WO2022223396A1 - Batterieaufnahmesystem - Google Patents

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WO2022223396A1
WO2022223396A1 PCT/EP2022/059877 EP2022059877W WO2022223396A1 WO 2022223396 A1 WO2022223396 A1 WO 2022223396A1 EP 2022059877 W EP2022059877 W EP 2022059877W WO 2022223396 A1 WO2022223396 A1 WO 2022223396A1
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battery
battery cell
battery cells
heat protection
longitudinal direction
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PCT/EP2022/059877
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Andreas Linner
Peter Wagner
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Lisa Dräxlmaier GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a battery accommodation system for accommodating a plurality of battery cells in an electrically drivable vehicle.
  • a battery receiving system is used in a conventional electrified vehicle to house a plurality of battery cells that provide the electrical energy needed to propel the electrified vehicle.
  • Battery cells based on lithium-ion technology are usually used, but these can be converted into a thermally unstable state by certain external influences, such as overheating, overcharging and/or mechanical damage.
  • a battery cell of the plurality of battery cells is transferred to a thermally unstable state, a large amount of hot gases under high pressure is released to the surroundings of the battery cell within a short time through a pressure relief valve of the battery cell. Due to the usually dense packing of the battery cells within the battery receiving system, the hot gases emitted by the thermally unstable battery cell can also convert neighboring battery cells into a thermally unstable state. Under certain circumstances, this can result in a chain reaction that can severely damage or even destroy a large part of the battery cells.
  • the present invention is based on the finding that a heat protection barrier of the battery receiving system ensures that the hot gases emitted by a thermally unstable battery cell cannot thermally excite neighboring battery cells.
  • the battery cells accommodated in the battery receiving system are arranged in a plurality of battery cell rows positioned parallel to one another, the battery cells of the respective battery cell rows being electrically connected in series by a plurality of electrical connecting elements.
  • the heat protection barrier is provided by at least one heat protection element, which is arranged between two adjacent battery cells of the respective row of battery cells and provides a thermal barrier between the two adjacent battery cells.
  • a battery accommodation system for accommodating a plurality of battery cells in an electrically drivable vehicle, with a accommodating housing for accommodating the plurality of battery cells, the plurality of battery cells which are accommodated in the accommodating housing, the battery cells are arranged in a plurality of battery cell rows positioned parallel to one another, with the battery cells of the battery cell rows extending in a longitudinal direction, a plurality of electrical connecting elements which electrically conductively connect two battery cells of the respective battery cell row that are adjacent along the longitudinal direction to form an electrical series connection of the respective To provide battery cell rows, and at least one heat protection element, which arrange between two battery cells adjacent along the longitudinal direction of the respective battery cell row t and is designed to provide a heat protection barrier between the two adjacent battery cells of the respective battery cell row.
  • the at least one heat protection element provides an effective heat protection barrier between the two adjacent battery cells of the respective row of battery cells, so that if one of the two adjacent battery cells should be transferred to a thermally unstable state, it is prevented that the other of the two adjacent battery cells is also transferred to a thermally unstable state.
  • the heat protection member is formed of a material having high thermal resistance and high pressure resistance.
  • the material of the heat protection element comprises at least one metal, in particular steel, iron and/or aluminum.
  • the heat protection element is designed as a heat protection plate.
  • the heat protection plate has at least one elevation and/or at least one depression.
  • the at least one heat protection element can comprise a plurality of heat protection elements, one heat protection element of the plurality of heat protection elements being arranged between two battery cells of the respective battery cell rows that are adjacent in the longitudinal direction and designed to provide a heat protection barrier between the two adjacent battery cells of the respective battery cell rows.
  • the plurality of heat protection elements can ensure a plurality of effective heat protection barriers between a plurality of longitudinally adjacent battery cells in a battery cell row, or in a plurality of battery cell rows positioned parallel to one another.
  • the at least one heat protection element can extend beyond the respective battery cell row and is arranged between battery cells that are adjacent to one another along a longitudinal direction in a plurality of battery cell rows that are positioned parallel to one another.
  • the at least one heat protection element can extend at least in sections, in particular completely, along a transverse direction running transverse to the longitudinal direction in the receiving housing and/or the at least one heat protection element can extend at least in sections, in particular completely along a vertical direction running transverse to the longitudinal direction and transverse to a transverse direction extend in the receiving housing.
  • the at least one heat protection element thus provides, in particular, an effective heat protection barrier that extends flatly inside the receiving housing.
  • the at least one heat protection element arranged between the two battery cells that are adjacent along the longitudinal direction of the respective battery cell row has at least one opening in order to enable an electrical connection between the two battery cells that are adjacent along the longitudinal direction of the respective battery cell row by means of the respective electrical connection element.
  • battery cells that are “adjacent” to one another along a longitudinal direction refer to adjacent battery cells of a single row of battery cells.
  • the battery cells according to the present disclosure each include opposite poles, in particular positive pole and negative pole.
  • one pole, in particular positive pole or negative pole, of one of the two longitudinally adjacent battery cells of the respective battery cell row is connected by the respective electrical connecting element to an opposite pole, in particular negative pole or positive pole, of the other of the two in Longitudinally adjacent battery cells electrically connected.
  • An effective electrical series connection of the respective battery cell row can be achieved by the plurality of electrical connection elements, which in the respective battery cell row electrically connect battery cells that are adjacent to one another in the longitudinal direction.
  • the plurality of battery cell rows, each electrically connected in series and positioned parallel to one another in the receiving housing, enables an effective energy density of the entire battery receiving system.
  • side-by-side battery cells refer to battery cells from different battery cell rows positioned parallel to one another.
  • the battery cell rows positioned parallel to one another in the receiving housing are spaced apart from one another or the battery cell rows positioned parallel to one another in the receiving housing rest against one another.
  • battery cells arranged next to one another from different battery cell rows positioned parallel to one another are positioned without an offset along the longitudinal direction.
  • battery cells arranged next to one another from different battery cell rows positioned parallel to one another are positioned with an offset along the longitudinal direction.
  • the battery cells according to the present disclosure include, in particular, round cells.
  • the at least one heat protection element according to the present disclosure effectively prevents a spread of thermally unstable states of a plurality of battery cells within the battery receiving system, so that battery cells based on lithium ion technology can continue to be used, which have a particularly high energy density.
  • the at least one heat protection element according to the present disclosure can continue to ensure particularly dense packing of the battery cells in the battery receiving system due to the plurality of battery cell rows positioned parallel to one another, without the risk of thermally unstable states spreading to adjacent battery cells.
  • a space-optimized battery receiving system can thus be provided.
  • the at least one heat protection element is arranged between the respective electrical connection element of the plurality of electrical connection elements and one of the two adjacent battery cells of the respective battery cell row.
  • the respective electrical connection element is materially connected to one of the two adjacent battery cells in the respective battery cell row and the respective electrical connection element is connected to the other of the two adjacent battery cells in the respective battery cell row in a non-positive and/or positive manner, with the at least one heat protection element in particular between the respective electrical connection element and the cohesively connected battery cell of the respective battery cell row is arranged.
  • the heat protection element arranged between two battery cells of the respective battery cell row that are adjacent along the longitudinal direction extends along a transverse direction that runs transversely to the longitudinal direction.
  • the heat protection element has at least one opening, with a battery cell, in particular a pole of the battery cell, of the two battery cells arranged adjacent to one another of the respective battery cell row being accommodated at least in sections in the opening, or with one electrical connecting element of the plurality being accommodated in the opening at least in sections is arranged by electrical connection elements in order to provide an electrically conductive connection between the two adjacent battery cells of the respective battery cell row.
  • Either a battery cell, in particular a pole of the battery cell, of the two battery cells arranged adjacent to one another can be arranged in the opening or the electrical connection element can be arranged in the opening.
  • an opening edge delimiting the opening can bear against the battery cell accommodated at least in sections in the opening in order to ensure that there is no gap between the heat protection element and the battery cell through which hot gas can penetrate.
  • an opening edge delimiting the opening can bear against the electrical connection element arranged at least in sections in the opening in order to ensure that there is no gap between the heat protection element and the electrical connection element through which hot gas can penetrate.
  • the at least one heat protection element comprises a heat protection plate.
  • the heat protection plate has at least one elevation and/or at least one depression.
  • the at least one heat protection element is arranged between two battery cells that are adjacent along the longitudinal direction of a plurality of battery cell rows positioned parallel to one another, with the at least one heat protection element being arranged in particular between two battery cell rows that are adjacent along the longitudinal direction of all battery cell rows that are positioned parallel to one another.
  • the at least one heat protection element extends beyond a single battery cell row, and the at least one heat protection element extends into the corresponding battery cell row(s) arranged next to the battery cell row.
  • the at least one heat protection element extends along a transverse direction extending transversely to the longitudinal direction and/or along a vertical direction extending transversely to the longitudinal direction and transversely to the transverse direction.
  • the at least one heat protection element can be arranged adjacently between a plurality of each in the corresponding rows of battery cells along the longitudinal direction Battery cells are arranged so that an effective heat protection barrier for a plurality of battery cell rows can be made possible by a single heat protection element.
  • battery cell rows positioned parallel to one another have the same polarity and/or two battery cell rows arranged next to one another of the battery cell rows positioned parallel to one another have different polarity.
  • the poles of the battery cells arranged next to one another in different battery cell rows are the same, i.e. the arrangement of plus and minus poles in the corresponding battery cell rows with the same polarity is symmetrical.
  • poles of the battery cells arranged next to one another in different battery cell rows are different, i.e. in the corresponding battery cell rows with different polarity, in addition to a positive pole of a battery cell in the battery cell arranged next to it in a different battery cell row, there is a negative Pole present and vice versa.
  • all battery cell rows positioned parallel to one another have the same polarity.
  • the battery cell rows positioned parallel to one another have the same polarity and each two battery cell rows arranged next to one another have different polarity in at least some of the battery cell rows positioned parallel to one another.
  • two battery cells arranged next to one another in different battery cell rows are arranged without an offset from one another, and/or two battery cells arranged next to one another in different battery cell rows are arranged with an offset from one another, with the offset extending in particular along a longitudinal direction of the battery cell rows.
  • two battery cells arranged side by side in different rows of battery cells are offset from one another, with the battery receiving system having at least one first heat protection element and at least one second heat protection element, which are offset from one another, in particular offset by the offset, between two battery cells that are adjacent in the longitudinal direction respective battery cell rows are arranged.
  • the first and second heat protection element each have at least one first opening, in which at least a section of a pole, in particular a positive pole, of one of the two battery cells that are adjacent along the longitudinal direction of the respective battery cell row is accommodated, and/or wherein the first and second Each heat protection element has at least one second opening, in which one of the two adjacent battery cells along the longitudinal direction of the respective row of battery cells is accommodated at least in sections.
  • the first opening is designed to accommodate, at least in sections, an electrical connection element connected to the pole, in particular the positive pole.
  • the first opening for accommodating the pole, in particular the positive pole, or the electrical connection element has a smaller diameter than the second opening for accommodating the battery cell.
  • an electrical connection element of the plurality of electrical connection elements has a contact area which is electrically conductively connected to one pole, in particular positive pole, of one battery cell of the two battery cells that are adjacent along the longitudinal direction, and which is electrically conductively connected to another pole, in particular Negative pole is connected from the other battery cell of the two battery cells adjacent along the longitudinal direction.
  • the contact area enables an effective electrically conductive connection between different poles of the two battery cells that are adjacent in the longitudinal direction.
  • the contact area is materially connected to at least one pole, in particular positive pole, in particular welded, soldered and/or glued, with the at least one heat protection element being arranged between the respective electrical connection element of the plurality of electrical connection elements and the pole.
  • the Contact area with only a single pole, in particular the positive pole, of a single one of the two battery cells that are adjacent along the longitudinal direction.
  • the contact area is materially bonded to one pole each, in particular positive pole and negative pole, of both battery cells that are adjacent along the longitudinal direction.
  • a plurality of receiving elements are arranged on the contact area, which receive a cell end of at least one of the two battery cells that are adjacent in the longitudinal direction.
  • the receiving elements enable effective, in particular non-positive, receiving of the respective end of the cell, so that the corresponding battery cell simply has to be inserted between the receiving elements in order to ensure effective attachment.
  • the battery receiving system has a plurality of heat protection elements arranged at a distance from one another, in particular spaced apart from one another along a longitudinal direction of the battery cell rows, in the receiving housing, with each heat protection element of the plurality of heat protection elements being arranged between two different battery cells of the respective battery cell rows that are adjacent along the longitudinal direction. to ensure a heat protection barrier between a plurality of battery cells adjacent along the longitudinal direction of the respective battery cell rows.
  • the plurality of heat protection elements ensures that an effective heat protection barrier is provided for different battery cells of the respective battery cell rows that are adjacent along the longitudinal direction.
  • the distance between the heat protection elements, which are arranged correspondingly spaced apart from one another, corresponds in particular to the length of a battery cell.
  • the at least one heat protection element is connected to at least one of the two battery cells that are adjacent along the longitudinal direction of the respective row of battery cells in a materially, non-positively and/or positively connected manner.
  • the at least one heat protection element is connected to at least one electrical connection element of the plurality of electrical connection elements in a materially, non-positively and/or form-fitting manner.
  • the battery cells each have at least one degassing valve, which is designed to discharge gas from the battery cell in the event of overpressure within the respective battery cell, with the at least one degassing valve in particular being spatially close to a pole, in particular positive pole or negative pole, of the respective battery cell is arranged.
  • the degassing valve is arranged in close proximity to a pole, in particular positive pole or negative pole, of the respective battery cell, so that the degassing valve is arranged in close proximity to the at least one heat protection element, which is located between two battery cells that are adjacent in the longitudinal direction, or between the corresponding ones Poles of the adjacent battery cells, is arranged so that discharged gas through the degassing valve can be effectively derived through the at least one heat protection element.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a battery receiving system according to a comparative example
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a battery receiving system according to an embodiment in a horizontal sectional view
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a battery receiving system according to the exemplary embodiment in a vertical sectional view
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a connection area between two battery cells of a battery receiving system according to the exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a battery receiving system according to the exemplary embodiment in a perspective view
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a battery receiving system according to the exemplary embodiment in a further perspective view.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a battery receiving system according to a comparative example.
  • the battery accommodation system 100 shown only schematically in FIG. 1 enables a plurality of battery cells 101 to be accommodated in an electrically drivable vehicle.
  • the battery receiving system 100 has a receiving housing 103 , only indicated in FIG. 1 , for receiving the plurality of battery cells 101 .
  • Battery cells 101 In a conventional electrically drivable vehicle, a large number of battery cells 101 are required in order to provide sufficient electrical energy for driving the vehicle. Battery cells 101 based on lithium-ion technology are usually used here, which, however, can be converted into a thermally unstable state under certain operating conditions.
  • a battery cell 101 is overcharged, if a battery cell 101 overheats and/or if the battery cell 101 is mechanically damaged, a battery cell-internal short circuit can occur, as a result of which a large amount of thermal energy can be released inside the battery cell 101, as a result of which turn the pressure inside the battery cell 101 increases sharply.
  • an overpressure valve that may be arranged in the battery cell 101 can open and release a significant amount of hot gas to the immediate vicinity of the battery cell 101, as is shown schematically by arrow markings in FIG. 1 . Due to the often very dense packing of battery cells 101 in a conventionally used housing 103, the correspondingly released hot gas can thermally excite other neighboring battery cells 101, so that the other neighboring battery cells 101 can also be brought into a thermally unstable state.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a battery receiving system according to an exemplary embodiment in a horizontal sectional view.
  • the battery receiving system 100 has a receiving housing 103 , shown only schematically in FIG. 2 , for receiving a plurality of battery cells 101 .
  • the battery cells 101 are arranged within the receiving housing 103 in a plurality of battery cell rows 105 positioned parallel to one another. 2 shows only a section of the receiving housing 103 with a first battery cell row 105-1, a second battery cell row 105-2 positioned parallel thereto and a third battery cell row 105-3 positioned parallel thereto.
  • the receiving housing 103 comprises in particular a plurality of horizontal battery cell levels 107-1 arranged one above the other, with each horizontal battery cell level 107-1 of the plurality of horizontal Battery cell planes 107-1 each have a plurality of battery cell rows 105 positioned parallel to one another according to FIG. 2.
  • FIG. 3 for a vertical sectional view of the corresponding three-dimensional battery receiving system 100 .
  • the battery cells 101 of the respective battery cell row 105, 105-1, 105-2, 105-3 are arranged in an electrical series connection. This means that in each case two battery cells 101 that are adjacent along the longitudinal direction 121 of the respective battery cell row 105, 105-1, 105-2, 105-3 are electrically conductively connected to one another. 2 shows a first battery cell 101-1 and a second battery cell 101-2 adjacent to the first battery cell 101-1 in the respective battery cell row 105-1 along the longitudinal direction 121 by way of example.
  • an electrical pole 109, in particular negative pole 109-1, of the first battery cell 101-1 is electrically conductively connected to an opposite electrical pole 109, in particular positive pole 109-2, of the second battery cell 101-2.
  • an electrical pole 109, in particular positive pole 109-2, of the first battery cell 101-1 can alternatively be connected to an opposite electrical pole 109, in particular negative pole 109-1, of the second battery cell 101-2 be electrically connected.
  • the battery receiving system 100 has a plurality of electrical connection elements 111.
  • one electrical connection element 111 of the plurality of electrical connection elements 111 electrically conductively connects two battery cells 101, 101-1, 101-2 of the respective battery cell row 105, 105-1, 105-2, 105-3 that are adjacent along the longitudinal direction 121.
  • a first electrical connection element 111 is emphasized in FIG. 2 , which electrically conductively connects the first battery cell 101 - 1 to the second battery cell 101 - 2 arranged adjacent in the first battery cell row 105 - 1 along the longitudinal direction 121 .
  • the electrical connection elements 111 each have a contact area 113 which is electrically conductive with a pole 109, in particular positive pole 109-2, of a battery cell 101, 101-1, 101-2 of the two adjacent battery cells 101, 101-1, 101-2, and which is electrically connected to an opposite pole 109, in particular negative pole 109-1, from the other battery cell 101, 101-1, 101-2 of the two adjacent battery cells 101, 101-1, 101-2 is connected.
  • the contact region 113 of the first electrical connection element 111 which is electrically conductively connected to the negative pole 109-1 of the first battery cell 101-1 and to the positive pole 109-2 of the second battery cell 101-2, is only shown schematically.
  • FIG. 2 shows receiving elements 115 arranged on the contact area 113, in particular receiving teeth, which enclose a cell end 117 of at least one of the two battery cells 101, 101-1, 101-2 in order to hold the at least one battery cell 101, 101-1 , 101-2.
  • the receiving elements 115 enclose a cell end 117 of the first battery cell 101-1 in order to ensure that the first battery cell 101-1 is effectively received. Even if this is not shown in FIG. 2, the contact area 113 of the electrical connection element 111 is materially connected to a pole 109, in particular positive pole 109-2, of the second battery cell 101-2, in particular welded.
  • the electrical connecting elements 111, 111-1 arranged between two adjacent battery cells 101, 101-1, 101-2 of the respective battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105-3 along the longitudinal direction 121 provide an effective electrically conductive connection between all adjacent battery cells 101, 101-1, 101-2 in the respective battery cell row 105, 105-1, 105-2, 105-3.
  • the battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105-3 positioned parallel to one another have the same polarity, in particular all battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105-3 positioned parallel to one another , so that the poles 109, 109-1, 109-2, 105-3 are arranged in the same direction in the battery cell rows 105 positioned parallel to one another.
  • two battery cells 101 arranged next to one another in different battery cell rows 105 are not offset from one another along the longitudinal direction 121 .
  • the battery holder system 100 has at least one heat protection element 119, in particular a heat protection plate, which is located between two along the longitudinal direction 121 adjacent battery cells 101, 101-1, 101-2 of the respective battery cell rows 105, 105-1, 105-2 is arranged and formed, a heat protection barrier between the two adjacent battery cells 101, 101-1, 101-2 of the respective To provide battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105-3.
  • a heat protection plate which is located between two along the longitudinal direction 121 adjacent battery cells 101, 101-1, 101-2 of the respective battery cell rows 105, 105-1, 105-2 is arranged and formed, a heat protection barrier between the two adjacent battery cells 101, 101-1, 101-2 of the respective To provide battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105-3.
  • the heat protection element 119 provides a physical separation between the two battery cells 101, 101-1, 101-2 of the respective battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105, which are adjacent along the longitudinal direction 121 -3 safe, so that in the event of a thermal overload from a battery cell 101, 101-1, 101-2 escaping hot gas can be retained by the heat protection element 119 from the other battery cells 101, 101-1, 101-2. This can effectively prevent neighboring battery cells 101, 101-1, 101-2 from also being converted into a thermally unstable state.
  • the heat protection element 119 consists in particular of a material with high temperature and pressure resistance in order to be able to withstand the escaping hot gas and comprises in particular steel, iron and/or aluminum.
  • the battery cells 101, 101-1, 101-2 of the respective battery cell row 105, 105-1, 105-2, 105-3 extend along a longitudinal direction 121 and the heat protection element 119 extends along a Transverse direction 123 running transversely to the longitudinal direction 121.
  • the heat protection element 119 is not only arranged between two adjacent battery cells 101, 101-1, 101-2 along the longitudinal direction 121 of a single battery cell row 105, 105-1, 105-2, 105-3, but the heat protection element 119 is in particular between two adjacent battery cells 101, 101-1, 101-2 along the longitudinal direction 121 of a plurality of battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105-3 positioned parallel to one another.
  • the heat protection element 119 extends in particular at least in sections, in particular completely, along the transverse direction 123 running transversely to the longitudinal direction 121 in the receiving housing 103 and/or the heat protection element extends 119 in particular at least in sections, in particular completely, along a vertical direction in the receiving housing 103 running transversely to the longitudinal direction 121 and transversely to a transverse direction 123, the vertical direction not being illustrated in FIG. 2 .
  • the heat protection element 119 can be arranged between two adjacent battery cells 101, 101-1, 101-2 along the longitudinal direction 121 of all battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105-3 positioned parallel to one another.
