DE102011083469A1 - Battery module comprising a plurality of battery cells and motor vehicle - Google Patents

Battery module comprising a plurality of battery cells and motor vehicle Download PDF

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Robert Thomas
Stephan Leuthner
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Abstract

Es wird ein Batteriemodul (2) umfassend eine Mehrzahl von Batteriezellen (1) beschrieben, deren Pole (4) über Zellverbinder (5) in Reihe oder in Serie geschaltet sind. Kennzeichnend weist zumindest eine frei zugängliche Oberfläche eines Zellverbinders (5) eine hydrophobe Beschichtung (7) auf. Ferner wird ein Kraftfahrzeug umfassend das Batteriemodul vorgeschlagen.The invention relates to a battery module (2) comprising a plurality of battery cells (1) whose poles (4) are connected in series or in series via cell connectors (5). Characteristically, at least one freely accessible surface of a cell connector (5) has a hydrophobic coating (7). Furthermore, a motor vehicle comprising the battery module is proposed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriemodul, das eine Mehrzahl von Batteriezellen, deren Pole über Zellverbinder in Reihe oder in Serie geschaltet sind, umfasst. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug welches ein solches Batteriemodul besitzt.The present invention relates to a battery module comprising a plurality of battery cells whose poles are connected in series or in series via cell connectors. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle which has such a battery module.

Stand der TechnikState of the art

Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen beispielsweise bei Windkraftanlagen, in Fahrzeugen beispielsweise in Hybrid- und Elektrofahrzeugen als auch in elektronischen Geräten, wie beispielsweise in Laptops und Mobiltelefonen, vermehrt neue Batteriesysteme zum Einsatz kommen werden, an die sehr hohe Anforderungen bezüglich Zuverlässigkeit, Leistungsfähigkeit und Lebensdauer gestellt werden.It is becoming apparent that in the future, both in stationary applications such as wind turbines, in vehicles such as hybrid and electric vehicles as well as in electronic devices such as laptops and mobile phones, more new battery systems will be used to the very high demands in terms of reliability, performance and service life.

Einzelne Batteriezellen werden zu Modulen und diese wiederum zu Batterien zusammengefasst. 1 zeigt wie einzelne Batteriezellen 1 durch parallele oder serielle Verschaltung zu Batteriemodulen 2 und dann zu Batterien 3 verschaltet werden können. Dabei bestehen per Definition ein Batteriemodul 2 bzw. eine Batterie 3 aus mindestens zwei Batteriezellen 1.Individual battery cells become modules and these in turn are combined into batteries. 1 shows like individual battery cells 1 by parallel or serial connection to battery modules 2 and then to batteries 3 can be interconnected. There are by definition a battery module 2 or a battery 3 from at least two battery cells 1 ,

Wie in 2 ersichtlich ist, erfolgt die Verschaltung der Batteriezellen 1 an den Polen 4 mit Hilfe von sogenannten Zellverbindern 5. Die Zellverbinder 5 können beispielsweise wie dargestellt mittels Beilagscheiben 9 und Muttern 10 befestigt sein, oder auch stoffschlüssig über eine Schweißverbindung mit den Polen 4 verbunden sein. Die Zellverbinder 5 verbinden bei serieller Schaltung den positiven Pol 4 mit dem negativen Pol 4 der nächsten Batteriezelle 1, den positiven Pol 4 dieser Batteriezelle 1 mit dem negativen Pol 4 der übernächsten und so weiter.As in 2 it can be seen, the interconnection of the battery cells takes place 1 at the poles 4 with the help of so-called cell connectors 5 , The cell connectors 5 For example, as shown by means of washers 9 and nuts 10 be attached, or even cohesively via a welded joint with the poles 4 be connected. The cell connectors 5 connect the positive pole in serial connection 4 with the negative pole 4 the next battery cell 1 , the positive pole 4 this battery cell 1 with the negative pole 4 the one after the next and so on.

Bei Lithium-Ionen Batteriezellen ist typischerweise einer der Pole aus einem Aluminiumwerkstoff, wohingegen der andere Pol aus einem Kupferwerkstoff besteht. Die Zellverbinder bestehen ebenfalls aus Aluminium- oder Kupferblechstreifen.In the case of lithium-ion battery cells, one of the poles is typically made of an aluminum material, whereas the other pole is made of a copper material. The cell connectors are also made of aluminum or copper sheet strips.

Kupfer und Aluminium besitzen ein unterschiedliches elektrochemisches Potential. Kontaktieren sich diese beiden Metalle, bildet sich bei Benetzung der Verbindungsstelle durch ein leitfähiges Medium (Feuchtigkeit in einem Batteriemodul) ein sogenanntes elektro-chemisches Lokalelement, welches wie eine Batterie zu betrachten ist. Durch das Wasser werden Ionen transportiert, die Feststoffe leiten die Elektronen. Als Folge wird das unedlere Metall aufgelöst, das edlere bleibt unverändert. Dieser Korossionsprozess kann durch Ausbildung von oxidischen Ablagerungen zu einem Anstieg des Übergangswiderstandes an den Kontakten führen. Im schlimmsten Fall kommt es einer Auflösung der Verbindungsstelle und somit zu einem Ausfall des Batteriesystems. Das Vorhandensein von Feuchtigkeit ist in einem Batteriepack kaum zu verhindern. Neben dem oben genannten Korrosionsprozess wird darüber hinaus bei der Korrosion Wasserstoff freigesetzt.Copper and aluminum have a different electrochemical potential. When these two metals come into contact, a wetting of the joint by a conductive medium (moisture in a battery module) forms a so-called electrochemical local element, which is to be regarded as a battery. The ions transport ions through the water, the solids conduct the electrons. As a result, the less noble metal is dissolved, the nobler remains unchanged. This corrosive process can lead to an increase in the contact resistance at the contacts due to the formation of oxide deposits. In the worst case, there is a resolution of the connection point and thus to a failure of the battery system. The presence of moisture is hard to prevent in a battery pack. In addition to the above-mentioned corrosion process, hydrogen is also released during the corrosion.

Die DE 10 2008 059 970 A1 beschreibt eine Batterie mit einer Mehrzahl von Batteriezellen, die elektrisch über eine Zellverbinderplatine mit darauf befindlichen Zellverbindern miteinander verschaltet sind. Um Niveauunterschiede der einzelnen Pole ausgleichen zu können, sind die Zellverbinder flexibel ausgeführt und auf einer starren Zellverbinderplatine angeordnet. Eine Lösung zum Verminderung von Korrosion wird jedoch nicht offenbart.The DE 10 2008 059 970 A1 describes a battery having a plurality of battery cells that are electrically interconnected via a cell connector board having cell connectors thereon. To compensate for differences in level of the individual poles, the cell connectors are flexible and arranged on a rigid cell connector board. However, a solution for reducing corrosion is not disclosed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Batteriemodul umfassend eine Mehrzahl von Batteriezellen, deren Pole über Zellverbinder in Reihe oder in Serie geschaltet sind, zur Verfügung gestellt. Zumindest eine frei zugängliche Oberfläche eines Zellverbinders weist eine hydrophobe Beschichtung auf. Unter einer frei zugänglichen Fläche kann in diesem Zustand eine jede Fläche des Zellverbinders verstanden werden, die nach der Montage des Moduls von Wasser oder Wasserdampf benetzt werden kann.According to the invention, a battery module comprising a plurality of battery cells whose poles are connected in series or in series via cell connectors is provided. At least one freely accessible surface of a cell connector has a hydrophobic coating. Under a freely accessible surface can be understood in this state, each surface of the cell connector, which can be wetted by the installation of the module of water or water vapor.

Die Einteilung einer Oberfläche eines Körpers als hydrophob oder hydrophil erfolgt nach deren Kontaktwinkel gegenüber Wasser. Der Kontaktwinkel bezeichnet jenen Winkel, den ein Flüssigkeitstropfen auf der Oberfläche eines Feststoffes zu dieser Oberfläche in einem Grenzpunkt von Luft, Wasser und Festkörper bildet. Prinzipiell ist der Kontaktwinkel nicht auf ein System bestehend aus einem Festkörper, Luft und Wasser beschränkt, sondern das System kann beispielsweise auch aus einem Festkörper und zwei nicht mischbaren Fluiden bestehen. Die Bestimmung des Kontaktwinkels erfolgt über ein Kontaktwinkel-Goniometer. Physikalische Größen werden üblicherweise bei Raumtemperatur also 20° Celsius bestimmt. Ferner kann die Form eines Tropfens mittels der Young’schen Gleichung bestimmt werden, wobei der Kontaktwinkel eine Randbedingung darstellt. The division of a surface of a body as hydrophobic or hydrophilic according to their contact angle with respect to water. The contact angle refers to that angle which a drop of liquid forms on the surface of a solid to this surface in a boundary point of air, water and solid. In principle, the contact angle is not limited to a system consisting of a solid, air and water, but the system may for example consist of a solid and two immiscible fluids. The determination of the contact angle via a contact angle goniometer. Physical quantities are usually determined at room temperature, ie 20 ° Celsius. Furthermore, the shape of a drop can be determined by means of the Young's equation, the contact angle representing a boundary condition.

Wäre dieser Kontaktwinkel gegenüber Wasser kleiner als 90°, würde man die Oberfläche als hydrophil bezeichnen, wobei bei einem Kontaktwinkel von 0° eine vollständige Benetzung vorliegt. Ab einem Kontaktwinkel einer Oberfläche gegenüber Wasser von größer als 90° spricht man von einer hydrophoben Oberfläche – der Körper wird nicht oder nur sehr unvollständig benetzt. Der Grenzwert des Kontaktwinkels von 180° beschreibt eine lediglich punktförmige Benetzungsstelle und somit eine absolute Unbenetzbarkeit.If this contact angle with respect to water were smaller than 90 °, the surface would be described as hydrophilic, with complete contact wetting at a contact angle of 0 °. From a contact angle of a surface to water of greater than 90 ° is called a hydrophobic surface - the body is not or only very incompletely wetted. The limit value of the contact angle of 180 ° only describes one punctiform wetting point and thus an absolute non-wettability.

Durch die hydrophobe Beschichtung des Zellverbinders kann dieser an den beschichteten Oberflächen von Feuchtigkeit nur unzureichend oder gar nicht benetzt werden. Sind bevorzugt die Oberflächen angrenzend an die Batteriepole oder angrenzend an den daran angebrachten Befestigungselementen mit der hydrophoben Beschichtung versehen, so wird die Bildung eines elektro-chemischen Lokalelementes ganz oder zumindest weitestgehend verhindert. Als Folge werden Korrosionsprozesse zwischen dem Zellverbinder und daran angrenzenden Bauteilen bei Materialpaarungen von Kupfer und Aluminium verhindert oder zumindest vermindert. Dies resultiert in einer erhöhten Lebensdauer des Moduls. Due to the hydrophobic coating of the cell connector, it can only be wetted insufficiently or not at all on the coated surfaces of moisture. If the surfaces adjacent to the battery poles or adjacent to the fastening elements attached thereto are preferably provided with the hydrophobic coating, the formation of an electrochemical local element is wholly or at least largely prevented. As a result, corrosion processes between the cell connector and adjacent components in pairs of copper and aluminum are prevented or at least reduced. This results in an increased life of the module.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die hydrophobe Beschichtung des Zellverbinders einen Kontaktwinkel zu Wasser von mindestens 110° aufweist. Besonders bevorzugt weist die Beschichtung einen Kontaktwinkel zu Wasser von mindestens 120° auf, was einer bevorzugten Beschichtung des Zellverbinders mit PTFE (Polytetrafluorethylen) entspricht. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the hydrophobic coating of the cell connector has a contact angle to water of at least 110 °. Particularly preferably, the coating has a contact angle to water of at least 120 °, which corresponds to a preferred coating of the cell connector with PTFE (polytetrafluoroethylene).

Ferner bevorzugt weist der Zellverbinder einen Kontaktwinkel zu Wasser von mindestens 150° auf. Besonders bevorzugt weist die Beschichtung einen Kontaktwinkel zu Wasser von mindestens 160° auf, wodurch sich ein Lotuseffekt ergibt. Um solch hohe Kontaktwinkel realisieren zu können, besitzt die beschichtete Oberfläche des Zellverbinders eine bevorzugte genau definierte Nanostrukturierung der Oberfläche, welche sich als Rauhigkeit der Oberfläche äußert. Bei solch einer Rauhigkeit dringt die Feuchtigkeit nicht bis zum Grund der Rauhigkeit vor, sondern lediglich bis zu den Spitzen der Rauhigkeit. Als Ergebnis gleitet der Tropfen bei einer Neigung der Oberfläche nicht auf seinem Flüssigkeitsfilm, sondern rollt ab.Further preferably, the cell connector has a contact angle to water of at least 150 °. Particularly preferably, the coating has a contact angle to water of at least 160 °, resulting in a lotus effect. In order to be able to realize such high contact angles, the coated surface of the cell connector has a preferred well-defined nanostructuring of the surface, which manifests itself as roughness of the surface. With such a roughness, the moisture does not penetrate to the bottom of the roughness, but only up to the tips of the roughness. As a result, the drop does not slide on its liquid film at an inclination of the surface but rolls off.

Bevorzugt ist die hydrophobe Beschichtung oder Oberfläche des Zellverbinders mechanisch hergestellt worden. Je nach Größe der Oberflächenstrukturierung kann diese auch mit einem Ätzverfahren geätzt worden sein und somit eine geätzte Oberfläche sein. Ferner kann es sich bei der Beschichtung um eine gesputterte Beschichtung handeln, wie sie mittels Sputtern und insbesondere Laser-Sputtern erzeugbar ist. Verfahren zur Herstellung einer hydrophoben Oberfläche sind beispielsweise in der Druckschrift DE 10 2004 026 344_B4 beschrieben.Preferably, the hydrophobic coating or surface of the cell connector has been mechanically produced. Depending on the size of the surface structuring, it may also have been etched using an etching process and thus be an etched surface. Furthermore, the coating can be a sputtered coating, as can be produced by means of sputtering and in particular laser sputtering. Methods for producing a hydrophobic surface are described, for example, in the document DE 10 2004 026 344_B4 described.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die hydrophobe Beschichtung des Zellverbinders eine Lackschicht ist. Dies bezeichnet generell eine Beschichtung, die mit Hilfe eines Sprüh- oder Tauchverfahrens aufgebracht wird.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the hydrophobic coating of the cell connector is a lacquer layer. This generally refers to a coating that is applied by means of a spraying or dipping process.

Die Beschichtung kann insbesondere erst nach der Verschaltung der Batteriezellen zu einem Batteriemodul aufgebracht werden. Bei diesem nachträglichen Aufbringen werden zwangsläufig auch angrenzende Bauteile wie beispielsweise die Pole, oder Verbindungselemente zur Fixierung des Zellverbinders mitbeschichtet, wodurch auch diese hydrophobe Eigenschaften aufweisen. Durch die hydrophoben Eigenschaften wird die Bildung eines durchgehenden Flüssigkeitsfilms unterbunden, wodurch das Auftreten von unerwünschten Kriechströmen verhindert wird.The coating can in particular be applied only after the connection of the battery cells to a battery module. In this subsequent application necessarily adjacent components such as the poles, or connecting elements are co-coated for fixing the cell connector, which also have these hydrophobic properties. The hydrophobic properties inhibit the formation of a continuous liquid film, thereby preventing the occurrence of undesirable leakage currents.

Ferner ist bevorzugt, wenn die Beschichtung eine Folierung ist. Diese Folierung wird bevorzugt vor der Montage des Batteriemoduls auf den Zellverbinder aufgebracht. It is further preferred if the coating is a film. This foliation is preferably applied to the cell connector prior to mounting the battery module.

Die gesamte frei zugängliche Oberfläche des Zellverbinders kann die hydrophobe Beschichtung aufweisen. Durch diese Ausgestaltung kann der Entstehung von Kriechströmen über die Oberfläche des Zellverbinders entgegengewirkt werden. Außerdem ist sichergestellt, dass sich an Orten, wo sich unterschiedliche Materialien berühren, beispielsweise bei einem Zellverbinder aus Kupfer und Befestigungselementen aus Aluminium, kein elektrochemisches Lokalelement bilden kann.The entire freely accessible surface of the cell connector may have the hydrophobic coating. By this configuration, the formation of leakage currents can be counteracted via the surface of the cell connector. In addition, it is ensured that in places where different materials touch, for example, a copper cell connector and fasteners made of aluminum, can not form an electrochemical local element.

Weiterhin ist bevorzugt, wenn die gesamte Oberfläche des Zellverbinders die hydrophobe Beschichtung aufweist. Dies ist jedoch nur möglich, wenn es sich bei der Beschichtung nicht um einen elektrischen Isolator handeln. Durch diese Ausgestaltung kann der Zellverbinder bereits vor der Montage besonders einfach mittels eines Sprüh- oder Tauchverfahrens beschichtet werden.It is furthermore preferred if the entire surface of the cell connector has the hydrophobic coating. However, this is only possible if the coating is not an electrical insulator. As a result of this configuration, the cell connector can be coated in a particularly simple manner by means of a spraying or dipping method before assembly.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zellverbinder einen Grundkörper aus Metall, insbesondere bevorzugt aus Aluminium, Kupfer oder deren Legierungen besitzt, auf dem die hydrophobe Beschichtung aufgebracht ist. Diese Werkstoffe zeichnen sich durch eine hohe elektrische Leitfähigkeit aus, wodurch sie sich als Zellverbinderwerkstoff besonders eignen. Ferner bevorzugt kann der Grundkörper beispielsweise mit Zinn beschichtet sein.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the cell connector has a basic body of metal, particularly preferably of aluminum, copper or their alloys, on which the hydrophobic coating is applied. These materials are characterized by high electrical conductivity, making them particularly suitable as a cell connector material. Further preferably, the base body may be coated with tin, for example.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die hydrophobe Beschichtung Materialien aus der Gruppe der Glase umfassen.According to a further preferred embodiment of the invention it is provided that the hydrophobic coating comprise materials from the group of glasses.

Vorzugsweise sind die Batteriezellen des Batteriemoduls Lithium-Ionen-Sekundärzellen. Durch die Verwendung der Lithium-Ionen Technologie können besonders hohe Energiespeicherdichten erzielt werden, was besonders im Bereich der Elektromobilität zu weiteren Vorteilen führt.Preferably, the battery cells of the battery module are lithium-ion secondary cells. By using the lithium ions Technology, particularly high energy storage densities can be achieved, which leads to other advantages, especially in the field of electric mobility.

Ferner wird ein Kraftfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Batteriemodul zur Verfügung gestellt, wobei das Batteriemodul in der Regel zur Speisung eines elektrischen Antriebssystems des Fahrzeuges vorgesehen ist.Furthermore, a motor vehicle is provided with the battery module according to the invention, wherein the battery module is generally provided for feeding an electric drive system of the vehicle.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben oder der Beschreibung zu entnehmen.Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims or refer to the description.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der dazugehörigen Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings and the description below. Show it:

1 Verschaltungen von Batteriezellen (Stand der Technik), 1 Interconnections of battery cells (prior art),

2 Batteriezellen mit Zellverbindern (Stand der Technik), 2 Battery cells with cell connectors (prior art),

3 einen erfindungsgemäßen Zellverbinder mit hydrophober Beschichtung, 3 a cell connector according to the invention having a hydrophobic coating,

4 ein erfindungsgemäßes Modul, und 4 a module according to the invention, and

5 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls. 5 a second embodiment of the module according to the invention.

Auf 1 und 2 wurde bereits zur Erläuterung des Standes der Technik eingegangen.On 1 and 2 has already been discussed to explain the state of the art.

3 zeigt einen erfindungsgemäßen Zellverbinder 5 mit einer hydrophoben Beschichtung 7. Der Zellverbinder 5 umfasst im dargestellten Beispiel zwei Öffnungen 8, welche bei der elektrischen Verschaltung von zwei Batteriezellen 1 als Aufnahme der Pole 4 dienen. 3 shows a cell connector according to the invention 5 with a hydrophobic coating 7 , The cell connector 5 In the example shown, it comprises two openings 8th , which in the electrical interconnection of two battery cells 1 as a recording of the poles 4 serve.

4 zeigt die Seitenansicht zweier Batteriezellen 1, deren Pole 4 mittels eines Zellverbinders 5, zu einem erfindungsgemäßen Batteriemodul 2 elektrisch verschaltet sind. Die Fixierung des Zellverbinders 5 an den Polen 4 kann wie abgebildet mittels Beilagscheiben 9 und Muttern 10 erfolgen, welche auf Gewinde der Pole 4 geschraubt sind. Ebenso gebräuchlich ist eine stoffschlüssige Verbindung mittels Schweißen, oder eine Nietverbindung, also mechanische Umformung. Zur Verdeutlichung des Aufbaus des Zellverbinders 5 ist dieser geschnitten dargestellt. Der erfindungsgemäße Zellverbinder 5 umfasst eine hydrophobe Beschichtung 7, welche auf einem Grundkörper 6 aufgebracht ist. Der Grundkörper 6 kann, wie aus dem Stand der Technik bekannt, aus einem Aluminium- oder Kupferwerkstoff gefertigt sein. Die Beschichtung 7 ist entweder eine Lackschicht oder eine Folierung und muss im dargestellten Beispiel eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit besitzen, um den Stromfluss zu den Polen nicht zu behindern. 4 shows the side view of two battery cells 1 whose poles 4 by means of a cell connector 5 , to a battery module according to the invention 2 electrically connected. The fixation of the cell connector 5 at the poles 4 can as shown by means of washers 9 and nuts 10 done, which on thread of the poles 4 are screwed. Also common is a cohesive connection by means of welding, or a riveted joint, ie mechanical deformation. To clarify the structure of the cell connector 5 this is shown cut. The cell connector according to the invention 5 includes a hydrophobic coating 7 which is on a basic body 6 is applied. The main body 6 can, as known from the prior art, be made of an aluminum or copper material. The coating 7 is either a lacquer layer or a foil and must have sufficient electrical conductivity in the example shown in order not to hinder the flow of current to the poles.

Sollte es sich beispielsweise um eine elektrisch schlecht oder nicht leitfähige Beschichtung handeln, so können die Kontaktflächen von Zellverbinder 5 zu den Beilagscheiben 9, den Muttern 10 und den Polen 4 von der Beschichtung 7 ausgespart sein – ersichtlich in 5. Ferner denkbar sind beispielsweise spitze Erhöhungen an der Oberseite der unteren Muttern 10 oder an der Unterseite der oberen Beilagscheiben 9, welche bei der Montage die Beschichtung 7 durchdringen und so eine ausreichende Leitfähigkeit sicherstellen. Beschichtungen 7 mit bevorzugt hohem Kontaktwinkel gegenüber Wasser von beispielsweise 150° und mehr werden durch eine definierte Rauhigkeit der Oberfläche im Nanometerbereich erzielt. Dementsprechend sorgfältig muss bei der Montage des Batteriemoduls 2 vorgegangen werden, um die feine Oberflächenstruktur der frei zugänglichen Bereiche nicht zu zerstören.If, for example, it is an electrically poorly or non-conductive coating, then the contact surfaces of cell connectors 5 to the washers 9 , the nuts 10 and the poles 4 from the coating 7 be omitted - see in 5 , Also conceivable are, for example, pointed elevations on the upper side of the lower nuts 10 or at the bottom of the upper washers 9 , which during assembly the coating 7 penetrate and thus ensure sufficient conductivity. coatings 7 with preferably high contact angle with respect to water of for example 150 ° and more are achieved by a defined roughness of the surface in the nanometer range. Accordingly, care must be taken when mounting the battery module 2 be done in order not to destroy the fine surface structure of the freely accessible areas.

Während des Betriebs des Batteriemoduls 2, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, ist das Eindringen von Feuchtigkeit in das Batteriemodul 2 nur schwer zu verhindern. Bildet sich ein Wassertropfen beispielsweise am Übergang A zwischen dem Zellverbinder 5 und der Beilagscheibe 9, so kann dieser aufgrund der hydrophoben Beschichtung 7 den Zellverbinder 5 nicht oder nur vermindert benetzen, wodurch die Bildung eines elektro-chemischen Lokalelementes zumindest teilweise verhindert wird. Zudem ist davon auszugehen, dass sich der Tropfen durch die hydrophobe Beschichtung 7 nicht dauerhaft am Übergang A halten kann. Vielmehr wird er beispielsweise bei der Kurvenfahrt abperlen. In Folge wird die Verschaltung der beiden Batteriezellen 1 nicht durch Korrosion gestört, der elektrische Stromfluss bleibt ungehindert.During operation of the battery module 2 For example, in a motor vehicle, the penetration of moisture into the battery module 2 difficult to prevent. For example, a drop of water forms at the transition A between the cell connector 5 and the washer 9 so this may be due to the hydrophobic coating 7 the cell connector 5 Do not or only slightly wetting, whereby the formation of an electro-chemical local element is at least partially prevented. In addition, it can be assumed that the drop through the hydrophobic coating 7 can not permanently hold at transition A. Rather, he will roll off, for example, when cornering. As a result, the interconnection of the two battery cells 1 not disturbed by corrosion, the electric current flow remains unhindered.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008059970 A1 [0007] DE 102008059970 A1 [0007]
  • DE 102004026344 B4 [0014] DE 102004026344 B4 [0014]

Claims (10)

Batteriemodul (2) umfassend eine Mehrzahl von Batteriezellen (1), deren Pole (4) über Zellverbinder (5) in Reihe oder in Serie geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine frei zugängliche Oberfläche eines Zellverbinders (5) eine hydrophobe Beschichtung (7) aufweist.Battery module ( 2 ) comprising a plurality of battery cells ( 1 ) whose poles ( 4 ) via cell connectors ( 5 ) are connected in series or in series, characterized in that at least one freely accessible surface of a cell connector ( 5 ) a hydrophobic coating ( 7 ) having. Batteriemodul (2) nach Anspruch 1, wobei die hydrophobe Beschichtung (7) des Zellverbinders (5) einen Kontaktwinkel zu Wasser von mindestens 110° aufweist.Battery module ( 2 ) according to claim 1, wherein the hydrophobic coating ( 7 ) of the cell connector ( 5 ) has a contact angle to water of at least 110 °. Batteriemodul (2) nach Anspruch 2, wobei die hydrophobe Beschichtung (7) des Zellverbinders (5) einen Kontaktwinkel zu Wasser von mindestens 150° aufweist.Battery module ( 2 ) according to claim 2, wherein the hydrophobic coating ( 7 ) of the cell connector ( 5 ) has a contact angle to water of at least 150 °. Batteriemodul (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die gesamte frei zugängliche Oberfläche des Zellverbinders (5) die hydrophobe Beschichtung (7) aufweist.Battery module ( 2 ) according to one of the preceding claims, wherein the entire freely accessible surface of the cell connector ( 5 ) the hydrophobic coating ( 7 ) having. Batteriemodul (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die hydrophobe Beschichtung (7) des Zellverbinders (5) eine gesputterte Beschichtung, insbesondere eine laser-gesputterte Beschichtung ist.Battery module ( 2 ) according to any one of the preceding claims, wherein the hydrophobic coating ( 7 ) of the cell connector ( 5 ) is a sputtered coating, in particular a laser-sputtered coating. Batteriemodul (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die hydrophobe Beschichtung (7) des Zellverbinders (5) eine Lackschicht ist.Battery module ( 2 ) according to any one of the preceding claims, wherein the hydrophobic coating ( 7 ) of the cell connector ( 5 ) is a lacquer layer. Batteriemodul (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die hydrophobe Beschichtung (7) eine Folierung ist.Battery module ( 2 ) according to any one of the preceding claims, wherein the hydrophobic coating ( 7 ) is a foliation. Batteriemodul (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zellverbinder (5) einen Grundkörper (6) aus Aluminium, Kupfer oder deren Legierungen besitzt, auf dem die hydrophobe Beschichtung (7) aufgebracht ist.Battery module ( 2 ) according to any one of the preceding claims, wherein the cell connector ( 5 ) a basic body ( 6 ) made of aluminum, copper or their alloys, on which the hydrophobic coating ( 7 ) is applied. Batteriemodul (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batteriezellen (1) des Batteriemoduls (2) Lithium-Ionen-Sekundärzellen sind.Battery module ( 2 ) according to one of the preceding claims, wherein the battery cells ( 1 ) of the battery module ( 2 ) Are lithium-ion secondary cells. Kraftfahrzeug mit einem Batteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Motor vehicle with a battery module according to one of claims 1 to 9.
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