DE102010038862A1 - Verfahren zur Herstellung von Batteriemodulen oder Batteriesystemen mit einer Mehrzahl an Batteriezellen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Batteriemodulen oder Batteriesystemen mit einer Mehrzahl an Batteriezellen Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010038862A1 DE102010038862A1 DE201010038862 DE102010038862A DE102010038862A1 DE 102010038862 A1 DE102010038862 A1 DE 102010038862A1 DE 201010038862 DE201010038862 DE 201010038862 DE 102010038862 A DE102010038862 A DE 102010038862A DE 102010038862 A1 DE102010038862 A1 DE 102010038862A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- battery
- battery module
- battery cells
- cells
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 11
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 11
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 10
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 8
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 5
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 5
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 claims description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 3
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 3
- 230000009172 bursting Effects 0.000 claims description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N Beryllium oxide Chemical compound O=[Be] LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015645 LiMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012465 LiTi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000491 Polyphenylsulfone Polymers 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn] Chemical compound [Li].[Mn] KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000834 fixative Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- 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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
-
- 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
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/117—Inorganic material
- H01M50/119—Metals
-
- 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
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/121—Organic material
-
- 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
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
- H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
- H01M50/227—Organic material
-
- 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
- H01M50/24—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 from their environment, e.g. from corrosion
-
- 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
- H01M50/296—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/571—Methods or arrangements for affording protection against corrosion; Selection of materials therefor
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
- H01M2250/20—Fuel cells 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
-
- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49108—Electric battery cell making
- Y10T29/4911—Electric battery cell making including sealing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Batteriemodulen oder -systemen mit einer Mehrzahl an Batteriezellen, sowie Batteriemodule oder -systeme, die gemäß diesem Verfahren hergestellt sind.
- Stand der Technik
- Batteriemodule oder -systeme umfassen wiederaufladbare elektrische Energiespeicher, die einen breiten Einsatz in tragbaren Konsumgeräten und anderen Anwendungen finden, wie z. B. in teilweise oder ausschließlich elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen. In automobilen Anwendungen gelten Batteriemodule und -systeme und insbesondere Lithium-Ionen-Batteriemodule oder -systeme als Schlüsseltechnologie für die Elektrifizierung des Antriebssystems von Fahrzeugen. Dazu werden Batteriemodule und -systeme benötigt, welche hohe Kapazitäten aufweisen, bevorzugt mit Kapazitäten von nicht weniger als 2 oder 3 Ah. Solche hochkapazitären Batteriemodule und -systeme und insbesondere Lithium-Ionen-Batteriemodule und -systeme sind dazu je nach Einsatzspezifikation modular aufgebaut und umfassen eine Mehrzahl von seriell oder parallel elektrisch verschalteten Batteriezellen.
- Ein wesentlicher Aspekt für die erfolgreiche Etablierung dieser Technologie ist u. a., dass diese Batteriemodule oder -systeme kostengünstig und effizient hergestellt werden können. Ein weiterer Aspekt ist, dass diese Batteriemodule oder -systeme möglichst leicht sind, so dass damit ausgestattete und/oder angetriebene Kraftfahrzeuge in ihrer Leistungsfähigkeit möglichst wenig beschränkt werden.
- Im Stand der Technik beschriebene Batteriemodule oder -systeme, insbesondere hochkapazitäre Lithium-Ionen Batteriemodule oder -systeme, werden durch aufwändige Verfahren hergestellt, bei denen die einzelnen Komponenten meist mehrfach verpackt vorliegen, um eine ausreichende Fixierung, Dichtung und/oder Isolierung der Bestandteile zu ermöglichen. Dadurch sind die erhaltenen Batteriemodule und -systeme teuer, ineffizient in der Herstellung und relativ schwer.
- Offenbarung der Erfindung
- Erfindungsgemäß wird ein Verfahren bereitgestellt zur Herstellung von Batteriemodulen oder Batteriesystemen mit einer Mehrzahl von Batteriezellen, insbesondere von hochkapazitären Batteriemodulen oder -systemen, welches einen oder mehrere Nachteile des geschilderten Standes der Technik vermindert oder überwindet.
- Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst grundsätzlich folgende Schritte:
- – Bereitstellung einer Mehrzahl von Batteriezellen;
- – Verschaltung und gegebenenfalls Anordnung der Batteriezellen zur Batteriemodul- oder Batteriesystemarchitektur mittels Zellverbinder;
- – Anbringen von Batteriemodul- oder Batteriesystem-Terminals;
- – Verpacken aller Batteriezellen des Batteriemoduls oder -systems in einem gemeinsamen, gegebenenfalls einstückigen Kunststoffmantel durch Umspritzen, so dass die Batteriezellen und Zellverbinder des Batteriemoduls oder des -systems im Wesentlichen vollständig von dem Kunststoffmantel umgeben sind, wobei die Batteriemodul- oder Batteriesystem-Terminals von außen zugänglich bleiben.
- Das erfindungsgemäße Verfahren führt dazu, dass die Batteriezellen eines Batteriemoduls oder -systems in einem gemeinsamen Kunststoffmantel eingebettet vorliegen, so dass der Kunststoffmantel als gemeinsames Gehäuse des Batteriemoduls oder -systems fungiert und die Notwendigkeit für die zusätzliche Verpackung von Komponenten in weiteren separaten Gehäusen, z. B. Aluminiumgehäusen, nicht mehr gegeben ist. Dadurch, dass die Batteriezellen in einem gemeinsamen gegebenenfalls einstückigen Kunststoffmantel eingebettet vorliegen, ist die Wahrscheinlichkeit von produktionsbedingten undichten Stellen oder Leckagen reduziert. Die Anzahl an auf Leckage zu prüfenden Körpern und Stellen ist ebenfalls reduziert, da keine Fügestellen, Schweißnähte oder Klebestellen vorhanden sind. Somit wird insgesamt die Anzahl an zu montierenden Teilen reduziert, die Fertigungskosten werden gesenkt und die Fehlerwahrscheinlichkeit im Verfahren ist niedriger. Durch den vollständigen Einschluss sowohl der einzelnen Batteriezellen als auch der Zellverbinder in einem gemeinsamen Kunststoffmantel wird auch eine vereinfachte und verbesserte Isolierung des Zellenpotentials erreicht.
- Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich auf die Herstellung von Batteriemodulen oder Batteriesystemen mit einer Mehrzahl an Batteriezellen. Unter einem Batteriemodul oder einem Batteriesystem wird dabei eine Anordnung zur Versorgung eines Netzes bzw. eines Verbrauchers mit elektrischer Energie verstanden, die eine Batterie mit mindestens einem elektrochemischen Energiespeicher umfasst. Unter einem Energiespeicher kann für die Zwecke der vorliegenden Erfindung jeder Energiespeicher verstanden werden, der eine Energie mittels elektrochemischer Prozesse speichert. Insbesondere sind darunter Energiespeicher zu verstehen, die mehrere in Reihe und/oder gegebenenfalls auch parallel geschaltete Akkumulator- und/oder Batteriezellen enthalten. Bevorzugt umfasst das Batteriemodul oder Batteriesystem Batteriezellen vom Typ der Lithium-Ionen-Zellen, insbesondere vom Typ Li-Ion-Lithium-Ionen-Akku, LiPo-Lithium-Polymer-Akku, LiFe-Lithium-Metall-Akku, Li-Mn-Lithium-Mangan-Akku, LiFePO4-Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulator, LiTi-Lithium-Titanat-Akku. Das Batteriemodul oder Batteriesystem weist immer mehrere Batteriezellen auf, die zu einer funktionalen Einheit zusammengefasst sind. Dazu können die einzelnen Batteriezellen des Batteriemoduls oder des Batteriesystems mittels an den Terminals angebrachten Zellverbindern derart elektrisch leitend miteinander verbunden vorliegen, dass die gewünschte Batteriemodul- oder Batteriesystemarchitektur erreicht wird. Ein Batteriesystem kann ein oder mehrere Batteriemodule aufweisen.
- Neben einer Mehrzahl von Batteriezellen kann ein Batteriesystem weitere Bestandteile umfassen, wie beispielsweise ein Kühlsystem, Sicherheitsvorrichtungen zum Abschalten des Batteriesystems oder zum Trennen des Batteriesystems vom restlichen Netz und/oder ein Batterie-Management-System, welches Regel- und Steuereinheiten umfassen kann, die zum Betrieb, zur geregelten Be- und Entladung, sowie zur Sicherheitsüberwachung der Batterie dienen.
- Bevorzugt handelt es sich bei dem Batteriemodul oder dem Batteriesystem um ein Lithium-Ionen-Batteriemodul oder -system, insbesondere um ein Lithium-Ionen-Batteriemodul oder -system mit einer nominalen Kapazität von ≥ 2 Ah, bevorzugt von ≥ 3 Ah.
- Im erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst eine Mehrzahl von Batteriezellen bereitgestellt. Eine Batteriezelle weist meist einen Wickel auf, der zwei durch eine Separatorschicht getrennte Elektroden umfasst. Die beiden Elektroden sind jeweils mit einem von außen zugänglichen Terminal elektrisch leitend verbunden. Die Batteriezellen können jeweils einzeln verkleidet sein. Dazu können die Batteriezellen beispielsweise jeweils in einem Kunststoff versiegelt, mit einer Aluminium-Folie umgeben und/oder in einer Folie eingeschweißt vorliegen und bereitgestellt werden.
- Eine funktionsfähige Batteriezelle weist darüber hinaus ein Elektrolyt auf. Aus fertigungs- und sicherheitstechnischen Gründen ist es in Verfahren nach dem Stand der Technik meist notwendig, zunächst Batteriezellen ohne Elektrolyt zu verbauen und erst nach erfolgter Assemblierung den Elektrolyten in die Batteriezellen einzufüllen. Im erfindungsgemäßen Verfahren können dagegen bereits mit Elektrolyt beschickte Batteriezellen bereitgestellt und verbaut werden. Insbesondere werden die Batteriezellen des Batteriemoduls oder -systems vor dem Verpacken des Batteriemoduls oder -systems mit Elektrolyt befüllt. Dies ist möglich, da die Batteriezellen nach erfolgter Verpackung von einem dichten Kunststoffmantel eingeschlossen sind und somit keine Gefahr mehr besteht, dass Elektrolyt freigesetzt werden könnte. Eine separate Verschweißung der Elektrolyt-Einfüllöffnungen der Batteriezellen ist somit ebenfalls nicht notwendig.
- Nachdem die Batteriezellen bereitgestellt worden sind, werden die Batteriezellen zur gewünschten Batteriemodul- oder Batteriesystemarchitektur verschaltet und gegebenenfalls entsprechend angeordnet. Dazu werden die Terminals der einzelnen Batteriezellen mittels Zellverbinder derart elektrisch leitend miteinander verbunden, dass die Batteriezellen in der gewünschten Art und Weise eine funktionale Einheit bilden. Die Funktion der Zellverbinder ist es dabei, eine geeignete elektrisch leitende Verbindung zwischen den Terminals der Batteriezellen zu erlauben. Die Zellverbinder können zusätzlich derart ausgeführt sein, dass mittels der Zellverbinder nicht nur die Verschaltung, sondern auch eine relative räumliche Anordnung der einzelnen Batteriezellen zueinander erreicht werden kann. Dabei ist es nicht notwendig, dass die Zellverbinder eine besonders stabile und belastbare räumliche Fixierung der Batteriezellen zueinander gewährleisten, denn die anschließende Verpackung der Batteriezellen zum Batteriemodul oder -system durch Umspritzen mit einem Kunststoff sorgt für die benötigte Stabilität des Batteriemoduls oder -systems. Die Schwindung des Kunststoffs nach dem Spritzvorgang sorgt für eine Vorspannung an den Batteriezellen, so dass eine relative Bewegung der Batteriezellen zueinander weiter erschwert und im Wesentlichen unterbunden ist. Dadurch wird erreicht, dass keine zusätzlichen Fixierungsmittel wie Schrauben oder Haltebänder mehr notwendig sind, die die Batteriezellen in einer vorgegebenen räumlichen Anordnung zueinander halten. Solche Fixierungsmittel können somit eingespart werden. Dadurch kann das Gesamtgewicht des Batteriemoduls oder -systems wesentlich reduziert werden.
- Nach der Verschaltung und ggf. geeigneten Anordnung der Batteriezellen werden die Batteriemodul- oder Batteriesystem-Terminals angebracht. Diese Terminals bilden die elektrisch leitende Verbindung nach außen, über die das Batteriemodul oder -system ge- und/oder entladen werden kann. Diese Terminals stellen die Verbindungspunkte zum Verbraucher oder Verbrauchernetz dar und sind auch nach dem Verpacken durch Umspritzen noch von außen zugänglich. Dabei sind die Batteriemodul- oder Batteriesystem-Terminals derart mit den Terminals der Batteriezellen verbunden, dass die Batteriezellen des Batteriemoduls oder -systems darüber ge- und/oder entladen werden können.
- Anschließend erfolgt die Verpackung aller Batteriezellen des Batteriemoduls oder -systems in einem gemeinsamen, bevorzugt einstückigen, Kunststoffmantel. Die Verpackung erfolgt durch Umspritzen mit einem Kunststoff. Das Umspritzen erfolgt bevorzugt im Spritzgussverfahren und wird derart ausgeführt, dass alle Batteriezellen und Zellverbinder des Batteriemoduls oder -systems im Wesentlichen vollständig von dem Kunststoffmantel umgeben sind und somit nach allen Richtungen gegen die Umgebung abgegrenzt sind. Dabei wird sichergestellt, dass die Batteriemodul- oder Batteriesystem-Terminals von außen zugänglich bleiben.
- In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Verpackung des Batteriemoduls oder des Batteriesystems durch vollständiges Umspritzen in einem einzigen Spritzguss, so dass ein gemeinsamer, einstückiger Kunststoffmantel entsteht, der das Batteriemodul oder das Batteriesystem nach außen als Gehäuse abgrenzt. Durch diese Ausführung wird eine erhöhte Dichtheit und eine verbesserte Isolierung der Komponenten des Batteriemoduls oder -systems erreicht.
- Zum Umspritzen wird ein Kunststoff verwendet. Dieser Kunststoff weist bevorzugt eine geringe spezifische Dichte auf, insbesondere eine spezifische Dichte (bezogen auf Wasser unter Normalbedingungen), die geringer ist als die spezifische Dichte von Aluminium bzw. von Aluminium-Legierungen, die üblicherweise bei der Herstellung von Batterie- oder Batteriezellgehäusen verwendet werden. Dadurch kann das Gesamtgewicht des Batteriemoduls oder -systems wesentlich reduziert werden. Insbesondere werden Kunststoffe eingesetzt, die eine chemische Beständigkeit und eine Beständigkeit gegen Korrosion aufweisen, die denen von Aluminium überlegen sind. Bevorzugt wird zum Umspritzen ein Kunststoff oder Kunststoffgemisch eingesetzt, dabei handelt es sich bei dem Kunststoff bevorzugt um Polymere. Insbesondere können Kunststoffe oder Kunststoffgemische eingesetzt werden, die enthalten oder bestehen aus Polymeren, die ausgewählt sind aus Polyamid (PA), PA6, PA66, PA66/6, PA66/67, Polypropylen (PP), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyester (PES), Polyarylsulfone (PSU, PESU, PPSU), Polyethylenterephthalat (PET), Polyoxymethylen (POM) und/oder Polyurethan (PU/PUR). Die Polymere können verstärkt sein, z. B. durch Glasfasern.
- Als Schmelzklebstoffe (so genannte ”hotmelts”) können beispielsweise thermoplastische Schmelzklebstoffe auf Basis von Polypropylen (PP) und/oder Polyethylen (PE) verwendet werden und/oder reaktive Schmelzklebstoffe wie z. B. Polyurethan (PU), Epoxidharze und/oder Polyesterharze (UP). Die Schmelzklebstoffe können gegebenenfalls in Kombination mit Glasfasern und/oder Kohlefasern eingesetzt werden.
- Bevorzugt werden Kunststoffe oder Kunststoffgemische für das Umspritzen eingesetzt, die einen Füllstoff enthalten, dessen Beimischung zu einer Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffes oder Kunststoffgemisches führt. Als Füllstoff kann beispielsweise Bornitrid (BN), Aluminiumnitrid (AlN), Aluminiumoxid (Al2O3) und/oder Berylliumoxid (BeO) verwendet werden sowie Mischungen daraus oder enthaltend einen oder mehrere der vorgenannten Füllstoffe. Diese Füllstoffe zeichnen sich durch eine günstige Wärmeleitfähigkeit aus und durch den Einsatz solcher Füllstoffe kann die Wärmeleitfähigkeit des Gesamtsystems erhöht werden. Bornitrid zeichnet sich durch eine besonders günstige Wärmeleitfähigkeit aus, während bei diesem Füllstoff die kunststofftypischen Eigenschaften, wie geringes Gewicht sowie sehr gutes elektrisches Isolationsvermögen, erhalten bleiben. Daneben erhöht die Beimischung von Bornitrid die Abriebbeständigkeit und die Temperaturbeständigkeit des damit erzeugten Kunststoffmantels. Bevorzugt wird Bornitrid in Pulverform eingesetzt. Geeignetes Bornitrid ist erhältlich unter dem Markennamen Boronid® von der Firma ESK Ceramics GmbH & Co. KG. Durch die chemische Inertheit von Bornitrid ist dieser Füllstoff mit nahezu allen kommerziell erhältlichen Kunststoffen sehr gut verträglich. Durch die geringe Dichte von Bornitrid wird die niedrige Dichte des Kunststoffs oder des Kunststoffgemisches im Gemisch im Wesentlichen erhalten. Der Anteil des Füllstoffs am Gesamtgemisch für den Kunststoffmantel kann vom gewählten Kunststoff, Füllstoff und den Spezifikationen des Batteriemoduls oder -systems abhängen. Der Fachmann ist in der Lage, im Rahmen von Routinetätigkeiten geeignete Konzentrationen an Füllstoff im Gesamtgemisch zu bestimmen.
- Neben den Batteriezellen und den Zellverbindern können noch weitere Bestandteile des Batteriemoduls oder -systems vom Kunststoffmantel umgeben sein. Dabei kann es sich beispielsweise um Bestandteile einer Kühlvorrichtung handeln. In dem Kunststoffmantel können weitere Bestandteile integriert vorliegen. So können beispielsweise im Kunststoffmantel Fixier- und/oder Befestigungspunkte, sowie Halterungen oder Führungen z. B. für Verspannplatten oder Verspannbänder integriert oder vorgesehen sein.
- Im Kunststoffmantel kann mindestens ein Sicherheitsventil integriert sein, so dass beispielsweise ein Überdruck im Inneren des Batteriemoduls oder -systems an die Umgebung abgegeben werden kann. Dieses Sicherheitsventil kann in Form einer Sollbruchstelle ausgebildet sein, insbesondere kann dieses Sicherheitsventil als Berst-Sicherung ausgestaltet sein.
- Die Abdichtung der Batteriemodul- oder Batteriesystem-Terminals kann im erfindungsgemäßen Verfahren auf mehrere Arten und Weisen erreicht werden. Zunächst wird eine Dichtwirkung an den Terminals schon dadurch erreicht, dass die Schwindung des Kunststoffs nach dem Umspritzen ausgenutzt wird, entsprechend der so genannten ”Hosen”-Technik, die bei der Abdichtung oder Isolierung von elektrischen Steckern eingesetzt wird. Alternativ oder zusätzlich können die Batteriemodul- oder Batteriesystem-Terminals vor der Verpackung jeweils mit einem Dichtelement versehen werden, welches nachfolgend mit umspritzt wird. Durch den Druck beim Spritzen und die nachfolgende Schwindung des Kunststoffes werden die Dichtungen komprimiert und mediendicht. Ein solches Dichtelement kann beispielsweise als Einlegebauteil ausgeführt und angefügt sein, entsprechend einer O-Ringdichtung. Ein solches Dichtteil kann aber auch mittels eines separaten Spritzgusses mit einem Elastomer direkt an die Batteriemodul- oder Batteriesystem-Terminals angefügt werden.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Batteriemodul oder ein Batteriesystem, welches nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde oder herstellbar ist.
- Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Kraftfahrzeug, welches ein erfindungsgemäßes Batteriemodul oder Batteriesystem enthält. Dabei kommt es nicht darauf an, dass Kraftfahrzeug und Batteriemodul oder Batteriesystem eine bauliche Einheit bilden, sondern, dass Kraftfahrzeug und erfindungsgemäßes Batteriemodul oder Batteriesystem derart funktional in Kontakt stehen, dass das Batteriemodul bzw. das Batteriesystem seine Funktion während des Betriebs des Kraftfahrzeugs erfüllen kann. Dabei sind unter dem Begriff „Kraftfahrzeug” alle angetriebenen Fahrzeuge zu verstehen, die ein Batteriemodul oder Batteriesystem zur Energieversorgung von mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs aufweisen, unabhängig davon welchen Antrieb diese Kraftfahrzeuge aufweisen. Insbesondere umfasst der Begriff „Kraftfahrzeug” HEV (elektrische Hybridfahrzeuge), PHEV (Plug-In-Hybridfahrzeuge), EV (Elektrofahrzeuge), Brennstoffzellenfahrzeuge, sowie alle Fahrzeuge, die ein Batteriesystem zur mindestens teilweisen Versorgung mit elektrischer Energie einsetzen.
- Zeichnungen
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Längsschnittes durch einen Terminalbereich eines Batteriemoduls, welches nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, -
2 eine Draufsicht auf eine horizontale Schnittebene durch ein Batteriemodul, welches nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. - Ausführungsformen der Erfindung
- In der
1 ist schematisch ein Längsschnitt durch einen Terminalbereich eines Batteriemoduls gezeigt, welches nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. Dabei ist der dargestellte Batteriemodul-Terminal1 von einem Dichtelement2 umgeben. Der Terminal1 ist elektrisch leitend mit einer der Batteriezellen3 des Batteriemoduls verbunden. Nach dem Verpacken durch Umspritzen sind sowohl die Batteriezellen3 als auch das Dichtelement2 des Batteriemoduls von einem gemeinsamen einstückigen Kunststoffmantel4 umgeben und von der Umwelt isoliert. - In
2 ist dargestellt, wie mehrere Batteriezellen3 eines Batteriemoduls, welches nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, nach dem Verpacken angeordnet sind. Dabei ist ersichtlich, dass alle Batteriezellen3 des Batteriemoduls von einem gemeinsamen, einstückigen Kunststoffmantel4 umgeben sind und zusammengehalten werden. Aus dem Kunststoffmantel4 ragen lediglich die Batteriemodul-Terminals1 heraus, so dass diese von außen zugänglich sind.
Claims (13)
- Verfahren zur Herstellung von Batteriemodulen oder Batteriesystemen mit einer Mehrzahl an Batteriezellen, umfassend die Schritte: – Bereitstellung einer Mehrzahl von Batteriezellen (
3 ); – Verschaltung und gegebenenfalls Anordnung der Batteriezellen (3 ) zur Batteriemodul- oder Batteriesystemarchitektur mittels Zellverbinder; – Anbringen von Batteriemodul- oder Batteriesystem-Terminals (1 ); – Verpacken aller Batteriezellen (3 ) des Batteriemoduls oder -systems in einem gemeinsamen Kunststoffmantel (4 ) durch Umspritzen, so dass die Batteriezellen (3 ) und Zellverbinder des Batteriemoduls oder -systems im Wesentlichen vollständig von dem Kunststoffmantel (4 ) umgeben sind, wobei die Batteriemodul- oder Batteriesystem-Terminals (1 ) von außen zugänglich bleiben. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei zum Umspritzen ein Kunststoff verwendet wird, der Polyamid, Polypropylen, Polybutylenterephthalat, Polyester, Polyarylsulfone, Polyethylenterephthalat, Polyoxymethylen und/oder Polyurethan enthält oder daraus besteht.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine, mehrere oder alle Batteriezellen (
3 ) des Batteriemoduls oder -systems Lithium-Ionen-Batteriezellen sind. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine, mehrere oder alle Batteriezellen (
3 ) des Batteriemoduls oder -systems vor der Verschaltung einzeln verkleidet bereitgestellt werden, bevorzugt werden die Batteriezellen (3 ) vor der Verschaltung einzeln mit Kunststoff versiegelt, in Folie eingeschweißt und/oder mit Al-Folie umgeben bereitgestellt. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batteriezellen (
3 ) des Batteriemoduls oder -systems vor dem Verpacken des Batteriemoduls oder -systems mit Elektrolyt befüllt werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batteriemodul- oder Batteriesystem-Terminals (
1 ) vor der Verpackung des Batteriemoduls oder -systems jeweils mit einem Dichtelement (2 ) versehen werden. - Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Dichtelement (
2 ) als Einlegebauteil ausgeführt und eingefügt wird. - Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Dichtelement (
2 ) mittels Spritzguss mit einem Elastomer direkt an die Batteriemodul- oder Batteriesystem-Terminals (1 ) angefügt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verpacken des Batteriemoduls oder -systems durch vollständiges Umspritzen in einem einzigen Spritzguss erfolgt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Verpacken des Batteriemoduls oder -systems mindestens ein Sicherheitsventil integriert wird, bevorzugt als Sollbruchstelle, gegebenenfalls in Form einer Berst-Sicherung.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Kunststoff für das Umspritzen des Batteriemoduls oder -systems Füllstoffe beigemischt sind, die die Wärmeleitfähigkeit erhöhen, bevorzugt wird Bornitrid, insbesondere Bornitrid in Pulverform verwendet.
- Batteriemodul oder Batteriesystem herstellbar nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.
- Kraftfahrzeug enthaltend ein Batteriemodul oder ein Batteriesystem nach Anspruch 12.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010038862 DE102010038862A1 (de) | 2010-08-04 | 2010-08-04 | Verfahren zur Herstellung von Batteriemodulen oder Batteriesystemen mit einer Mehrzahl an Batteriezellen |
EP11724192.7A EP2601698B1 (de) | 2010-08-04 | 2011-06-07 | Verfahren zur herstellung von batteriemodulen oder batteriesystemen mit einer mehrzahl an batteriezellen |
PCT/EP2011/059376 WO2012016737A2 (de) | 2010-08-04 | 2011-06-07 | Verfahren zur herstellung von batteriemodulen oder batteriesystemen mit einer mehrzahl an batteriezellen |
US13/813,900 US9343717B2 (en) | 2010-08-04 | 2011-06-07 | Method for producing battery modules or battery systems having a plurality of battery cells |
CN201180037921.XA CN103155221B (zh) | 2010-08-04 | 2011-06-07 | 用于制造具有多个电池电芯的电池模块或电池***的方法 |
JP2013522151A JP6072683B2 (ja) | 2010-08-04 | 2011-06-07 | 複数のバッテリセルを有するバッテリモジュール又はバッテリシステムを製造する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010038862 DE102010038862A1 (de) | 2010-08-04 | 2010-08-04 | Verfahren zur Herstellung von Batteriemodulen oder Batteriesystemen mit einer Mehrzahl an Batteriezellen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010038862A1 true DE102010038862A1 (de) | 2012-02-09 |
Family
ID=44626843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201010038862 Withdrawn DE102010038862A1 (de) | 2010-08-04 | 2010-08-04 | Verfahren zur Herstellung von Batteriemodulen oder Batteriesystemen mit einer Mehrzahl an Batteriezellen |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9343717B2 (de) |
EP (1) | EP2601698B1 (de) |
JP (1) | JP6072683B2 (de) |
CN (1) | CN103155221B (de) |
DE (1) | DE102010038862A1 (de) |
WO (1) | WO2012016737A2 (de) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202012104081U1 (de) | 2012-10-23 | 2013-01-29 | Icm - Institut Chemnitzer Maschinen- Und Anlagenbau E.V. | Einlaminierter Akkumulator, vorzugsweise zum Einsatz in Elektrofahrzeugen |
DE102012223796A1 (de) | 2012-12-19 | 2014-06-26 | Robert Bosch Gmbh | Anordnung zum Kontaktieren einer Elektrodenanordnung in einer Batteriezelle |
DE102013016101A1 (de) | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Audi Ag | Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls und Batteriemodul |
CN108075060A (zh) * | 2016-11-09 | 2018-05-25 | 江森自控科技公司 | 具有由两种材料制成的壳体的电池包 |
WO2020109102A1 (de) * | 2018-11-29 | 2020-06-04 | Robert Bosch Gmbh | Batteriezelle, batteriemodul und dessen verwendung |
WO2021197918A1 (de) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Elektrisches anschlusselement und verfahren zum fluiddichten elektrischen kontaktieren |
US11177525B2 (en) | 2016-11-09 | 2021-11-16 | Cps Technology Holdings Llc | Battery pack |
US11322794B2 (en) | 2016-11-09 | 2022-05-03 | Cps Technology Holdings Llc | Battery pack with gas discharging passage |
US11742530B2 (en) | 2016-11-09 | 2023-08-29 | Cps Technology Holdings Llc | Battery pack with two end plates |
DE102022128797A1 (de) | 2022-10-31 | 2024-05-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Befestigungsanker für eine Batterie, Verfahren zum Herstellen einer Batterie, Batterie und Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013187162A (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-19 | Kojima Press Industry Co Ltd | 積層体モジュール構造 |
DE102012221680A1 (de) | 2012-11-28 | 2014-05-28 | Robert Bosch Gmbh | Gehäuse für ein Elektrodenensemble, eine Batteriezelle mit einem Elektrodenensemble in einem Gehäuse und Kraftfahrzeug |
KR101929529B1 (ko) * | 2015-04-22 | 2018-12-14 | 주식회사 엘지화학 | 고정 프레임을 포함하는 전지모듈 및 고정 프레임을 전지모듈 상에 형성하는 방법 |
DE102016200082A1 (de) | 2016-01-07 | 2017-07-13 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Batteriepacks und Batteriepack |
TWI612713B (zh) * | 2016-04-08 | 2018-01-21 | 新普科技股份有限公司 | 電池模組及其製造方法 |
CN107546430B (zh) * | 2016-06-28 | 2020-12-25 | 太普动力新能源(常熟)股份有限公司 | 电池模块及其制造方法 |
KR102643505B1 (ko) | 2017-12-12 | 2024-03-04 | 삼성전자주식회사 | 전지 케이스, 전지, 및 전지의 제조 방법 |
KR102591366B1 (ko) | 2018-03-09 | 2023-10-18 | 삼성전자주식회사 | 전지 케이스, 전지, 및 전지의 제조 방법 |
KR20200123687A (ko) | 2019-04-22 | 2020-10-30 | 삼성전자주식회사 | 전지 케이스, 및 전지 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2389674A (en) | 1941-04-30 | 1945-11-27 | Burgess Battery Co | Method of making dry batteries |
GB896801A (en) * | 1958-09-25 | 1962-05-16 | Electric Storage Battery Co | Improvements in sealed electric storage batteries |
GB1065815A (en) * | 1964-06-24 | 1967-04-19 | Ever Ready Co | Improvements in or relating to galvanic dry batteries |
DE1936472C3 (de) | 1969-07-17 | 1974-12-05 | Accumulatorenfabrik Sonnenschein Gmbh, 6470 Buedingen | Verfahren zur Herstellung einer abdichtenden Verbindung zwischen Bauteilen einer elektrischen Akkumulatorbatterie |
US3986894A (en) | 1971-08-03 | 1976-10-19 | P. R. Mallory & Co., Inc. | Electric battery with multi-cell stack isolation |
DE8332780U1 (de) | 1983-11-15 | 1984-03-08 | Accumulatorenwerke Hoppecke Carl Zoellner & Sohn GmbH & Co KG, 5790 Brilon | Batterie aus einer mehrzahl galvanischer elemente |
JPS6132348A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-15 | Toppan Printing Co Ltd | 素電池の外装方法 |
JPS62216146A (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形蓄電池 |
DE3630264A1 (de) * | 1986-09-05 | 1988-03-17 | Henkel Kgaa | Verfahren zur herstellung neuer, massiver polyurethanwerkstoffe im giessverfahren |
FI83000C (fi) * | 1988-06-09 | 1991-05-10 | Neste Oy | Foerfarande foer framstaellning av ackumulators hoelje och mellanvaeggar som skiljer cellerna fraon varandra. |
JP2792144B2 (ja) * | 1989-10-12 | 1998-08-27 | 松下電器産業株式会社 | 集合電池 |
JPH0487256A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-03-19 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池の製造法 |
DE4331763C1 (de) * | 1993-09-18 | 1994-11-10 | Friwo Silberkraft Ges Fuer Bat | Elektrochemischer Aktor |
DE19733361C2 (de) * | 1997-08-01 | 2001-05-17 | Braun Gmbh | Gehäuse insbesondere für ein Elektrogerät |
JP2001223008A (ja) * | 1999-12-02 | 2001-08-17 | Honjo Chemical Corp | リチウムイオン二次電池、そのための正極活物質及びその製造方法 |
JP2002245998A (ja) | 2001-02-13 | 2002-08-30 | Toshiba Corp | 電池パック及び電池 |
JP4043296B2 (ja) * | 2002-06-13 | 2008-02-06 | 松下電器産業株式会社 | 全固体電池 |
US8241790B2 (en) * | 2002-08-05 | 2012-08-14 | Panasonic Corporation | Positive electrode active material and non-aqueous electrolyte secondary battery containing the same |
US7294431B2 (en) * | 2004-04-14 | 2007-11-13 | Ovonic Battery Company, Inc. | Battery employing thermally conductive polymer case |
KR100624950B1 (ko) | 2004-10-18 | 2006-09-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 방열층이 형성된 전지 외장재 및 이를 이용한 리튬 폴리머전지 |
KR100930476B1 (ko) | 2005-01-25 | 2009-12-09 | 주식회사 엘지화학 | 캡 어셈블리 성형체 및 그것을 포함하는 이차전지 |
US20070037053A1 (en) * | 2005-08-12 | 2007-02-15 | Satish Anantharaman | Battery case having improved thermal conductivity |
KR100824875B1 (ko) | 2006-08-31 | 2008-04-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 및 이의 제조 방법 |
CN101315990B (zh) * | 2007-05-29 | 2010-06-09 | 上海比亚迪有限公司 | 一种电池组 |
KR100867927B1 (ko) | 2007-09-21 | 2008-11-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 케이스, 이의 제조방법 및 이를 구비하는 배터리팩, 이의 제조방법 |
KR101209461B1 (ko) * | 2010-02-01 | 2012-12-07 | 주식회사 엘지화학 | 신규한 구조의 전지셀 접합체 및 이를 포함하는 전지팩 |
-
2010
- 2010-08-04 DE DE201010038862 patent/DE102010038862A1/de not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-06-07 US US13/813,900 patent/US9343717B2/en active Active
- 2011-06-07 CN CN201180037921.XA patent/CN103155221B/zh active Active
- 2011-06-07 WO PCT/EP2011/059376 patent/WO2012016737A2/de active Application Filing
- 2011-06-07 EP EP11724192.7A patent/EP2601698B1/de active Active
- 2011-06-07 JP JP2013522151A patent/JP6072683B2/ja active Active
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202012104081U1 (de) | 2012-10-23 | 2013-01-29 | Icm - Institut Chemnitzer Maschinen- Und Anlagenbau E.V. | Einlaminierter Akkumulator, vorzugsweise zum Einsatz in Elektrofahrzeugen |
DE102013111500A1 (de) | 2012-10-23 | 2014-04-24 | Icm - Institut Chemnitzer Maschinen- Und Anlagenbau E.V. | Einlaminierter Akkumulator, vorzugsweise zum Einsatz in Elektrofahrzeugen |
DE102013111500B4 (de) | 2012-10-23 | 2021-10-07 | Icm - Institut Chemnitzer Maschinen- Und Anlagenbau E.V. | Einlaminierter Akkumulator, vorzugsweise zum Einsatz in Elektrofahrzeugen |
DE102012223796A1 (de) | 2012-12-19 | 2014-06-26 | Robert Bosch Gmbh | Anordnung zum Kontaktieren einer Elektrodenanordnung in einer Batteriezelle |
US9831475B2 (en) | 2013-09-27 | 2017-11-28 | Audi Ag | Method for producing a battery module, and battery module |
DE102013016101A1 (de) | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Audi Ag | Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls und Batteriemodul |
CN108075060A (zh) * | 2016-11-09 | 2018-05-25 | 江森自控科技公司 | 具有由两种材料制成的壳体的电池包 |
CN108075060B (zh) * | 2016-11-09 | 2021-04-23 | Cps科技控股有限公司 | 具有由两种材料制成的壳体的电池包 |
US11177525B2 (en) | 2016-11-09 | 2021-11-16 | Cps Technology Holdings Llc | Battery pack |
US11322794B2 (en) | 2016-11-09 | 2022-05-03 | Cps Technology Holdings Llc | Battery pack with gas discharging passage |
US11724606B2 (en) | 2016-11-09 | 2023-08-15 | Cps Technology Holdings Llc | Battery pack |
US11742530B2 (en) | 2016-11-09 | 2023-08-29 | Cps Technology Holdings Llc | Battery pack with two end plates |
WO2020109102A1 (de) * | 2018-11-29 | 2020-06-04 | Robert Bosch Gmbh | Batteriezelle, batteriemodul und dessen verwendung |
WO2021197918A1 (de) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Elektrisches anschlusselement und verfahren zum fluiddichten elektrischen kontaktieren |
DE102022128797A1 (de) | 2022-10-31 | 2024-05-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Befestigungsanker für eine Batterie, Verfahren zum Herstellen einer Batterie, Batterie und Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie |
WO2024094433A1 (de) | 2022-10-31 | 2024-05-10 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Befestigungsanker für eine batterie, verfahren zum herstellen einer batterie, batterie und kraftfahrzeug mit einer solchen batterie |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012016737A3 (de) | 2012-04-05 |
US20130209851A1 (en) | 2013-08-15 |
EP2601698B1 (de) | 2014-04-02 |
EP2601698A2 (de) | 2013-06-12 |
WO2012016737A2 (de) | 2012-02-09 |
CN103155221B (zh) | 2017-03-15 |
JP2013535788A (ja) | 2013-09-12 |
CN103155221A (zh) | 2013-06-12 |
US9343717B2 (en) | 2016-05-17 |
JP6072683B2 (ja) | 2017-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2601698B1 (de) | Verfahren zur herstellung von batteriemodulen oder batteriesystemen mit einer mehrzahl an batteriezellen | |
DE102011088636A1 (de) | Hartschalengehäuse mit superhydrophoben Material | |
DE102014212181A1 (de) | Batteriemodulgehäuse sowie Batteriemodul, Batterie, Batteriesystem, Fahrzeug und Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls | |
DE102012214964A1 (de) | Batteriezelle, Batterie und Kraftfahrzeug | |
DE102016200088A1 (de) | Batteriemodulgehäuse, Batteriemodul und Verfahren zur Herstellung eines Batteriemodulgehäuses | |
DE102012213110A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Lithium-Ionen-Zellmodulen mit prozessintegrierter Rahmenfertigung sowie derartiges Zellenmodul | |
WO2013097968A1 (de) | Batteriemodul mit schrumpfschlauch | |
DE102012018091A1 (de) | Batterie aus einem Stapel von Batterieeinzelzellen | |
DE102012224330A9 (de) | Elektrische Akkumulatorvorrichtung mit elastischen Elementen | |
WO2013068165A1 (de) | Batteriegehäuse aus faserverstärktem kunst | |
DE102016221492A1 (de) | Zellrahmen zur Aufnahme von Pouch-Zellen | |
EP2465151A1 (de) | Verfahren zum herstellen einer energiespeichervorrichtung für ein fahrzeug | |
DE102015200923A1 (de) | Deckelbaugruppe für ein Gehäuse einer Batteriezelle für ein Fahrzeug | |
DE102015224948A1 (de) | Batteriezelle mit beschichteter Hüllfolie | |
WO2012022453A1 (de) | Elektrochemische zelle mit wenigstens einer druckentlastungsvorrichtung | |
DE102021211929A1 (de) | Batteriezellgehäuse mit Zellwandung aus einem Faserverbundwerkstoff, Batteriezelle und Batterie | |
EP2542433B1 (de) | Konstruktionsbauteil mit einer elektrochemischen zelle und dessen herstellungsverfahren | |
DE102016200516A1 (de) | Isolations- und/oder Dichtungsvorrichtung für eine Energiespeicherzelle, Energiespeicherzelle und Herstellungsverfahren | |
DE102019218656A1 (de) | Deckelbaugruppe eines Batteriezellengehäuses, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung einer solchen | |
DE102022200436B3 (de) | Verfahren zum Herstellen einer elektrochemischen Zelle für einen Akkumulator | |
EP2311118B1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Batterie | |
DE102018221539A1 (de) | Batteriemoduleinheit aufweisend zumindest zwei Batteriezellen | |
DE102011003741A1 (de) | Batteriezelle, Verfahren zur Herstellung einer Batteriezelle, Batteriezellenmodul und Kraftfahrzeug | |
DE102011088595A1 (de) | Batteriemodul und Kraftfahrzeug | |
DE102019215128A1 (de) | Elektrochemischer Energiespeicher |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SAMSUNG SDI CO., LTD., YONGIN-SI, KR Free format text: FORMER OWNER: SB LIMOTIVE COMPANY LTD., SB LIMOTIVE GERMANY GMBH, , KR Effective date: 20130425 Owner name: ROBERT BOSCH GMBH, DE Free format text: FORMER OWNERS: SB LIMOTIVE COMPANY LTD., SUWON, KYONGGI, KR; SB LIMOTIVE GERMANY GMBH, 70469 STUTTGART, DE Effective date: 20130425 Owner name: SAMSUNG SDI CO., LTD., YONGIN-SI, KR Free format text: FORMER OWNERS: SB LIMOTIVE COMPANY LTD., SUWON, KYONGGI, KR; SB LIMOTIVE GERMANY GMBH, 70469 STUTTGART, DE Effective date: 20130425 Owner name: ROBERT BOSCH GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: SB LIMOTIVE COMPANY LTD., SB LIMOTIVE GERMANY GMBH, , KR Effective date: 20130425 Owner name: SAMSUNG SDI CO., LTD., KR Free format text: FORMER OWNER: SB LIMOTIVE COMPANY LTD., SB LIMOTIVE GERMANY GMBH, , KR Effective date: 20130425 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: GULDE & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWALTSKANZL, DE Effective date: 20130425 Representative=s name: GULDE HENGELHAUPT ZIEBIG & SCHNEIDER, DE Effective date: 20130425 |
|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |