as a base 5 and the cover, not shown further.
  • Inside the housing 2 there is at least one battery and / or accumulator cell 6.
  • a plurality of battery and / or accumulator cells 6, 6 ′ are located in the housing 2, which are parallel to one another according to the desired electrical voltage and / or capacity of the battery system 1 and / or are connected in series.
  • the battery and / or accumulator cells 6, 6 ′ have a prismatic and / or cuboid shape, which has a longitudinal side 7 and a transverse side 8.
  • a plurality of battery and / or accumulator cells 6, 6 ′ are arranged on the longitudinal sides 7 lying against one another and lying next to one another in the manner of a cell stack 9.
  • the cell stack 9 is arranged in a fixed manner in the housing 2. For this purpose, according to FIG. 1, a
  • Clamping element 10 is arranged between one wall 3 and the battery and / or accumulator cell 6 of the cell stack 9 adjacent to the wall 3. With the help of the clamping element 10, a clamping force F (see FIG. 7) can be exerted on the battery and / or accumulator cell 6 and thereby also on the further battery and / or accumulator cells 6 'or the cell stack 9, the clamping force F being adjustable in particular is.
  • the battery and / or accumulator cell 6 adjacent to the wall 3 is expediently arranged at a distance d from the wall 3 in the housing 2, as shown in FIG. As a result, an intermediate space 11 is formed between the wall 3 and the battery and / or accumulator cell 6.
  • the clamping element 10 is then arranged in this intermediate space 11, namely the clamping element 10 is arranged on the longitudinal side 7 of the battery and / or accumulator cell 6 adjacent to the wall 3.
  • the clamping element 10 comprises two wedge-shaped elements 10 ', 10 ".
  • the wedge-shaped elements 10', 10" each have a base surface 12 and an inclined surface 13.
  • the two wedge-shaped elements 10 ', 10 "are one wedge-shaped element 10 ′ rests with its base 12 on the wall 3.
  • the other wedge-shaped element 10 ′′ has its base 12 on the battery and / or battery adjacent to the wall 3
  • the two wedge-shaped elements 10 ', 10 are easily arranged along their inclined surfaces 13 by exerting a force in the direction of the arrow 14, as shown in FIG 7 is movable.
  • the two wedge-shaped elements 10 ', 10 are fixed to one another.
  • the wedge-shaped elements 10', 10" are arranged so fixed to one another that the distance d between the battery adjacent to the wall 3 - and / or accumulator cell 6 and the wall 3 is essentially constant during the life of the battery and / or accumulator cell 6, 6 '.
  • the tensioning force F exerted on the battery and / or accumulator cell 6 by the tensioning element 10 increases when the battery and / or accumulator cell 6, 6 'during its service life, for example in the direction the transverse page 8, enlarged.
  • the battery system 1 is effectively prevented from being impaired during its service life.
  • the fixation for the clamping element 10 can be seen in more detail in FIG.
  • At least one screw 15 is provided for fixing the two wedge-shaped elements 10 ', 10 ".
  • the screw 15 penetrates a holder 16 in the one wedge-shaped element 10'.
  • the screw 15 is screwed to a threaded receptacle 17 in the other wedge-shaped element 10 ′′.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiment described and illustrated. Rather, it also includes all technical developments within the scope of the invention defined by the patent claims.
  • the battery system 1 according to the invention is not only suitable for motor vehicles but also for other vehicles such as pedelecs or e-bikes or electric scooters or for other LEVs (light electric vehicles), for example for tricycles, cargo bikes, quads or the like. Furthermore, the invention can be used not only in vehicles but also in battery systems
  • 6,6 ' battery and / or accumulator cell

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem (1), insbesondere für ein Fahrzeug, wie ein Kraftfahrzeug, ein Pedelec, ein E-Bike, einen Elektroroller, ein LEV (Light Electric Vehicle) o. dgl, zur Energieversorgung eines elektrischen Verbrauchers. Das Batteriesystem (1) besitzt ein eine Wandung (3) aufweisendes Gehäuse (2), und wenigstens eine im Gehäuse (2) befindliche Batterie- und/oder Akkuzelle (6). Ein Spannelement ( 10) ist zwischen der Wandung (3) und der zur Wandung (3) benachbarten Batterie- und/oder Akkuzelle (6) angeordnet, insbesondere derart dass eine einstellbare Spannkraft auf die Batterie- und/oder Akkuzelle (6) ausübbar ist.

Description

Batteriesystem
Die Erfindung geht aus von einem Batteriesystem nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Solche Batteriesysteme dienen insbesondere zur Energieversorgung für ein Fahrzeug und/oder für einen Verbraucher im Fahrzeug. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, ein Pedelec, ein E-Bike, einen Elektroroller, ein LEV (Light Electric Vehicle) o. dgl. handeln. Beispielsweise kann es sich bei dem Batteriesystem um ein Battery Pack mit einer elektrischen Spannung von 36 V oder 48 V handeln.
Ein derartiges Batteriesystem zur Energieversorgung eines elektrischen Verbrauchers besitzt ein Gehäuse. Im Gehäuse befindet sind wenigstens eine Batterie- und/oder Akkuzelle.
Meistens sind jedoch mehrere Batterie- und/oder Akkuzellen im Gehäuse befindlich, wobei die Batterie- und/oder Akkuzellen seriell und/oder parallel miteinander verschaltet sind. Das Gehäuse weist eine Wandung auf. Als nachteilig hat sich herausgestellt, dass die Batterie- und/oder Akkuzelle aufgrund von Fertigungs- und/oder Montagetoleranzen ein Spiel zur Wandung besitzt. Des Weiteren kann sich dieses Spiel aufgrund von Alterung der Batterie- und/oder Akkuzelle verändern. Dieses Spiel kann dann wiederum zur Beeinträchtigung des Batteriesystems, insbesondere während dessen Gebrauchsdauer, führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Batteriesystem derart weiterzuentwickeln, dass das Spiel reduziert ist. Insbesondere soll die Betriebs- und/oder Funktionssicherheit des Batteriesystems verbessert werden. Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Batteriesystem durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Batteriesystem ist ein Spannelement zwischen der Wandung und der zur Wandung benachbarten Batterie- und/oder Akkuzelle angeordnet. Diese Anordnung ist insbesondere derart ausgestaltet, dass eine einstellbare Spannkraft auf die Batterie- und/oder Akkuzelle ausübbar ist. In vorteilhafter Weise wird dadurch das Spiel für die Batterie- und/oder Akkuzelle reduziert, so dass Beeinträchtigungen des Batteriesystems weitgehend vermieden sind. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In weiterer Ausgestaltung kann die zur Wandung benachbarte Batterie- und/oder Akkuzelle mit einem Abstand zur Wandung im Gehäuse angeordnet sein, derart dass ein
Zwischenraum zwischen der Wandung und der Batterie- und/oder Akkuzelle gebildet ist. Zweckmäßigerweise kann das Spannelement dann in einfacher Art und Weise im
Zwischenraum angeordnet sein.
Bei entsprechender Größe des Gehäuses können mehrere Batterie- und/oder Akkuzellen aneinander liegend in der Art eines Zellenstapels bzw. Zellpacks im Gehäuse angeordnet sein. Die Batterie- und/oder Akkuzelle kann in kostengünstiger Weise eine prismatische Gestalt, die eine Längsseite sowie eine Querseite aufweist, besitzen. Zweckmäßigerweise kann das Spannelement an der Längsseite der zur Wandung benachbarten Batterie- und/oder Akkuzelle angeordnet sein.
In einfacher Ausgestaltung kann das Spannelement zwei keilförmige Elemente mit jeweils einer Grundfläche sowie einer Schrägfläche umfassen. Die beiden keilförmigen Elemente können an deren Schrägflächen aneinander liegend sowie gegenläufig angeordnet sein. Des Weiteren kann das eine keilförmige Element mit dessen Grundfläche an der Wandung sowie das andere keilförmige Element mit dessen Grundfläche an der zur Wandung benachbarten Batterie- und/oder Akkuzelle anliegen. In funktionssicherer Art und Weise können die beiden keilförmigen Elemente zueinander fixiert angeordnet sein. Insbesondere kann dadurch der Abstand zwischen der zur Wandung benachbarten Batterie- und/oder Akkuzelle und der Wandung während der Lebensdauer der Batterie- und/oder Akkuzelle im Wesentlichen konstant gehalten sein. In diesem Fall erhöht sich die auf die Batterie- und/oder Akkuzelle ausgeübte Spannkraft somit, wenn die Batterie- und/oder Akkuzelle sich während deren Lebensdauer vergrößert.
Zwecks einfacher Montage und/oder der Kostengünstigkeit halber kann wenigstens eine Schraube zur Fixierung der beiden keilförmigen Elemente vorgesehen sein. Die Schraube kann in einfacher Art und Weise eine Halterung in dem einen keilförmigen Element durchsetzen. Des Weiteren kann die Schraube mit einer Gewindeaufnahme in dem anderen keilförmigen Element verschraubt sein. In vorteilhafter Weise ist somit auch eine einfache Justierbarkeit der auf die Batterie- und/oder Akkuzelle ausgeübten Spannkraft während der Montage des Batteriesystems ermöglicht.
Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist nachfolgendes festzustellen.
Damit prismatische Batteriezellen optimal arbeiten und die Lebensdauer bestmöglich ausgenützt werden kann, sollen die Zellen mit einer gewissen Kraft über die Längsseite vorgespannt werden. Durch Lade- und/oder Entladevorgänge sowie aufgrund der Alterung der Zellen bauchen diese Zellen auf. Am Ende der Lebenszeit beträgt die Vorspannkraft dann einen bis zu zehnmal höheren Wert als beim Verbauzustand.
Diese Vorspannkraft soll von einem konstruktiven Element, z.B. dem Batteriegehäuse, aufgenommen werden. Die Fertigungstoleranzen der Zellen, des Gehäuses und/oder weiterer Elemente sind gegenläufig zu einer kosteneffizienten Fertigung und/oder Montage. Die Fertigungstoleranzen sollen vorgehalten und ausgeglichen werden, die Vorspannkraft soll aufgenommen werden und gleichzeitig sollen diese Anforderungen die Montage nicht erschweren.
Mittels zwei gegenläufigen Keilen, die zwischen dem Zellpack der Batterie- und/oder Akkuzellen und dem Gehäuse angebracht werden, wird erfindungsgemäß die Fertigungstoleranz kompensiert. Gleichzeitig wird die Vorspannkraft über diese Keile auf den Zellpack übertragen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die
Fertigungstoleranzen der Einzelteile nicht reduziert werden müssen, was eine
Preissteigerung mit sich bringen würde. Somit realisiert die Erfindung ein kostengünstiges sowie einfach zu montierendes Batteriesystem. Des Weiteren müssen bei der Montage des Batteriesystems keine Einzelteile gemessen und/oder justiert werden. So kann das
Batteriesystem in der Serienmontage unabhängig von Einzeltoleranzen montiert werden und muss nicht manufakturiert werden. Schließlich kann in vorteilhafter Weise die
Vorspannkraft individuell nach dem jeweiligen Ladezustand der Zellen und/oder den Fertigungstoleranzen der Bauteile eingestellt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und
Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 ein Batteriesystem mit einem Gehäuse und einem Spannelement in
perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 das Batteriesystem aus Fig. 1 , wobei das Gehäuse weggelassen ist.
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1 ,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 1,
Fig. 5 das Spannelement als Einzelteil aus Richtung V in Fig. 2 gesehen,
Fig. 6 das Spannelement aus der Gegenrichtung zur Fig. 5 gesehen und
Fig. 7 eine Prinzipskizze des Batteriesystems zur Erläuterung der Wirkungsweise
des Spannelements. In Fig. 1 ist ein Batteriesystem 1 für ein Kraftfahrzeug zu sehen, wobei das Batteriesystem 1 zur Energieversorgung eines elektrischen Verbrauchers im Kraftfahrzeug dient. Das Batteriesystem 1 besitzt ein Gehäuse 2, bei dem in Fig. 1 der Deckel abgenommen ist, so dass das Innere des Gehäuses 2 sichtbar ist. Das Gehäuse 2 ist vorliegend in etwa quaderförmig ausgestaltet und weist eine Wandung 3 auf. Präziser gesagt, weist das Gehäuse 2 zwei parallel zueinander angeordnete Seitenwände 3, 3' und zwei in etwa senkrecht zu den Seitenwänden 3, 3' stehende, parallel zueinander angeordnete Längswände 4, 4' sowie einen Boden 5 und den nicht weiter gezeigten Deckel auf. Im Inneren des Gehäuses 2 befindet sich wenigstens eine Batterie- und/oder Akkuzelle 6. Vorliegend sind im Gehäuse 2 mehrere Batterie- und/oder Akkuzellen 6, 6' befindlich, die entsprechend der gewünschten elektrischen Spannung und/oder Kapazität des Batteriesystems 1 miteinander parallel und/oder seriell verschaltet sind.
Wie man der Fig. 2 entnimmt, besitzen die Batterie- und/oder Akkuzellen 6, 6' eine prismatische und/oder quaderförmige Gestalt, die eine Längsseite 7 sowie eine Querseite 8 aufweist. Mehrere Batterie- und/oder Akkuzellen 6, 6' sind an den Längsseiten 7 aneinander liegend sowie nebeneinander liegend in der Art eines Zellenstapels 9 angeordnet. Der Zellenstapel 9 ist fixiert im Gehäuse 2 angeordnet. Hierzu ist gemäß Fig. 1 ein
Spannelement 10 zwischen der einen Wandung 3 und der zur Wandung 3 benachbarten Batterie- und/oder Akkuzelle 6 des Zellenstapels 9 angeordnet. Mit Hilfe des Spannelements 10 ist eine Spannkraft F (siehe Fig. 7) auf die Batterie- und/oder Akkuzelle 6 sowie dadurch auch auf die weiteren Batterie- und/oder Akkuzellen 6' beziehungsweise den Zellenstapel 9 ausübbar, wobei die Spannkraft F insbesondere einstellbar ist.
Um das Spannelement 10 im Gehäuse 2 unterzubringen, ist zweckmäßigerweise die zur Wandung 3 benachbarte Batterie- und/oder Akkuzelle 6 mit einem Abstand d zur Wandung 3 im Gehäuse 2 angeordnet, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Dadurch ist ein Zwischenraum 11 zwischen der Wandung 3 und der Batterie- und/oder Akkuzelle 6 gebildet. Das
Spannelement 10 ist dann in diesem Zwischenraum 11 angeordnet, und zwar ist das Spannelement 10 an der Längsseite 7 der zur Wandung 3 benachbarten Batterie- und/oder Akkuzelle 6 angeordnet. Wie man näher in Fig. 3 sieht, umfasst das Spannelement 10 zwei keilförmige Elemente 10', 10". Die keilförmigen Elemente 10', 10" besitzen jeweils eine Grundfläche 12 sowie eine Schrägfläche 13. Die beiden keilförmigen Elemente 10', 10" sind an deren Schrägflächen 13 aneinander liegend sowie gegenläufig angeordnet. Das eine keilförmige Element 10' liegt mit dessen Grundfläche 12 an der Wandung 3 an. Das andere keilförmige Element 10" liegt mit dessen Grundfläche 12 an der zur Wandung 3 benachbarten Batterie- und/oder
Akkuzelle 6 an. Zur Einstellung und/oder Justierung der Spannkraft F, beispielsweise bei der Montage des Batteriesystems 1, sind die beiden keilförmigen Elemente 10', 10" in einfacher Art und Weise entlang deren Schrägflächen 13 durch Ausübung einer Kraft in Richtung des Pfeiles 14, wie in Fig. 7 gezeigt ist, bewegbar.
