WO2021018887A1 - Galvanische zellen und batteriemodule - Google Patents

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WO2021018887A1
WO2021018887A1 PCT/EP2020/071268 EP2020071268W WO2021018887A1 WO 2021018887 A1 WO2021018887 A1 WO 2021018887A1 EP 2020071268 W EP2020071268 W EP 2020071268W WO 2021018887 A1 WO2021018887 A1 WO 2021018887A1
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battery module
galvanic
spacer
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Steffen HELDMAIER
René Colin BEZLER
Felix HAULER
Ulrich Werz
Chris Schulze
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Elringklinger Ag
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Definitions

  • the present invention relates to galvanic cells and battery modules which comprise galvanic cells.
  • Battery modules typically include one or more galvanic cells. Such galvanic cells are often subject to one
  • a growth of the same based on aging of the galvanic cells is based, for example, on gas formation due to chemical decomposition of the electrolyte of the galvanic cells and / or on the growth of an interface layer on the electrodes of the galvanic cells, the so-called “solid electrolyte interphase" (SEI ).
  • SEI solid electrolyte interphase
  • the winding layers of a cell roll can be detached, for example, by growth of the winding layers in a direction running parallel to a stacking direction of a battery module and / or by growth of the winding layers in a direction perpendicular to one
  • Stack direction of a battery module extending direction are caused.
  • the present invention is based on the object of providing a galvanic cell and / or a battery module which comprises a plurality of galvanic cells, which have an increased service life and which, in particular, can be produced simply and inexpensively.
  • a galvanic cell according to the invention preferably comprises the following: one or more cell coils;
  • a cell housing which comprises a receiving space for receiving the one or more cell rolls,
  • the cell housing comprises or forms one or more spacer elements.
  • the cell housing in particular delimits a receiving space in which the one or more cell coils of a respective galvanic cell are received.
  • galvanic cells mentioned in the context of this description and the appended claims are in particular secondary cells.
  • the galvanic cells are thus preferably rechargeable galvanic cells.
  • one main side of a galvanic cell and / or a cell housing of the galvanic cell preferably faces a main side of a further galvanic cell and / or a cell housing of the further galvanic cell.
  • a respective galvanic cell and / or a cell housing of a respective galvanic cell preferably comprise two main sides and four secondary sides.
  • the two main sides and / or two secondary sides are preferably arranged on opposite sides of a respective galvanic cell and / or a cell housing of a respective galvanic cell.
  • a main side of a respective galvanic cell and / or a cell housing of a respective galvanic cell is understood to mean, in particular, a side which has a larger surface area than the secondary sides of a respective galvanic cell and / or a cell housing of a respective galvanic cell.
  • the galvanic cell preferably comprises one or more cell rolls (“jelly rolls”).
  • the galvanic cell comprises two cell rolls in each case.
  • central planes of two parallel cell winding are arranged parallel to one another.
  • a respective cell roll of the galvanic cell preferably includes two deflection areas in which winding layers of the respective cell roll are deflected, the winding layers having a common winding line in a respective deflection area.
  • a winding direction of a respective cell roll is preferably perpendicular to the common winding lines of the two deflection areas of the respective cell roll.
  • a winding layer preferably comprises several layers, for example two electrode layers and two separator layers.
  • a layer sequence in a winding layer of a cell roll is thus preferably as follows: separator layer, electrode layer, separator layer, electrode layer.
  • the electrode layers preferably comprise an electrically conductive material or are formed from this, for example from aluminum or copper.
  • the separator layers preferably comprise an electrical insulating material or are formed from this, for example from polyethylene and / or polypropylene.
  • the winding lines of the two deflection areas of a respective cell roll are preferably arranged essentially parallel to one another.
  • Cell coils of a galvanic cell are formed in a deflection area, preferably axially symmetrical to the common winding line.
  • the winding layers of the respective cell roll are arranged in a substantially semicircular manner in a respective deflection area in a cross section taken perpendicular to the common winding line. It can be favorable if the common winding line of winding layers of the respective cell roll forms a common center point of semicircular arranged winding layers of the cell winding in a respective deflection area of the cell winding in a cross section taken perpendicular to the common winding line.
  • a respective cell roll of a galvanic cell comprises, in particular, several winding layers.
  • the winding layers of the cell roll are arranged essentially parallel to one another.
  • the cell roll preferably comprises a winding layer web which forms the winding layers.
  • the winding layers are preferably formed by winding up the winding layer web.
  • a single winding layer web comprises or forms all winding layers of a respective cell roll.
  • Winding layers of a respective cell winding are arranged in an intermediate area of the cell winding arranged between the two deflection areas of the cell winding, preferably essentially parallel to a central plane of the cell winding.
  • a cell roll comprises two deflection areas, each deflection area having a common winding line which is arranged in the center plane of the cell roll.
  • a stacking direction of a battery module preferably runs essentially perpendicular to a center plane of cell coils of the galvanic cells of the battery module.
  • winding layers of a respective cell roll in the intermediate area of the cell roll are essentially perpendicular to a stack direction of the battery module and / or are arranged parallel to a center plane of the cell winding.
  • winding layers of the cell roll are preferably deflected, in particular by approximately 180 °.
  • Cell windings of a galvanic cell of the battery module are preferably flat windings.
  • a flat roll is understood to mean in particular a cell roll which comprises several winding layers that are deflected in two deflection areas, with an intermediate area of the cell roll being arranged between the two deflection areas of the cell roll, in which winding layers of the cell roll are arranged parallel to a central plane of the cell roll.
  • the cell housing of the galvanic cell comprises one or more spacer areas and a central area on one main side of the cell housing, in particular on both main sides of the cell housing, with the one or more spacer areas perpendicular to one Central plane of a cell coil of the galvanic cell protrude away from the central area and each form a spacer element.
  • the cell housing of the galvanic cell comprises one or more transition areas on a main side, in particular on both main sides, which are arranged between the central area and the one or more spacer areas.
  • the one or more spacer regions comprise a surface which is arranged essentially parallel to a surface of the central region of a cell coil of the galvanic cell.
  • the one or more cell coils of the galvanic cell comprises two deflection areas, in which winding layers of the respective cell winding are deflected, the winding layers having a common winding line in a respective deflection area, and / or that one or the plurality of cell windings of the galvanic cell one between the two deflection areas
  • a cell housing wall of the cell housing of the galvanic cell rests against the cell winding in the intermediate region of a cell roll of the galvanic cell.
  • a cell housing wall of the cell housing of a respective galvanic cell is arranged in the central area essentially parallel to a central plane of a cell coil of the galvanic cell.
  • a cell housing wall of the cell housing of the galvanic cell does not rest against the cell winding in the deflection area of a cell coil of the galvanic cell. It can also be advantageous if a cell housing wall of the cell housing of a respective galvanic cell is in the one or more
  • Spacer areas and / or in the one or more transition areas does not rest on a cell coil of the galvanic cell.
  • the cell housing wall of the cell housing of a respective galvanic cell is preferably arranged in the one or more spacer regions essentially parallel to a center plane of a cell coil of the galvanic cell.
  • One or more spacer elements are in particular formed by one or more projections and / or elevations of a cell housing wall running perpendicular to the stacking direction and / or parallel to a center plane of a cell coil of the galvanic cell, which in the stacking direction of the battery module and / or perpendicular to the The middle plane of the cell wrap protrudes away from the cell housing wall.
  • the one or more spacer areas are arranged on an edge area, in particular on an annularly closed edge area, of a respective main side of the cell housing of a respective galvanic cell.
  • the central area of a respective main side is surrounded by an annularly closed spacer area.
  • the central area in particular forms a depression in a main side of the cell housing of the galvanic cell.
  • One or more spacer elements are arranged or formed in particular in a circumferential and / or ring-shaped closed edge area of cell housings of two adjacent galvanic cells.
  • the one or more spacer elements are preferably arranged or formed in an edge region facing cell housing walls of the cell housings of two adjacent galvanic cells of a battery module, which are in particular arranged perpendicular to the stacking direction of the battery module and / or parallel to a center plane of a cell coil of the galvanic cell.
  • a cell housing of a galvanic cell is essentially symmetrical, in particular essentially symmetrical to a symmetry plane arranged perpendicular to a stacking direction of a battery module and / or parallel to a center plane of a cell coil of a galvanic cell.
  • a cell housing of a galvanic cell is designed essentially symmetrically to a plane of symmetry arranged parallel to a stacking direction of a battery module.
  • the cell housing of the galvanic cell in one embodiment, provision is made for the cell housing of the galvanic cell to be essentially concave on both main sides
  • the cell housing of the galvanic cell is substantially concave on one main side and substantially convex on one main side.
  • the cell housing of the galvanic cell comprises or is formed by a metallic material, for example aluminum.
  • the cell housing of the galvanic cell is preferably a so-called "hard case" housing. It can be particularly advantageous if the cell housing of the galvanic cell is produced by means of a forming process, for example by deep drawing.
  • spacer elements formed by the cell housing of the galvanic cell are produced by means of a forming process.
  • a cell housing which is produced in a forming process, for example by deep drawing, in particular has an essentially uniform wall thickness.
  • the cell housing of the galvanic cell is produced by extrusion.
  • the cell housing of the galvanic cell is made by an injection molding process, for example by an injection molding process, in particular from a plastic material.
  • a cell housing which is produced by extrusion or in an injection molding process can in particular also have an uneven wall thickness.
  • the cell housing of a respective galvanic cell is a plastic component, in particular a plastic injection-molded component.
  • the galvanic cell according to the invention is particularly suitable for use in a battery module which comprises two or more than two galvanic cells according to the invention.
  • the cell housing of two adjacent galvanic cells in the area of the cell housing the spacer elements formed by the galvanic cells bear directly against one another.
  • the cell housings of two adjacent galvanic cells are only partially in direct contact with one another, in particular only in the area of the spacer elements formed by the cell housings of the galvanic cells.
  • cell housings directly adjacent to one another are understood in particular to mean that the cell housing walls of the immediately adjacent cell housings are either in direct material contact or that only an adhesive film and / or an insulating film is arranged between the two directly adjacent cell housings which prevents direct material contact with the cell housing walls.
  • the cell housings of two adjacent galvanic cells are designed in such a way that the cell housing walls of the two adjacent galvanic cells are separated from one another by means of the spacer elements formed by the cell housing, at least in sections, preferably in a ring-shaped closed space delimited by the spacer elements are spaced apart.
  • the cell housing walls of the two adjacent galvanic cells are preferably not in contact with one another in the space.
  • the central areas and / or the transition areas of a respective main side of the cell housing of the two adjacent galvanic cells preferably delimit the intermediate space.
  • the gap is formed between two adjacent galvanic cells, a first of the mutually facing main sides of the cell housings of the two adjacent galvanic cells being essentially concave and a second of the mutually facing main sides of the cell housings of the two adjacent galvanic cells is essentially convex.
  • one or more additional elements are arranged in the space, for example one or more compensation elements, one or more
  • Propagation protection elements one or more sensor elements and / or one or more temperature control elements.
  • sensor elements arranged in the intermediate space have temperature sensors, strain sensors and / or
  • a propagation protection element of a battery module includes, for example:
  • a sheet silicate in particular mica, vermiculite and / or
  • a propagation protection element preferably has a direction running parallel to a stacking direction of a battery module
  • the galvanic cells adjoining the intermediate space can preferably be tempered, for example cooled.
  • heat can be dissipated from the intermediate space by means of one or more temperature control elements arranged in the intermediate space.
  • the one or more temperature control elements arranged in the intermediate space are preferably designed for active temperature control of the galvanic cells adjoining the intermediate space and / or for passive temperature control of the galvanic cells adjoining the intermediate space.
  • active temperature control is understood to mean, in particular, temperature control which is essentially based on convection, in particular on forced
  • Active temperature control is preferably achieved by means of a temperature control fluid flowing through external mechanical action
  • passive temperature control is understood to mean, in particular, temperature control which takes place essentially through thermal conduction.
  • Propagation of a thermal passage of a galvanic cell can preferably be delayed and / or prevented by means of one or more propagation protection elements arranged in the space. Compensation elements are preferably due to a direction running parallel to a stacking direction of a battery module
  • Expansion of cell housings of two neighboring galvanic cells deformable, for example compressible.
  • Delamination of cell coils of a respective galvanic cell can preferably be limited or prevented by means of one or more compensation elements.
  • the one or more compensation elements comprise, for example, a foam material or are formed by this.
  • cell housings of two adjacent galvanic cells are preferably preloaded in the stacking direction of the battery module by means of compensation elements arranged in the space.
  • this enables a pretensioning force to be implemented which preferably counteracts any aging-related expansion of the cell housings of the two adjacent galvanic cells.
  • the battery module it is provided that two neighboring galvanic cells by means of one or more spacer elements formed by the cell housing of the galvanic cells in a stacking direction of the battery module in a clear relative orientation
  • a positioning aid is formed by the spacer elements formed by the cell housing of the galvanic cells.
  • facing cell housing walls of cell housings of two adjacent galvanic cells on the main sides of the cell housing each include one or more projections or elevations designed as spacer elements and recesses corresponding to the projections or elevations. It can be favorable if the projections or elevations and the recesses are arranged on the main sides of the cell housings of two adjacent galvanic cells in such a way that the galvanic cells can only be positioned in one orientation relative to one another in the stacking direction of the battery module.
  • a galvanic cell according to the invention preferably comprises the following: one or more cell coils;
  • a cell housing which comprises a receiving space for receiving the one or more cell rolls;
  • Receiving space of the cell housing are arranged.
  • the one or more compensation elements can be compressed, in particular perpendicular to a main side of the cell housing and / or perpendicular to a center plane of a cell coil of the galvanic cell.
  • a swelling behavior of two neighboring galvanic cells can preferably be easily compensated for by means of the compensation elements arranged in the receiving space.
  • a plurality of galvanic cells which include compensation elements that are arranged within the cell housing of the galvanic cells, can thus preferably be easily mounted in a stacking direction of a battery module, in particular easily braced with one another.
  • a defined loading of one or more cell coils of a respective galvanic cell can be realized with each state of charge and / or with each state of aging of the galvanic cell.
  • a load on one or more cell coils of a respective galvanic cell can be realized independently of one or more of the following factors:
  • a main side of the cell housing is arranged in a battery module, which comprises a plurality of galvanic cells, preferably perpendicular to a stacking direction of the battery module.
  • the one or more compensation elements are preferably elastically compressible. Alternatively, it is conceivable that the one or more compensation elements are plastically compressible.
  • the one or more compensation elements can be used to compensate for a growth of the one or more cell coils of a galvanic cell over the life of the galvanic cell, in particular in a direction perpendicular to a main side of the cell housing of the galvanic cell.
  • a growth of the one or more cell coils of the galvanic cell can be compensated in such a way that a cell housing of the galvanic cell is on a life in a direction perpendicular to a main side of the cell housing end of the galvanic cell essentially has a height which corresponds to the height of the cell housing of the galvanic cell in a delivery state of the galvanic cell.
  • a change in the external dimensions of the galvanic cell due to the growth of cell coils of the galvanic cells can be limited or prevented.
  • the one or more compensation elements in a delivery state of the galvanic cell perpendicular to a center plane of a cell coil of the galvanic cell have a thickness such that the one or more compensation elements arranged within the cell housing of the galvanic cell and cell coil arranged inside the cell housing substantially completely fill a receiving space of the cell housing perpendicular to the center plane of the cell coil of the galvanic cell.
  • cavities within the cell housing in particular parallel to a stacking direction of the battery module, can be prevented by means of one or more compensation elements arranged within a cell housing of a respective galvanic cell.
  • Delamination of cell coils of a respective galvanic cell can thus preferably be limited or prevented.
  • an optimal operating state of the galvanic cell can be set over the entire product life of the same.
  • the one or more compensation elements comprise a compressible material or are formed from a compressible material.
  • the compressible material is a foam material.
  • the galvanic cell it is provided that one or more of the cells arranged in the receiving space of the cell housing
  • Compensation elements are arranged between two adjacent cell coils of the galvanic cell.
  • one or more compensation elements arranged within the cell housing of the galvanic cell are arranged in a stacking direction between two adjacent cell coils of the galvanic cell.
  • the galvanic cell it is provided that one or more of the cells arranged in the receiving space of the cell housing
  • Compensation elements are arranged between a cell housing wall of the cell housing and a cell roll of the galvanic cell, in particular based on a direction perpendicular to a center plane of the cell roll.
  • one or more compensation elements arranged in the receiving space of the cell housing are arranged between a cell housing wall of a main side of the cell housing and a cell coil of the galvanic cell.
  • One or more of the compensation elements arranged in the receiving space of the cell housing are arranged in particular between a cell housing wall of the cell housing that extends perpendicular to a stacking direction of a battery module and a cell coil of the galvanic cell.
  • one or more compensation elements are respectively arranged between the cell housing walls of two main sides of the cell housing of the galvanic cell and one or more cell coils arranged within the cell housing.
  • one or more compensation elements are arranged between a cell housing wall of a first main side of the cell housing and a cell coil of the galvanic cell.
  • one or more compensation elements are preferably arranged between a cell housing wall of a second main side of the cell housing and a cell coil of the galvanic cell.
  • a compensation element arranged between two adjacent cell coils of the galvanic cells and / or a compensation element arranged between a cell housing wall of the cell housing and a cell coil of the galvanic cell has a width parallel to a winding direction of the cell coil which is at least corresponds approximately to the width of an intermediate area of the cell roll.
  • one or more of the ones arranged in the receiving space of the cell housing is provided
  • Compensation elements are arranged within one or more cell rolls of the galvanic cell.
  • Winding layers of a respective cell roll are preferably wound around a compensation element in each case.
  • a deflection radius can be increased by winding the winding layers of a respective cell roll around a compensation element.
  • a deflection radius in a deflection area of a cell roll is preferably at least approximately 0.5 mm, in particular at least approximately 1 mm, for example at least 1.5 mm.
  • a service life of the galvanic cell can preferably be extended in this case.
  • a compensation element of the galvanic cell arranged within a cell roll is arranged essentially parallel to a center plane of the respective cell roll.
  • a compensation element of the galvanic cell arranged within a cell roll has a width parallel to a winding direction of the cell roll which corresponds essentially to the width of an intermediate region of the cell roll.
  • a compensation element of the galvanic cell arranged within a cell roll preferably has a width parallel to the winding direction of the cell roll which corresponds at most approximately to the width of an intermediate region of the cell roll.
  • one or more compensation elements are arranged within all the cell coils of a respective galvanic cell.
  • a growth of a respective cell roll in particular in a direction perpendicular to a center plane of a cell roll, can be compensated in such a way that the galvanic cell at the end of its service life in the direction running perpendicular to a center plane of the cell roll essentially has a height which corresponds to the height of the galvanic cell in a delivery state of the same.
  • the galvanic cell it is provided that one or more of the cells arranged in the receiving space of the cell housing
  • Compensation elements have a height in a direction running parallel to a common winding line of a cell roll, which essentially corresponds to a height of the one or more cell rolls of the galvanic cell.
  • the one or more cell rolls of the galvanic cell preferably each have a substantially identical height in a direction running parallel to a common winding line of a cell roll.
  • the galvanic cell according to the invention is particularly suitable for use in a battery module which comprises two or more than two galvanic cells according to the invention.
  • a battery module according to the invention preferably comprises the following:
  • one or more spacer elements being arranged between two adjacent galvanic cells.
  • a battery module forms a storage battery module.
  • the galvanic cells of the battery module are preferably arranged along a stacking direction.
  • Galvanic cells of the battery module that are arranged along a stacking direction form, in particular, a cell stack.
  • one or more spacer elements are respectively arranged in the stacking direction between the facing cell coils of two galvanic cells that are adjacent in a stacking direction.
  • the galvanic cells are preferably arranged side by side in a stacking direction with a main side of the same and / or with a main side of a cell housing of a respective galvanic cell.
  • Cell coils, facing one another, of two adjacent galvanic cells are preferably arranged at a distance from one another by means of one or more spacer elements, in particular in a stacking direction.
  • a predetermined distance between the two adjacent galvanic cells can preferably be set by means of one or more spacer elements arranged between two adjacent galvanic cells.
  • the one or more spacer elements essentially prevent expansion of a respective galvanic cell, in particular a cell housing of the respective galvanic cell, which is based on gas formation due to chemical decomposition of the electrolyte of the galvanic cell can and if an expansion of a respective galvanic cell, in particular a cell housing of the respective galvanic cell, which is based on a growth of the one or more cell coils of the galvanic cell is based, is nevertheless permitted.
  • the one or more spacer elements can be used to reduce a pressure on the cell coil of a respective galvanic cell of the battery module, preferably in the area of the common winding lines of two deflection areas of a cell coil.
  • a decrease in capacity of the galvanic cells of the battery module can be reduced. It can also be advantageous if the cell wraps of the galvanic cells are mechanically overstressed by means of the one or more
  • a respective cell roll of the galvanic cells of the battery module comprises two deflection areas in which winding layers of the respective cell winding are deflected, the winding layers having a common winding line in a respective deflection area.
  • the one or more spacer elements are each arranged and / or designed in such a way that, in a stacking direction of the battery module, the introduction of force into the one or more cell coils of a respective galvanic cell can be avoided by means of the spacer elements in the region of a winding line of a respective deflection region of the one or more cell rolls.
  • a force flow in a stacking direction of the battery module can preferably be conducted in such a way that preferably no force is exerted on a winding line of a respective deflection area of the one or more cell rolls in the stacking direction.
  • a power flow between adjacent galvanic cells in a stacking direction of the battery module exclusively or at least about 75%, in particular at least about 85%, preferably at least about 95%, via the one or more Spacer elements takes place.
  • the galvanic cells are prismatic cells, in particular essentially cuboid cells.
  • the galvanic cells are designed according to the PHEV2 format.
  • a cell housing of a respective galvanic cell is prismatic, in particular essentially cuboid.
  • a respective galvanic cell comprises a cell housing in which the one or more cell coils of a respective galvanic cell are arranged.
  • one or more spacer elements are arranged between the cell housings of two adjacent galvanic cells.
  • one or more spacer elements are respectively arranged between facing cell housing walls of cell housings of two adjacent galvanic cells. For example, it can be provided that in a stacking direction of the
  • Battery module several spacer elements are arranged one behind the other between cell housings of two adjacent galvanic cells.
  • one or more spacer elements are applied, for example sprayed, to a cell housing of one of the two adjacent galvanic cells by means of an application device. It can also be favorable if one or more spacer elements are applied, for example sprayed, to both cell housings of the two adjacent galvanic cells by means of an application device.
  • Spacer elements are applied to the cell housing, which a plastic material, for example silicone and / or polyurethane, comprise or are formed from this.
  • a bead and / or knobs made of a plastic material are applied, for example, sprayed onto the cell housing by means of the application device as spacer elements. It is particularly conceivable that the plastic material applied to the cell housing by means of the application device can be used indirectly or
  • Plastic material applied indirectly to the cell housing is
  • one or more spacer elements which are arranged between cell housings of two adjacent galvanic cells, are arranged on a main side of the respective cell housing.
  • one or more spacer elements arranged between two cell housings of two adjacent galvanic cells each comprise or form a frame element and / or an intermediate element.
  • a respective frame element delimits an interior space surrounded by the frame element and the two adjacent cell housings at least in some areas, for example at least on two sides.
  • a predetermined distance between two adjacent galvanic cells can preferably be established, in particular on the main sides of the respective cell housings of the galvanic cells facing one another in an edge region.
  • exactly one frame element is arranged between two cell housings of two adjacent galvanic cells. It can be beneficial, for example, if a respective frame element surrounds the space at least on three sides. For example, it is conceivable that a respective frame element is essentially U-shaped.
  • a respective frame element comprises the following:
  • one or more connecting webs wherein the two support webs are connected by means of the one or more connecting webs.
  • Support webs and / or connecting webs of a respective frame element preferably run along an edge region of a respective main side of the two adjacent cell housings.
  • Support webs and / or connecting webs of the frame element preferably have no sharp edge on a side of the frame element resting against a cell housing.
  • edges of support webs and / or connecting webs of the frame element are rounded on a side of the frame element resting against a cell housing.
  • a respective frame element is designed to be closed in an annular manner.
  • An annularly closed frame element preferably comprises two support webs and two connecting webs.
  • the two support webs are preferably arranged essentially parallel to one another.
  • the two support webs and / or the one or more connecting webs transversely, in particular perpendicular, to a main direction of extent thereof have a substantially constant width.
  • the two support webs and / or the one or more connecting webs have a width that varies transversely, in particular perpendicularly, to a main direction of extent of the same.
  • an inner profile of the frame element can be adapted to a swelling behavior of the two adjacent galvanic cells.
  • a main direction of extent of the two support webs and / or of the one or more connecting webs runs in particular perpendicular to a stacking direction of the battery module.
  • a main direction of extent of the two support webs preferably runs parallel to a common winding line of a deflection region of a cell winding of a galvanic cell.
  • the width of the two support webs essentially corresponds to the width of the one or more connecting webs.
  • the width of the two support webs is different from the width of the one or more connecting webs. It can be advantageous, for example, if the width of the one or more connecting webs is greater by a factor of at least approximately 1.5 than the width of the two support webs, for example by a factor of at least approximately 2.
  • the width of the two support webs corresponds approximately to the sum of a wall thickness of a cell housing wall of a cell housing of a galvanic cell, a distance between a cell roll and the cell housing wall of the cell housing and a width of a deflection area of a cell roll.
  • the dimensions mentioned above preferably relate to a direction running parallel to a winding direction of a cell roll and / or perpendicular to a stacking direction of the battery module.
  • a width of a deflection region of a cell roll corresponds essentially to half a thickness of a cell roll parallel to a stacking direction of the battery module.
  • a projection of a respective support web of a frame element, in particular a region of the support web resting on a cell housing of a galvanic cell, along the stacking direction onto a projection plane arranged perpendicular to the stacking direction is a distance from a projection of a respective has ligen common winding line of a deflection area of a cell coil of a galvanic cell.
  • the projection of the support web in particular the region of the support web resting on the cell housing, is preferably spaced apart from the projection of the common winding line in a direction parallel to a winding direction, in particular outward.
  • the projection of the region of the support web resting on the cell housing preferably does not overlap the projection of the common winding line.
  • a projection of an intermediate element along the stacking direction onto a projection plane arranged perpendicular to the stacking direction is at a distance from a projection of a respective common winding line of a deflection region of a cell roll of a galvanic cell.
  • the projection of the intermediate element is preferably spaced apart from the projection of the common winding line in a direction running parallel to a winding direction, in particular inward.
  • the support webs of the frame element and / or the connecting webs of the frame element have a constant thickness in a direction running parallel to a stacking direction of the battery module.
  • the support webs of the frame element and / or the connecting webs of the frame element have a locally varying thickness in a direction running parallel to a stacking direction of the battery module.
  • the support webs and / or the connection webs of the frame element have a first thickness in corner regions in which the support webs and the connection webs are connected to one another.
  • the support webs and / or the connecting webs of the frame element preferably have a second thickness between two corner regions.
  • the first thickness can in particular be greater than the second thickness, for example by a factor of 2.
  • a maximum thickness of the frame element, in particular the support webs and / or the connecting webs, parallel to a stacking direction of the battery module corresponds to at least approximately 5%, in particular at least approximately 7.5%, for example at least approximately 10%, a height of a cell housing of the galvanic cell in the stacking direction.
  • the support webs and / or the connecting webs of the frame element have a greater thickness in corner areas than outside the corner areas, a force flow between adjacent galvanic cells in a stacking direction can take place essentially via particularly rigid areas of the cell housings of the galvanic cells.
  • the battery module it is provided that the
  • the intermediate element fills the interior space to at least approximately 50%, for example at least approximately 75%, preferably at least approximately 95%, in particular completely, in a direction perpendicular to a stacking direction of the battery module.
  • the intermediate element is only partially arranged in the interior.
  • the frame element and the intermediate element preferably at least partially overlap in the stacking direction.
  • the intermediate element completely overlaps the frame element with the exception of corner regions in which support webs and connecting webs of a frame element are connected to one another.
  • the intermediate element preferably forms a compensation element which can be compressed parallel to a stacking direction of the battery module. It can also be favorable if the spacer element does not comprise or form an intermediate element.
  • Additional elements are arranged, for example one or more
  • Compensation elements one or more propagation protection elements, one or more sensor elements and / or one or more temperature control elements.
  • the frame element is made in one piece or in several parts, for example in two parts.
  • a multi-part frame element comprises, for example, several frame element parts.
  • frame element parts can be connected to one another in a force-fitting and / or form-fitting manner, for example by means of a plug connection.
  • two L-shaped frame element parts can be non-positively and / or positively connected to one another, in particular to produce an annularly closed frame element.
  • the frame element comprises only two support webs.
  • each support web forms a frame element part.
  • the frame element comprises two frame element parts which are essentially T-shaped in a cross section taken perpendicular to a common winding line of a deflection region of a cell coil of a galvanic cell.
  • the frame element comprises two frame element parts which are essentially T-shaped in a cross section taken perpendicular to a common winding line of a deflection region of a cell coil of a galvanic cell.
  • a spacer element is arranged on the cell housing of the two adjacent galvanic cells.
  • a sequence is preferably as follows: spacer element, galvanic cell, spacer element, spacer element, galvanic cell, spacer element, spacer element, galvanic cell, spacer element, spacer element, galvanic cell, spacer element, spacer element, galvanic cell, etc.
  • two frame elements are slipped onto a galvanic cell, in particular onto the cell housing of the galvanic cell.
  • the two frame elements encompass the respective galvanic cell, in particular the cell housing of the galvanic cell, in each case at least approximately in a C-shape.
  • the two frame elements preferably each include an at least approximately C-shaped receiving section in which a cell housing of a galvanic cell is at least partially received parallel to a stacking direction of the battery module.
  • the two frame elements preferably each include two support webs and two connecting webs.
  • the two frame elements are preferably closed in a ring shape.
  • the two frame elements preferably each comprise two or more than two, for example four, fastening projections which are parallel to a stacking direction of the battery module protrude away from the two support bars and / or the two connecting bars.
  • a fastening projection in particular a fastening web, protrudes parallel to a stacking direction of the battery module from a support web and / or from a connecting web.
  • a length of the fastening webs essentially corresponds to a length of the supporting webs and / or connecting webs, in particular parallel to a main direction of extent of the supporting webs and / or connecting webs.
  • the fastening projections and / or fastening webs preferably each surround a cell housing on four sides.
  • the frame element is connected to the intermediate element at least in some areas, in particular in a materially bonded manner.
  • the frame element is made in one piece with the intermediate element.
  • a spacer element which comprises or forms the frame element and the intermediate element is, for example, a one-piece injection-molded component.
  • the intermediate element is connected to the frame element only in the area of two support webs.
  • the intermediate element is not connected to the frame element in the area of two connecting webs.
  • the intermediate element is connected to the frame element in a closed ring shape.
  • the intermediate element forms a cover element in particular.
  • An intermediate element which forms a cover element has a constant thickness, for example, parallel to a stacking direction.
  • An intermediate element which forms a cover element preferably has a smaller thickness than a frame element, parallel to a stacking direction.
  • the spacer element has a material weakening in a connection area in which the frame element is materially connected to the intermediate element.
  • the frame element and the intermediate element are non-positively and / or positively connected to one another.
  • the frame element is not connected to the intermediate element.
  • the frame element and the intermediate element comprise different materials from one another or are formed from different materials.
  • the battery module it is provided that the
  • an intermediate element designed as a deformable compensation element comprises or is formed from a rubber material.
  • Compensation element is compressible parallel to a stacking direction of the battery module.
  • An intermediate element designed as a compressible compensation element comprises, in particular, a compressible material, for example a foam material, or is formed from this.
  • the compressible material of an intermediate element designed as a compressible compensation element is, for example, elastically or plastically compressible.
  • An intermediate element designed as a compressible compensation element has, for example, parallel to a stacking direction of the battery module when it is new, a maximum thickness which corresponds to a maximum thickness of the frame element.
  • an intermediate element designed as a compressible compensation element is preloaded between two adjacent cell housings parallel to the stacking direction of the battery module in a delivery state of the battery module.
  • an intermediate element designed as a compressible compensation element is designed in multiple layers in the stacking direction.
  • the intermediate element designed as a compensation element can be adapted to a swelling behavior of two neighboring galvanic cells.
  • the battery module it is provided that the
  • Compensation element comprises one or more deformation elements.
  • the intermediate element designed as a deformable compensation element comprises one or more deformation webs which form the deformation elements.
  • a deformation web has a U-shaped or V-shaped cross section.
  • Deformation webs of an intermediate element designed as a deformable compensation element are preferably arranged essentially parallel to support webs of the frame element.
  • the intermediate element which is designed as a deformable compensation element, has a plurality of deformable elements
  • the deformable knobs are preferably designed to be essentially circular-cylindrical.
  • the deformable knobs preferably protrude from a base plate parallel to a stacking direction of the battery module, in particular on both sides of the base plate.
  • individual or more deformable knobs have a different cross-sectional shape and / or a different diameter from one another, in particular in a cross-section taken perpendicular to a stacking direction of the battery module.
  • deformable knobs are arranged in several rows and / or several columns.
  • deformable knobs each arranged in a column have an identical cross-sectional shape and / or an identical diameter.
  • individual or several deformable knobs arranged in a row have a cross-sectional shape that is different from one another and / or a diameter that differs from one another.
  • the intermediate element designed as a deformable compensation element can preferably be adapted to a swelling behavior of the two adjacent galvanic cells.
  • a deformation resistance of the deformable knobs can be set by adapting a diameter of the deformable knobs.
  • an edge area of a spacer element in particular an annularly closed edge area, is designed in multiple layers, the multilayer edge area forming a frame element.
  • the spacer element comprises a compressible material, for example a foam material.
  • the compressible material is, for example, elastically or plastically compressible.
  • a respective spacer element in particular a respective frame element and / or a respective intermediate element, a metallic material, a paper material or a plastic material comprise or are formed from this.
  • a respective spacer element in particular a respective frame element and / or a respective intermediate element, comprises silicone or polyurethane or is formed from this.
  • a respective spacer element in particular a respective frame element and / or a respective intermediate element, comprises or is formed from a fiber-reinforced plastic material, for example glass-fiber-reinforced polybutylene terephthalate (PBT) or glass-fiber-reinforced polypropylene (PP).
  • PBT glass-fiber-reinforced polybutylene terephthalate
  • PP glass-fiber-reinforced polypropylene
  • a respective spacer element in particular a respective frame element and / or a respective intermediate element, comprises or is formed from a foam material.
  • a power flow between adjacent galvanic cells in a stacking direction of the battery module exclusively or at least approximately 75%, in particular special at least approximately 85%, preferably at least approximately 95%, via the frame element of the one or more the multiple spacer elements takes place.
  • a flow of force in a stacking direction of the battery module thus preferably takes place essentially via the frame elements.
  • galvanic cells of the battery module are braced along a stacking direction.
  • all galvanic cells of the battery module are arranged in a stacking direction between two end plates are, the two end plates are braced by means of one or more tensioning elements, so-called “tie rods", along the stacking direction.
  • one is arranged between the cell housings of two adjacent galvanic cells
  • Spacer element in particular a frame element, each materially connected to the cell housings of the two adjacent galvanic cells, in particular glued, is.
  • the frame element is materially connected, in particular glued, to an electrical insulation film, which is placed directly on a cell housing wall of the cell housing and / or connected to it.
  • Spacer element in particular of the frame element, can also be provided with a force-fit and / or form-fit connection to one of the two cell housings.
  • the spacer element arranged between two adjacent galvanic cells, in particular the frame element is connected to one of the two cell housings in a non-positive and / or positive manner by means of an electrical insulation film, for example by wrapping the spacer element, in particular the frame element, around the Cell housing is set with the electrical insulation film on the cell housing.
  • the spacer element in particular the frame element, is non-positively and / or positively connected to one of the two cell housings by means of an electrical insulation film, it can be provided that the
  • a cell housing wall of the cell housing is attached, for example by means of an adhesive material.
  • the spacer element arranged between the cell housings of two adjacent galvanic cells is in each case by means of an adhesive film which is placed between a main side of a cell housing of a respective galvanic cell and the spacer element, in particular the frame element , is arranged, is glued to the cell housings of the two adjacent galvanic cells.
  • the spacer elements of the battery module which are arranged between two cell housings of two adjacent galvanic cells are identical.
  • all frame elements arranged between two cell housings of two adjacent galvanic cells are designed identically.
