WO2022223188A1 - Mounting element, separating wall and system for shielding battery modules - Google Patents

Mounting element, separating wall and system for shielding battery modules Download PDF

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WO2022223188A1
WO2022223188A1 PCT/EP2022/055422 EP2022055422W WO2022223188A1 WO 2022223188 A1 WO2022223188 A1 WO 2022223188A1 EP 2022055422 W EP2022055422 W EP 2022055422W WO 2022223188 A1 WO2022223188 A1 WO 2022223188A1
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mounting element
battery
partition
mounting
counter
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PCT/EP2022/055422
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Jens-Uwe Sparschuh
Immo MICHEL
Bastian Scherer
Benjamin REIS
Lars Kukat
Manfred Herrmann
Original Assignee
Psa Automobiles Sa
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Publication date
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs

Definitions

  • the present disclosure relates generally to a mounting member, bulkhead, and system for shielding battery modules.
  • the present disclosure relates to a mounting element for holding at least one partition wall, a partition wall and a system for shielding battery modules of an electric battery.
  • An object of the embodiments of the present disclosure is to provide a simple and flexible system for thermally shielding battery modules.
  • the battery can in particular include at least one battery module, in particular a plurality of battery modules, and can be designed as a battery, in particular as a high-voltage battery, of an electric car and/or hybrid car.
  • the battery modules can in particular include one or more battery cells.
  • the battery modules can, for example, be designed as standard modules or have standardized dimensions and/or shape.
  • the at least one partition can in particular include one or more partitions that are designed to thermally and/or electrically insulate one or more battery modules from one another and/or from the outside. Thermal management and the thermal behavior of the battery can be improved with the help of thermal insulation or shielding of battery modules. For example, a battery module can overheat in the event of a so-called thermal runaway be, which can also affect the thermal management or the performance of the adjacent battery modules due to the heat transfer from the problem area to the environment or from the overheated battery module to the adjacent battery modules.
  • One or more partition walls used between the battery modules can thermally insulate the problem area or the overheated battery module from other battery modules, so that the functionality of neighboring battery modules is not or only slightly impaired.
  • the mounting element has at least one counter-retaining element designed to be complementary to at least one retaining element or at least one partition wall.
  • the at least one counter-retaining element is designed in such a way that when the at least one partition for shielding at least one battery module is positioned, the at least one retaining element of the at least one partition and the at least one counter-retaining element of the at least one mounting element can engage in one another, so that the at least one partition of the at least one mounting element can be held un ter utilization of gravity.
  • the at least one counter-retaining element can be designed in particular in the form of a tab and/or a slot, so that it can be inserted into a retaining element of a partition wall designed as a slot or tab.
  • the counter-retaining element can be designed in such a way that in the installed state with a normal spatial orientation of the battery, the at least one counter-retaining element is directed upwards in such a way that the partition wall can be inserted by a translational movement in the direction of gravity.
  • the slit-tab connection between the retaining element and the counter-retaining element in particular reinforced by gravity, produces a simple and secure connection between the mounting element and the partition.
  • the partition walls can be installed without complex fastening devices. To install the partitions, it is sufficient to bring the partitions into the respective target position, so that the respective holding elements and counter-holding elements interlock. Then the partitions are simply held in the respective target position by means of gravity.
  • the partition walls can also be easily removed and/or repositioned as required. sample Depending on requirements, different modules within a battery can be shielded from the environment or from other battery modules with partitions.
  • the at least one mounting element can be in the form of an insulating cover of at least one battery busbar.
  • Battery current rails are designed in the form of solid metal rails, in particular copper rails with a thickness of 4 mm to 6 mm. These solid metal rails provide sufficient support for the mounting elements to hold larger partitions.
  • the at least one mounting element can in particular have an insulating material, for example plastic, for insulating the battery busbar.
  • the Montageele ment can thus simultaneously fulfill the holding function for the partition wall and the insulating function for the cover cap of the conductor rail (bus bar cap).
  • the at least one mounting element is designed as a busbar mounting element.
  • the mounting element can be designed to mount the battery busbar on an end plate of a battery module.
  • the mounting element can be designed to be screwed to the end plate of a battery module in order to press the battery busbar against the end plate.
  • the mounting element can be used to fix the battery busbar, to electrically insulate the battery busbar and to hold the partitions for the thermal and/or electrical insulation of battery modules.
  • the mounting element has a framework material, in particular a metallic framework material, which is at least partially covered by an insulating material, in particular plastic. Due to the metallic framework material, the mechanical resilience of the mounting element can be increased, so that the partition walls for thermal or electrical insulation of battery modules can be held securely.
  • the at least one mounting element can be configured to conform to the at least one battery module.
  • the mounting element can be adapted to the design of the least one battery module in such a way that it can be integrated into an existing battery can be used without having to change the configuration of the battery modules within the battery.
  • the mounting element can be designed to be mounted in an end step of a battery module.
  • the end steps that are present in Bat teriemodulen with a standard design in the area of end plates can be used to save space in the mounting elements to build a in the existing batteries.
  • the mounting element of the end step of the at least one battery module can be mounted in such a way that the mounting element is essentially completely received in the end step, with the at least one counter-retaining element being located outside of the end step. Due to the essentially complete reception of the mounting element in the end step of the battery module, such mounting elements can be countersunk in the end steps of battery modules, so that they can be used in existing batteries in a simple manner.
  • the mounting element can be designed to be mounted on a first battery module and on a second battery module, the mounting element having a first counter-holding element for holding a first partition for shielding the first battery module and a second counter-holding element for holding a second partition for shielding the second Battery module includes.
  • the first battery module and the second battery module can in particular be arranged adjacent to each other with respective end plates.
  • the mutually facing end plates of the adjacent battery modules can be connected to one another in particular with one or more battery current rails to form a series circuit.
  • the mounting element used between the two battery modules can thus act as a middle piece that can be used flexibly and optionally to hold a first, a second or both partitions.
  • the mounting member may include a single counter-hold member and be configured to be mounted on a single battery module.
  • Such Montageele elements can be used in particular as end pieces or edge pieces on an outer edge of the battery to save space.
  • a partition wall is proposed for shielding, in particular thermally and/or electrically insulating battery modules of a battery.
  • the partition wall has at least one holding element for holding the partition wall, with the at least one holding element being designed to complement the at least one counter-holding element of the at least one mounting element according to the first aspect such that the partition wall is held with the at least one mounting element can.
  • the at least one retaining element can in particular be designed in the form of a slot and/or a tab, so that it can be inserted into a counter-retaining element, designed as a tab or slot, of a mounting element.
  • the holding element can be designed such that in the mounted state of the Montageele element, when the at least one counter-holding element is directed upwards, the partition wall can be inserted by a translational movement in the direction of gravity.
  • the slit-tab connection between the holding element and the counter-holding element in particular reinforced by gravity, establishes a simple and secure connection between the mounting element and the partition wall.
  • the partition wall can in particular be designed or dimensioned to be inserted into an intermediate gap between two battery modules of a battery.
  • the partition can in particular have a thickness of 1 mm to 5 mm, in particular from 2 to 3.5 mm. Because of this dimensioning, the partition wall can be inserted into an intermediate gap between two battery modules, which in particular is a standard feature.
  • the partition walls in battery modules can be used in a simple manner for thermal and/or electrical shielding of battery modules without having to change the configuration of the battery modules within the battery.
  • the partition wall can have different materials, such as metal, thermoplastic, thermoset and/or glass fiber.
  • the partition is in the form of a metal plate coated with an insulating layer.
  • a high-temperature-resistant thermoplastic can be used as the insulation layer.
  • the thermoplastic materials are relatively inexpensive and readily available.
  • the insulating layer can be designed to to be able to withstand the high temperatures that occur in the event of thermal runaway or overheating of battery modules.
  • the partition wall can in particular have an essentially sheet-metal wall body, with the at least one holding element being designed in the form of a slot in the sheet-metal wall body of the partition wall.
  • the width of the retaining element is determined by the strength or thickness of the partition wall, so that the partition wall together with the retaining element can be easily inserted into the intermediate gap between the battery modules.
  • Such partition walls for thermal and/or electrical shielding of battery modules can be used in batteries with the mounting elements according to the first aspect in a simple manner, as a result of which the safety and service life of the batteries can be increased.
  • a system for shielding battery modules of a battery comprises at least one mounting element with at least one counter-holding element according to the first aspect and at least one partition wall with at least one holding element according to the second aspect, wherein the at least one counter-holding element and the at least one holding element are designed to complement one another such that when the at least a partition wall for shielding at least one battery module, the at least one retaining element of the at least one partition wall and the at least one counter-retaining element of the at least one mounting element can engage in one another, so that the at least one partition wall can be held by the at least one mounting element using gravity.
  • Such systems for the thermal and/or electrical shielding of battery modules can be implemented in batteries in a simple manner, as a result of which the safety and service life of the batteries can be increased.
  • a battery in particular a vehicle battery, the battery having at least one mounting element according to the first aspect for holding at least one partition.
  • the at least one mounting element With the at least one mounting element, a partition wall for the thermal and/or electrical insulation of battery modules within the battery can be implemented in a simple manner, so that the service life and safety of the battery can be increased.
  • a vehicle in particular a fully electric and/or hybrid vehicle, is proposed with a battery, the battery having at least one mounting element according to the first aspect and possibly one or more partitions according to the second aspect.
  • the service life and safety of the battery can be increased by using the partitions for thermal and/or electrical insulation of battery modules.
  • a vehicle with such a battery is characterized by increased security and reliability.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a partition for shielding battery modules according to an embodiment
  • FIG. 2 shows a perspective view of the partition wall with two holding elements according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a perspective view of a mounting element with two counter-retaining elements according to an exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a perspective view of a mounting element with a counter-retaining element according to another embodiment
  • Fig. 5 shows a perspective view of a connection between a retaining element of a partition and a counter-retaining element of a mounting element according to an embodiment
  • Fig. 6 shows a schematic side view of a ge of two mounting elements held partition according to FIG. 1, and
  • Fig. 7 shows a perspective view of the partition wall held by two mounting elements according to Fig. 6,
  • Fig. 1 shows a schematic side view of a partition for shielding Bat teriemodulen according to an embodiment.
  • the partition wall 1 has an essentially rectangular, oblong flat or thin wall body 2 .
  • the wall body 2 has a first longitudinal end 3 , a second longitudinal end 4 opposite the first longitudinal end 3 , an upper end 5 and a lower end 6 .
  • a holding element 7 is formed at the first longitudinal end 3 and at the second longitudinal end 4 in each case.
  • the holding elements 7 are formed in one piece with the thin wall body 2 in this exemplary embodiment.
  • the wall body 2 at the first longitudinal end 3 and at the second longitudinal end 4 in the vicinity of the upper end 5 each have a longer region, each with a slot 8 open at the bottom.
  • Fig. 2 shows a perspective view of the partition wall with two holding elements according to Fig. 1.
  • the holding elements 7 are formed in one piece with the wall body 2 and are essentially the same thickness as the wall body 2 exhibit.
  • the partition wall 1 has a thickness of approximately 4 mm.
  • the sheet-like wall body 2 can have different thicknesses.
  • the partition can in particular have a thickness of 1 mm to 5 mm, in particular from 2 mm to 3.5 mm.
  • the partition wall 1 can in particular be dimensioned in such a way that it can be inserted into an intermediate gap between standard battery modules of a standardized battery.
  • the sheet-like wall body 3 of the partition wall 1 has an inner metal plate which is covered with an insulating layer made of plastic for electrical insulation.
  • the longer areas of the wall body 2 at the first longitudinal end 3 and at the second longitudinal end 4 at the upper end 5 of the wall body 2 with the slots 8 are used to hold the partition wall 1 in the assembled state, the partition wall 1 being attached to the slots 8 of can be kept below.
  • FIG. 3 shows a perspective view of a mounting element with 2 counter-holding elements according to an exemplary embodiment.
  • the mounting member 10 has a first end 11, a first end 11 opposite the second end 12 and a Monta ge Scheme 13 on.
  • the mounting area 13 is located between the first end 11 and the second end 12.
  • a counter-retaining element 14 At the first end 11 and at the second end 12 of the mounting element 10 there is a counter-retaining element 14, each with a slot 15 open at the top educated.
  • mounting holes 16 are formed in the mounting portion 13 through mounting holes 16 are formed.
  • the spatial alignment of the mounting element 10 in FIG. 3 essentially corresponds to the alignment of the mounting element in the mounted state.
  • the counter-retaining elements 14 are designed to be essentially complementary to the retaining elements 7 of the partition wall 1 in FIG. 1 .
  • the slots 15 are dimensioned such that the partition wall 1 can be inserted into the slots 15, and the slots 8 of the partition wall 1 are dimensioned such that the counter-retaining element 14 of the mounting element 10 can be inserted into the slots 8 of the partition wall.
  • the continuous mounting holes 16 of the mounting element 10 are designed for screwing the mounting element 10 to end plates of two series-connected battery modules.
  • the mounting element 10 can be placed on a battery power rail with appropriately designed holes and screwed to the end plate or end plates.
  • the mounting element 10 can also be used to attach battery busbars.
  • Fig. 4 shows a perspective view of a mounting element with a counter-hold teelement according to another embodiment.
  • the mounting element 10 ' of Fig. 4 essentially represents one half of the mounting element 10 of Fig. 3.
  • the mounting element 10 ' of Fig. 4 has a mounting hole 16, is shorter overall and has no counter-holding element 14 at the first end 11 on.
  • the mounting element 10 ' of FIG. 4 is designed in particular to be mounted on an end plate, in particular in an end step of a battery module.
  • 5 shows a perspective view of a connection between a holding element of a partition wall and a counter-holding element of a mounting element according to an embodiment. 5 shows in particular how the holding element 7 of the partition wall 1 and the counter-holding element 14 of the mounting element 10 engage in one another.
  • a form-fitting connection is formed here, so that the partition wall 1 can be held securely with the assembly element 10 .
  • This positive connection between the partition wall 1 and the mounting element 10 is secured by gravity. Because to solve this form-fitting connection, the partition wall 1 would have to be pulled vertically upwards against gravity.
  • the battery cover which can restrict the vertical movement of the partition or partitions from above, can also serve to secure the positive connection between the partition and the mounting element.
  • the battery cover can prevent the partitions from detaching from the mounting elements even in the event of strong shocks.
  • the holding element and/or the counter-holding element also has one or more barbs, as a result of which the mechanical connection between the partition wall 1 and the mounting element can be further strengthened.
  • Fig. 6 shows a schematic side view of a partition wall held by two assembly elements according to FIG two counter-holding elements 14 as shown in FIG. 3 are held.
  • FIG. 7 shows a perspective view of the partition wall according to FIG gradations of the battery modules are mounted.
  • the mounting element 10 ' at the first longitudinal end 3 of the partition wall can be mounted in particular on an end plate of a battery module, in particular in an end step of the battery module (not shown).
  • the partition wall 1 is supported by a counter-holding element 14 of the mounting element 10 held, wherein the free second counter-holding element 14 of the mounting element 10 can be used to hold a further partition.
  • the mounting elements 10, 10 ' can in particular be designed to be insulating, so that they can also serve as an insulating cover for battery busbars.
  • the mounting elements 10, 10 ' have a metallic framework which is covered with an insulating material.
  • the metallic framework can give the Monta geelement the necessary strength to keep the battery busbars or the partition walls 1.
  • the insulating material ensures that the battery busbars are isolated.
  • the battery modules can be fitted with assembly elements 10 ' with a single counter-retaining element 14 in the edge area and fitted with the assembly elements 10 with two counter-retaining elements 15 in the central area or at the connection points between the battery modules.
  • the partition walls 1 can be mounted at different points within the battery in order to thermally and/or electrically shield or isolate the battery modules from one another and/or from the outside.
  • the heat management or the thermal behavior of the battery can be improved.
  • heat transfer paths between the battery modules within a battery can be influenced in a targeted manner.
  • battery modules can be shielded from a battery module that has heated up too much, for example due to thermal runaway.
  • One or more partitions used between the battery modules can in particular thermally shield or insulate the problematic battery modules or those susceptible to overheating from other battery modules, so that the functionality of neighboring battery modules is not or only slightly impaired.
  • the partitions 1 can be inserted and/or repositioned in a simple manner.
  • the existing Batteries can be easily retrofitted with the dividers without having to change the configuration of the battery modules within the battery.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Electrochemistry (AREA)
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  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

The invention relates to a mounting element (10, 10´) for retaining at least one separating wall (1) for shielding battery modules of an electric battery. The mounting element (10, 10´) has at least one counter retaining element (14), which is complementary to at least one retaining element (7) of the at least one separating wall (1). The counter retaining element (14) is designed such that, during the positioning of the at least one separating wall (1) for shielding at least one battery module, the at least one retaining element (7) of the at least one separating wall (1) and the at least one counter retaining element (14) of the at least one mounting element (10, 10´) can mutually engage so that the at least one separating wall (1) can be retained by the at least one mounting element (10, 10´) by utilization of gravity. The invention also relates to a separating wall (1) and a system for shielding battery modules.

Description

MONTAGEELEMENT, TRENNWAND UND SYSTEM ZUM ABSCHIRMEN VON BATTERIEMODULEN MOUNTING ELEMENT, PARTITION WALL AND SYSTEM FOR SHIELDING BATTERY MODULES
Beschreibung description
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen ein Montageelement, eine Trenn wand und ein System zum Abschirmen von Batteriemodulen. Im Speziellen betrifft die vorliegende Offenbarung ein Montageelement zur Halterung wenigstens einer Trenn wand, eine Trennwand und ein System zum Abschirmen von Batteriemodulen einer elektrischen Batterie. The present disclosure relates generally to a mounting member, bulkhead, and system for shielding battery modules. In particular, the present disclosure relates to a mounting element for holding at least one partition wall, a partition wall and a system for shielding battery modules of an electric battery.
Es sind Systeme mit Trennwänden zum thermischen Abschirmen von Batteriemodulen bekannt. Die bekannten Systeme zur thermischen Abschirmung von Batteriemodulen sind zum Teil komplex und unflexibel. Zudem benötigen die bekannten Abschirmsysteme viele Einzelteile, welche viel Platz beanspruchen und hohe Kosten verursachen. Systems with partition walls for thermally shielding battery modules are known. Some of the known systems for thermally shielding battery modules are complex and inflexible. In addition, the known shielding systems require many individual parts, which take up a lot of space and cause high costs.
Eine Aufgabe der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist es, ein einfaches und flexibles System zum thermischen Abschirmen von Batteriemodulen bereitzustellen. An object of the embodiments of the present disclosure is to provide a simple and flexible system for thermally shielding battery modules.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt ein Montageelement zur Hal terung wenigstens einer Trennwand zum Abschirmen von Batteriemodulen einer elektri schen Batterie vorgeschlagen. Die Batterie kann insbesondere wenigstens ein Batterie modul, insbesondere mehrere Batteriemodule, umfassen und als Batterie, insbesondere als Hochvoltbatterie, eines Elektroautos und/oder Hybridautos ausgebildet sein. Die Batte riemodule können insbesondere eine oder mehrere Batteriezellen umfassen. Die Batterie module können beispielsweise als Standardmodule ausgebildet sein bzw. standardisierte Abmessungen und/oder Form aufweisen. To solve this problem, a mounting element for holding at least one partition wall for shielding battery modules of an electrical battery is proposed according to a first aspect. The battery can in particular include at least one battery module, in particular a plurality of battery modules, and can be designed as a battery, in particular as a high-voltage battery, of an electric car and/or hybrid car. The battery modules can in particular include one or more battery cells. The battery modules can, for example, be designed as standard modules or have standardized dimensions and/or shape.
Die wenigstens eine Trennwand kann insbesondre eine oder mehrere Trennwände um fassen, die dazu ausgebildet sind, ein oder mehrere Batteriemodule voneinander und/o der von außen thermisch und/oder elektrisch zu isolieren. Mit Hilfe der thermischen Isolie rung bzw. Abschirmung von Batteriemodulen kann das Wärmemanagement bzw. das thermische Verhalten der Batterie verbessert werden. Beispielsweise kann bei einem so genannten Thermal Runaway bzw. thermischen Durchgehen ein Batteriemodul überhitzt werden, was aufgrund der Wärmeübertragung von der Problemstelle auf die Umgebung bzw. von dem überhitzten Batteriemodul auf die benachbarten Batteriemodule auch das Wärmemanagement bzw. die Leistungsfähigkeit von den benachbarten Batteriemodulen beeinträchtigen kann. Eine oder mehrere zwischen den Batteriemodulen eingesetzte Trennwände können die Problemstelle bzw. das überhitzte Batteriemodul von anderen Batteriemodulen thermisch isolieren, so dass die Funktionalität von benachbarten Batte riemodulen nicht oder nur geringfügig beeinträchtigt wird. The at least one partition can in particular include one or more partitions that are designed to thermally and/or electrically insulate one or more battery modules from one another and/or from the outside. Thermal management and the thermal behavior of the battery can be improved with the help of thermal insulation or shielding of battery modules. For example, a battery module can overheat in the event of a so-called thermal runaway be, which can also affect the thermal management or the performance of the adjacent battery modules due to the heat transfer from the problem area to the environment or from the overheated battery module to the adjacent battery modules. One or more partition walls used between the battery modules can thermally insulate the problem area or the overheated battery module from other battery modules, so that the functionality of neighboring battery modules is not or only slightly impaired.
Das Montageelement weist wenigstens ein zu wenigstens einem Halteelement der we nigstens einer Trennwand komplementär ausgebildetes Gegenhalteelement auf. Das we nigstens eine Gegenhalteelement ist derart ausgebildet, dass beim Positionieren der we nigstens einen Trennwand zum Abschirmen wenigstens eines Batteriemoduls das we nigstens eine Halteelement der wenigstens einen Trennwand und das wenigstens eine Gegenhalteelement des wenigstens einen Montageelements ineinandergreifen können, so dass die wenigstens eine Trennwand von dem wenigstens einen Montageelement un ter Ausnutzung der Schwerkraft gehalten werden kann. The mounting element has at least one counter-retaining element designed to be complementary to at least one retaining element or at least one partition wall. The at least one counter-retaining element is designed in such a way that when the at least one partition for shielding at least one battery module is positioned, the at least one retaining element of the at least one partition and the at least one counter-retaining element of the at least one mounting element can engage in one another, so that the at least one partition of the at least one mounting element can be held un ter utilization of gravity.
Das wenigstens eine Gegenhalteelement kann insbesondere in Form einer Lasche und oder eines Schlitzes ausgebildet sein, so dass es in ein als Schlitz bzw. Lasche ausgebil detes Halteelement einer Trennwand eingeführt werden kann. Insbesondere kann das Gegenhalteelement derart ausgebildet sein, dass im montierten Zustand bei einer norma len räumlichen Ausrichtung der Batterie das wenigstens eine Gegenhalteelement derart nach oben gerichtet ist, dass die Trennwand durch eine Translationsbewegung in Rich tung der Schwerkraft eingesetzt werden kann. Die Schlitz-Lasche-Verbindung zwischen dem Halteelement und dem Gegenhalteelement, insbesondere verstärkt durch die Schwerkraft, stellt eine einfache und sichere Verbindung zwischen dem Montageelement und der Trennwand her. The at least one counter-retaining element can be designed in particular in the form of a tab and/or a slot, so that it can be inserted into a retaining element of a partition wall designed as a slot or tab. In particular, the counter-retaining element can be designed in such a way that in the installed state with a normal spatial orientation of the battery, the at least one counter-retaining element is directed upwards in such a way that the partition wall can be inserted by a translational movement in the direction of gravity. The slit-tab connection between the retaining element and the counter-retaining element, in particular reinforced by gravity, produces a simple and secure connection between the mounting element and the partition.
Mittels der Montageelemente können die Trennwände ohne aufwändige Befestigungsvor richtungen installiert werden. Zur Installation der Trennwände ist es ausreichend, die Trennwände in die jeweilige Zielposition zu bringen, so dass die jeweiligen Halteelemente und Gegenhalteelemente ineinandergreifen. Danach werden die Trennwände einfach mit tels der Schwerkraft in der jeweiligen Zielposition gehalten. Die Trennwände können zu dem auf einfache Weise je nach Bedarf entfernt und/oder umgesteckt werden. Beispiels- weise können je nach Bedarf unterschiedliche Module innerhalb einer Batterie mit Trenn wänden von der Umgebung bzw. von anderen Batteriemodulen abgeschirmt werden. Using the mounting elements, the partition walls can be installed without complex fastening devices. To install the partitions, it is sufficient to bring the partitions into the respective target position, so that the respective holding elements and counter-holding elements interlock. Then the partitions are simply held in the respective target position by means of gravity. The partition walls can also be easily removed and/or repositioned as required. sample Depending on requirements, different modules within a battery can be shielded from the environment or from other battery modules with partitions.
Das wenigstens eine Montageelement kann in Form einer Isolierabdeckung wenigstens einer Batteriestromschiene ausgebildet sein. Batteriestromschienen werden in Form von massiven Metallschienen, insbesondere Kupferschienen mit einer Stärke von 4 mm bis 6 mm, ausgebildet. Diese massiven Metallschienen bieten ausreichenden Halt für die Mon tageelemente dafür, auch größere Trennwände zu halten. The at least one mounting element can be in the form of an insulating cover of at least one battery busbar. Battery current rails are designed in the form of solid metal rails, in particular copper rails with a thickness of 4 mm to 6 mm. These solid metal rails provide sufficient support for the mounting elements to hold larger partitions.
Das wenigstens eine Montageelement kann insbesondere ein Isoliermaterial, beispiels weise Kunststoff, zur Isolierung der Batteriestromschiene aufweisen. Das Montageele ment kann somit gleichzeitig die Haltefunktion für die Trennwand auch die Isolierfunktion für die Abdeckkappe der Stromschiene (bus bar cap) erfüllen. The at least one mounting element can in particular have an insulating material, for example plastic, for insulating the battery busbar. The Montageele ment can thus simultaneously fulfill the holding function for the partition wall and the insulating function for the cover cap of the conductor rail (bus bar cap).
In einigen Ausführungsformen ist das wenigstens ein Montageelement als Stromschien enmontageelement ausgebildet. Insbesondere kann das Montageelement dazu ausgebil det sein, die Batteriestromschiene an einer Endplatte eines Batteriemoduls zu montieren. Insbesondere kann das Montageelement dazu ausgebildet sein, an der Endplatte eines Batteriemoduls angeschraubt zu werden, um die die Batteriestromschiene an die End platte anzudrücken. Ein solches Montageelement kann somit gleichzeitig mehrere Funkti onen erfüllen. Insbesondere kann das Montageelement zur Fixierung der Batteriestrom schiene, zur elektrischen Isolierung der Batteriestromschiene und zur Halterung der Trennwände für die thermische und/oder elektrische Isolierung von Batteriemodulen erfül len. In some embodiments, the at least one mounting element is designed as a busbar mounting element. In particular, the mounting element can be designed to mount the battery busbar on an end plate of a battery module. In particular, the mounting element can be designed to be screwed to the end plate of a battery module in order to press the battery busbar against the end plate. Such a mounting element can thus fulfill several functions at the same time. In particular, the mounting element can be used to fix the battery busbar, to electrically insulate the battery busbar and to hold the partitions for the thermal and/or electrical insulation of battery modules.
In einigen Ausführungen weist das Montageelement ein Gerüstmaterial, insbesondere ein metallisches Gerüstmaterial, welches wenigstens teilweise von einem isolierenden Mate rial, insbesondere Kunststoff, abgedeckt ist. Aufgrund des metallischen Gerüstmaterials kann die mechanische Belastbarkeit des Montageelements erhöht werden, so dass die Trennwände zur thermischen bzw. elektrischen Isolierung von Batteriemodulen sicher ge halten werden können. In some versions, the mounting element has a framework material, in particular a metallic framework material, which is at least partially covered by an insulating material, in particular plastic. Due to the metallic framework material, the mechanical resilience of the mounting element can be increased, so that the partition walls for thermal or electrical insulation of battery modules can be held securely.
Das wenigstens ein Montageelement kann zu dem wenigstens einem Batteriemodul kon form ausgebildet sein. Insbesondere kann das Montageelement an das Design des we nigstens einen Batteriemoduls derart angepasst sein, dass es in eine bestehende Batterie eingesetzt werden kann, ohne die Konfiguration der Batteriemodule innerhalb der Batterie ändern zu müssen. The at least one mounting element can be configured to conform to the at least one battery module. In particular, the mounting element can be adapted to the design of the least one battery module in such a way that it can be integrated into an existing battery can be used without having to change the configuration of the battery modules within the battery.
Das Montageelement kann insbesondere dazu ausgebildet sein, in einer Endabstufung eines Batteriemoduls montiert zu werden. Somit können die Endabstufungen, die bei Bat teriemodulen mit einem Standarddesign im Bereich von Endplatten vorhanden sind, aus genutzt werden, um die Montageelemente platzsparend in die bestehenden Batterien ein zubauen. In particular, the mounting element can be designed to be mounted in an end step of a battery module. Thus, the end steps that are present in Bat teriemodulen with a standard design in the area of end plates can be used to save space in the mounting elements to build a in the existing batteries.
Insbesondere kann das Montageelement der Endabstufung des wenigstens einen Batte riemoduls derart montierbar sein, dass das Montageelement im Wesentlichen vollständig in der Endabstufung aufgenommen ist, wobei sich das wenigstens eine Gegenhalteele- ment außerhalb der Endabstufung befindet. Aufgrund der im Wesentlichen vollständigen Aufnahme des Montageelement in die Endabstufung des Batteriemoduls, können solche Montageelemente in die Endabstufungen von Batteriemodulen versenkt werden, so dass sie in bestehenden Batterien auf einfache Weise eingesetzt werden können. In particular, the mounting element of the end step of the at least one battery module can be mounted in such a way that the mounting element is essentially completely received in the end step, with the at least one counter-retaining element being located outside of the end step. Due to the essentially complete reception of the mounting element in the end step of the battery module, such mounting elements can be countersunk in the end steps of battery modules, so that they can be used in existing batteries in a simple manner.
Das Montageelement kann dazu ausgebildet sein, an einem ersten Batteriemodul und an einem zweiten Batteriemodul montiert zu werden, wobei das Montageelement ein erstes Gegenhalteelement zur Halterung einer ersten Trennwand zum Abschirmen des ersten Batteriemoduls und ein zweites Gegenhalteelement zur Halterung einer zweiten Trenn wand zum Abschirmen des zweiten Batteriemoduls umfasst. Das erste Batteriemodul und das zweite Batteriemodul können insbesondere mit jeweiligen Endplatten zueinander ge wandt benachbart angeordnet sein. Die zueinander gewandten Endplatten der benach barten Batteriemodule können insbesondere mit einer oder mehreren Batteriestromschie nen zur Formung einer Serienschaltung miteinander verbunden sein. Das zwischen den zwei Batteriemodulen eingesetzte Montageelement kann somit als Mittelstück fungieren, das flexibel und wahlweise zur Halterung einer ersten, einer zweiten oder der beiden Trennwände verwendet werden. The mounting element can be designed to be mounted on a first battery module and on a second battery module, the mounting element having a first counter-holding element for holding a first partition for shielding the first battery module and a second counter-holding element for holding a second partition for shielding the second Battery module includes. The first battery module and the second battery module can in particular be arranged adjacent to each other with respective end plates. The mutually facing end plates of the adjacent battery modules can be connected to one another in particular with one or more battery current rails to form a series circuit. The mounting element used between the two battery modules can thus act as a middle piece that can be used flexibly and optionally to hold a first, a second or both partitions.
Das Montageelement kann ein einziges Gegenhalteelement aufweisen und dazu ausge bildet sein, an einem einzigen Batteriemodul montiert zu werden. Solche Montageele mente können insbesondere als Endstücke bzw. Randstücke an einem Außenrand der Batterie platzsparend eingesetzt werden. Nach einem zweiten Aspekt wird eine Trennwand zum Abschirmen, insbesondere ther misch und/oder elektrischen Isolierung von Batteriemodulen einer Batterie vorgeschlagen. Die Trennwand weist wenigstens ein Halteelement zur Halterung der Trennwand auf, wo bei das wenigstens eine Halteelement derart komplementär zu dem wenigstens einen Ge- genhalteelement des wenigstens einen Montageelements nach dem ersten Aspekt ausge bildet ist, dass die Trennwand mit dem wenigstens einen Montageelement gehalten wer den kann. The mounting member may include a single counter-hold member and be configured to be mounted on a single battery module. Such Montageele elements can be used in particular as end pieces or edge pieces on an outer edge of the battery to save space. According to a second aspect, a partition wall is proposed for shielding, in particular thermally and/or electrically insulating battery modules of a battery. The partition wall has at least one holding element for holding the partition wall, with the at least one holding element being designed to complement the at least one counter-holding element of the at least one mounting element according to the first aspect such that the partition wall is held with the at least one mounting element can.
Das wenigstens eine Halteelement kann insbesondere in Form eines Schlitzes und/oder einer Lasche ausgebildet sein, so dass es in ein als Lasche bzw. Schlitz ausgebildetes Gegenhalteelement eines Montageelements eingeführt werden kann. Insbesondere kann das Halteelement derart ausgebildet sein, dass im montierten Zustand des Montageele ments, wenn das wenigstens eine Gegenhalteelement nach oben gerichtet ist, die Trenn wand durch eine Translationsbewegung in Richtung der Schwerkraft eingesetzt werden kann. Die Schlitz-Lasche-Verbindung zwischen dem Halteelement und dem Gegenhal teelement, insbesondere verstärkt durch die Schwerkraft, stellt eine einfache und sichere Verbindung zwischen dem Montageelement und der Trennwand her. The at least one retaining element can in particular be designed in the form of a slot and/or a tab, so that it can be inserted into a counter-retaining element, designed as a tab or slot, of a mounting element. In particular, the holding element can be designed such that in the mounted state of the Montageele element, when the at least one counter-holding element is directed upwards, the partition wall can be inserted by a translational movement in the direction of gravity. The slit-tab connection between the holding element and the counter-holding element, in particular reinforced by gravity, establishes a simple and secure connection between the mounting element and the partition wall.
Die Trennwand kann insbesondere dazu ausgebildet bzw. dimensioniert sein, in einen zwischen zwei Batteriemodulen einer Batterie vorhandenen Zwischenspalt eingesetzt zu werden. Die Trennwand kann insbesondere eine Stärke von 1 mm bis 5 mm, insbeson dere von 2 bis 3,5 mm aufweisen. Aufgrund dieser Dimensionierung kann die Trennwand in einen zwischen zwei Batteriemodulen insbesondere standardmäßig vorhandenen Zwi schenspalt eingesetzt werden. Somit können die Trennwände in Batteriemodulen auf ein fache Weise zur thermischen und/oder elektrischen Abschirmung von Batteriemodulen eingesetzt werden, ohne die Konfiguration der Batteriemodule innerhalbe der Batterie än dern zu müssen. The partition wall can in particular be designed or dimensioned to be inserted into an intermediate gap between two battery modules of a battery. The partition can in particular have a thickness of 1 mm to 5 mm, in particular from 2 to 3.5 mm. Because of this dimensioning, the partition wall can be inserted into an intermediate gap between two battery modules, which in particular is a standard feature. Thus, the partition walls in battery modules can be used in a simple manner for thermal and/or electrical shielding of battery modules without having to change the configuration of the battery modules within the battery.
Die Trennwand kann je nach Ausführung unterschiedliche Materialien, wie Metall, Ther moplast, Duroplast und/oder Glasfaser aufweisen. In einigen Ausführungsformen ist die Trennwand in Form einer mit einer Isolationsschicht beschichteten Metallplatte ausgebil det. Als Isolationsschicht kann insbesondere ein hochtemperaturbeständiger Thermoplast verwendet werden. Die thermoplastischen Materialien sind verhältnismäßig günstig und leicht erhältlich. Insbesondere kann die Isolierschicht dazu ausgebildet sein, den bei ei- nem thermischen Durchgehen bzw. bei der Überhitzung von Batteriemodulen auftreten den hohen Temperaturen standhalten zu können. Depending on the design, the partition wall can have different materials, such as metal, thermoplastic, thermoset and/or glass fiber. In some embodiments, the partition is in the form of a metal plate coated with an insulating layer. In particular, a high-temperature-resistant thermoplastic can be used as the insulation layer. The thermoplastic materials are relatively inexpensive and readily available. In particular, the insulating layer can be designed to to be able to withstand the high temperatures that occur in the event of thermal runaway or overheating of battery modules.
Die Trennwand kann insbesondere einen im Wesentlichen blechförmigen Wandkörper aufweisen, wobei das wenigstens eine Halteelement in Form eines Schlitzes in dem blechförmigen Wandkörper der Trennwand ausgebildet ist. Die Breite des Halteelements wird durch die Stärke bzw. Dicke der Trennwand vorgegeben, so dass die Trennwand samt Halteelement auf einfache Weise in den Zwischenspalt zwischen den Batteriemodu len eingeführt werden kann. The partition wall can in particular have an essentially sheet-metal wall body, with the at least one holding element being designed in the form of a slot in the sheet-metal wall body of the partition wall. The width of the retaining element is determined by the strength or thickness of the partition wall, so that the partition wall together with the retaining element can be easily inserted into the intermediate gap between the battery modules.
Solche Trennwände zur thermischen und/oder elektrischen Abschirmung von Batteriemo dulen können mit den Montageelementen gemäß dem ersten Aspekt auf einfache Weise in Batterien eingesetzt werden, wodurch die Sicherheit und die Lebensdauer der Batterien erhöht werden können. Such partition walls for thermal and/or electrical shielding of battery modules can be used in batteries with the mounting elements according to the first aspect in a simple manner, as a result of which the safety and service life of the batteries can be increased.
Nach einem dritten Aspekt wird ein System zum Abschirmen von Batteriemodulen einer Batterie vorgeschlagen. Das System umfasst wenigstens ein Montageelement mit wenigs tens einem Gegenhalteelement nach dem ersten Aspekt und wenigstens eine Trennwand mit wenigstens einem Halteelement nach dem zweiten Aspekt, wobei das wenigstens eine Gegenhalteelement und das wenigstens eine Halteelement derart komplementär zu einander ausgebildet sind, dass beim Positionieren der wenigstens einen Trennwand zum Abschirmen wenigstens eines Batteriemoduls das wenigstens eine Halteelement der we nigstens einen Trennwand und das wenigstens eine Gegenhalteelement des wenigstens einen Montageelements ineinandergreifen können, so dass die wenigstens eine Trenn wand von dem wenigstens einen Montageelement unter Ausnutzung der Schwerkraft ge halten werden kann. According to a third aspect, a system for shielding battery modules of a battery is proposed. The system comprises at least one mounting element with at least one counter-holding element according to the first aspect and at least one partition wall with at least one holding element according to the second aspect, wherein the at least one counter-holding element and the at least one holding element are designed to complement one another such that when the at least a partition wall for shielding at least one battery module, the at least one retaining element of the at least one partition wall and the at least one counter-retaining element of the at least one mounting element can engage in one another, so that the at least one partition wall can be held by the at least one mounting element using gravity.
Solche Systeme zur thermischen und/oder elektrischen Abschirmung von Batteriemodu len können auf einfache Weise in Batterien implementiert werden, wodurch die Sicherheit und die Lebensdauer der Batterien erhöht werden können. Such systems for the thermal and/or electrical shielding of battery modules can be implemented in batteries in a simple manner, as a result of which the safety and service life of the batteries can be increased.
Nach einem weiteren Aspekt wird eine Batterie, insbesondere eine Fahrzeugbatterie vor geschlagen, wobei die Batterie wenigstens ein Montageelement nach dem ersten Aspekt zur Halterung wenigstens einer Trennwand aufweist. Mit dem wenigstens ein Montageelement kann eine Trennwand zur thermischen und/oder elektrischen Isolierung von Batteriemodulen innerhalb der Batterie auf einfache Weise im plementiert werden, so dass die Lebensdauer und die Sicherheit der Batterie erhöht wer den kann. According to a further aspect, a battery, in particular a vehicle battery, is proposed, the battery having at least one mounting element according to the first aspect for holding at least one partition. With the at least one mounting element, a partition wall for the thermal and/or electrical insulation of battery modules within the battery can be implemented in a simple manner, so that the service life and safety of the battery can be increased.
Nach einem noch weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug, insbesondere ein vollelektrisches und/oder Hybridfahrzeug, mit einer Batterie vorgeschlagen, wobei die Batterie wenigstens ein Montageelement nach dem ersten Aspekt und ggf. eine oder mehrere Trennwände nach dem zweiten Aspekt aufweist. According to yet another aspect, a vehicle, in particular a fully electric and/or hybrid vehicle, is proposed with a battery, the battery having at least one mounting element according to the first aspect and possibly one or more partitions according to the second aspect.
Durch den Einsatz der Trennwände zur thermischen und/oder elektrischen Isolierung von Batteriemodulen kann die Lebensdauer und die Sicherheit der Batterie erhöht werden. Ein Fahrzeug mit einer solchen Batterie zeichnet sich somit durch erhöhte Sicherheit und Zu verlässigkeit aus. The service life and safety of the battery can be increased by using the partitions for thermal and/or electrical insulation of battery modules. A vehicle with such a battery is characterized by increased security and reliability.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden in den Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet. The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying figures. The same reference numbers are used in the figures for parts that are the same or have the same effect.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Trennwand zum Abschirmen von Batteriemodulen gemäß einem Ausführungsbeispiel, 1 shows a schematic side view of a partition for shielding battery modules according to an embodiment,
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Trennwand mit zwei Halteelementen gemäß Fig. 1, FIG. 2 shows a perspective view of the partition wall with two holding elements according to FIG. 1,
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Montageelements mit zwei Gegenhal- teelementen gemäß einem Ausführungsbeispiel, 3 shows a perspective view of a mounting element with two counter-retaining elements according to an exemplary embodiment,
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Montageelements mit einem Gegen- halteelement gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel, 4 shows a perspective view of a mounting element with a counter-retaining element according to another embodiment,
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines einer Verbindung zwischen einem Halteelement einer Trennwand und einem Gegenhalteelement eines Monta geelements gemäß einem Ausführungsbeispiel, Fig. 6 zeigt eine schematische Seitenansicht einer von zwei Montageelementen ge haltenen Trennwand gemäß Fig. 1, und Fig. 5 shows a perspective view of a connection between a retaining element of a partition and a counter-retaining element of a mounting element according to an embodiment, Fig. 6 shows a schematic side view of a ge of two mounting elements held partition according to FIG. 1, and
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht der zwei Montageelementen gehaltene Trennwand gemäß Fig. 6, Fig. 7 shows a perspective view of the partition wall held by two mounting elements according to Fig. 6,
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Trennwand zum Abschirmen von Bat teriemodulen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Trennwand 1 weist einen im We sentlichen rechteckigen, länglich ausgebildeten flächigen bzw. dünnen Wandkörper 2 auf. Der Wandkörper 2 weist ein erstes Längsende 3, ein dem ersten Längsende 3 gegen überliegendes zweites Längsende 4, ein oberes Ende 5 und ein unteres Ende 6 auf. In der Nähe des oberen Endes 5 ist an dem ersten Längsende 3 und an dem zweiten Längs ende 4 jeweils ein Halteelement 7 ausgebildet. Fig. 1 shows a schematic side view of a partition for shielding Bat teriemodulen according to an embodiment. The partition wall 1 has an essentially rectangular, oblong flat or thin wall body 2 . The wall body 2 has a first longitudinal end 3 , a second longitudinal end 4 opposite the first longitudinal end 3 , an upper end 5 and a lower end 6 . In the vicinity of the upper end 5, a holding element 7 is formed at the first longitudinal end 3 and at the second longitudinal end 4 in each case.
Die Halteelemente 7 sind in diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit dem dünnen Wandkörper 2 ausgebildet. Insbesondere weist der Wandkörper 2 an dem ersten Längs ende 3 und and dem zweiten Längsende 4 in der Nähe des oberen Endes 5 jeweils einen längeren Bereich mit jeweils einem nach unten geöffneten Schlitz 8 auf. The holding elements 7 are formed in one piece with the thin wall body 2 in this exemplary embodiment. In particular, the wall body 2 at the first longitudinal end 3 and at the second longitudinal end 4 in the vicinity of the upper end 5 each have a longer region, each with a slot 8 open at the bottom.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Trennwand mit zwei Halteelementen gemäß Fig. 1. In der Ansicht der Fig. 2 ist deutlich erkennbar, dass die Haltelemente 7 einstückig mit dem Wandkörper 2 ausgebildet sind und im Wesentlichen die gleiche Dicke, wie der Wandköper 2 aufweisen. Fig. 2 shows a perspective view of the partition wall with two holding elements according to Fig. 1. In the view of Fig. 2 it can be clearly seen that the holding elements 7 are formed in one piece with the wall body 2 and are essentially the same thickness as the wall body 2 exhibit.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Trennwand 1 eine Stärke von ungefähr 4 mm auf. Je nach Ausführung kann der blechförmige Wandkörper 2 unterschiedliche Dicke aufweisen. Die Trennwand kann insbesondere eine Stärke von 1 mm bis 5 mm, insbeson dere von 2 mm bis 3,5 mm aufweisen. Die Trennwand 1 kann insbesondere derart dimen sioniert sein, dass sie in einen zwischen Standardbatteriemodulen einer standardisierten Batterie vorhandenen Zwischenspalt eingesetzt werden kann. In dem gezeigten Ausfüh rungsbeispiel weist der blechförmige Wandkörper 3 der Trennwand 1 eine innere Metall platte, welche zur elektrischen Isolierung mit einer Isolierschicht aus Kunststoff abgedeckt ist. Die längeren Bereiche des Wandkörpers 2 an dem ersten Längsende 3 und an dem zwei ten Längsende 4 an dem oberen Ende 5 des Wandkörpers 2 mit den Schlitzen 8 dienen zur Halterung der Trennwand 1 in dem montierten Zustand, wobei die Trennwand 1 an den Schlitzen 8 von unten gehalten werden kann. In the embodiment shown, the partition wall 1 has a thickness of approximately 4 mm. Depending on the design, the sheet-like wall body 2 can have different thicknesses. The partition can in particular have a thickness of 1 mm to 5 mm, in particular from 2 mm to 3.5 mm. The partition wall 1 can in particular be dimensioned in such a way that it can be inserted into an intermediate gap between standard battery modules of a standardized battery. In the exemplary embodiment shown, the sheet-like wall body 3 of the partition wall 1 has an inner metal plate which is covered with an insulating layer made of plastic for electrical insulation. The longer areas of the wall body 2 at the first longitudinal end 3 and at the second longitudinal end 4 at the upper end 5 of the wall body 2 with the slots 8 are used to hold the partition wall 1 in the assembled state, the partition wall 1 being attached to the slots 8 of can be kept below.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Montageelements mit 2 Gegenhalteele- menten gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Montageelement 10 weist ein erstes Ende 11, ein dem ersten Ende 11 gegenüberliegendes zweites Ende 12 und einen Monta gebereich 13 auf. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 befindet sich der Montagebereich 13 zwischen dem ersten Ende 11 und dem zweiten Ende 12. An dem ersten Ende 11 und an dem zweiten Ende 12 des Montageelements 10 ist jeweils ein Gegenhalteelement 14 mit jeweils einem nach oben geöffneten Schlitz 15 ausgebildet. In dem Montagebereich 13 sind durchgehende Montagelöcher 16 ausgebildet. Die räumliche Ausrichtung des Montageelements 10 in Fig. 3 entspricht im Wesentlichen der Ausrichtung des Monta geelements im montierten Zustand. 3 shows a perspective view of a mounting element with 2 counter-holding elements according to an exemplary embodiment. The mounting member 10 has a first end 11, a first end 11 opposite the second end 12 and a Monta gebereich 13 on. In the exemplary embodiment of Fig. 3, the mounting area 13 is located between the first end 11 and the second end 12. At the first end 11 and at the second end 12 of the mounting element 10 there is a counter-retaining element 14, each with a slot 15 open at the top educated. In the mounting portion 13 through mounting holes 16 are formed. The spatial alignment of the mounting element 10 in FIG. 3 essentially corresponds to the alignment of the mounting element in the mounted state.
Die Gegenhalteelement 14 sind im Wesentlichen komplementär zu den Halteelementen 7 der Trennwand 1 der Fig. 1 ausgebildet. Insbesondere sind die Schlitze 15 derart dimensi oniert, dass die Trennwand 1 in die Schlitze 15 eingesetzt werden kann, und die Schlitze 8 der Trennwand 1 sind derart dimensioniert, dass die Gegenhalteelement 14 des Monta geelements 10 in die Schlitze 8 der Trennwand eingesetzt werden können. The counter-retaining elements 14 are designed to be essentially complementary to the retaining elements 7 of the partition wall 1 in FIG. 1 . In particular, the slots 15 are dimensioned such that the partition wall 1 can be inserted into the slots 15, and the slots 8 of the partition wall 1 are dimensioned such that the counter-retaining element 14 of the mounting element 10 can be inserted into the slots 8 of the partition wall.
Die durchgehenden Montagelöcher 16 des Montageelements 10 sind zum Anschrauben des Montageelements 10 an Endplatten von zwei hintereinandergeschalteten Batteriemo dulen ausgebildet. Insbesondere kann das Montageelement 10 auf eine Batteriestrom schiene mit entsprechend ausgebildeten Löchern gelegt und an die Endplatte bzw. End platten angeschraubt werden. Somit kann das Montageelement 10 auch zur Befestigung von Batteriestromschienen verwendet werden. The continuous mounting holes 16 of the mounting element 10 are designed for screwing the mounting element 10 to end plates of two series-connected battery modules. In particular, the mounting element 10 can be placed on a battery power rail with appropriately designed holes and screwed to the end plate or end plates. Thus, the mounting element 10 can also be used to attach battery busbars.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Montageelements mit einem Gegenhal teelement gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel. Das Montageelement 10' der Fig. 4 stellt im Wesentlichen eine Hälfte des Montageelement 10 der Fig. 3 dar. Insbesondere weist das Montageelement 10' der Fig. 4 ein Montageloch 16 auf, ist insgesamt kürzer und weist an dem ersten Ende 11 kein Gegenhalteelement 14 auf. Das Montageelement 10' der Fig. 4 ist insbesondere dazu ausgebildet, an einer Endplatte, insbesondere in ei ner Endabstufung eines Batteriemoduls, montiert zu werden. Fig. 4 shows a perspective view of a mounting element with a counter-hold teelement according to another embodiment. The mounting element 10 ' of Fig. 4 essentially represents one half of the mounting element 10 of Fig. 3. In particular, the mounting element 10 ' of Fig. 4 has a mounting hole 16, is shorter overall and has no counter-holding element 14 at the first end 11 on. The mounting element 10 ' of FIG. 4 is designed in particular to be mounted on an end plate, in particular in an end step of a battery module.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Verbindung zwischen einem Halteelement einer Trennwand und einem Gegenhalteelement eines Montageelements gemäß einem Ausführungsbeispiel. Fig. 5 zeigt insbesondere wie das Halteelement 7 der Trennwand 1 und das Gegenhalteelement 14 des Montageelements 10 ineinandergreifen. Dabei wird eine formschlüssige Verbindung gebildet, so dass die Trennwand 1 mit dem Montageele ment 10 sicher gehalten werden kann. Diese formschlüssige Verbindung zwischen der Trennwand 1 und dem Montageelement 10 wird durch die Schwerkraft gesichert. Denn zur Lösung dieser formschlüssigen Verbindung müsste die Trennwand 1 entgegen der Schwerkraft senkrecht nach oben gezogen werden. 5 shows a perspective view of a connection between a holding element of a partition wall and a counter-holding element of a mounting element according to an embodiment. 5 shows in particular how the holding element 7 of the partition wall 1 and the counter-holding element 14 of the mounting element 10 engage in one another. A form-fitting connection is formed here, so that the partition wall 1 can be held securely with the assembly element 10 . This positive connection between the partition wall 1 and the mounting element 10 is secured by gravity. Because to solve this form-fitting connection, the partition wall 1 would have to be pulled vertically upwards against gravity.
Als Absicherung der formschlüssigen Verbindung zwischen der Trennwand und dem Montageelement kann zudem der Batteriedeckel dienen, der die vertikale Bewegung der Trennwand bzw. Trennwände von oben einschränken kann. Der Batteriedeckel kann ins besondere die Trennwände daran hindern, sich auch bei starken Erschütterungen von den Montageelementen zu lösen. In einigen Ausführungsformen weist das Halteelement und/oder das Gegenhalteelement zudem einen oder mehrere Widerhaken auf, wodurch die mechanische Verbindung zwischen der Trennwand 1 und dem Montageelement wei ter verstärkt werden kann. The battery cover, which can restrict the vertical movement of the partition or partitions from above, can also serve to secure the positive connection between the partition and the mounting element. In particular, the battery cover can prevent the partitions from detaching from the mounting elements even in the event of strong shocks. In some embodiments, the holding element and/or the counter-holding element also has one or more barbs, as a result of which the mechanical connection between the partition wall 1 and the mounting element can be further strengthened.
Fig. 6 zeigt eine schematische Seitenansicht einer von zwei Montageelementen gehalte nen Trennwand gemäß Fig. 1. Insbesondere wird die Trennwand 1 an dem ersten Längs ende 3 von einem Montageelement 10' gemäß Fig. 4 und an dem zweiten Längsende 4 von einem Montageelement 10 mit zwei Gegenhalteelementen 14 gemäß Fig. 3 gehalten. Fig. 6 shows a schematic side view of a partition wall held by two assembly elements according to FIG two counter-holding elements 14 as shown in FIG. 3 are held.
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht der von zwei Montageelementen gehaltene Trennwand gemäß Fig. 6. Das Montageelement 10 an dem zweiten Längsende 4 der Trennwand 1 kann insbesondere an einer zweiten Endplatten von zwei benachbarten bzw. hintereinandergeschalteten Batteriemodulen (nicht gezeigt), insbesondere in Endab stufungen von den Batteriemodulen montiert werden. Das Montageelement 10' an dem ersten Längsende 3 der Trennwand kann insbesondere an einer Endplatte eines Batte riemoduls, insbesondere in einer Endabstufung des Batteriemoduls (nicht gezeigt) mon tiert sein. Die Trennwand 1 wird von einem Gegenhalteelement 14 des Montageelements 10 gehalten, wobei das freie zweite Gegenhalteelement 14 des Montageelements 10 zur Halterung einerweiteren Trennwand verwendet werden kann. 7 shows a perspective view of the partition wall according to FIG gradations of the battery modules are mounted. The mounting element 10 ' at the first longitudinal end 3 of the partition wall can be mounted in particular on an end plate of a battery module, in particular in an end step of the battery module (not shown). The partition wall 1 is supported by a counter-holding element 14 of the mounting element 10 held, wherein the free second counter-holding element 14 of the mounting element 10 can be used to hold a further partition.
Die Montageelemente 10, 10' können insbesondere isolierend ausgebildet sein, so dass sie auch als Isolierabdeckung von Batteriestromschienen dienen können. In einigen Aus führungsbeispielen weisen die Montageelemente 10, 10' ein metallisches Gerüst, welches mit einem isolierenden Material bedeckt ist. Das metallische Gerüst kann dem Monta geelement die nötige Festigkeit geben, um die Batteriestromschienen bzw. die Trenn wände 1 zu halten. Durch das isolierende Material wird sichergestellt, dass die Batte riestromschiene isoliert sind. The mounting elements 10, 10 ' can in particular be designed to be insulating, so that they can also serve as an insulating cover for battery busbars. In some exemplary embodiments, the mounting elements 10, 10 ' have a metallic framework which is covered with an insulating material. The metallic framework can give the Monta geelement the necessary strength to keep the battery busbars or the partition walls 1. The insulating material ensures that the battery busbars are isolated.
In einer modular aufgebauten Batterie mit mehreren Batteriemodulen können mehrere solcher Trennwände eingesetzt bzw. montiert werden. Beispielsweise können die Batte- riemodule im Randbereich mit Montageelementen 10' mit einem einzigen Gegenhalteele ment 14 bestückt werden und in dem mittleren Bereich bzw. an den Verbindungsstellen zwischen den Batteriemodulen mit den Montageelementen 10 mit zwei Gegenhalteele- menten 15 bestückt werden. Je nach Bedarf können die Trennwände 1 innerhalb der Bat terie an unterschiedlichen Stellen montiert werden, um die Batteriemodule voneinander und/oder von außen thermisch und/oder elektrisch abzuschirmen bzw. zu isolieren. In a modular battery with multiple battery modules, multiple such partitions can be used or mounted. For example, the battery modules can be fitted with assembly elements 10 ' with a single counter-retaining element 14 in the edge area and fitted with the assembly elements 10 with two counter-retaining elements 15 in the central area or at the connection points between the battery modules. Depending on requirements, the partition walls 1 can be mounted at different points within the battery in order to thermally and/or electrically shield or isolate the battery modules from one another and/or from the outside.
Mit Hilfe der thermischen bzw. elektrischen Isolierung bzw. Abschirmung von Batteriemo dulen mittels der Trennwände 1 kann das Wärmemanagement bzw. das thermische Ver halten der Batterie verbessert werden. Insbesondere können Wärmeübertragungspfade zwischen den Batteriemodulen innerhalb einer Batterie gezielt beeinflusst werden. Bei spielsweise können Batteriemodule von einem beispielsweise aufgrund des Thermal Runaway zu stark aufgeheizten Batteriemodul abgeschirmt werden. Eine oder mehrere zwischen den Batteriemodulen eingesetzte Trennwände können insbesondere die proble matischen bzw. gegenüber Überhitzungen anfälligen Batteriemodule von anderen Batte riemodulen thermisch abschirmen bzw. isolieren, so dass die Funktionalität von benach barten Batteriemodulen nicht oder nur geringfügig beeinträchtigt wird. With the help of the thermal or electrical insulation or shielding of Batteriemo modules by means of the partition walls 1, the heat management or the thermal behavior of the battery can be improved. In particular, heat transfer paths between the battery modules within a battery can be influenced in a targeted manner. For example, battery modules can be shielded from a battery module that has heated up too much, for example due to thermal runaway. One or more partitions used between the battery modules can in particular thermally shield or insulate the problematic battery modules or those susceptible to overheating from other battery modules, so that the functionality of neighboring battery modules is not or only slightly impaired.
Die Trennwände 1 können auf einfache Weise eingesetzt und/oder umgesteckt werden. Durch die Unterbringung der Montageelemente 10, 10' in den Endabstufungen von Batte riemodulen und aufgrund der Dimensionierung der Trennwände können die bestehenden Batterien mit den Trennwänden einfach nachgerüstet werden, ohne dabei die Konfigura tion der Batteriemodule innerhalbe der Batterie ändern zu müssen. The partitions 1 can be inserted and/or repositioned in a simple manner. By accommodating the mounting elements 10, 10 ' in the final steps of Batte riemodulen and due to the dimensioning of the partitions, the existing Batteries can be easily retrofitted with the dividers without having to change the configuration of the battery modules within the battery.
Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschrei- bung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorge sehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Be schreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und derAlthough at least one exemplary embodiment has been shown in the foregoing description, various changes and modifications can be made. The above embodiments are only examples and are not intended to limit the scope, applicability, or configuration of the present disclosure in any way. Rather, the foregoing description provides those skilled in the art with a blueprint for implementing at least one exemplary embodiment, with numerous changes in function and design
Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen ge macht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen. Außerdem können nach den hier beschriebenen Prinzipien auch mehrere Module bzw. mehrere Produkte miteinander verbunden werden, um weitere Funktionen zu erhalten. Arrangements of elements described in an exemplary embodiment can be made without departing from the scope of the appended claims and their legal equivalents. In addition, several modules or several products can be connected to each other according to the principles described here in order to obtain additional functions.
Bezugszeichenliste reference list
1 Trennwand 1 partition
2 Wandkörper 3 erstes Längsende2 wall body 3 first longitudinal end
4 zweites Längsende4 second longitudinal end
5 oberes Ende 5 top end
6 unteres Ende 7 Halteelement 8 Schlitz 6 lower end 7 retaining element 8 slot
10 Montageelement10 mounting element
11 erstes Ende 11 first end
12 zweites Ende 13 Montagebereich12 second end 13 mounting area
14 Gegenhalteelement14 counter-hold element
15 Schlitz 15 slot
16 Montageloch 16 mounting hole

Claims

Ansprüche Expectations
1. Montageelement (10, 10') zur Halterung wenigstens einer Trennwand (1) zum Ab schirmen von Batteriemodulen einer elektrischen Batterie, wobei das Montageele ment (10, 10') wenigstens ein zu wenigstens einem Halteelement (7) der wenigs tens einen Trennwand (1) komplementär ausgebildetes Gegenhalteelement (14) aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass beim Positionieren der wenigstens ei nen Trennwand (1) zum Abschirmen wenigstens eines Batteriemoduls das wenigs tens eine Halteelement (7) der wenigstens einen Trennwand (1) und das wenigstens eine Gegenhalteelement (14) des wenigstens einen Montageelements (10, 10') inei- nandergreifen können, so dass die wenigstens eine Trennwand (1) von dem we nigstens einen Montageelement (10,10') unter Ausnutzung der Schwerkraft gehal ten werden kann. 1. Mounting element (10, 10 ' ) for holding at least one partition (1) for shielding battery modules from an electric battery, the mounting element (10, 10 ' ) having at least one retaining element (7) of at least one partition (1) has a counter-retaining element (14) of complementary design, which is designed in such a way that when the at least one partition (1) is positioned to shield at least one battery module, the at least one retaining element (7) of the at least one partition (1) and the at least a counter-retaining element (14) of the at least one mounting element (10, 10 ' ) can intermesh, so that the at least one partition (1) can be held by the we least one mounting element (10,10 ' ) using gravity.
2. Montageelement nach Anspruch 1, wobei das Montageelement (10, 10') in Form ei ner Isolierabdeckung wenigstens einer Batteriestromschiene ausgebildet ist. 2. Mounting element according to claim 1, wherein the mounting element (10, 10 ' ) is formed in the form of egg ner insulating cover of at least one battery busbar.
3. Montageelement nach Anspruch 2, wobei das wenigstens eine Montageelement (10,10') als Stromschienenmontageelement ausgebildet ist. 3. Mounting element according to claim 2, wherein the at least one mounting element (10,10 ' ) is designed as a busbar mounting element.
4. Montageelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wenigs tens eine Montageelement (10,10') ein Gerüstmaterial aufweist, welches wenigs tens teilweise von einem isolierenden Material, insbesondere Kunststoff, abgedeckt ist. 4. Mounting element according to one of the preceding claims, wherein the at least one mounting element (10,10 ' ) has a framework material which is at least partially covered by an insulating material, in particular plastic.
5. Montageelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Monta geelement (10,10') zu dem wenigstens einen Batteriemodul konform ausgebildet ist. 5. Mounting element according to one of the preceding claims, wherein the Monta geelement (10,10 ' ) is designed to conform to the at least one battery module.
6. Montageelement nach Anspruch 5, wobei das Montageelement (10,10') dazu aus gebildet ist, in einer Endabstufung des wenigstens einen Batteriemoduls montiert zu werden. 6. Mounting element according to claim 5, wherein the mounting element (10,10 ' ) is designed to be mounted in an end step of the at least one battery module.
7. Montageelement nach Anspruch 6, wobei das Montageelement (10,10') in der End abstufung des wenigstens einen Batteriemoduls derart montierbar ist, dass das Montageelement (10,10') im Wesentlichen vollständig in der Endabstufung aufge nommen ist, und wobei sich das wenigstens eine Gegenhalteelement (14) außer halb der Endabstufung befindet. 7. Mounting element according to claim 6, wherein the mounting element (10,10 ' ) can be mounted in the end gradation of the at least one battery module in such a way that the The mounting element (10, 10 ' ) is essentially completely accommodated in the end step, and the at least one counter-retaining element (14) is located outside of the end step.
8. Montageelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Monta geelement (10) dazu ausgebildet ist, an einem ersten Batteriemodul und an einem zweiten Batteriemodul montiert zu werden, und wobei das Montageelement ein ers tes Gegenhalteelement (14) zur Halterung einer ersten Trennwand (1) zum Abschir men des ersten Batteriemoduls und eine zweite Gegenhalteelement (14) zur Halte rung einer zweiten Trennwand (1) zum Abschirmen des zweiten Batteriemoduls um fasst. 8. Mounting element according to one of the preceding claims, wherein the Monta geelement (10) is designed to be mounted on a first battery module and on a second battery module, and wherein the mounting element has a ERS tes counter-retaining element (14) for holding a first partition ( 1) for shielding the first battery module and a second counter-retaining element (14) for retaining a second partition wall (1) for shielding the second battery module.
9. Montageelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Montageelement (10') ein einziges Gegenhalteelement (14) aufweist und dazu ausgebildet ist, an ei nem einzigen Batteriemodul montiert zu werden. 9. Mounting element according to one of claims 1 to 7, wherein the mounting element (10 ' ) has a single counter-holding element (14) and is designed to be mounted on a single battery module egg NEM.
10. Trennwand zum Abschirmen von Batteriemodulen einer Batterie, wobei die Trenn wand (1) wenigstens ein Halteelement (7) zur Halterung der Trennwand (1) auf weist, und wobei das wenigstens eine Halteelement (7) derart komplementär zu dem wenigstens einen Gegenhalteelement (14) des wenigstens einen Montageele ments (10, 10') nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist, dass die Trennwand (1) mit dem wenigstens einen Montageelement (10, 10') gehalten werden kann. 10. Partition for shielding battery modules of a battery, the partition (1) having at least one holding element (7) for holding the partition (1), and the at least one holding element (7) being complementary to the at least one counter-holding element ( 14) of the at least one mounting element (10, 10 ' ) is designed according to one of the preceding claims such that the partition wall (1) can be held with the at least one mounting element (10, 10 ' ).
11. Trennwand nach Anspruch 10, wobei die Trennwand (1) dazu ausgebildet ist, in ei nen zwischen zwei Batteriemodulen einer Batterie vorhanden Zwischenspalt einge setzt zu werden. 11. Partition wall according to claim 10, wherein the partition wall (1) is designed to be inserted into an intermediate gap between two battery modules of a battery.
12. Trennwand nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Trennwand (1) einen im Wesentli chen dünnen Wandkörper (2) aufweist, und wobei das wenigstens eine Halteele ment (7) in Form eines Schlitzes (8) in dem blechförmigen Wandkörper (2) der Trennwand (1) ausgebildet ist. 12. Partition according to claim 10 or 11, wherein the partition (1) has a substantially thin wall body (2), and wherein the at least one holding element (7) in the form of a slot (8) in the sheet-like wall body (2) the partition wall (1) is formed.
13. System zum Abschirmen von Batteriemodulen einer Batterie, umfassend wenigs tens ein Montageelement (10, 10') mit wenigstens einem Gegenhalteelement (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und wenigstens eine Trennwand (1) mit wenigs tens einem Halteelement (7) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das we nigstens eine Gegenhalteelement (14) und das wenigstens eine Halteelement (7) derart komplementär zueinander ausgebildet sind, dass beim Positionieren der we- nigstens einen Trennwand (1) zum Abschirmen wenigstens eines Batteriemoduls das wenigstens eine Halteelement (7) der wenigstens einen Trennwand (1) und das wenigstens eine Gegenhalteelement (14) des wenigstens einen Montageelements (10, 10') ineinandergreifen können, so dass die wenigstens eine Trennwand (1) von dem wenigstens einen Montageelement (10, 10') unter Ausnutzung der Schwerkraft gehalten werden kann. 13. System for shielding battery modules of a battery, comprising at least one mounting element (10, 10 ' ) with at least one counter-holding element (14) according to one of Claims 1 to 9 and at least one partition wall (1) with at least one holding element (7) according to one of Claims 10 to 12, the at least one counter-holding element (14) and the at least one holding element (7) being complementary to one another in this way are designed such that when the at least one partition (1) is positioned to shield at least one battery module, the at least one retaining element (7) of the at least one partition (1) and the at least one counter-retaining element (14) of the at least one mounting element (10, 10 ' ) can interlock, so that the at least one partition (1) of the at least one mounting element (10, 10 ' ) can be held using gravity.
14. Batterie mit wenigstens einem Batteriemodul, wobei die Batterie wenigstens ein Montageelement (10, 10') nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Halterung wenigs tens einer Trennwand aufweist. 14. Battery with at least one battery module, wherein the battery has at least one mounting element (10, 10 ' ) according to any one of claims 1 to 9 for mounting at least one partition.
15. Fahrzeug mit einer Batterie, wobei die Batterie nach Anspruch 14 ausgebildet ist. 15. Vehicle with a battery, wherein the battery is designed according to claim 14.
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