Nach der Einstellung und/oder Justierung der Spannkraft F werden die beiden keilförmigen Elemente 10', 10 " zueinander fixiert. Und zwar sind die keilförmigen Elemente 10', 10" derart fixiert zueinander angeordnet, dass der Abstand d zwischen der zur Wandung 3 benachbarten Batterie- und/oder Akkuzelle 6 und der Wandung 3 während der Lebensdauer der Batterie- und/oder Akkuzelle 6, 6' im Wesentlichen konstant ist. Wie man der Fig. 7 entnehmen kann, erhöht sich dann die auf die Batterie- und/oder Akkuzelle 6 durch das Spannelement 10 ausgeübte Spannkraft F, wenn die Batterie- und/oder Akkuzelle 6, 6' sich während deren Lebensdauer, beispielsweise in Richtung der Querseite 8, vergrößert. Mit Hilfe des Spannelements 10 ist jedoch eine Beeinträchtigung des Batteriesystems 1 während dessen Lebensdauer in wirksamer Weise verhindert.
Die Fixierung für das Spannelement 10 ist näher in Fig. 4 zu sehen. Es ist wenigstens eine Schraube 15 zur Fixierung der beiden keilförmigen Elemente 10', 10" vorgesehen. Wie weiter anhand der Fig. 5 zu sehen ist, durchsetzt die Schraube 15 eine Halterung 16 in dem einen keilförmigen Element 10'. Weiterhin ist gemäß Fig. 6 die Schraube 15 mit einer Gewindeaufnahme 17 in dem anderen keilförmigen Element 10" verschraubt. Zur besonders sicheren Fixierung bietet es sich an, zwei Schrauben 15 an den einander gegenüberliegenden Enden der beiden keilförmigen Elemente 10', 10" vorzusehen. Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So ist das erfindungsgemäße Batteriesystem 1 nicht nur für Kraftfahrzeuge sondern auch für sonstige Fahrzeuge, wie Pedelecs oder E-Bikes oder Elektroroller oder für sonstige LEV(Light Electric Vehicles)s, beispielsweise für Dreiräder, Lastenfahrräder, Quads o. dgl., geeignet. Des Weiteren kann die Erfindung nicht nur in Fahrzeugen sondern auch in Batteriesystemen zur
Energieversorgung eines sonstigen elektrischen Verbrauchers Verwendung finden.
Bezugszeichen-Liste:
1 : Batteriesystem
2: Gehäuse
3,3': Wandung / Seiten wand (von Gehäuse)
4,4': Längswand (von Gehäuse)
5: Boden (von Gehäuse)
6,6': Batterie- und/oder Akkuzelle
7: Längsseite (von Batterie- und/oder Akkuzelle)
8: Querseite (von Batterie- und/oder Akkuzelle)
9: Zellenstapel
10: Spannelement
10': keilförmiges Element (von Spannelement)
10": keilförmiges Element (von Spannelement)
1 1 : Zwischenraum
12: Grundfläche (von keilförmigen Element)
13 : Schrägfläche (von keilförmigen Element)
14: Pfeil (für Verschiebung von keilförmigen Element)
15: Schraube
16: Halterung ( in keilförmigen Element)
17: Gewindeaufnahme (in keilförmigen Element)

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Batteriesystem, insbesondere für ein Fahrzeug, wie ein Kraftfahrzeug, ein Pedelec, ein E-Bike, einen Elektroroller, ein LEV (Light Electric Vehicle) o. dgl., zur
Energieversorgung eines elektrischen Verbrauchers, mit einem eine Wandung (3) aufweisenden Gehäuse (2), und mit wenigstens einer im Gehäuse (2) befindlichen Batterie- und/oder Akkuzelle (6), dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannelement (10) zwischen der Wandung (3) und der zur Wandung (3) benachbarten Batterie- und/oder Akkuzelle (6) angeordnet ist, insbesondere derart dass eine einstellbare Spannkraft (F) auf die Batterie- und/oder Akkuzelle (6) ausübbar ist.
2. Batteriesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Wandung (3) benachbarte Batterie- und/oder Akkuzelle (6) mit einem Abstand (d) zur Wandung (3) im Gehäuse (2) angeordnet ist, derart dass ein Zwischenraum (1 1) zwischen der Wandung (3) und der Batterie- und/oder Akkuzelle (6) gebildet ist, und dass vorzugsweise das
Spannelement (10) im Zwischenraum (11 ) angeordnet ist.
3. Batteriesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Batterie- und/oder Akkuzellen (6, 6') aneinander liegend in der Art eines Zellenstapels (9) im Gehäuse (2) angeordnet sind, dass vorzugsweise die Batterie- und/oder Akkuzelle (6, 6') eine prismatische Gestalt, die eine Längsseite (7) sowie eine Querseite aufweist (8), besitzt, und dass weiter vorzugsweise das Spannelement (10) an der Längsseite (7) der zur Wandung (3) benachbarten Batterie- und/oder Akkuzelle (6) angeordnet ist.
4. Batteriesystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (10) zwei keilförmige Elemente (10', 10") mit jeweils einer Grundfläche (12) sowie einer Schrägfläche (13) umfasst, dass vorzugsweise die beiden keilförmigen Elemente (10', 10") an deren Schrägflächen (13) aneinander liegend sowie gegenläufig angeordnet sind, und dass weiter vorzugsweise das eine keilförmige Element (10') mit dessen
Grundfläche (12) an der Wandung (3) sowie das andere keilförmige Element (10") mit dessen Grundfläche (12) an der zur Wandung (3) benachbarten Batterie- und/oder Akkuzelle (6) anliegt.
5. Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden keilförmigen Elemente (10', 10") zueinander fixiert angeordnet sind, insbesondere derart dass der Abstand (d) zwischen der zur Wandung (3) benachbarten Batterie- und/oder Akkuzelle (6) und der Wandung (3) während der Lebensdauer der Batterie- und/oder Akkuzelle (6, 6') im Wesentlichen konstant ist.
6. Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schraube (15) zur Fixierung der beiden keilförmigen Elemente (10', 10") vorgesehen ist, dass vorzugsweise die Schraube (15) eine Halterung (16) in dem einen keilförmigen Element (10') durchsetzt, und dass weiter vorzugsweise die Schraube (15) mit einer Gewindeaufnahme (17) in dem anderen keilförmigen Element (10") verschraubt ist.
PCT/EP2020/067490 2019-07-15 2020-06-23 Batteriesystem WO2021008826A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20734698.2A EP3931902A1 (de) 2019-07-15 2020-06-23 Batteriesystem
CN202090000291.3U CN216793823U (zh) 2019-07-15 2020-06-23 电池系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019004891.1A DE102019004891A1 (de) 2019-07-15 2019-07-15 Batteriesystem
DE102019004891.1 2019-07-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021008826A1 true WO2021008826A1 (de) 2021-01-21

Family

ID=71143723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/067490 WO2021008826A1 (de) 2019-07-15 2020-06-23 Batteriesystem

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3931902A1 (de)
CN (1) CN216793823U (de)
DE (1) DE102019004891A1 (de)
WO (1) WO2021008826A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11901574B2 (en) 2021-09-30 2024-02-13 Caterpillar Inc. Apparatus for compressing battery cells in a battery module

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021109347A1 (de) 2021-04-14 2022-10-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batterie für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit einer Batterie
DE102021204222B3 (de) 2021-04-28 2022-11-03 Vitesco Technologies Germany Gmbh Batterie für ein Kraftfahrzeug, Verfahren zur Herstellung einer Batterie und Kraftfahrzeug
DE102022200720A1 (de) 2022-01-24 2023-07-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriesystem mit Druckvorrichtung und Kraftfahrzeug