  • the heat protection element 119 shown in FIG. 2 can provide a heat protection barrier between two battery cells 101, 101-1, 101-2 of the respective battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105-3 that are adjacent along the longitudinal direction 121.
  • the battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105-3 have a plurality of battery cells 101, 101-1, 101-2 arranged along the longitudinal direction 121, so that the battery receiving system 100 can in particular have a plurality of further heat protection elements 119, which are not shown in FIG.
  • Each of the additional heat protection elements 119 is arranged between two different battery cells 101, 101-1, 101-2 of the respective battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105-3 that are adjacent along the longitudinal direction 121, so that in particular a plurality, in particular all of the battery cells 101, 101-1, 101-2 that are adjacent along the longitudinal direction 121 can be effectively thermally decoupled from one another by a heat protection barrier.
  • the at least one heat protection element 119 is arranged between two battery cells 101, 101-1, 101-2 of the respective battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105-3 that are adjacent along the longitudinal direction 121, the at least one heat protection element 119 has at least an opening 125, in particular a plurality of openings 125, which is not shown in FIG.
  • a battery cell 101, 101-1, 101-2 of the two can be pushed through the opening 125 of the respective heat protection element 119 at least in sections along the longitudinal direction 121 adjacent battery cells 101, 101-1, 101-2 of the respective battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105-3 to an electrically conductive connection between the two adjacent battery cells 101, 101-1 , 101-2 to allow through the heat protection element 119 therethrough.
  • One electrical connection element 111 of the plurality of electrical connection elements 111 can be arranged at least in sections in the opening 125 of the respective heat protection element 119 in order to establish an electrically conductive connection between the two battery cells 101, 101-1, 101-2 arranged adjacent to one another along the longitudinal direction 121 to allow the heat protection element 119 to pass through.
  • the at least one heat protection element 119 can thus ensure an effective heat protection barrier between adjacent battery cells 101 of the respective battery cell rows 105 .
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a battery receiving system according to the exemplary embodiment in a vertical sectional view.
  • the battery receiving system 100 shown in FIG. 3 corresponds to the battery receiving system 100 shown in FIG. 2, with FIG. 3 showing a vertical sectional view.
  • the drawing plane shown in FIG. 3 corresponds to a vertical battery cell plane 107-2 which intersects a multiplicity of horizontal battery cell planes 107-1 shown only schematically in FIG.
  • two battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105-3 arranged next to one another in each case of the battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105-3 positioned parallel to one another have a different polarity
  • two battery cells 101, 101-1, 101-2 arranged side by side in different battery cell rows 105, 105-1, 105-2, in particular with an offset 127 are arranged to each other.
  • the offset 127 extends in this case along the longitudinal direction 121 of the battery cell rows 105, 105-1, 105-2, 105-3.
  • the first battery cell row 105, 105-1 and the third battery cell row 105, 105-3 have the same polarity and are arranged without offset 127 to one another, and that the second battery cell row 105, 105-2 has different polarity to the first battery cell row 105, 105-1 arranged next to it and to the third battery cell row 105, 105-3 arranged next to it.
  • the second battery cell row 105, 105-2 is arranged with an offset 127 along the longitudinal direction 121 of the battery cell rows 105, 105-1, 105-2 relative to the first and third battery cell rows 105, 105-1, 105-3.
  • a first heat protection element 119-1 and a second heat protection element 119-2 are necessary, which are offset from one another, in particular offset by the offset 127 from one another, between two along each other the longitudinal direction 121 adjacent battery cells 101 of the respective battery cell rows 105 are arranged.
  • the cell ends 117 of the battery cells 101 which include the positive pole 109-2, are accommodated in first openings 125-1 in the first or second heat protection element 119-1, 119-2.
  • the battery cells 101 themselves are accommodated in second openings 125-2 of the first or second heat protection element 119-1, 119-2, the second openings 125-2 in particular having a larger diameter than the first openings 125-1.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a connection area between two battery cells of a battery receiving system according to the exemplary embodiment.
  • the electrical connection area between two battery cells 101 that are adjacent along the longitudinal direction 121 in a single battery cell row 105 is shown during a thermally unstable state of one of the two battery cells 101 .
  • the first battery cell 101 - 1 is electrically conductively connected to the second battery cell 101 - 2 by an electrical connection element 111 .
  • a contact area 113 of the electrical connection element 111 establishes contact between a pole 109, in particular negative pole 109-1, of the first battery cell 101-1 and a pole 109, in particular positive pole 109-2, of the second battery cell 101-2.
  • FIG. 4 also shows the heat protection element 119, which is arranged between the first and second battery cell 101-1, 101-2, with a pole 109, in particular the positive pole 109-2, or the electrical connecting element 111, is accommodated at least in sections in an opening 125, in particular a first opening 125-1, of the heat protection element 119.
  • a degassing valve 129 of the second battery cell 101-2 shown only schematically in Fig. 4, opens due to a thermally unstable state of the second battery cell 101-2, so that hot gas can escape from the interior of the second battery cell 101-2, and effectively through the Heat protection element 119 can be derived, so that an impairment of the thermal stability of the first battery cell 101-1 can be prevented.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a battery receiving system according to the exemplary embodiment in a perspective view.
  • FIG. 5 shows a perspective view of a battery receiving system 100, wherein in particular a height and width extension of a heat protection element 119 is shown.
  • the horizontal battery cell plane 107-1 shown in FIG. 2 and the vertical battery cell plane 107-2 shown in FIG. 3 are shown schematically in FIG.
  • FIG. 5 shows the first heat protection element 119-1 shown in FIG.
  • the heat protection element 119, 119-1 is arranged between two battery cells 101 of the respective battery cell rows 105 that are adjacent along the longitudinal direction 121, and has openings 125 through which the adjacent battery cells 101 are electrically connected.
  • the first heat protection element 119-1 shown in Fig. 5 has first openings 125-1 with a smaller diameter, into which a pole 109, in particular a positive pole 109-2, or An electrical connecting element 111 connected to the pole 109, in particular the positive pole 109-2, is accommodated.
  • the electrical connection element 111 has a contact area 113 and receiving elements 115 which are arranged on the contact area 113 and receive a cell end 117 of the second battery cell 101-2.
  • the first heat protection element 119-1 shown in Fig. 5 has second openings 125-2 with a larger diameter, into which, at least in sections, one of the two adjacent battery cells 101 along the longitudinal direction 121 of the respective Battery cell rows 105 is added.
  • FIG. 5 only shows the arrangement of the first heat protection element 119-1 between a first battery cell 101-1 and a second battery cell 101-2, the other second battery cells 101-2 not being shown in the illustration chosen in FIG .
  • the heat protection element 119 is connected to the battery cells 101 arranged adjacent to one another in the respective battery cell rows 105 in a non-positive, positive and/or material connection, in particular by laser welding.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a battery receiving system according to the exemplary embodiment in a further perspective view.
  • FIG. 6 A perspective view of a battery receiving system 100 is shown in FIG. 6 , a height and width extension of a heat protection element 119 being shown in particular.
  • the horizontal battery cell plane 107-1 shown in FIG. 2 and the vertical battery cell plane 107-2 shown in FIG. 3 are shown schematically in FIG.
  • FIG. 6 shows the second heat protection element 119-2 shown in FIG.
  • the heat protection element 119, 119-2 is arranged between two battery cells 101 of the respective battery cell rows 105 that are adjacent along the longitudinal direction 121 and has openings 125, not shown in FIG. 6, through which the adjacent battery cells 101 are electrically connected.
  • the second heat protection element 119-2 illustrated in FIG. 6 is arranged between two battery cells 101 spaced apart along the longitudinal direction 121 of a plurality of battery cell rows 105 positioned parallel to one another.
  • the heat protection element 119 shown in the exemplary embodiment, in particular the first and/or second heat protection element 119-1, 119-2, can thus ensure an effective thermal delimitation between battery cells 101 that are adjacent along the longitudinal direction 121.

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Abstract

Die vorliegenden Erfindung betrifft ein Batterieaufnahmesystem (100) zum Aufnehmen einer Mehrzahl von Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) in einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug, mit einem Aufnahmegehäuse (103) zum Aufnehmen der Mehrzahl der Batteriezellen (101, 101-1, 101-2), der Mehrzahl von Batteriezellen (101, 101-1, 101-2), welche in dem Aufnahmegehäuse (103) aufgenommen sind, wobei die Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) in einer Mehrzahl von parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105-3) angeordnet sind, wobei sich die Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) der Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105-3) entlang einer Längsrichtung (121) erstrecken, einer Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen (111, 111-1), welche jeweils zwei entlang der Längsrichtung (121) benachbarte Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihe (105, 105-1, 105-2, 105-3) elektrisch leitend miteinander verbinden, um eine elektrische Reihenschaltung der jeweiligen Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105-3) bereitzustellen, und zumindest einem Hitzeschutzelement (119, 119-1, 119-2), welches zwischen zwei entlang der Längsrichtung (121) benachbarten Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihe (105, 105-1, 105-2, 105-3) angeordnet und ausgebildet ist, eine Hitzeschutzbarriere zwischen den beiden benachbarten Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihe (105, 105-1, 105-2, 105-3) bereitzustellen.

Description

Batterieaufnahmesystem
Die Erfindung betrifft ein Batterieaufnahmesystem zum Aufnehmen einer Mehrzahl von Batteriezellen in einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug.
Ein Batterieaufnahmesystem wird in einem herkömmlichen elektrisch angetriebenen Fahrzeug verwendet, um eine Mehrzahl von Batteriezellen aufzunehmen, welche die für den Antrieb des elektrischen antreibbaren Fahrzeugs benötigte elektrische Energie bereitstellen. Üblicherweise werden auf der Lithium-Ionen-Technologie basierende Batteriezellen verwendet, welche jedoch durch bestimmte äußere Einflüsse, wie z.B. Überhitzung, Überladung und/oder mechanische Beschädigung, in einen thermisch instabilen Zustand überführt werden können.
Falls eine Batteriezelle der Mehrzahl von Batteriezellen in einen thermisch instabilen Zustand überführt wird, wird durch ein Überdruckventil der Batteriezelle innerhalb kurzer Zeit eine große Menge heißer Gase unter hohem Druck an die Umgebung der Batteriezelle abgegeben. Aufgrund der üblicherweise dichten Packung der Batteriezellen innerhalb des Batterieaufnahmesystems können die durch die thermisch instabile Batteriezelle abgegebenen heißen Gase benachbarte Batteriezellen ebenfalls in einen thermisch instabilen Zustand überführen. Dadurch kann sich unter Umständen eine Kettenreaktion ergeben, welche ein Großteil der Batteriezellen schwer beschädigen oder sogar zerstören kann.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Batterieaufnahmesystem eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs bereitzustellen, welches beim Auftreten eines thermisch instabilen Zustands einer Batterie, die benachbarten Batterien des Batterieaufnahmesystems vor einer Beschädigung schützt. Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Hitzeschutzbarriere des Batterieaufnahmesystems sicherstellt, dass die durch eine thermisch instabile Batteriezelle abgegebenen heißen Gase benachbarte Batteriezellen nicht thermisch anregen können.
Hierbei sind die in dem Batterieaufnahmesystem aufgenommen Batteriezellen in einer Mehrzahl von parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen angeordnet, wobei die Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihen durch eine Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen elektrisch in Reihe geschaltet sind.
Die Hitzeschutzbarriere wird hierbei durch zumindest ein Hitzeschutzelement bereitgestellt, welches zwischen zwei benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihe angeordnet ist, und eine thermische Barriere zwischen den beiden benachbarten Batteriezellen bereitstellt.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Batterieaufnahmesystem zum Aufnehmen einer Mehrzahl von Batteriezellen in einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug gelöst, mit einem Aufnahmegehäuse zum Aufnehmen der Mehrzahl der Batteriezellen, der Mehrzahl von Batteriezellen, welche in dem Aufnahmegehäuse aufgenommen sind, wobei die Batteriezellen in einer Mehrzahl von parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen angeordnet sind, wobei sich die Batteriezellen der Batteriezellreihen entlang einer Längsrichtung erstrecken, einer Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen, welche jeweils zwei entlang der Längsrichtung benachbarte Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihe elektrisch leitend miteinander verbinden, um eine elektrische Reihenschaltung der jeweiligen Batteriezellreihen bereitzustellen, und zumindest einem Hitzeschutzelement, welches zwischen zwei entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihe angeordnet und ausgebildet ist, eine Hitzeschutzbarriere zwischen den beiden benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezell reihe bereitzustellen.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das zumindest eine Hitzeschutzelement eine wirksame Hitzeschutzbarriere zwischen den beiden benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihe bereitstellt, so dass, wenn eine der beiden benachbarten Batteriezellen in einen thermisch instabilen Zustand überführt werden sollte, verhindert wird, dass auch die andere der beiden benachbarten Batteriezellen in einen thermisch instabilen Zustand überführt wird.
Das Hitzeschutzelement ist aus einem Material gebildet, welches eine hohe thermische Widerstandsfähigkeit und eine hohe Wderstandsfähigkeit gegen Druck aufweist. Insbesondere umfasst das Material des Hitzeschutzelements zumindest ein Metall, insbesondere Stahl, Eisen, und/oder Aluminium. Insbesondere ist das Hitzeschutzelement als eine Hitzeschutzplatte ausgebildet. Insbesondere weist die Hitzeschutzplatte zumindest eine Erhöhung und/oder zumindest eine Vertiefung auf.
Insbesondere kann das zumindest eine Hitzeschutzelement eine Mehrzahl von Hitzeschutzelementen umfassen, wobei jeweils ein Hitzeschutzelement der Mehrzahl von Hitzeschutzelementen jeweils zwischen zwei entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihen angeordnet und ausgebildet ist, eine Hitzeschutzbarriere zwischen den beiden benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihen bereitzustellen. Somit kann durch die Mehrzahl der Hitzeschutzelemente eine Mehrzahl von wirksamen Hitzeschutzbarrieren zwischen einer Mehrzahl von in Längsrichtung benachbarten Batteriezellen in einer Batteriezellreihe, bzw. in einer Mehrzahl der parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen sichergestellt werden.
Insbesondere kann sich das zumindest eine Hitzeschutzelement über die jeweilige Batteriezell reihe hinaus erstrecken, und ist zwischen entlang einer Längsrichtung zueinander benachbarten Batteriezellen in einer Mehrzahl von parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen angeordnet.
Insbesondere kann sich das zumindest eine Hitzeschutzelement zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, entlang einer quer zur Längsrichtung verlaufenden Querrichtung in dem Aufnahmegehäuse erstrecken und/oder kann sich das zumindest eine Hitzeschutzelement zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig entlang einer quer zur Längsrichtung und quer zu einer Querrichtung verlaufenden Hochrichtung in dem Aufnahmegehäuse erstrecken.
Somit stellt das zumindest eine Hitzeschutzelement insbesondere einen wirksame sich innerhalb des Aufnahmegehäuses flächig erstreckende Hitzeschutzbarriere bereit. Insbesondere weist das zwischen den beiden entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihe angeordnete zumindest eine Hitzeschutzelement zumindest eine Öffnung auf, um mittels des jeweiligen elektrischen Verbindungselements eine elektrische Verbindung zwischen den beiden entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihe zu ermöglichen.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich entlang einer Längsrichtung zueinander „benachbarte“ Batteriezellen auf benachbarte Batteriezellen einer einzigen Batteriezellreihe.
Die Batteriezellen gemäß der vorliegenden Offenbarung umfassen jeweils gegensätzliche Pole, insbesondere Plus-Pol und Minus-Pol. Hierbei ist insbesondere ein Pol, insbesondere Plus-Pol oder Minus-Pol, von einer der beiden in Längsrichtung benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellzeile durch das jeweilige elektrische Verbindungselement mit einem gegensätzlichen Pol, insbesondere Minus-Pol oder Plus-Pol, der anderen der beiden in Längsrichtung benachbarten Batteriezellen elektrisch verbunden.
Durch die Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen, welche in der jeweiligen Batteriezellreihe jeweils in Längsrichtung benachbarte Batteriezellen elektrisch miteinander verbinden, kann eine wirksame elektrische Reihenschaltung der jeweiligen Batteriezellreihe erreicht werden. Die jeweils elektrisch in Reihe geschaltete Mehrzahl von parallel zueinander in dem Aufnahmegehäuse positionierten Batteriezellreihen ermöglicht eine wirksame Energiedichte des gesamten Batterieaufnahmesystems.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich „nebeneinander angeordnete“ Batteriezellen auf Batteriezellen von unterschiedlichen parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen.
Insbesondere sind die parallel zueinander in dem Aufnahmegehäuse positionierten Batteriezellreihen voneinander beabstandet oder liegen die parallel zueinander in dem Aufnahmegehäuse positionierten Batteriezellreihen aneinander an. Insbesondere sind nebeneinander angeordnete Batteriezellen von unterschiedlichen parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen ohne einen Versatz entlang der Längsrichtung positioniert. Insbesondere sind nebeneinander angeordnete Batteriezellen von unterschiedlichen parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen mit einem Versatz entlang der Längsrichtung positioniert.
Die Batteriezellen gemäß der vorliegenden Offenbarung umfassen insbesondere Rundzellen.
Somit verhindert das zumindest eine Hitzeschutzelement gemäß der vorliegenden Offenbarung wirksam eine Ausbreitung von thermisch instabilen Zuständen einer Mehrzahl von Batteriezellen innerhalb des Batterieaufnahmesystems, so dass weiterhin auf der Lithium- lonen-Technologie basierende Batteriezellen verwendet werden können, welche einen besonders hohe Energiedichte aufweisen.
Durch das zumindest eine Hitzeschutzelement gemäß der vorliegenden Offenbarung kann durch die Mehrzahl von parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen eine besonders dichte Packung der Batteriezellen in dem Batterieaufnahmesystem weiterhin sichergestellt werden, ohne dass die Gefahr eines Übergreifens von thermisch instabilen Zuständen auf benachbarte Batteriezellen besteht. Somit kann ein Bauraum-optimiertes Batterieaufnahmesystem bereitgestellt werden.
In einer Ausführungsform ist das zumindest eine Hitzeschutzelement zwischen dem jeweiligen elektrischen Verbindungselement der Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen und einer der beiden benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihe angeordnet.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine besonders vorteilhafte Fertigung des Batterieaufnahmesystems sichergestellt wird.
Insbesondere ist das jeweilige elektrische Verbindungselement mit einer der beiden benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihe stoffschlüssig verbunden und ist das jeweilige elektrische Verbindungselement mit der anderen der beiden benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihe kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden, wobei insbesondere das zumindest eine Hitzeschutzelement zwischen dem jeweiligen elektrischen Verbindungselement und der stoffschlüssig verbundenen Batteriezelle der jeweiligen Batteriezellreihe angeordnet ist.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine vorteilhafte Montagereihenfolge sichergestellt werden kann, bei der zuerst das Hitzeschutzelement vorteilhaft positioniert werden kann, bei der anschließend das Verbindungselement mit der anderen der beiden benachbarten Batteriezellen kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden wird, und bei der anschließend das Verbindungselement mit der einen der beiden benachbarten Batteriezellen stoffschlüssig verbunden wird.
In einer Ausführungsform erstreckt sich das zwischen zwei entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihe angeordnete Hitzeschutzelement entlang einer Querrichtung, welche quer zu der Längsrichtung verläuft.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine besonders wirksam positionierte Anordnung des zumindest einen Hitzeschutzelements innerhalb des Aufnahmegehäuses sichergestellt werden kann.
In einer Ausführungsform weist das Hitzeschutzelement zumindest eine Öffnung auf, wobei in der Öffnung zumindest abschnittsweise eine Batteriezelle, insbesondere ein Pol der Batteriezelle, der beiden benachbart zueinander angeordneten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihe aufgenommen ist, oder wobei in der Öffnung zumindest abschnittsweise ein elektrisches Verbindungselement der Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen angeordnet ist, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihe bereitzustellen.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Öffnung des zumindest einen Hitzeschutzelements sicherstellt, dass weiterhin eine elektrische leitende Verbindung zwischen den beiden benachbarten Batteriezellen vorhanden ist.
Entweder kann eine Batteriezelle, insbesondere ein Pol der Batteriezelle, der beiden benachbart zueinander angeordneten Batteriezellen in der Öffnung angeordnet sein oder kann das elektrische Verbindungselement in der Öffnung angeordnet sein. Insbesondere kann ein die Öffnung begrenzender Öffnungsrand an der zumindest abschnittsweise in die Öffnung aufgenommenen Batteriezelle anliegen, um sicherzustellen, dass kein Spalt zwischen dem Hitzeschutzelement und der Batteriezelle vorhanden ist durch den heißes Gas dringen können.
Insbesondere kann ein die Öffnung begrenzender Öffnungsrand an dem zumindest abschnittsweise in der Öffnung angeordneten elektrischen Verbindungselement anliegen, um sicherzustellen, dass kein Spalt zwischen dem Hitzeschutzelement und dem elektrischen Verbindungselement vorhanden ist durch den heißes Gas dringen kann.
In einer Ausführungsform umfasst das zumindest eine Hitzeschutzelement eine Hitzeschutzplatte.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine wirksame Hitzeschutzbarriere bereitgestellt werden kann. Insbesondere weist die Hitzeschutzplatte zumindest eine Erhöhung und/oder zumindest eine Vertiefung auf.
In einer Ausführungsform ist das zumindest eine Hitzeschutzelement zwischen jeweils zwei entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen einer Mehrzahl der parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen angeordnet, wobei das zumindest eine Hitzeschutzelement insbesondere zwischen jeweils zwei entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellreihen von allen parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen angeordnet ist.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass sich das zumindest eine Hitzeschutzelement über jeweils eine einzige Batteriezellreihe hinaus erstreckt, und sich das zumindest eine Hitzeschutzelement in die entsprechende neben der Batteriezellreihe angeordnete(n) Batteriezellreihe(n) hineinerstreckt. Insbesondere erstreckt sich das zumindest eine Hitzeschutzelement entlang einer sich quer zur Längsrichtung erstreckenden Querrichtung und/oder entlang einer sich quer zur Längsrichtung und quer zur Querrichtung erstreckenden Hochrichtung.
Somit kann das zumindest eine Hitzeschutzelement zwischen einer Mehrzahl von jeweils in den entsprechenden Batteriezellreihen entlang der Längsrichtung benachbart angeordneten Batteriezellen angeordnet werden, so dass durch ein einziges Hitzeschutzelement eine wirksame Hitzeschutzbarriere für eine Mehrzahl von Batteriezellreihen ermöglicht werden kann.
In einer Ausführungsform weisen parallel zueinander positionierte Batteriezellreihen die gleiche Polung auf, und/oder weisen jeweils zwei nebeneinander angeordnete Batteriezellreihen der parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen eine unterschiedliche Polung auf.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine flexible Anpassung des Batterieaufnahmesystems ermöglicht wird.
Weisen parallel zueinander positionierte Batteriezellreihen die gleiche Polung auf, sind die Pole der nebeneinander in unterschiedlichen Batteriezellreihen angeordneten Batteriezellen gleich, d.h. in den entsprechenden gleichpoligen Batteriezellreihen ist die Anordnung von Plus- und Minus-Polen symmetrisch.
Weisen hingegen parallel zueinander positionierte Batteriezellreihen eine unterschiedliche Polung auf, sind die Pole der nebeneinander in unterschiedlichen Batteriezellreihen angeordneten Batteriezellen unterschiedlich, d.h. in den entsprechenden unterschiedlich poligen Batteriezellreihen ist neben einem Plus-Pol einer Batteriezelle in der daneben in einer unterschiedlichen Batteriezellreihe angeordneten Batteriezelle ein Minus-Pol vorhanden, und umgekehrt.
Insbesondere weisen alle parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen die gleiche Polung auf.
Insbesondere weisen jeweils zwei nebeneinander angeordnete Batteriezellreihen in allen parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen eine unterschiedliche Polung auf.
Insbesondere weisen zumindest einige der parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen die gleiche Polung auf und weisen jeweils zwei nebeneinander angeordnete Batteriezellreihen in zumindest einigen der parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen eine unterschiedliche Polung auf. In einer Ausführungsform sind jeweils zwei nebeneinander in unterschiedlichen Batteriezellreihen angeordnete Batteriezellen ohne Versatz zueinander angeordnet, und/oder sind jeweils zwei nebeneinander in unterschiedlichen Batteriezellreihen angeordnete Batteriezellen mit Versatz zueinander angeordnet, wobei sich der Versatz insbesondere entlang einer Längsrichtung der Batteriezellreihen erstreckt.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass je nachdem ob nebeneinander in unterschiedlichen Batteriezellreihen angeordnete Batteriezellen mit oder ohne Versatz zueinander angeordnet sind, eine flexible Anpassung des Batterieaufnahmesystems insbesondere an die endständig an den jeweiligen Batteriezellreihen anliegenden Kontakte des Batterieaufnahmesystems ermöglicht wird.
In einer Ausführungsform sind jeweils zwei nebeneinander in unterschiedlichen Batteriezellreihen angeordnete Batteriezellen mit Versatz zueinander angeordnet, wobei das Batterieaufnahmesystem zumindest ein erstes Hitzeschutzelement und zumindest ein zweites Hitzeschutzelement aufweist, welche zueinander versetzt, insbesondere um den Versatz versetzt, zwischen jeweils zwei entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihen angeordnet sind.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass, wenn die zwei nebeneinander in unterschiedlichen Batteriezellreihen angeordneten Batteriezellen mit Versatz zueinander angeordnet sind, zwei unterschiedliche Hitzeschutzelemente benötigt werden, um sicherzustellen, dass trotz des Versatzes entlang der Längsrichtung ein wirksamer Hitzeschutz zwischen den jeweils entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihe sichergestellt werden kann.
In einer Ausführungsform weist das erste und zweite Hitzeschutzelement jeweils zumindest eine erste Öffnung auf, in welcher zumindest abschnittsweise ein Pol, insbesondere Pluspol, von einer der jeweils zwei entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihe aufgenommen ist, und/oder wobei das erste und zweite Hitzeschutzelement jeweils zumindest eine zweite Öffnung aufweist, in welcher zumindest abschnittsweise jeweils eine der beiden entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihe aufgenommen ist. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die beiden unterschiedlichen Öffnungen des ersten und zweiten Hitzeschutzelements spezifisch zur Aufnahme des Pols der Batteriezelle, bzw. spezifisch zur Aufnahme der Batteriezellen geformt sind, so dass trotz des Versatzes zwischen zwei benachbarten Batteriezellreihen eine wirksame Hitzeschutzbarriere zwischen den benachbarten Batteriezellen sichergestellt werden kann.
Insbesondere ist die erste Öffnung ausgebildet ein mit dem Pol, insbesondere Plus-Pol verbundenes elektrisches Verbindungselement zumindest abschnittsweise aufzunehmen.
Insbesondere weist die erste Öffnung zur Aufnahme des Pols, insbesondere Plus-Pols, bzw. des elektrischen Verbindungselements, einen geringeren Durchmesser als die zweite Öffnung zur Aufnahme der Batteriezelle auf.
In einer Ausführungsform weist ein elektrisches Verbindungselement der Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen jeweils einen Kontaktbereich auf, welcher elektrisch leitend mit einem Pol, insbesondere Pluspol, von einer Batteriezelle der beiden entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen verbunden ist, und welcher elektrisch leitend mit einem anderen Pol, insbesondere Minuspol, von der anderen Batteriezelle der beiden entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen verbunden ist.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass der Kontaktbereich eine wirksame elektrisch leitende Verbindung zwischen unterschiedlichen Polen der beiden entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen ermöglicht.
In einer Ausführungsform ist der Kontaktbereich mit zumindest einem Pol, insbesondere Pluspol, stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt, verlötet und/oder verklebt, wobei insbesondere das zumindest eine Hitzeschutzelement zwischen dem jeweiligen elektrischen Verbindungselement der Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen und dem Pol angeordnet ist.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine besonders stabile Befestigung des elektrischen Verbindungselements über den Kontaktbereich an zumindest einem Pol von zumindest einem der beiden Batteriezellen ermöglicht wird. Insbesondere ist der Kontaktbereich mit lediglich einem einzigen Pol, insbesondere Plus-Pol, von einer einzigen der beiden entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen stoffschlüssig verbunden. Alternativ ist insbesondere der Kontaktbereich mit jeweils einem Pol, insbesondere Plus-Pol und Minus-Pol, von beiden entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen stoffschlüssig verbunden.
In einer Ausführungsform sind an dem Kontaktbereich eine Mehrzahl von Aufnahmeelementen, insbesondere Aufnahmezähne, angeordnet, welche ein Zellenende von zumindest einer der beiden entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen aufnehmen.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Aufnahmeelemente eine wirksame, insbesondere kraftschlüssige Aufnahme, des jeweiligen Zellenendes ermöglichen, so dass die entsprechende Batteriezelle einfach zwischen die Aufnahmeelementen eingeschoben werden muss, um eine wirksame Befestigung sicherzustellen.
In einer Ausführungsform weist das Batterieaufnahmesystem eine Mehrzahl von beabstandet zueinander, insbesondere entlang einer Längsrichtung der Batteriezellreihen beabstandet zueinander, in dem Aufnahmegehäuse angeordneten Hitzeschutzelementen auf, wobei jedes Hitzeschutzelement der Mehrzahl von Hitzeschutzelementen jeweils zwischen zwei unterschiedlichen entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihen angeordnet ist, um eine Hitzeschutzbarriere zwischen einer Mehrzahl von entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihen sicherzustellen.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Mehrzahl der Hitzeschutzelemente sicherstellt, dass für unterschiedliche entlang der Längsrichtung benachbarte Batteriezellen der jeweiligen Batteriezellreihen eine wirksame Hitzeschutzbarriere bereitgestellt wird.
Der Abstand der entsprechend beabstandet zueinander angeordneten Hitzeschutzelemente zueinander entspricht insbesondere der Länge einer Batteriezelle. In einer Ausführungsform ist das zumindest eine Hitzeschutzelement mit zumindest einer der beiden entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen der jeweiligen Batteriezell reihe stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine wirksame Befestigung des zumindest einen Hitzeschutzelements an zumindest einer der beiden Batteriezellen ermöglicht wird, insbesondere auch an beiden Batteriezellen ermöglicht wird.
Insbesondere ist das zumindest eine Hitzeschutzelement mit zumindest einem elektrischen Verbindungselement der Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden.
In einer Ausführungsform weisen die Batteriezellen jeweils zumindest ein Entgasungsventil auf, welches ausgebildet ist, bei einem Überdruck innerhalb der jeweiligen Batteriezelle Gas aus der Batteriezelle abzuleiten, wobei das zumindest eine Entgasungsventil insbesondere in räumlicher Nähe zu einem Pol, insbesondere Pluspol oder Minuspol, der jeweiligen Batteriezelle angeordnet ist.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das Entgasungsventil bei einem thermisch instabilen Zustand der Batteriezelle Gas vorteilhaft an die Umgebung der Batteriezelle abgegeben werden kann, um ein Bersten der Batteriezelle zu verhindern.
Insbesondere ist das Entgasungsventil in räumlicher Nähe zu einem Pol, insbesondere Pluspol oder Minuspol, der jeweiligen Batteriezelle angeordnet, so dass das Entgasungsventil in räumlicher Nähe zu dem zumindest einen Hitzeschutzelement angeordnet ist, welches zwischen zwei entlang der Längsrichtung benachbarten Batteriezellen, bzw. zwischen den entsprechenden Polen der benachbarten Batteriezellen, angeordnet ist, so dass durch das Entgasungsventil abgegebenes Gas durch das zumindest eine Hitzeschutzelement wirksam abgeleitet werden kann.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren näher beschrieben. In den Figuren zeigen: Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Batterieaufnahmesystems gemäß einem Vergleichsbeispiel;
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Batterieaufnahmesystems gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer horizontalen Schnittansicht;
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Batterieaufnahmesystems gemäß dem Ausführungsbeispiel in einer vertikalen Schnittansicht;
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Verbindungsbereichs zwischen zwei Batteriezellen eines Batterieaufnahmesystems gemäß dem Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Batterieaufnahmesystems gemäß dem Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Ansicht; und
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Batterieaufnahmesystems gemäß dem Ausführungsbeispiel in einerweiteren perspektivischen Ansicht.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Es versteht sich, dass auch andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen. Ferner versteht es sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist.
Der Aspekt und die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen sich im Allgemeinen auf gleiche Elemente beziehen. In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein eingehendes Verständnis des Aspekts der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Batterieaufnahmesystems gemäß einem Vergleichsbeispiel.
Das in der Fig. 1 nur schematisch dargestellte Batterieaufnahmesystem 100 ermöglicht die Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriezellen 101 in einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug. Hierbei weist das Batterieaufnahmesystem 100 ein in Fig. 1 nur angedeutetes Aufnahmegehäuse 103 zum Aufnehmen der Mehrzahl von Batteriezellen 101 auf.
In einem herkömmlichen elektrisch antreibbaren Fahrzeug wird eine Vielzahl von Batteriezellen 101 benötigt, um eine ausreichende elektrische Energie zum Antreiben des Fahrzeugs bereitzustellen. Üblicherweise werden hierbei auf der Lithium-Ionen-Technologie basierende Batteriezellen 101 eingesetzt, welche jedoch in bestimmten Betriebsbedingungen in einen thermisch instabilen Zustand überführt werden können.
Beispielsweise kann bei einer Überladung einer Batteriezelle 101, bei einem Überhitzen einer Batteriezelle 101 und/oder bei einer mechanischen Beschädigung der Batteriezelle 101, ein Batteriezell-interner Kurzschluss entstehen, wodurch im Inneren der Batteriezelle 101 eine große Menge an thermischer Energie freigesetzt werden kann, wodurch wiederum der Druck im Inneren der Batteriezelle 101 stark ansteigt.
In diesem Fall kann ein gegebenenfalls in der Batteriezelle 101 angeordnetes Überdruckventil öffnen und eine signifikante Menge an heißem Gas an die unmittelbare Umgebung der Batteriezelle 101 abgeben, wie dies in der Fig. 1 schematisch durch Pfeilmarkierungen dargestellt ist. Aufgrund der oftmals sehr dichten Packung von Batteriezellen 101 in einem herkömmlich verwendeten Aufnahmegehäuse 103 kann das entsprechend freigesetzte heiße Gas andere benachbarte Batteriezellen 101 thermisch anregen, so dass auch die anderen, benachbarten Batteriezellen 101 unter Umständen in einen thermisch instabilen Zustand gebracht werden können.
Unter Umständen kann sich hierbei eine Kettenreaktion ergeben, in dessen Umfang eine Vielzahl von Batteriezellen 101 in thermisch instabile Zustände gebracht werden können („thermal propagation“), wodurch gegebenenfalls die gesamte Batterieeinheit des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs schwer beschädigt oder sogar zerstört werden kann. Aus diesem Grund stellt sich ausgehend von herkömmlichen Batterieanordnungen die Aufgabe einen wirksamen Hitzeschutz zwischen benachbarten Batteriezellen 101 sicherzustellen, um bei einer Beschädigung und daraus resultierender Freisetzung von thermischer Energie von einer einzigen Batteriezelle 101 zu verhindern, dass benachbarte Batteriezellen 101 auch in einen thermisch instabilen Zustand überführt werden.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Batterieaufnahmesystems gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer horizontalen Schnittansicht.
Das Batterieaufnahmesystem 100 weist ein in Fig. 2 nur schematisch dargestelltes Aufnahmegehäuse 103 zum Aufnehmen einer Mehrzahl von Batteriezellen 101 auf.
Wie aus der Fig. 2 zu entnehmen ist, sind die Batteriezellen 101 innerhalb des Aufnahmegehäuses 103 in einer Mehrzahl von parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen 105 angeordnet. In der Fig. 2 ist lediglich ein Ausschnitt des Aufnahmegehäuses 103 mit einer ersten Batteriezellreihe 105-1, einer parallel dazu positionierten zweiten Batteriezellreihe 105-2 und einer parallel dazu positionierten dritten Batteriezellreihe 105-3 gezeigt.
Auch wenn die in der Fig. 2 dargestellten Batteriezellreihen 105 in einer einzigen horizontalen Batteriezellebene 107-1 angeordnet sind, umfasst das Aufnahmegehäuse 103 insbesondere eine Mehrzahl von übereinander angeordneten horizontalen Batteriezellebenen 107-1, wobei in jeder horizontalen Batteriezellebene 107-1 der Mehrzahl von horizontalen Batteriezellebenen 107-1 jeweils eine Mehrzahl von parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen 105 gemäß der Fig. 2 angeordnet ist.
Für eine vertikale Schnittansicht des entsprechenden dreidimensionalen Batterieaufnahmesystems 100 wird auf die Fig. 3 verwiesen.
We aus der Fig. 2 zu entnehmen ist, sind die Batteriezellen 101 der jeweiligen Batteriezellreihe 105, 105-1, 105-2, 105-3 in einer elektrischen Reihenschaltung angeordnet. Dies bedeutet, dass jeweils zwei entlang der Längsrichtung 121 benachbarte Batteriezellen 101 der jeweiligen Batteriezellreihe 105, 105-1, 105-2, 105-3 elektrisch leitend miteinander verbunden sind. In der Fig. 2 ist exemplarisch eine erste Batteriezelle 101-1 und eine zu der ersten Batteriezelle 101-1 in der jeweiligen Batteriezellreihe 105-1 entlang der Längsrichtung 121 benachbarte zweite Batteriezelle 101-2 dargestellt.
Beispielsweise ist ein elektrischer Pol 109, insbesondere Minuspol 109-1, der ersten Batteriezelle 101-1 mit einem entgegengesetzten elektrischen Pol 109, insbesondere Pluspol 109-2, der zweiten Batteriezelle 101-2 elektrisch leitend verbunden.
Auch wenn dies in der Fig. 2 nicht dargestellt ist, kann alternativ ein elektrischer Pol 109, insbesondere Pluspol 109-2, der ersten Batteriezelle 101-1 mit einem entgegengesetzten elektrischen Pol 109, insbesondere Minuspol 109-1, der zweiten Batteriezelle 101-2 elektrisch leitend verbunden sein.
Um eine wirksame elektrisch leitfähige Verbindung zwischen zwei benachbarten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 der jeweiligen Batteriezellreihe 105, 105-1, 105-2, 105-3 zu ermöglichen, weist das Batterieaufnahmesystem 100 eine Mehrzahl von elektrischen Verbindungelementen 111 auf. Jeweils ein elektrisches Verbindungelement 111 der Mehrzahl von elektrischen Verbindungelementen 111 verbindet zwei entlang der Längsrichtung 121 benachbarte Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 der jeweiligen Batteriezell reihe 105, 105-1, 105-2, 105-3 elektrisch leitend.
In der Fig. 2 ist ein erstes elektrisches Verbindungelement 111 hervorgehoben, welches die erste Batteriezelle 101-1 mit der in der ersten Batteriezellreihe 105-1 entlang der Längsrichtung 121 benachbart angeordneten zweiten Batteriezelle 101-2 elektrisch leitend verbindet.
Auch wenn dies in der Fig. 2 nur schematisch dargestellt ist, weisen die elektrischen Verbindungelemente 111 jeweils einen Kontaktbereich 113 auf, welcher elektrisch leitend mit einem Pol 109, insbesondere Pluspol 109-2, von einer Batteriezelle 101, 101-1, 101-2 der beiden benachbarten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 verbunden ist, und welcher elektrisch mit einem entgegengesetzten Pol 109, insbesondere Minuspol 109-1, von der anderen Batteriezelle 101, 101-1, 101-2 der beiden benachbarten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 verbunden ist. In der in Fig. 2 gewählten Darstellung ist der Kontaktbereich 113 des ersten elektrischen Verbindungelements 111, welcher mit dem Minuspol 109-1 der ersten Batteriezelle 101-1 und mit dem Pluspol 109-2 der zweiten Batteriezelle 101-2 elektrisch leitend verbunden ist, nur schematisch dargestellt.
In der Fig. 2 sind an dem Kontaktbereich 113 angeordnete Aufnahmeelemente 115, insbesondere Aufnahmezähne, dargestellt, welche ein Zellenende 117 von zumindest einer der beiden Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 umschließen, um die zumindest eine Batteriezelle 101, 101-1, 101-2 aufzunehmen.
In der in Fig. 2 gewählten Darstellung umschließen die Aufnahmeelemente 115 ein Zellenende 117 der ersten Batteriezelle 101-1, um eine wirksame Aufnahme der ersten Batteriezelle 101-1 sicherzustellen. Auch wenn dies in der Fig. 2 nicht dargestellt ist, wird der Kontaktbereich 113 des elektrischen Verbindungselements 111 mit einem Pol 109, insbesondere Plus-Pol 109-2, der zweiten Batteriezelle 101-2 stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt.
Somit stellen die jeweils zwischen zwei entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 der jeweiligen Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2, 105-3 angeordneten elektrischen Verbindungselemente 111, 111-1 eine wirksame elektrisch leitende Verbindung zwischen allen benachbarten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 in der jeweiligen Batteriezellreihe 105, 105-1, 105-2, 105-3 sicher.
Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, dass die parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2, 105-3 insbesondere alle parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2, 105-3 die gleiche Polung aufweisen, so dass die Pole 109, 109-1, 109-2, 105-3 in den parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen 105 in der gleichen Richtung angeordnet sind. Insbesondere weisen jeweils zwei nebeneinander in unterschiedlichen Batteriezellreihen 105 angeordnete Batteriezellen 101 keinen Versatz zueinander entlang der Längsrichtung 121 auf.
Wie aus der Fig. 2 ferner hervorgeht, weist das Batterieaufnahmesystem 100 zumindest ein Hitzeschutzelement 119, insbesondere eine Hitzeschutzplatte auf, welche zwischen zwei entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 der jeweiligen Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2 angeordnet und ausgebildet ist, eine Hitzeschutzbarriere zwischen den beiden benachbarten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 der jeweiligen Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2, 105-3 bereitzustellen.
Wie in der Fig. 2 lediglich schematisch dargestellt ist, stellt das Hitzeschutzelement 119 eine physische Abtrennung zwischen den zwei entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 der jeweiligen Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2, 105-3 sicher, so dass im Fall von einer thermischen Überlastung aus einer Batteriezelle 101, 101-1, 101-2 austretendes heißes Gas durch das Hitzeschutzelement 119 von den anderen Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 zurückgehalten werden kann. Dadurch kann wirksam verhindert werden, dass benachbarte Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 auch in einen thermisch instabilen Zustand überführt werden.
Hierbei besteht das Hitzeschutzelement 119 insbesondere aus einem Material mit einer hohen Temperatur- und Druckbeständigkeit, um dem austretenden heißen Gas widerstehen zu können und umfasst insbesondere Stahl, Eisen und/oder Aluminium.
We in der Fig. 2 dargestellt ist, erstrecken sich die Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 der jeweiligen Batteriezellreihe 105, 105-1, 105-2, 105-3 entlang einer Längsrichtung 121 und erstreckt sich das Hitzeschutzelement 119 entlang einer quer zu der Längsrichtung 121 verlaufenden Querrichtung 123.
Somit ist das Hitzeschutzelement 119 nicht nur zwischen jeweils zwei entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 einer einzigen Batteriezellreihe 105, 105-1, 105-2, 105-3 angeordnet, sondern das Hitzeschutzelement 119 ist insbesondere zwischen jeweils zwei entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 einer Mehrzahl der parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2, 105-3 angeordnet.
Auch wenn in der Fig. 2 nur eine einzige horizontale Batteriezellebene 107-1 dargestellt ist, erstreckt sich das Hitzeschutzelement 119 insbesondere zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, entlang der quer zur Längsrichtung 121 verlaufenden Querrichtung 123 in dem Aufnahmegehäuse 103 und/oder erstreckt sich das Hitzeschutzelement 119 insbesondere zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, entlang einer quer zur Längsrichtung 121 und quer zu einer Querrichtung 123 verlaufenden Hochrichtung in dem Aufnahmegehäuse 103, wobei die Hochrichtung in der Fig. 2 nicht dargestellt ist.
Somit kann insbesondere das Hitzeschutzelement 119 zwischen jeweils zwei entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 aller parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2, 105-3 angeordnet sein.
Das in der Fig. 2 dargestellte Hitzeschutzelement 119 kann eine Hitzeschutzbarriere zwischen zwei entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 der jeweiligen Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2, 105-3 bereitstellen.
Auch wenn dies in der Fig. 2 nicht dargestellt ist, weisen die Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2, 105-3 eine Mehrzahl von entlang der Längsrichtung 121 angeordneten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 auf, so dass das Batterieaufnahmesystem 100 insbesondere eine Mehrzahl von weiteren Hitzeschutzelementen 119 aufweisen kann, welche in der Fig. 2 nicht dargestellt sind, und welche beabstandet zueinander, insbesondere entlang der Längsrichtung 121 beabstandet zueinander in dem Aufnahmegehäuse 103 angeordnet sind.
Jedes der weiteren Hitzeschutzelemente 119 ist hierbei zwischen zwei unterschiedlichen entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 der jeweiligen Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2, 105-3 angeordnet, so dass insbesondere eine Mehrzahl, insbesondere alle, der entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 wirksam durch eine Hitzeschutzbarriere voneinander thermisch entkoppelt werden können.
Da das zumindest eine Hitzeschutzelement 119 zwischen zwei entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 der jeweiligen Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2, 105-3 angeordnet ist, weist das zumindest eine Hitzeschutzelement 119 jeweils zumindest eine Öffnung 125, insbesondere eine Mehrzahl von Öffnungen 125 auf, welche in der Fig. 2 nicht dargestellt ist.
Durch die Öffnung 125 des jeweiligen Hitzeschutzelements 119 kann zumindest abschnittsweise eine Batteriezelle 101, 101-1, 101-2 der beiden entlang der Längsrichtung 121 benachbart zueinander angeordneten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 der jeweiligen Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2, 105-3 aufgenommen sein, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden benachbart zueinander angeordneten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 durch das Hitzeschutzelement 119 hindurch zu ermöglichen.
In der Öffnung 125 des jeweiligen Hitzeschutzelements 119 kann zumindest abschnittsweise ein elektrisches Verbindungelement 111 der Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen 111 angeordnet sein, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden entlang der Längsrichtung 121 benachbart zueinander angeordneten Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 durch das Hitzeschutzelement 119 hindurch zu ermöglichen.
Somit kann durch das zumindest eine Hitzeschutzelement 119 eine wirksame Hitzeschutzbarriere zwischen benachbart angeordneten Batteriezellen 101 der jeweiligen Batteriezellreihen 105 sichergestellt werden.
Für weitere Details wird auf die nachfolgenden Ausführungen verwiesen.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Batterieaufnahmesystems gemäß dem Ausführungsbeispiel in einer vertikalen Schnittansicht.
Das in Fig. 3 dargestellte Batterieaufnahmesystem 100 entspricht dem in der Fig. 2 dargestellten Batterieaufnahmesystem 100, wobei in der Fig. 3 eine vertikale Schnittansicht gezeigt ist.
Dementsprechend entspricht die in Fig. 3 gezeigte Zeichenebene einer vertikalen Batteriezellebene 107-2, welche eine Vielzahl von in der Fig. 3 nur schematisch dargestellten horizontalen Batteriezellebenen 107-1 schneidet.
Aus der Fig. 3 ist zu entnehmen, dass jeweils zwei nebeneinander angeordnete Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2, 105-3 der parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2, 105-3 eine unterschiedliche Polung aufweisen, und dass jeweils zwei nebeneinander in unterschiedlichen Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2 angeordnete Batteriezellen 101, 101-1, 101-2 insbesondere mit einem Versatz 127 zueinander angeordnet sind. Der Versatz 127 erstreckt sich hierbei entlang der Längsrichtung 121 der Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2, 105-3.
Aus der Fig. 3 ist zu entnehmen, dass die erste Batteriezellreihe 105, 105-1 und die dritte Batteriezellreihe 105, 105-3 die gleiche Polung aufweisen und ohne Versatz 127 zueinander angeordnet sind, und dass die zweite Batteriezellreihe 105, 105-2 eine zu der daneben angeordneten ersten Batteriezellreihe 105, 105-1 und zu der daneben angeordneten dritten Batteriezellreihe 105, 105-3 unterschiedliche Polung aufweist.
Die zweite Batteriezellreihe 105, 105-2 ist gegenüber der ersten und dritten Batteriezellreihe 105, 105-1, 105-3 mit einem Versatz 127 entlang der Längsrichtung 121 der Batteriezellreihen 105, 105-1, 105-2 angeordnet.
Um bei der in Fig. 3 dargestellten Anordnung alle Pole 109 der Batteriezellen 101 wirksam abzudecken ist insbesondere ein erstes Hitzeschutzelement 119-1 und ein zweites Hitzeschutzelement 119-2 notwendig, welche zueinander versetzt, insbesondere um den Versatz 127 zueinander versetzt, zwischen jeweils zwei entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101 der jeweiligen Batteriezellreihen 105 angeordnet sind.
Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, dass die Durchmesser der jeweiligen Öffnungen 125 des jeweiligen ersten, bzw. zweiten Hitzeschutzelements 119-1, 119-2 unterschiedlich ausgebildet sind, um entweder die Batteriezellen 101 oder das elektrische Verbindungselement 111, bzw. die Pole 109 aufzunehmen.
Insbesondere sind die Zellenenden 117 der Batteriezellen 101, welche den Plus-Pol 109-2 umfassen, in ersten Öffnungen 125-1 des ersten, bzw. zweiten Hitzeschutzelements 119-1, 119-2 aufgenommen. Insbesondere sind die Batteriezellen 101 selbst in zweiten Öffnungen 125-2 des ersten, bzw. zweiten Hitzeschutzelements 119-1, 119-2 aufgenommen, wobei die zweiten Öffnungen 125-2 hierbei insbesondere einen größeren Durchmesser als die ersten Öffnungen 125-1 aufweisen.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Verbindungsbereichs zwischen zwei Batteriezellen eines Batterieaufnahmesystems gemäß dem Ausführungsbeispiel. In der in Fig. 4 gezeigten Darstellung ist der elektrische Verbindungsbereich zwischen zwei entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101 in einer einzigen Batteriezell reihe 105 während eines thermisch instabilen Zustandes von einer der beiden Batteriezellen 101 dargestellt.
Die erste Batteriezelle 101-1 ist mit der zweiten Batteriezelle 101-2 durch ein elektrisches Verbindungselement 111 elektrisch leitend verbunden. Hierbei stellt ein Kontaktbereich 113 des elektrischen Verbindungselements 111 den Kontakt zwischen einem Pol 109, insbesondere Minuspol 109-1, der ersten Batteriezelle 101-1 mit einem Pol 109, insbesondere Pluspol 109-2, der zweiten Batteriezelle 101-2 her.
In der Fig. 4 ist auch das Hitzeschutzelement 119 dargestellt, welches zwischen der ersten und zweiten Batteriezelle 101-1, 101-2 angeordnet ist, wobei ein Pol 109, insbesondere der Plus-Pol 109-2, bzw. das elektrische Verbindungselement 111, zumindest abschnittsweise in einer Öffnung 125, insbesondere eine erste Öffnung 125-1, des Hitzeschutzelements 119 aufgenommen ist.
Ein in der Fig. 4 lediglich schematisch dargestelltes Entgasungsventil 129 der zweiten Batteriezelle 101-2 öffnet aufgrund eines thermisch instabilen Zustandes der zweiten Batteriezelle 101-2, so dass heißes Gas aus dem Innenraum der zweiten Batteriezelle 101-2 entweichen kann, und wirksam durch das Hitzeschutzelement 119 abgeleitet werden kann, so dass eine Beeinträchtigung der thermischen Stabilität der ersten Batteriezelle 101-1 verhindert werden kann.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Batterieaufnahmesystems gemäß dem Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Ansicht.
In der Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Batterieaufnahmesystems 100 dargestellt, wobei insbesondere eine Höhen- und Breitenerstreckung eines Hitzeschutzelements 119 dargestellt ist. Die in Fig. 2 gezeigte horizontale Batteriezellebene 107-1 und die in Fig. 3 gezeigte vertikale Batteriezellebene 107-2 ist in der Fig. 5 schematisch dargestellt.
Die Fig. 5 zeigt das in der Fig. 3 gezeigte erste Hitzeschutzelement 119-1. Das Hitzeschutzelement 119, 119-1 ist zwischen zwei entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101 der jeweiligen Batteriezellreihen 105 angeordnet, und weist Öffnungen 125 auf, durch welche die benachbarten Batteriezellen 101 elektrisch verbunden werden.
Aufgrund des in Fig. 3 dargestellten Versatzes 127, weist das in Fig. 5 dargestellte erste Hitzeschutzelement 119-1 erste Öffnungen 125-1 mit einem geringeren Durchmesser auf, in welche zumindest abschnittsweise ein Pol 109, insbesondere Plus-Pol 109-2, bzw. ein mit dem Pol 109, insbesondere Plus-Pol 109-2, verbundenes elektrisches Verbindungselement 111 aufgenommen ist. Das elektrische Verbindungselement 111 weist einen Kontaktbereich 113 und an dem Kontaktbereich 113 angeordnete Aufnahmeelemente 115 auf, welche ein Zellenende 117 der zweiten Batteriezelle 101-2 aufnehmen.
Aufgrund des in Fig. 3 dargestellten Versatzes 127, weist das in Fig. 5 dargestellte erste Hitzeschutzelement 119-1 zweite Öffnungen 125-2 mit einem größeren Durchmesser auf, in welche zumindest abschnittsweise jeweils eine der beiden entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101 der jeweiligen Batteriezellreihen 105 aufgenommen ist.
In der Fig. 5 ist nur die Anordnung des ersten Hitzeschutzelements 119-1 zwischen einer ersten Batteriezelle 101-1 und einer zweiten Batteriezelle 101-2 dargestellt, wobei in der in Fig. 5 gewählten Darstellung die weiteren zweiten Batteriezellen 101-2 nicht dargestellt sind. Insbesondere ist das Hitzeschutzelement 119 mit den benachbarten zueinander angeordneten Batteriezellen 101 der jeweiligen Batteriezellreihen 105 kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden, insbesondere durch Laserschweißen.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Batterieaufnahmesystems gemäß dem Ausführungsbeispiel in einerweiteren perspektivischen Ansicht.
In der Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Batterieaufnahmesystems 100 dargestellt, wobei insbesondere eine Höhen- und Breitenerstreckung eines Hitzeschutzelements 119 dargestellt ist. Die in Fig. 2 gezeigte horizontale Batteriezellebene 107-1 und die in Fig. 3 gezeigte vertikale Batteriezellebene 107-2 ist in der Fig. 6 schematisch dargestellt.
Die Fig. 6 zeigt das in der Fig. 3 gezeigte zweite Hitzeschutzelement 119-2. Das Hitzeschutzelement 119, 119-2 ist zwischen zwei entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101 der jeweiligen Batteriezellreihen 105 angeordnet, und weist in Fig. 6 nicht gezeigte Öffnungen 125 auf, durch welche die benachbarten Batteriezellen 101 elektrisch verbunden werden.
Aus darstellungstechnischen Gründen sind in der Fig. 6 nur die Batteriezellen 101, insbesondere zweite Batteriezellen 101-2, jeder zweiten horizontalen Batteriezellebene 107- 1 dargestellt, wobei somit in den dazwischen angeordneten horizontalen Batteriezellebenen 107-1 lediglich die elektrischen Verbindungselemente 111, insbesondere Kontaktbereiche
113, ohne die zweiten Batteriezellen 101-2 dargestellt sind.
Das in Fig. 6 dargestellte zweite Hitzeschutzelement 119-2 ist zwischen jeweils zwei entlang der Längsrichtung 121 beabstandeten Batteriezellen 101 einer Mehrzahl der parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen 105 angeordnet.
Somit kann durch das in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Hitzeschutzelement 119, insbesondere erstes und/oder zweites Hitzeschutzelement 119-1, 119-2 eine wirksame thermische Abgrenzung zwischen entlang der Längsrichtung 121 benachbarten Batteriezellen 101 sichergestellt werden.
Bezugszeichenliste
100 Batterieaufnahmesystem
101 Batteriezelle
101-1 Erste Batteriezelle
101-2 Zweite Batteriezelle
103 Aufnahmegehäuse
105 Batteriezellreihe
105-1 Erste Batteriezellreihe
105-2 Zweite Batteriezellreihe
105-3 Dritte Batteriezellreihe
107-1 Horizontale Batteriezellebene
107-2 Vertikale Batteriezellebene
109 Elektrischer Pol
109-1 Minus-Pol
109-2 Plus-Pol
111 Elektrisches Verbindungselement
111-1 Erstes elektrisches Verbindungselement
113 Kontaktbereich
115 Aufnahmeelement
117 Zellenende
119 Hitzeschutzelement
119-1 Erstes Hitzeschutzelement
119-2 Zweites Hitzeschutzelement
121 Längsrichtung
123 Querrichtung
125 Öffnung
125-1 Erste Öffnung
125-2 Zweite Öffnung
127 Versatz
129 Entgasungsventil

Claims

Patentansprüche
1. Batterieaufnahmesystem (100) zum Aufnehmen einer Mehrzahl von Batteriezellen (101, 101-1 , 101-2) in einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug, mit: einem Aufnahmegehäuse (103) zum Aufnehmen der Mehrzahl der Batteriezellen (101 , 101-1 , 101-2), der Mehrzahl von Batteriezellen (101, 101-1, 101-2), welche in dem Aufnahmegehäuse (103) aufgenommen sind, wobei die Batteriezellen (101, 101-1 , 101-2) in einer Mehrzahl von parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105-3) angeordnet sind, wobei sich die Batteriezellen (101 , 101-1 , 101-2) der Batteriezellreihen (105, 105-1 , 105-
2, 105-3) entlang einer Längsrichtung (121) erstrecken, einer Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen (111 , 111-1), welche jeweils zwei entlang der Längsrichtung (121) benachbarte Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihe (105, 105-1, 105-2, 105-3) elektrisch leitend miteinander verbinden, um eine elektrische Reihenschaltung der jeweiligen Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105-3) bereitzustellen, und zumindest einem Hitzeschutzelement (119, 119-1 , 119-2), welches zwischen zwei entlang der Längsrichtung (121) benachbarten Batteriezellen (101 , 101-1, 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihe (105, 105-1, 105-2, 105-3) angeordnet und ausgebildet ist, eine Hitzeschutzbarriere zwischen den beiden benachbarten Batteriezellen (101 , 101-1 , 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihe (105, 105-1 , 105-2, 105-3) bereitzustellen.
2. Batterieaufnahmesystem (100) nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine
Hitzeschutzelement (119, 119-1, 119-2) zwischen dem jeweiligen elektrischen
Verbindungselement (111 , 111-1) der Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen (111, 111-1) und einer der beiden benachbarten Batteriezellen (101 , 101-1, 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihe (105, 105-1 , 105-2, 105-3) angeordnet ist.
3. Batterieaufnahmesystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich das zwischen zwei entlang der Längsrichtung (121) benachbarten Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihe (105, 105-1, 105-2, 105-3) angeordnete Hitzeschutzelement (119, 119-1, 119-2) entlang einer Querrichtung (123), welche quer zu der Längsrichtung (121) verläuft.
4. Batterieaufnahmesystem (100) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, wobei das Hitzeschutzelement (119, 119-1, 119-2) zumindest eine Öffnung (125, 125-1, 125-2) aufweist, wobei in der Öffnung (125, 125-1, 125-2) zumindest abschnittsweise eine Batteriezelle (101, 101-1, 101-2) der beiden benachbart zueinander angeordneten Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihe (105, 105-1, 105-2, 105-3) aufgenommen ist, oder wobei in der Öffnung (125, 125-1, 125-2) zumindest abschnittsweise ein elektrisches Verbindungselement (111, 111-1) der Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen (111, 111-1) angeordnet ist, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden benachbarten Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihe (105, 105-1, 105-2, 105-3) bereitzustellen.
5. Batterieaufnahmesystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Hitzeschutzelement (119, 119-1, 119-2) eine Hitzeschutzplatte umfasst.
6. Batterieaufnahmesystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Hitzeschutzelement (119, 119-1, 119-2) zwischen jeweils zwei entlang der Längsrichtung (121) benachbarten Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) einer Mehrzahl der parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105-3) angeordnet ist, wobei das zumindest eine Hitzeschutzelement (119, 119-1, 119-2) insbesondere zwischen jeweils zwei entlang der Längsrichtung (121) benachbarten Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) von allen parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen (105, 105-1, 105- 2, 105-3) angeordnet ist.
7. Batterieaufnahmesystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei parallel zueinander positionierte Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105-3) die gleiche Polung aufweisen, und/oder wobei jeweils zwei nebeneinander angeordnete Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105-3) der parallel zueinander positionierten Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105-3) eine unterschiedliche Polung aufweisen.
8. Batterieaufnahmesystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeweils zwei nebeneinander in unterschiedlichen Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105- 3) angeordnete Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) ohne Versatz (127) zueinander angeordnet sind, und/oder wobei jeweils zwei nebeneinander in unterschiedlichen Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105-3) angeordnete Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) mit Versatz (127) zueinander angeordnet sind, wobei sich der Versatz (127) insbesondere entlang einer Längsrichtung (121) der Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105-3) erstreckt.
9. Batterieaufnahmesystem (100) nach Anspruch 8, wobei jeweils zwei nebeneinander in unterschiedlichen Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105-3) angeordnete Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) mit Versatz (127) zueinander angeordnet sind, wobei das Batterieaufnahmesystem (100) zumindest ein erstes Hitzeschutzelement (119, 119-1) und zumindest ein zweites Hitzeschutzelement (119, 119-2) aufweist, welche zueinander versetzt, insbesondere um den Versatz (127) versetzt, zwischen jeweils zwei entlang der Längsrichtung (121) benachbarten Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105-3) angeordnet sind.
10. Batterieaufnahmesystem (100) nach Anspruch 9, wobei das erste und zweite Hitzeschutzelement (119, 119-1, 119-2) jeweils zumindest eine erste Öffnung (125, 125-1) aufweist, in welcher zumindest abschnittsweise ein Pol (109, 109-1, 109-2), insbesondere Plus-Pol (109-2), von einer der jeweils zwei entlang der Längsrichtung (121) benachbarten Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihe (105, 105-1, 105-2, 105-3) aufgenommen ist, und/oder wobei das erste und zweite Hitzeschutzelement (119, 119-1, 119-2) jeweils zumindest eine zweite Öffnung (125, 125-2) aufweist, in welcher zumindest abschnittsweise jeweils eine der beiden entlang der Längsrichtung (121) benachbarten Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihe (105, 105-1, 105-2, 105-3) aufgenommen ist.
11. Batterieaufnahmesystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein elektrisches Verbindungselement (111, 111-1) der Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen (111, 111-1) jeweils einen Kontaktbereich (113) aufweist, welcher elektrisch leitend mit einem Pol (109, 109-1, 109-2), insbesondere Plus-Pol (109-2), von einer Batteriezelle (101, 101-1, 101-2) der beiden entlang der Längsrichtung (121) benachbarten Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) verbunden ist, und welcher elektrisch leitend mit einem anderen Pol (109, 109-1, 109-2), insbesondere Minus-Pol (109-1), von der anderen Batteriezelle (101, 101-1, 101-2) der beiden entlang der Längsrichtung (121) benachbarten Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) verbunden ist.
12. Batterieaufnahmesystem (100) nach Anspruch 11, wobei der Kontaktbereich (113) mit zumindest einem Pol (109), insbesondere Plus-Pol (109-2), stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt, verlötet und/oder verklebt ist, wobei insbesondere das zumindest eine Hitzeschutzelement (119, 119-1, 119-2) zwischen dem jeweiligen elektrischen Verbindungselement (111, 111-1) der Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen (111, 111-1) und dem Pol (109, 109-1, 109-2) angeordnet ist.
13. Batterieaufnahmesystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Batterieaufnahmesystem (100) eine Mehrzahl von beabstandet zueinander, insbesondere entlang einer Längsrichtung (121) der Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105-3) beabstandet zueinander, in dem Aufnahmegehäuse (103) angeordneten Hitzeschutzelementen (119, 119-1, 119-2) aufweist, wobei jedes Hitzeschutzelement (119, 119-1, 119-2) der Mehrzahl von Hitzeschutzelementen (119, 119-1, 119-2) jeweils zwischen zwei unterschiedlichen entlang der Längsrichtung (121) benachbarten Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihen (105, 105-1, 105-2, 105-3) angeordnet ist, um eine Hitzeschutzbarriere zwischen einer Mehrzahl von entlang der Längsrichtung (121) benachbarten Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihen (105, 105- 1, 105-2, 105-3) sicherzustellen.
14. Batterieaufnahmesystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Hitzeschutzelement (119, 119-1, 119-2) mit zumindest einer beiden entlang der Längsrichtung (121) benachbarten Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) der jeweiligen Batteriezellreihe (105, 105-1, 105-2, 105-3) stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden ist.
15. Batterieaufnahmesystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Batteriezellen (101, 101-1, 101-2) jeweils zumindest ein Entgasungsventil (129) aufweisen, welches ausgebildet ist, bei einem Überdruck innerhalb der jeweiligen Batteriezelle (101, 101-1, 101-2) Gas aus der Batteriezelle (101, 101-1, 101-2) abzuleiten, wobei das zumindest eine Entgasungsventil (129) insbesondere in räumlicher Nähe zu einem Pol (109), insbesondere Plus-Pol (109-2) oder Minus-Pol (109-1), der jeweiligen Batteriezelle (101, 101-1, 101-2) angeordnet ist.
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