  • the frame element and / or the intermediate element each comprise or form a temperature control element.
  • the frame element and / or the intermediate element are preferably designed for active temperature control and / or for passive temperature control.
  • heat can preferably be removed from the two adjacent galvanic cells between which the spacer element is arranged. It can also be favorable if the two adjacent galvanic cells, between which the spacer element is arranged, can be supplied with heat by means of the frame element and / or by means of the intermediate element.
  • the frame element and / or the intermediate element each comprise one or more heat-conducting elements which protrude away from the frame element and / or from the intermediate element in a stacking direction of the battery module.
  • the spacer element in particular the frame element and / or the intermediate element, has an anisotropic thermal conductivity.
  • a thermal conductivity of the spacer element in particular the
  • Frame element and / or the intermediate element, in a stacking direction of the battery module is preferably less than a thermal conductivity of the same perpendicular to the stacking direction of the battery module.
  • the spacer element in particular the frame element and / or the intermediate element, is preferably designed as a heat insulator in a stacking direction of the battery module.
  • the spacer element in particular the frame element and / or the intermediate element, is designed as a heat conductor perpendicular to a stacking direction of the battery module.
  • the battery module it is provided that the
  • Battery module comprises a battery module housing in which the galvanic cells of the battery module are arranged.
  • the battery module according to the invention preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the galvanic cells according to the invention.
  • the galvanic cells according to the invention preferably also have one or more of the features and / or advantages described in connection with the battery module according to the invention.
  • the present invention also relates to a method for attaching spacer elements to a galvanic cell.
  • the present invention is based on the further object of providing a method for attaching spacer elements to a galvanic cell, by means of which spacer elements can be attached to a galvanic cell in a simple and inexpensive manner.
  • the method for attaching spacer elements to a galvanic cell preferably comprises the following:
  • Spacer elements on a galvanic cell are provided that the one or more spacer elements are applied to the cell housing of the galvanic cell by means of one or more of the following application methods:
  • the casting process is, for example, a slip casting process or a film casting process.
  • Spacer elements on a galvanic cell are provided that the one or more spacer elements are applied to the cell housing of the galvanic cell by means of one or more of the following printing processes:
  • the pourable, sprayable and / or printable material comprises a base material and spacer particles arranged in the base material.
  • the spacer particles are together with the spacer particles
  • the spacer particles are, for example, essentially spherical.
  • the spacer particles have a diameter in the range from approximately 0.5 mm to approximately 1.5 mm.
  • the spacer particles are glass beads.
  • the spacer particles preferably have a higher compressive strength than the base material.
  • Spacer elements on a galvanic cell are provided that one or more propagation protection elements and / or one or more
  • Compensation elements made of a pourable, sprayable and / or printable material are applied to the cell housing of the galvanic cell.
  • Spacer elements on a galvanic cell is provided that the one or more spacer elements with a
  • the application device comprises an application nozzle, through which sprayable and / or printable material can be applied to the cell housing of the galvanic cell.
  • the application device preferably further comprises a
  • Conveying device by means of which the sprayable and / or printable material can be fed to an application nozzle of the application device.
  • the conveying device is, for example, a gear metering device.
  • Spacer elements on a galvanic cell is provided that the one or more spacer elements are applied to the cell housing of the galvanic cell with a locally varying thickness.
  • Spacer elements on a galvanic cell are provided so that the one or more spacer elements are applied directly or indirectly to the cell housing of the galvanic cell. If the one or more spacer elements are applied directly to the cell housing of the galvanic cell, these are in particular applied directly to a cell housing wall of the cell housing.
  • the one or more spacer elements are applied indirectly to the cell housing of the galvanic cell, they are preferably applied to an electrical insulation film arranged on a cell housing wall of the cell housing.
  • Spacer elements on a galvanic cell are provided so that several layers of the pourable, sprayable and / or printable material are applied one after the other to the cell housing of the galvanic cell.
  • Spacer elements on a galvanic cell are provided so that the pourable, injectable and / or printable material comprises or is formed by polyurethane and / or silicone.
  • Spacer elements on a galvanic cell are provided that a bead and / or knobs are applied, for example, sprayed onto the cell housing of the galvanic cell as spacer elements.
  • the present invention also relates to a method for producing a battery module, which comprises:
  • the galvanic cells are preferably stacked along the stacking direction in such a way that the cell housings of two adjacent galvanic cells are spaced apart from one another by means of the spacer elements applied to them.
  • Spacer elements on a galvanic cell preferably have one or more of the features and / or advantages described in connection with the battery modules and / or galvanic cells according to the invention.
  • the galvanic cells and / or battery modules according to the invention preferably also have one or more of the features and / or advantages described in connection with the method according to the invention for attaching spacer elements to a galvanic cell.
  • FIG. 1 is a schematic perspective illustration of an embodiment of a battery module
  • FIG. 2 shows a schematic perspective exploded view of the embodiment of the battery module from FIG. 1
  • FIG. 1 is a schematic perspective illustration of an embodiment of a battery module
  • FIG. 3 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of the embodiment of the battery module from FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a schematic sectional illustration of a galvanic cell and a spacer element of the embodiment of the battery module from FIG. 1;
  • FIG. 6 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • FIG. 7 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • FIG. 8 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • FIG. 9 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • FIG. 10 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • 11 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • 12 shows a schematic sectional illustration of two adjacent galvanic cells and two spacer elements, arranged between the two adjacent galvanic cells, of a further embodiment of a battery module
  • FIG. 13 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • FIG. 14 shows a schematic sectional illustration of a section along FIG.
  • FIG. 15 shows a sectional illustration, corresponding to the sectional illustration from FIG. 14, of a spacer element of another
  • FIG. 16 shows a sectional illustration, corresponding to the sectional illustration from FIG. 14, of a spacer element of another
  • FIG. 17 shows a schematic sectional illustration of a galvanic cell and a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • FIG. 18 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • FIG. 19 shows a schematic sectional illustration of a section along FIG.
  • Line XIX-XIX in Fig. 18; 20 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of a further embodiment of a battery module;
  • FIG. 21 shows a schematic sectional illustration of a section along FIG.
  • FIG. 22 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • FIG. 22 when looking in the direction of arrow 24 in FIG. 22;
  • FIG. 25 shows a schematic sectional illustration of a section along FIG.
  • FIG. 26 shows a sectional illustration corresponding to the sectional illustration from FIG. 25, with a frame element and / or an intermediate element of the spacer element being deformed;
  • FIG. 27 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • 28 shows a schematic sectional illustration of a galvanic cell and a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • 29 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • FIG. 30 is a schematic sectional illustration of a section along FIG.
  • FIG. 31 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • FIG. 32 is a schematic sectional illustration of a section along FIG.
  • FIG. 33 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • FIG. 34 is a schematic sectional illustration of a section along FIG.
  • 35 shows a schematic perspective illustration of a spacer element of a further embodiment of a battery module
  • FIG. 36 shows a schematic sectional illustration of a section along FIG.
  • FIG. 40 shows a schematic sectional illustration of two galvanic cells according to the embodiment from FIG. 37;
  • 41 shows a schematic sectional illustration of three galvanic cells according to a further embodiment
  • FIG. 43 shows a schematic sectional illustration of a further embodiment of a galvanic cell
  • 45 shows a schematic sectional illustration of a further embodiment of a galvanic cell.
  • FIG. 1 shows a battery module designated as a whole by 100.
  • the battery module 100 preferably comprises two or more than two galvanic cells 102.
  • the galvanic cells 102 are preferably arranged along a stacking direction of the battery module 100, which is indicated in FIG. 1 by an arrow 104.
  • the galvanic cells 102 of the battery module 100 arranged along the stacking direction 104 form, in particular, a cell stack.
  • the galvanic cells 102 are preferably designed according to the PHEV2 format.
  • the galvanic cells 102 are preferably prismatic cells, in particular, essentially cuboid cells.
  • the galvanic cells 102 preferably each include a cell housing 106.
  • all galvanic cells 102 of the battery module 100 are arranged in the stacking direction 104 between two end plates (not shown in the drawing), the two end plates by means of several clamping elements 108, which are only shown schematically in FIG. 1 by means of dash-dotted lines, along the Stacking direction 104 are tensioned.
  • the clamping elements 108 are, for example, so-called “tension anchors”.
  • the battery module 100 preferably comprises a battery module housing (not shown in the drawings) in which the galvanic cells 102 of the battery module 100 are arranged.
  • a respective galvanic cell 102 preferably comprises two cell rolls 110 ("jelly rolls"), which are shown, for example, in FIGS. 4 and 5.
  • the cell housing 106 of a respective galvanic cell 102 preferably comprises or forms a receiving space 112.
  • the galvanic cells 102 of the battery module are preferably secondary cells.
  • the galvanic cells 102 are thus preferably rechargeable galvanic cells 102.
  • the battery module 100 thus forms, in particular, an accumulator module.
  • a respective galvanic cell 102 and / or a cell housing 106 of a respective galvanic cell 102 preferably include two main sides 114 and four secondary sides 116.
  • the two main sides 114 and / or two secondary sides 116 are on opposite sides of a respective galvanic cell 102 and / or a cell housing 106 of a respective galvanic cell 102.
  • a main side 114 of a galvanic cell 102 and / or a cell housing 106 of the galvanic cell 102 faces a main side 114 of a further galvanic cell 102 and / or a cell housing 106 of the further galvanic cell 102.
  • the cell windings 110 of a galvanic cell 102 of the battery module 100 are preferably flat windings.
  • a respective cell coil 110 of the galvanic cells 102 of the battery module 100 comprises, in particular, several coil layers.
  • winding layers of a respective cell roll 110 are arranged essentially parallel to one another.
  • the cell roll 110 preferably comprises a winding layer web which forms the winding layers.
  • the winding layers are preferably formed by winding up the winding layer web.
  • a single winding layer web comprises or forms all winding layers of a respective cell roll 110.
  • a respective cell roll 110 of a galvanic cell 102 preferably comprises two deflection areas 118, in which winding layers of the respective cell winding 110 are deflected, the winding layers in a respective one
  • Deflection area 118 have a common winding line 120.
  • winding layers of the cell roll 102 are preferably deflected, in particular by approximately 180 °.
  • the winding lines 120 of the two deflection regions 118 of a respective cell roll 110 are preferably arranged essentially parallel to one another.
  • a respective cell coil 110 of the galvanic cells 102 is formed in a deflection area 118 axially symmetrical to the common coil line 120.
  • the winding layers of the respective cell roll 110 are arranged essentially semicircular in a respective deflection region 118 in a cross section taken perpendicular to the common winding line 120.
  • winding layers of a respective cell roll 110 are preferably essentially parallel to one in the Figures graphically not shown central plane of the cell roll 110 is arranged.
  • the stacking direction 104 of the battery module 100 preferably runs essentially perpendicular to a center plane of the cell coil 110 of the galvanic cells 102 of the battery module 100.
  • the common winding line 120 of winding layers of the respective cell winding 110 in a respective deflection area 118 of the cell winding 110 forms a common center point of semicircular winding layers of the cell winding 110 in a cross section taken perpendicular to the common winding line 120.
  • a winding direction, illustrated by an arrow 124, of a respective cell roll 110 runs preferably perpendicular to the common winding lines 120 of the two deflection regions 118 of the respective cell roll 110 and in particular perpendicular to the stacking direction 104.
  • a winding layer of a respective cell roll 110 preferably comprises several layers, for example two electrode layers and two
  • electrode layers and separator layers are each arranged alternately in a winding layer.
  • a layer sequence in a winding layer of a cell roll 110 is thus preferably as follows: separator layer, electrode layer, separator layer, electrode layer.
  • the electrode layers preferably comprise an electrically conductive material or are formed from this, for example aluminum or copper.
  • the separator layers preferably comprise an electrical insulating material or are formed from this, for example polyethylene and / or polypropylene.
  • the embodiment of a battery module 100 illustrated in FIGS. 1 to 5 preferably further comprises a plurality of spacer elements 126.
  • a spacer element 126 is preferably arranged between two adjacent galvanic cells 102, in particular between the cell housings 106 of the two adjacent galvanic cells.
  • Cell coils 110, facing one another, of two adjacent galvanic cells 102 are preferably arranged at a distance from one another in the stacking direction 126 by means of a spacer element 126.
  • a predetermined distance between two adjacent galvanic cells 102 can preferably be set by means of the spacer elements 126.
  • Expansion of the galvanic cells 102, in particular the cell housing 106 of the galvanic cells 106, which is based on gas formation due to chemical decomposition of the electrolyte, is preferably essentially prevented by means of the spacer elements 126.
  • an expansion of the galvanic cells 102, in particular the cell housing 106 of the galvanic cells 102, which is based on a growth of the cell rolls 110 of the galvanic cells 102, is nevertheless permitted.
  • delamination of the cell rolls 110 of the galvanic cells 102 can be prevented due to the limitation of expansion of the galvanic cells 102, which is based on gas formation.
  • aging of the galvanic cells 102 is delayed.
  • a pressure on the cell winding 110 of the galvanic cells 102 of the battery module 100 can be reduced.
  • a decrease in capacity of the galvanic cells 102 of the battery module 100 can be reduced. It can furthermore be favorable if mechanical overstressing of the cell rolls 110 of the galvanic cells 102 by means of the spacer elements 126 is avoided.
  • the spacer elements 126 are preferably arranged and / or designed in such a way that an introduction of force into the cell reels 110 of the galvanic cells 102 in the stacking direction 104 of the battery module 100 can be avoided, in particular in the area of a common winding line 120 of the deflection areas 118 of the cell reels 110.
  • a force flow can be conducted in the stacking direction 104 of the battery module 100 such that preferably no force is exerted on a common winding line 120 of the deflection regions 118 of the cell reels 110 in the stacking direction.
  • the spacer elements 126 are each arranged in particular on a main side 114 of the cell housing 106.
  • the spacer elements 126 preferably each comprise or form only one frame element 134.
  • a predetermined distance between two adjacent galvanic cells 102 can preferably be established, in particular on an edge region of the facing main sides 114 of the respective cell housings 106 of the galvanic cells 102.
  • the frame elements 134 are preferably each formed in one piece.
  • all of the frame elements 134 of the battery module 100 arranged between two cell housings 106 of two adjacent galvanic cells 102 are identical.
  • FIG. 5 shows a force flow through the frame elements 134, which is identified by means of a solid line 128.
  • a force flow thus preferably does not take place essentially along the dashed line 130 in FIG. 5.
  • a power flow between adjacent galvanic cells 102 in the stacking direction 104 of the battery module 100 preferably takes place exclusively or to at least about 75%, in particular at least about 85%, preferably at least about 95%
  • the frame elements 134 preferably comprise a fiber-reinforced plastic material or are formed from this, for example glass fiber reinforced polybutylene terephthalate (PBT) or glass fiber reinforced
  • a frame element 134 arranged between the cell housings 106 of two adjacent galvanic cells 102 is each materially connected, in particular glued, to the cell housings 106 of the two adjacent galvanic cells 102.
  • the frame element 134 is materially connected, in particular glued, to an electrical insulation film (not shown in the drawing), which is applied directly to a cell housing wall 132 of the cell housing 106 and / or connected to it.
  • a respective frame element 134 is preferably glued to the cell housings 106 of two adjacent galvanic cells 102 by means of an adhesive film 136, which is arranged between a main side 114 of a cell housing 106 of a respective galvanic cell 102 and the frame element 134.
  • the frame elements 134 preferably each delimit an interior space 138 surrounded by a frame element 134 and two adjacent cell housings 106.
  • only gas for example air, is preferably arranged in the interior 138.
  • the frame element 134 preferably comprises two support webs 140 and two connecting webs 142.
  • the two support webs 140 are preferably arranged parallel to one another and / or parallel to a common winding line 120 of a deflection region 118 of a cell winding 110 of a galvanic cell 102.
  • the frame elements 134 are preferably closed in an annular manner
  • the two support webs 140 are preferably essentially parallel
  • connecting webs 142 are arranged essentially parallel to one another.
  • the support webs 140 and / or the connecting webs 142 of a respective frame element 134 preferably run along an edge region of a respective main side 114 of two adjacent cell housings 106.
  • the support webs 140 and / or the connecting webs 142 of the frame elements 134 do not have a sharp edge on a side of the frame element 134 resting against a respective cell housing 106.
  • edges of the support webs 140 and / or the connecting webs 142 of the frame element 134 are rounded on a side of the frame element 134 resting against a respective cell housing 106.
  • the two support webs 140 and / or the two connecting webs 142 preferably have an essentially constant width 144 perpendicular to a main direction of extent thereof.
  • the width 144 of the two support webs 140 essentially corresponds to the width 144 of the two connecting webs 142.
  • the width 144 of the two support webs 140 of a frame element 134 corresponds approximately to the sum of a wall thickness 150 of the cell housing wall 132 of a cell housing 106 of a galvanic cell 102, a distance 152 of a cell coil 110 to the cell housing wall 132 of the cell housing 106 and a width 154 of a deflection area 118 of a cell roll 102.
  • the width 154 of a deflection region 118 of a cell roll 110 corresponds essentially to half a thickness 156 of a cell roll 110 parallel to a stacking direction of the battery module.
  • the dimensions mentioned above preferably relate to a direction running parallel to the winding direction 124 of a cell roll 102 and / or perpendicular to the stacking direction 104 of the battery module 100, in particular measured in a center plane of a respective cell roll 102.
  • the main direction of extent of the two support webs 140 and / or of the two connecting webs 142 runs in particular perpendicular to the stacking direction 104 of the battery module 102.
  • the main direction of extent of the two support webs 140 preferably runs parallel to a common winding line 120 of a deflection region 118 of a cell winding 110 of the galvanic cells 102.
  • the support webs 140 of the frame element 134 and / or the connecting webs 142 of the frame element 134 in a parallel have a constant thickness 146 in the direction running towards the stacking direction 104 of the battery module 100.
  • a projection of a respective support web 140 of a frame element 134, in particular a region of the support web 140 adjacent to the cell housing 106 of a galvanic cell 102, along the stacking direction 104 onto a projection plane arranged perpendicular to the stacking direction 104 is at a distance from a projection a respective common winding line 120 of a deflection region 118 of a cell winding 110 of a galvanic cell 102.
  • the projection of the support web 140 is preferably spaced from the projection of the common winding line 120 parallel to a winding direction 124, in particular outward.
  • the projection of the region of the support web 140 resting on the cell housing 106 preferably does not overlap the projection of the common winding line 120.
  • Frame element 134 an embodiment of a battery module 100 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 1 to 5 essentially in that the frame element 134 is constructed in several parts, in particular in two parts.
  • the frame element 134 comprises in particular two frame element parts 158.
  • the two frame element parts 158 are preferably non-positively and / or positively connectable to one another, for example by means of a plug connection, not shown in the drawing.
  • the two frame element parts are, for example, L-shaped and can be connected to one another to produce an annularly closed frame element 134.
  • the spacer element 126 shown in FIG. 6, in particular the frame element 134, of the embodiment of a battery module 100 in terms of structure and function corresponds to the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS that reference is made to the preceding description.
  • Frame element 134 an embodiment of a battery module 100, differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 6 essentially in that the frame element 134 essentially comprises only two support webs 140.
  • one support web 140 each forms a frame element part 158.
  • the two frame element parts 158 are preferably essentially T-shaped in a cross section taken perpendicular to a common winding line 120 of a deflection region 118 of a cell roll 110 of a galvanic cell 102.
  • the two frame element parts 158 each include stop elements 160 arranged perpendicular to the support webs. It can be favorable if the stop elements 160 for positioning the frame element parts 158 can be placed against an adjacent side 116 of a cell housing 106 of a respective galvanic cell 102.
  • the spacer element 126 shown in FIG. 7, in particular the frame element 134, of the embodiment of a battery module 100 in terms of structure and function corresponds to the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 6, so that the preceding description thereof Is referred to.
  • Frame element 134 an embodiment of a battery module 100 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 1 to 5 essentially in that the frame element 134 comprises only a single connecting web 142.
  • the frame element 134 is in particular not an annularly closed frame element 134.
  • the frame element 134 is preferably formed essentially U-shaped and surrounds the interior 138 preferably at least on three sides.
  • spacer element 126 shown in FIG. 8, in particular the frame element 134, of the embodiment of a battery module 100 in terms of structure and function corresponds to the spacer element 126 shown in FIGS. 1 to 5 of an embodiment of a battery module 100, so that reference is made to the above description.
  • Frame element 134 an embodiment of a battery module 100 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 1 to 5 essentially in that the width 144 of the two support webs 140 differs from the width 144 of the two connecting webs 142 .
  • the width 144 of the two connecting webs 142 is, for example, greater by a factor of at least approximately 1.5 than the width 144 of the two support webs 140, for example by a factor of at least approximately 2.
  • the spacer element 126 shown in FIG. 9, in particular the frame element 134, of the embodiment of a battery module 100 in terms of structure and function corresponds to the spacer element 126 shown in FIGS. 1 to 5 of an embodiment of a battery module 100, so that reference is made to the preceding description.
  • a spacer element 126 shown in FIG. 10, in particular a frame element 134, an embodiment of a battery module 100 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 1 to 5 essentially in that the support webs 140 and / or the connecting webs 142 of the frame element 134 have a locally varying thickness 146 in a direction running parallel to the stacking direction 104 of the battery module 100.
  • the support webs 140 and / or the connection webs 142 of the frame element 134 preferably have a first thickness 146a in corner regions 162 in which the support webs 140 and the connection webs 142 are connected to one another.
  • the support webs 140 and / or the connecting webs 142 of the frame element 134 between each two corner regions 162 preferably have a second thickness 146b.
  • the first thickness 146a is preferably greater than the second thickness 146b, for example by a factor of 2.
  • a flow of force between adjacent galvanic cells 102 in the stacking direction 104 can preferably essentially take place over particularly stiff regions of the Cell housing 106 of galvanic cells 102 take place.
  • the spacer element 126 shown in FIG. 10, in particular the frame element 134, of the embodiment of a battery module 100 in terms of structure and function corresponds to the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 1 to 5, so that reference is made to the preceding description.
  • a spacer element 126 shown in FIG. 11, in particular a frame element 134, an embodiment of a battery module 100 differs from the spacer element 126 shown in FIGS. 1 to 5 of an embodiment of a battery module 100 essentially in that the two support webs 140 and / or the two connecting webs 142 have a varying width 144 perpendicular to a main direction of extent thereof.
  • an inner profile of the frame element 134 can preferably be adapted to a swelling behavior of two adjacent galvanic cells 102.
  • the spacer element 126 shown in FIG. 11, in particular the frame element 134, of the embodiment of a battery module 100 in terms of structure and function corresponds to the spacer element 126 shown in FIGS. 1 to 5 of an embodiment of a battery module 100, so that reference is made to the preceding description.
  • An embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 12 differs from the embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 1 to 5 essentially in that several spacer elements 126, in particular several frame elements 134, are arranged one behind the other in the stacking direction 104 of the battery module 100 are.
  • two spacer elements 126 are arranged between cell housings 106 of two adjacent galvanic cells 102.
  • a spacer element 126 in particular a frame element 134, is arranged on the cell housings 106 of the two adjacent galvanic cells 102 on main sides 114 of a cell housing 106 of a respective galvanic cell 102 facing away from one another.
  • an order is preferably as follows: spacer element 126, galvanic cell 102, spacer element 126, spacer element 126, galvanic cell 102, spacer element 126, spacer element 126, galvanic cell 102, spacer element 126, spacer element 126, galvanic cell 102, spacer element 126, spacer element 126, galvanic Cell 102, etc.
  • two frame elements 134 each are slipped onto a galvanic cell 102, in particular onto the cell housing 106 of the galvanic cell 102.
  • the two frame elements 134 encompass the respective galvanic cell 102, in particular the cell housing 106 of the galvanic cell 102, at least approximately in a C-shape.
  • the two frame elements 134 preferably each include an at least approximately C-shaped receiving section in which a cell housing 106 of a galvanic cell 102 is at least partially received parallel to the stacking direction 104 of the battery module 102.
  • the two frame elements 134 preferably also each include two support webs 140 and two connecting webs 142 and are preferably also closed in a ring shape.
  • the two frame elements 134 each include two or more than two, for example four, fastening projections 164, which protrude parallel to the stacking direction 104 of the battery module 102 from the two support webs 140 and / or the two connecting webs 142.
  • a fastening projection 164 in particular a fastening web 166, preferably projects parallel to the stacking direction 104 of the battery module 102 from a support web 140 and / or from a connecting web 142.
  • a length of the fastening webs 166 corresponds essentially to a length of the support webs 140 and / or connecting webs 142, in particular parallel to a main direction of extent of the supporting webs 140 and / or connecting webs 142.
  • the fastening projections 164 and / or fastening webs 166 surround a cell housing 106 of a galvanic cell 102, preferably on four sides.
  • the two frame elements 134 can simply be plugged onto main sides 114 of a cell housing 106 of a galvanic cell 102, facing each other.
  • the cell housing 106 with the frame elements 134 arranged thereon can then be easily positioned in a battery module housing.
  • Battery module 100 corresponds in terms of structure and function to the embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 1 to 5, so that reference is made to the preceding description thereof.
  • a spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 13 and 14 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 1 to 5 essentially in that the spacer element 126 comprises or forms an intermediate element 168 .
  • the frame element 134 is preferably not connected to the intermediate element 168.
  • the intermediate element 168 is preferably arranged in the interior 138, in particular completely.
  • the intermediate element 168 covers the interior 138 in a direction perpendicular to the stacking direction 104 of the battery module 100 to at least approximately 50%, for example at least approximately 75%, preferably at least approximately 95%, in particular completely, fills out.
  • the frame element 134 and the intermediate element 168 preferably comprise different materials or are formed from different materials.
  • the intermediate element 168 forms a deformable compensation element 170.
  • Compensation element 170 formed intermediate element 168 comprises a rubber material or is formed from this.
  • the compensation element 170 can be compressed parallel to the stacking direction 104 of the battery module 100.
  • An intermediate element 168 designed as a compressible compensation element 170 comprises, in particular, a compressible material, for example a foam material, or is formed from this.
  • the compressible material of an intermediate element 168 designed as a compressible compensation element 170 is, for example, elastically or plastically compressible.
  • the intermediate element 168 formed as a compressible compensation element 170 is preferably pretensioned between two adjacent cell housings 106 parallel to the stacking direction 104 of the battery module 100.
  • the compressible compensation element 170 has a maximum thickness 172 in an undeveloped and / or unloaded state, which is greater than the thickness 146 of the frame element 134, in particular the support webs 140 of the frame element 134.
  • the spacer element 126 of the embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 13 agrees with the spacer element 126 shown in FIGS. 1 to 5 in terms of structure and function Embodiment of a battery module 100 match, so that reference is made to the preceding description thereof.
  • a spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 15 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS.
  • Battery module 100 essentially in that the intermediate element 168 designed as a compressible compensation element 170 has a maximum thickness 172 parallel to the stacking direction 104 of the battery module 100 when it is new, which corresponds to a maximum thickness 146 of the frame element 134, in particular the support webs 140 of the frame element 134, corresponds.
  • the spacer element 126 of the embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 15 corresponds in terms of structure and function to the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 13 to 14, so that reference is made to the preceding description thereof.
  • a spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 16 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 15 essentially in that the intermediate element 168 embodied as a compressible compensation element 170 is parallel to the stacking direction 104 of the battery module 100 has a maximum thickness 172 which is smaller than a maximum thickness 146 of the frame element 134, in particular the support webs 140 of the frame element 134.
  • the spacer element 126 of the embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 16 corresponds in terms of structure and function to the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 15, so that reference is made to the previous description thereof.
  • a spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 17 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 1 to 5 essentially in that the frame element 134 is at least partially connected to the intermediate element 168, especially cohesive.
  • the frame element 134 is preferably produced in one piece with the intermediate element 168.
  • the spacer element 126 which comprises or forms the frame element 134 and the intermediate element 168, is preferably a one-piece injection-molded component.
  • Intermediate element 168 is integrally connected, has a material weakening 176.
  • the spacer element 126 of the embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 17 corresponds in terms of structure and function to the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 1 to 5, so that reference is made to the description above .
  • a spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 18 and 19 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 13 and 14 essentially in that the intermediate element 168 is projected along the stacking direction 104 on a projection plane arranged perpendicular to the stacking direction 104 a distance of one Projection of a respective common winding line 120 of a deflection region 118 of a cell winding 110 of a galvanic cell 102.
  • the projection of the intermediate element 168 parallel to the winding direction 124 is spaced from the projection of the common winding line 120, in particular inward.
  • the spacer element 126 shown in FIGS. 18 and 19 of the embodiment of a battery module 100 corresponds in terms of structure and function to the spacer element 126 shown in FIGS. 13 and 14 of an embodiment of a battery module 100, so that the above Description is referred to in this respect.
  • a spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 20 and 21 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 13 and 14 essentially in that the intermediate element 168 designed as a compressible compensation element 170 is formed in multiple layers in the stacking direction 104.
  • different layers have the as compressible
  • Compensation element 170 formed intermediate element 168 in a cross section taken perpendicular to the stacking direction 104 under a different surface area.
  • the compensation element 170 is stepped.
  • the intermediate element 168 embodied as a compensation element 170 can be adapted to a swelling behavior of two neighboring galvanic cells.
  • the spacer element 126 shown in FIGS. 20 and 21 of the embodiment of a battery module 100 is correct with regard to Construction and function with the spacer element 126 shown in FIGS. 13 and 14 of an embodiment of a battery module 100, so that reference is made to the above description.
  • a spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 22 to 26 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 13 and 14 essentially in that the intermediate element 168 is only partially in the interior 138 is arranged.
  • the frame element 134 and the intermediate element 168 preferably at least partially overlap in the stacking direction 104.
  • the frame element 134 preferably corresponds to the frame element 134 shown in FIG. 10.
  • the intermediate element 168 preferably overlaps the frame element 134 with the exception of the corner regions 162 in which the support webs 140 and
  • Connecting webs 142 of the frame element 134 are connected to one another, completely.
  • the intermediate element 168 preferably forms a compensation element 170, which can be compressed parallel to the stacking direction 104 of the battery module 100 (see FIG. 26).
  • the frame element 134 and the intermediate element 168 are preferably non-positively and / or positively connected to one another, in particular because the galvanic cells 102 are braced along the stacking direction 104.
  • the spacer element 126 shown in FIGS. 22 to 26 of the embodiment of a battery module 100 is correct with regard to Construction and function with the spacer element 126 shown in FIGS. 13 and 14 of an embodiment of a battery module 100, so that reference is made to the above description.
  • a spacer element 126, illustrated in FIG. 27, of an embodiment of a battery module 100 differs from the spacer element 126, illustrated in FIGS. 22 to 26, of an embodiment of a
  • Battery module 100 essentially in that the frame element 134 and / or the intermediate element 168 each comprise or form a temperature control element 178.
  • the frame element 134 and / or the intermediate element 168 are preferably formed for active temperature control and / or for passive temperature control.
  • heat can preferably be dissipated from the two adjacent galvanic cells 102, between which the spacer element 126 is arranged.
  • the two adjacent galvanic cells 102, between which the spacer element 126 is arranged can be supplied with heat by means of the frame element 134 and / or by means of the intermediate element 168.
  • the frame element 134 and / or the intermediate element 168 preferably each include one or more heat-conducting elements 180 which protrude in the stacking direction 104 of the battery module 100 from the frame element 134 and / or from the intermediate element 168. It can also be favorable if the frame element 134 and / or the intermediate element 168 have an anisotropic thermal conductivity.
  • a thermal conductivity of the frame element 134 and / or the intermediate element 168 is preferably less in the stacking direction 104 of the battery module 100 than a thermal conductivity of the frame element 134 and / or the intermediate element 168 perpendicular to the stacking direction 104 of the battery module 100.
  • the frame element 134 and / or the intermediate element 168 are designed as a heat insulator in the stacking direction 104 of the battery module 100.
  • the frame element 134 and / or the intermediate element 168 are designed as a heat conductor perpendicular to the stacking direction 104 of the battery module 100.
  • the spacer element 126 of the embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 27 corresponds in terms of structure and function to the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 22 to 26, so that reference is made to the previous description thereof .
  • a spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 28 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 1 to 5 essentially in that an edge region 182 of the
  • Spacer element 126 in particular an annularly closed edge region 182, is formed in multiple layers.
  • the multilayer edge region 182 preferably forms a frame element 134.
  • the spacer element 126 comprises a compressible material, for example a foam material, or is formed from it.
  • the compressible material is, for example, elastically or plastically compressible.
  • the compressible material is solidified in the multilayer edge region 182 by leveling and / or compacting
  • the spacer element 126 of the embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 28 corresponds in terms of structure and function to the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 1 to 5, so that reference is made to its description above.
  • a spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 29 and 30 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 13 and 14 essentially in that the intermediate element 168 designed as a deformable compensation element 170 has several Deformation elements 184 comprises.
  • the compensation element 170 comprises, in particular, a plurality of deformation webs 186 which form the deformation elements 184.
  • the deformation webs 186 preferably have a U-shaped or V-shaped cross section.
  • a deformation web 186 of the compensation element 170 is preferably connected to two connecting webs 140 of the frame element 134.
  • the deformation webs 186 are arranged essentially parallel to the support webs 140.
  • the spacer element 126 of the embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 29 and 30 corresponds in terms of structure and function to the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS Description is referred to in this respect.
  • a spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 31 and 32 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 29 and 30 essentially in that the intermediate element 168 designed as a deformable compensation element 170 has a A plurality of deformable nubs 188 which form the deformation elements 184.
  • the deformable knobs 188 are preferably designed to be essentially circular and cylindrical.
  • the deformable knobs 188 protrude in particular parallel to the stacking direction 104 of the battery module 100 away from a base plate 190, in particular on both sides of the base plate 190.
  • deformable knobs 188 It can be favorable if individual or multiple deformable knobs 188 have a different cross-sectional shape and / or a different diameter, in particular in a cross section taken perpendicular to the stacking direction 104 of the battery module 100.
  • the deformable knobs 188 are preferably arranged in a plurality of rows and / or a plurality of columns, in particular in alignment.
  • deformable knobs 188 arranged in a column each have an identical cross-sectional shape and / or an identical diameter.
  • individual or several deformable knobs 188 arranged in a row have a cross-sectional shape that is different from one another and / or a diameter that differs from one another.
  • the intermediate element 168 formed as a deformable compensation element 170 can be adapted to a swelling behavior of two neighboring galvanic cells 102.
  • the spacer element 126 shown in FIGS. 31 and 32 of the embodiment of a battery module 100 corresponds in terms of structure and function to the spacer element 126 shown in FIGS. 29 and 30 of an embodiment of a battery module 100, so that its protruding Description is referred to in this respect.
  • a spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 33 and 34 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a shown in FIGS. 33 and 34
  • Battery module 100 essentially in that the intermediate element 168 is not designed as a deformable and / or compressible compensation element 170.
  • the intermediate element 168 preferably has a locally varying thickness in a direction running parallel to the stacking direction 104 of the battery module 100.
  • the intermediate element 168 is preferably not connected to the frame element 134 in the region of the connecting webs 142.
  • the intermediate element 168 is preferably connected to the frame element 134 only in the area of the support webs 140, the intermediate element 168 is preferably resiliently connected to the frame element 134.
  • the spacer element 126 of the embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 33 and 34 agrees with regard to structure and function with the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 17, so that reference is made to the preceding description thereof becomes.
  • a spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 35 and 36 differs from the spacer element 126 of an embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 33 and 34 essentially in that the intermediate element 168 is closed in a ring with the frame element 134 connected is.
  • the intermediate element 168 in particular forms a cover element 192.
  • the cover element 192 preferably has a constant thickness 194 parallel to the stacking direction 104.
  • the cover element 192 has a thickness 194 parallel to the stacking direction 104, which is smaller than a thickness 146 of the frame element 134.
  • the spacer element 126 shown in FIGS. 35 and 36 of the embodiment of a battery module 100 corresponds in terms of structure and function to the spacer element 126 shown in FIGS. 33 and 34 of an embodiment of a battery module 100, so that its protruding Description is referred to in this respect.
  • An embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 37 differs from the embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 6 essentially in that the frame element parts 158 of the frame element 134 are essentially C-shaped.
  • one of the two C-shaped frame element parts 158 of the frame element 134 is arranged on the main sides 114 of the cell housing 106 of the galvanic cell 102 that are facing away from one another.
  • Cell housing 106 in particular with the cell housing wall 132, connected, for example glued, are.
  • the frame element parts 158 are preferably arranged and / or designed in such a way that projections of the on the facing away from each other
  • the C-shaped frame element parts 158 can provide a positioning aid for positioning the galvanic cells 102 relative to one another.
  • the frame element parts 158 of the mutually facing main sides 114 of two adjacent galvanic cells 102 preferably complement each other to form a ring-shaped closed frame element 134.
  • Battery module 100 corresponds in terms of structure and function to the embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 6, so that reference is made to the description thereof above.
  • An embodiment of a battery module 100 shown in FIG. 38 differs from the embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 1 to 5 essentially in that the
  • Spacer elements 126 made of a pourable, sprayable and / or printable material 195 are applied to the cell housing 106 of the galvanic cell 102.
  • two beads 197 are applied to a respective main side 114 of the cell housing 106 of the galvanic cell 102 parallel to the common winding line 120.
  • one or more knobs 188 are applied to a respective main side 114 of the cell housing 106 of the galvanic cell 102.
  • the one or more spacer elements 126 are in particular by means of a casting process; by means of a spraying process; and / or applied to the cell housing 106 of the galvanic cell 102 by means of a printing process.
  • the battery module corresponds to the embodiment of a battery module 100 shown in FIGS. 1 to 5, so that reference is made to the preceding description thereof.
  • An embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIGS. 39 and 40 differs from the embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIGS. 1 to 36 essentially in that the cell housing 106 of the galvanic cell 102 is not cuboid.
  • the cell housing 106 comprises or forms one or more spacer elements 126.
  • two spacer elements 126 are preferably arranged between facing cell coils 110 of two galvanic cells 102 that are adjacent in the stacking direction 104.
  • the cell housing 106 of the galvanic cells 102 preferably comprises a spacer area 196 and a central area 198 on each of the two main sides 114 of the cell housing 116.
  • the spacer regions 196 preferably protrude away from the central region 196 at right angles to a central plane of the cell coils 110 of the galvanic cells 102 and each form a spacer element 126.
  • the spacer areas 196 are preferably arranged on an edge area, in particular on an annularly closed edge area, of a respective main side 114 of the cell housing 106 of a galvanic cell 102.
  • the middle area 198 of a respective main side 114 is preferably surrounded by the annularly closed spacer area 196 and in particular forms a depression in the main side 114 of the cell housing 106 of the galvanic cell 102.
  • the cell housing 106 of a galvanic cell 102 is thus preferably essentially concave on the two main sides 114.
  • a cell housing 106 of the galvanic cells 102 preferably comprises a transition area 200 on the two main sides 114, which is arranged between the central area 198 and the spacer area 196.
  • the spacer regions 196 preferably comprise a surface which is arranged essentially parallel to a surface of the central region 198.
  • the central area 198 of the cell housing wall 132 preferably rests with its entire surface on the intermediate area 122 of the cell roll 110.
  • the cell housing wall 132 of the cell housing 106 of a galvanic cell 102 is arranged in the central region 198 essentially parallel to a central plane of a cell coil 110 of the galvanic cell 102.
  • the cell housing wall 132 of the cell housing 106 of a galvanic cell 102 in the deflection region 118 of a cell roll 110 of the galvanic cell 102 does not preferably lie against the cell roll 110.
  • the cell housing wall 132 of the cell housing 106 of a galvanic cell 102 in the spacer area 196 and / or in the transition area 200 does not lie against a cell coil 110 of the galvanic cell 102.
  • the cell housing wall 132 of the cell housing 106 of a galvanic cell 102 is arranged in the spacer region 196 essentially parallel to a center plane of a cell coil 110 of the galvanic cell 102.
  • the cell housing 106 of a galvanic cell 102 is essentially symmetrical, in particular essentially symmetrical to a plane of symmetry arranged perpendicular to the stacking direction 104 of the battery module 100 and / or parallel to a center plane of a cell coil 110 of the galvanic cell 102 .
  • the cell housing 106 of a galvanic cell is preferably formed essentially symmetrically to a plane of symmetry arranged parallel to the stacking direction 104 of the battery module 100.
  • the cell housing 106 of a galvanic cell 102 comprises or is formed by a metallic material, for example aluminum.
  • the cell housing 106 of a galvanic cell 102 is preferably a so-called "hard case" housing.
  • the cell housing 106 is preferably made by means of a forming process, for example by deep drawing, and in particular has a substantially uniform wall thickness. It can be advantageous here if spacer elements 126 formed by the cell housing 106 of the galvanic cell 102 are produced by means of a forming process.
  • the cell housings 106 of two adjacent galvanic cells 102 are preferably in direct contact with one another in the area of the spacer elements 126 formed by the cell housing 106 of the galvanic cells 102.
  • the cell housings 106 of two adjacent galvanic cells 102 are only in direct contact with one another in areas, in particular only in the area of the spacer elements 126 formed by the cell housings 106 of the galvanic cells 102.
  • the cell housing walls 132 of the cell housings 106 of two adjacent galvanic cells 102 are preferably arranged at a distance from one another by means of the spacer elements 126 formed by the cell housing 106 in an annularly closed space 202 delimited by the spacer elements 126.
  • the cell housing walls 132 of the cell housings 106 of two adjacent galvanic cells 102 do not lie against one another in the space 202.
  • the central areas 198 and / or the transition areas 200 of a respective main side 114 of the cell housings 106 of two adjacent galvanic cells 102 preferably delimit the intermediate space 202.
  • the intermediate space 202 is preferably formed between two adjacent galvanic cells 102 which are essentially concave on the main sides 114 of the cell housings 106 facing one another.
  • an additional element 204 for example a compensation element 206, a propagation protection element 208, a sensor element 209 and / or a temperature control element 210, is arranged in the space 202.
  • the galvanic cells 102 adjoining the intermediate space 202 can preferably be temperature controlled, for example cooled.
  • thermoelectric element 210 By means of a temperature control element 210 arranged in the intermediate space 202, in particular heat can be dissipated from the intermediate space.
  • a temperature control element 210 arranged in the intermediate space 202 is preferably formed for active temperature control of the galvanic cells 102 adjoining the gap 202 and / or for passive temperature control of the galvanic cells 102 adjoining the gap 202.
  • Propagation of a thermal passage through a galvanic cell 102 can preferably be delayed and / or prevented by means of a propagation protection element 208 arranged in the intermediate space 202.
  • a compensation element 206 arranged in the space 202 is deformable, for example compressible, in a direction running parallel to the stacking direction 104 of the battery module 100, preferably due to an expansion of the cell housings 106 of two adjacent galvanic cells 102.
  • the compensation element 206 preferably comprises or is formed by a foam material.
  • delamination of cell coils 110 of a respective galvanic cell 102 can preferably be limited or prevented.
  • the cell housings 106 of two adjacent galvanic cells 102 are preferably preloaded in the stacking direction 104 of the battery module 100 by means of compensation elements 206 arranged in the intermediate space 202. In this way, a pretensioning force can preferably be achieved, which preferably counteracts any aging-related expansion of the cell housings 106 of the two adjacent galvanic cells 102.
  • the embodiment of the galvanic cell 102 shown in FIGS. 39 and 40 corresponds in terms of structure and function to the embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIGS. 1 to 36, so that reference is made to the preceding description thereof.
  • An embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIG. 41 differs from the embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIGS. 39 and 40 essentially in that the cell housing 106 of a respective galvanic cell 102 is essentially concave on a main side 114 and are substantially convex on a main side 114.
  • the cell housings 106 are not produced by forming.
  • the cell housings 106 of the galvanic cells 102 are produced by extrusion.
  • the embodiment of the galvanic cell 102 shown in FIG. 41 corresponds in terms of structure and function to the embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIGS. 39 and 40, so that reference is made to the preceding description thereof.
  • An embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIG. 42 differs from the embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIG. 41 essentially in that the cell housings 106 of the galvanic cells 102 are produced by an injection molding process, for example by an injection molding process, in particular made of a plastic material.
  • the cell housings 106 of the galvanic cells 102 are plastic components, in particular plastic injection-molded components.
  • two adjacent galvanic cells 102 are positioned or can be positioned in a clear alignment relative to one another in the stacking direction 104 of the battery module 100 by means of one or more spacer elements 126 formed by the cell housing 106 of the galvanic cells 102.
  • facing cell housing walls 132 of cell housings 106 of two adjacent galvanic cells 102 on main sides 114 of cell housing 106 each include one or more projections or elevations designed as spacer elements 126 and recesses corresponding to the projections or elevations.
  • the projections or elevations and the recesses in FIG. 42 are not shown in the drawing.
  • the projections or elevations and the recesses are preferably arranged on the main sides 114 of the cell housings 106 of two adjacent galvanic cells 102 in such a way that the two galvanic cells 102 in the stacking direction 104 of the battery module 100 can only be positioned in one orientation relative to one another.
  • the embodiment of the galvanic cell 102 shown in FIG. 42 corresponds in terms of structure and function to the embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIG. 41, so that reference is made to the preceding description thereof.
  • An embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIG. 43 differs from the embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIGS. 1 to 36 essentially in that in the
  • a compensation element 212 is arranged in the receiving space 112 of the cell housing 106.
  • the compensation element 212 is preferably arranged between two adjacent cell coils 110 of the galvanic cell 102.
  • the compensation element 212 is preferably compressible, in particular perpendicular to a main side 114 of the cell housing 106 and / or perpendicular to a center plane of a cell coil 110 of the galvanic cell 102.
  • the compensation element 212 is preferably elastically or plastically compressible.
  • the compensation element 212 preferably comprises a compressible material or is formed from a compressible material.
  • the compressible material is, for example, a foam material.
  • a defined loading of the cell coil 110 of the galvanic cell 102 can be implemented in every state of charge and / or in every aging state of the galvanic cell 102.
  • a load on the cell coil 110 of a galvanic cell 102 can be realized independently of one or more of the following factors:
  • clamping forces acting on the cell housing 106 of the galvanic cell 102 in particular clamping forces acting on the cell housing 106 parallel to the stacking direction 104 of a battery module 100;
  • a growth of the cell coil 110 of the galvanic cell 102 over the service life of the same can preferably be compensated, in particular in a direction running perpendicular to a main side 114 of the cell housing 106.
  • a growth of the cell winding 110 of the galvanic cell 102 can be compensated for in such a way that the cell housing 106 of the galvanic cell 102 is in a direction perpendicular to a main side 114 of the cell housing 106 at the end of its service life of the galvanic cell 102 essentially has a height 148 which corresponds to the height 148 of the cell housing 106 of the galvanic cell 102 in one
  • the delivery condition of the galvanic cell 102 corresponds.
  • a change in the external dimensions of the galvanic cell 102 due to a growth of cell coils 110 of the galvanic cells 102 can preferably be limited or prevented by means of the compensation element 212.
  • the compensation element 212 In a delivery state of the galvanic cell 102, the compensation element 212 preferably has perpendicular to a center plane of a cell
  • the winding 110 of the galvanic cell 102 has a thickness 214 such that the compensation element 212 and the cell winding 110 arranged within the cell housing 106 essentially completely fill the receiving space 112 of the cell housing 106 perpendicular to the center plane of a cell winding 110 of the galvanic cell 102.
  • cavities within the cell housing 106 in particular parallel to the stacking direction 104 of a battery module 100, can be prevented by means of the compensation element 212.
  • a delamination of the cell rolls 110 is also preferably one
  • galvanic cell 102 can be limited or prevented.
  • the compensation element 212 parallel to the winding direction 124 of a cell roll 110 of the galvanic cell, has a width 216 which corresponds at least approximately to the width of an intermediate region 122 of the cell roll 110.
  • the compensation element 212 preferably has a height in a direction running parallel to a common winding line 120 of a cell roll 110 which essentially corresponds to the height of a cell roll 110 of the galvanic cell 106.
  • the cell rolls 110 of a galvanic cell 102 preferably each have a substantially identical height in a direction running parallel to a common winding line 120 of a cell roll 110.
  • An embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIG. 44 differs from the embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIG. 43 essentially in that two compensation elements 212 are arranged in the receiving space 112 of the cell housing.
  • the compensation elements 212 are preferably arranged between a cell housing wall 132 of the cell housing 106 and a cell roll 110 of the galvanic cell 102, in particular in relation to a direction running perpendicular to a center plane of a cell roll 110.
  • the compensation elements 212 are each arranged between a cell housing wall 132 of a main side 114 of the cell housing 106 and a cell coil 110 of the galvanic cell 102.
  • the embodiment of the galvanic cell 102 shown in FIG. 44 corresponds in terms of structure and function to the embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIG. 43, so that reference is made to the description thereof above.
  • An embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIG. 45 differs from the embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIG. 43 essentially in that two compensation elements 212 are arranged in the receiving space 112 of the cell housing 106, each of which is located within a cell coil 110 of the galvanic cell 102 are arranged.
  • the winding layers of a respective cell roll 110 are each wound around a compensation element 212.
  • the compensation element 212 is preferably arranged essentially parallel to a center plane of the respective cell roll 110.
  • the compensation element 212 preferably has a width 216 parallel to the winding direction 124 of the cell roll 110, which essentially corresponds to the width of the intermediate region 122 of the cell roll 110.
  • a deflection radius can be increased by winding winding layers of a respective cell roll 110 around one compensation element 212.
  • a deflection radius in a deflection region 118 of a cell roll 110 is preferably at least approximately 0.5 mm, in particular at least approximately 1 mm, for example at least 1.5 mm.
  • a service life of the galvanic cell can preferably be extended in this case.
  • the compensation element 212 arranged within a cell coil 110 can be used to compensate for growth of the respective cell coil 110, in particular in a direction perpendicular to a central plane of the cell coil 110, such that the galvanic cell 102 at the end of its service life the same essentially has a height 148 in the direction perpendicular to the central plane of the cell roll 110, which corresponds to the height of the galvanic cell 148 in a delivery state thereof.
  • the embodiment of the galvanic cell 102 shown in FIG. 45 corresponds in terms of structure and function to the embodiment of a galvanic cell 102 shown in FIG. 43, so that reference is made to the description thereof above.
  • Embodiment 1 is a diagrammatic representation of Embodiment 1:
  • a galvanic cell (102) comprising:
  • a cell housing (106) which comprises a receiving space (122) for receiving the one or more cell rolls (110), wherein the one or more cell rolls (110) are received in the receiving space (122) of the cell housing (106) and
  • cell housing (106) comprises or forms one or more spacer elements (126).
  • Embodiment 2 is a diagrammatic representation of Embodiment 1:
  • Galvanic cell characterized in that the cell housing (106) of the galvanic cell (102) on a main side (114) of the cell housing (106), in particular on both main sides (114) of the cell housing (106), one or more Spacer regions (196) and a central region (198), the one or more spacer regions (196) projecting away from the central region (198) perpendicular to a central plane of a cell roll (110) of the galvanic cell (102) and a distance each form holder element (126).
  • Embodiment 3 :
  • Galvanic cell according to embodiment 1 or 2, characterized in that the one or more cell rolls (110) of the galvanic cell (102) comprises two deflection areas (118) in which winding layers of the respective cell roll (110) are deflected, the Winding layers have a common winding line (120) in a respective deflection area (118), and / or that the one or more cell windings (110) of the galvanic cell (102) comprise an intermediate area (122) arranged between the two deflection areas (118).
  • Embodiment 4 is a diagrammatic representation of Embodiment 4:
  • Galvanic cell according to embodiment 3, characterized in that a cell housing wall (136) of the cell housing (106) of the galvanic cell (102) in the intermediate area (122) of a cell roll (110) of the galvanic cell (102) on the cell roll (110) is applied.
  • Embodiment 5 is a diagrammatic representation of Embodiment 5:
  • Galvanic cell according to embodiment 3 or 4, characterized in that a cell housing wall (132) of the cell housing (106) of the galvanic cell (102) in the deflection area (118) of a cell coil (110) of the galvanic cell (102) is not attached to the Cell roll (110) is applied.
  • Embodiment 6 is a diagrammatic representation of Embodiment 6
  • Galvanic cell according to one of the embodiments 2 to 5, characterized in that the one or more spacer areas (196) are located on an edge area, in particular on a ring-shaped closed edge area, a respective main side (114) of the cell housing (106) of a respective galvanic cell (106) are arranged.
  • Embodiment 7 is a diagrammatic representation of Embodiment 7:
  • Galvanic cell according to one of the embodiments 1 to 6, characterized in that the cell housing (106) of the galvanic cell (102) is essentially concave on both main sides (114).
  • Embodiment 8 is a diagrammatic representation of Embodiment 8
  • Galvanic cell according to one of the embodiments 1 to 6, characterized in that the cell housing (106) of the galvanic cell (102) is substantially concave on one main side (114) and substantially convex on one main side (114).
  • Embodiment 9 is a diagrammatic representation of Embodiment 9:
  • Galvanic cell according to one of the embodiments 1 to 8, characterized in that the cell housing (106) of the galvanic cell (102) comprises or is formed by a metallic material, for example aluminum.
  • Embodiment 10 is a diagrammatic representation of Embodiment 10:
  • Battery module (100) comprising two or more than two galvanic cells (102) according to one of the embodiments 1 to 9.
  • Battery module (100) characterized in that the cell housing (106) of two adjacent galvanic cells (102) are in direct contact with one another in the area of the spacer elements (126) formed by the cell housing (106) of the galvanic cells (102).
  • Embodiment 12 is a diagrammatic representation of Embodiment 12
  • Battery module (100) according to embodiment 10 or 11, characterized in that the cell housing (106) of two adjacent galvanic cells (102) are designed in such a way that the cell housing walls (132) of the two adjacent galvanic cells (102) by means of the cell housing (106 ) formed spacer elements (126) are arranged at a distance from one another in an at least sectionally, preferably in an annularly closed intermediate space (202) delimited by the spacer elements (126).
  • Embodiment 13 is a diagrammatic representation of Embodiment 13:
  • Battery module characterized in that one or more additional elements (204) are arranged in the space (202), for example one or more compensation elements (206), one or more propagation protection elements (208), one or more sensor elements (209) and / or one or more temperature control elements (210).
  • additional elements (204) are arranged in the space (202), for example one or more compensation elements (206), one or more propagation protection elements (208), one or more sensor elements (209) and / or one or more temperature control elements (210).
  • Embodiment 14 is a diagrammatic representation of Embodiment 14:
  • Battery module according to one of claims 10 to 13, characterized in that two adjacent galvanic cells (102) by means of one or more through the cell housing (106) of the galvanic cells (102) formed spacer elements (126) are positioned or positionable relative to one another in a stacking direction (104) of the battery module (100) in a clear orientation.
  • Embodiment 15 is a diagrammatic representation of Embodiment 15:
  • a galvanic cell (102) comprising:
  • a cell housing (106) which comprises a receiving space (112) for receiving the one or more cell rolls (110); one or more compensation elements (212),
  • the one or more compensation elements (212) are arranged in the receiving space (112) of the cell housing (106).
  • Embodiment 16 is a diagrammatic representation of Embodiment 16:
  • Galvanic cell according to embodiment 15, characterized in that the one or more compensation elements (212) are compressible, in particular perpendicular to a main side (114) of the cell housing (106) and / or perpendicular to a center plane of a cell coil (110) of the galvanic cell (102).
  • Embodiment 17 is a diagrammatic representation of Embodiment 17:
  • Galvanic cell according to embodiment 15 or 16, characterized in that the one or more compensation elements (212) in a delivery state of the galvanic cell (102) have a thickness (214) perpendicular to a center plane of a cell coil (110) of the galvanic cell (102) ) in such a way that the one or more compensation elements (212) arranged within the cell housing (106) of the galvanic cell (102) and within the Cell housing (106) arranged cell coil (110) essentially completely fill a receiving space (112) of the cell housing perpendicular to the center plane of the cell coil (110) of the galvanic cell (102).
  • Embodiment 18 is a diagrammatic representation of Embodiment 18:
  • Galvanic cell according to one of the embodiments 15 to 17, characterized in that the one or more compensation elements (212) comprise a compressible material or are formed from a compressible material.
  • Embodiment 19 is a diagrammatic representation of Embodiment 19:
  • Galvanic cell according to embodiment 18, characterized in that the compressible material is a foam material.
  • Embodiment 20 is a diagrammatic representation of Embodiment 20.
  • Galvanic cell according to one of embodiments 15 to 19, that one or more of the compensation elements (212) arranged in the receiving space (112) of the cell housing (106) are arranged between two adjacent cell coils (110) of the galvanic cell (102).
  • Embodiment 21 is a diagrammatic representation of Embodiment 21.
  • Galvanic cell according to one of the embodiments 15 to 20, characterized in that one or more of the compensation elements (212) arranged in the receiving space (112) of the cell housing (106) between a cell housing wall (136) of the cell housing (106) and a cell coil (110 ) of the galvanic cell (102) are arranged, in particular based on a direction perpendicular to a central plane of the cell roll (110).
  • Embodiment 22 :
  • Galvanic cell according to one of the embodiments 16 to 21, characterized in that between the cell housing walls (132) of two main sides (114) of the cell housing (106) of the galvanic cell (102) and one or more cell coils (110) arranged within the cell housing (106) ) each one or more compensation elements (212) are arranged.
  • Embodiment 23 is a diagrammatic representation of Embodiment 23.
  • Galvanic cell according to one of the embodiments 20 to 22, characterized in that a compensation element (212) arranged between two adjacent cell coils (110) of the galvanic cells (102) and / or one between a cell housing wall (132) of the cell housing (106) and a cell roll (110) of the galvanic cell (102) arranged compensation element (212) parallel to a winding direction (124) of the cell roll (110) has a width (216) which is at least approximately the width of an intermediate region (122) of the cell roll (110) corresponds.
  • Embodiment 24 is a diagrammatic representation of Embodiment 24.
  • Galvanic cell according to any one of embodiments 15 to 24, characterized in that one or more of the compensation elements (212) arranged in the receiving space (112) of the cell housing (106) are arranged within one or more cell coils (110) of the galvanic cell (102) .
  • Galvanic cell according to embodiment 24, characterized in that one arranged within a cell roll (110)
  • Compensation element (212) of the galvanic cell (102) is arranged essentially parallel to a center plane of the respective cell coil (110).
  • Embodiment 26 is a diagrammatic representation of Embodiment 26.
  • Galvanic cell according to embodiment 24 or 25, characterized in that a compensation element (212) of the galvanic cell (102) arranged within a cell roll (110) has a width (216) parallel to a winding direction (124) of the cell roll (110) which essentially corresponds to the width of an intermediate region (122) of the cell roll (110).
  • Embodiment 27 is a diagrammatic representation of Embodiment 27.
  • Galvanic cell according to one of the embodiments 15 to 26, characterized in that one or more of the compensation elements (212) arranged in the receiving space (112) of the cell housing (106) run in a cell roll (110) parallel to a common winding line (120) Direction have a height which essentially corresponds to a height of the one or more cell rolls (110) of the galvanic cell (102).
  • Embodiment 28 is a diagrammatic representation of Embodiment 28:
  • Embodiment 29 :
  • one or more spacer elements (126), one or more spacer elements (126) being arranged between two adjacent galvanic cells (102).
  • Embodiment 30 is a diagrammatic representation of Embodiment 30.
  • Battery module characterized in that a respective cell roll (110) of the galvanic cells (102) of the battery module (100) comprises two deflection areas (118), in which winding layers of the respective cell winding (110) are deflected, the winding layers in one respective deflection area (118) have a common winding line (120).
  • Embodiment 31 is a diagrammatic representation of Embodiment 31.
  • Battery module according to one of the embodiments 29 to 31, characterized in that a power flow between adjacent galvanic cells (102) in a stacking direction (104) of the battery module (100) is exclusively or at least approximately 75%, in particular at least approximately 85% , preferably at least about 95%, via which one or more spacer elements (126) takes place.
  • Embodiment 33 is a diagrammatic representation of Embodiment 33.
  • the galvanic cells (102) are prismatic cells, in particular essentially cuboid cells.
  • Embodiment 34 is a diagrammatic representation of Embodiment 34.
  • each galvanic cell (102) comprises a cell housing (106) in which the one or more cell coils (110) of a respective galvanic cell (102) are arranged.
  • Embodiment 35 is a diagrammatic representation of Embodiment 35.
  • Battery module according to one of the embodiments 29 to 34, characterized in that one or more spacer elements (126) are arranged between the cell housings (106) of two adjacent galvanic cells (102).
  • Embodiment 36 :
  • Battery module according to embodiment 35 characterized in that one or more spacer elements (126), which are arranged between cell housings (106) of two adjacent galvanic cells (102), are arranged on a main side (114) of the respective cell housing (106).
  • Embodiment 37 is a diagrammatic representation of Embodiment 37.
  • Battery module according to embodiment 35 or 36, characterized in that one or more spacer elements (126) arranged between two cell housings (106) of two adjacent galvanic cells (102) each comprise a frame element (134) and / or an intermediate element (168) or form.
  • Embodiment 38 is a diagrammatic representation of Embodiment 38.
  • Battery module according to embodiment 37, characterized in that a respective frame element (134) delimits an interior space (138) surrounded by the frame element (134) and the two adjacent cell housings (106) at least in some areas, for example at least on two sides.
  • Embodiment 39 is a diagrammatic representation of Embodiment 39.
  • a respective frame element (134) comprises the following: two support webs (140) which are parallel to one another and / or parallel to a common winding line (120) of a deflection area (118) of a cell roll ( 110) a galvanic cell (102) are arranged; and or one or more connecting webs (142), the two support webs (140) being connected by means of the one or more connecting webs (142).
  • Embodiment 40 is a diagrammatic representation of Embodiment 40.
  • Battery module according to one of the embodiments 37 to 39, characterized in that a respective frame element (134) is designed to be closed in an annular manner.
  • Embodiment 41 is a diagrammatic representation of Embodiment 41.
  • Battery module according to embodiment 39 or 40, characterized in that the two support webs (140) and / or the one or more connecting webs (142) have a substantially constant width (144) transversely, in particular perpendicular, to a main direction of extent thereof.
  • Embodiment 42 is a diagrammatic representation of Embodiment 42.
  • Battery module according to embodiment 41 characterized in that the width (144) of the two support webs (140) essentially corresponds to the width (144) of the one or more connecting webs (142).
  • Embodiment 43 is a diagrammatic representation of Embodiment 43.
  • the width (144) of the two support webs (140) is approximately the sum of a wall thickness (152) of a cell housing wall (132) of a cell housing (106) of a galvanic cell (102), a distance (150) of a cell roll (110) to the cell housing wall (132) of the cell housing (106) and a width (154) of a deflection area (118) of a cell roll (110).
  • Embodiment 45 is a diagrammatic representation of Embodiment 45.
  • Battery module according to one of the embodiments 39 to 44, characterized in that a projection of a respective support web (140) of a frame element (134), in particular a region of the support web (140) resting on a cell housing (106) of a galvanic cell (102), along the stacking direction (104) on a projection plane arranged perpendicular to the stacking direction (104) is at a distance from a projection of a respective common winding line (120) of a deflection region (118) of a cell winding (110) of a galvanic cell (102).
  • Embodiment 46 is a diagrammatic representation of Embodiment 46.
  • Battery module according to one of the embodiments 39 to 45, characterized in that the support webs (140) of the frame element (134) and / or the connecting webs (142) of the frame element (134) in a direction parallel to a stacking direction (104) of the battery module (100) extending direction have a constant thickness (146).
  • Battery module according to one of the embodiments 39 to 45, characterized in that the support webs (140) of the frame element (134) and / or the connecting webs (142) of the frame element (134) in a direction parallel to a stacking direction (104) of the battery module (100) extending direction have a locally varying thickness (146).
  • Embodiment 48 is a diagrammatic representation of Embodiment 48.
  • Battery module according to one of the embodiments 38 to 47, characterized in that the intermediate element (168) is arranged in the interior (138).
  • Embodiment 49 is a diagrammatic representation of Embodiment 49.
  • Battery module according to one of the embodiments 37 to 48, characterized in that the frame element (134) is constructed in one piece or in several pieces, for example in two pieces.
  • Embodiment 50 is a diagrammatic representation of Embodiment 50.
  • Battery module according to one of the embodiments 37 to 49, characterized in that two spacer elements (126), in particular two frame elements (134), are arranged between cell housings (106) of two adjacent galvanic cells (102).
  • Embodiment 51 is a diagrammatic representation of Embodiment 51.
  • Battery module according to one of the embodiments 37 to 50, characterized in that the frame element (134) is connected to the intermediate element (168) at least in some areas, in particular in a materially bonded manner.
  • Embodiment 52 :
  • Battery module according to one of the embodiments 37 to 51, characterized in that the frame element (134) and the intermediate element (168) comprise different materials or are formed from different materials.
  • Embodiment 53 is a diagrammatic representation of Embodiment 53.
  • Battery module according to one of the embodiments 37 to 52, characterized in that the intermediate element (168) forms a deformable compensation element (170).
  • Embodiment 54 is a diagrammatic representation of Embodiment 54:
  • Battery module according to embodiment 53 characterized in that the compensation element (170) can be compressed parallel to a stacking direction (104) of the battery module (100).
  • Embodiment 55 is a diagrammatic representation of Embodiment 55:
  • the compensation element (170) comprises one or more deformation elements (184).
  • Embodiment 56 is a diagrammatic representation of Embodiment 56.
  • Battery module according to one of the embodiments 37 to 55, characterized in that an edge area (182) of a spacer element (126), in particular an annularly closed edge area (182), is designed in multiple layers, the multilayer edge area (182) being a frame element (134) forms.
  • Embodiment 57 :
  • Battery module according to one of the embodiments 37 to 56, characterized in that a respective spacer element (126), in particular a respective frame element (134) and / or a respective intermediate element (168), comprise or comprise a metallic material, a paper material or a plastic material are formed from this.
  • Embodiment 58
  • Battery module according to one of the embodiments 37 to 57, characterized in that a power flow between adjacent galvanic cells (102) in a stacking direction (104) of the battery module (100) is exclusively or at least approximately 75%, in particular at least approximately 85% , preferably at least approximately 95%, via the frame element (134) of the one or more spacer elements (126).
  • Embodiment 59 is a diagrammatic representation of Embodiment 59.
  • Battery module according to one of embodiments 35 to 58, characterized in that a spacer element (126) arranged between cell housings (106) of two adjacent galvanic cells (102), in particular a frame element (134), each with the cell housings (106) of the two adjacent galvanic cells (102) cohesively connected, in particular glued, is.
  • Embodiment 60 is a diagrammatic representation of Embodiment 60.
  • Battery module characterized in that the cell housing (106) between two adjacent galvanic Spacer element (126) arranged in cells (102), in particular a frame element (134) of the spacer element (126), in each case by means of an adhesive film (136) which is in each case between a main side (114) of a cell housing (106) of a respective galvanic cell (102) and the spacer element (126), in particular the
  • Frame element (134), is arranged, is glued to the cell housings (106) of the two adjacent galvanic cells (102).
  • Embodiment 61 is a diagrammatic representation of Embodiment 61.
  • Battery module according to one of embodiments 35 to 60, characterized in that all of the spacer elements (126) of the battery module (100) arranged between two cell housings (106) of two adjacent galvanic cells (102) are identical.
  • Embodiment 62
  • Battery module according to one of the embodiments 37 to 61, characterized in that the frame element (134) and / or the
  • Intermediate element (168) each comprise or form a temperature control element (178).
  • Embodiment 63
  • Battery module according to one of the embodiments 29 to 62, characterized in that the battery module (100) comprises a battery module housing in which the galvanic cells (102) of the
  • Embodiment 64
  • spacer elements (126) made of a pourable, sprayable and / or printable material (195) to a cell housing (106) of the galvanic cell (102).
  • Embodiment 65 is a diagrammatic representation of Embodiment 65.
  • Method according to embodiment 64 characterized in that the one or more spacer elements (126) are applied to the cell housing of the galvanic cell (102) by means of one or more of the following application methods:
  • Embodiment 66
  • Method according to embodiment 65 characterized in that the one or more spacer elements (102) are applied to the cell housing (106) of the galvanic cell (102) by means of one or more of the following printing methods:
  • Embodiment 67 is a stencil printing process.
  • Method according to one of the embodiments 64 to 66 characterized in that the pourable, injectable and / or printable material (195) is a base material and in the base material
  • Embodiment 68
  • Method according to one of the embodiments 64 to 67 characterized in that one or more propagation protection elements (208) and / or one or more compensation elements (170) made of a pourable, injectable and / or printable material (195) on the cell housing (106) of the galvanic cell (102) are applied.
  • Embodiment 69
  • Spacer elements (126) are applied to the cell housing (106) of the galvanic cell (102) with an application device.
  • Embodiment 70 is a diagrammatic representation of Embodiment 70.
  • Spacer elements (126) can be applied directly or indirectly to the cell housing (106) of the galvanic cell (102).
  • Embodiment 72 is a diagrammatic representation of Embodiment 72.
  • Embodiment 73
  • pourable, injectable and / or printable material (195) comprises or is formed by polyurethane and / or silicone.
  • Embodiment 74
  • galvanic cell (102) applied, for example sprayed on.
  • Embodiment 75 is a diagrammatic representation of Embodiment 75.
  • Method according to one of the embodiments 64 to 74 characterized in that the pourable, injectable and / or printable Material () is applied to the cell housing (106) of the galvanic cell (102) through a template.
  • Embodiment 76
  • galvanic cells 102 and / or battery modules 100 which comprise a plurality of galvanic cells 102, can be provided, which have an increased service life and which, in particular, can be produced simply and inexpensively.

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Abstract

Es werden galvanische Zellen und/oder Batteriemodule, welche mehrere galvanische Zellen umfassen, vorgeschlagen, die eine erhöhte Lebensdauer aufweisen und die insbesondere einfach und kostengünstig herstellbar sind.

Description

Galvanische Zellen und Batteriemodule
Die vorliegende Erfindung betrifft galvanische Zellen sowie Batteriemodule, welche galvanische Zellen umfassen.
Batteriemodule umfassen typischerweise eine oder mehrere galvanische Zellen. Derartige galvanische Zellen unterliegen oftmals einem
Schwellverhalten, welches unter anderem einerseits auf Alterungseffekten und andererseits auf der Interkalation und De-Interkalation von Ionen in die Elektroden der galvanischen Zellen basiert.
Ein auf einer Alterung der galvanischen Zellen beruhendes Wachstum der selben beruht beispielsweise auf einer Gasbildung aufgrund einer chemischen Zersetzung des Elektrolyts der galvanischen Zellen und/oder auf dem Wachs tum einer Grenzflächenschicht auf den Elektroden der galvanischen Zellen, der sogenannten "solid electrolyte interphase" (SEI). Dabei können Wickellagen eines Zellwickels einer galvanischen Zelle sich voneinander ablösen
(sogenannte "Delamination"). Ein Ablösen der Wickellagen eines Zellwickels kann beispielsweise durch ein Wachstum der Wickellagen in einer parallel zu einer Stapelrichtung eines Batteriemoduls verlaufenden Richtung und/oder durch ein Wachstum der Wickellagen in einer senkrecht zu einer
Stapelrichtung eines Batteriemoduls verlaufenden Richtung hervorgerufen werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine galvanische Zelle und/oder ein Batteriemodul, das mehrere galvanische Zellen umfasst, bereit zustellen, welche eine erhöhte Lebensdauer aufweisen und welche insbeson dere einfach und kostengünstig herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen
Vorrichtungsanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße galvanische Zelle umfasst vorzugsweise Folgendes: einen oder mehrere Zellwickel;
ein Zellgehäuse, welches einen Aufnahmeraum zur Aufnahme des einen oder der mehreren Zellwickel umfasst,
wobei der eine oder die mehreren Zellwickel in dem Aufnahmeraum des Zell gehäuses aufgenommen sind und
wobei das Zellgehäuse ein oder mehrere Abstandshalterelemente umfasst oder bildet.
Das Zellgehäuse begrenzt insbesondere jeweils einen Aufnahmeraum, in wel chem der eine oder die mehreren Zellwickel einer jeweiligen galvanischen Zelle aufgenommen sind.
Die im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche erwähn ten galvanischen Zellen sind insbesondere Sekundärzellen.
Die galvanischen Zellen sind somit vorzugsweise wiederaufladbare galvanische Zellen.
In einem Batteriemodul, insbesondere in einem Zellenstapel, ist vorzugsweise jeweils eine Hauptseite einer galvanischen Zelle und/oder eines Zellgehäuses der galvanischen Zelle einer Hauptseite einer weiteren galvanischen Zelle und/oder eines Zellgehäuses der weiteren galvanischen Zelle zugewandt.
Eine jeweilige galvanische Zelle und/oder ein Zellgehäuse einer jeweiligen galvanischen Zelle umfassen vorzugsweise zwei Hauptseiten und vier Neben seiten. Vorzugsweise sind die zwei Hauptseiten und/oder jeweils zwei Neben seiten auf einander abgewandten Seiten einer jeweiligen galvanischen Zelle und/oder eines Zellgehäuses einer jeweiligen galvanischen Zelle angeordnet. Unter einer Hauptseite einer jeweiligen galvanischen Zelle und/oder eines Zellgehäuses einer jeweiligen galvanischen Zelle wird insbesondere eine Seite verstanden, welche einen größeren Flächeninhalt aufweist als die Nebenseiten einer jeweiligen galvanischen Zelle und/oder eines Zellgehäuses einer jeweili gen galvanischen Zelle.
Die galvanische Zelle umfasst vorzugsweise einen oder mehrere Zellwickel ("jelly rolls").
Beispielsweise ist es denkbar, dass die galvanische Zelle jeweils zwei Zell wickel umfasst.
Günstig kann es sein, wenn Zellwickel der galvanischen Zelle im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
Vorzugsweise sind Mittelebenen zweier parallel zueinander angeordneter Zell wickel jeweils parallel zueinander angeordnet.
Ein jeweiliger Zellwickel der galvanischen Zelle umfasst vorzugsweise zwei Umlenkbereiche, in welchen Wickellagen des jeweiligen Zellwickels umgelenkt sind, wobei die Wickellagen in einem jeweiligen Umlenkbereich eine gemein same Wickellinie aufweisen.
Eine Wickelrichtung eines jeweiligen Zellwickels verläuft vorzugsweise senk recht zu den gemeinsamen Wickellinien der zwei Umlenkbereiche des jeweili gen Zellwickels.
Eine Wickellage umfasst vorzugsweise mehrere Schichten, beispielsweise zwei Elektrodenschichten und zwei Separatorenschichten.
Günstig kann es sein, wenn in einer Wickellage Elektrodenschichten und Separatorenschichten jeweils alternierend angeordnet sind. Eine Schichtreihenfolge in einer Wickellage eines Zellwickels ist somit vorzugsweise wie folgt: Separatorenschicht, Elektrodenschicht, Separatoren schicht, Elektrodenschicht.
Die Elektrodenschichten umfassen vorzugsweise ein elektrisch leitfähiges Material oder sind aus diesem gebildet, beispielsweise aus Aluminium oder Kupfer.
Die Separatorenschichten umfassen vorzugsweise ein elektrisches Isolier material oder sind aus diesem gebildet, beispielsweise aus Polyethylen und/oder Polypropylen.
Angaben, welche sich auf die Anordnung von Wickellagen eines jeweiligen Zellwickels von galvanischen Zellen beziehen, betreffen im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche insbesondere einen Neuzustand eines jeweiligen Zellwickels und/oder einer jeweiligen galvanischen Zelle.
Dabei ist es insbesondere denkbar, dass über eine Lebensdauer einer galvani schen Zelle oder eines Batteriemoduls, welches mehrere galvanische Zellen umfasst, aufgrund von Alterungserscheinungen geringfügige Abweichungen im Hinblick auf die Anordnung der Wickellagen auftreten können.
Die Wickellinien der zwei Umlenkbereiche eines jeweiligen Zellwickels sind vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
Zellwickel einer galvanischen Zelle sind in einem Umlenkbereich vorzugsweise achsensymmetrisch zu der gemeinsamen Wickellinie ausgebildet.
Insbesondere ist es denkbar, dass die Wickellagen des jeweiligen Zellwickels in einem jeweiligen Umlenkbereich in einem senkrecht zu der gemeinsamen Wickellinie genommenen Querschnitt im Wesentlichen halbkreisförmig ange ordnet sind. Günstig kann es sein, wenn die gemeinsame Wickellinie von Wickellagen des jeweiligen Zellwickels in einem jeweiligen Umlenkbereich des Zellwickels in einem senkrecht zu der gemeinsamen Wickellinie genommenen Querschnitt einen gemeinsamen Mittelpunkt von halbkreisförmig angeordneten Wickel lagen des Zellwickels bildet.
Ein jeweiliger Zellwickel einer galvanischen Zelle umfasst insbesondere meh rere Wickellagen. Vorzugsweise sind Wickellagen des Zellwickels im Wesent lichen parallel zueinander angeordnet.
Der Zellwickel umfasst vorzugsweise eine Wickellagenbahn, welche die Wickellagen bildet. Vorzugsweise sind die Wickellagen durch Aufwickeln der Wickellagenbahn gebildet.
Insbesondere ist es dabei denkbar, dass eine einzige Wickellagenbahn sämt liche Wickellagen eines jeweiligen Zellwickels umfasst oder bildet.
Wickellagen eines jeweiligen Zellwickels sind in einem zwischen den zwei Umlenkbereichen des Zellwickels angeordneten Zwischenbereich des Zell wickels vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu einer Mittelebene des Zell wickels angeordnet.
Günstig kann es sein, wenn ein Zellwickel jeweils zwei Umlenkbereiche umfasst, wobei ein Umlenkbereich jeweils eine gemeinsame Wickellinie auf weist, welche jeweils in der Mittelebene des Zellwickels angeordnet ist.
Eine Stapelrichtung eines Batteriemoduls verläuft vorzugsweise im Wesent lichen senkrecht zu einer Mittelebene von Zellwickeln der galvanischen Zellen des Batteriemoduls.
Günstig kann es sein, wenn Wickellagen eines jeweiligen Zellwickels in dem Zwischenbereich des Zellwickels im Wesentlichen senkrecht zu einer Stapel- richtung des Batteriemoduls und/oder parallel zu einer Mittelebene des Zell wickels angeordnet sind.
In dem jeweiligen Umlenkbereich des Zellwickels sind Wickellagen der Zell wickel vorzugsweise umgelenkt, insbesondere um ungefähr 180°.
Zellwickel einer galvanischen Zelle des Batteriemoduls sind vorzugsweise Flachwickel.
Unter einem Flachwickel wird im Rahmen dieser Beschreibung und der bei gefügten Ansprüche insbesondere ein Zellwickel verstanden, welcher mehrere Wickellagen umfasst, die in zwei Umlenkbereichen umgelenkt sind, wobei zwi schen den zwei Umlenkbereichen des Zellwickels ein Zwischenbereich des Zellwickels angeordnet ist, in welchem Wickellagen des Zellwickels parallel zu einer Mittelebene des Zellwickels angeordnet sind.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das Zell gehäuse der galvanischen Zelle an einer Hauptseite des Zellgehäuses, insbe sondere an beiden Hauptseiten des Zellgehäuses, jeweils einen oder mehrere Abstandshalterbereiche und einen Mittelbereich umfasst, wobei der eine oder die mehreren Abstandshalterbereiche senkrecht zu einer Mittelebene eines Zellwickels der galvanischen Zelle von dem Mittelbereich weg ragen und jeweils ein Abstandshalterelement bilden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Zellgehäuse der galvanischen Zelle an einer Hauptseite, insbesondere an beiden Hauptseiten, einen oder mehrere Übergangsbereiche umfasst, welche zwischen dem Mittelbereich und dem einen oder den mehreren Abstandshalterbereichen angeordnet sind.
Beispielsweise ist es denkbar, dass der eine oder die mehreren Abstands halterbereiche eine Oberfläche umfassen, welche im Wesentlichen parallel zu einer Oberfläche des Mittelbereichs eines Zellwickels der galvanischen Zelle angeordnet sind. Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass der eine oder die mehreren Zellwickel der galvanischen Zelle zwei Umlenkbereiche umfasst, in welchen Wickellagen des jeweiligen Zellwickels umgelenkt sind, wobei die Wickellagen in einem jeweiligen Umlenkbereich eine gemeinsame Wickellinie aufweisen, und/oder dass der eine oder die mehreren Zellwickel der galvanischen Zelle einen zwischen den zwei Umlenkbereichen
angeordneten Zwischenbereich umfassen.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass eine Zell gehäusewandung des Zellgehäuses der galvanischen Zelle in dem Zwischen bereich eines Zellwickels der galvanischen Zelle an dem Zellwickel anliegt.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn mindestens ungefähr 70 %, insbe sondere mindestens ungefähr 90 %, einer Oberfläche eines Zwischenbereichs eines jeweiligen Zellwickels vollständig an dem Mittelbereich der Zellgehäuse wandung anliegt.
Günstig kann es ferner sein, wenn der Mittelbereich der Zellgehäusewandung im Wesentlichen mit seiner vollständigen Oberfläche an einem Zwischen bereich eines jeweiligen Zellwickels anliegt.
Beispielsweise ist es denkbar, dass eine Zellgehäusewandung des Zell gehäuses einer jeweiligen galvanischen Zelle in dem Mittelbereich im Wesent lichen parallel zu einer Mittelebene eines Zellwickels der galvanischen Zelle angeordnet ist.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass eine Zell gehäusewandung des Zellgehäuses der galvanischen Zelle in dem Umlenk bereich eines Zellwickels der galvanischen Zelle nicht an dem Zellwickel anliegt. Günstig kann es ferner sein, wenn eine Zellgehäusewandung des Zellgehäuses einer jeweiligen galvanischen Zelle in dem einen oder den mehreren
Abstandshalterbereichen und/oder in dem einen oder den mehreren Über gangsbereichen nicht an einem Zellwickel der galvanischen Zelle anliegt.
Vorzugsweise ist die Zellgehäusewandung des Zellgehäuses einer jeweiligen galvanischen Zelle in dem einen oder den mehreren Abstandshalterbereichen im Wesentlichen parallel zu einer Mittelebene eines Zellwickels der galvani schen Zelle angeordnet.
Ein oder mehrere Abstandshalterelemente werden insbesondere von einem oder mehreren Vorsprüngen und/oder Erhebungen einer senkrecht zur Stapel richtung und/oder parallel zu einer Mittelebene eines Zellwickels der galvani schen Zelle verlaufenden Zellgehäusewandung gebildet, welche in der Stapel richtung des Batteriemoduls und/oder senkrecht zu der Mittelebene des Zell wickels von der Zellgehäusewandung weg ragen.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass der eine oder die mehreren Abstandshalterbereiche an einem Randbereich, insbeson dere an einem ringförmig geschlossenen Randbereich, einer jeweiligen Haupt seite des Zellgehäuses einer jeweiligen galvanischen Zelle angeordnet sind.
Beispielsweise ist es denkbar, dass der Mittelbereich einer jeweiligen Haupt seite von einem ringförmig geschlossenen Abstandshalterbereich umgeben ist.
Der Mittelbereich bildet insbesondere eine Vertiefung in einer Hauptseite des Zellgehäuses der galvanischen Zelle.
Ein oder mehrere Abstandshalterelemente sind insbesondere in einem umlaufenden und/oder ringförmig geschlossenen Randbereich von Zell gehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen angeordnet oder gebildet. Vorzugsweise sind das eine oder die mehreren Abstandshalterelemente in einem Randbereich voneinander zugewandten Zellgehäusewandungen der Zellgehäuse zweier benachbarter galvanischer Zellen eines Batteriemoduls angeordnet oder gebildet, welche insbesondere senkrecht zur Stapelrichtung des Batteriemoduls und/oder parallel zu einer Mittelebene eines Zellwickels der galvanischen Zelle angeordnet sind.
Beispielsweise ist es denkbar, dass ein Zellgehäuse einer galvanischen Zelle im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet ist, insbesondere im Wesentlichen symmetrisch zu einer senkrecht zu einer Stapelrichtung eines Batteriemoduls und/oder parallel zu einer Mittelebene eines Zellwickels einer galvanischen Zelle angeordneten Symmetrieebene.
Günstig kann es ferner sein, wenn ein Zellgehäuse einer galvanischen Zelle im Wesentlichen symmetrisch zu einer parallel zu einer Stapelrichtung eines Batteriemoduls angeordneten Symmetrieebene ausgebildet ist.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das Zell gehäuse der galvanischen Zelle an beiden Hauptseiten im Wesentlichen konkav ausgebildet ist
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das Zell gehäuse der galvanischen Zelle an einer Hauptseite im Wesentlichen konkav und an einer Hauptseite im Wesentlichen konvex ausgebildet ist.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das Zell gehäuse der galvanischen Zelle ein metallisches Material umfasst oder durch dieses gebildet wird, beispielsweise Aluminium.
Das Zellgehäuse der galvanischen Zelle ist vorzugsweise ein sogenanntes "Hard-Case"-Gehäuse. Günstig kann es insbesondere sein, wenn das Zellgehäuse der galvanischen Zelle mittels eines Umform prozesses hergestellt ist, beispielsweise durch Tief ziehen.
Insbesondere sind durch das Zellgehäuse der galvanischen Zelle gebildete Abstandshalterelemente mittels eines Umform prozesses hergestellt.
Ein Zellgehäuse, welches in einem Umform prozess, beispielsweise durch Tief ziehen, hergestellt ist, weist insbesondere eine im Wesentlichen gleichmäßige Wandstärke auf.
Alternativ dazu ist es denkbar, dass das Zellgehäuse der galvanischen Zelle durch Strangpressen hergestellt ist.
Günstig kann es ferner sein, wenn das Zellgehäuse der galvanischen Zelle durch einen Spritzprozess, beispielsweise durch einen Spritzgussprozess, her gestellt ist, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial.
Ein Zellgehäuse, welches durch Strangpressen oder in einem Spritzguss prozess hergestellt ist, kann insbesondere auch eine ungleichmäßige Wand stärke aufweisen.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Zellgehäuse einer jeweiligen galvani schen Zelle ein Kunststoffbauteil, insbesondere ein Kunststoff-Spritzguss bauteil, ist.
Die erfindungsgemäße galvanische Zelle eignet sich insbesondere zur Verwen dung in einem Batteriemodul, welches zwei oder mehr als zwei erfindungs gemäße galvanische Zellen umfasst.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass Zellgehäuse zweier benachbarter galvanischer Zellen im Bereich der durch das Zellgehäuse der galvanischen Zellen gebildeten Abstandshalterelemente unmittelbar aneinander anliegen.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn Zellgehäuse zweier benachbarter galvanischer Zellen nur bereichsweise unmittelbar aneinander anliegen, insbe sondere nur im Bereich der durch die Zellgehäuse der galvanischen Zellen gebildeten Abstandshalterelemente.
Unter unmittelbar aneinander anliegenden Zellgehäusen wird im Rahmen die ser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche insbesondere verstanden, dass Zellgehäusewandungen der unmittelbar aneinander anliegenden Zell gehäuse entweder in direktem Materialkontakt stehen oder dass lediglich eine Klebefolie und/oder eine Isolationsfolie zwischen den zwei unmittelbar aneinander anliegenden Zellgehäusen angeordnet ist, welche den direkten Materialkontakt der Zellgehäusewandungen verhindert.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass Zellgehäuse zweier benachbarter galvanischer Zellen derart ausgebildet sind, dass Zell gehäusewandungen der zwei benachbarten galvanischen Zellen mittels der durch die Zellgehäuse gebildeten Abstandshalterelemente in einem zumindest abschnittsweise, vorzugsweise in einem ringförmig geschlossenen, durch die Abstandshalterelemente begrenzten Zwischenraum voneinander beabstandet angeordnet sind.
Die Zellgehäusewandungen der zwei benachbarten galvanischen Zellen liegen in dem Zwischenraum vorzugsweise nicht aneinander an.
Vorzugsweise begrenzen die Mittelbereiche und/oder die Übergangsbereiche einer jeweiligen Hauptseite des Zellgehäuses der zwei benachbarten galvani schen Zellen den Zwischenraum.
Insbesondere ist es denkbar, dass der Zwischenraum zwischen zwei benach barten galvanischen Zellen gebildet wird, welche an den einander zugewand- ten Hauptseiten der Zellgehäuse der zwei benachbarten galvanischen Zellen im Wesentlichen konkav ausgebildet sind.
Alternativ dazu ist es denkbar, dass der Zwischenraum zwischen zwei benach barten galvanischen Zellen gebildet wird, wobei eine erste der einander zuge wandten Hauptseiten der Zellgehäuse der zwei benachbarten galvanischen Zellen im Wesentlichen konkav ausgebildet ist und wobei eine zweite der einander zugewandten Hauptseiten der Zellgehäuse der zwei benachbarten galvanischen Zellen im Wesentlichen konvex ausgebildet ist.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass in dem Zwischenraum ein oder mehrere Zusatzelemente angeordnet sind, beispiels weise ein oder mehrere Kompensationselemente, ein oder mehrere
Propagationsschutzelemente, ein oder mehrere Sensorelemente und/oder ein oder mehrere Temperierelemente.
Beispielsweise ist es denkbar, dass in dem Zwischenraum angeordnete Sensorelemente Temperatursensoren, Dehnungssensoren und/oder
Drucksensoren umfassen oder durch diese gebildet sind.
Ein Propagationsschutzelement eines Batteriemoduls umfasst beispielsweise Folgendes:
ein Schichtsilikat, insbesondere Glimmer, Vermiculit und/oder
Blähgraphit;
Basalt;
ein keramisches Material; und/oder
eine Silikonmatte mit einem endothermen Füllmaterial.
Vorzugsweise weist ein Propagationsschutzelement in einer parallel zu einer Stapelrichtung eines Batteriemoduls verlaufenden Richtung eine
Wärmeleitfähigkeit von höchstens ungefähr 1 W/m*K, insbesondere von höchstens ungefähr 0,3 W/m*K, vorzugsweise von höchstens ungefähr 0,1 W/m*K, auf. Günstig kann es sein, wenn ein Propagationsschutzelement eine Wärmebeständigkeit von mindestens ungefähr 600 °C aufweist, beispielsweise eine Wärmebeständigkeit von mindestens ungefähr 800 °C.
Mittels eines oder mehrerer in dem Zwischenraum angeordneter Temperier elemente sind vorzugswiese die an den Zwischenraum angrenzenden galvani schen Zellen temperierbar, beispielsweise kühlbar.
Vorzugsweise ist mittels eines oder mehrerer in dem Zwischenraum ange ordneter Temperierelemente Wärme aus dem Zwischenraum ableitbar.
Das eine oder die mehreren in dem Zwischenraum angeordneten Temperier elemente sind vorzugsweise zur aktiven Temperierung der an den Zwischen raum angrenzenden galvanischen Zellen und/oder zur passiven Temperierung der an den Zwischenraum angrenzenden galvanischen Zellen ausgebildet.
Im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche wird unter einer aktiven Temperierung insbesondere eine Temperierung verstanden, wel che im Wesentlichen auf Konvektion, insbesondere auf erzwungener
Konvektion, beruht. Vorzugsweise wird eine aktive Temperierung durch ein durch äußere mechanische Einwirkung strömendes Temperierfluid,
insbesondere durch eine durch äußere mechanische Einwirkung strömende Temperierflüssigkeit, realisiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche wird unter einer passiven Temperierung insbesondere eine Temperierung verstanden, welche im Wesentlichen durch Wärmeleitung erfolgt.
Mittels eines oder mehrerer in dem Zwischenraum angeordneter Propagations schutzelemente ist vorzugsweise eine Propagation eines thermischen Durch gehens einer galvanischen Zelle verzögerbar und/oder verhinderbar. Kompensationselemente sind in einer parallel zu einer Stapelrichtung eines Batteriemoduls verlaufenden Richtung vorzugsweise aufgrund einer
Ausdehnung von Zellgehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen verformbar, beispielsweise komprimierbar.
Mittels eines oder mehrerer Kompensationselemente ist vorzugsweise eine Delamination von Zellwickeln einer jeweiligen galvanischen Zelle begrenzbar oder verhinderbar.
Das eine oder die mehreren Kompensationselemente umfassen beispielsweise ein Schaummaterial oder werden durch dieses gebildet.
In einem Auslieferungszustand eines Batteriemoduls sind Zellgehäuse zweier benachbarter galvanischer Zellen mittels in dem Zwischenraum angeordneter Kompensationselemente in der Stapelrichtung des Batteriemoduls vorzugs weise vorgespannt. Insbesondere ist dadurch eine Vorspannkraft realisierbar, welche einer insbesondere alterungsbedingten Ausdehnung der Zellgehäuse der zwei benachbarten galvanischen Zellen vorzugsweise entgegenwirkt.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass zwei benach barte galvanische Zellen mittels eines oder mehrerer durch das Zellgehäuse der galvanischen Zellen gebildeter Abstandshalterelemente in einer Stapel richtung des Batteriemoduls in einer eindeutigen Ausrichtung relativ
zueinander positioniert oder positionierbar sind.
Insbesondere wird durch die durch das Zellgehäuse der galvanischen Zellen gebildeten Abstandshalterelemente eine Positionierhilfe gebildet.
Beispielsweise ist es denkbar, dass einander zugewandte Zellgehäuse wandungen von Zellgehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen an den Hauptseiten des Zellgehäuses jeweils einen oder mehrere als Abstandshalter elemente ausgebildete Vorsprünge oder Erhebungen und mit den Vorsprüngen oder Erhebungen korrespondierende Ausnehmungen umfasst. Günstig kann es sein, wenn die Vorsprünge oder Erhebungen und die Aus nehmungen derart an den Hauptseiten der Zellgehäuse zweier benachbarter galvanischer Zellen angeordnet sind, dass die galvanischen Zellen in der Stapelrichtung des Batteriemoduls nur in einer Ausrichtung relativ zueinander positionierbar sind.
Eine erfindungsgemäße galvanische Zelle umfasst vorzugsweise Folgendes: einen oder mehrere Zellwickel;
ein Zellgehäuse, welches einen Aufnahmeraum zur Aufnahme des einen oder der mehreren Zellwickel umfasst;
ein oder mehrere Kompensationselemente,
wobei der eine oder die mehreren Zellwickel in dem Aufnahmeraum des Zell gehäuses aufgenommen sind und
wobei das eine oder die mehreren Kompensationselemente in dem
Aufnahmeraum des Zellgehäuses angeordnet sind.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das eine oder die mehreren Kompensationselemente komprimierbar sind, insbesondere senkrecht zu einer Hauptseite des Zellgehäuses und/oder senkrecht zu einer Mittelebene eines Zellwickels der galvanischen Zelle.
Vorzugsweise ist ein Schwellverhalten zweier benachbarter galvanischer Zellen mittels der in dem Aufnahmeraum angeordneten Kompensationselemente einfach ausgleichbar.
Mehrere galvanische Zellen, welche Kompensationselemente umfassen, die innerhalb der Zellgehäuse der galvanischen Zellen angeordnet sind, sind somit vorzugsweise in einer Stapelrichtung eines Batteriemoduls einfach montierbar, insbesondere einfach miteinander verspannbar. Vorzugsweise ist eine definierte Belastung eines oder mehrerer Zellwickel einer jeweiligen galvanischen Zelle bei jedem Ladezustand und/oder bei jedem Alterungszustand der galvanischen Zelle realisierbar.
Insbesondere ist eine Belastung eines oder mehrerer Zellwickel einer jeweili gen galvanischen Zelle unabhängig von einem oder mehreren der folgenden Faktoren realisierbar:
einer Steifigkeit eines Zellgehäuses der galvanischen Zelle;
auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle wirkenden Spannkräften, insbesondere parallel zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls auf das Zellgehäuse wirkenden Spannkräften;
einem Wachstum eines oder mehrerer Zellwickel der galvanischen Zelle.
Eine Hauptseite des Zellgehäuses ist in einem Batteriemodul, welches mehrere galvanische Zellen umfasst, vorzugsweise senkrecht zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls angeordnet.
Das eine oder die mehreren Kompensationselemente sind vorzugsweise elas tisch komprimierbar. Alternativ dazu ist es denkbar, dass das eine oder die mehreren Kompensationselemente plastisch komprimierbar sind.
Mittels des einen oder der mehreren Kompensationselemente ist vorzugsweise ein Wachstum des einen oder der mehreren Zellwickel einer galvanischen Zelle über die Lebensdauer der galvanischen Zelle ausgleichbar, insbesondere in einer senkrecht zu einer Hauptseite des Zellgehäuses der galvanischen Zelle verlaufenden Richtung.
Vorzugsweise ist mittels des einen oder der mehreren in dem Zellgehäuse einer galvanischen Zelle angeordneten Kompensationselemente ein Wachstum des einen oder der mehreren Zellwickel der galvanischen Zelle derart aus gleichbar, dass ein Zellgehäuse der galvanischen Zelle in einer senkrecht zu einer Hauptseite des Zellgehäuses verlaufenden Richtung an einem Lebens dauerende der galvanischen Zelle im Wesentlichen eine Höhe aufweist, welche der Höhe des Zellgehäuses der galvanischen Zelle in einem Auslieferungs zustand der galvanischen Zelle entspricht.
Vorzugsweise kann aufgrund eines oder mehrerer Kompensationselemente, welche innerhalb des Zellgehäuses der galvanischen Zelle angeordnet sind, eine Änderung der äußeren Abmessungen der galvanischen Zelle aufgrund eines Wachstums von Zellwickeln der galvanischen Zellen begrenzt oder verhindert werden.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das eine oder die mehreren Kompensationselemente in einem Auslieferungszustand der galvanischen Zelle senkrecht zu einer Mittelebene eines Zellwickels der galvanischen Zelle eine Dicke derart aufweisen, dass das eine oder die mehreren innerhalb des Zellgehäuses der galvanischen Zelle angeordneten Kompensationselemente und innerhalb des Zellgehäuses angeordnete Zell wickel einen Aufnahmeraum des Zellgehäuses senkrecht zu der Mittelebene des Zellwickels der galvanischen Zelle im Wesentlichen vollständig ausfüllen.
Insbesondere sind mittels einer oder mehrerer innerhalb eines Zellgehäuses einer jeweiligen galvanischen Zelle angeordneter Kompensationselemente Hohlräume innerhalb des Zellgehäuses, insbesondere parallel zu einer Stapel richtung des Batteriemoduls, verhinderbar.
Vorzugsweise ist somit eine Delamination von Zellwickeln einer jeweiligen galvanischen Zelle begrenzbar oder verhinderbar.
Vorzugsweise ist mittels eines oder mehrerer innerhalb eines Zellgehäuses einer jeweiligen galvanischen Zelle angeordneter Kompensationselemente ein optimaler Betriebszustand der galvanischen Zelle über die gesamte Produkt lebensdauer derselben einstellbar. Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das eine oder die mehreren Kompensationselemente ein komprimierbares Material umfassen oder aus einem komprimierbaren Material gebildet sind.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das komprimierbare Material ein Schaummaterial ist.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass ein oder mehrere der in dem Aufnahmeraum des Zellgehäuses angeordneten
Kompensationselemente zwischen zwei benachbarten Zellwickeln der galvanischen Zelle angeordnet sind.
Insbesondere sind ein oder mehrere innerhalb des Zellgehäuses der galvani schen Zelle angeordnete Kompensationselemente in einer Stapelrichtung zwi schen zwei benachbarten Zellwickeln der galvanischen Zelle angeordnet.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass eine oder mehrere der in dem Aufnahmeraum des Zellgehäuses angeordneten
Kompensationselemente zwischen einer Zellgehäusewandung des Zell gehäuses und einem Zellwickel der galvanischen Zelle angeordnet sind, insbesondere bezogen auf eine senkrecht zu einer Mittelebene des Zellwickels verlaufende Richtung.
Günstig kann es sein, wenn ein oder mehrere in dem Aufnahmeraum des Zell gehäuses angeordnete Kompensationselemente zwischen einer Zellgehäuse wandung einer Hauptseite des Zellgehäuses und einem Zellwickel der galvani schen Zelle angeordnet sind.
Ein oder mehrere der in dem Aufnahmeraum des Zellgehäuses angeordneten Kompensationselemente sind insbesondere zwischen einer senkrecht zu einer Stapelrichtung eines Batteriemoduls verlaufenden Zellgehäusewandung des Zellgehäuses und einem Zellwickel der galvanischen Zelle angeordnet. Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass zwischen Zellgehäusewandungen zweier Hauptseiten des Zellgehäuses der galvanischen Zelle und einem oder mehreren innerhalb des Zellgehäuses angeordneten Zellwickeln jeweils ein oder mehrere Kompensationselemente angeordnet sind.
Insbesondere sind zwischen einer Zellgehäusewandung einer ersten Haupt seite des Zellgehäuses und einem Zellwickel der galvanischen Zelle ein oder mehrere Kompensationselemente angeordnet.
Vorzugsweise sind ferner zwischen einer Zellgehäusewandung einer zweiten Hauptseite des Zellgehäuses und einem Zellwickel der galvanischen Zelle ein oder mehrere Kompensationselemente angeordnet.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass ein zwi schen zwei benachbarten Zellwickeln der galvanischen Zellen angeordnetes Kompensationselement und/oder ein zwischen einer Zellgehäusewandung des Zellgehäuses und einem Zellwickel der galvanischen Zelle angeordnetes Kompensationselement parallel zu einer Wickelrichtung des Zellwickels eine Breite aufweist, welche mindestens ungefähr der Breite eines Zwischen bereichs des Zellwickels entspricht.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, ein oder meh rere der in dem Aufnahmeraum des Zellgehäuses angeordneten
Kompensationselemente innerhalb eines oder mehrerer Zellwickel der galvanischen Zelle angeordnet sind.
Wickellagen eines jeweiligen Zellwickels sind vorzugsweise um jeweils ein Kompensationselement herum gewickelt.
Vorzugsweise kann durch Herumwickeln von Wickellagen eines jeweiligen Zellwickels um jeweils ein Kompensationselement verhindert werden, dass die Wickellagen unmittelbar im Bereich einer gemeinsamen Wickellinie umgelenkt werden. Insbesondere kann durch Herumwickeln von Wickellagen eines jeweiligen Zellwickels um jeweils ein Kompensationselement ein Umlenkradius vergrößert werden.
Vorzugsweise beträgt ein Umlenkradius in einem Umlenkbereich eines Zell wickels mindestens ungefähr 0,5 mm, insbesondere mindestens ungefähr 1 mm, beispielsweise mindestens 1,5 mm.
Vorzugsweise kann dabei eine Lebensdauer der galvanischen Zelle verlängert werden.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass ein inner halb eines Zellwickels angeordnetes Kompensationselement der galvanischen Zelle im Wesentlichen parallel zu einer Mittelebene des jeweiligen Zellwickels angeordnet ist.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass ein inner halb eines Zellwickels angeordnetes Kompensationselement der galvanischen Zelle parallel zu einer Wickelrichtung des Zellwickels eine Breite aufweist, wel che im Wesentlichen der Breite eines Zwischenbereichs des Zellwickels ent spricht.
Ein innerhalb eines Zellwickels angeordnetes Kompensationselement der galvanischen Zelle weist parallel zu der Wickelrichtung des Zellwickels vorzugsweise eine Breite auf, welche höchstens ungefähr der Breite eines Zwischenbereichs des Zellwickels entspricht.
Insbesondere ist es denkbar, dass innerhalb sämtlicher Zellwickel einer jewei ligen galvanischen Zelle jeweils ein oder mehrere Kompensationselemente angeordnet sind. Vorzugsweise ist mittels eines oder mehrerer Kompensationselemente, welche innerhalb eines oder mehrerer Zellwickel der galvanischen Zelle angeordnet sind, ein Wachstum eines jeweiligen Zellwickels, insbesondere in einer senk recht zu einer Mittelebene eines Zellwickels verlaufenden Richtung, derart ausgleichbar, dass die galvanische Zelle am Lebensdauerende derselben in der senkrecht zu einer Mittelebene des Zellwickels verlaufenden Richtung im Wesentlichen eine Höhe aufweist, welche der Höhe der galvanischen Zelle in einem Auslieferungszustand derselben entspricht.
Bei einer Ausgestaltung der galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass ein oder mehrere der in dem Aufnahmeraum des Zellgehäuses angeordneten
Kompensationselemente in einer parallel zu einer gemeinsamen Wickellinie eines Zellwickels verlaufenden Richtung eine Höhe aufweisen, welche im Wesentlichen einer Höhe des einen oder der mehreren Zellwickel der galvani schen Zelle entspricht.
Vorzugsweise weisen der eine oder die mehreren Zellwickel der galvanischen Zelle in einer parallel zu einer gemeinsamen Wickellinie eines Zellwickels ver laufenden Richtung jeweils eine im Wesentlichen identische Höhe auf.
Die erfindungsgemäße galvanische Zelle eignet sich insbesondere zur Verwen dung in einem Batteriemodul, welches zwei oder mehr als zwei erfindungs gemäße galvanische Zellen umfasst.
Ein erfindungsgemäßes Batteriemodul umfasst vorzugsweise Folgendes:
zwei oder mehr als zwei galvanische Zellen, welche jeweils einen oder mehrere Zellwickel umfassen;
ein oder mehrere Abstandshalterelemente,
wobei jeweils ein oder mehrere Abstandshalterelemente zwischen zwei benachbarten galvanischen Zellen angeordnet sind.
Günstig kann es sein, wenn ein Batteriemodul ein Akkumulatormodul bildet. Vorzugsweise sind die galvanischen Zellen des Batteriemoduls entlang einer Stapelrichtung angeordnet.
Entlang einer Stapelrichtung angeordnete galvanische Zellen des Batterie moduls bilden insbesondere einen Zellenstapel.
Günstig kann es sein, wenn die galvanischen Zellen des Batteriemoduls entlang der Stapelrichtung miteinander fluchtend angeordnet sind.
Vorzugsweise sind zwischen einander zugewandten Zellwickeln von zwei in einer Stapelrichtung benachbarten galvanischen Zellen in der Stapelrichtung jeweils ein oder mehrere Abstandshalterelemente angeordnet.
Die galvanischen Zellen sind vorzugsweise mit einer Hauptseite derselben und/oder mit einer Hauptseite eines Zellgehäuses einer jeweiligen galvani schen Zelle in einer Stapelrichtung nebeneinander angeordnet.
Vorzugsweise sind einander zugewandte Zellwickel von zwei benachbarten galvanischen Zellen jeweils mittels eines oder mehrerer Abstandshalter elemente beabstandet voneinander angeordnet, insbesondere in einer Stapel richtung.
Mittels eines oder mehrerer zwischen zwei benachbarten galvanischen Zellen angeordneter Abstandshalterelemente ist vorzugsweise ein vorgegebener Abstand der zwei benachbarten galvanischen Zellen einstellbar.
Günstig kann es sein, wenn mittels des einen oder der mehreren Abstands halterelemente eine Expansion einer jeweiligen galvanischen Zelle, insbeson dere eines Zellgehäuses der jeweiligen galvanischen Zelle, welche auf einer Gasbildung aufgrund einer chemischen Zersetzung des Elektrolyts der galvani schen Zelle beruht, im Wesentlichen verhindert werden kann und wenn eine Expansion einer jeweiligen galvanischen Zelle, insbesondere eines Zell gehäuses der jeweiligen galvanischen Zelle, welche auf einem Wachstum des einen oder der mehreren Zellwickel der galvanischen Zelle beruht, dennoch zugelassen wird.
Dabei ist es vorzugsweise denkbar, dass aufgrund der Begrenzung einer Expansion einer jeweiligen galvanischen Zelle, welche auf einer Gasbildung beruht, eine Delamination von Zellwickeln der galvanischen Zelle verhindert werden kann. Insbesondere ist dabei eine Alterung der galvanischen Zelle verzögerbar.
Vorzugsweise ist mittels des einen oder der mehreren Abstandshalterelemente ein Druck auf Zellwickel einer jeweiligen galvanischen Zelle des Batteriemoduls reduzierbar, vorzugsweise im Bereich der gemeinsamen Wickellinien zweier Umlenkbereiche eines Zellwickels. Insbesondere ist dabei eine Kapazitäts abnahme der galvanischen Zellen des Batteriemoduls reduzierbar. Günstig kann es ferner sein, wenn eine mechanische Überbeanspruchung von Zell wickeln der galvanischen Zellen mittels des einen oder der mehreren
Abstandshalterelemente vermieden wird.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass ein jeweiliger Zellwickel der galvanischen Zellen des Batteriemoduls zwei Umlenkbereiche umfasst, in welchen Wickellagen des jeweiligen Zellwickels umgelenkt sind, wobei die Wickellagen in einem jeweiligen Umlenkbereich eine gemeinsame Wickellinie aufweisen.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass das eine oder die mehreren Abstandshalterelemente jeweils derart angeordnet und/oder ausgebildet sind, dass in einer Stapelrichtung des Batteriemoduls mittels der Abstandshalterelemente eine Krafteinleitung in den einen oder die mehreren Zellwickel einer jeweiligen galvanischen Zelle vermeidbar ist, insbesondere im Bereich einer Wickellinie eines jeweiligen Umlenkbereichs des einen oder der mehreren Zellwickel. Mittels des einen oder der mehreren Abstandshalterelemente ist ein Kraftfluss in einer Stapelrichtung des Batteriemoduls vorzugsweise derart leitbar, dass in der Stapelrichtung vorzugsweise keine Kraft auf eine Wickellinie eines jeweili gen Umlenkbereichs des einen oder der mehreren Zellwickel ausgeübt wird.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass ein Kraftfluss zwischen einander benachbarten galvanischen Zellen in einer Stapelrichtung des Batteriemoduls ausschließlich oder zu mindestens ungefähr 75 %, insbe sondere zu mindestens ungefähr 85 %, vorzugsweise zu mindestens ungefähr 95 %, über das eine oder die mehreren Abstandshalterelemente erfolgt.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass die galvani schen Zellen prismatische Zellen, insbesondere im Wesentlichen quader förmige Zellen, sind.
Insbesondere ist es denkbar, dass die galvanischen Zellen nach dem PHEV2- Format ausgebildet sind.
Günstig kann es sein, wenn ein Zellgehäuse einer jeweiligen galvanischen Zelle prismatisch, insbesondere im Wesentlichen quaderförmig, ausgebildet ist.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass eine jeweilige galvanische Zelle jeweils ein Zellgehäuse umfasst, in welchem der eine oder die mehreren Zellwickel einer jeweiligen galvanischen Zelle angeordnet sind.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass zwischen Zellgehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen jeweils ein oder meh rere Abstandshalterelemente angeordnet sind.
Insbesondere sind jeweils ein oder mehrere Abstandshalterelemente zwischen einander zugewandten Zellgehäusewandungen von Zellgehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen angeordnet. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in einer Stapelrichtung des
Batteriemoduls mehrere Abstandshalterelemente hintereinander zwischen Zellgehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen angeordnet sind.
Alternativ dazu ist es denkbar, dass in einer Stapelrichtung des Batteriemoduls jeweils nur ein einziges Abstandshalterelement zwischen Zellgehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen angeordnet ist.
Günstig kann es ferner sein, wenn senkrecht zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls mehrere Abstandshalterelemente nebeneinander angeordnet sind.
Beispielsweise ist es denkbar, dass ein oder mehrere Abstandshalterelemente mittels einer Applikationsvorrichtung auf ein Zellgehäuse einer der zwei benachbarten galvanischen Zellen aufgebracht, beispielsweise aufspritzt, werden. Günstig kann es ferner sein, wenn ein oder mehrere Abstands halterelemente mittels einer Applikationsvorrichtung auf beide Zellgehäuse der zwei benachbarten galvanischen Zellen aufgebracht, beispielsweise auf gespritzt werden.
Insbesondere ist es denkbar, dass mittels der Applikationsvorrichtung
Abstandshalterelemente auf die Zellgehäuse aufgebracht werden, welche ein Kunststoffmaterial, beispielsweise Silikon und/oder Polyurethan, umfassen oder aus diesem gebildet sind.
Beispielsweise ist es denkbar, dass als Abstandshalterelemente eine Wulst und/oder Noppen aus einem Kunststoff material mittels der Applikations vorrichtung auf die Zellgehäuse aufgebracht, beispielsweise aufgespritzt, werden. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass mittels der Applikationsvorrichtung auf die Zellgehäuse aufgebrachtes Kunststoffmaterial mittelbar oder
unmittelbar auf das Zellgehäuse aufgebracht wird.
Mittelbar auf die Zellgehäuse aufgebrachtes Kunststoffmaterial wird
insbesondere auf eine Isolationsfolie aufgebracht, welche unmittelbar auf eine Zellgehäusewandung des jeweiligen Zellgehäuses aufgebracht und/oder mit dieser verbunden ist.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass ein oder mehrere Abstandshalterelemente, welche zwischen Zellgehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen angeordnet sind, an einer Hauptseite der jeweiligen Zellgehäuse angeordnet sind.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass ein oder mehrere zwischen zwei Zellgehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen angeordnete Abstandshalterelemente jeweils ein Rahmenelement und/oder ein Zwischenelement umfassen oder bilden.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass ein jeweiliges Rahmenelement einen von dem Rahmenelement und den zwei benachbarten Zellgehäusen umgebenen Innenraum zumindest bereichsweise, beispielsweise mindestens zweiseitig, begrenzt.
Mittels eines Rahmenelements eines jeweiligen Abstandshalterelements ist vorzugsweise ein vorgegebener Abstand zweier benachbarter galvanischer Zellen zueinander festlegbar, insbesondere an einem Randbereich voneinander zugewandten Hauptseiten der jeweiligen Zellgehäuse der galvanischen Zellen.
Beispielsweise ist es denkbar, dass jeweils genau ein Rahmenelement zwi schen zwei Zellgehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen angeordnet ist. Günstig kann es beispielsweise sein, wenn ein jeweiliges Rahmenelement den Zwischenraum zumindest dreiseitig umgibt. Beispielsweise ist es dabei denk bar, dass ein jeweiliges Rahmenelement im Wesentlichen U-Förmig aus gebildet ist.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass ein jeweiliges Rahmenelement Folgendes umfasst:
zwei Stützstege, welche parallel zueinander und/oder parallel zu einer gemeinsamen Wickellinie eines Umlenkbereichs eines Zellwickels einer galvanischen Zelle angeordnet sind; und/oder
einen oder mehrere Verbindungsstege, wobei die zwei Stützstege mittels des einen oder der mehreren Verbindungsstege verbunden sind.
Stützstege und/oder Verbindungsstege eines jeweiligen Rahmenelements verlaufen vorzugsweise entlang eines Randbereichs einer jeweiligen Haupt seite der zwei benachbarten Zellgehäuse.
Vorzugsweise weisen Stützstege und/oder Verbindungsstege des Rahmen elements auf einer an einem Zellgehäuse anliegenden Seite des Rahmen elements keine scharfe Kante auf.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass Kanten von Stützstegen und/oder Verbindungsstegen des Rahmenelements auf einer an einem Zellgehäuse anliegenden Seite des Rahmenelements abgerundet sind.
Vorzugsweise können dabei Spannungsspitzen und/oder Kantenabdrücke an dem Zellgehäuse vermieden werden.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass ein jeweiliges Rahmenelement ringförmig geschlossen ausgebildet ist.
Ein ringförmig geschlossenes Rahmenelement umfasst vorzugsweise zwei Stützstege und zwei Verbindungsstege. Die zwei Stützstege sind vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass die zwei Stützstege und/oder der eine oder die mehreren Verbindungsstege quer, insbesondere senkrecht, zu einer Haupterstreckungsrichtung derselben eine im Wesentlichen konstante Breite aufweisen.
Alternativ dazu ist es möglich, dass die zwei Stützstege und/oder der eine oder die mehreren Verbindungsstege eine quer, insbesondere senkrecht, zu einer Haupterstreckungsrichtung derselben variierende Breite aufweisen.
Insbesondere kann dabei ein Innenprofil des Rahmenelements an ein Schwell verhalten der zwei benachbarten galvanischen Zellen angepasst werden.
Eine Haupterstreckungsrichtung der zwei Stützstege und/oder des einen oder der mehreren Verbindungsstege verläuft insbesondere senkrecht zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls.
Vorzugsweise verläuft eine Haupterstreckungsrichtung der zwei Stützstege parallel zu einer gemeinsamen Wickellinie eines Umlenkbereichs eines Zell wickels einer galvanischen Zelle.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass die Breite der zwei Stützstege im Wesentlichen der Breite des einen oder der mehreren Verbindungsstege entspricht.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass die Breite der zwei Stützstege von der Breite des einen oder der mehreren Verbindungsstege verschieden ist. Günstig kann es beispielsweise sein, wenn die Breite des einen oder der meh reren Verbindungsstege um einen Faktor von mindestens ungefähr 1,5 größer ist als die Breite der zwei Stützstege, beispielsweise um einen Faktor von min destens ungefähr 2.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass die Breite der zwei Stützstege ungefähr einer Summe einer Wandstärke einer Zellgehäuse wandung eines Zellgehäuses einer galvanischen Zelle, eines Abstands eines Zellwickels zu der Zellgehäusewandung des Zellgehäuses und einer Breite eines Umlenkbereichs eines Zellwickels entspricht.
Die vorstehend genannten Abmessungen beziehen sich vorzugsweise auf eine parallel zu einer Wickelrichtung eines Zellwickels und/oder senkrecht zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls verlaufende Richtung.
Vorzugsweise entspricht eine Breite eines Umlenkbereichs eines Zellwickels im Wesentlichen der Hälfte einer Dicke eines Zellwickels parallel zu einer Stapel richtung des Batteriemoduls.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass eine Projek tion eines jeweiligen Stützstegs eines Rahmenelements, insbesondere eines an einem Zellgehäuse einer galvanischen Zelle anliegenden Bereichs des Stütz stegs, entlang der Stapelrichtung auf eine senkrecht zu der Stapelrichtung angeordnete Projektionsebene einen Abstand von einer Projektion einer jewei ligen gemeinsamen Wickellinie eines Umlenkbereichs eines Zellwickels einer galvanischen Zelle aufweist.
Vorzugsweise ist die Projektion des Stützstegs, insbesondere des an dem Zell gehäuse anliegenden Bereichs des Stützstegs, in einer parallel zu einer Wickel richtung verlaufenden Richtung von der Projektion der gemeinsamen Wickel linie beabstandet, insbesondere nach außen. Die Projektion des an dem Zellgehäuse anliegenden Bereichs des Stützstegs überlappt die Projektion der gemeinsamen Wickellinie vorzugsweise nicht.
Günstig kann es ferner sein, wenn eine Projektion eines Zwischenelements entlang der Stapelrichtung auf eine senkrecht zu der Stapelrichtung ange ordnete Projektionsebene einen Abstand von einer Projektion einer jeweiligen gemeinsamen Wickellinie eines Umlenkbereichs eines Zellwickels einer galva nischen Zelle aufweist.
Vorzugsweise ist die Projektion des Zwischenelements in einer parallel zu einer Wickelrichtung verlaufenden Richtung von der Projektion der gemeinsamen Wickellinie beabstandet, insbesondere nach innen.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass die Stütz stege des Rahmenelements und/oder die Verbindungsstege des Rahmen elements in einer parallel zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls ver laufenden Richtung eine konstante Dicke aufweisen.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass die Stütz stege des Rahmenelements und/oder die Verbindungsstege des Rahmen elements in einer parallel zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls ver laufenden Richtung eine lokal variierende Dicke aufweisen.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Stützstege und/oder die Verbindungs stege des Rahmenelements in Eckbereichen, in welchen die Stützstege und die Verbindungsstege miteinander verbunden sind, eine erste Dicke aufweisen.
Vorzugsweise weisen die Stützstege und/oder die Verbindungsstege des Rahmenelements zwischen jeweils zwei Eckbereichen eine zweite Dicke auf.
Die erste Dicke kann insbesondere größer als die zweite Dicke sein, beispiels weise um einen Faktor 2. Vorzugsweise entspricht eine maximale Dicke des Rahmenelements, insbeson dere der Stützstege und/oder der Verbindungsstege, parallel zu einer Stapel richtung des Batteriemoduls mindestens ungefähr 5 %, insbesondere mindes tens ungefähr 7,5 %, beispielsweise mindestens ungefähr 10 %, einer Höhe eines Zellgehäuses der galvanischen Zelle in der Stapelrichtung.
Wenn die Stützstege und/oder die Verbindungsstege des Rahmenelements in Eckbereichen eine größere Dicke aufweisen als außerhalb der Eckbereiche, kann ein Kraftfluss zwischen einander benachbarten galvanischen Zellen in einer Stapelrichtung im Wesentlichen über besonders steife Bereiche der Zell gehäuse der galvanischen Zellen erfolgen.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass das
Zwischenelement in dem Innenraum angeordnet ist.
Günstig kann es sein, wenn das Zwischenelement vollständig in dem Innen raum angeordnet ist.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Zwischenelement den Innenraum in einer senkrecht zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls verlaufenden Richtung zu mindestens ungefähr 50 %, beispielsweise zu mindestens unge fähr 75 %, vorzugsweise zu mindestens ungefähr 95 %, insbesondere voll ständig, ausfüllt.
Alternativ dazu ist es denkbar, dass das Zwischenelement nur teilweise in dem Innenraum angeordnet ist. Vorzugsweise überlappen sich das Rahmenelement und das Zwischenelement in der Stapelrichtung dabei zumindest teilweise.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Zwischenelement das Rahmenelement mit Ausnahme von Eckbereichen, in welchen Stützstege und Verbindungsstege eines Rahmenelements miteinander verbunden sind, vollständig überlappt. Vorzugsweise bildet das Zwischenelement dabei ein Kompensationselement, welches parallel zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls komprimierbar ist. Günstig kann es ferner sein, wenn das Abstandshalterelement kein Zwischen element umfasst oder bildet.
Beispielsweise ist es dabei denkbar, dass in dem Innenraum lediglich Gas, beispielsweise Luft, angeordnet ist.
Günstig kann es ferner sein, wenn in dem Innenraum ein oder mehrere
Zusatzelemente angeordnet sind, beispielsweise ein oder mehrere
Kompensationselemente, ein oder mehrere Propagationsschutzelemente, ein oder mehrere Sensorelemente und/oder ein oder mehrere Temperierelemente.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass das Rahmen element einteilig oder mehrteilig, beispielsweise zweiteilig, ausgebildet ist.
Ein mehrteiliges Rahmenelement umfasst beispielsweise mehrere Rahmen elementteile.
Günstig kann es sein, wenn Rahmenelementteile kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbindbar sind, beispielsweise mittels einer Steckverbindung.
Mittels einer Steckverbindung sind beispielsweise zwei L-förmige Rahmen elementteile kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbindbar, insbeson dere zur Herstellung eines ringförmig geschlossenen Rahmenelements.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Rahmenelement nur zwei Stützstege umfasst. Vorzugsweise bildet jeweils ein Stützsteg ein Rahmenelementteil.
Günstig kann es ferner sein, wenn das Rahmenelement zwei Rahmen elementteile umfasst, welche in einem senkrecht zu einer gemeinsamen Wickellinie eines Umlenkbereichs eines Zellwickels einer galvanischen Zelle genommenen Querschnitt im Wesentlichen T-förmig ausgebildet sind. Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass zwischen Zellgehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen jeweils zwei Abstands halterelemente, insbesondere zwei Rahmenelemente, angeordnet sind.
Vorzugsweise ist an einander abgewandten Hauptseiten eines Zellgehäuses einer jeweiligen galvanischen Zelle jeweils ein Abstandshalterelement an dem Zellgehäuse der zwei benachbarten galvanischen Zellen angeordnet.
Parallel zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls ist eine Reihenfolge vorzugsweise wie folgt: Abstandshalterelement, galvanische Zelle, Abstands halterelement, Abstandshalterelement, galvanische Zelle, Abstandshalter element, Abstandshalterelement, galvanische Zelle, Abstandshalterelement, Abstandshalterelement, galvanische Zelle, etc.
Insbesondere sind jeweils zwei Rahmenelemente auf jeweils eine galvanische Zelle, insbesondere auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle, aufgestülpt.
Die zwei Rahmenelemente umgreifen die jeweilige galvanische Zelle, insbesondere das Zellgehäuse der galvanischen Zelle, jeweils zumindest näherungsweise C-förmig.
Die zwei Rahmenelemente umfassen vorzugsweise jeweils einen zumindest näherungsweise C-förmigen Aufnahmeabschnitt, in welchem ein Zellgehäuse einer galvanischen Zelle parallel zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls zumindest teilweise aufgenommen ist.
Die zwei Rahmenelemente umfassen vorzugsweise jeweils zwei Stützstege und zwei Verbindungsstege. Die zwei Rahmenelemente sind vorzugsweise ring förmig geschlossen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die zwei Rahmenelemente vorzugs weise jeweils zwei oder mehr als zwei, beispielsweise vier, Befestigungs vorsprünge umfassen, welche parallel zu einer Stapelrichtung des Batterie- moduls von den zwei Stützstegen und/oder den zwei Verbindungsstegen weg ragen.
Vorzugsweise ragt jeweils ein Befestigungsvorsprung, insbesondere ein Befestigungssteg, parallel zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls von einem Stützsteg und/oder von einem Verbindungssteg weg.
Vorzugsweise entspricht eine Länge der Befestigungsstege im Wesentlichen einer Länge der Stützstege und/oder Verbindungsstege, insbesondere parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung der Stützstege und/oder Verbindungs stege.
Die Befestigungsvorsprünge und/oder Befestigungsstege umgeben ein Zell gehäuse vorzugsweise jeweils vierseitig.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass das Rahmen element mit dem Zwischenelement zumindest bereichsweise verbunden ist, insbesondere stoffschlüssig.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Rahmenelement einstückig mit dem Zwischenelement hergestellt ist.
Ein Abstandshalterelement, welches das Rahmenelement und das Zwischen element umfasst oder bildet, ist beispielsweise ein einstückiges Spritzguss bauteil.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Zwischenelement nur im Bereich zweier Stützstege des Rahmenelements mit diesem verbunden ist.
Günstig kann es dabei sein, wenn das Zwischenelement im Bereich zweier Verbindungsstege des Rahmenelements nicht mit diesem verbunden ist. Alternativ dazu ist es denkbar, dass das Zwischenelement ringförmig geschlossen mit dem Rahmenelement verbunden ist. Das Zwischenelement bildet dabei insbesondere ein Deckelelement.
Ein Zwischenelement, welches ein Deckelelement bildet, weist beispielsweise parallel zu einer Stapelrichtung eine konstante Dicke auf. Ein Zwischen element, welches ein Deckelelement bildet, weist vorzugsweise parallel zu einer Stapelrichtung eine kleinere Dicke als ein Rahmenelement auf.
Insbesondere ist es denkbar, dass das Abstandshalterelement an einem Verbindungsbereich, in welchem das Rahmenelement mit dem Zwischen element stoffschlüssig verbunden ist, eine Materialschwächung aufweist.
Alternativ oder ergänzend zu einer stoffschlüssigen Verbindung des Rahmen elements und des Zwischenelements ist es denkbar, dass das Rahmenelement und das Zwischenelement kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind.
Alternativ dazu ist es denkbar, dass das Rahmenelement mit dem Zwischen element nicht verbunden ist.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass das Rahmen element und das Zwischenelement voneinander verschiedene Materialien umfassen oder aus voneinander verschiedenen Materialien gebildet sind.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass das
Zwischenelement ein verformbares Kompensationselement bildet.
Beispielsweise ist es denkbar, dass ein als verformbares Kompensations element ausgebildetes Zwischenelement ein Gummimaterial umfasst oder aus diesem gebildet ist. Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass das
Kompensationselement parallel zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls komprimierbar ist.
Ein als komprimierbares Kompensationselement ausgebildetes Zwischen element umfasst dabei insbesondere ein komprimierbares Material, beispiels weise ein Schaummaterial, oder ist aus diesem gebildet.
Das komprimierbare Material eines als komprimierbares Kompensations element ausgebildeten Zwischenelements ist beispielsweise elastisch oder plastisch komprimierbar.
Ein als komprimierbares Kompensationselement ausgebildetes Zwischen element weist beispielsweise parallel zu einer Stapelrichtung des Batterie moduls in einem Neuzustand desselben eine maximale Dicke auf, welche einer maximalen Dicke des Rahmenelements entspricht.
Alternativ dazu ist es denkbar, dass ein als komprimierbares Kompensations element ausgebildetes Zwischenelement in einem Auslieferungszustand des Batteriemoduls zwischen zwei benachbarten Zellgehäusen parallel zur Stapel richtung des Batteriemoduls vorgespannt ist.
Beispielsweise ist es denkbar, dass ein als komprimierbares Kompensations element ausgebildetes Zwischenelement in der Stapelrichtung mehrlagig aus gebildet ist. Insbesondere ist das als Kompensationselement ausgebildete Zwischenelement dabei an ein Schwellverhalten zweier benachbarter galvani scher Zellen anpassbar.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass das
Kompensationselement ein oder mehrere Verformungselemente umfasst. Beispielsweise ist es denkbar, dass das als verformbares Kompensations element ausgebildete Zwischenelement einen oder mehrere Verformungsstege umfasst, welche die Verformungselemente bilden.
Günstig kann es sein, wenn ein Verformungssteg einen U-förmigen oder V- förmigen Querschnitt aufweist.
Insbesondere ist es denkbar, dass ein Verformungssteg eines als verformbares Kompensationselement ausgebildeten Zwischenelements jeweils mit zwei Verbindungsstegen eines Rahmenelements verbunden ist.
Vorzugsweise sind Verformungsstege eines als verformbares Kompensations element ausgebildeten Zwischenelements im Wesentlichen parallel zu Stütz stegen des Rahmenelements angeordnet.
Günstig kann es ferner sein, wenn das als verformbares Kompensations element ausgebildete Zwischenelement eine Vielzahl von verformbaren
Noppen umfasst, welche die Verformungselemente bilden.
Vorzugsweise sind die verformbaren Noppen im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet.
Vorzugsweise ragen die verformbaren Noppen parallel zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls von einer Grundplatte weg, insbesondere auf beiden Seiten der Grundplatte.
Vorzugsweise weisen einzelne oder mehrere verformbare Noppen eine von einander verschiedene Querschnittsform und/oder einen voneinander ver schiedenen Durchmesser auf, insbesondere in einem senkrecht zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls genommenen Querschnitt.
Günstig kann es sein, wenn die verformbaren Noppen in mehreren Zeilen und/oder mehreren Spalten angeordnet sind. Beispielsweise ist es denkbar, dass jeweils in einer Spalte angeordnete ver formbare Noppen eine identische Querschnittsform und/oder einen identischen Durchmesser aufweisen.
Ferner ist es beispielsweise denkbar, dass einzelne oder mehrere in einer Zeile angeordnete verformbare Noppen eine voneinander verschiedene Quer schnittsform und/oder einen voneinander verschiedenen Durchmesser auf weisen.
Vorzugsweise kann dabei das als verformbares Kompensationselement ausge bildete Zwischenelement an ein Schwellverhalten der zwei benachbarten galvanischen Zellen angepasst werden.
Insbesondere ist durch eine Anpassung eines Durchmessers der verformbaren Noppen ein Verformungswiderstand derselben einstellbar.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass ein Rand bereich eines Abstandshalterelements, insbesondere ein ringförmig geschlos sener Randbereich, mehrlagig ausgebildet ist, wobei der mehrlagige Rand bereich ein Rahmenelement bildet.
Insbesondere ist es dabei denkbar, dass das Abstandshalterelement ein komprimierbares Material, beispielsweise ein Schaummaterial, umfasst.
Das komprimierbare Material ist dabei beispielsweise elastisch oder plastisch komprimierbar.
Günstig kann es sein, wenn das komprimierbare Material in dem mehrlagigen Randbereich durch Planieren und/oder Verdichten verfestigt ist
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass ein jeweiliges Abstandshalterelement, insbesondere ein jeweiliges Rahmenelement und/oder ein jeweiliges Zwischenelement, ein metallisches Material, ein Papiermaterial oder ein Kunststoffmaterial umfassen oder aus diesem gebildet sind.
Beispielsweise ist es denkbar, dass ein jeweiliges Abstandshalterelement, ins besondere ein jeweiliges Rahmenelement und/oder ein jeweiliges Zwischen element, Silikon oder Polyurethan umfasst oder aus diesem gebildet ist.
Günstig kann es ferner sein, wenn ein jeweiliges Abstandshalterelement, ins besondere ein jeweiliges Rahmenelement und/oder ein jeweiliges Zwischen element, ein faserverstärktes Kunststoff material umfasst oder aus diesem gebildet ist, beispielsweise glasfaserverstärktes Polybutylenterephthalat (PBT) oder glasfaserverstärktes Polypropylen (PP).
Alternativ dazu ist es denkbar, dass ein jeweiliges Abstandshalterelement, ins besondere ein jeweiliges Rahmenelement und/oder ein jeweiliges Zwischen element, ein Schaummaterial umfasst oder aus diesem gebildet ist.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass ein Kraftfluss zwischen einander benachbarten galvanischen Zellen in einer Stapelrichtung des Batteriemoduls ausschließlich oder zu mindestens ungefähr 75 %, insbe sondere zu mindestens ungefähr 85 %, vorzugsweise zu mindestens ungefähr 95 %, über das Rahmenelement des einen oder der mehreren Abstands halterelemente erfolgt.
Vorzugsweise erfolgt ein Kraftfluss in einer Stapelrichtung des Batteriemoduls somit im Wesentlichen über die Rahmenelemente.
Günstig kann es sein, wenn galvanische Zellen des Batteriemoduls entlang einer Stapelrichtung verspannt sind.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass sämtliche galvanischen Zellen des Batteriemoduls in einer Stapelrichtung zwischen zwei Endplatten angeordnet sind, wobei die zwei Endplatten mittels eines oder mehrerer Spannelemente, sogenannter "Zuganker", entlang der Stapelrichtung verspannt sind.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass ein zwischen Zellgehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen angeordnetes
Abstandshalterelement, insbesondere ein Rahmenelement, jeweils mit den Zellgehäusen der zwei benachbarten galvanischen Zellen stoffschlüssig ver bunden, insbesondere verklebt, ist.
Dabei ist es insbesondere denkbar, dass das Rahmenelement mit einer elektri schen Isolationsfolie stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt, wird, welche unmittelbar auf eine Zellgehäusewandung des Zellgehäuses auf gebracht und/oder mit dieser verbunden ist.
Alternativ oder ergänzend zu einer stoffschlüssigen Verbindung des zwischen Zellgehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen angeordneten
Abstandshalterelements, insbesondere des Rahmenelements, kann auch eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit einem der beiden Zellgehäuse vorgesehen sein.
Beispielsweise ist es dabei denkbar, dass das zwischen zwei benachbarten galvanischen Zellen angeordnete Abstandshalterelement, insbesondere das Rahmenelement, mittels einer elektrischen Isolationsfolie kraft- und/oder formschlüssig mit einem der beiden Zellgehäuse verbunden ist, beispielsweise indem das Abstandshalterelement, insbesondere das Rahmenelement, durch Umwickeln des Zellgehäuses mit der elektrischen Isolationsfolie an dem Zell gehäuse festgelegt wird.
Wenn das Abstandshalterelement, insbesondere das Rahmenelement, mittels einer elektrischen Isolationsfolie kraft- und/oder formschlüssig mit einem der beiden Zellgehäuse verbunden wird, kann vorgesehen sein, dass das
Abstandshalterelement, insbesondere das Rahmenelement, vor dem
Umwickeln des Zellgehäuses mit der elektrischen Isolationsfolie temporär an einer Zellgehäusewandung des Zellgehäuses befestigt wird, beispielsweise mittels eines Klebermaterials.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass das zwischen Zellgehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen angeordnete Abstands halterelement, insbesondere ein Rahmenelement des Abstandshalterelements, jeweils mittels einer Klebefolie, welche jeweils zwischen einer Hauptseite eines Zellgehäuses einer jeweiligen galvanischen Zelle und dem Abstandshalter element, insbesondere dem Rahmenelement, angeordnet ist, mit den Zell gehäusen der zwei benachbarten galvanischen Zellen verklebt ist.
Günstig kann es dabei insbesondere sein, wenn die Klebefolie ein
Propagationsschutzelement bildet.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass sämtliche zwischen jeweils zwei Zellgehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen angeordnete Abstandshalterelemente des Batteriemoduls identisch ausgebildet sind.
Vorzugsweise sind sämtliche zwischen jeweils zwei Zellgehäusen zweier benachbarter galvanischer Zellen angeordnete Rahmenelemente identisch ausgebildet.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass das Rahmen element und/oder das Zwischenelement jeweils ein Temperierelement umfassen oder bilden.
Das Rahmenelement und/oder das Zwischenelement sind vorzugsweise zur aktiven Temperierung und/oder zur passiven Temperierung ausgebildet.
Mittels des Rahmenelements und/oder mittels des Zwischenelements ist vor zugsweise Wärme von den zwei benachbarten galvanischen Zellen, zwischen welchen das Abstandshalterelement angeordnet ist, abführbar. Günstig kann es ferner sein, wenn den zwei benachbarten galvanischen Zellen, zwischen welchen das Abstandshalterelement angeordnet ist, mittels des Rahmenelements und/oder mittels des Zwischenelements Wärme zuführbar ist.
Günstig kann es sein, wenn das Rahmenelement und/oder das Zwischen element jeweils ein oder mehrere Wärmeleitelemente umfassen, welche in einer Stapelrichtung des Batteriemoduls von dem Rahmenelement und/oder von dem Zwischenelement weg ragen.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Abstandshalterelement, insbesondere das Rahmenelement und/oder das Zwischenelement, eine anisotrope Wärme leitfähigkeit aufweist.
Eine Wärmeleitfähigkeit des Abstandshalterelements, insbesondere des
Rahmenelements und/oder des Zwischenelements, in einer Stapelrichtung des Batteriemoduls ist vorzugsweise kleiner als eine Wärmeleitfähigkeit desselben senkrecht zu der Stapelrichtung des Batteriemoduls.
Vorzugsweise ist das Abstandshalterelement, insbesondere das Rahmen element und/oder das Zwischenelement, in einer Stapelrichtung des Batterie moduls als Wärmeisolator ausgebildet.
Günstig kann es ferner sein, wenn das Abstandshalterelement, insbesondere das Rahmenelement und/oder das Zwischenelement, senkrecht zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls als Wärmeleiter ausgebildet ist.
Bei einer Ausgestaltung des Batteriemoduls ist vorgesehen, dass das
Batteriemodul ein Batteriemodulgehäuse umfasst, in welchem die galvani schen Zellen des Batteriemoduls angeordnet sind. Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Batteriemodul einzelne oder meh rere der im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen galvanischen Zellen beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Die erfindungsgemäßen galvanischen Zellen weisen vorzugsweise ferner ein zelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriemodul beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Anbringen von Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Anbringen von Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle bereitzustellen, mittels welchem Abstandshalterelemente einfach und kostengünstig an eine galvanische Zelle anbringbar sind.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen
Verfahrensanspruchs gelöst.
Das Verfahren zum Anbringen von Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle umfasst vorzugsweise Folgendes:
Bereitstellen einer galvanischen Zelle, welche einen oder mehrere Zellwickel umfasst;
Aufbringen eines oder mehrerer Abstandshalterelemente aus einem gießfähigen, spritzfähigen und/oder druckfähigen Material auf ein Zellgehäuse der galvanischen Zelle.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Anbringen von
Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das eine oder die mehreren Abstandshalterelemente mittels eines oder mehrerer der folgenden Aufbringverfahren auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle aufgebracht werden :
mittels eines Gießverfahrens; mittels eines Spritzverfahrens;
mittels eines Druckverfahrens.
Das Gießverfahren ist beispielsweise ein Schlickergussverfahren oder ein Foliengussverfahren.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Anbringen von
Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das eine oder die mehreren Abstandshalterelemente mittels eines oder mehrerer der folgenden Druckverfahren auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle aufgebracht werden :
mittels eines Siebdruckverfahrens;
mittels eines Schablonendruckverfahrens.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Anbringen von
Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das gießfähige, spritzfähige und/oder druckfähige Material ein Grundmaterial und in dem Grundmaterial angeordnete Abstandshalterpartikel umfasst.
Vorzugsweise werden die Abstandshalterpartikel gemeinsam mit dem
Grundmaterial auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle aufgebracht.
Die Abstandshalterpartikel sind beispielsweise im Wesentlichen kugelförmig ausgebildet.
Günstig kann es sein, wenn die Abstandshalterpartikel einen Durchmesser im Bereich von ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 1,5 mm aufweisen.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Abstandshalterpartikel Glaskügelchen sind.
Die Abstandshalterpartikel weisen vorzugsweise eine höhere Druckfestigkeit als das Grundmaterial auf. Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Anbringen von
Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass ein oder mehrere Propagationsschutzelemente und/oder ein oder mehrere
Kompensationselemente aus einem gießfähigen, spritzfähigen und/oder druckfähigen Material auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle aufgebracht werden.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Anbringen von
Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das eine oder die mehreren Abstandhalterelemente mit einer
Applikationsvorrichtung auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle
aufgebracht werden.
Günstig kann es sein, wenn die Applikationsvorrichtung eine Applikationsdüse umfasst, durch welche spritzfähiges und/oder druckfähiges Material auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle aufbringbar ist.
Vorzugsweise umfasst die Applikationsvorrichtung ferner eine
Fördervorrichtung, mittels welcher das spritzfähige und/oder druckfähige Material einer Applikationsdüse der Applikationsvorrichtung zuführbar ist.
Die Fördervorrichtung ist beispielsweise eine Zahnraddosiervorrichtung.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Anbringen von
Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das eine oder die mehreren Abstandshalterelemente mit einer lokal variierenden Dicke auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle aufgebracht werden.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Anbringen von
Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das eine oder die mehreren Abstandshalterelemente mittelbar oder unmittelbar auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle aufgebracht werden. Wenn das eine oder die mehreren Abstandshalterelemente unmittelbar auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle aufgebracht werden, werden diese insbesondere unmittelbar auf eine Zellgehäusewandung des Zellgehäuses aufgebracht.
Wenn das eine oder die mehreren Abstandshalterelemente mittelbar auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle aufgebracht werden, werden diese vorzugsweise auf eine an einer Zellgehäusewandung des Zellgehäuses angeordnete elektrische Isolationsfolie aufgebracht.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Anbringen von
Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass nacheinander mehrere Schichten des gießfähigen, spritzfähigen und/oder druckfähigen Materials auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle aufgebracht werden.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Anbringen von
Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das gießfähige, spritzfähige und/oder druckfähige Material Polyurethan und/oder Silikon umfasst oder durch dieses gebildet wird.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Anbringen von
Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass als Abstandshalterelemente eine Wulst und/oder Noppen auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle aufgebracht, beispielsweise aufgespritzt, werden.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Anbringen von
Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle ist vorgesehen, dass das gießfähige, spritzfähige und/oder druckfähige Material durch eine Schablone auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle aufgebracht wird. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls, welches Folgendes umfasst:
Bereitstellen von zwei oder mehr als zwei galvanischen Zellen, an welchen Abstandshalterelemente durch das erfindungsgemäße
Verfahren zum Anbringen von Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle angebracht sind;
Stapeln der galvanischen Zellen entlang einer Stapelrichtung.
Vorzugsweise werden die galvanischen Zellen entlang der Stapelrichtung derart gestapelt, dass die Zellgehäuse zweier benachbarter galvanischer Zellen mittels der auf dieselben aufgebrachten Abstandshalterelemente voneinander beabstandet sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Anbringen von
Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Batteriemodulen und/oder galvanischen Zellen beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Die erfindungsgemäßen galvanischen Zellen und/oder Batteriemodule weisen vorzugsweise ferner einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Anbringen von Abstandshalterelementen an einer galvanischen Zelle beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Weitere Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nach folgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungs beispielen.
In den Zeichnungen zeigen :
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Ausführungs form eines Batteriemoduls; Fig. 2 eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung der Ausführungsform des Batteriemoduls aus Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung eines Abstands halterelements der Ausführungsform des Batteriemoduls aus Fig. 1;
Fig.4 eine schematische Schnittdarstellung einer galvanischen Zelle und eines Abstandshalterelements der Ausführungsform des Batterie moduls aus Fig. 1;
Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung zweier benachbarter
galvanischer Zellen und eines zwischen den zwei benachbarten galvanischen Zellen angeordneten Abstandshalterelements der Ausführungsform des Batteriemoduls aus Fig. 1;
Fig. 6 eine schematische Perspektive Darstellung eines Abstandshalter elements einer weiteren Ausführungsform eines Batteriemoduls;
Fig. 7 eine schematische Perspektive Darstellung eines Abstandshalter elements einer weiteren Ausführungsform eines Batteriemoduls;
Fig. 8 eine schematische Perspektive Darstellung eines Abstandshalter elements einer weiteren Ausführungsform eines Batteriemoduls;
Fig.9 eine schematische Perspektive Darstellung eines Abstandshalter elements einer weiteren Ausführungsform eines Batteriemoduls;
Fig. 10 eine schematische Perspektive Darstellung eines Abstandshalter elements einer weiteren Ausführungsform eines Batteriemoduls;
Fig. 11 eine schematische Perspektive Darstellung eines Abstandshalter elements einer weiteren Ausführungsform eines Batteriemoduls; Fig. 12 eine schematische Schnittdarstellung zweier benachbarter galvanischer Zellen und zweier zwischen den zwei benachbarten galvanischen Zellen angeordneter Abstandshalterelemente einer weiteren Ausführungsform eines Batteriemoduls;
Fig. 13 eine schematische perspektivische Darstellung eines Abstands halterelements einer weiteren Ausführungsform eines Batterie moduls;
Fig. 14 eine schematische Schnittdarstellung eines Schnitts entlang der
Linie XIV-XIV in Fig. 13;
Fig. 15 eine der Schnittdarstellung aus Fig. 14 entsprechende Schnitt darstellung eines Abstandshalterelements einer weiteren
Ausführungsform eines Batteriemoduls;
Fig. 16 eine der Schnittdarstellung aus Fig. 14 entsprechende Schnitt darstellung eines Abstandshalterelements einer weiteren
Ausführungsform eines Batteriemoduls;
Fig. 17 eine schematische Schnittdarstellung einer galvanischen Zelle und eines Abstandshalterelements einer weiteren Ausführungsform eines Batteriemoduls;
Fig. 18 eine schematische perspektivische Darstellung eines Abstands halterelements einer weiteren Ausführungsform eines Batterie moduls;
Fig. 19 eine schematische Schnittdarstellung eines Schnitts entlang der
Linie XIX-XIX in Fig. 18; Fig. 20 eine schematische perspektivische Darstellung eines Abstands- halterelements einer weiteren Ausführungsform eines Batterie moduls;
Fig. 21 eine schematische Schnittdarstellung eines Schnitts entlang der
Linie XXI-XXI in Fig. 20;
Fig. 22 eine schematische perspektivische Darstellung eines Abstands halterelements einer weiteren Ausführungsform eines Batterie moduls;
Fig. 23 eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung des
Abstandshalterelements aus Fig. 22;
Fig. 24 eine schematische Draufsicht auf das Abstandshalterelement aus
Fig. 22 bei Blick in Richtung des Pfeils 24 in Fig. 22;
Fig. 25 eine schematische Schnittdarstellung eines Schnitts entlang der
Linie XXV-XXV in Fig. 24;
Fig. 26 eine der Schnittdarstellung aus Fig. 25 entsprechende Schnitt darstellung, wobei ein Rahmenelement und/oder ein Zwischen element des Abstandshalterelements verformt sind;
Fig. 27 eine schematische perspektivische Darstellung eines Abstands halterelements einer weiteren Ausführungsform eines Batterie moduls;
Fig. 28 eine schematische Schnittdarstellung einer galvanischen Zelle und eines Abstandshalterelements einer weiteren Ausführungsform eines Batteriemoduls; Fig. 29 eine schematische perspektivische Darstellung eines Abstands- halterelements einer weiteren Ausführungsform eines Batterie moduls;
Fig. 30 eine schematische Schnittdarstellung eines Schnitts entlang der
Linie XXX-XXX in Fig. 29;
Fig. 31 eine schematische perspektivische Darstellung eines Abstands halterelements einer weiteren Ausführungsform eines Batterie moduls;
Fig. 32 eine schematische Schnittdarstellung eines Schnitts entlang der
Linie XXXII-XXXII in Fig. 31;
Fig. 33 eine schematische perspektivische Darstellung eines Abstands halterelements einer weiteren Ausführungsform eines Batterie moduls;
Fig. 34 eine schematische Schnittdarstellung eines Schnitts entlang der
Linie XXXIV-XXXIV in Fig. 33;
Fig. 35 eine schematische perspektivische Darstellung eines Abstands halterelements einer weiteren Ausführungsform eines Batterie moduls;
Fig. 36 eine schematische Schnittdarstellung eines Schnitts entlang der
Linie XXXVI-XXXVI in Fig. 35;
Fig. 37 eine schematische perspektivische Darstellung einer galvanischen
Zelle einer weiteren Ausführungsform eines Batteriemoduls;
Fig. 38 eine schematische perspektivische Darstellung einer galvanischen
Zelle einer weiteren Ausführungsform eines Batteriemoduls; Fig. 39 eine schematische perspektivische teilgeschnittene Darstellung einer Ausführungsform einer galvanischen Zelle;
Fig. 40 eine schematische Schnittdarstellung zweier galvanischer Zellen gemäß der Ausführungsform aus Fig. 37;
Fig. 41 eine schematische Schnittdarstellung dreier galvanischer Zellen gemäß einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 42 eine schematische Schnittdarstellung dreier galvanischer Zellen gemäß einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 43 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungs form einer galvanischen Zelle;
Fig. 44 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungs form einer galvanischen Zelle; und
Fig. 45 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungs form einer galvanischen Zelle.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtliche Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt ein als Ganzes mit 100 bezeichnetes Batteriemodul.
Das Batteriemodul 100 umfasst vorzugsweise zwei oder mehr als zwei galvani sche Zellen 102.
Die galvanischen Zellen 102 sind vorzugsweise entlang einer Stapelrichtung des Batteriemoduls 100 angeordnet, welche in Fig. 1 durch einen Pfeil 104 gekennzeichnet ist. Die entlang der Stapelrichtung 104 angeordneten galvanischen Zellen 102 des Batteriemoduls 100 bilden insbesondere einen Zellenstapel.
Bei den in den Fig. 1 bis 36 dargestellten Ausführungsformen eines Batterie moduls sind die galvanischen Zellen 102 vorzugsweise nach dem PHEV2- Format ausgebildet.
Die galvanischen Zellen 102 sind vorzugsweise prismatische Zellen, insbe sondere im Wesentlichen quaderförmige Zellen.
Vorzugsweise umfassen die galvanischen Zellen 102 jeweils ein Zellgehäuse 106.
Günstig kann es sein, wenn die galvanischen Zellen 102 des Batteriemoduls 100 entlang der Stapelrichtung 104 verspannt sind.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass sämtliche galvanische Zellen 102 des Batteriemoduls 100 in der Stapelrichtung 104 zwischen zwei zeichnerisch nicht dargestellten Endplatten angeordnet sind, wobei die zwei Endplatten mittels mehrerer Spannelemente 108, welche in Fig. 1 lediglich schematisch mittels strichpunktierter Linien dargestellt sind, entlang der Stapelrichtung 104 verspannt sind. Die Spannelemente 108 sind beispielsweise sogenannte "Zug anker".
Das Batteriemodul 100 umfasst vorzugsweise ein in den Figuren zeichnerisch nicht dargestelltes Batteriemodulgehäuse, in welchem die galvanischen Zellen 102 des Batteriemoduls 100 angeordnet sind.
Eine jeweilige galvanische Zelle 102 umfasst vorzugsweise zwei Zellwickel 110 ("jelly rolls"), welche beispielsweise in den Fig. 4 und 5 dargestellt sind. Das Zellgehäuse 106 einer jeweiligen galvanischen Zelle 102 umfasst oder bildet vorzugsweise einen Aufnahmeraum 112.
Günstig kann es sein, wenn die zwei Zellwickel 110 einer jeweiligen galvani schen Zelle 102 in dem Aufnahmeraum 112 aufgenommen sind.
Vorzugsweise sind die galvanischen Zellen 102 des Batteriemoduls Sekundär zellen. Die galvanischen Zellen 102 sind somit vorzugsweise wiederaufladbare galvanische Zellen 102.
Das Batteriemodul 100 bildet somit insbesondere ein Akkumulatormodul.
Eine jeweilige galvanische Zelle 102 und/oder ein Zellgehäuse 106 einer jeweiligen galvanischen Zelle 102 umfassen vorzugsweise zwei Hauptseiten 114 und vier Nebenseiten 116. Vorzugsweise sind die zwei Hauptseiten 114 und/oder jeweils zwei Nebenseiten 116 auf einander abgewandten Seiten einer jeweiligen galvanischen Zelle 102 und/oder eines Zellgehäuses 106 einer jeweiligen galvanischen Zelle 102 angeordnet.
Insbesondere ist dabei jeweils eine Hauptseite 114 einer galvanischen Zelle 102 und/oder eines Zellgehäuses 106 der galvanischen Zelle 102 einer Haupt seite 114 einer weiteren galvanischen Zelle 102 und/oder eines Zellgehäuses 106 der weiteren galvanischen Zelle 102 zugewandt.
Günstig kann es sein, wenn die zwei Zellwickel 110 der galvanischen Zellen 102 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
Die Zellwickel 110 einer galvanischen Zelle 102 des Batteriemoduls 100 sind vorzugsweise Flachwickel.
Ein jeweiliger Zellwickel 110 der galvanischen Zellen 102 des Batteriemoduls 100 umfasst insbesondere mehrere Wickellagen. Vorzugsweise sind Wickellagen eines jeweiligen Zellwickels 110 im Wesent lichen parallel zueinander angeordnet.
Der Zellwickel 110 umfasst vorzugsweise eine Wickellagenbahn, welche die Wickellagen bildet. Vorzugsweise sind die Wickellagen durch Aufwickeln der Wickellagenbahn gebildet. Insbesondere ist es dabei denkbar, dass eine ein zige Wickellagenbahn sämtliche Wickellagen eines jeweiligen Zellwickels 110 umfasst oder bildet.
Ein jeweiliger Zellwickel 110 einer galvanischen Zelle 102 umfasst vorzugs weise zwei Umlenkbereiche 118, in welchen Wickellagen des jeweiligen Zell wickels 110 umgelenkt sind, wobei die Wickellagen in einem jeweiligen
Umlenkbereich 118 eine gemeinsame Wickellinie 120 aufweisen.
In dem jeweiligen Umlenkbereich 118 des Zellwickels 110 sind Wickellagen der Zellwickel 102 vorzugsweise umgelenkt, insbesondere um ungefähr 180°.
Die Wickellinien 120 der zwei Umlenkbereiche 118 eines jeweiligen Zellwickels 110 sind vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
Insbesondere ist ein jeweiliger Zellwickel 110 der galvanischen Zellen 102 in einem Umlenkbereich 118 achsensymmetrisch zu der gemeinsamen Wickel linie 120 ausgebildet.
Insbesondere ist es denkbar, dass die Wickellagen des jeweiligen Zellwickels 110 in einem jeweiligen Umlenkbereich 118 in einem senkrecht zu der gemeinsamen Wickellinie 120 genommenen Querschnitt im Wesentlichen halbkreisförmig angeordnet sind.
Wickellagen eines jeweiligen Zellwickels 110 sind in einem zwischen den zwei Umlenkbereichen 118 des Zellwickels 110 angeordneten Zwischenbereich 122 des Zellwickels 110 vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu einer in den Figuren zeichnerisch nicht dargestellten Mittelebene des Zellwickels 110 ange ordnet.
Günstig kann es sein, wenn die gemeinsame Wickellinie 120 eines jeweiligen Umlenkbereichs eines Zellwickels in der Mittelebene eines Zellwickels 110 angeordnet ist.
Die Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 verläuft vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu einer Mittelebene der Zellwickel 110 der galvani schen Zellen 102 des Batteriemoduls 100.
Günstig kann es sein, wenn die gemeinsame Wickellinie 120 von Wickellagen des jeweiligen Zellwickels 110 in einem jeweiligen Umlenkbereich 118 des Zellwickels 110 in einem senkrecht zu der gemeinsamen Wickellinie 120 genommenen Querschnitt einen gemeinsamen Mittelpunkt von halbkreisförmig angeordneten Wickellagen des Zellwickels 110 bildet.
Eine mittels eines Pfeils 124 dargestellte Wickelrichtung eines jeweiligen Zell wickels 110 verläuft vorzugsweise senkrecht zu den gemeinsamen Wickellinien 120 der zwei Umlenkbereiche 118 des jeweiligen Zellwickels 110 und insbe sondere senkrecht zu der Stapelrichtung 104.
Eine Wickellage eines jeweiligen Zellwickels 110 umfasst vorzugsweise meh rere Schichten, beispielsweise zwei Elektrodenschichten und zwei
Separatorenschichten.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn in einer Wickellage Elektroden schichten und Separatorenschichten jeweils alternierend angeordnet sind.
Eine Schichtreihenfolge in einer Wickellage eines Zellwickels 110 ist somit vorzugsweise wie folgt: Separatorenschicht, Elektrodenschicht, Separatoren schicht, Elektrodenschicht. Die Elektrodenschichten umfassen vorzugsweise ein elektrisch leitfähiges Material oder sind aus diesem gebildet, beispielsweise Aluminium oder Kupfer.
Die Separatorenschichten umfassen vorzugsweise ein elektrisches Isolier material oder sind aus diesem gebildet, beispielsweise Polyethylen und/oder Polypropylen.
Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 umfasst vorzugsweise ferner mehrere Abstandshalterelemente 126.
Vorzugsweise ist bei der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 jeweils ein Abstandshalterelement 126 zwischen zwei benachbarten galvanischen Zellen 102 angeordnet, insbesondere zwischen den Zellgehäusen 106 der zwei benachbarten galvanischen Zellen.
Vorzugsweise sind einander zugewandte Zellwickel 110 von zwei benachbarten galvanischen Zellen 102 jeweils mittels eines Abstandshalterelements 126 in der Stapelrichtung 126 beabstandet voneinander angeordnet.
Mittels der Abstandshalterelemente 126 ist vorzugsweise ein vorgegebener Abstand zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 einstellbar.
Vorzugsweise wird mittels der Abstandshalterelemente 126 eine Expansion der galvanischen Zellen 102, insbesondere der Zellgehäuse 106 der galvanischen Zellen 106, welche auf einer Gasbildung aufgrund einer chemischen Zer setzung des Elektrolyts beruht, im Wesentlichen verhindert.
Vorzugsweise wird mittels der Abstandshalterelemente 126 ferner eine Expan sion der galvanischen Zellen 102, insbesondere der Zellgehäuse 106 der galvanischen Zellen 102, welche auf einem Wachstum der Zellwickel 110 der galvanischen Zellen 102 beruht, dennoch zugelassen. Dabei ist es vorzugsweise denkbar, dass aufgrund der Begrenzung einer Expansion der galvanischen Zellen 102, welche auf einer Gasbildung beruht, eine Delamination der Zellwickel 110 der galvanischen Zellen 102 verhindert werden kann. Insbesondere wird dabei eine Alterung der galvanischen Zellen 102 verzögert.
Vorzugsweise ist mittels der Abstandshalterelemente 126 ein Druck auf die Zellwickel 110 der galvanischen Zellen 102 des Batteriemoduls 100 reduzier bar. Insbesondere ist dabei eine Kapazitätsabnahme der galvanischen Zellen 102 des Batteriemoduls 100 reduzierbar. Günstig kann es ferner sein, wenn eine mechanische Überbeanspruchung der Zellwickel 110 der galvanischen Zellen 102 mittels der Abstandshalterelemente 126 vermieden wird.
Die Abstandshalterelemente 126 sind vorzugsweise derart angeordnet und/oder ausgebildet, dass eine Krafteinleitung in die Zellwickel 110 der galvanischen Zellen 102 in der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 vermeidbar ist, insbesondere im Bereich einer gemeinsamen Wickellinie 120 der Umlenkbereiche 118 der Zellwickel 110.
Mittels der Abstandshalterelemente 126 ist ein Kraftfluss in der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 vorzugsweise derart leitbar, dass in der Stapel richtung vorzugsweise keine Kraft auf eine gemeinsame Wickellinie 120 der Umlenkbereiche 118 der Zellwickel 110 ausgeübt wird.
Die Fig. 2 und 5 zeigen, dass jeweils ein Abstandshalterelement 126 zwischen einander zugewandten Zellgehäusewandungen 132 der Zellgehäuse 106 zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 angeordnet ist.
Die Abstandshalterelemente 126 sind dabei insbesondere jeweils an einer Hauptseite 114 der Zellgehäuse 106 angeordnet. Bei der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 umfassen oder bilden die Abstandshalterelemente 126 vorzugsweise jeweils nur ein Rahmenelement 134.
Mittels der Rahmenelemente 134 ist vorzugsweise ein vorgegebener Abstand zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 zueinander festlegbar, insbeson dere an einem Randbereich der einander zugewandten Hauptseiten 114 der jeweiligen Zellgehäuse 106 der galvanischen Zellen 102.
Die Rahmenelemente 134 sind vorzugsweise jeweils einteilig ausgebildet.
Insbesondere sind sämtliche zwischen jeweils zwei Zellgehäusen 106 zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 angeordnete Rahmenelemente 134 des Batteriemoduls 100 identisch ausgebildet.
Fig. 5 zeigt einen Kraftfluss durch die Rahmenelemente 134, welcher mittels einer durchgezogenen Linie 128 gekennzeichnet ist.
Ein Kraftfluss erfolgt somit vorzugsweise im Wesentlichen nicht entlang der gestrichelten Linie 130 in Fig. 5.
Günstig kann es sein, wenn ein Kraftfluss zwischen einander benachbarten galvanischen Zellen 102 in der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 im Wesentlichen über die Rahmenelemente 134 erfolgt.
Vorzugsweise erfolgt ein Kraftfluss zwischen einander benachbarten galvani schen Zellen 102 in der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 aus schließlich oder zu mindestens ungefähr 75 %, insbesondere zu mindestens ungefähr 85 %, vorzugsweise zu mindestens ungefähr 95 %, über die
Rahmenelemente 134.
Die Rahmenelemente 134 umfassen vorzugsweise ein faserverstärktes Kunst stoffmaterial oder sind aus diesem gebildet, beispielsweise glasfaser- verstärktes Polybutylenterephthalat (PBT) oder glasfaserverstärktes
Polypropylen (PP).
Vorzugsweise ist ein zwischen Zellgehäusen 106 zweier benachbarter galvani scher Zellen 102 angeordnetes Rahmenelement 134 jeweils mit den Zell gehäusen 106 der zwei benachbarten galvanischen Zellen 102 stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt.
Dabei ist es insbesondere denkbar, dass das Rahmenelement 134 mit einer zeichnerisch nicht dargestellten elektrischen Isolationsfolie stoffschlüssig ver bunden, insbesondere verklebt, ist, welche unmittelbar auf eine Zellgehäuse wandung 132 des Zellgehäuses 106 aufgebracht und/oder mit dieser verbunden ist.
Ein jeweiliges Rahmenelement 134 ist vorzugsweise jeweils mittels einer Klebefolie 136, welche jeweils zwischen einer Hauptseite 114 eines Zell gehäuses 106 einer jeweiligen galvanischen Zelle 102 und dem Rahmen element 134 angeordnet ist, mit den Zellgehäusen 106 zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 verklebt.
Die Rahmenelemente 134 begrenzen vorzugsweise jeweils einen von einem Rahmenelement 134 und zwei benachbarten Zellgehäusen 106 umgebenen Innenraum 138.
Bei der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform des Batteriemoduls 100 ist in dem Innenraum 138 vorzugsweise lediglich Gas, beispielsweise Luft, angeordnet.
Das Rahmenelement 134 umfasst vorzugsweise zwei Stützstege 140 und zwei Verbindungsstege 142. Vorzugsweise sind die zwei Stützstege 140 parallel zueinander und/oder parallel zu einer gemeinsamen Wickellinie 120 eines Umlenkbereichs 118 eines Zellwickels 110 einer galvanischen Zelle 102 angeordnet.
Günstig kann es sein, wenn die zwei Stützstege 140 mittels der zwei
Verbindungsstege 142 verbunden sind.
Die Rahmenelemente 134 sind vorzugsweise ringförmig geschlossen
ausgebildet.
Die zwei Stützstege 140 sind vorzugsweise im Wesentlichen parallel
zueinander angeordnet.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Verbindungsstege 142 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
Vorzugsweise verlaufen die Stützstege 140 und/oder die Verbindungsstege 142 eines jeweiligen Rahmenelements 134 entlang eines Randbereichs einer jeweiligen Hauptseite 114 zweier benachbarter Zellgehäuse 106.
Günstig kann es sein, wenn die Stützstege 140 und/oder die Verbindungsstege 142 der Rahmenelemente 134 auf einer an einem jeweiligen Zellgehäuse 106 anliegenden Seite des Rahmenelements 134 keine scharfe Kante aufweisen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass Kanten der Stützstege 140 und/oder der Verbindungsstege 142 des Rahmenelements 134 auf einer an einem jeweiligen Zellgehäuse 106 anliegenden Seite des Rahmenelements 134 abgerundet sind.
Vorzugsweise können dabei Spannungsspitzen und/oder Kantenabdrücke an dem Zellgehäuse 106 vermieden werden. Die zwei Stützstege 140 und/oder die zwei Verbindungsstege 142 weisen senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung derselben vorzugsweise eine im Wesentlichen konstante Breite 144 auf.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Breite 144 der zwei Stützstege 140 im Wesentlichen der Breite 144 der zwei Verbindungsstege 142 entspricht.
Die Breite 144 der zwei Stützstege 140 eines Rahmenelements 134 entspricht vorzugsweise ungefähr einer Summe einer Wandstärke 150 der Zellgehäuse wandung 132 eines Zellgehäuses 106 einer galvanischen Zelle 102, eines Abstands 152 eines Zellwickels 110 zu der Zellgehäusewandung 132 des Zell gehäuses 106 und einer Breite 154 eines Umlenkbereichs 118 eines Zell wickels 102.
Vorzugsweise entspricht die Breite 154 eines Umlenkbereichs 118 eines Zell wickels 110 im Wesentlichen der Hälfte einer Dicke 156 eines Zellwickels 110 parallel zu einer Stapelrichtung des Batteriemoduls.
Die vorstehend genannten Abmessungen beziehen sich vorzugsweise auf eine parallel zu der Wickelrichtung 124 eines Zellwickels 102 und/oder senkrecht zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 verlaufende Richtung, insbe sondere gemessen in einer Mittelebene eines jeweiligen Zellwickels 102.
Die Haupterstreckungsrichtung der zwei Stützstege 140 und/oder der zwei Verbindungsstege 142 verläuft insbesondere senkrecht zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 102.
Die Haupterstreckungsrichtung der zwei Stützstege 140 verläuft vorzugsweise parallel zu einer gemeinsamen Wickellinie 120 eines Umlenkbereichs 118 eines Zellwickels 110 der galvanischen Zellen 102.
Günstig kann es sein, wenn die Stützstege 140 des Rahmenelements 134 und/oder die Verbindungsstege 142 des Rahmenelements 134 in einer parallel zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 verlaufenden Richtung eine konstante Dicke 146 aufweisen.
Vorzugsweise entspricht eine maximale Dicke 146 des Rahmenelements 134, insbesondere der Stützstege 140 und/oder der Verbindungsstege 142, min destens ungefähr 5 %, insbesondere mindestens ungefähr 7,5 %, beispiels weise mindestens ungefähr 10 %, einer Höhe 148 eines Zellgehäuses 106 der galvanischen Zellen 102 in der Stapelrichtung 104.
Günstig kann es sein, wenn eine Projektion eines jeweiligen Stützstegs 140 eines Rahmenelements 134, insbesondere eines an dem Zellgehäuse 106 einer galvanischen Zelle 102 anliegenden Bereichs des Stützstegs 140, entlang der Stapelrichtung 104 auf eine senkrecht zu der Stapelrichtung 104 angeordnete Projektionsebene einen Abstand von einer Projektion einer jeweiligen gemein samen Wickellinie 120 eines Umlenkbereichs 118 eines Zellwickels 110 einer galvanischen Zelle 102 aufweist.
Vorzugsweise ist die Projektion des Stützstegs 140, insbesondere des an dem Zellgehäuse 106 anliegenden Bereichs des Stützstegs 140, parallel zu einer Wickelrichtung 124 von der Projektion der gemeinsamen Wickellinie 120 beab- standet, insbesondere nach außen.
Die Projektion des an dem Zellgehäuse 106 anliegenden Bereichs des Stütz stegs 140 überlappt die Projektion der gemeinsamen Wickellinie 120 vorzugs weise nicht.
Ein in Fig. 6 dargestelltes Abstandshalterelement 126, insbesondere ein
Rahmenelement 134, einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 unter scheidet sich von dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass das Rahmenelement 134 mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgebildet ist. Das Rahmenelement 134 umfasst insbesondere zwei Rahmenelementteile 158.
Die zwei Rahmenelementteile 158 sind vorzugsweise kraft- und/oder form schlüssig miteinander verbindbar, beispielsweise mittels einer zeichnerisch nicht dargestellten Steckverbindung.
Die zwei Rahmenelementteile sind beispielsweise L-förmig ausgebildet und zur Herstellung eines ringförmig geschlossenen Rahmenelements 134 miteinander verbindbar.
Im Übrigen stimmt das in Fig. 6 dargestellte Abstandshalterelement 126, ins besondere das Rahmenelement 134, der Ausführungsform eines Batterie moduls 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem in den Fig. 1 bis 5 dar gestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batterie moduls 100 überein, so dass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in Fig. 7 dargestelltes Abstandshalterelement 126, insbesondere ein
Rahmenelement 134, einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 unter scheidet sich von dem in Fig. 6 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass das Rahmenelement 134 im Wesentlichen nur zwei Stützstege 140 umfasst.
Vorzugsweise bildet jeweils ein Stützsteg 140 jeweils ein Rahmenelementteil 158.
Die zwei Rahmenelementteile 158 sind in einem senkrecht zu einer gemein samen Wickellinie 120 eines Umlenkbereichs 118 eines Zellwickels 110 einer galvanischen Zelle 102 genommenen Querschnitt vorzugsweise im Wesent lichen T-förmig ausgebildet.
Die zwei Rahmenelementteile 158 umfassen dabei jeweils senkrecht zu den Stützstegen angeordnete Anschlagelemente 160. Günstig kann es sein, wenn die Anschlagelemente 160 zur Positionierung der Rahmenelementteile 158 an eine Nebenseite 116 eines Zellgehäuses 106 einer jeweiligen galvanischen Zelle 102 anlegbar sind.
Im Übrigen stimmt das in Fig. 7 dargestellte Abstandshalterelement 126, insbesondere das Rahmenelement 134, der Ausführungsform eines Batterie moduls 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem in Fig. 6 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in Fig. 8 dargestelltes Abstandshalterelement 126, insbesondere ein
Rahmenelement 134, einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 unter scheidet sich von dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass das Rahmenelement 134 nur einen einzigen Verbindungssteg 142 umfasst.
Das Rahmenelement 134 ist dabei insbesondere kein ringförmig geschlossenes Rahmenelement 134.
Das Rahmenelement 134 ist vorzugsweise im Wesentlichen U-Förmig aus gebildet ist und umgibt den Innenraum 138 vorzugsweise zumindest dreiseitig.
Im Übrigen stimmt das in Fig. 8 dargestellte Abstandshalterelement 126, insbesondere das Rahmenelement 134, der Ausführungsform eines Batterie moduls 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem in den Fig. 1 bis 5 dar gestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batterie moduls 100 überein, so dass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Ein in Fig. 9 dargestelltes Abstandshalterelement 126, insbesondere ein
Rahmenelement 134, einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 unter scheidet sich von dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass die Breite 144 der zwei Stützstege 140 von der Breite 144 der zwei Verbindungsstege 142 verschieden ist.
Die Breite 144 der zwei Verbindungsstege 142 ist beispielsweise um einen Faktor von mindestens ungefähr 1,5 größer ist als die Breite 144 der zwei Stützstege 140, beispielsweise um einen Faktor von mindestens ungefähr 2.
Im Übrigen stimmt das in Fig. 9 dargestellte Abstandshalterelement 126, ins besondere das Rahmenelement 134, der Ausführungsform eines Batterie moduls 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem in den Fig. 1 bis 5 dar gestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batterie moduls 100 überein, so dass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in Fig. 10 dargestelltes Abstandshalterelement 126, insbesondere ein Rahmenelement 134, einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 unter scheidet sich von dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass die Stützstege 140 und/oder die Verbindungsstege 142 des Rahmenelements 134 in einer parallel zu der Stapelrichtung 104 des Batterie moduls 100 verlaufenden Richtung eine lokal variierende Dicke 146 aufweisen.
Die Stützstege 140 und/oder die Verbindungsstege 142 des Rahmenelements 134 weisen vorzugsweise in Eckbereichen 162, in welchen die Stützstege 140 und die Verbindungsstege 142 miteinander verbunden sind, eine erste Dicke 146a auf. Vorzugsweise weisen die Stützstege 140 und/oder die Verbindungsstege 142 des Rahmenelements 134 zwischen jeweils zwei Eckbereichen 162 eine zweite Dicke 146b auf.
Vorzugsweise ist die erste Dicke 146a größer als die zweite Dicke 146b, beispielsweise um einen Faktor 2.
Da die Stützstege 140 und/oder die Verbindungsstege 142 des Rahmen elements 134 in den Eckbereichen 162 eine größere Dicke 146a aufweisen als außerhalb der Eckbereiche 162, kann ein Kraftfluss zwischen einander benachbarten galvanischen Zellen 102 in der Stapelrichtung 104 vorzugsweise im Wesentlichen über besonders steife Bereiche der Zellgehäuse 106 der galvanischen Zellen 102 erfolgen.
Im Übrigen stimmt das in Fig. 10 dargestellte Abstandshalterelement 126, ins besondere das Rahmenelement 134, der Ausführungsform eines Batterie moduls 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem in den Fig. 1 bis 5 dar gestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batterie moduls 100 überein, so dass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in Fig. 11 dargestelltes Abstandshalterelement 126, insbesondere ein Rahmenelement 134, einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 unter scheidet sich von dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass die zwei Stützstege 140 und/oder die zwei Verbindungsstege 142 senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung derselben eine variierende Breite 144 aufweisen.
Vorzugsweise kann dabei ein Innenprofil des Rahmenelements 134 an ein Schwellverhalten zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 angepasst werden. Im Übrigen stimmt das in Fig. 11 dargestellte Abstandshalterelement 126, ins besondere das Rahmenelement 134, der Ausführungsform eines Batterie moduls 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem in den Fig. 1 bis 5 dar gestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batterie moduls 100 überein, so dass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 12 dargestellte Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 unter scheidet sich von der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass in der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 mehrere Abstandshalterelemente 126, insbesondere mehrere Rahmenelemente 134, hintereinander angeordnet sind.
Insbesondere sind zwischen Zellgehäusen 106 zweier benachbarter galvani scher Zellen 102 jeweils zwei Abstandshalterelemente 126, insbesondere zwei Rahmenelemente 134, angeordnet.
Günstig kann es dabei insbesondere sein, wenn an einander abgewandten Hauptseiten 114 eines Zellgehäuses 106 einer jeweiligen galvanischen Zelle 102 jeweils ein Abstandshalterelement 126, insbesondere jeweils ein Rahmen element 134, an den Zellgehäusen 106 der zwei benachbarten galvanischen Zellen 102 angeordnet ist.
Parallel zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 ist eine Reihenfolge vorzugsweise wie folgt: Abstandshalterelement 126, galvanische Zelle 102, Abstandshalterelement 126, Abstandshalterelement 126, galvanische Zelle 102, Abstandshalterelement 126, Abstandshalterelement 126, galvanische Zelle 102, Abstandshalterelement 126, Abstandshalterelement 126, galvani sche Zelle 102, etc.
Vorzugsweise sind jeweils zwei Rahmenelemente 134 auf jeweils eine galvani sche Zelle 102, insbesondere auf das Zellgehäuse 106 der galvanischen Zelle 102, aufgestülpt. Die zwei Rahmenelemente 134 umgreifen die jeweilige galvanische Zelle 102, insbesondere das Zellgehäuse 106 der galvanischen Zelle 102, zumindest näherungsweise C-förmig.
Die zwei Rahmenelemente 134 umfassen vorzugsweise jeweils einen zumin dest näherungsweise C-förmigen Aufnahmeabschnitt, in welchem ein Zell gehäuse 106 einer galvanischen Zelle 102 parallel zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 102 zumindest teilweise aufgenommen ist.
Die zwei Rahmenelemente 134 umfassen vorzugsweise ebenfalls jeweils zwei Stützstege 140 und zwei Verbindungsstege 142 und sind vorzugsweise eben falls ringförmig geschlossen.
Günstig kann es sein, wenn die zwei Rahmenelemente 134 jeweils zwei oder mehr als zwei, beispielsweise vier, Befestigungsvorsprünge 164 umfassen, welche parallel zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 102 von den zwei Stützstegen 140 und/oder den zwei Verbindungsstegen 142 weg ragen.
Vorzugsweise ragt jeweils ein Befestigungsvorsprung 164, insbesondere ein Befestigungssteg 166, parallel zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 102 von einem Stützsteg 140 und/oder von einem Verbindungssteg 142 weg.
Vorzugsweise entspricht eine Länge der Befestigungsstege 166 im Wesent lichen einer Länge der Stützstege 140 und/oder Verbindungsstege 142, insbe sondere parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung der Stützstege 140 und/oder Verbindungsstege 142.
Die Befestigungsvorsprünge 164 und/oder Befestigungsstege 166 umgeben ein Zellgehäuse 106 einer galvanischen Zelle 102 vorzugsweise jeweils vier seitig. Vorzugsweise sind die zwei Rahmenelemente 134 einfach auf einander abge wandte Hauptseiten 114 eines Zellgehäuses 106 einer galvanischen Zelle 102 aufsteckbar. Insbesondere ist das Zellgehäuse 106 mit den daran ange ordneten Rahmenelementen 134 anschließend einfach in einem Batterie modulgehäuse positionierbar.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 12 dargestellte Ausführungsform eines
Batteriemoduls 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in den Fig. 13 und 14 dargestelltes Abstandshalterelement 126 einer Aus führungsform eines Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass das Abstandshalterelement 126 ein Zwischenelement 168 umfasst oder bildet.
Bei dem in den Fig. 13 und 14 dargestellten Abstandshalterelement 126 ist das Rahmenelement 134 vorzugsweise nicht mit dem Zwischenelement 168 verbunden.
Das Zwischenelement 168 ist vorzugsweise in dem Innenraum 138 angeordnet ist, insbesondere vollständig.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Zwischenelement 168 den Innenraum 138 in einer senkrecht zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 ver laufenden Richtung zu mindestens ungefähr 50 %, beispielsweise zu mindes tens ungefähr 75 %, vorzugsweise zu mindestens ungefähr 95 %, insbeson dere vollständig, ausfüllt.
Vorzugsweise umfassen das Rahmenelement 134 und das Zwischenelement 168 voneinander verschiedene Materialien oder sind aus voneinander verschiedenen Materialien gebildet. Beispielsweise ist es denkbar, dass das Zwischenelement 168 ein verform bares Kompensationselement 170 bildet.
Beispielsweise ist es ferner denkbar, dass ein als verformbares
Kompensationselement 170 ausgebildetes Zwischenelement 168 ein Gummi material umfasst oder aus diesem gebildet ist.
Günstig kann es sein, wenn das Kompensationselement 170 parallel zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 komprimierbar ist.
Ein als komprimierbares Kompensationselement 170 ausgebildetes Zwischen element 168 umfasst dabei insbesondere ein komprimierbares Material, beispielsweise ein Schaummaterial, oder ist aus diesem gebildet.
Das komprimierbare Material eines als komprimierbares Kompensations element 170 ausgebildeten Zwischenelements 168 ist beispielsweise elastisch oder plastisch komprimierbar.
Vorzugsweise ist das als komprimierbares Kompensationselement 170 aus gebildete Zwischenelement 168 in einem Auslieferungszustand des Batterie moduls 100 zwischen zwei benachbarten Zellgehäusen 106 parallel zur Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 vorgespannt.
Das komprimierbare Kompensationselement 170 weist dabei in einem unver bauten und/oder unbelasteten Zustand eine maximale Dicke 172 auf, welche größer ist als die Dicke 146 des Rahmenelements 134, insbesondere der Stützstege 140 des Rahmenelements 134.
Im Übrigen stimmt das in Fig. 13 dargestellte Abstandshalterelement 126 der Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf dessen vor stehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in Fig. 15 dargestelltes Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von dem in den Fig. 13 und 14 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines
Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass das als komprimierbares Kompensationselement 170 ausgebildete Zwischenelement 168 parallel zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 in einem Neuzustand desselben eine maximale Dicke 172 aufweist, welche einer maximalen Dicke 146 des Rahmenelements 134, insbesondere der Stützstege 140 des Rahmenelements 134, entspricht.
Im Übrigen stimmt das in Fig. 15 dargestellte Abstandshalterelement 126 der Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem in den Fig. 13 bis 14 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in Fig. 16 dargestelltes Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von dem in Fig. 15 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass das als komprimierbares Kompensations element 170 ausgebildete Zwischenelement 168 parallel zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 eine maximale Dicke 172 aufweist, welche kleiner ist als eine maximale Dicke 146 des Rahmenelements 134, insbesondere der Stützstege 140 des Rahmenelements 134.
Im Übrigen stimmt das in Fig. 16 dargestellte Abstandshalterelement 126 der Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem in Fig. 15 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Aus führungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf dessen vor stehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Ein Fig. 17 dargestelltes Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von dem in den Fig. 1 bis 5 dar gestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batterie moduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass das Rahmenelement 134 mit dem Zwischenelement 168 zumindest bereichsweise verbunden ist, insbesondere stoffschlüssig.
Vorzugsweise ist das Rahmenelement 134 einstückig mit dem Zwischen element 168 hergestellt.
Das Abstandshalterelement 126, welches das Rahmenelement 134 und das Zwischenelement 168 umfasst oder bildet, ist dabei vorzugsweise ein ein stückiges Spritzgussbauteil.
Insbesondere ist es denkbar, dass das Abstandshalterelement 126 an einem Verbindungsbereich 174, in welchem das Rahmenelement 134 mit dem
Zwischenelement 168 stoffschlüssig verbunden ist, eine Materialschwächung 176 aufweist.
Im Übrigen stimmt das in Fig. 17 dargestellte Abstandshalterelement 126 der Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf dessen vor stehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in den Fig. 18 und 19 dargestelltes Abstandshalterelement 126 einer Aus führungsform eines Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von dem in den Fig. 13 und 14 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass eine Projektion des Zwischenelements 168 entlang der Stapelrichtung 104 auf eine senkrecht zu der Stapelrichtung 104 angeordnete Projektionsebene einen Abstand von einer Projektion einer jeweiligen gemeinsamen Wickellinie 120 eines Umlenkbereichs 118 eines Zellwickels 110 einer galvanischen Zelle 102 aufweist.
Vorzugsweise ist die Projektion des Zwischenelements 168 parallel zu der Wickelrichtung 124 von der Projektion der gemeinsamen Wickellinie 120 beab- standet, insbesondere nach innen.
Im Übrigen stimmt das in den Fig. 18 und 19 dargestellte Abstandshalter element 126 der Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 hinsichtlich Auf bau und Funktion mit dem in den Fig. 13 und 14 dargestellten Abstands halterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in den Fig. 20 und 21 dargestelltes Abstandshalterelement 126 einer Aus führungsform eines Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von dem in den Fig. 13 und 14 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass das als komprimier bares Kompensationselement 170 ausgebildete Zwischenelement 168 in der Stapelrichtung 104 mehrlagig ausgebildet ist.
Vorzugsweise weisen verschiedene Lagen des als komprimierbares
Kompensationselement 170 ausgebildeten Zwischenelements 168 in einem senkrecht zu der Stapelrichtung 104 genommenen Querschnitt einen unter schiedlichen Flächeninhalt auf.
Beispielsweise ist das Kompensationselement 170 gestuft ausgebildet.
Insbesondere ist das als Kompensationselement 170 ausgebildete Zwischen element 168 dabei an ein Schwellverhalten zweier benachbarter galvanischer Zellen anpassbar.
Im Übrigen stimmt das in den Fig. 20 und 21 dargestellte Abstandshalter element 126 der Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 hinsichtlich Auf- bau und Funktion mit dem in den Fig. 13 und 14 dargestellten Abstands halterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in den Fig. 22 bis 26 dargestelltes Abstandshalterelement 126 einer Aus führungsform eines Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von dem in den Fig. 13 und 14 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass das Zwischen element 168 nur teilweise in dem Innenraum 138 angeordnet ist.
Vorzugsweise überlappen sich das Rahmenelement 134 und das Zwischen element 168 in der Stapelrichtung 104 dabei zumindest teilweise.
Das Rahmenelement 134 entspricht vorzugsweise dem in Fig. 10 dargestellten Rahmenelement 134.
Vorzugsweise überlappt das Zwischenelement 168 das Rahmenelement 134 mit Ausnahme der Eckbereiche 162, in welchen die Stützstege 140 und
Verbindungsstege 142 des Rahmenelements 134 miteinander verbunden sind, vollständig.
Vorzugsweise bildet das Zwischenelement 168 dabei ein Kompensations element 170, welches parallel zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 komprimierbar ist (vergl. Fig. 26).
In den Bereichen, in denen das Zwischenelement 168 das Rahmenelement 134 überlappt, sind das Rahmenelement 134 und das Zwischenelement 168 vorzugsweise kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden, insbeson dere da die galvanischen Zellen 102 entlang der Stapelrichtung 104 verspannt sind.
Im Übrigen stimmt das in den Fig. 22 bis 26 dargestellte Abstandshalter element 126 der Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 hinsichtlich Auf- bau und Funktion mit dem in den Fig. 13 und 14 dargestellten Abstands halterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in Fig. 27 dargestelltes Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von dem in den Fig. 22 bis 26 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines
Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass das Rahmenelement 134 und/oder das Zwischenelement 168 jeweils ein Temperierelement 178 umfassen oder bilden.
Günstig kann es dabei sein, wenn das Zwischenelement 168 nicht
komprimierbar ausgebildet ist.
Das Rahmenelement 134 und/oder das Zwischenelement 168 sind vorzugs weise zur aktiven Temperierung und/oder zur passiven Temperierung aus gebildet.
Mittels des Rahmenelements 134 und/oder mittels des Zwischenelements 168 ist vorzugsweise Wärme von den zwei benachbarten galvanischen Zellen 102, zwischen welchen das Abstandshalterelement 126 angeordnet ist, abführbar.
Insbesondere ist es denkbar, dass den zwei benachbarten galvanischen Zellen 102, zwischen welchen das Abstandshalterelement 126 angeordnet ist, mittels des Rahmenelements 134 und/oder mittels des Zwischenelements 168 Wärme zuführbar ist.
Vorzugsweise umfassen das Rahmenelement 134 und/oder das Zwischen element 168 jeweils ein oder mehrere Wärmeleitelemente 180, welche in der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 von dem Rahmenelement 134 und/oder von dem Zwischenelement 168 weg ragen. Günstig kann es ferner sein, wenn das Rahmenelement 134 und/oder das Zwischenelement 168 eine anisotrope Wärmeleitfähigkeit aufweisen.
Eine Wärmeleitfähigkeit des Rahmenelements 134 und/oder des Zwischen elements 168 ist in der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 vorzugs weise kleiner als eine Wärmeleitfähigkeit des Rahmenelements 134 und/oder des Zwischenelements 168 senkrecht zu der Stapelrichtung 104 des Batterie moduls 100.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Rahmenelement 134 und/oder das Zwischenelement 168 in der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 als Wärmeisolator ausgebildet sind.
Günstig kann es ferner sein, wenn das Rahmenelement 134 und/oder das Zwischenelement 168 senkrecht zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 als Wärmeleiter ausgebildet sind.
Im Übrigen stimmt das in Fig. 27 dargestellte Abstandshalterelement 126 der Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem in den Fig. 22 bis 26 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf dessen vor stehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in Fig. 28 dargestelltes Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von dem in den Fig. 1 bis 5 dar gestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batterie moduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass ein Randbereich 182 des
Abstandshalterelements 126, insbesondere ein ringförmig geschlossener Randbereich 182, mehrlagig ausgebildet ist.
Der mehrlagige Randbereich 182 bildet vorzugsweise ein Rahmenelement 134. Insbesondere ist es dabei denkbar, dass das Abstandshalterelement 126 ein komprimierbares Material, beispielsweise ein Schaummaterial, umfasst oder aus diesem gebildet ist.
Das komprimierbare Material ist dabei beispielsweise elastisch oder plastisch komprimierbar.
Günstig kann es sein, wenn das komprimierbare Material in dem mehrlagigen Randbereich 182 durch Planieren und/oder Verdichten verfestigt ist
Im Übrigen stimmt das in Fig. 28 dargestellte Abstandshalterelement 126 der Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in den Fig. 29 und 30 dargestelltes Abstandshalterelement 126 einer Aus führungsform eines Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von dem in den Fig. 13 und 14 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass das als verformbares Kompensationselement 170 ausgebildete Zwischenelement 168 mehrere Verformungselemente 184 umfasst.
Das Kompensationselement 170 umfasst insbesondere mehrere Verformungs stege 186, welche die Verformungselemente 184 bilden.
Vorzugsweise weisen die Verformungsstege 186 einen U-förmigen oder V- förmigen Querschnitt auf.
Vorzugsweise ist ein Verformungssteg 186 des Kompensationselements 170 jeweils mit zwei Verbindungsstegen 140 des Rahmenelements 134 verbunden. Insbesondere ist es denkbar, dass die Verformungsstege 186 im Wesentlichen parallel zu den Stützstegen 140 angeordnet sind.
Im Übrigen stimmt das in den Fig. 29 und 30 dargestellte Abstandshalter element 126 der Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 hinsichtlich Auf bau und Funktion mit dem in den Fig. 13 und 14 dargestellten Abstands halterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in den Fig. 31 und 32 dargestelltes Abstandshalterelement 126 einer Aus führungsform eines Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von dem in den Fig. 29 und 30 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass das als verformbares Kompensationselement 170 ausgebildete Zwischenelement 168 eine Vielzahl von verformbaren Noppen 188 umfasst, welche die Verformungselemente 184 bilden.
Aus Übersichtlichkeitsgründen sind in den Fig. 31 und 32 lediglich einzelne der verformbaren Noppen 188 mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet.
Vorzugsweise sind die verformbaren Noppen 188 im Wesentlichen kreis zylindrisch ausgebildet.
Die verformbaren Noppen 188 ragen insbesondere parallel zu der Stapel richtung 104 des Batteriemoduls 100 von einer Grundplatte 190 weg, insbe sondere auf beiden Seiten der Grundplatte 190.
Günstig kann es sein, wenn einzelne oder mehrere verformbare Noppen 188 eine voneinander verschiedene Querschnittsform und/oder einen voneinander verschiedenen Durchmesser aufweisen, insbesondere in einem senkrecht zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 genommenen Querschnitt. Vorzugsweise sind die verformbaren Noppen 188 in mehreren Zeilen und/oder mehreren Spalten angeordnet sind, insbesondere fluchtend.
Beispielsweise ist es denkbar, dass jeweils in einer Spalte angeordnete ver formbare Noppen 188 eine identische Querschnittsform und/oder einen identischen Durchmesser aufweisen.
Ferner ist es beispielsweise denkbar, dass einzelne oder mehrere in einer Zeile angeordnete verformbare Noppen 188 eine voneinander verschiedene Quer schnittsform und/oder einen voneinander verschiedenen Durchmesser auf weisen.
Vorzugsweise kann das als verformbares Kompensationselement 170 aus gebildete Zwischenelement 168 dabei an ein Schwellverhalten zweier benach barter galvanischer Zellen 102 angepasst werden.
Insbesondere ist durch eine Anpassung eines Durchmessers der verformbaren Noppen 188 ein Verformungswiderstand derselben einstellbar.
Im Übrigen stimmt das in den Fig. 31 und 32 dargestellte Abstandshalter element 126 der Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 hinsichtlich Auf bau und Funktion mit dem in den Fig. 29 und 30 dargestellten Abstands halterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in den Fig. 33 und 34 dargestelltes Abstandshalterelement 126 einer Aus führungsform eines Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von dem in Fig. 17 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines
Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass das Zwischenelement 168 nicht als verformbares und/oder komprimierbares Kompensationselement 170 ausgebildet ist. Vorzugsweise weist das Zwischenelement 168 in einer parallel zu der Stapel richtung 104 des Batteriemoduls 100 verlaufenden Richtung eine lokal variie rende Dicke auf.
Günstig kann es sein, wenn das Zwischenelement 168 nur im Bereich der zwei Stützstege 140 des Rahmenelements 134 mit diesem verbunden ist.
Vorzugsweise ist das Zwischenelement 168 im Bereich der Verbindungsstege 142 des Rahmenelements 134 nicht mit diesem verbunden.
Da das Zwischenelement 168 vorzugsweise nur im Bereich der Stützstege 140 mit dem Rahmenelement 134 verbunden ist, ist das Zwischenelement 168 vorzugsweise federnd mit dem Rahmenelement 134 verbunden.
Im Übrigen stimmt das in den Fig. 33 und 34 dargestellte Abstandshalter element 126 der Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 hinsichtlich Auf bau und Funktion mit dem in Fig. 17 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in den Fig. 35 und 36 dargestelltes Abstandshalterelement 126 einer Aus führungsform eines Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von dem in den Fig 33 und 34 dargestellten Abstandshalterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass das Zwischen element 168 ringförmig geschlossen mit dem Rahmenelement 134 verbunden ist.
Das Zwischenelement 168 bildet dabei insbesondere ein Deckelelement 192.
Das Deckelelement 192 weist parallel zu der Stapelrichtung 104 vorzugsweise eine konstante Dicke 194 auf. Das Deckelelement 192 weist parallel zu der Stapelrichtung 104 insbesondere eine Dicke 194 auf, welche kleiner ist als eine Dicke 146 des Rahmenelements 134.
Im Übrigen stimmt das in den Fig. 35 und 36 dargestellte Abstandshalter element 126 der Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 hinsichtlich Auf bau und Funktion mit dem in den Fig. 33 und 34 dargestellten Abstands halterelement 126 einer Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 37 dargestellte Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass die Rahmenelementteile 158 des Rahmenelements 134 im Wesentlichen C-förmig ausgebildet sind.
Vorzugsweise ist dabei an den einander abgewandten Hauptseiten 114 des Zellgehäuses 106 der galvanischen Zelle 102 jeweils einer der beiden C- förmigen Rahmenelementteile 158 des Rahmenelements 134 angeordnet.
Günstig kann es dabei sein, wenn die Rahmenelementteile 158 an den einander abgewandten Hauptseiten 114 des Zellgehäuses 106 mit dem
Zellgehäuse 106, insbesondere mit der Zellgehäusewandung 132, verbunden, beispielsweise verklebt, sind.
Vorzugsweise sind die Rahmenelementteile 158 derart angeordnet und/oder ausgebildet, dass sich Projektionen der an den einander abgewandten
Hauptseiten 114 des Zellgehäuses 106 einer galvanischen Zelle 102
angeordneten Rahmenelementteile 158 parallel zu der Stapelrichtung 104 auf eine senkrecht zu der Stapelrichtung 104 angeordnete Ebene nicht
überlappen. Vorzugsweise kann durch die C-förmigen Rahmenelementteile 158 eine Positionierhilfe zum Positionieren der galvanischen Zellen 102 relativ zueinander bereitgestellt werden.
Insbesondere kann eine falsche Positionierung von Zellepolen zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 verhindert werden.
Durch Stapeln mehrerer galvanischer Zellen 102, an deren einander abgewandten Hauptseiten 114 jeweils C-förmige Rahmenelementteile 158 angeordnet sind, ergänzen sich die Rahmenelementteile 158 der einander zugewandten Hauptseiten 114 zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 vorzugsweise zu einem ringförmig geschlossenen Rahmenelement 134.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 37 dargestellte Ausführungsform eines
Batteriemoduls 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 38 dargestellte Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 im Wesentlichen dadurch, dass die
Abstandshalterelemente 126 aus einem gießfähigen, spritzfähigen und/oder druckfähigen Material 195 auf das Zellgehäuse 106 der galvanischen Zelle 102 aufgebracht sind.
Beispielsweise sind parallel zu der gemeinsamen Wickellinie 120 zwei Wülste 197 auf eine jeweilige Hauptseite 114 des Zellgehäuses 106 der galvanischen Zelle 102 aufgebracht.
Günstig kann es ferner sein, wenn eine oder mehrere Noppen 188 auf eine jeweilige Hauptseite 114 des Zellgehäuses 106 der galvanischen Zelle 102 aufgebracht sind. Das eine oder die mehreren Abstandshalterelemente 126 sind insbesondere mittels eines Gießverfahrens; mittels eines Spritzverfahrens; und/oder mittels eines Druckverfahrens auf das Zellgehäuse 106 der galvanischen Zelle 102 aufgebracht.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 38 dargestellte Ausführungsform eines
Batteriemoduls hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform eines Batteriemoduls 100 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in den Fig. 39 und 40 dargestellte Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 36 dargestellten Aus führungsform einer galvanischen Zelle 102 im Wesentlichen dadurch, dass das Zellgehäuse 106 der galvanischen Zelle 102 nicht quaderförmig ausgebildet ist.
Vorzugsweise umfasst oder bildet das Zellgehäuse 106 ein oder mehrere Abstandshalterelemente 126.
Vorzugsweise sind in einem Batteriemodul 100, welches mehrere galvanische Zellen 102 umfasst, zwischen einander zugewandten Zellwickeln 110 von zwei in der Stapelrichtung 104 benachbarten galvanischen Zellen 102 jeweils zwei Abstandshalterelemente 126 angeordnet.
Vorzugsweise umfasst das Zellgehäuse 106 der galvanischen Zellen 102 an den beiden Hauptseiten 114 des Zellgehäuses 116 jeweils einen Abstands halterbereich 196 sowie einen Mittelbereich 198.
Die Abstandshalterbereiche 196 ragen vorzugsweise senkrecht zu einer Mittel ebene der Zellwickel 110 der galvanischen Zellen 102 von dem Mittelbereich 196 weg und bilden dabei jeweils ein Abstandshalterelement 126. Die Abstandshalterbereiche 196 sind vorzugsweise an einem Randbereich, insbesondere an einem ringförmig geschlossenen Randbereich, einer jeweili gen Hauptseite 114 des Zellgehäuses 106 einer galvanischen Zelle 102 ange ordnet.
Der Mittelbereich 198 einer jeweiligen Hauptseite 114 ist vorzugsweise von dem ringförmig geschlossenen Abstandshalterbereich 196 umgeben und bildet insbesondere eine Vertiefung in der Hauptseite 114 des Zellgehäuses 106 der galvanischen Zelle 102.
Das Zellgehäuse 106 einer galvanischen Zelle 102 ist somit an den beiden Hauptseiten 114 vorzugsweise im Wesentlichen konkav ausgebildet.
Ein Zellgehäuse 106 der galvanischen Zellen 102 umfasst an den beiden Hauptseiten 114 vorzugsweise einen Übergangsbereich 200, welcher zwischen dem Mittelbereich 198 und dem Abstandshalterbereich 196 angeordnet ist.
Vorzugsweise umfassen die Abstandshalterbereiche 196 eine Oberfläche, wel che im Wesentlichen parallel zu einer Oberfläche des Mittelbereichs 198 ange ordnet ist.
Günstig kann es sein, wenn die Zellgehäusewandung 132 des Zellgehäuses 106 der galvanischen Zellen 102 in dem Zwischenbereich 122 eines Zellwickels 110 der galvanischen Zelle 102 an dem Zellwickel 110 anliegt.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn mindestens ungefähr 70 %, insbe sondere mindestens ungefähr 90 %, einer Oberfläche des Zwischenbereichs 122 des Zellwickels 110 vollständig an dem Mittelbereich 198 der Zell gehäusewandung 132 anliegt.
Vorzugsweise liegt der Mittelbereich 198 der Zellgehäusewandung 132 im Wesentlichen mit seiner vollständigen Oberfläche an dem Zwischenbereich 122 des Zellwickels 110 an. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Zellgehäusewandung 132 des Zell gehäuses 106 einer galvanischen Zelle 102 in dem Mittelbereich 198 im Wesentlichen parallel zu einer Mittelebene eines Zellwickels 110 der galvani schen Zelle 102 angeordnet ist.
Vorzugsweise liegt die Zellgehäusewandung 132 des Zellgehäuses 106 einer galvanischen Zelle 102 in dem Umlenkbereich 118 eines Zellwickels 110 der galvanischen Zelle 102 nicht an dem Zellwickel 110 an.
Günstig kann es sein, wenn die Zellgehäusewandung 132 des Zellgehäuses 106 einer galvanischen Zelle 102 in dem Abstandshalterbereich 196 und/oder in dem Übergangsbereich 200 nicht an einem Zellwickel 110 der galvanischen Zelle 102 anliegt.
Insbesondere ist die Zellgehäusewandung 132 des Zellgehäuses 106 einer galvanischen Zelle 102 in dem Abstandshalterbereich 196 im Wesentlichen parallel zu einer Mittelebene eines Zellwickels 110 der galvanischen Zelle 102 angeordnet.
Günstig kann es sein, wenn das Zellgehäuse 106 einer galvanischen Zelle 102 im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet ist, insbesondere im Wesentlichen symmetrisch zu einer senkrecht zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 und/oder parallel zu einer Mittelebene eines Zellwickels 110 der galvani schen Zelle 102 angeordneten Symmetrieebene.
Vorzugsweise ist das Zellgehäuse 106 einer galvanischen Zelle im Wesent lichen symmetrisch zu einer parallel zu der Stapelrichtung 104 des Batterie moduls 100 angeordneten Symmetrieebene ausgebildet.
Günstig kann es sein, wenn das Zellgehäuse 106 einer galvanischen Zelle 102 ein metallisches Material umfasst oder durch dieses gebildet wird, beispiels weise Aluminium. Das Zellgehäuse 106 einer galvanischen Zelle 102 ist vorzugsweise ein sogenanntes "Hard-Case"-Gehäuse.
Das Zellgehäuse 106 ist vorzugsweise mittels eines Umformprozesses her gestellt, beispielsweise durch Tiefziehen, und weist insbesondere eine im Wesentlichen gleichmäßige Wandstärke auf. Günstig kann es dabei sein, wenn durch das Zellgehäuse 106 der galvanischen Zelle 102 gebildete Abstands halterelemente 126 mittels eines Umformprozesses hergestellt sind.
Vorzugsweise liegen die Zellgehäuse 106 zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 im Bereich der durch das Zellgehäuse 106 der galvanischen Zellen 102 gebildeten Abstandshalterelemente 126 unmittelbar aneinander an.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn die Zellgehäuse 106 zweier benach barter galvanischer Zellen 102 nur bereichsweise unmittelbar aneinander anliegen, insbesondere nur im Bereich der durch die Zellgehäuse 106 der galvanischen Zellen 102 gebildeten Abstandshalterelemente 126.
Vorzugsweise sind die Zellgehäusewandungen 132 der Zellgehäuse 106 zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 mittels der durch die Zellgehäuse 106 gebildeten Abstandshalterelemente 126 in einem ringförmig geschlossenen, durch die Abstandshalterelemente 126 begrenzten Zwischenraum 202 von einander beabstandet angeordnet.
Insbesondere liegen die Zellgehäusewandungen 132 der Zellgehäuse 106 zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 in dem Zwischenraum 202 nicht aneinander an.
Vorzugsweise begrenzen die Mittelbereiche 198 und/oder die Übergangs bereiche 200 einer jeweiligen Hauptseite 114 der Zellgehäuse 106 zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 den Zwischenraum 202. Vorzugsweise wird der Zwischenraum 202 zwischen zwei benachbarten galva nischen Zellen 102 gebildet, welche an den einander zugewandten Hauptseiten 114 der Zellgehäuse 106 im Wesentlichen konkav ausgebildet sind.
Günstig kann es sein, wenn in dem Zwischenraum 202 ein Zusatzelement 204, beispielsweise ein Kompensationselement 206, ein Propagationsschutz elemente 208, ein Sensorelement 209 und/oder ein Temperierelement 210, angeordnet ist.
Mittels eines in dem Zwischenraum 202 angeordneten Temperierelements 210 sind die an den Zwischenraum 202 angrenzenden galvanischen Zellen 102 vorzugswiese temperierbar, beispielsweise kühlbar.
Mittels eines in dem Zwischenraum 202 angeordneten Temperierelements 210 ist insbesondere Wärme aus dem Zwischenraum ableitbar.
Ein in dem Zwischenraum 202 angeordnetes Temperierelement 210 ist vorzugsweise zur aktiven Temperierung der an den Zwischenraum 202 angrenzenden galvanischen Zellen 102 und/oder zur passiven Temperierung der an den Zwischenraum 202 angrenzenden galvanischen Zellen 102 aus gebildet.
Mittels eines in dem Zwischenraum 202 angeordneten Propagationsschutz elements 208 ist vorzugsweise eine Propagation eines thermischen Durch gehens einer galvanischen Zelle 102 verzögerbar und/oder verhinderbar.
Ein in dem Zwischenraum 202 angeordnetes Kompensationselement 206 ist in einer parallel zu der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 verlaufenden Richtung vorzugsweise aufgrund einer Ausdehnung der Zellgehäuse 106 zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 verformbar, beispielsweise komprimierbar. Vorzugsweise umfasst das Kompensationselement 206 ein Schaummaterial oder wird durch dieses gebildet.
Mittels eines in dem Zwischenraum 202 angeordneten Kompensationselements 206 ist vorzugsweise eine Delamination von Zellwickeln 110 einer jeweiligen galvanischen Zelle 102 begrenzbar oder verhinderbar.
Vorzugsweise sind die Zellgehäuse 106 zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 in einem Auslieferungszustand des Batteriemoduls 100 mittels in dem Zwischenraum 202 angeordneter Kompensationselemente 206 in der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 vorgespannt. Vorzugsweise ist dadurch eine Vorspannkraft realisierbar, welche einer insbesondere alterungs bedingten Ausdehnung der Zellgehäuse 106 der zwei benachbarten galvani schen Zellen 102 vorzugsweise entgegenwirkt.
Im Übrigen stimmt die in den Fig. 39 und 40 dargestellte Ausführungsform der galvanischen Zelle 102 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 1 bis 36 dargestellten Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 41 dargestellte Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 unterscheidet sich von der in den Fig. 39 und 40 dargestellten Ausführungs form einer galvanischen Zelle 102 im Wesentlichen dadurch, dass die Zell gehäuse 106 einer jeweiligen galvanischen Zelle 102 an einer Hauptseite 114 im Wesentlichen konkav und an einer Hauptseite 114 im Wesentlichen konvex ausgebildet sind.
Ferner ist es denkbar, dass die Zellgehäuse 106 nicht durch Umformen hergestellt sind.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Zellgehäuse 106 der galvanischen Zellen 102 durch Strangpressen hergestellt sind. Im Übrigen stimmt die in Fig. 41 dargestellte Ausführungsform der galvani schen Zelle 102 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 39 und 40 dargestellten Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 42 dargestellte Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 unterscheidet sich von der in Fig. 41 dargestellten Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 im Wesentlichen dadurch, dass die Zellgehäuse 106 der galvanischen Zellen 102 durch einen Spritzprozess, beispielsweise durch einen Spritzgussprozess, hergestellt sind, insbesondere aus einem Kunststoff material.
Günstig kann es sein, wenn die Zellgehäuse 106 der galvanischen Zellen 102 Kunststoffbauteile, insbesondere Kunststoff-Spritzgussbauteile, sind.
Dabei ist es insbesondere denkbar, dass zwei benachbarte galvanische Zellen 102 mittels eines oder mehrerer durch das Zellgehäuse 106 der galvanischen Zellen 102 gebildeter Abstandshalterelemente 126 in der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 in einer eindeutigen Ausrichtung relativ zueinander positioniert oder positionierbar sind.
Insbesondere ist es denkbar, dass einander zugewandte Zellgehäuse wandungen 132 von Zellgehäusen 106 zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 an den Hauptseiten 114 des Zellgehäuses 106 jeweils einen oder mehrere als Abstandshalterelemente 126 ausgebildete Vorsprünge oder Erhe bungen und mit den Vorsprüngen oder Erhebungen korrespondierende Aus nehmungen umfassen. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind die Vorsprünge oder Erhebungen und die Ausnehmungen in Fig. 42 zeichnerisch nicht dar gestellt.
Vorzugsweise sind die Vorsprünge oder Erhebungen und die Ausnehmungen derart an den Hauptseiten 114 der Zellgehäuse 106 zweier benachbarter galvanischer Zellen 102 angeordnet, dass die zwei galvanischen Zellen 102 in der Stapelrichtung 104 des Batteriemoduls 100 nur in einer Ausrichtung relativ zueinander positionierbar sind.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 42 dargestellte Ausführungsform der galvani schen Zelle 102 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 41 dar gestellten Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 43 dargestellte Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 36 dargestellten Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 im Wesentlichen dadurch, dass in dem
Aufnahmeraum 112 des Zellgehäuses 106 ein Kompensationselement 212 angeordnet ist.
Das Kompensationselement 212 ist vorzugsweise zwischen zwei benachbarten Zellwickeln 110 der galvanischen Zelle 102 angeordnet.
Das Kompensationselement 212 ist vorzugsweise komprimierbar, insbeson dere senkrecht zu einer Hauptseite 114 des Zellgehäuses 106 und/oder senk recht zu einer Mittelebene eines Zellwickels 110 der galvanischen Zelle 102.
Das Kompensationselement 212 ist vorzugsweise elastisch oder plastisch komprimierbar.
Vorzugsweise umfasst das Kompensationselement 212 ein komprimierbares Material oder ist aus einem komprimierbaren Material gebildet.
Das komprimierbare Material ist beispielsweise ein Schaummaterial.
Durch Vorsehen des Kompensationselements 212 in dem Aufnahmeraum 112 des Zellgehäuses 106 ist vorzugsweise eine definierte Belastung der Zellwickel 110 der galvanischen Zelle 102 bei jedem Ladezustand und/oder bei jedem Alterungszustand der galvanischen Zelle 102 realisierbar. Insbesondere ist durch Vorsehen des Kompensationselements 212 in dem Aufnahmeraum 112 des Zellgehäuses 106 eine Belastung der Zellwickel 110 einer galvanischen Zelle 102 unabhängig von einem oder mehreren der folgenden Faktoren realisierbar:
einer Steifigkeit des Zellgehäuses 106 der galvanischen Zelle 102;
auf das Zellgehäuse 106 der galvanischen Zelle 102 wirkenden Spann kräften, insbesondere parallel zu der Stapelrichtung 104 eines Batterie moduls 100 auf das Zellgehäuse 106 wirkenden Spannkräften;
einem Wachstum eines oder mehrerer Zellwickel 110 der galvanischen Zelle 102.
Mittels des Kompensationselements 212 ist vorzugsweise ein Wachstum der Zellwickel 110 der galvanischen Zelle 102 über die Lebensdauer derselben ausgleichbar, insbesondere in einer senkrecht zu einer Hauptseite 114 des Zellgehäuses 106 verlaufenden Richtung.
Vorzugsweise ist mittels des in dem Zellgehäuse 106 der galvanischen Zelle 102 angeordneten Kompensationselements 212 ein Wachstum der Zellwickel 110 der galvanischen Zelle 102 derart ausgleichbar, dass das Zellgehäuse 106 der galvanischen Zelle 102 in einer senkrecht zu einer Hauptseite 114 des Zellgehäuses 106 verlaufenden Richtung an einem Lebensdauerende der galvanischen Zelle 102 im Wesentlichen eine Höhe 148 aufweist, welche der Höhe 148 des Zellgehäuses 106 der galvanischen Zelle 102 in einem
Auslieferungszustand der galvanischen Zelle 102 entspricht.
Vorzugsweise kann mittels des Kompensationselements 212 eine Änderung der äußeren Abmessungen der galvanischen Zelle 102 aufgrund eines Wachs tums von Zellwickeln 110 der galvanischen Zellen 102 begrenzt oder ver hindert werden.
Vorzugsweise weist das Kompensationselement 212 in einem Auslieferungs zustand der galvanischen Zelle 102 senkrecht zu einer Mittelebene eines Zell- Wickels 110 der galvanischen Zelle 102 eine Dicke 214 derart auf, dass das Kompensationselement 212 und innerhalb des Zellgehäuses 106 angeordnete Zellwickel 110 den Aufnahmeraum 112 des Zellgehäuses 106 senkrecht zu der Mittelebene eines Zellwickels 110 der galvanischen Zelle 102 im Wesentlichen vollständig ausfüllen.
Insbesondere sind mittels des Kompensationselements 212 Hohlräume inner halb des Zellgehäuses 106, insbesondere parallel zu der Stapelrichtung 104 eines Batteriemoduls 100, verhinderbar.
Vorzugsweise ist ferner eine Delamination der Zellwickel 110 einer
galvanischen Zelle 102 begrenzbar oder verhinderbar.
Günstig kann es ferner sein, wenn mittels des Kompensationselements 212 ein optimaler Betriebszustand der galvanischen Zelle 102 über die gesamte Produktlebensdauer derselben einstellbar ist.
Günstig kann es sein, wenn das Kompensationselement 212 parallel zu der Wickelrichtung 124 eines Zellwickels 110 der galvanischen Zelle eine Breite 216 aufweist, welche mindestens ungefähr der Breite eines Zwischenbereichs 122 des Zellwickels 110 entspricht.
Vorzugsweise weist das Kompensationselement 212 in einer parallel zu einer gemeinsamen Wickellinie 120 eines Zellwickels 110 verlaufenden Richtung eine Höhe auf, welche im Wesentlichen einer Höhe eines Zellwickels 110 der galvanischen Zelle 106 entspricht.
Vorzugsweise weisen die Zellwickel 110 einer galvanischen Zelle 102 in einer parallel zu einer gemeinsamen Wickellinie 120 eines Zellwickels 110 ver laufenden Richtung jeweils eine im Wesentlichen identische Höhe auf.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 43 dargestellte Ausführungsform der galvani schen Zelle 102 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 1 bis 36 dargestellten Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 44 dargestellte Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 unterscheidet sich von der in Fig. 43 dargestellten Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 im Wesentlichen dadurch, dass in dem Aufnahmeraum 112 des Zellgehäuses zwei Kompensationselemente 212 angeordnet sind.
Die Kompensationselements 212 sind vorzugsweise zwischen einer Zell gehäusewandung 132 des Zellgehäuses 106 und einem Zellwickel 110 der galvanischen Zelle 102 angeordnet, insbesondere bezogen auf eine senkrecht zu einer Mittelebene eines Zellwickels 110 verlaufenden Richtung.
Vorzugsweise sind die Kompensationselemente 212 jeweils zwischen einer Zellgehäusewandung 132 einer Hauptseite 114 des Zellgehäuses 106 und einem Zellwickel 110 der galvanischen Zelle 102 angeordnet.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 44 dargestellte Ausführungsform der galvani schen Zelle 102 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 43 dar gestellten Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 45 dargestellte Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 unterscheidet sich von der in Fig. 43 dargestellten Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 im Wesentlichen dadurch, dass in dem Aufnahmeraum 112 des Zellgehäuses 106 zwei Kompensationselemente 212 angeordnet sind, welche jeweils innerhalb eines Zellwickel 110 der galvanischen Zelle 102 angeordnet sind.
Günstig kann es dabei sein, wenn Wickellagen eines jeweiligen Zellwickels 110 um jeweils ein Kompensationselement 212 herum gewickelt sind. Das Kompensationselement 212 ist vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu einer Mittelebene des jeweiligen Zellwickels 110 angeordnet.
Das Kompensationselement 212 weist parallel zu der Wickelrichtung 124 des Zellwickels 110 vorzugsweise eine Breite 216 auf, welche im Wesentlichen der Breite des Zwischenbereichs 122 des Zellwickels 110 entspricht.
Vorzugsweise kann durch Herumwickeln von Wickellagen eines jeweiligen Zellwickels 110 um jeweils ein Kompensationselement 212 verhindert werden, dass die Wickellagen unmittelbar im Bereich einer gemeinsamen Wickellinie 120 umgelenkt werden.
Insbesondere kann durch Herumwickeln von Wickellagen eines jeweiligen Zellwickels 110 um jeweils ein Kompensationselement 212 ein Umlenkradius vergrößert werden.
Vorzugsweise beträgt ein Umlenkradius in einem Umlenkbereich 118 eines Zellwickels 110 mindestens ungefähr 0,5 mm, insbesondere mindestens ungefähr 1 mm, beispielsweise mindestens 1,5 mm.
Vorzugsweise kann dabei eine Lebensdauer der galvanischen Zelle verlängert werden.
Günstig kann es ferner sein, wenn mittels des innerhalb eines Zellwickels 110 angeordneten Kompensationselements 212 ein Wachstum des jeweiligen Zell wickels 110, insbesondere in einer senkrecht zu einer Mittelebene des Zell wickels 110 verlaufenden Richtung, derart ausgleichbar ist, dass die galvani sche Zelle 102 am Lebensdauerende derselben in der senkrecht zu der Mittel ebene des Zellwickels 110 verlaufenden Richtung im Wesentlichen eine Höhe 148 aufweist, welche der Höhe der galvanischen Zelle 148 in einem Aus lieferungszustand derselben entspricht. Im Übrigen stimmt die in Fig. 45 dargestellte Ausführungsform der galvani schen Zelle 102 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 43 dar gestellten Ausführungsform einer galvanischen Zelle 102 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Besondere Ausführungsformen sind die folgenden :
Ausführungsform 1 :
Galvanische Zelle (102), welche Folgendes umfasst:,
einen oder mehrere Zellwickel (110);
ein Zellgehäuse (106), welches einen Aufnahmeraum (122) zur Aufnahme des einen oder der mehreren Zellwickel (110) umfasst, wobei der eine oder die mehreren Zellwickel (110) in dem Aufnahme raum (122) des Zellgehäuses (106) aufgenommen sind und
wobei das Zellgehäuse (106) ein oder mehrere Abstandshalterelemente (126) umfasst oder bildet.
Ausführungsform 2:
Galvanische Zelle nach Ausführungsform 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellgehäuse (106) der galvanischen Zelle (102) an einer Hauptseite (114) des Zellgehäuses (106), insbesondere an beiden Hauptseiten (114) des Zellgehäuses (106), jeweils einen oder mehrere Abstandshalterbereiche (196) und einen Mittelbereich (198) umfasst, wobei der eine oder die mehreren Abstandshalterbereiche (196) senk recht zu einer Mittelebene eines Zellwickels (110) der galvanischen Zelle (102) von dem Mittelbereich (198) weg ragen und jeweils ein Abstands halterelement (126) bilden. Ausführungsform 3:
Galvanische Zelle nach Ausführungsform 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der eine oder die mehreren Zellwickel (110) der galvani schen Zelle (102) zwei Umlenkbereiche (118) umfasst, in welchen Wickellagen des jeweiligen Zellwickels (110) umgelenkt sind, wobei die Wickellagen in einem jeweiligen Umlenkbereich (118) eine gemeinsame Wickellinie (120) aufweisen, und/oder dass der eine oder die mehreren Zellwickel (110) der galvanischen Zelle (102) einen zwischen den zwei Umlenkbereichen (118) angeordneten Zwischenbereich (122) umfassen.
Ausführungsform 4:
Galvanische Zelle nach Ausführungsform 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zellgehäusewandung (136) des Zellgehäuses (106) der galva nischen Zelle (102) in dem Zwischenbereich (122) eines Zellwickels (110) der galvanischen Zelle (102) an dem Zellwickel (110) anliegt.
Ausführungsform 5:
Galvanische Zelle nach Ausführungsform 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Zellgehäusewandung (132) des Zellgehäuses (106) der galvanischen Zelle (102) in dem Umlenkbereich (118) eines Zell wickels (110) der galvanischen Zelle (102) nicht an dem Zellwickel (110) anliegt.
Ausführungsform 6:
Galvanische Zelle nach einer der Ausführungsformen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die mehreren Abstandshalter bereiche (196) an einem Randbereich, insbesondere an einem ring förmig geschlossenen Randbereich, einer jeweiligen Hauptseite (114) des Zellgehäuses (106) einer jeweiligen galvanischen Zelle (106) ange ordnet sind.
Ausführungsform 7:
Galvanische Zelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellgehäuse (106) der galvanischen Zelle (102) an beiden Hauptseiten (114) im Wesentlichen konkav ausgebildet ist.
Ausführungsform 8:
Galvanische Zelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellgehäuse (106) der galvanischen Zelle (102) an einer Hauptseite (114) im Wesentlichen konkav und an einer Hauptseite (114) im Wesentlichen im Wesentlichen konvex ausgebildet ist.
Ausführungsform 9:
Galvanische Zelle nach einer der Ausführungsformen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellgehäuse (106) der galvanischen Zelle (102) ein metallisches Material umfasst oder durch dieses gebildet wird, beispielsweise Aluminium.
Ausführungsform 10:
Batteriemodul (100), umfassend zwei oder mehr als zwei galvanische Zellen (102) nach einer der Ausführungsformen 1 bis 9. Ausführungsform 11 :
Batteriemodul (100) nach Ausführungsform 10, dadurch gekenn zeichnet, dass Zellgehäuse (106) zweier benachbarter galvanischer Zellen (102) im Bereich der durch das Zellgehäuse (106) der galvani schen Zellen (102) gebildeten Abstandshalterelemente (126) unmittel bar aneinander anliegen.
Ausführungsform 12:
Batteriemodul (100) nach Ausführungsform 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass Zellgehäuse (106) zweier benachbarter galvani scher Zellen (102) derart ausgebildet sind, dass Zellgehäusewandungen (132) der zwei benachbarten galvanischen Zellen (102) mittels der durch die Zellgehäuse (106) gebildeten Abstandshalterelemente (126) in einem zumindest abschnittsweise, vorzugsweise in einem ringförmig geschlossenen, durch die Abstandshalterelemente (126) begrenzten Zwischenraum (202) voneinander beabstandet angeordnet sind.
Ausführungsform 13:
Batteriemodul nach Ausführungsform 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zwischenraum (202) ein oder mehrere Zusatzelemente (204) angeordnet sind, beispielsweise ein oder mehrere Kompensations elemente (206), ein oder mehrere Propagationsschutzelemente (208), ein oder mehrere Sensorelemente (209) und/oder ein oder mehrere Temperierelemente (210).
Ausführungsform 14:
Batteriemodul nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, dass zwei benachbarte galvanische Zellen (102) mittels eines oder mehrerer durch das Zellgehäuse (106) der galvanischen Zellen (102) gebildeter Abstandshalterelemente (126) in einer Stapelrichtung (104) des Batteriemoduls (100) in einer eindeutigen Ausrichtung relativ zueinander positioniert oder positionierbar sind.
Ausführungsform 15:
Galvanische Zelle (102), welche Folgendes umfasst:
einen oder mehrere Zellwickel (110);
ein Zellgehäuse (106), welches einen Aufnahmeraum (112) zur Aufnahme des einen oder der mehreren Zellwickel (110) umfasst; ein oder mehrere Kompensationselemente (212),
wobei der eine oder die mehreren Zellwickel (110) in dem Aufnahme raum (112) des Zellgehäuses (106) aufgenommen sind und
wobei das eine oder die mehreren Kompensationselemente (212) in dem Aufnahmeraum (112) des Zellgehäuses (106) angeordnet sind.
Ausführungsform 16:
Galvanische Zelle nach Ausführungsform 15, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Kompensationselemente (212) komprimierbar sind, insbesondere senkrecht zu einer Hauptseite (114) des Zellgehäuses (106) und/oder senkrecht zu einer Mittelebene eines Zellwickels (110) der galvanischen Zelle (102).
Ausführungsform 17:
Galvanische Zelle nach Ausführungsform 15 oder 16, dadurch gekenn zeichnet, dass das eine oder die mehreren Kompensationselemente (212) in einem Auslieferungszustand der galvanischen Zelle (102) senkrecht zu einer Mittelebene eines Zellwickels (110) der galvanischen Zelle (102) eine Dicke (214) derart aufweisen, dass das eine oder die mehreren innerhalb des Zellgehäuses (106) der galvanischen Zelle (102) angeordneten Kompensationselemente (212) und innerhalb des Zellgehäuses (106) angeordnete Zellwickel (110) einen Aufnahmeraum (112) des Zellgehäuses senkrecht zu der Mittelebene des Zellwickels (110) der galvanischen Zelle (102) im Wesentlichen vollständig aus füllen.
Ausführungsform 18:
Galvanische Zelle nach einer der Ausführungsformen 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Kompensations elemente (212) ein komprimierbares Material umfassen oder aus einem komprimierbaren Material gebildet sind.
Ausführungsform 19:
Galvanische Zelle nach Ausführungsform 18, dadurch gekennzeichnet, dass das komprimierbare Material ein Schaummaterial ist.
Ausführungsform 20:
Galvanische Zelle nach einer der Ausführungsformen 15 bis 19, dass ein oder mehrere der in dem Aufnahmeraum (112) des Zellgehäuses (106) angeordneten Kompensationselemente (212) zwischen zwei benach barten Zellwickeln (110) der galvanischen Zelle (102) angeordnet sind.
Ausführungsform 21 :
Galvanische Zelle nach einer der Ausführungsformen 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere der in dem Aufnahmeraum (112) des Zellgehäuses (106) angeordneten Kompensationselemente (212) zwischen einer Zellgehäusewandung (136) des Zellgehäuses (106) und einem Zellwickel (110) der galvanischen Zelle (102) ange ordnet sind, insbesondere bezogen auf eine senkrecht zu einer Mittel ebene des Zellwickels (110) verlaufende Richtung. Ausführungsform 22:
Galvanische Zelle nach einer der Ausführungsformen 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Zellgehäusewandungen (132) zweier Hauptseiten (114) des Zellgehäuses (106) der galvanischen Zelle (102) und einem oder mehreren innerhalb des Zellgehäuses (106) ange ordneten Zellwickeln (110) jeweils ein oder mehrere Kompensations elemente (212) angeordnet sind.
Ausführungsform 23:
Galvanische Zelle nach einer der Ausführungsformen 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen zwei benachbarten Zellwickeln (110) der galvanischen Zellen (102) angeordnetes Kompensationselement (212) und/oder ein zwischen einer Zellgehäusewandung (132) des Zell gehäuses (106) und einem Zellwickel (110) der galvanischen Zelle (102) angeordnetes Kompensationselement (212) parallel zu einer Wickelrichtung (124) des Zellwickels (110) eine Breite aufweist (216), welche mindestens ungefähr der Breite eines Zwischenbereichs (122) des Zellwickels (110) entspricht.
Ausführungsform 24:
Galvanische Zelle nach einer der Ausführungsformen 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere der in dem Aufnahmeraum (112) des Zellgehäuses (106) angeordneten Kompensationselemente (212) innerhalb eines oder mehrerer Zellwickel (110) der galvanischen Zelle (102) angeordnet sind. Ausführungsform 25:
Galvanische Zelle nach Ausführungsform 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein innerhalb eines Zellwickels (110) angeordnetes
Kompensationselement (212) der galvanischen Zelle (102) im Wesent lichen parallel zu einer Mittelebene des jeweiligen Zellwickels (110) angeordnet ist.
Ausführungsform 26:
Galvanische Zelle nach Ausführungsform 24 oder 25, dadurch gekenn zeichnet, dass ein innerhalb eines Zellwickels (110) angeordnetes Kompensationselement (212) der galvanischen Zelle (102) parallel zu einer Wickelrichtung (124) des Zellwickels (110) eine Breite (216) auf weist, welche im Wesentlichen der Breite eines Zwischenbereichs (122) des Zellwickels (110) entspricht.
Ausführungsform 27:
Galvanische Zelle nach einer der Ausführungsformen 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere der in dem Aufnahmeraum (112) des Zellgehäuses (106) angeordneten Kompensationselemente (212) in einer parallel zu einer gemeinsamen Wickellinie (120) eines Zellwickels (110) verlaufenden Richtung eine Höhe aufweisen, welche im Wesentlichen einer Höhe des einen oder der mehreren Zellwickel (110) der galvanischen Zelle (102) entspricht.
Ausführungsform 28:
Batteriemodul (100), wobei das Batteriemodul (100) Folgendes umfasst:
zwei oder mehr als zwei galvanische Zellen (102) nach einer der Ausführungsformen 15 bis 27. Ausführungsform 29:
Batteriemodul (100), wobei das Batteriemodul (100) Folgendes umfasst:
zwei oder mehr als zwei galvanische Zellen (102), welche jeweils einen oder mehrere Zellwickel (110) umfassen;
ein oder mehrere Abstandshalterelemente (126), wobei jeweils ein oder mehrere Abstandshalterelemente (126) zwischen zwei benachbarten galvanischen Zellen (102) angeordnet sind.
Ausführungsform 30:
Batteriemodul nach Ausführungsform 29, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Zellwickel (110) der galvanischen Zellen (102) des Batteriemoduls (100) zwei Umlenkbereiche (118) umfasst, in welchen Wickellagen des jeweiligen Zellwickels (110) umgelenkt sind, wobei die Wickellagen in einem jeweiligen Umlenkbereich (118) eine gemeinsame Wickellinie (120) aufweisen.
Ausführungsform 31 :
Batteriemodul nach Ausführungsform 30, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Abstandshalterelemente (126) jeweils der art angeordnet und/oder ausgebildet sind, dass in einer Stapelrichtung (104) des Batteriemoduls (100) mittels der Abstandshalterelemente (126) eine Krafteinleitung in den einen oder die mehreren Zellwickel (110) einer jeweiligen galvanischen Zelle (102) vermeidbar ist, insbe sondere im Bereich einer Wickellinie (120) eines jeweiligen Umlenk bereichs (118) des einen oder der mehreren Zellwickel (110). Ausführungsform 32:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftfluss zwischen einander benachbarten galvanischen Zellen (102) in einer Stapelrichtung (104) des Batterie moduls (100) ausschließlich oder zu mindestens ungefähr 75 %, insbe sondere zu mindestens ungefähr 85 %, vorzugsweise zu mindestens ungefähr 95 %, über das eine oder die mehreren Abstandshalter elemente (126) erfolgt.
Ausführungsform 33:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die galvanischen Zellen (102) prismatische Zellen, insbesondere im Wesentlichen quaderförmige Zellen, sind.
Ausführungsform 34:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige galvanische Zelle (102) jeweils ein Zellgehäuse (106) umfasst, in welchem der eine oder die mehreren Zellwickel (110) einer jeweiligen galvanischen Zelle (102) angeordnet sind.
Ausführungsform 35:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Zellgehäusen (106) zweier benachbarter galvanischer Zellen (102) jeweils ein oder mehrere Abstandshalter elemente (126) angeordnet sind. Ausführungsform 36:
Batteriemodul nach Ausführungsform 35, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Abstandshalterelemente (126), welche zwischen Zell gehäusen (106) zweier benachbarter galvanischer Zellen (102) ange ordnet sind, an einer Hauptseite (114) der jeweiligen Zellgehäuse (106) angeordnet sind.
Ausführungsform 37:
Batteriemodul nach Ausführungsform 35 oder 36, dadurch gekenn zeichnet, dass ein oder mehrere zwischen zwei Zellgehäusen (106) zweier benachbarter galvanischer Zellen (102) angeordnete Abstands halterelemente (126) jeweils ein Rahmenelement (134) und/oder ein Zwischenelement (168) umfassen oder bilden.
Ausführungsform 38:
Batteriemodul nach Ausführungsform 37, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Rahmenelement (134) einen von dem Rahmenelement (134) und den zwei benachbarten Zellgehäusen (106) umgebenen Innenraum (138) zumindest bereichsweise, beispielsweise mindestens zweiseitig, begrenzt.
Ausführungsform 39:
Batteriemodul nach Ausführungsform 37 oder 38, dadurch gekenn zeichnet, dass ein jeweiliges Rahmenelement (134) Folgendes umfasst: zwei Stützstege (140), welche parallel zueinander und/oder parallel zu einer gemeinsamen Wickellinie (120) eines Umlenk bereichs (118) eines Zellwickels (110) einer galvanischen Zelle (102) angeordnet sind; und/oder einen oder mehrere Verbindungsstege (142), wobei die zwei Stützstege (140) mittels des einen oder der mehreren Verbindungsstege (142) verbunden sind.
Ausführungsform 40:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 37 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Rahmenelement (134) ringförmig geschlossen ausgebildet ist.
Ausführungsform 41 :
Batteriemodul nach Ausführungsform 39 oder 40, dadurch gekenn zeichnet, dass die zwei Stützstege (140) und/oder der eine oder die mehreren Verbindungsstege (142) quer, insbesondere senkrecht, zu einer Haupterstreckungsrichtung derselben eine im Wesentlichen konstante Breite (144) aufweisen.
Ausführungsform 42:
Batteriemodul nach Ausführungsform 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (144) der zwei Stützstege (140) im Wesentlichen der Breite (144) des einen oder der mehreren Verbindungsstege (142) entspricht.
Ausführungsform 43:
Batteriemodul nach Ausführungsform 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (144) der zwei Stützstege (140) von der Breite (144) des einen oder der mehreren Verbindungsstege (142) verschieden ist. Ausführungsform 44:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (144) der zwei Stützstege (140) unge fähr einer Summe einer Wandstärke (152) einer Zellgehäusewandung (132) eines Zellgehäuses (106) einer galvanischen Zelle (102), eines Abstands (150) eines Zellwickels (110) zu der Zellgehäusewandung (132) des Zellgehäuses (106) und einer Breite (154) eines Umlenk bereichs (118) eines Zellwickels (110) entspricht.
Ausführungsform 45:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 39 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass eine Projektion eines jeweiligen Stützstegs (140) eines Rahmenelements (134), insbesondere eines an einem Zellgehäuse (106) einer galvanischen Zellen (102) anliegenden Bereichs des Stütz stegs (140), entlang der Stapelrichtung (104) auf eine senkrecht zu der Stapelrichtung (104) angeordnete Projektionsebene einen Abstand von einer Projektion einer jeweiligen gemeinsamen Wickellinie (120) eines Umlenkbereichs (118) eines Zellwickels (110) einer galvanischen Zelle (102) aufweist.
Ausführungsform 46:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 39 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstege (140) des Rahmenelements (134) und/oder die Verbindungsstege (142) des Rahmenelements (134) in einer parallel zu einer Stapelrichtung (104) des Batteriemoduls (100) verlaufenden Richtung eine konstante Dicke (146 ) aufweisen. Ausführungsform 47:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 39 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstege (140) des Rahmenelements (134) und/oder die Verbindungsstege (142) des Rahmenelements (134) in einer parallel zu einer Stapelrichtung (104) des Batteriemoduls (100) verlaufenden Richtung eine lokal variierende Dicke (146) aufweisen.
Ausführungsform 48:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 38 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (168) in dem Innenraum (138) angeordnet ist.
Ausführungsform 49:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 37 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (134) einteilig oder mehr teilig, beispielsweise zweiteilig, ausgebildet ist.
Ausführungsform 50:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 37 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Zellgehäusen (106) zweier benachbarter galvanischer Zellen (102) jeweils zwei Abstandshalterelemente (126), insbesondere zwei Rahmenelemente (134), angeordnet sind.
Ausführungsform 51 :
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 37 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (134) mit dem Zwischen element (168) zumindest bereichsweise verbunden ist, insbesondere stoffschlüssig. Ausführungsform 52:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 37 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (134) und das Zwischen element (168) voneinander verschiedene Materialien umfassen oder aus voneinander verschiedenen Materialien gebildet sind.
Ausführungsform 53:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 37 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (168) ein verformbares Kompensationselement (170) bildet.
Ausführungsform 54:
Batteriemodul nach Ausführungsform 53, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (170) parallel zu einer Stapelrichtung (104) des Batteriemoduls (100) komprimierbar ist.
Ausführungsform 55:
Batteriemodul nach Ausführungsform 53 oder 54, dadurch gekenn zeichnet, dass das Kompensationselement (170) ein oder mehrere Verformungselemente (184) umfasst.
Ausführungsform 56:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 37 bis 55, dadurch gekennzeichnet, dass ein Randbereich (182) eines Abstandshalter elements (126), insbesondere ein ringförmig geschlossener Randbereich (182), mehrlagig ausgebildet ist, wobei der mehrlagige Randbereich (182) ein Rahmenelement (134) bildet. Ausführungsform 57:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 37 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Abstandshalterelement (126), insbesondere ein jeweiliges Rahmenelement (134) und/oder ein jewei liges Zwischenelement (168), ein metallisches Material, ein Papier material oder ein Kunststoffmaterial umfassen oder aus diesem gebildet sind.
Ausführungsform 58:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 37 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftfluss zwischen einander benachbarten galvanischen Zellen (102) in einer Stapelrichtung (104) des Batterie moduls (100) ausschließlich oder zu mindestens ungefähr 75 %, insbe sondere zu mindestens ungefähr 85 %, vorzugsweise zu mindestens ungefähr 95 %, über das Rahmenelement (134) des einen oder der mehreren Abstandshalterelemente (126) erfolgt.
Ausführungsform 59:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 35 bis 58, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen Zellgehäusen (106) zweier benach barter galvanischer Zellen (102) angeordnetes Abstandshalterelement (126), insbesondere ein Rahmenelement (134), jeweils mit den Zell gehäusen (106) der zwei benachbarten galvanischen Zellen (102) stoff schlüssig verbunden, insbesondere verklebt, ist.
Ausführungsform 60:
Batteriemodul nach Ausführungsform 59, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen Zellgehäusen (106) zweier benachbarter galvanischer Zellen (102) angeordnete Abstandshalterelement (126), insbesondere ein Rahmenelement (134) des Abstandshalterelements (126), jeweils mittels einer Klebefolie (136), welche jeweils zwischen einer Hauptseite (114) eines Zellgehäuses (106) einer jeweiligen galvanischen Zelle (102) und dem Abstandshalterelement (126), insbesondere dem
Rahmenelement (134), angeordnet ist, mit den Zellgehäusen (106) der zwei benachbarten galvanischen Zellen (102) verklebt ist.
Ausführungsform 61 :
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 35 bis 60, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche zwischen jeweils zwei Zellgehäusen (106) zweier benachbarter galvanischer Zellen (102) angeordnete Abstandshalterelemente (126) des Batteriemoduls (100) identisch aus gebildet sind.
Ausführungsform 62:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 37 bis 61, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (134) und/oder das
Zwischenelement (168) jeweils ein Temperierelement (178) umfassen oder bilden.
Ausführungsform 63:
Batteriemodul nach einer der Ausführungsformen 29 bis 62, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriemodul (100) ein Batteriemodul gehäuse umfasst, in welchem die galvanischen Zellen (102) des
Batteriemoduls angeordnet sind. Ausführungsform 64:
Verfahren zum Anbringen von Abstandshalterelementen (126) an einer galvanischen Zelle (102), wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Bereitstellen einer galvanischen Zelle (102), welche einen oder mehrere Zellwickel (110) umfasst;
Aufbringen eines oder mehrerer Abstandshalterelemente (126) aus einem gießfähigen, spritzfähigen und/oder druckfähigen Material (195) auf ein Zellgehäuse (106) der galvanischen Zelle (102).
Ausführungsform 65:
Verfahren nach Ausführungsform 64, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Abstandshalterelemente (126) mittels eines oder mehrerer der folgenden Aufbringverfahren auf das Zellgehäuse der galvanischen Zelle (102) aufgebracht werden :
mittels eines Gießverfahrens;
mittels eines Spritzverfahrens;
mittels eines Druckverfahrens.
Ausführungsform 66:
Verfahren nach Ausführungsform 65, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Abstandshalterelemente (102) mittels eines oder mehrerer der folgenden Druckverfahren auf das Zellgehäuse (106) der galvanischen Zelle (102) aufgebracht werden :
mittels eines Siebdruckverfahrens;
mittels eines Schablonendruckverfahrens. Ausführungsform 67:
Verfahren nach einer der Ausführungsformen 64 bis 66 dadurch gekennzeichnet, dass das gießfähige, spritzfähige und/oder druckfähige Material (195) ein Grundmaterial und in dem Grundmaterial
angeordnete Abstandshalterpartikel umfasst.
Ausführungsform 68:
Verfahren nach einer der Ausführungsformen 64 bis 67, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Propagationsschutzelemente (208) und/oder ein oder mehrere Kompensationselemente (170) aus einem gießfähigen, spritzfähigen und/oder druckfähigen Material (195) auf das Zellgehäuse (106) der galvanischen Zelle (102) aufgebracht werden.
Ausführungsform 69:
Verfahren nach einer der Ausführungsformen 64 bis 68, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren
Abstandhalterelemente (126) mit einer Applikationsvorrichtung auf das Zellgehäuse (106) der galvanischen Zelle (102) aufgebracht werden.
Ausführungsform 70:
Verfahren nach einer der Ausführungsformen 64 bis 69, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren
Abstandshalterelemente (126) mit einer lokal variierenden Dicke auf das Zellgehäuse (106) der galvanischen Zelle (102) aufgebracht werden. Ausführungsform 71 :
Verfahren nach einer der Ausführungsformen 64 bis 70, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren
Abstandshalterelemente (126) mittelbar oder unmittelbar auf das Zellgehäuse (106) der galvanischen Zelle (102) aufgebracht werden.
Ausführungsform 72:
Verfahren nach einer der Ausführungsformen 64 bis 71, dadurch gekennzeichnet, dass nacheinander mehrere Schichten des gießfähigen, spritzfähigen und/oder druckfähigen Materials (195) auf das
Zellgehäuse (106) der galvanischen Zelle (102) aufgebracht werden.
Ausführungsform 73:
Verfahren nach einer der Ausführungsformen 64 bis 72, dadurch gekennzeichnet, dass das gießfähige, spritzfähige und/oder druckfähige Material (195) Polyurethan und/oder Silikon umfasst oder durch dieses gebildet wird.
Ausführungsform 74:
Verfahren nach einer der Ausführungsformen 64 bis 73, dadurch gekennzeichnet, dass als Abstandshalterelemente (126) eine Wulst (197) und/oder Noppen (188) auf das Zellgehäuse (106) der
galvanischen Zelle (102) aufgebracht, beispielsweise aufgespritzt, werden.
Ausführungsform 75:
Verfahren nach einer der Ausführungsformen 64 bis 74, dadurch gekennzeichnet, dass das gießfähige, spritzfähige und/oder druckfähige Material () durch eine Schablone auf das Zellgehäuse (106) der galvanischen Zelle (102) aufgebracht wird.
Ausführungsform 76:
Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls (100), wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Bereitstellen von zwei oder mehr als zwei galvanischen Zellen (102), an welchen Abstandshalterelemente (126) durch ein Verfahren nach einer der Ausführungsformen 64 bis 75 angebracht sind;
Stapeln der galvanischen Zellen (102) entlang einer Stapelrichtung (104).
Insgesamt können galvanische Zellen 102 und/oder Batteriemodule 100, wel che mehrere galvanische Zellen 102 umfassen, bereitgestellt werden, die eine erhöhte Lebensdauer aufweisen und die insbesondere einfach und kosten günstig herstellbar sind.

Claims

Patentansprüche
1. Batteriemodul (100), wobei das Batteriemodul (100) Folgendes
umfasst:
zwei oder mehr als zwei galvanische Zellen (102), welche jeweils einen oder mehrere Zellwickel (110) umfassen;
ein oder mehrere Abstandshalterelemente (126),
wobei jeweils ein oder mehrere Abstandshalterelemente (126) zwischen zwei benachbarten galvanischen Zellen (102) angeordnet sind.
2. Batteriemodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein
jeweiliger Zellwickel (110) der galvanischen Zellen (102) des Batterie moduls (100) zwei Umlenkbereiche (118) umfasst, in welchen Wickel lagen des jeweiligen Zellwickels (110) umgelenkt sind, wobei die Wickel lagen in einem jeweiligen Umlenkbereich (118) eine gemeinsame Wickellinie (120) aufweisen.
3. Batteriemodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Abstandshalterelemente (126) jeweils derart ange ordnet und/oder ausgebildet sind, dass in einer Stapelrichtung (104) des Batteriemoduls (100) mittels der Abstandshalterelemente (126) eine Krafteinleitung in den einen oder die mehreren Zellwickel (110) einer jeweiligen galvanischen Zelle (102) vermeidbar ist, insbesondere im Bereich einer Wickellinie (120) eines jeweiligen Umlenkbereichs (118) des einen oder der mehreren Zellwickel (110).
4. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, dass ein Kraftfluss zwischen einander benachbarten galvani schen Zellen (102) in einer Stapelrichtung (104) des Batteriemoduls (100) ausschließlich oder zu mindestens ungefähr 75 %, insbesondere zu mindestens ungefähr 85 %, vorzugsweise zu mindestens ungefähr 95 %, über das eine oder die mehreren Abstandshalterelemente (126) erfolgt.
5. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, dass die galvanischen Zellen (102) prismatische Zellen, insbe sondere im Wesentlichen quaderförmige Zellen, sind.
6. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, dass eine jeweilige galvanische Zelle (102) jeweils ein Zell gehäuse (106) umfasst, in welchem der eine oder die mehreren Zell wickel (110) einer jeweiligen galvanischen Zelle (102) angeordnet sind.
7. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, dass zwischen Zellgehäusen (106) zweier benachbarter galva nischer Zellen (102) jeweils ein oder mehrere Abstandshalterelemente (126) angeordnet sind.
8. Batteriemodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Abstandshalterelemente (126), welche zwischen Zellgehäusen (106) zweier benachbarter galvanischer Zellen (102) angeordnet sind, an einer Hauptseite (114) der jeweiligen Zellgehäuse (106) angeordnet sind.
9. Batteriemodul nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere zwischen zwei Zellgehäusen (106) zweier benachbar ter galvanischer Zellen (102) angeordnete Abstandshalterelemente (126) jeweils ein Rahmenelement (134) und/oder ein Zwischenelement (168) umfassen oder bilden.
10. Batteriemodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein
jeweiliges Rahmenelement (134) einen von dem Rahmenelement (134) und den zwei benachbarten Zellgehäusen (106) umgebenen Innenraum (138) zumindest bereichsweise, beispielsweise mindestens zweiseitig, begrenzt.
11. Batteriemodul nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Rahmenelement (134) Folgendes umfasst:
zwei Stützstege (140), welche parallel zueinander und/oder paral lel zu einer gemeinsamen Wickellinie (120) eines Umlenkbereichs (118) eines Zellwickels (110) einer galvanischen Zelle (102) angeordnet sind; und/oder
einen oder mehrere Verbindungsstege (142), wobei die zwei Stützstege (140) mittels des einen oder der mehreren Verbindungsstege (142) verbunden sind.
12. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, dass ein jeweiliges Rahmenelement (134) ringförmig
geschlossen ausgebildet ist.
13. Batteriemodul nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Stützstege (140) und/oder der eine oder die mehreren
Verbindungsstege (142) quer, insbesondere senkrecht, zu einer Haupt erstreckungsrichtung derselben eine im Wesentlichen konstante Breite (144) aufweisen.
14. Batteriemodul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (144) der zwei Stützstege (140) im Wesentlichen der Breite (144) des einen oder der mehreren Verbindungsstege (142) entspricht.
15. Batteriemodul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (144) der zwei Stützstege (140) von der Breite (144) des einen oder der mehreren Verbindungsstege (142) verschieden ist.
16. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, dass die Breite (144) der zwei Stützstege (140) ungefähr einer Summe einer Wandstärke (152) einer Zellgehäusewandung (132) eines Zellgehäuses (106) einer galvanischen Zelle (102), eines Abstands (150) eines Zellwickels (110) zu der Zellgehäusewandung (132) des Zellgehäuses (106) und einer Breite (154) eines Umlenkbereichs (118) eines Zellwickels (110) entspricht.
17. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Projektion eines jeweiligen Stützstegs (140) eines Rahmenelements (134), insbesondere eines an einem Zellgehäuse (106) einer galvanischen Zellen (102) anliegenden Bereichs des Stütz stegs (140), entlang der Stapelrichtung (104) auf eine senkrecht zu der Stapelrichtung (104) angeordnete Projektionsebene einen Abstand von einer Projektion einer jeweiligen gemeinsamen Wickellinie (120) eines Umlenkbereichs (118) eines Zellwickels (110) einer galvanischen Zelle (102) aufweist.
18. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekenn zeichnet, dass die Stützstege (140) des Rahmenelements (134) und/oder die Verbindungsstege (142) des Rahmenelements (134) in einer parallel zu einer Stapelrichtung (104) des Batteriemoduls (100) verlaufenden Richtung eine konstante Dicke (146)aufweisen.
19. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekenn zeichnet, dass die Stützstege (140) des Rahmenelements (134) und/oder die Verbindungsstege (142) des Rahmenelements (134) in einer parallel zu einer Stapelrichtung (104) des Batteriemoduls (100) verlaufenden Richtung eine lokal variierende Dicke (146) aufweisen.
20. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekenn zeichnet, dass das Zwischenelement (168) in dem Innenraum (138) angeordnet ist.
21. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekenn zeichnet, dass das Rahmenelement (134) einteilig oder mehrteilig, beispielsweise zweiteilig, ausgebildet ist.
22. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekenn
zeichnet, dass zwischen Zellgehäusen (106) zweier benachbarter galvanischer Zellen (102) jeweils zwei Abstandshalterelemente (126), insbesondere zwei Rahmenelemente (134), angeordnet sind.
23. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 9 bis 22, dadurch gekenn
zeichnet, dass das Rahmenelement (134) mit dem Zwischenelement (168) zumindest bereichsweise verbunden ist, insbesondere stoff schlüssig.
24. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 9 bis 23, dadurch gekenn
zeichnet, dass das Rahmenelement (134) und das Zwischenelement (168) voneinander verschiedene Materialien umfassen oder aus von einander verschiedenen Materialien gebildet sind.
25. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 9 bis 24, dadurch gekenn
zeichnet, dass das Zwischenelement (168) ein verformbares
Kompensationselement (170) bildet.
26. Batteriemodul nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (170) parallel zu einer Stapelrichtung (104) des Batteriemoduls (100) komprimierbar ist.
27. Batteriemodul nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (170) ein oder mehrere Verformungs elemente (184) umfasst.
28. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 9 bis 27, dadurch gekenn
zeichnet, dass ein Randbereich (182) eines Abstandshalterelements (126), insbesondere ein ringförmig geschlossener Randbereich (182), mehrlagig ausgebildet ist, wobei der mehrlagige Randbereich (182) ein Rahmenelement (134) bildet.
29. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 9 bis 28, dadurch gekenn
zeichnet, dass ein jeweiliges Abstandshalterelement (126), insbeson dere ein jeweiliges Rahmenelement (134) und/oder ein jeweiliges Zwischenelement (168), ein metallisches Material, ein Papiermaterial oder ein Kunststoffmaterial umfassen oder aus diesem gebildet sind.
30. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 9 bis 29, dadurch gekenn
zeichnet, dass ein Kraftfluss zwischen einander benachbarten galvani schen Zellen (102) in einer Stapelrichtung (104) des Batteriemoduls (100) ausschließlich oder zu mindestens ungefähr 75 %, insbesondere zu mindestens ungefähr 85 %, vorzugsweise zu mindestens ungefähr 95 %, über das Rahmenelement (134) des einen oder der mehreren Abstandshalterelemente (126) erfolgt.
31. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 7 bis 30, dadurch gekenn
zeichnet, dass ein zwischen Zellgehäusen (106) zweier benachbarter galvanischer Zellen (102) angeordnetes Abstandshalterelement (126), insbesondere ein Rahmenelement (134), jeweils mit den Zellgehäusen (106) der zwei benachbarten galvanischen Zellen (102) stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt, ist.
32. Batteriemodul nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen Zellgehäusen (106) zweier benachbarter galvanischer Zellen (102) angeordnete Abstandshalterelement (126), insbesondere ein Rahmenelement (134) des Abstandshalterelements (126), jeweils mit tels einer Klebefolie (136), welche jeweils zwischen einer Hauptseite (114) eines Zellgehäuses (106) einer jeweiligen galvanischen Zelle (102) und dem Abstandshalterelement (126), insbesondere dem Rahmenelement (134), angeordnet ist, mit den Zellgehäusen (106) der zwei benachbarten galvanischen Zellen (102) verklebt ist.
33. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 7 bis 32, dadurch gekenn zeichnet, dass sämtliche zwischen jeweils zwei Zellgehäusen (106) zweier benachbarter galvanischer Zellen (102) angeordnete Abstands halterelemente (126) des Batteriemoduls (100) identisch ausgebildet sind.
34. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 9 bis 33, dadurch gekenn zeichnet, dass das Rahmenelement (134) und/oder das Zwischen element (168) jeweils ein Temperierelement (178) umfassen oder bilden.
35. Batteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekenn zeichnet, dass das Batteriemodul (100) ein Batteriemodulgehäuse umfasst, in welchem die galvanischen Zellen (102) des Batteriemoduls angeordnet sind.
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DE102010013028A1 (de) Zellverbund mit einer vorgebbaren Anzahl von parallel und/oder seriell miteinander verschalteten Einzelzellen

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