DE102022206721A1 (de) 2022-06-30 2024-01-04 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Elektrochemisches Energiespeichersystem, Fahrzeug, Verfahren zum Fixieren und Positionieren einer Komponente sowie Keilkörperpaar

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009007422A1 (de) * 2009-02-04 2010-08-05 Li-Tec Battery Gmbh Batterieaufnahmevorrichtung
DE102011100623A1 (de) * 2011-05-05 2012-11-08 Daimler Ag Fahrzeug mit einer Batterie
DE102017119467A1 (de) * 2017-08-25 2019-02-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batterieeinrichtung für ein wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014221944A1 (de) * 2014-10-28 2016-04-28 Robert Bosch Gmbh Spannvorrichtung zum Verspannen von Speichereinheiten eines elektrischen Energiespeichermoduls und entsprechendes Energiespeichermodul
DE102018205896A1 (de) * 2018-04-18 2019-10-24 Volkswagen Aktiengesellschaft "Batteriemodul und Batterieanordnung"

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009007422A1 (de) * 2009-02-04 2010-08-05 Li-Tec Battery Gmbh Batterieaufnahmevorrichtung
DE102011100623A1 (de) * 2011-05-05 2012-11-08 Daimler Ag Fahrzeug mit einer Batterie
DE102017119467A1 (de) * 2017-08-25 2019-02-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batterieeinrichtung für ein wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11901574B2 (en) 2021-09-30 2024-02-13 Caterpillar Inc. Apparatus for compressing battery cells in a battery module

Also Published As

Publication number Publication date
EP3931902A1 (de) 2022-01-05
DE102019004891A1 (de) 2021-01-21
CN216793823U (zh) 2022-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021008826A1 (de) Batteriesystem
DE10200670B4 (de) Batterie-Befestigungsstruktur für ein Fahrzeug
EP2782817B1 (de) Energiespeichervorrichtung zur befestigung an einem fahrradrahmen
EP2666197B1 (de) Batterie mit einer mehrzahl von batteriezellen
DE102017119467B4 (de) Batterieeinrichtung für ein wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug
EP2732486B1 (de) Energiespeichermodul und befestigungsanordnung mit dem energiespeichermodul
WO2013083214A1 (de) Batterie und zellblock für eine batterie
WO2018197202A1 (de) Akkumulatoranordnung
DE102011112598A1 (de) Batterietrog mit einem Troggehäuse zur Lagerung einer Vielzahl von Batteriezellen für ein Elektrofahrzeug
DE102018116734A1 (de) Batteriemodul für ein Kraftfahrzeug
DE102016205920A1 (de) Batteriepack
DE102009052371A1 (de) Fahrzeug mit einem Energiespeicher
DE102019211263B4 (de) Elektrofahrzeug mit einer Anordnung zum Speichern von Energie
DE102020111968A1 (de) Befestigungsanordnung eines Speichermoduls an einem Gehäuse eines elektrischen Energiespeichers, Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Lösen einer solchen Befestigungsanordnung
DE102020117191A1 (de) Batterie für Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug und Herstellverfahren hierzu
DE102017005328A1 (de) Energiespeicheranordnung und Kraftfahrzeug
DE102017112366A1 (de) Batteriemodul mit Kühlsystem
DE102021118396A1 (de) Modulgehäuseanordnung, Batteriemodul und Verfahren zum Verspannen eines Batteriemoduls
AT514595B1 (de) Zellrahmen für eine Batteriezelle
DE102020133476A1 (de) Energiespeichermodul sowie Fahrzeug mit einem solchen
DE102010051001A1 (de) Vorrichtung zur Aufnahme und Halterung einer Hochvoltbatterie
DE102014018304A1 (de) Zellblock mit einem Zellstapel
DE102015010664A1 (de) Batterie
DE102014116181A1 (de) Kühlvorrichtung für einen Energiespeicher und Energiespeichervorrichtung
DE102021204222B3 (de) Batterie für ein Kraftfahrzeug, Verfahren zur Herstellung einer Batterie und Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE