WO2023046389A1 - Druckspanneinrichtung für eine rahmenvorrichtung zum einspannen eines batteriezellenpakets, rahmenvorrichtung und batterie - Google Patents

Druckspanneinrichtung für eine rahmenvorrichtung zum einspannen eines batteriezellenpakets, rahmenvorrichtung und batterie Download PDF

Info

Publication number
WO2023046389A1
WO2023046389A1 PCT/EP2022/073371 EP2022073371W WO2023046389A1 WO 2023046389 A1 WO2023046389 A1 WO 2023046389A1 EP 2022073371 W EP2022073371 W EP 2022073371W WO 2023046389 A1 WO2023046389 A1 WO 2023046389A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
clamping
joint
another
pressure
battery cell
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/073371
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Philip KOTTER
Maximilian Altmann
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft filed Critical Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority to US18/576,423 priority Critical patent/US20240313317A1/en
Priority to KR1020237041536A priority patent/KR20240004854A/ko
Priority to JP2024516906A priority patent/JP2024535049A/ja
Priority to CN202280042805.5A priority patent/CN117546351A/zh
Publication of WO2023046389A1 publication Critical patent/WO2023046389A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/242—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • Compression clamping device for a frame device for clamping a battery cell pack, frame device and battery
  • the present invention relates to a pressure clamping device for a frame device, which is designed to clamp a battery cell pack. Furthermore, the invention relates to a frame device for clamping a battery cell pack, the frame device having such a pressure clamping device. Furthermore, the invention relates to a battery which has the frame device and a battery cell pack which has a multiplicity of battery cells arranged next to one another and the battery cell pack is clamped in the clamping area.
  • Motor vehicles that can be driven or moved at least partially electrically for example hybrid motor vehicles, electric motor vehicles, etc.
  • a battery in particular a secondary battery, for storing and providing electrical energy for driving the corresponding motor vehicle by means of an electromechanical energy converter.
  • the battery is usually formed from a large number of battery cells, which are designed, for example, as respective pouch cells or prismatic cells.
  • the respective battery cell is repeatedly charged (state of charge SoC becomes higher) and discharged (state of charge SoC becomes smaller) during operation of the motor vehicle, with the respective battery cell in the discharged state (SoC equal to or close to 0) and in the charged state (SoC greater than 0) different external dimensions, that is, different dimensional dimensions.
  • the battery cell swells from a base level at SoC » 0 to a swelling level (SoC > 0) due to electrical charging.
  • the battery cell expands irreversibly with age, which means that the basic dimension increases as the battery cell ages.
  • a defective battery cell may swell or be swollen to the degree of swelling.
  • frame elements in particular joints of the frame, are heavily loaded as the battery cells expand to the degree of swelling.
  • the battery cells are undesirably clamped too tightly if at least one or more of the battery cells have a greater thickness than a target thickness due to manufacturing tolerances.
  • deformation zones spaces and/or elements
  • the deformation zones must be kept free of undeformable elements (so-called blocking agents).
  • deformation of the battery or the battery module must be avoided, since otherwise thermal runaway could occur due to mechanical overload in the event of a crash.
  • DE 10 2018 216 835 A1 and DE 10 2019 201 126 A1 each disclose a battery module with a tensioning device that has two support elements that are spaced apart from one another by a wavy spring. Conventional battery cells are then clamped between one of the two support elements and a counter bearing.
  • these are conventional battery modules particularly complex as far as their production is concerned, since the clamping device is designed in several parts, and the parts of the clamping device are provided separately from one another in order to then be arranged next to one another.
  • the object of the present invention is to create a possibility of particularly advantageously using or arranging battery cells which change in terms of their spatial extent during operation.
  • a pressure clamping device is proposed, the pressure clamping device being provided for a frame device which is designed to clamp a battery cell pack.
  • the pressure-tensioning device has a fastening body via which the pressure-tensioning device can be fastened—directly or indirectly—to a tension-tensioning device of the frame device.
  • the fastening body of the pressure-tensioning device can be fastened to a tension-tensioning element of the tension-tensioning device.
  • the tensioning device has the tensioning element or several tensioning elements.
  • the fastening body has a fastening element, for example.
  • the fastening body has a welding surface and/or at least one other fastening element that acts in a non-positive, form-fitting and/or material-locking manner.
  • the tensioning device in particular its tensioning element or elements, has a fastening element that corresponds to the fastening element of the fastening body.
  • the battery cell pack is provided in particular for a motor vehicle that can be driven or moved at least partially electrically.
  • the motor vehicle is, for example, a passenger car and/or a truck, a bus, a motorcycle, etc.
  • use of the battery cell pack in other types of vehicle (watercraft, aircraft, rail vehicle, etc.) is not excluded.
  • the battery cell pack In the intended installation position of the battery cell pack, the battery has the battery cell pack.
  • the battery cell pack has a Variety of battery cells arranged side by side or one above the other, in particular secondary battery cells.
  • the respective battery cell or secondary battery cell is designed, for example, as a solid-state battery cell. Accordingly, each battery cell has a solid electrolyte in this case. In particular, the respective battery cell is also free of any liquid. Battery cells designed in this way are referred to as ASSB cells (ASSB: All Solid State Battery). Solid-state battery cells have advantages in terms of a particularly high specific energy density and improved operational reliability.
  • the pressure clamping device also has a clamping body which is designed to come to rest on the battery cell pack as intended—directly or indirectly.
  • the clamping body has a clamping surface that corresponds to a contact surface of the battery cell pack, so that the clamping body comes to rest on the battery cell pack by the clamping surface of the clamping body and the contact surface of the battery cell pack touching one another directly or indirectly.
  • the contact surface of the battery cell pack can be at least part of an outer surface of a “last” battery cell, with no further battery cell being arranged between this last battery cell and the clamping surface of the clamping body.
  • the pressure clamping device also includes a clamping joint device, by means of which the fastening body and the clamping body are connected to one another—directly or indirectly.
  • the fastening body and the clamping body are fastened to one another in a non-positive, positive and/or material connection via the clamping joint device.
  • the jointed clamping device and the fastening body or the jointed clamping device and the clamping body do not simply rest against one another without a non-positive, positive and/or material connection.
  • a relative movement, in particular in relation to all three spatial directions, between the clamping joint device and the fastening body and between the clamping joint device and the clamping body is blocked at least on corresponding connecting elements. This is because the fastening body and the clamping body are connected to one another via the clamping joint device, that is to say fixed to one another.
  • the clamping joint device is in any case designed in such a way that when a clamping force acting in the direction towards the fastening body is applied to the clamping body, the clamping body moves in a clamping direction towards the fastening body by the clamping joint device yielding in a defined manner. Since the pressure clamping device has the clamping joint device, the pressure clamping device is a complete system.
  • the clamping joint device is at least compressible in that at least one battery cell of the battery cell pack clamped by the frame device swells to a degree of swelling.
  • the degree of swelling of the corresponding battery cell is larger than a basic size of the corresponding battery cell.
  • the swelling of the battery cell from its basic size to the swelling size is related, for example, to a current state of charge (SoC: State of Charge).
  • SoC State of Charge
  • the battery cell in the charged state SoC>0
  • the battery cell has the swelling dimension, it is larger in at least one spatial direction than if the battery cell has the basic dimension. For example, the corresponding battery cell is then thicker. To put it simply, the battery cell is wider and/or longer and/or higher when it has the swelling dimension than when the battery cell has the basic dimension.
  • the compression clamping device in particular by the clamping joint device, in that the clamping force acting in the direction of the fastening body is applied to the clamping body as a result of the swelling of the corresponding battery cell, so that the clamping body is moved towards the fastening body in the clamping direction, with the clamping joint device yielding in a defined manner.
  • the fastening body and the tensioning device regardless of whether the clamping joint device yields or has yielded—remain stationary relative to one another, so that the swelling of the battery cell on the outside of the frame device is not reflected in a change in the size of the frame device.
  • the geometry and external dimensions of the frame device therefore remain constant on the outside, regardless of whether the battery cell has the basic size or the swelling size.
  • External dimensions of the frame device in particular external dimensions of the pressure clamping device and/or the tension clamping device, thus change during a cyclization (repeated electrical charging and discharging in normal operation) of the corresponding battery cell.
  • the pressure clamping device efficiently prevents the battery cell from being undesirably clamped too tightly, for example due to manufacturing tolerances of the battery cell. This is because a possibly greater thickness in comparison to a target thickness of the battery cell is compensated for by the clamping joint device—in particular when manufacturing a battery having the frame device. Furthermore, it is particularly easy to visually detect whether the battery, in particular one or more of the battery cells, is damaged or worn out by measuring an angle and/or a distance between elements of the pressure clamping device, in particular between elements of the clamping joint device.
  • a space between the fastening body and the clamping body, in which the clamping joint device is inserted can serve as a deformation zone in the event of an accident.
  • it is no longer necessary to provide a distance between the frame device, in particular between the pressure clamping device, and spaces or elements that deform in the event of an impact since the kinetic energies present during the impact are released in the event of an impact due to a yielding of the clamping joint device be dismantled efficiently.
  • the clamping joint device is configured, i.e. designed and arranged, in such a way that an initial pressure acts on the respective battery cell, even if the corresponding battery cell is not swollen. So the clamping joint device is designed and arranged in such a way that the initial pressure acts on the respective battery cell even when the battery cell has the basic size.
  • the clamping joint device has a deformation component of the fastening body, so that the clamping joint device yields in a defined manner in that the deformation component is deformed, in particular bent.
  • the deformation portion of the fastening body can be a bending portion of the fastening body.
  • the fastening body, in particular its deformation portion or bending portion is therefore regarded herein as a bending element or bending joint of the clamping joint device.
  • particularly strong swellings and consequently particularly strong clamping forces can be compensated for in this way.
  • the clamping joint device comprises a first joint or hinge device, the joint device or hinge device having a first strap element and a second strap element. Furthermore, the joint or hinge device has a rotary joint or hinge on the fastening body side, via which—directly or indirectly—the fastening body and the first band element are connected to one another in an articulated manner.
  • the first joint device also includes a central rotary joint or a central hinge, via which the first band element and the second band element are connected to one another in an articulated manner.
  • the first hinge device or the first joint device comprises a pivot joint on the tensioning body side or a hinge on the tensioning body side, via which the second band element and the tensioning body are connected to one another in an articulated manner.
  • the fastening body and the clamping body are connected to one another via the rotary joint on the fastening body side, via the first band element, via the central rotary joint, via the second band element and via the rotary joint on the clamping body side.
  • the tension link means Upon yielding of the tension link means, the strap members pivot in relation to each other, in relation to the attachment body and in relation to the tension body.
  • the rotary joints are deflected or rotated, for example, from a rest position into a deflection position.
  • a respective direction of rotation of the respective swivel joint or hinge it is provided in particular that the clamping joint device is produced or provided, with an angle being set by the central swivel joint between the band elements is different from 180 degrees.
  • a respective direction of rotation of the rotary joints or hinges is predetermined or can be predetermined when the clamping joint device yields.
  • kinematics are provided between the fastening body and the clamping body, which are designed in such a way that there is a constant level of force between the corresponding battery cell and the pressure clamping device.
  • This constant level of force is independent of any deflection or yielding of the clamping joint device.
  • the battery cells of the battery cell pack are subjected to the initial pressure in a constant manner.
  • a particularly high level of resilience is ensured by the kinematics, ie by the clamping joint device.
  • the pressure clamping device in particular its clamping joint device, can have more than one joint device in a further development of the pressure clamping device.
  • the joint devices can be spaced apart from one another and can move as it were or differently when the tensioning body is moved in the direction of the fastening body.
  • the respective middle rotary joints of two joint devices or hinge devices can move in the same direction when the clamping joint device yields.
  • the middle rotary joints or hinges of the two (same) joint devices can alternatively move towards one another under the yielding of the tensioning device. If the pressure clamping device has several joint devices or several hinge devices, these can be combined in any serial, parallel and/or sequential manner, i.e.
  • the clamping joint device also has at least a second Hinge device, a third band element and a fourth band element.
  • the clamping joint device then comprises a rotary coupling joint or a coupling hinge, via which the third strap element and the fourth strap element are connected to one another in an articulated manner.
  • the third band element and the central pivot joint of the first joint device are connected to one another in an articulated manner, and the fourth band element and the central pivot joint of the second joint device are also connected to one another in an articulated manner.
  • the respective middle swivel joint of the two joint devices which together form a joint device pair, is a respective triple swivel joint.
  • a triple pivot joint i.e. by means of the respective central pivot joint of the joint devices of the joint device pair, the respective first belt element, the respective second belt element and the third belt element or the fourth belt element can be rotated or pivoted relative to one another, in particular about a common axis of rotation.
  • the joints of the clamping joint device exhibit a resistance to articulation of the corresponding joint device.
  • a resistance to yielding of the clamping joint device can be set or predetermined. If the third strap element and the fourth strap element as well as the coupling swivel joint between the joint devices of the joint device pair are then used, a further resistance level can be added to the resistance against the yielding of the clamping joint device without having to accept a greater overall height of the clamping joint device.
  • the coupling swivel joint, the third strap element and the fourth strap element between the two joint devices ensure that they deform or rotate in a defined manner, with the central swivel joints of the two joint devices moving towards one another when the clamping joint device yields.
  • the respective rotary joint or hinge is designed as a film or film joint or film or film hinge.
  • the pressure-tensioning device can be produced particularly easily and with little effort, since at least the (respective) joint device and, if necessary, the third strap element and the fourth strap element as well as the rotary coupling joint can be designed in one piece with one another.
  • the elements mentioned above by means of extrusion, by means of casting, by means of a generative manufacturing process (3D printing) etc. be or will be produced in one piece with each other.
  • the fastening body, the clamping body and the clamping joint device are designed in one piece with one another.
  • the fastening body, the clamping body and the clamping joint device are formed, for example, by means of a single, joint extrusion, casting, etc. Due to this one-piece, in particular simultaneous formation of the fastening body, the clamping body and the clamping joint device, which takes place in a single, common operation, the pressure clamping device is produced in this one operation.
  • one or more of the elements of the pressure clamping device is/are provided separately from the remaining elements of the pressure clamping device, so that the separately provided elements and the remaining elements form a non-positive, positive and/or material connection with one another to produce the pressure clamping device after the corresponding provision - so in a further operation - are fixed to each other. Since the pressure clamping device is designed in one piece, it is particularly stable and thus advantageously has a particularly long service life.
  • the pressure clamping device has both the fastening body with the deformation component and at least one of the articulation devices described above, a further development of the pressure clamping device provides that a resistance to an articulated movement of the articulated device(s) is designed in such a way that the articulated movement of the articulated device(s) takes place at a first clamping force.
  • a resistance to the deformation of the deformation portion, in particular to the bending of the bending portion, of the fastening body is formed in such a way that the deformation/bending occurs with a second clamping force.
  • the first clamping force is greater than the second clamping force or that the second clamping force is greater than the first clamping force.
  • a yielding sequence or deformation and/or bending sequence of the pressure clamping device can be specified, in particular when producing the pressure clamping device.
  • a material, a material thickness and/or a shape of the joint device or Articulation devices and the attachment body, in particular its deformation or bending portion selected accordingly.
  • the result is either that when the clamping joint device yields due to the second clamping force, first the deformation part of the fastening body is deformed, i.e. for example the bending part of the fastening body is bent, and only when the second clamping force occurs, the rotary joints or hinges of the joint device (s) to be rotated.
  • the joints of the joint device(s) are first rotated due to the second (lower) clamping force, and the deformation portion of the fastening body is deformed only when the first (higher) clamping force occurs. It is thus advantageously possible to specify which of the elements of the pressure clamping device is deformed first and/or more strongly, as a result of which the pressure clamping device can be used in a particularly versatile and/or flexible manner, ie for a large number of purposes.
  • the pressure clamping device in particular the clamping device, is designed in such a way that the yielding of the clamping joint device is fully or partially reversibly elastic without being destroyed.
  • the yielding of the clamping joint device i.e. for example the deformation or bending of the deformation or bending portion of the fastening body and/or the turning of the joints of the joint device(s) at least in the range of the clamping force dependent on a charging cycle of the battery cells is completely non-destructively reversibly elastic.
  • the pressure clamping device is designed to be self-resetting, at least in the flexibility or deformation range that is caused by the swelling and swelling of the corresponding battery cell between its basic size and its swelling size due to cyclization.
  • the yielding of the clamping joint device is at least partially plastic.
  • the yielding of the clamping joint device is plastic in the region of a clamping force that is generated or applied to the clamping body due to a swelling of the corresponding battery cell that depends on the service life.
  • a corresponding material selection is made in particular when producing the pressure clamping device, in particular the clamping joint device.
  • a metal such as Aluminum
  • the corresponding metal is mechanically, thermally and/or mechanically treated, for example surface-treated, both elastic yielding and plastic yielding of the clamping joint device can be implemented, with the elastic yielding behavior and the plastic yielding behavior, for example, merging into one another.
  • the clamping joint device from a plastic, for example an elastomer, whereby the idea of a particularly large elastic flexibility range of the clamping joint device is particularly taken into account. Since the clamping body follows the expanding or decreasing external dimensions of the battery cells due to the plastic and/or elastic deformability or flexibility of the clamping joint device, a particularly tight fit, for example a particularly reliable clamping, of the battery cell pack in the frame device is ensured. A particularly favorable NVH quality (NVH: Noise, Vibrations, Harshness - noise, vibrations, roughness) is thus achieved.
  • NVH Noise, Vibrations, Harshness - noise, vibrations, roughness
  • the invention also relates to a frame device for clamping a battery cell pack.
  • the frame device comprises a pressure clamping device designed according to the above description and a counter bearing, the counter bearing and the pressure clamping device being spaced apart from one another along a longitudinal direction of the frame device.
  • the frame device has a tensioning device, which has a first tensioning element and a second tensioning element. The tensioning elements are spaced apart from one another along a transverse direction of the frame device.
  • the pressure clamping device and the counter bearing are fastened to one another by means of the tension clamping elements, so that a clamping area is created between the pressure clamping device and the counter bearing along the longitudinal direction and along the transverse direction, into which the battery cell pack can be placed and clamped.
  • the invention also relates to a battery which has a frame device designed in accordance with the above description and a battery cell pack.
  • the battery cell pack comprises a multiplicity of battery cells arranged next to one another or one above the other and is clamped or clamped into the clamping region of the frame device.
  • FIG. 1 shows in the single figure (FIG. 1) a schematic view of a battery, in particular a vehicle battery, which has a frame device with a pressure clamping device.
  • a pressure clamp device 1 a frame device 2 and a battery 3 will be described together. Elements that are the same and have the same function are provided with the same reference symbols in the figure.
  • the battery 3 has the frame device 2 which includes a pressure clamping device 1 . Furthermore, the battery 3 in the present example has a counter bearing 4 , a plurality of battery cells 5 being clamped between the counter bearing 4 and the pressure clamping device 1 .
  • the counter bearing 4 can be another pressure clamping device 1, for example.
  • the battery cells 5 are arranged to form a battery cell pack 7 along a longitudinal direction 6 of the battery 3, for example stacked to form a battery cell stack.
  • the frame device 2 has a tensioning device 8, which has two tensioning elements 9, for example tie rods.
  • the tensioning elements 9 or tie rods of the tensioning device 8 are spaced apart from one another along a transverse direction 10 of the battery 3 .
  • a clamping area 11 of the frame device 2 is thus delimited by the pressure clamping device 1 , by the counter bearing 4 and by the tension clamping elements 9 .
  • this clamping area 11 is the Battery cell pack 7 arranged or braced or clamped between the pressure clamping device 1 and the counter bearing 4 .
  • the pressure clamping device 1 and the counter bearing 4 are fastened to one another by means of the tension clamping elements 9 .
  • the pressure-tensioning device 1 has a fastening body 12, via which the pressure-tensioning device 1 is intended to be fastened—in the present example directly—to the tension-tensioning device 8, in this case to the tension-tensioning elements 9.
  • the fastening body 12 has a fastening element 13, which is designed as a welding surface in the present example.
  • the respective tensioning element 9 has a further fastening element 14 corresponding to the fastening element 13 of the pressure tensioning device 1, so that the pressure tensioning device 1, in particular its fastening body 12, and the tension tensioning device 8, in particular its tension tensioning elements 9, can be force-fitted by means of the fastening elements 13, 14. , are fastened to one another in a form-fitting and material-locking manner.
  • the pressure clamping device 1 and the tension clamping device 8 are fixed to one another in that the tension clamping elements 9 and the fastening body 12 are welded to one another, in particular laser welded. This is indicated by the weld 15 in FIG.
  • the tensioning elements 9 and the (respective) fastening body 12 are arranged immovably relative to one another.
  • the battery 3 in particular the pressure clamping device 1 , has a plurality of fastening elements 13 , a number of fastening elements 14 and a number of welds 15 in the present example.
  • the pressure clamping device 1 and the tension clamping device 8 can be connected to one another in a non-positive, positive and/or material manner in some other way, for example screwed, riveted, soldered to one another Etc.
  • the pressure clamping device 1 also has a clamping body 16 which, in the present example, has a clamping surface 17 which corresponds to a contact surface 18 of the battery cell pack 7 . Because the battery cell pack 7 is clamped in the frame device 2, the clamping body 16 and the battery cell pack 7 bear against one another, in the present example indirectly against one another. Because in the present example there is a separating layer 19 between the clamping body 16 and the battery cell pack 7 provided so that the battery cell pack 7 and the clamping body 16 abut one another via the separating layer 19 .
  • the contact surface 18 of the battery cell pack 7 is in particular formed at least partially by an outer surface of a “last” battery cell 5 .
  • the pressure clamping device 1 also has a clamping joint device 20, by means of which the fastening body 12 and the clamping body 16 are connected to one another.
  • the fastening body 12, the clamping body 16 and the clamping joint device 20 are formed in one piece with one another.
  • the clamping joint device 20 is designed in such a way that - when a clamping force 21 acting in the direction of the fastening body 12 is applied to the clamping body 16 - the clamping body 16 is moved in a clamping direction 22 towards the fastening body 12, with the movement of the clamping joint device 20 yields in a defined way.
  • the clamping joint device 20 yields in the clamping direction 22 .
  • the tensioning body 16 then moves in relation to the fastening body 12 and in relation to the tensioning device 8, in particular to the tensioning elements 9, since the tensioning body 16 and the tensioning device 8 are not directly connected to one another.
  • the clamping joint device 20 comprises a first joint device 23 or a plurality of first joint devices 23, as is shown in the left-hand half of FIG.
  • the respective first joint device 23 has a first strap element 24 and a second strap element 25 as well as a swivel joint 26 on the fastening body side, a middle swivel joint 27 and a swivel joint 28 on the clamping body side.
  • the strap elements 24, 25 are connected to one another in an articulated manner via the middle swivel joint 27.
  • first strap element 24 and the fastening body 12 are connected to one another in an articulated manner by means of the rotary joint 26 on the fastening body side, whereas the second strap element 25 and the clamping body 16 are connected in an articulated manner to one another by means of the rotary joint 28 on the tensioning body.
  • the clamping joint device 20 has the first joint device 23 and a further (second) joint device 29, with the joint devices 23, 29 a joint device pair 30 is formed.
  • the clamping joint device 20 has in particular the joint device pair 30, a third band element 31 and a fourth band element 32 and a coupling swivel joint 33.
  • This additional or second articulation device 29 and the first articulation device 23 are of identical or at least similar design.
  • the articulation devices 23, 29 have the same or similar kinematic properties. It can be seen in FIG. 1 (in the right half of the figure) that the articulation devices 23, 29 can be designed as mirror images of one another.
  • the third band element 31 and the central pivot joint 27 of the first joint device 23 are connected to one another in an articulated manner.
  • the fourth band element 32 and a central pivot joint 34 of the second joint device 29 are connected to one another in an articulated manner.
  • the band elements 31 , 32 are connected to one another in an articulated manner by means of the rotary coupling joint 33 .
  • movement of the first joint device 23 and movement of the second joint device 29 are kinematically coupled to one another in that the two joint devices 23 , 29 are kinematically coupled to one another via the band elements 31 , 32 and via the rotary coupling joint 33 .
  • the swivel joints 26, 27, 28, 34 and/or the coupling swivel joint 33 are designed as a respective film joint.
  • all the joints used in the clamping joint device 20 are designed as a respective film joint.
  • the pressure clamping device 1, the frame device 2 and/or the battery 3 can/can be designed with mirror plane symmetry, the corresponding mirror plane 35 being indicated by the dot-dash longitudinal lines 6. It is just as conceivable that the pressure clamping device 1, the frame device 2 and/or the battery 3 are/is constructed asymmetrically.
  • the fastening body 12 has a deformation portion 36 which is designed in particular as a bending portion.
  • this deformation portion 36 or bending portion is part of the clamping joint device 20 . It is provided that the clamping joint device 20 in at least partially yields in a defined manner in that the deformation portion 36 is deformed, that is to say, for example, the bending portion is bent.
  • the respective joint device 23, 29 or the respective joint device pair 30 exhibits a resistance to articulated movement of the corresponding joint device 29, 23, 30.
  • the deformation portion 36 of the attachment body 12 has a resistance to the deformation portion 36 being deformed.
  • the resistance to the articulated movement of the corresponding articulation device 23, 29, 30 and the resistance to the deformation of the deformation portion 36 are of different strengths or sizes, so that clamping forces 21 of different strengths or strengths are required to overcome the corresponding resistance.
  • the resistance to the articulated movement of the joint device 23, 29, 30 can be overcome by a first tensioning force 37, whereas this first tensioning force 37 is not sufficient to overcome the resistance to the deformation of the deformation portion 36.
  • a second clamping force 38 is required to overcome the resistance to the deformation of the deformation portion 36 , which is greater than the first clamping force 37 , for example.
  • the first clamping force 37 can be greater than the second clamping force 38 .
  • a sequence is specified, based on which the clamping joint device 20 yields as intended.
  • the respective resistance results and consequently whether the first clamping force 37 is greater than the second clamping force 38 or vice versa.
  • the respective clamping force 21, 37, 38 is applied to the clamping body 16 of the pressure clamping device 1, in particular during operation of the pressure clamping device 1 or the frame device 2 or the battery 3, in that one or more of the battery cells 5, starting from their basic dimensions, are swelled to a degree swelling. This happens in particular due to electrical charging of the corresponding battery cell 5 and/or due to aging of the corresponding battery cell 5. Swelling caused by aging is not reversible, or only to a particularly small extent, whereas a discharging or charging-related swelling by means of an electrical discharging of the corresponding battery cell 5 at least is partially reversible.
  • the yielding of the clamping joint device 20 is fully or partially non-destructively reversible and elastic.
  • the yielding of the clamping joint device can have a first portion of flexibility that is non-destructively reversible and elastic, and a further portion of flexibility that is plastic, that is, irreversible. It is further provided that the aging-related swelling of the corresponding battery cell 5 takes place in the flexible area of the clamping joint device 20, which is plastic.
  • the pressure clamping device 1, in particular its clamping body 16 follows the cyclic swelling and swelling of the corresponding battery cell 5, and thus the cyclic swelling and swelling of the battery cell pack 7, whereas the pressure clamping device 1, in particular its clamping body 16, follows the age-related, irreversible swelling of the The battery cell 5 or the battery cell pack 7 is followed by a plastic deformation or by a plastic yielding of the clamping joint device 20 .
  • the pressure clamping device 1, the frame device 2 and the battery 3 show a respective possibility of using or replacing the battery cells 5, which change between the electrically charged state and the electrically discharged state and with regard to their spatial extent as a result of ageing, in a particularly advantageous manner. to arrange.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckspanneinrichtung (1) für eine Rahmenvorrichtung (2) und eine Batterie (3) die die Rahmenvorrichtung (2) aufweist. Die Druckspanneinrichtung (1) weist einen Befestigungskörper (12), einen Spannkörper (16) und eine Spanngelenkeinrichtung (20) auf. Die Druckspanneinrichtung (1) ist mittels des Befestigungskörpers (12) an einer Zugspanneinrichtung (8) der Rahmenvorrichtung (2) befestigbar ist. Der Spannkörper (16) ist dazu ausgebildet, auf dem Batteriezellenpaket (7) zur Anlage zu kommen. Mittels der Spanngelenkeinrichtung (20) sind der Befestigungskörper (12) und der Spannkörper (16) miteinander verbunden, wobei die Spanngelenkeinrichtung (20) derart ausgebildet ist, dass, wenn eine in Richtung hin zu dem Befestigungskörper (12) wirkende Spannkraft (21, 37, 38) auf den Spannkörper (16) aufgebracht wird, der Spannkörper (16) in einer Spannrichtung (22) hin zu dem Befestigungskörper (12) bewegt wird, indem die Spanngelenkeinrichtung (20) in definierter Weise nachgibt.

Description

Druckspanneinrichtung für eine Rahmenvorrichtung zum Einspannen eines Batteriezellenpakets, Rahmenvorrichtung und Batterie
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckspanneinrichtung für eine Rahmenvorrichtung, die zum Einspannen eines Batteriezellenpakets ausgebildet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Rahmenvorrichtung zum Einspannen eines Batteriezellenpakets, wobei die Rahmenvorrichtung eine solche Druckspanneinrichtung aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Batterie, die die Rahmenvorrichtung sowie ein Batteriezellenpaket, das eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Batteriezellen aufweist und in den Einspannbereich das Batteriezellenpaket eingespannt ist.
Zumindest teilweise elektrisch antreibbare bzw. fortbewegbare Kraftfahrzeuge, beispielsweise Hybrid-Kraftfahrzeuge, Elektro-Kraftfahrzeuge etc., weisen eine Batterie, insbesondere Sekundärbatterie, zum Speichern und Bereitstellen von elektrischer Energie zum Antreiben des entsprechenden Kraftfahrzeugs mittels eines elektromechanischen Energiewandlers auf. Dabei ist die Batterie zumeist aus einer Vielzahl von Batteriezellen gebildet, die beispielsweise als jeweilige Pouch-Zellen oder prismatische Zellen ausgebildet sind. Die jeweilige Batteriezelle wird während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs wiederholt geladen (Ladezustand SoC wird höher) und entladen (Ladezustand SoC wird kleiner), wobei die jeweilige Batteriezelle im entladenen Zustand (SoC gleich oder nahe 0) und im geladenen Zustand (SoC größer als 0) unterschiedliche Außenabmessungen, das heißt unterschiedliche dimensionale Ausdehnungen, aufweist. Anders ausgedrückt schwillt die Batteriezelle aufgrund eines elektrischen Ladens ausgehend von einem Grundmaß bei SoC » 0 auf ein Schwellungsmaß (SoC > 0) an. Zudem dehnt sich die Batteriezelle mit steigendem Alter irreversibel aus, was bedeutet, dass das Grundmaß mit steigendem Alter der Batteriezelle steigt. Des Weiteren kann eine defekte Batteriezelle auf das Schwellungsmaß anschwellen oder angeschwollen sein. Kommt nun zum Halten der Batteriezellen ein herkömmlicher, starrer Rahmen zum Einsatz, werden Rahmenelemente, insbesondere Fügestellen des Rahmens, stark belastet, indem die Batteriezellen sich auf das Schwellungsmaß ausdehnen. Ferner kann es dazu kommen, dass bei einer Fertigung/Herstellung der herkömmlichen Batterie, die Batteriezellen in unerwünschter Weise zu stark eingespannt werden, wenn wenigstens eine oder mehrere der Batteriezellen aufgrund von Fertigungstoleranzen eine größere Dicke im Vergleich zu einer Solldicke haben. Möglicherweise zieht die zu starke Verspannung eine Beschädigung an den Elektroden und/oder einem Separator nach sich und infolgedessen ein vorzeitiges Ende der Lebensdauer. Ferner ist es derzeit nur mit erheblichem Aufwand möglich, optisch zu erkennen, ob die herkömmliche Batterie oder ein herkömmliches Batteriemodul, das heißt eine oder mehrere der herkömmlichen Batteriezellen, beschädigt o- der verschlissen sind. Für einen Servicetechniker, beispielsweise im Rahmen einer Fahrzeugwartung und/oder -reparatur, stellt sich der starre Rahmen zumindest außenseitig unverändert dar, gleich ob Batteriezellen das Grundmaß oder das Schwellungsmaß aufweisen. Zudem ist der herkömmliche, hochfest starr ausgebildete Rahmen im Falle eines Unfalls des mit der Batterie ausgerüsteten Kraftfahrzeugs als undeformierbares Element anzusehen. Hierdurch ist ein zum Einbau von Batteriezellen nutzbarer Bauraum limitiert, da für die Unfallsicherheit Räume und/oder Elemente („Deformationszonen“) in dem Kraftfahrzeug vorzusehen sind, die sich bei einem Aufprall - möglichst in kontrollierter Weise - verformen, um bei dem Crash vorhandene kinetische Energien effizient zu dissipieren. Die Deformationszonen sind von undeformierbaren Elementen (sogenannten Blockbildnern) freizuhalten. Weiter ist ein Deformieren der Batterie bzw. des Batteriemoduls zu vermeiden, da sonst aufgrund einer mechanischen Überbelastung, im Crashfall, ein thermisches Durchgehen („thermal runaway“) auftreten könnte.
Aufgrund der im Betrieb der jeweiligen Batteriezelle auftretenden Ausdehnungsänderung sind konstruktive Maßnahmen zu ergreifen, um die räumliche Ausdehnungsänderung in Einbaulage der Batteriezellen aufzufangen bzw. auszugleichen. Die räumliche Ausdehnungsänderung äußert sich in bis zu 10 % Volumenunterschied je Batteriezelle zwischen dem geladenen und dem entladenen Zustand. So offenbaren die DE 10 2018 216 835 A1 und die DE 10 2019 201 126 A1 jeweils ein Batteriemodul mit einer Spanneinrichtung, die zwei Abstützelemente aufweist, welche über eine wellige Feder voneinander beabstandet sind. Herkömmliche Batteriezellen sind dann zwischen einem der beiden Abstützelemente und einem Gegenlager eingespannt. Jedoch sind diese herkömmlichen Batteriemodule besonders aufwändig, was deren Herstellung angeht, da die Spanneinrichtung mehrteilig ausgebildet ist, und die Teile der Spanneinrichtung separat voneinander bereitgestellt werden, um dann aneinander angeordnet zu werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, Batteriezellen, die sich im Betrieb hinsichtlich ihrer räumlichen Ausdehnung verändern, besonders vorteilhaft einzusetzen bzw. anzuordnen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Figur offenbart.
Gemäß der Erfindung wird eine Druckspanneinrichtung vorgeschlagen, wobei die Druckspanneinrichtung für eine Rahmenvorrichtung vorgesehen ist, die zum Einspannen eines Batteriezellenpakets ausgebildet ist. Die Druckspanneinrichtung weist hierzu einen Befestigungskörper auf, über die die Druckspanneinrichtung bestimmungsgemäß - direkt oder indirekt - an einer Zugspanneinrichtung der Rahmenvorrichtung befestigbar ist. Beispielsweise ist der Befestigungskörper der Druckspanneinrichtung an einem Zugspannelement der Zugspanneinrichtung befestigbar. Insoweit kann vorgesehen sein, dass die Zugspanneinrichtung das Zugspannelement oder mehrere Zugspannelemente aufweist. Um den Befestigungskörper bestimmungsgemäß mit der Zugspanneinrichtung zu verbinden bzw. zu fixieren, weist der Befestigungskörper zum Beispiel ein Befestigungselement auf.
Hierzu weist der Befestigungskörper etwa eine Schweißfläche und/oder wenigstens ein anderes kraft-, form- und/oder stoffschlüssig wirkendes Befestigungselement auf. Die Zugspanneinrichtung, insbesondere deren Zugspannelement bzw. deren Zugspannelemente, weist ein mit dem Befestigungselement des Befestigungskörpers korrespondierendes Befestigungselement auf.
Das Batteriezellenpaket ist insbesondere für ein zumindest teilweise elektrisch antreibbares bzw. fortbewegbares Kraftfahrzeug vorgesehen. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich zum Beispiel um einen Personenkraftwagen und/oder um einen Lastkraftwagen, um einen Kraftomnibus, um ein Kraftrad etc. Des Weiteren ist ein Einsatz des Batteriezellenpakets in anderen Fahrzeugarten (Wasserfahrzeug, Luftfahrzeug, Schienenfahrzeug etc.) nicht ausgeschlossen. In bestimmungsgemäßer Einbaulage des Batteriezellenpakets weist die Batterie das Batteriezellenpaket auf. Dabei weist das Batteriezellenpaket eine Vielzahl von nebeneinander oder übereinander angeordneten Batteriezellen, insbesondere Sekundärbatteriezellen, auf. Die jeweilige Batteriezelle bzw. Sekundärbatteriezelle ist beispielsweise als eine Festkörperbatteriezelle ausgebildet. Demnach weist jeweilige Batteriezelle also in diesem Fall ein Festkörperelektrolyt auf. Insbesondere ist die jeweilige Batteriezelle zudem frei von jeglicher Flüssigkeit. Derart ausgeführte Batteriezellen werden als ASSB-Zellen bezeichnet (ASSB: All-Solid-State-Battery- Festkörperbatterie). Festkörperbatteriezellen haben Vorteile hinsichtlich einer besonders hohen spezifischen Energiedichte und hinsichtlich verbesserter Betriebssicherheit.
Die Druckspanneinrichtung weist zudem einen Spannkörper auf, der dazu ausgebildet ist, bestimmungsgemäß - direkt oder indirekt - auf dem Batteriezellenpaket zur Anlage zu kommen. Insbesondere weist der Spannkörper eine Spannfläche auf, die mit einer Kontaktfläche des Batteriezellenpaketes korrespondiert, sodass der Spannkörper auf dem Batteriezellenpaket zur Anlage kommt, indem die Spannfläche des Spannkörpers und die Kontaktfläche des Batteriezellenpakets direkt oder indirekt einander berühren. Dabei kann es sich bei der Kontaktfläche des Batteriezellenpakets um zumindest einen Teil einer Außenoberfläche einer „letzten“ Batteriezelle handeln, wobei zwischen dieser letzten Batteriezelle und der Spannfläche des Spannkörpers keine weitere Batteriezelle angeordnet ist.
Weiter umfasst die Druckspanneinrichtung eine Spanngelenkeinrichtung, mittels derer der Befestigungskörper und der Spannkörper - direkt oder indirekt - miteinander verbunden sind. Beispielsweise sind der Befestigungskörper und der Spannkörper über die Spanngelenkeinrichtung kraft-, form- und/oder stoffschlüssig aneinander befestigt. Mit anderen Worten: Die Spanngelenkeinrichtung und der Befestigungskörper bzw. die Spanngelenkeinrichtung und der Spannkörper liegen nicht einfach ohne kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbindung aneinander an. Anders ausgedrückt ist zumindest an entsprechenden Verbindungselementen eine Relativbewegung, insbesondere in Bezug auf alle drei Raumrichtungen, zwischen der Spanngelenkeinrichtung und dem Befestigungskörper sowie zwischen der Spanngelenkeinrichtung und dem Spannkörper gesperrt. Denn der Befestigungskörper und der Spannkörper sind über die Spanngelenkeinrichtung miteinander verbunden, das heißt aneinander fixiert.
Die Spanngelenkeinrichtung ist jedenfalls derart ausgebildet, dass, wenn eine in Richtung hin zu dem Befestigungskörper wirkende Spannkraft auf den Spannkörper aufgebracht wird, der Spannkörper in einer Spannrichtung hin zu dem Befestigungskörper bewegt wird, indem die Spanngelenkeinrichtung in definierter Weise nachgibt. Indem die Druckspanneinrichtung die Spanngelenkeinrichtung aufweist, ist die Druckspanneinrichtung ein komplientes System.
Ist die Spanngelenkeinrichtung in bestimmungsgemäßer Weise mit der Zugspanneinrichtung verbunden, wodurch die Rahmenvorrichtung gebildet ist, ist die Spanngelenkeinrichtung zumindest komprimierbar, indem wenigstens eine Batteriezelle des Batteriezellenpakets, das mittels der Rahmenvorrichtung eingespannt ist, auf ein Schwellungsmaß anschwillt. Hierbei ist das Schwellungsmaß der entsprechenden Batteriezelle größer als ein Grundmaß der entsprechenden Batteriezelle. Das Anschwellen der Batteriezelle von deren Grundmaß auf das Schwellungsmaß hängt beispielsweise mit einem aktuellen Ladezustand (SoC: State of Charge) zusammen. So weist die Batteriezelle in einem entladenen Zustand (SoC = 0) das Grundmaß auf, wohingegen die Batteriezelle in geladenem Zustand (SoC > 0) das Schwellungsmaß aufweist. Weist die Batteriezelle das Schwellungsmaß auf, ist sie in wenigstens einer Raumrichtung größer, als wenn die Batteriezelle das Grundmaß aufweist. Zum Beispiel ist die entsprechende Batteriezelle dann dicker. Vereinfacht ausgedrückt, ist die Batteriezelle, wenn diese das Schwellungsmaß aufweist, breiter und/oder länger und/oder höher, als wenn die Batteriezelle das Grundmaß aufweist.
Beim Anschwellen der entsprechenden Batteriezelle wird deren Größenänderung innerhalb der Rahmenvorrichtung durch die Druckspanneinrichtung, insbesondere durch die Spanngelenkeinrichtung, kompensiert bzw. aufgefangen oder ausgeglichen, indem durch das Anschwellen der entsprechenden Batteriezelle die in Richtung hin zu dem Befestigungskörper wirkende Spannkraft auf den Spannkörper aufgebracht wird, sodass der Spannkörper in Spannrichtung hinzu dem Befestigungskörper bewegt wird, wobei die Spanngelenkeinrichtung in definierter Weise nachgibt. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass der Befestigungskörper und die Zugspanneinrichtung - unabhängig davon, ob die Spanngelenkeinrichtung nachgibt oder nachgegeben hat - relativ zueinander unbewegt verbleiben, sodass das Anschwellen der Batteriezelle außenseitig der Rahmenvorrichtung sich nicht in einer Größenänderung der Rahmenvorrichtung niederschlägt. Geometrie und Außenabmessungen der Rahmenvorrichtung bleiben also außenseitig konstant, unabhängig davon, ob die Batteriezelle das Grundmaß oder das Schwellungsmaß aufweist. Außenabmessungen der Rahmenvorrichtung, insbesondere Außenabmessungen der Druckspanneinrichtung und/oder der Zugspanneinrichtung, ändern sich somit während einer Zyklisierung (wiederholtes elektrisches Laden und Entladen im bestimmungsgemäßen Betrieb) der entsprechenden Batteriezelle nicht.
Durch die Druckspanneinrichtung ist des Weiteren in effizienter Weise verhindert, dass die Batteriezelle in unerwünschter weise zu stark eingespannt wird, beispielsweise aufgrund von Fertigungstoleranzen der Batteriezelle. Denn eine eventuell größere Dicke im Vergleich zu einer Solldicke der Batteriezelle wird - insbesondere beim Herstellen einer die Rahmenvorrichtung aufweisenden Batterie - durch die Spanngelenkeinrichtung kompensiert. Ferner ist es besonders einfach, optisch zu erkennen, ob die Batterie, insbesondere eine oder mehrere der Batteriezellen, beschädigt oder verschlissen sind, indem ein Winkel und/oder ein Abstand zwischen Elementen der Druckspanneinrichtung, insbesondere zwischen Elementen der Spanngelenkeinrichtung, gemessen werden. Insbesondere ist es besonders gut zu erkennen, wenn die Batterie bzw. das Batteriemodul nahe am Ende seiner Lebenszeit ist, wenn die Spanngelenkeinrichtung derart stark oder weit nachgegeben hat, dass Elemente der Spanngelenkeinrichtung sich einander direkt bzw. unmittelbar berühren, das heißt, wenn die Spanngelenkeinrichtung bis auf ein Blockmaß nachgegeben hat.
Zudem kann ein Raum zwischen dem Befestigungskörper und dem Spannkörper, in dem die Spanngelenkeinrichtung eingesetzt ist, als eine Deformationszone im Falle eines Unfalls dienen. Dadurch ist es nicht mehr länger erforderlich, zwischen der Rahmenvorrichtung, insbesondere zwischen der Druckspanneinrichtung, und Räumen bzw. Elementen, die sich bei einem Aufprall verformen, einen Abstand vorzusehen, da bei dem Aufprall durch ein Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung die bei dem Aufprall vorhandenen kinetischen Energien effizient abgebaut werden. Auf diese Weise ist es zum Beispiel möglich, weitere bzw. zusätzliche Batteriezellen einzusetzen, was in vorteilhafter Weise zu einer erhöhten Reichweite eines mit der hierin beschriebenen Batterie ausgerüsteten Kraftfahrzeugs führt.
Um eine besonders lange Lebensdauer und einen besonders zuverlässigen Betrieb des Batteriezellenpakets bzw. dessen Batteriezellen zu gewährleisten, ist insbesondere vorgesehen, dass die Spanngelenkeinrichtung derart konfiguriert ist, das heißt ausgebildet und angeordnet ist, dass auf die jeweilige Batteriezelle ein Initialdruck wirkt, selbst wenn die entsprechende Batteriezelle nicht angeschwollen ist. Die Spanngelenkeinrichtung ist also so ausgebildet und angeordnet, dass auf die jeweilige Batteriezelle selbst dann der Initialdruck wirkt, wenn die Batteriezelle das Grundmaß aufweist.
In weiterer Ausgestaltung der Druckspanneinrichtung ist vorgesehen, dass die Spanngelenkeinrichtung einen Verformungsanteil des Befestigungskörpers aufweist, sodass die Spanngelenkeinrichtung in definierter Weise nachgibt, indem der Verformungsanteil verformt, insbesondere gebogen wird. Insoweit kann es sich bei dem Verformungsanteil des Befestigungskörpers um einen Biegeanteil des Befestigungskörpers handeln. Der Befestigungskörper, insbesondere dessen Verformungsanteil bzw. Biegeanteil, wird somit hierin als ein Biegeelement oder Biegegelenk der Spanngelenkeinrichtung angesehen. Je nach Materialstärke und/oder Materialart und/oder geometrischer Ausgestaltung des Befestigungskörpers bzw. dessen Verformungsanteils können so besonders starke Anschwellungen und infolgedessen besonders starke Spannkräfte kompensiert werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Druckspanneinrichtung ist vorgesehen, dass die Spanngelenkeinrichtung eine erste Gelenk- bzw. Scharniereinrichtung umfasst, wobei die Gelenkeinrichtung bzw. Scharniereinrichtung ein erstes Bandelement und ein zweites Bandelement aufweist. Des Weiteren weist die Gelenk- bzw. Scharniereinrichtung ein befestigungskörperseitiges Drehgelenk bzw. Scharnier auf, über das - direkt oder indirekt - der Befestigungskörper und das erste Bandelement gelenkig miteinander verbunden sind. Die erste Gelenkeinrichtung umfasst des Weiteren ein mittleres Drehgelenk bzw. ein mittleres Scharnier, über das das erste Bandelement und das zweite Bandelement gelenkig miteinander verbunden sind. Weiter umfasst die erste Scharniereinrichtung bzw. die erste Gelenkeinrichtung ein spannkörperseitiges Drehgelenk bzw. ein spannkörperseitiges Scharnier, über das das zweite Bandelement und der Spannkörper gelenkig miteinander verbunden sind. Insoweit sind also der Befestigungskörper und der Spannkörper über das befestigungskörperseitige Drehgelenk, über das erste Bandelement, über das mittlere Drehgelenk, über das zweite Bandelement sowie über das spannkörperseitige Drehgelenk miteinander verbunden. Unter dem Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung drehen sich die Bandelemente gelenkig in Bezug zueinander, in Bezug zu dem Befestigungskörper und in Bezug zu dem Spannkörper. Hierbei werden die Drehgelenke beispielsweise aus einer Ruhelage in eine Auslenkungslage ausgelenkt bzw. gedreht. Um eine jeweilige Drehrichtung des jeweiligen Drehgelenks bzw. Scharniers vorzugeben, ist insbesondere vorgesehen, dass die Spanngelenkeinrichtung hergestellt bzw. bereitgestellt wird, wobei durch das mittlere Drehgelenk zwischen den Bandelementen ein Winkel eingestellt ist, der von 180 Grad unterschiedlich ist. So ist eine jeweilige Drehrichtung der Drehgelenke bzw. Scharniere beim Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung vorgegeben bzw. vorgebbar.
Indem zwischen dem Befestigungskörper und dem Spannkörper die Spanngelenkeinrichtung mit den Gelenken bzw. Scharnieren zum Einsatz kommt, ist zwischen dem Befestigungskörper und dem Spannkörper eine Kinematik bereitgestellt, die derart ausgestaltet ist, dass ein konstantes Kraftniveau zwischen der entsprechenden Batteriezelle und der Druckspanneinrichtung herrscht. Dabei ist dieses konstante Kraftniveau unabhängig von einem Auslenken bzw. Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung. Mit anderen Worten werden die Batteriezellen des Batteriezellenpakets in konstanter Weise mit dem Initialdruck beaufschlagt. Gleichzeitig ist eine besonders hohe Nachgiebigkeit durch die Kinematik, das heißt durch die Spanngelenkeinrichtung, gewährleistet.
Die Druckspanneinrichtung, insbesondere dessen Spanngelenkeinrichtung, kann in Weiterbildung der Druckspanneinrichtung mehr als eine Gelenkeinrichtung aufweisen. Dabei können die Gelenkeinrichtungen voneinander beabstandet sein und sich unter dem Bewegen des Spannkörpers in Richtung hin zu dem Befestigungskörper gleichsam oder unterschiedlich bewegen. Die jeweiligen mittleren Drehgelenke zweier Gelenkeinrichtungen bzw. Scharniereinrichtungen können unter dem Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung sich in gleiche Richtung bewegen. Die mittleren Drehgelenke bzw. Scharniere der beiden (derselben) Gelenkeinrichtungen können unter dem Nachgeben der Spanneinrichtung sich alternativ aufeinander zu bewegen. Weist die Druckspanneinrichtung also mehrere Gelenkeinrichtungen bzw. mehrere Scharniereinrichtungen auf, können diese beliebig seriell, parallel und/oder sequenziell kombiniert, das heißt über entsprechende Drehgelenke miteinander gekoppelt werden, um die gewünschten mechanischen Gesamteigenschaften der Kinematik zwischen dem Befestigungskörper und dem Spannkörper zu erreichen. Das bedeutet, dass die gewünschten mechanischen Gesamteigenschaften zwischen dem Befestigungskörper und dem Spannkörper insbesondere bei einem Herstellen oder durch ein Herstellen der Druckspanneinrichtung erzeugt werden. Die serielle, parallele und/oder sequenzielle Kombination und eine Auswahl von Wandstärken der Bandelemente und/oder der Drehgelenke bzw. Scharniere stellen dabei wesentliche Gestaltungsparameter der Spanngelenkeinrichtung dar.
In diesem Zusammenhang ist gemäß einer Weiterbildung der Druckspanneinrichtung vorgesehen, dass die Spanngelenkeinrichtung weiter wenigstens eine zweite Gelenkeinrichtung, ein drittes Bandelement und ein viertes Bandelement aufweist. Zudem umfasst die Spanngelenkeinrichtung dann ein Kopplungsdrehgelenk bzw. ein Kopplungsscharnier, über das das dritte Bandelement und das vierte Bandelement gelenkig miteinander verbunden sind. Dabei sind das dritte Bandelement und das mittlere Drehgelenk der ersten Gelenkeinrichtung gelenkig miteinander verbunden, und das vierte Bandelement und das mittlere Drehgelenk der zweiten Gelenkeinrichtung sind ebenfalls gelenkig miteinander verbunden. In dieser Ausgestaltung ist also vorgesehen, dass das jeweilige mittlere Drehgelenk der beiden Gelenkeinrichtungen, die miteinander ein Gelenkeinrichtungspaar bilden, ein jeweiliges Dreifach-Drehgelenk ist. Mittels eines solchen Dreifach- Drehgelenks, das heißt mittels des jeweiligen mittleren Drehgelenks der Gelenkeinrichtungen des Gelenkeinrichtungspaars sind das jeweilige erste Bandelement, das jeweilige zweite Bandelement und das dritte Bandelement bzw. das vierte Bandelement relativ zueinander drehbar oder schwenkbar, insbesondere um eine gemeinsame Drehachse.
Generell weisen die Gelenke der Spanngelenkeinrichtung einen Widerstand gegen ein gelenkiges Bewegen der entsprechenden Gelenkeinrichtung auf. So kann durch das serielle, parallele und/oder sequenzielle Kombinieren der Gelenkeinrichtungen ein Widerstand gegen Nachgiebigkeit der Spanngelenkeinrichtung eingestellt bzw. vorgegeben werden. Kommen dann gegebenenfalls das dritte Bandelement und das vierte Bandelement sowie das Kopplungsdrehgelenk zwischen den Gelenkeinrichtungen des Gelenkeinrichtungspaars zum Einsatz, lässt sich dem Widerstand gegen das Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung eine weitere Widerstandstufe hinzufügen, ohne eine größere Bauhöhe der Spanngelenkeinrichtung in Kauf nehmen zu müssen. Des Weiteren ist durch das Kopplungsdrehgelenk, das dritte Bandelement und das vierte Bandelement zwischen den beiden Gelenkeinrichtungen sichergestellt, dass diese sich in definierter Weise verformen bzw. drehen, wobei die mittleren Drehgelenke der beiden Gelenkeinrichtungen beim Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung sich aufeinander zubewegen.
In weiterer Ausgestaltung der Druckspanneinrichtung ist das jeweilige Drehgelenk bzw. Scharnier als ein Folien- bzw. Filmgelenk oder Folien- bzw. Filmscharnier ausgebildet. Die Druckspanneinrichtung ist auf diese Weise besonders einfach bzw. aufwandsarm herstellbar ausgebildet, da zumindest die (jeweilige) Gelenkeinrichtung und ggf. das dritte Bandelement und das vierte Bandelement sowie das Kopplungsdrehgelenk miteinander einstückig ausgebildet sein können. Beispielsweise können die zuvor genannten Elemente mittels eines Strangpressens, mittels eines Gießens, mittels eines generativen Fertigungsverfahrens (3D-Druckens) etc. miteinander einstückig hergestellt sein oder werden.
Gemäß weiterer Ausgestaltung der Druckspanneinrichtung sind der Befestigungskörper, der Spannkörper sowie die Spanngelenkeinrichtung miteinander einstückig ausgebildet. Das bedeutet, der Befestigungskörper, der Spannkörper und die Spanngelenkeinrichtung sind zum Beispiel mittels eines einzigen, gemeinsamen Strangpressens, Gießens etc. ausgebildet. Durch dieses in einem einzigen, gemeinsamen Arbeitsgang erfolgende, einstückige, insbesondere gleichzeitige Ausbilden des Befestigungskörpers, des Spannkörpers und der Spanngelenkeinrichtung wird die Druckspanneinrichtung in diesem einen Arbeitsgang hergestellt. Hierdurch ist nicht ausgeschlossen, dass die Druckspanneinrichtung mehrere, insbesondere unterschiedliche Materialien aufweist, denn zum Herstellen der Druckspanneinrichtung können eines oder mehrere der Elemente miteinander coextrudiert werden. Alternativ dazu ist es denkbar, dass eines oder mehrere der Elemente der Druckspanneinrichtung separat von den restlichen Elementen der Druckspanneinrichtung bereitgestellt wird/werden, sodass zum Herstellen der Druckspanneinrichtung die separat voneinander bereitgestellten Elemente und die restlichen Elemente miteinander kraft-, form- und/oder stoffschlüssig nach dem entsprechenden Bereitstellen - also in einem weiteren Arbeitsgang - aneinander fixiert werden. Indem die Druckspanneinrichtung einstückig ausgebildet ist, ist sie besonders stabil und weist dadurch eine in vorteilhafter Weise besonders hohe Lebensdauer auf.
Weist die Druckspanneinrichtung sowohl den Verformungsanteil aufweisenden Befestigungskörper als auch wenigstens eine der zuvor dargelegten Gelenkeinrichtungen auf, ist in Weiterbildung der Druckspanneinrichtung vorgesehen, dass ein Widerstand gegen ein gelenkiges Bewegen der Gelenkeinrichtung(en) derart ausgebildet ist, dass das gelenkige Bewegen der Gelenkeinrichtung(en) bei einer ersten Spannkraft erfolgt. Dahingegen ist ein Widerstand gegen das Verformen des Verformungsanteils, insbesondere gegen das Biegen des Biegeanteils, des Befestigungskörpers derart ausgebildet, dass das Verfor- men/Biegen bei einer zweiten Spannkraft erfolgt. Hierbei ist entweder vorgesehen, dass die erste Spannkraft größer als die zweite Spannkraft ist oder dass die zweite Spannkraft größer als die erste Spannkraft ist. Auf diese Weise lässt sich, insbesondere beim Herstellen der Druckspanneinrichtung, eine Nachgebeabfolge bzw. Verformungs- und/oder Biegeabfolge der Druckspanneinrichtung vorgeben. Hierzu werden/wird ein Material, eine Materialstärke und/oder eine Formgebung der Gelenkeinrichtung bzw. Gelenkeinrichtungen und des Befestigungskörpers, insbesondere dessen Verformungs- bzw. Biegeanteils, entsprechend ausgewählt. Durch diese Auswahl ergibt sich dann entweder, dass beim Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung aufgrund der zweiten Spannkraft zunächst der Verformungsanteil des Befestigungskörpers verformt, das heißt beispielsweise der Biegeanteil des Befestigungskörpers gebogen wird, und erst, wenn die zweite Spannkraft auftritt, die Drehgelenke bzw. Scharniere der Gelenkeinrichtung(en) gedreht werden. Im anderen Fall werden beim Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung zunächst die Gelenke der Gelenkeinrichtung(en) aufgrund der zweiten (niedrigeren) Spannkraft gedreht, und erst beim Auftreten der ersten (höheren) Spannkraft wird der Verformungsanteil des Befestigungskörpers verformt. So lässt sich in vorteilhafter Weise vorgeben, welches der Elemente der Druckspanneinrichtung sich zuerst und/oder stärker verformt, wodurch die Druckspanneinrichtung besonders vielseitig und/oder flexibel, das heißt für eine Vielzahl von Einsatzzwecken, einsetzen lässt.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Druckspanneinrichtung, insbesondere die Spanneinrichtung derart ausgebildet, dass das Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung ganz oder teilweise zerstörungsfrei reversibel elastisch ist. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass das Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung, das heißt beispielsweise das Verformen bzw. Biegen des Verformungs- bzw. Biegeanteils des Befestigungskörpers und/oder das Drehen der Gelenke der Gelenkeinrichtung(en) zumindest im Bereich der von einem Ladezyklus der Batteriezellen abhängigen Spannkraft vollständig zerstörungsfrei reversibel elastisch ist. Das bedeutet, dass die Druckspanneinrichtung selbstrückstellend ausgebildet ist, zumindest in dem Nachgiebigkeits- bzw. Verformungsbereich, der durch das An- und Abschwellen der entsprechenden Batteriezelle zwischen deren Grundmaß und deren Schwellungsmaß aufgrund der Zyklisierung verursacht wird. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung zumindest teilweise plastisch ist. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass das Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung im Bereich einer Spannkraft plastisch ist, die aufgrund eines lebensdauerabhängigen Anschwellens der entsprechenden Batteriezelle erzeugt bzw. auf den Spannkörper aufgebracht wird.
Zum Vorgeben, ob und/oder in welchem Bereich die Spanngelenkeinrichtung zerstörungsfrei reversibel bzw. plastisch verformbar bzw. nachgiebig ist, wird insbesondere beim Herstellen der Druckspanneinrichtung, insbesondere der Spanngelenkeinrichtung, eine entsprechende Materialauswahl getroffen. Beispielsweise lässt sich mit einem Metall, etwa Aluminium, ein eher plastisches Verformungsverhalten der Spanngelenkeinrichtung darstellen. Wird ein anderes Metall gewählt und/oder das entsprechende Metall mechanisch, thermisch und/oder mechanisch behandelt, beispielsweise oberflächenbehandelt, lässt sich sowohl ein elastisches Nachgeben als auch ein plastisches Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung realisieren, wobei das elastische Nachgiebigkeitsverhalten und das plastische Nachgiebigkeitsverhalten beispielsweise ineinander übergehen. Ferner ist es denkbar, die Spanngelenkeinrichtung aus einem Kunststoff, etwa einem Elastomer, zu bilden, wodurch dem Gedanken an einen besonders großen elastischen Nachgiebigkeitsbereich der Spanngelenkeinrichtung in besonderen Maße Rechnung getragen wird. Indem aufgrund der plastischen und/oder elastischen Verformbarkeit bzw. Nachgiebigkeit der Spanngelenkeinrichtung der Spannkörper den anschwellenden bzw. abschwellenden Außenabmessungen der Batteriezellen folgt, ist ein besonders fester Sitz, beispielsweise eine besonders zuverlässige Einspannung, des Batteriezellenpakets in der Rahmenvorrichtung gewährleistet. Somit wird eine besonders günstige NVH-Qualität (NVH: Noise, Vibrations, Harshness - Geräusch, Vibrationen, Rauheit) erreicht.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Rahmenvorrichtung zum Einspannen eines Batteriezellenpakets. Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Druckspanneinrichtung sind als Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung anzusehen und umgekehrt. Die Rahmenvorrichtung umfasst eine gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildete Druckspanneinrichtung sowie ein Gegenlager, wobei das Gegenlager und die Druckspanneinrichtung entlang einer Längsrichtung der Rahmenvorrichtung voneinander beabstandet sind. Darüber hinaus weist die Rahmenvorrichtung eine Zugspanneinrichtung auf, die ein erstes Zugspannelement und ein zweites Zugspannelement aufweist. Die Zugspannelemente sind dabei entlang einer Querrichtung der Rahmenvorrichtung voneinander beabstandet. Weiter sind die Druckspanneinrichtung und das Gegenlager mittels der Zugspannelemente aneinander befestigt, sodass zwischen der Druckspanneinrichtung und dem Gegenlager entlang der Längsrichtung und entlang der Querrichtung ein Einspannbereich geschaffen ist, in den das Batteriezellenpaket hineinlegbar und hineinspannbar ist.
Überdies betrifft die Erfindung eine Batterie, die eine gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildete Rahmenvorrichtung sowie ein Batteriezellenpaket aufweist. Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Druckspanneinrichtung und der erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung sind als Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Batterie anzusehen und umgekehrt. Das Batteriezellenpaket umfasst eine Vielzahl von nebeneinander bzw. übereinander angeordneten Batteriezellen und ist in den Einspannbereich der Rahmenvorrichtung hineingespannt bzw. eingespannt. Durch ein Anschwellen zumindest einer der Batteriezellen auf das Schwellungsmaß wird die Spannkraft in Spannrichtung auf den Spannkörper aufgebracht, wodurch unter dem definierten Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung der Spannkörper in Spannrichtung hin zu dem Befestigungskörper bewegt wird.
Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, der Figur und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in der Figur allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur (Fig. 1) eine schematische Ansicht einer Batterie, insbesondere Fahrzeugbatterie, die eine Rahmenvorrichtung mit einer Druckspanneinrichtung aufweist. Im Folgenden werden eine Druckspanneinrichtung 1 , eine Rahmenvorrichtung 2 und eine Batterie 3 in gemeinsamer Beschreibung dargelegt. In der Figur sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Batterie 3 weist die Rahmenvorrichtung 2 auf, die eine Druckspanneinrichtung 1 umfasst. Des Weiteren weist die Batterie 3 im vorliegenden Beispiel ein Gegenlager 4 auf, wobei zwischen dem Gegenlager 4 und der Druckspanneinrichtung 1 mehrere Batteriezellen 5 eingespannt sind. Bei dem Gegenlager 4 kann es sich zum Beispiel um eine weitere Druckspanneinrichtung 1 handeln. Entlang einer Längsrichtung 6 der Batterie 3 sind die Batteriezellen 5 zu einem Batteriezellenpaket 7 angeordnet, zum Beispiel zu einem Batteriezellenstapel gestapelt. Die Rahmenvorrichtung 2 weist eine Zugspanneinrichtung 8 auf, die zwei Zugspannelemente 9, beispielsweise Zuganker, aufweist. Dabei sind die Zugspannelemente 9 oder Zuganker der Zugspanneinrichtung 8 entlang einer Querrichtung 10 der Batterie 3 voneinander beabstandet. Ein Einspannbereich 11 der Rahmenvorrichtung 2 ist somit durch die Druckspanneinrichtung 1 , durch das Gegenlager 4 sowie durch die Zugspannelemente 9 begrenzt. In diesem Einspannbereich 11 ist der Batteriezellenpaket 7 angeordnet bzw. zwischen der Druckspanneinrichtung 1 und dem Gegenlager 4 verspannt bzw. eingespannt.
Mittels der Zugspannelemente 9 sind die Druckspanneinrichtung 1 sowie das Gegenlager 4 aneinander befestigt. Hierzu weist die Druckspanneinrichtung 1 einen Befestigungskörper 12 auf, über den die Druckspanneinrichtung 1 bestimmungsgemäß - im vorliegenden Beispiel direkt - an der Zugspanneinrichtung 8, vorliegend an den Zugspannelementen 9 befestigt ist. Hierzu weist der Befestigungskörper 12 ein Befestigungselement 13 auf, das im vorliegenden Beispiel als eine Schweißfläche ausgebildet ist. Des Weiteren weist das jeweilige Zugspannelement 9 einen mit dem Befestigungselement 13 der Druckspanneinrichtung 1 korrespondierendes, weiteres Befestigungselement 14 auf, sodass die Druckspanneinrichtung 1 , insbesondere deren Befestigungskörper 12, und die Zugspanneinrichtung 8, insbesondere deren Zugspannelemente 9, mittels der Befestigungselemente 13, 14 kraft-, form- und stoffschlüssig miteinander befestigt sind. Im vorliegenden Beispiel sind die Druckspanneinrichtung 1 und die Zugspanneinrichtung 8 aneinander fixiert, indem die Zugspannelemente 9 und der Befestigungskörper 12 miteinander verschweißt, insbesondere laserverschweißt sind. Dies ist in Fig. 1 durch die Schweißung 15 angedeutet.
In Fig. 1 ist des Weiteren zu erkennen, dass die Zugspannelemente 9 und der (jeweilige) Befestigungskörper 12 relativ zueinander unbewegbar angeordnet sind. Des Weiteren ist zu erkennen, dass die Batterie 3, insbesondere die Druckspanneinrichtung 1 , im vorliegenden Beispiel mehrere Befestigungselemente 13, mehrere Befestigungselemente 14 sowie mehrere Schweißungen 15 aufweist. Dabei ist es zu verstehen, dass die Druckspanneinrichtung 1 und die Zugspanneinrichtung 8 - alternativ oder zusätzlich zu der hierin dargestellten bzw. beschriebenen Schweißung 15 - anderweitig kraft-, form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sein können, beispielsweise miteinander verschraubt, vernietet, verlötet etc.
Die Druckspanneinrichtung 1 weist des Weiteren einen Spannkörper 16 auf, der im vorliegenden Beispiel eine Spannfläche 17 aufweist, die mit einer Kontaktfläche 18 des Batteriezellenpakets 7 korrespondiert. Indem der Batteriezellenpaket 7 in die Rahmenvorrichtung 2 eingespannt ist, liegen der Spannkörper 16 und der Batteriezellenpaket 7 aneinander an, im vorliegenden Beispiel indirekt aneinander an. Denn zwischen dem Spannkörper 16 und dem Batteriezellenpaket 7 ist im vorliegenden Beispiel eine Trennschicht 19 vorgesehen, sodass der Batteriezellenpaket 7 und der Spannkörper 16 über die Trennschicht 19 aneinander anliegen. Die Kontaktfläche 18 des Batteriezellenpakets 7 ist insbesondere durch eine Außenoberfläche einer „letzten“ Batteriezelle 5 zumindest teilweise gebildet.
Die Druckspanneinrichtung 1 weist weiter eine Spanngelenkeinrichtung 20 auf, mittels derer der Befestigungskörper 12 und der Spannkörper 16 miteinander verbunden sind. Im vorliegenden Beispiel sind der Befestigungskörper 12, der Spannkörper 16 sowie die Spanngelenkeinrichtung 20 miteinander einstückig ausgebildet. Dabei ist die Spanngelenkeinrichtung 20 derart ausgebildet, dass - wenn eine in Richtung hin zu dem Befestigungskörper 12 wirkende Spannkraft 21 auf den Spannkörper 16 aufgebracht wird - der Spannkörper 16 in einer Spannrichtung 22 hin zu dem Befestigungskörper 12 bewegt wird, wobei unter dem Bewegen die Spanngelenkeinrichtung 20 in definierter Weise nachgibt. Insbesondere gibt die Spanngelenkeinrichtung 20 in Spannrichtung 22 nach. Unter dem Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung 20 bewegt sich dann der Spannkörper 16 in Bezug zu dem Befestigungskörper 12 und in Bezug zu der Zugspanneinrichtung 8, insbesondere zu den Zugspannelementen 9, da der Spannkörper 16 und die Zugspanneinrichtung 8 nicht direkt miteinander verbunden sind.
Vorliegend umfasst die Spanngelenkeinrichtung 20 eine erste Gelenkeinrichtung 23 oder mehrere erste Gelenkeinrichtungen 23, wie es in der linken Bildhälfte von Fig. 1 dargestellt ist. Dabei weist die jeweilige erste Gelenkeinrichtung 23 ein erstes Bandelement 24 und ein zweites Bandelement 25 auf sowie ein befestigungskörperseitiges Drehgelenk 26, ein mittleres Drehgelenk 27 und ein spannkörperseitiges Drehgelenk 28. Dabei sind die Bandelemente 24, 25 über das mittlere Drehgelenk 27 gelenkig miteinander verbunden. Des Weiteren sind das erste Bandelement 24 und der Befestigungskörper 12 mittels des befestigungskörperseiteigen Drehgelenks 26 gelenkig miteinander verbunden, wohingegen mittels des spannkörperseitigen Drehgelenks 28 das zweite Bandelement 25 und der Spannkörper 16 gelenkig miteinander verbunden sind.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Druckspanneinrichtung 1 bzw. der Rahmenvorrichtung 2 bzw. der Batterie 3, die in der rechten Bildhälfte der Fig. 1 dargestellt ist, weist die Spanngelenkeinrichtung 20 die erste Gelenkeinrichtung 23 und eine weitere (zweite) Gelenkeinrichtung 29 auf, wobei durch die Gelenkeinrichtungen 23, 29 ein Gelenkeinrichtungspaar 30 gebildet ist. Dabei weist die Spanngelenkeinrichtung 20 in diesem Fall, insbesondere das Gelenkeinrichtungspaar 30, ein drittes Bandelement 31 und ein viertes Bandelement 32 sowie ein Kopplungsdrehgelenk 33 auf. Diese weitere bzw. zweite Gelenkeinrichtung 29 und die erste Gelenkeinrichtung 23 sind gleich oder zumindest ähnlich ausgebildet. Insbesondere weisen die Gelenkreinrichtungen 23, 29 gleiche oder ähnliche kinematische Eigenschaften auf. In Fig. 1 (in der rechten Bildhälfte) ist zu erkennen, dass die Gelenkeinrichtungen 23, 29 spiegelbildlich zueinander ausgebildet sein können.
Bei dem Gelenkeinrichtungspaar 30 sind das dritte Bandelement 31 und das mittlere Drehgelenk 27 der ersten Gelenkeinrichtung 23 gelenkig miteinander verbunden. Des Weiteren sind das vierte Bandelement 32 und ein mittleres Drehgelenk 34 der zweiten Gelenkeinrichtung 29 gelenkig miteinander verbunden. Dabei sind die Bandelemente 31, 32 mittels des Kopplungsdrehgelenks 33 gelenkig miteinander verbunden. Insoweit sind ein Bewegen der ersten Gelenkeinrichtung 23 und ein Bewegen der zweiten Gelenkeinrichtung 29 kinematisch miteinander gekoppelt, indem die beiden Gelenkeinrichtungen 23, 29 über die Bandelemente 31, 32 sowie über das Kopplungsdrehgelenk 33 kinematisch aneinandergekoppelt sind.
Vorliegend sind die Drehgelenke 26, 27, 28, 34 und/oder das Kopplungsdrehgelenk 33 als ein jeweiliges Filmgelenk ausgebildet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass alle bei der Spanngelenkeinrichtung 20 eingesetzten Gelenke als ein jeweiliges Filmgelenk ausgebildet sind.
Die Druckspanneinrichtung 1 , die Rahmenvorrichtung 2 und/oder die Batterie 3 kön- nen/kann spiegelebenensymmetrisch ausgebildet sein, wobei die entsprechende Spiegelebene 35 durch die strichpunktierten Längsrichtungslinien 6 angedeutet sind. Genauso gut ist es denkbar, dass die Druckspanneinrichtung 1, die Rahmenvorrichtung 2 und/oder die Batterie 3 unsymmetrisch aufgebaut sind/ist.
Im vorliegenden Beispiel weist der Befestigungskörper 12 einen Verformungsanteil 36 auf, der insbesondere als ein Biegeanteil ausgebildet ist. Dieser Verformungsanteil 36 bzw. Biegeanteil ist im vorliegenden Beispiel Bestandteil der Spanngelenkeinrichtung 20. Mit anderen Worten weist die Spanngelenkeinrichtung 20 den Befestigungskörper 12 teilweise auf, indem die Spanngelenkeinrichtung 20 den Verformungsanteil 36 des Befestigungskörpers 12 umfasst. Dabei ist vorgesehen, dass die Spanngelenkeinrichtung 20 in definierter Weise zumindest teilweise nachgibt, indem der Verformungsanteil 36 verformt, das heißt beispielsweise der Biegeanteil gebogen wird.
Die jeweilige Gelenkeinrichtung 23, 29 bzw. das jeweilige Gelenkeinrichtungspaar 30 weist einen Widerstand gegen ein gelenkiges Bewegen der entsprechenden Gelenkeinrichtung 29, 23, 30 auf. Ferner weist der Verformungsanteil 36 des Befestigungskörpers 12 einen Widerstand gegen das Verformen des Verformungsanteils 36 auf. Zum definierten Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung 20 ist es also erforderlich, dass der entsprechende Widerstand durch die Spannkraft 21 überwunden wird. Dabei sind der Widerstand gegen das gelenkige Bewegen der entsprechenden Gelenkeinrichtung 23, 29, 30 und der Widerstand gegen das Verformen des Verformungsanteils 36 unterschiedlich stark bzw. unterschiedlich groß, sodass zum entsprechenden Überwinden des entsprechenden Widerstands unterschiedlich hohe bzw. unterschiedlich starke Spannkräfte 21 erforderlich sind. Vorliegend ist vorgesehen, dass der Widerstand gegen das gelenkige Bewegen der Gelenkeinrichtung 23, 29, 30 durch eine erste Spannkraft 37 überwunden werden kann, wohingegen diese erste Spannkraft 37 nicht ausreicht, um den Widerstand gegen das Verformen des Verformungsanteils 36 zu überwinden. Denn zum Überwinden des Widerstands gegen das Verformen des Verformungsanteils 36 ist eine zweite Spannkraft 38 erforderlich, die beispielsweise größer als die erste Spannkraft 37 ist. In alternativer Ausgestaltung kann die erste Spannkraft 37 größer als die zweite Spannkraft 38 sein. Auf diese Weise wird eine Reihenfolge vorgegeben, anhand derer die Spanngelenkeinrichtung 20 bestimmungsgemäß nachgibt. Je nach Material, Materialstärke und/oder Formgebung der entsprechenden Gelenkeinrichtungen 23, 29, 30 und/oder des Verformungsanteils 36 ergibt sich der jeweilige Widerstand und folglich, ob die erste Spannkraft 37 größer als die zweite Spannkraft 38 ist oder umgekehrt.
Die jeweilige Spannkraft 21 , 37, 38 wird - insbesondere im Betrieb der Druckspanneinrichtung 1 bzw. der Rahmenvorrichtung 2 bzw. der Batterie 3 - auf den Spannkörper 16 der Druckspanneinrichtung 1 aufgebracht, indem eine oder mehrere der Batteriezellen 5 ausgehend von deren Grundmaß auf ein Schwellungsmaß anschwellen. Dies geschieht insbesondere aufgrund eines elektrischen Ladens der entsprechenden Batteriezelle 5 und/oder aufgrund einer Alterung der entsprechenden Batteriezelle 5. Dabei ist alterungsbedingtes Anschwellen nicht oder lediglich besonders gering reversibel, wohingegen ein entladungs- bzw. ladungsbedingtes Anschwellen mittels eines elektrischen Entladens der entsprechenden Batteriezelle 5 zumindest teilweise reversibel ist. Im vorliegenden Beispiel ist vorgesehen, dass das Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung 20 ganz oder teilweise zerstörungsfrei reversibel elastisch ist. Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass die Spanngelenkeinrichtung 20 sich selbst zurückstellt, sobald die Spannkraft 21 , 37, 38 (wieder) geringer wird. Dabei kann das Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung einen ersten Nachgiebigkeitsanteil aufweisen, der zerstörungsfrei reversibel elastisch ist, sowie einen weiteren Nachgiebigkeitsanteil, der plastisch, das heißt irreversibel ist. Es ist des Weiteren vorgesehen, dass das alterungsbedingte Anschwellen der entsprechenden Batteriezelle 5 in dem Nachgiebigkeitsbereich der Spanngelenkeinrichtung 20 stattfindet, der plastisch ist. Dahingegen ist vorgesehen, dass das entladungs- bzw. ladungsbedingte Anschwellen der entsprechenden Batteriezelle 5 in dem zerstörungsfrei reversibel elastischen Nachgiebigkeitsbereich der Spanngelenkeinrichtung 20 erfolgt. Auf diese Weise folgt die Druckspanneinrichtung 1 , insbesondere deren Spannkörper 16, dem zyklischen Anschwellen und Abschwellen der entsprechenden Batteriezelle 5, und damit dem zyklischen Anschwellen und Abschwellen des Batteriezellenpakets 7, wohingegen die Druckspanneinrichtung 1 , insbesondere dessen Spannkörper 16, dem alterungsbedingten, irreversiblen Anschwellen der Batteriezelle 5 bzw. des Batteriezellenpakets 7 durch eine plastische Verformung bzw. durch ein plastisches Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung 20 folgt. Hierdurch ist insbesondere sichergestellt, dass auf die entsprechenden Batteriezellen 5, das heißt auf das Batteriezellenpaket 7, stets ein erwünschter Initialdruck ausgeübt wird, der einer Kristallbildung im Inneren der Batteriezellen 5 entgegenwirkt.
Insgesamt ist durch die Druckspanneinrichtung 1 , durch die Rahmenvorrichtung 2 sowie durch die Batterie 3 eine jeweilige Möglichkeit aufgezeigt, die Batteriezellen 5, die sich zwischen dem elektrisch geladenen Zustand und dem elektrisch entladenen Zustand sowie alterungsbedingt hinsichtlich ihrer räumlichen Ausdehnung verändern, besonders vorteilhaft einzusetzen bzw. anzuordnen. Bezugszeichenliste
1 Druckspanneinrichtung
2 Rahmenvorrichtung
3 Batterie
4 Gegenlager
5 Batteriezelle
6 Längsrichtung
7 Batteriezellenstapel
8 Zugspanneinrichtung
9 Zugspannelement
10 Querrichtung
11 Einspannbereich
12 Befestigungskörper
13 Befestigungselement
14 Befestigungselement
15 Schweißung
16 Spannkörper
17 Spannfläche
18 Kontaktfläche
19 Trennschicht
20 Spanngelenkeinrichtung
21 Spannkraft
22 Spannrichtung
23 erste Gelenkeinrichtung
24 erstes Bandelement
25 zweites Bandelement
26 befestigungskörperseitiges Drehgelenk
27 mittleres Drehgelenk
28 spannkörperseitiges Drehgelenk
29 weitere Gelenkeinrichtung
30 Gelenkeinrichtungspaar
31 drittes Bandelement 32 viertes Bandelement
33 Kopplungsdrehgelenk
34 mittleres Drehgelenk
35 Spiegelebene 36 Verformungsanteil
37 erste Spannkraft
38 zweite Spannkraft

Claims

Patentansprüche
1. Druckspanneinrichtung (1) für eine Rahmenvorrichtung (2), die zum Einspannen eines Batteriezellenpakets (7) ausgebildet ist, wobei die Druckspanneinrichtung (1) aufweist:
- einen Befestigungskörper (12), über den die Druckspanneinrichtung (1) an einer Zugspanneinrichtung (8) der Rahmenvorrichtung (2) befestigbar ist;
- einen Spannkörper (16), der dazu ausgebildet ist, auf dem Batteriezellenpaket (7) zur Anlage zu kommen;
- eine Spanngelenkeinrichtung (20), mittels derer der Befestigungskörper (12) und der Spannkörper (16) miteinander verbunden sind, wobei die Spanngelenkeinrichtung (20) derart ausgebildet ist, dass, wenn eine in Richtung hin zu dem Befestigungskörper (12) wirkende Spannkraft (21 , 37, 38) auf den Spannkörper (16) aufgebracht wird, der Spannkörper (16) in einer Spannrichtung (22) hin zu dem Befestigungskörper (12) bewegt wird, indem die Spanngelenkeinrichtung (20) in definierter Weise nachgibt.
2. Druckspanneinrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spanngelenkeinrichtung (20) einen Verformungsanteil (36) des Befestigungskörpers (12) aufweist, wobei die Spanngelenkeinrichtung (20) in definierter Weise nachgibt, indem der Verformungsanteil (36) verformt, insbesondere gebogen wird.
Druckspanneinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanngelenkeinrichtung (1) eine erste Gelenkeinrichtung (23, 29) umfasst, aufweisend:
- ein erstes Bandelement (24) und ein zweites Bandelement (25);
- ein befestigungskörperseitiges Drehgelenk (26), über das der Befestigungskörper (12) und das erste Bandelement (24) gelenkig miteinander verbunden sind;
- ein mittleres Drehgelenk (27), über das das erste Bandelement (24) und das zweite Bandelement (25) gelenkig miteinander verbunden sind;
- ein spannkörperseitiges Drehgelenk (28), über das das zweite Bandelement
(25) und der Spannkörper (16) gelenkig miteinander verbunden sind. Druckspanneinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanngelenkeinrichtung (20) weiter umfasst:
- eine zweite Gelenkeinrichtung (29);
- ein drittes Bandelement (31) und ein viertes (32) Bandelement;
- ein Kopplungsdrehgelenk (33), über das das dritte Bandelement (31) und das vierte Bandelement (33) gelenkig miteinander verbunden sind; wobei
- das dritte Bandelement (31) und das mittlere Drehgelenk (27) der ersten Gelenkeinrichtung (23) gelenkig miteinander verbunden sind;
- das vierte Bandelement (32) und das mittlere Drehgelenk (34) der zweiten Gelenkeinrichtung (29) gelenkig miteinander verbunden sind. Druckspanneinrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Drehgelenk (26, 27, 28, 29, 33, 34) als ein Foliengelenk ausgebildet ist. Druckspanneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungskörper (12), der Spannkörper (16) sowie die Spanngelenkeinrichtung (20) miteinander einstückig ausgebildet sind. Druckspanneinrichtung (1) nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Widerstand gegen ein gelenkiges Bewegen der Gelenkeinrichtung (23, 29) derart ausgebildet ist, dass das gelenkige Bewegen bei einer ersten Spannkraft (37) erfolgt, wobei ein Widerstand gegen das Verformen des Verformungsanteils (36) des Befestigungskörpers (12) derart ausgebildet ist, dass das Verformen bei einer zweiten Spannkraft (38) erfolgt, wobei
- die erste Spannkraft (37) größer als die zweite Spannkraft (38) ist oder
- die zweite Spannkraft (38) größer als die erste Spannkraft (37) ist. Druckspanneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckspanneinrichtung derart ausgebildet ist, dass das Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung (20) zumindest teilweise zerstörungsfrei reversibel elastisch ist. Rahmenvorrichtung (2) zum Einspannen eines Batteriezellenpakets (7), wobei die Rahmenvorrichtung (2) aufweist:
- eine nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildete Druckspanneinrichtung (1) und ein Gegenlager (4), die entlang einer Längsrichtung (6) der Rahmenvorrichtung (2) voneinander beabstandet sind;
- eine Zugspanneinrichtung (8), die zwei Zugspannelemente (9) aufweist, die entlang einer Querrichtung (10) der Rahmenvorrichtung (2) voneinander beabstandet sind; wobei die Druckspanneinrichtung (1) und das Gegenlager (4) mittels der Zugspannelemente (9) aneinander befestigt sind, sodass zwischen der Druckspanneinrichtung (8) und dem Gegenlager (4) ein Einspannbereich (11) geschaffen ist, in den das Batteriezellenpaket (7) einlegbar und einspannbar ist. Batterie (3), die eine nach Anspruch 9 ausgebildete Rahmenvorrichtung (2) sowie ein Batteriezellenpaket (7) aufweist, das eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Batteriezellen (5) aufweist und in den Einspannbereich (11) eingespannt ist, wobei durch ein Anschwellen einer der Batteriezellen (5) auf ein Schwellungs- maß die Spannkraft (21, 37, 38) in Spannrichtung (22) auf den Spannkörper (16) aufgebracht wird, wodurch unter einem definierten Nachgeben der Spanngelenkeinrichtung (20) der Spannkörper (16) in Spannrichtung (22) hin zu dem Befestigungskörper (12) bewegt wird.
PCT/EP2022/073371 2021-09-22 2022-08-23 Druckspanneinrichtung für eine rahmenvorrichtung zum einspannen eines batteriezellenpakets, rahmenvorrichtung und batterie WO2023046389A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/576,423 US20240313317A1 (en) 2021-09-22 2022-08-23 Compressive Stressing Device for a Frame Arrangement for Clamping a Battery Cell Assembly, Frame Arrangement and Battery
KR1020237041536A KR20240004854A (ko) 2021-09-22 2022-08-23 배터리 셀 팩, 프레임 장치 및 배터리를 조이기 위한 프레임 장치용 압축 응력 장치
JP2024516906A JP2024535049A (ja) 2021-09-22 2022-08-23 バッテリセルパックを挟締するフレーム装置用の圧締装置、フレーム装置およびバッテリ
CN202280042805.5A CN117546351A (zh) 2021-09-22 2022-08-23 用于夹紧电池单体组的框架装置的压力夹紧器、框架装置和电池

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021124467.6A DE102021124467A1 (de) 2021-09-22 2021-09-22 Druckspanneinrichtung für eine Rahmenvorrichtung zum Einspannen eines Batteriezellenpakets, Rahmenvorrichtung und Batterie
DE102021124467.6 2021-09-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023046389A1 true WO2023046389A1 (de) 2023-03-30

Family

ID=83059265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/073371 WO2023046389A1 (de) 2021-09-22 2022-08-23 Druckspanneinrichtung für eine rahmenvorrichtung zum einspannen eines batteriezellenpakets, rahmenvorrichtung und batterie

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240313317A1 (de)
JP (1) JP2024535049A (de)
KR (1) KR20240004854A (de)
CN (1) CN117546351A (de)
DE (1) DE102021124467A1 (de)
WO (1) WO2023046389A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022122230A1 (de) 2022-09-02 2024-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Diagnose-Vorrichtung für Hochvoltspeicher in elektrifizierten Kraftfahrzeugen

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018216835A1 (de) 2018-10-01 2020-04-02 Audi Ag Batteriemodul und Kraftfahrzeug
DE102019201126A1 (de) 2019-01-29 2020-07-30 Audi Ag Batteriemodul für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit einem solchen Batteriemodul
CN112421167A (zh) * 2020-11-26 2021-02-26 刘桂兰 一种锂电池保护装置
CN212934739U (zh) * 2020-07-14 2021-04-09 惠州市亿兆能源科技有限公司 一种电池模组用电池包箱
CN213584059U (zh) * 2020-11-24 2021-06-29 苏州精控能源科技有限公司 一种夹持固定装置
CN213692247U (zh) * 2020-11-12 2021-07-13 肃宁县八度新能源科技有限公司 一种便于移动的新型锂电池承装箱

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018216835A1 (de) 2018-10-01 2020-04-02 Audi Ag Batteriemodul und Kraftfahrzeug
DE102019201126A1 (de) 2019-01-29 2020-07-30 Audi Ag Batteriemodul für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit einem solchen Batteriemodul
CN212934739U (zh) * 2020-07-14 2021-04-09 惠州市亿兆能源科技有限公司 一种电池模组用电池包箱
CN213692247U (zh) * 2020-11-12 2021-07-13 肃宁县八度新能源科技有限公司 一种便于移动的新型锂电池承装箱
CN213584059U (zh) * 2020-11-24 2021-06-29 苏州精控能源科技有限公司 一种夹持固定装置
CN112421167A (zh) * 2020-11-26 2021-02-26 刘桂兰 一种锂电池保护装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024535049A (ja) 2024-09-26
DE102021124467A1 (de) 2023-03-23
US20240313317A1 (en) 2024-09-19
CN117546351A (zh) 2024-02-09
KR20240004854A (ko) 2024-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3465795B1 (de) Gehäuse für eine fahrzeugbatterie sowie verfahren zur herstellung eines solchen gehäuses
DE102018115436B4 (de) Fahrzeugkörperfrontabschnittaufbau
EP2996893B1 (de) Vorrichtung zur halterung zumindest eines energiemoduls für ein kraftfahrzeug sowie entsprechendes montageverfahren
DE102017221366A1 (de) Brennstoffzellen-befestigungsstruktur
EP3616247B1 (de) Akkumulatoranordnung
EP3420604B1 (de) Zellmodul für eine batterie eines kraftfahrzeugs sowie verfahren zum herstellen eines solchen zellmoduls
DE102014216407A1 (de) Aufnahme für ein Batteriemodul und Batteriemodul aufweisend eine derartige Aufnahme
DE102012222662A1 (de) Sicherheitsvorrichtung für ein Batteriemodul eines Elektrofahrzeugs
WO2013068167A1 (de) Batteriezelle, batterie und kraftfahrzeug
DE102019205777A1 (de) Spanneinrichtung für ein Batteriemodul, Batteriemodul und Kraftfahrzeug
WO2020038698A1 (de) Batteriekasten mit verstärkungselement
DE102019211093A1 (de) Batterie für eine zumindest teilweise elektrisch betriebene/angetriebene Funktionsvorrichtung sowie Funktionsvorrichtung
WO2023046389A1 (de) Druckspanneinrichtung für eine rahmenvorrichtung zum einspannen eines batteriezellenpakets, rahmenvorrichtung und batterie
DE102016004577A1 (de) Tragrahmenstruktur zum Befestigen wenigstens eines Energiespeichers an einem Kraftfahrzeugrohbau
DE102009006991A1 (de) Elektrischer Energiespeicher für Kraftfahrzeuge
DE102018128975B4 (de) Batteriegehäuse einer Traktionsbatterie
DE102020130835A1 (de) Energiespeichervorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie, Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung und Kraftfahrzeug
EP4193419A1 (de) Gehäuse für ein batteriemodul zur aufnahme von batteriezellen
DE102020131528A1 (de) Batterie, Kraftfahrzeug und Batteriemontageverfahren
DE102021124833A1 (de) Batteriemodul mit Reduzierung von Querlasten
DE102017220724A1 (de) Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechendes Kraftfahrzeug
DE102011113492A1 (de) Schutzvorrichtung für einen Energiespeicher eines Fahrzeuges
EP4393028A1 (de) Batteriezellenpaket für eine batterie und batterie
DE102021127289A1 (de) Batteriemodul sowie Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls
EP3935692B1 (de) Versetzte polbuchsen und energiespeichersystem mit den gleichen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22758557

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20237041536

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280042805.5

Country of ref document: CN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2024516906

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22758557

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1