WO2022258300A1 - Verfahren zur herstellung einer modulanordnung, druckplatte für eine modulanordnung und modulanordnung mit einer solchen druckplatte - Google Patents

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WO2022258300A1
WO2022258300A1 PCT/EP2022/062930 EP2022062930W WO2022258300A1 WO 2022258300 A1 WO2022258300 A1 WO 2022258300A1 EP 2022062930 W EP2022062930 W EP 2022062930W WO 2022258300 A1 WO2022258300 A1 WO 2022258300A1
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pressure plate
strap
deflection device
module arrangement
module
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Martin Schüssler
Markus Thurmeier
Markus Kralicek
Florian Dirisamer
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Audi Ag
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a module arrangement comprising a plurality of individual modules, in particular a battery module arrangement.
  • the invention also relates to a so-called pressure plate for a module arrangement comprising a plurality of individual modules and a module arrangement with such a pressure plate.
  • a module arrangement in question is a structural unit with a large number of individual modules which are combined to form a stack, the stack, including end-side pressure plates, being held together by at least one enclosing clamping strap.
  • the pressure plates equalize the clamping force and also have a protective and fastening function.
  • the individual modules are preferably cuboid, in particular plate-like.
  • a method for producing a battery module arrangement is known from the closest DE 102018217253 A1, with the steps:
  • the method according to the invention for producing a module arrangement comprises at least the following steps: arranging the individual modules to form a module stack at the opposite ends of which a first pressure plate and a second pressure plate are positioned, the second pressure plate having a deflection device for the strap ends of a tensioning strap ;
  • prestressing of the module stack in a prestressing device as described, for example, in DE 102016200496 A1 or the like;
  • a second pressure plate equipped with a deflection device for the strap ends of a tensioning strap is used, as explained in more detail below.
  • the strap ends of the tension strap are passed through the deflection device of the second pressure plate and deflected in opposite transverse directions, in particular transverse to the strap inlet directions (see below).
  • the strap ends can thus be gripped better for applying tensile forces, so that very high tensile forces can also be applied to the tensioning strap and a pretensioning device may not be required. It also occurs in the
  • Deflection device in particular on deflection webs or the like, to friction effects, which prevents or at least reduces the slipping back of the belt ends and thereby also the fixing of the belt ends is simplified.
  • the strap is formed of a suitable material and has a suitable width and thickness. A constant width and/or thickness is preferably provided.
  • the tightening strap is preferably made from a fiber-reinforced plastic, for example from an endless carbon or endless glass fiber-reinforced thermoplastic, in particular from a corresponding tape material.
  • the tensioning strap can also be a metal strap, in particular a steel strap.
  • the tensioning strap has two (open) strap ends that are not connected to each other, but fixed individually to the second pressure plate. Depending on the length of the tensioning strap that is provided, it can be provided that at least one end of the strap is shortened before or after fixing.
  • the deflection device of the second pressure plate can have at least one passage opening for the strap ends (see below), the strap ends (of the tensioned strap) being poured out by pouring them out
  • Pull-through opening can be fixed to the second pressure plate with a casting compound, in particular a plastic or adhesive casting compound, optionally also a molten metal (e.g. an aluminum melt).
  • the second pressure plate can also be equipped with tape guide slots or underside Band Replacementsnuten be formed, which can be poured to fix the tape ends with a casting compound.
  • the casting compound is preferably injected.
  • the tape ends can also be fixed by gluing or welding to or on the second pressure plate, ie the tape ends are glued or welded to the second pressure plate.
  • the belt ends can also be fixed to the second pressure plate with clamp elements. The latter allows easy release of the fixation.
  • the fixing measures mentioned can also be combined.
  • a (second) pressure plate according to the invention for a module arrangement comprising several individual modules, the pressure plate being arranged at one end of a module stack formed from the individual modules and connected to the module stack by means of a tensioning strap, has a deflection device for the ends of the tensioning strap, which is designed to to be able to deflect the strap ends of the tensioning strap in opposite transverse directions, d. That is, the tensioning ends of the tensioning strap can be deflected with the deflection device.
  • the deflection device of the pressure plate can have a pull-through opening for the two strap ends of the tensioning strap, which is preferably designed as an oblique slot, in particular extending obliquely to the strap inlet directions.
  • a separate pull-through opening which is designed in particular as an elongated hole, can be provided for each end of the tape.
  • the deflection device of the pressure plate can have strap guide grooves, in particular strap guide grooves on the underside, or strap guide slots for the strap ends, which are preferably of curved design, as explained in more detail below.
  • the pressure plate including the deflection device, is preferably made in one piece from plastic, in particular a fiber-reinforced plastic (e.g. a carbon- or glass-fibre-reinforced thermoplastic Plastic), or made of metal (e.g. an aluminum alloy).
  • the pressure plate is preferably a one-piece plastic injection-molded or metal die-cast component.
  • the pressure plate can be designed in a solid or in a shell construction.
  • a module arrangement according to the invention has a module stack formed from several individual modules, at the opposite ends of which a first pressure plate and a second pressure plate are positioned, and at least one clamping band spanning the module stack (including the first and second pressure plates).
  • the second pressure plate is formed with a deflection device, as explained above. Furthermore, it is preferably provided that the strap ends of the tensioning strap are deflected in opposite transverse directions and fixed to the second pressure plate, as explained above.
  • the module arrangement according to the invention is in particular produced using a method according to the invention, as explained above.
  • the individual modules are preferably electrical battery modules or the like, which form a battery module arrangement.
  • FIG. 1 schematically shows a module arrangement according to the invention.
  • Fig. 2 shows the upper (second) pressure plate of the module arrangement of Fig. 1.
  • Fig. 3 shows the upper pressure plate when tightening the strap.
  • Fig. 4 shows a first embodiment for fixing the strap ends of the tensioning strap on the upper pressure plate.
  • Fig. 5 shows a second embodiment for fixing the strap ends of the tensioning strap on the upper pressure plate.
  • FIG. 6 shows a third embodiment for fixing the strap ends of the tensioning strap on the upper pressure plate.
  • FIG. 7 shows a further possible embodiment of the upper (second) pressure plate in a detailed illustration analogous to FIGS. 2 and 3 .
  • the module arrangement 100 shown in FIG. 1 has a number of individual modules 110 which are combined to form a module stack.
  • the individual modules 110 are, in particular, battery modules that form a battery module arrangement.
  • a first (lower) pressure plate 120 and a second (upper) pressure plate 130 are arranged at the ends of the module stack.
  • a clamping strap 140 spanning the module stack, including the pressure plates 120, 130, which holds the module stack together while maintaining a clamping force.
  • the one-piece and in particular also one-piece clamping strap 140 can be fastened, for example welded, approximately centrally to the first pressure plate 120 .
  • the two strap ends of the tension strap 140 are fixed to the second pressure plate 130, as explained below.
  • the module arrangement 100 can also have a plurality of first (lower) pressure plates 120, a plurality of second (upper)
  • the pressure plate 130 is designed as a rectangular plate and is preferably solid (ie made of solid material) and manufactured in one piece (ie in one piece).
  • the pressure plate 130 can also be a ribbed shell component.
  • the upper side 131 of the pressure plate 130 can, as illustrated, be equipped with upper-side belt guide grooves for the
  • Clamping strap 140 may be formed.
  • the pressure plate 130 is designed with a so-called deflection device 132 for the two ends of the strap 140 strap.
  • This integrated deflection device 132 enables a defined change in direction of the strap ends of the tensioning strap 140 and can therefore also be referred to as a change of direction or strap direction changing device.
  • the deflection device 132 of the pressure plate 130 has a preferably central or plate-center pull-through opening 133 for the strap ends of the tensioning strap 140, which is designed as an elongated hole. (Equally, two passage openings can also be provided for one of the strap ends.)
  • the elongated hole 133 extends obliquely to the strap entry directions E.
  • the angle of inclination W here is approx. 40° to 50°, in particular approx. 45°, but can also be larger or be smaller.
  • the two inner longitudinal edges 134 of the slot 133 are rounded.
  • Pressure plate 130 is formed on its underside with tape guide grooves 135 on the underside, which lead away transversely or laterally from the passage opening 133 .
  • Fig. 3 shows the second (upper) without showing the individual modules 110
  • the strap ends 141, 142 of the tightening strap 140 are guided through the passage opening 133 and in opposite transverse directions, namely transverse to the strap inlet directions E, deflected and guided away laterally to the outside.
  • the rounded inner longitudinal edges 134 of the elongated hole 133 act as deflection webs (first deflection) for the strap ends 141, 142.
  • the tensioning strap 140 is tensioned.
  • the strap guide grooves 135 on the underside are wider than the clamping strap 140 or its Tape ends 141, 142 formed so that the direction of the tensile or clamping forces S can be varied slightly.
  • the module stack can be assembled with the aid of a prestressing device (see above) or possibly also an injection molding machine (see below), which can also have a suitable device for applying the tensile or clamping forces S.
  • Fig. 4 shows a possible embodiment for fixing the strap ends 141, 142 by pouring or filling the passage opening 133 and/or the strap guide grooves 135 on the underside with a casting compound K.
  • the pouring can take place in an injection molding machine, which also enables the module stack to be prestressed if necessary.
  • the tape ends 141, 142 can then be shortened or cut off.
  • a suitable configuration of the passage opening 133 can also achieve a wedging effect that promotes self-locking, as illustrated in the detailed sectional view.
  • FIG. 5 shows another possible embodiment for fixing the strap ends 141, 142 by folding them over rounded lateral folded edges 137 (second deflection) on the pressure plate 130 onto the upper side 131 and gluing or welding to the pressure plate 130.
  • the folded edges 137 also function as deflection webs (second deflection) for the belt ends 141, 142.
  • the bonding or welding 138 takes place here at specific points. With a suitable combination of materials, welding can be carried out using a diligence stamp. Due to the strong frictional effects due to the double deflection at the inner longitudinal edges 134 of the elongated hole 133 and at the lateral edges 137, the joining overlap length can be made comparatively short.
  • FIG. 6 shows a further possible embodiment for fixing the strap ends 141, 142 by turning them over rounded lateral folded edges 137 onto the upper side 131 of the pressure plate 130 and fixing them by means of clamp elements 139 or the like are.
  • the fixing options according to FIG. 4 to FIG. 6 can also be combined with one another.
  • FIG. 7 shows a detailed view of another possible embodiment of the upper (second) pressure plate 130, in which the deflected strap ends 141, 142 of the tensioning strap 140 are not guided on the underside of the pressure plate 130, but through the pressure plate 130 to the outside.
  • the pressure plate 130 is designed with two tape guide slots 136 leading away from the pull-through opening 133 .
  • these tape guide slots 136 are convex with respect to the upper side 131 and concave with respect to the underside. Due to the curvature, on the one hand, the band ends 141, 142 are internally stiffened, so that the pressure plate 130 can optionally be made thinner and lighter.
  • the strap guide slots 136 are preferably designed to be wider than the strap 140 or its strap ends 141, 142, so that the direction of pull can be varied when tensioning or when the tensile forces S are applied (see FIG. 3).
  • the pull-through opening 133 and/or the strap guide slots 136 can be filled with a casting compound K.
  • the fixation can also be done by gluing or welding or by means of clamp elements (similar to the fixation according to FIG. 5 or FIG. 6).
  • a pressure plate 130 shown in FIGS. 2 to 7 can also be used as a lower pressure plate 120 in the module arrangement 100 shown in FIG. 1 , with the deflection device 132 remaining unused. Otherwise, the tensioning strap 140 can also have a variable width, in contrast to what is shown in the figures.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mehrere Einzelmodule umfassenden Modulanordnung, mit den Schritten: - Anordnen der Einzelmodule zu einem Modulstapel an dessen Enden eine erste Druckplatte und eine zweite Druckplatte (130) positioniert werden, wobei die zweite Druckplatte (130) eine Umlenkeinrichtung (132) für die Bandenden (141, 142) eines Spannbandes (140) aufweist; - Anordnen eines den Modulstapel sowie die erste Druckplatte und die zweite Druckplatte (130) umspannenden Spannbandes (140), dessen Bandenden (141, 142) durch die Umlenkeinrichtung (132) der zweiten Druckplatte (130) geführt und in entgegengesetzte Querrichtungen umgelenkt werden; - Spannen des Spannbandes (140) durch Aufbringen von Zugkräften (S) an den Bandenden (141, 142); - Fixieren der Bandenden (141, 142) des gespannten Spannbandes (140) an der zweiten Druckplatte (130). Die Erfindung betrifft ferner eine Druckplatte (130) mit einer Umlenkeinrichtung (132) sowie auch eine Modulanordnung mit einer solchen Druckplatte (130).

Description

Verfahren zur Herstellung einer Modulanordnung, Druckplatte für eine Modulanordnung und Modulanordnung mit einer solchen Druckplatte
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mehrere Einzelmodule umfassenden Modulanordnung, wobei es sich insbesondere um eine Batteriemodulanordnung handelt. Die Erfindung betrifft ferner eine sogenannte Druckplatte für eine mehrere Einzelmodule umfassende Modulanordnung sowie eine Modulanordnung mit einer solchen Druckplatte.
Eine betreffende Modulanordnung ist eine Baueinheit mit einer Vielzahl von Einzelmodulen, die zu einem Stapel zusammengefasst sind, wobei der Stapel einschließlich endseitiger Druckplatten von wenigstens einem umspannenden Spannband zusammengehalten wird. Die Druckplatten bewirken eine Vergleichmäßigung der Spannkraft und haben auch eine Schutz- und Befestigungsfunktion. Die Einzelmodule sind bevorzugt quaderförmig, insbesondere plattenartig, ausgebildet. Aus der nächstliegenden DE 102018217253 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Batteriemodulanordnung bekannt, mit den Schritten:
- Anordnen mehrerer Speicherzellen zu einem Zellstapel, wobei an den Enden des Zellstapels eine erste Druckplatte und eine zweite Druckplatte, die eine taschenartige Vertiefung aufweist, angeordnet werden; - Anordnen wenigstens eines den Zellstapel umspannenden Spannbandes, derart, dass sich die beiden Bandenden des Spannbandes an der taschenartigen Vertiefung der zweiten Druckplatte befinden;
- Verpressen des Zellstapels, wobei die Bandenden des Spannbandes in die taschenartige Vertiefung gedrückt werden und die taschenartige Vertiefung zur dauerhaften Fixierung der Bandenden mit Kunst- oder Klebstoff ausgespritzt wird.
Mit der Erfindung sollen gegenüber dem o. g. Stand der Technik Verbesserungen erreicht werden.
Dies gelingt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren des Patentanspruchs 1. Mit einem nebengeordneten Patentanspruch erstreckt sich die Erfindung auch auf eine erfindungsgemäße Druckplatte. Mit einem weiteren nebengeordneten Patentanspruch erstreckt sich die Erfindung auch auf eine Modulanordnung, insbesondere eine Batteriemodulanordnung. Zusätzliche Merkmale der Erfindung ergeben sich analog für alle Erfindungsgegenstände aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung (wobei dies ausdrücklich auch Merkmale einschließt, die als „beispielsweise“, „bevorzugt“, „insbesondere“ etc. beschrieben sind) und der Zeichnung.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer mehrere Einzel- module umfassenden Modulanordnung umfasst zumindest folgende Schritte: -Anordnen der Einzelmodule zu einem Modulstapel an dessen gegenüberliegenden Enden eine erste Druckplatte und eine zweite Druckplatte positioniert werden, wobei die zweite Druckplatte eine Umlenkeinrichtung für die Bandenden eines Spannbandes aufweist;
- Anordnen eines den Modulstapel sowie die erste Druckplatte und die zweite Druckplatte umspannenden bzw. einfassenden Spannbandes, wobei die Bandenden des Spannbandes durch die Umlenkeinrichtung der zweiten Druckplatte geführt und in entgegengesetzte Querrichtungen umgelenkt werden;
- gegebenenfalls Vorspannen des Modulstapels in einer Vorspannvorrichtung (wie bspw. in der DE 102016200496 A1 beschrieben) oder dergleichen;
- Spannen des Spannbandes durch Aufbringen von Zugkräften an den Bandenden;
- Fixieren, insbesondere dauerhaftes Fixieren, der Bandenden des gespannten Spannbandes an der zweiten Druckplatte. Erfindungsgemäß wird eine mit einer Umlenkeinrichtung für die Bandenden eines Spannbandes ausgestattete zweite Druckplatte, wie nachfolgend noch näher erläutert, verwendet. Die Bandenden des Spannbandes werden durch die Umlenkeinrichtung der zweiten Druckplatte hindurchgeführt und in entgegengesetzte Querrichtungen umgelenkt, insbesondere quer zu den Bandeinlaufrichtungen (s. u.). Somit können die Bandenden zum Aufbringen von Zugkräften besser gegriffen werden, sodass auf das Spannband auch sehr hohe Zugkräfte aufgebracht werden können und gegebenenfalls keine Vorspannvorrichtung erforderlich ist. Ferner kommt es in der
Umlenkeinrichtung, insbesondere an Umlenkstegen oder dergleichen, zu Reibungseffekten, wodurch das Zurückrutschen der Bandenden verhindert oder zumindest verringert und dadurch auch die Fixierung der Bandenden vereinfacht wird.
Das Spannband ist aus einem geeigneten Material gebildet und weist eine geeignete Breite und Dicke auf. Bevorzugt ist eine konstante Breite und/oder Dicke vorgesehen. Das Spannband ist bevorzugt aus einem faserverstärkten Kunststoff, bspw. aus einem endloskohlenstoff- oder endlosglasfaser- verstärkten thermoplastischen Kunststoff, gebildet, insbesondere aus einem entsprechenden Tape-Flalbzeug. Bei dem Spannband kann es sich aber auch um ein Metallband, insbesondere ein Stahlband, handeln. Das Spannband weist zwei (offene) Bandenden auf, die nicht miteinander verbunden, sondern einzeln an der zweiten Druckplatte fixiert werden. Je nach Länge des bereitgestellten Spannbandes kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Bandende vor oder nach dem Fixieren noch gekürzt wird.
Die Umlenkeinrichtung der zweiten Druckplatte kann wenigstens eine Durchzugsöffnung für die Bandenden aufweisen (s. u.), wobei die Bandenden (des gespannten Spannbandes) durch Ausgießen dieser
Durchzugsöffnung mit einer Gussmasse, insbesondere einer Kunststoff- oder Klebstoffgussmasse, gegebenenfalls auch einer Metallschmelze (bspw. einer Aluminiumschmelze), an der zweiten Druckplatte fixiert werden können. Die zweite Druckplatte kann auch mit Bandführungsschlitzen oder unterseitigen Bandführungsnuten ausgebildet sein, die zur Fixierung der Bandenden mit einer Gussmasse ausgegossen werden können. Bevorzugt wird die Gussmasse eingespritzt. Die Bandenden können auch durch Verkleben oder Verschweißen mit bzw. an der zweiten Druckplatte fixiert werden, d. h., die Bandenden werden an die zweite Druckplatte angeklebt oder angeschweißt. Die Bandenden können auch mit Klammerelementen an der zweiten Druckplatte fixiert werden. Letzteres ermöglicht ein einfaches Lösen der Fixierung. Die genannten Fixierungsmaßnahmen können auch kombiniert werden.
Eine erfindungsgemäße (zweite) Druckplatte für eine mehrere Einzelmodule umfassende Modulanordnung, wobei die Druckplatte an einem Ende eines aus den Einzelmodulen gebildeten Modulstapels angeordnet und mittels Spannband mit dem Modulstapel verbunden wird, weist eine Umlenkeinrichtung für die Bandenden des Spannbandes auf, welche dazu ausgebildet ist, die Bandenden des Spannbandes in entgegengesetzte Querrichtungen umlenken zu können, d. h., mit der Umlenkeinrichtung sind die Spannenden des Spannbands umlenkbar. Die Umlenkeinrichtung der Druckplatte kann eine Durchzugsöffnung für die beiden Bandenden des Spannbandes aufweisen, welche bevorzugt als schräg verlaufendes, insbesondere sich schräg zu den Bandeinlaufrichtungen erstreckendes, Langloch ausgebildet ist.
Gleichwirkend kann für jedes Bandende eine separate Durchzugsöffnung, die insbesondere als Langlöcher ausgebildet sind, vorgesehen sein.
Die Umlenkeinrichtung der Druckplatte kann Bandführungsnuten, insbesondere unterseitige Bandführungsnuten, oder Bandführungsschlitze für die Bandenden aufweisen, die bevorzugt gewölbt ausgebildet sind, wie nachfolgend noch näher erläutert.
Bevorzugt ist die Druckplatte, einschließlich der Umlenkeinrichtung, einstückig aus Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff (bspw. einem kohlenstoff- oder glasfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoff), oder aus Metall (bspw. einer Aluminiumlegierung) hergestellt. Bevorzugt ist die Druckplatte ein einstückiges Kunststoffspritzguss- oder Metalldruckgussbauteil. Die Druckplatte kann in einer Massiv- oder auch in einer Schalenbauweise ausgeführt sein.
Eine erfindungsgemäße Modulanordnung weist einen aus mehreren Einzelmodulen gebildeten Modulstapel auf, an dessen gegenüberliegenden Enden eine erste Druckplatte und eine zweite Druckplatte positioniert sind, sowie wenigstens ein den Modulstapel (einschließlich der ersten und der zweiten Druckplatten) umspannendes Spannband. Die zweite Druckplatte ist mit einer Umlenkeinrichtung ausgebildet, wie vorausgehend erläutert. Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Bandenden des Spannbandes in entgegengesetzte Querrichtungen umgelenkt und an der zweiten Druckplatte fixiert sind, wie vorausgehend erläutert. Die erfindungsgemäße Modulanordnung ist insbesondere mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, wie vorausgehend erläutert.
Bei den Einzelmodulen handelt es sich bevorzugt um elektrische Batteriemodule oder dergleichen, die eine Batteriemodulanordnung bilden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die in den Figuren der Zeichnung gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch unabhängig von bestimmten Merkmals kombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung entsprechend weiterbilden. Ferner sind die Merkmale verschiedener Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung miteinander kombinierbar.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Modulanordnung.
Fig. 2 zeigt die obere (zweite) Druckplatte der Modulanordnung aus Fig. 1.
Fig. 3 zeigt die obere Druckplatte beim Spannen des Spannbandes. Fig. 4 zeigt eine erste Ausführungsmöglichkeit zur Fixierung der Bandenden des Spannbandes an der oberen Druckplatte.
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsmöglichkeit zur Fixierung der Bandenden des Spannbandes an der oberen Druckplatte.
Fig. 6 zeigt eine dritte Ausführungsmöglichkeit zur Fixierung der Bandenden des Spannbandes an der oberen Druckplatte. Fig. 7 zeigt in einer Detaildarstellung analog zur Fig. 2 und Fig. 3 eine weitere Ausführungsmöglichkeit der oberen (zweiten) Druckplatte.
Die in Fig. 1 gezeigte Modulanordnung 100 weist mehrere Einzelmodule 110 auf, die zu einem Modulstapel zusammengefasst sind. Bei den Einzelmodulen 110 handelt es sich insbesondere um Batteriemodule, die eine Batteriemodulanordnung bilden. An den Enden des Modulstapels sind eine erste (untere) Druckplatte 120 und eine zweite (obere) Druckplatte 130 angeordnet. Ferner ist ein den Modulstapel, einschließlich der Druckplatten 120, 130, umspannendes Spannband 140 vorgesehen, das den Modulstapel unter Aufrechterhaltung einer Spannkraft zusammenhält. Das einteilige und insbesondere auch einstückige Spannband 140 kann in etwa mittig an der ersten Druckplatte 120 befestigt, bspw. angeschweißt, sein. Die beiden Bandenden des Spannbandes 140 sind an der zweiten Druckplatte 130 fixiert, wie nachfolgend erläutert.
In nicht einschränkender Weise wird im Weiteren davon ausgegangen, dass die in Fig. 1 gezeigte Modulanordnung 100 nur eine erste (untere) Druckplatte 120, nur eine zweite (obere) Druckplatte 130 und nur ein Spannband 140 aufweist. Die Modulanordnung 100 kann jedoch auch mehrere erste (untere) Druckplatten 120, mehrere zweite (obere)
Druckplatten 130 und/oder mehrere Spannbänder 140 aufweisen. Die nachfolgenden Erläuterungen gelten hierfür sinngemäß. Fig. 2 zeigt die zweite (obere) Druckplatte 130. Die Druckplatte 130 ist als Rechteckplatte ausgebildet und ist bevorzugt massiv (d. h. aus Vollmaterial) und einstückig (d. h. in einem Stück) hergestellt. Die Druckplatte 130 kann auch ein verripptes Schalenbauteil sein. Die Oberseite 131 der Druckplatte 130 kann, wie dargestellt, mit oberseitigen Bandführungsnuten für das
Spannband 140 ausgebildet sein. Die Druckplatte 130 ist mit einer sogenannten Umlenkeinrichtung 132 für die beiden Bandenden des Spannbandes 140 ausgebildet. Diese integrierte Umlenkeinrichtung 132 ermöglicht einen definierten Richtungswechsel der Bandenden des Spannbandes 140 und kann daher auch als Richtungswechsel- bzw. Bandrichtungswechseleinrichtung bezeichnet werden.
Die Umlenkeinrichtung 132 der Druckplatte 130 weist eine bevorzugt zentrale bzw. plattenmittige Durchzugsöffnung 133 für die Bandenden des Spannbandes 140 auf, die als Langloch ausgebildet ist. (Gleichwirkend können auch zwei Durchzugsöffnungen für jeweils eines der Bandenden vorgesehen sein.) Das Langloch 133 erstreckt sich schräg zu den Bandeinlaufrichtungen E. Der Schrägstellungswinkel W beträgt hier ca. 40° bis 50°, insbesondere ca. 45°, kann aber auch größer oder kleiner sein. Die beiden Innenlängskanten 134 des Langlochs 133 sind verrundet. Die
Druckplatte 130 ist auf ihrer Unterseite mit unterseitigen Bandführungsnuten 135 ausgebildet, die quer bzw. seitlich von der Durchzugsöffnung 133 wegführen. Fig. 3 zeigt ohne Darstellung der Einzelmodule 110 die zweite (obere)
Druckplatte 130 beim Spannen des Spannbandes 140. Die Bandenden 141, 142 des Spannbandes 140 werden durch die Durchzugsöffnung 133 geführt und in entgegengesetzte Querrichtungen, nämlich quer zu den Bandeinlaufrichtungen E, umgelenkt und seitlich nach außen weggeführt. Die verrundeten Innenlängskanten 134 des Langlochs 133 fungieren dabei als Umlenkstege (erste Umlenkung) für die Bandenden 141, 142. Durch Aufbringen von entgegengesetzten Zug- bzw. Spannkräften S auf die Bandenden 141, 142 wird das Spannband 140 gespannt. Die unterseitigen Bandführungsnuten 135 sind breiter als das Spannband 140 bzw. dessen Bandenden 141, 142 ausgebildet, sodass die Richtung der Zug- bzw. Spannkräfte S geringfügig variiert werden kann. Die Montage des Modulstapels kann unter Zuhilfenahme einer Vorspannvorrichtung (s. o.) oder gegebenenfalls auch einer Spritzgießmaschine (s. u.) erfolgen, welche auch eine geeignete Einrichtung zum Aufbringen der Zug- bzw. Spannkräfte S aufweisen kann.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsmöglichkeit zur Fixierung der Bandenden 141 , 142 durch Ausgießen bzw. Ausfüllen der Durchzugsöffnung 133 und/oder der unterseitigen Bandführungsnuten 135 mit einer Gussmasse K. Das Ausgießen kann in einer Spritzgießmaschine erfolgen, die gegebenenfalls auch ein Vorspannen des Modulstapels ermöglicht. Die Bandenden 141, 142 können anschließend gekürzt bzw. abgeschnitten werden. Durch geeignete Ausgestaltung der Durchzugsöffnung 133 kann ferner ein die Selbsthemmung begünstigender Verkeilungseffekt erzielt werden, wie in der Detailschnittdarstellung veranschaulicht.
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsmöglichkeit zur Fixierung der Bandenden 141, 142, indem diese über verrundete seitliche Umschlagskanten 137 (zweite Umlenkung) an der Druckplatte 130 auf die Oberseite 131 umgeschlagen und mit der Druckplatte 130 verklebt oder verschweißt sind. Die Umschlagskanten 137 fungieren ebenfalls als Umlenkstege (zweite Umlenkung) für die Bandenden 141, 142. Die Verklebung bzw. Verschweißung 138 erfolgt hier punktuell. Bei geeigneter Materialkombination kann eine Verschweißung mittels Fleißstempel erfolgen. Aufgrund der starken Reibungseffekte infolge der doppelten Umlenkung an den Innenlängskanten 134 des Langlochs 133 und an den seitlichen Umschlagskanten 137 kann die Fügeüberlappungslänge vergleichsweise kurz ausgeführt werden.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit zur Fixierung der Bandenden 141, 142, indem diese über verrundete seitliche Umschlagskanten 137 auf die Oberseite 131 der Druckplatte 130 umgeschlagen und mittels Klammerelementen 139 oder dergleichen fixiert sind. Die Fixierungsmöglichkeiten gemäß Fig. 4 bis Fig. 6 können auch miteinander kombiniert werden.
Fig. 7 zeigt in einer Detailansicht eine andere Ausführungsmöglichkeit der oberen (zweiten) Druckplatte 130, bei der die umgelenkten Bandenden 141, 142 des Spannbandes 140 nicht auf der Unterseite der Druckplatte 130, sondern durch die Druckplatte 130 hindurch seitlich nach außen geführt werden. Die Druckplatte 130 ist hierzu mit zwei von der Durchzugsöffnung 133 wegführenden Bandführungsschlitzen 136 ausgebildet. Bevorzugt sind diese Bandführungsschlitze 136 bezüglich der Oberseite 131 konvex bzw. bezüglich der Unterseite konkav gewölbt. Durch die Wölbung werden einerseits die Bandenden 141, 142 in sich versteift, sodass die Druckplatte 130 gegebenenfalls dünner und leichter ausgebildet werden kann. Andererseits wird die Flächenpressung zwischen dem jeweiligen Bandende 141, 142 und der Druckplatte 130 vergleichmäßigt. (Das Wölbungsprinzip ist auch auf die in Fig. 2 bis Fig. 6 gezeigten Bandführungsnuten 135 an der Unterseite der Druckplatte 130 übertragbar.)
Ferner sind die Bandführungsschlitze 136 bevorzugt breiter als das Spannband 140 bzw. dessen Bandenden 141, 142 ausgebildet, sodass beim Spannen bzw. beim Aufbringen der Zugkräfte S (siehe Fig. 3) die Zugrichtung variiert werden kann. Zur Fixierung der Bandenden 141, 142 können die Durchzugsöffnung 133 und/oder die Bandführungsschlitze 136 mit einer Gussmasse K ausgegossen werden. Die Fixierung kann auch durch Verkleben oder Verschweißen oder mittels Klammerelementen erfolgen (analog zur Fixierung gemäß Fig. 5 oder Fig. 6).
Eine in Fig. 2 bis Fig. 7 gezeigte Druckplatte 130 kann in der in Fig. 1 gezeigten Modulanordnung 100 auch als untere Druckplatte 120 verwendet werden, wobei die Umlenkeinrichtung 132 ungenutzt bleibt. Im Übrigen kann das Spannband 140, anders als in den Figuren gezeigt, auch eine variable Breite aufweisen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zur Herstellung einer mehrere Einzelmodule (110) umfassenden Modulanordnung (100), mit den Schritten: - Anordnen der Einzelmodule (110) zu einem Modulstapel an dessen
Enden eine erste Druckplatte (120) und eine zweite Druckplatte (130) positioniert werden, wobei die zweite Druckplatte (130) eine Umlenkeinrichtung (132) für die Bandenden (141, 142) eines Spannbandes (140) aufweist; -Anordnen eines den Modulstapel sowie die erste Druckplatte (120) und die zweite Druckplatte (130) umspannenden Spannbandes (140), dessen Bandenden (141, 142) durch die Umlenkeinrichtung (132) der zweiten Druckplatte (130) geführt und in entgegengesetzte Querrichtungen umgelenkt werden; - Spannen des Spannbandes (140) durch Aufbringen von Zugkräften
(S) an den Bandenden (141, 142);
- Fixieren der Bandenden (141, 142) des gespannten Spannbandes (140) an der zweiten Druckplatte (130).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (132) der zweiten Druckplatte (130) eine
Durchzugsöffnung (133) für die Bandenden (141, 142) aufweist, wobei die Bandenden (141, 142) durch Ausgießen dieser Durchzugsöffnung (133) mit einer Gussmasse (K) fixiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bandenden (141, 142) durch Verkleben oder Verschweißen (138) fixiert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bandenden (141, 142) mit Klammerelementen (139) fixiert werden.
5. Druckplatte (130) für eine mehrere Einzelmodule (110) umfassende Modulanordnung (100), wobei die Druckplatte (130) an einem Ende eines aus den Einzelmodulen (110) gebildeten Modulstapels angeordnet und mittels Spannband (140) mit dem Modulstapel verbunden wird, gekennzeichnet durch eine Umlenkeinrichtung (132), mit der die Bandenden (141, 142) des Spannbandes (140) in entgegengesetzte Querrichtungen umgelenkt werden können.
6. Druckplatte (130) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (132) eine Durchzugsöffnung (133) für die Bandenden (141, 142) aufweist, welche insbesondere als schräg verlaufendes Langloch ausgebildet ist.
7. Druckplatte (130) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (132) Bandführungsschlitze (136) oder
Bandführungsnuten (135) für die Bandenden (141, 142) aufweist, die insbesondere gewölbt ausgebildet sind.
8. Druckplatte (130) nach Anspruch 5, 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine einstückig Herstellung aus einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, oder einem Metall.
9. Modulanordnung (100), mit einem aus mehreren Einzelmodulen (110) gebildeten Modulstapel, an dessen gegenüberliegenden Enden eine erste Druckplatte (120) und eine zweite Druckplatte (130) positioniert sind, und mit einem den Modulstapel umspannenden Spannband (140), dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckplatte (130) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8 mit einer Umlenkeinrichtung (132) ausgebildet ist.
10. Modulanordnung (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelmodule (110) als Batteriemodule ausgebildet sind.
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