DE102013201729A1 - Battery cell with positioning projection, module housing with positioning receiver, battery module with battery cell and module housing as well as battery with battery module and motor vehicle with battery - Google Patents

Battery cell with positioning projection, module housing with positioning receiver, battery module with battery cell and module housing as well as battery with battery module and motor vehicle with battery Download PDF

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Ralf Angerbauer
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Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle (1) mit einem Zellgehäuse (2), ein Modulgehäuse (20) zur Aufnahme wenigstens einer Batteriezelle (1), ein Batteriemodul (21) mit einem Modulgehäuse (20) und wenigstens einer Batteriezelle (1), eine Batterie mit mindestens einem Batteriemodul (21) und ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie. Um die Betriebssicherheit der Batterie und des Kraftfahrzeuges zu verbessern und hierfür die Batteriezelle (1) sicherer im Modulgehäuse (20) anordnen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Batteriezelle (1) wenigstens einen Positioniervorsprung (4) und das Modulgehäuse (20) zumindest eine Positionieraufnahme (11) für den Positioniervorsprung (4) aufweist.The invention relates to a battery cell (1) with a cell housing (2), a module housing (20) for receiving at least one battery cell (1), a battery module (21) with a module housing (20) and at least one battery cell (1), and a battery with at least one battery module (21) and a motor vehicle with a battery. In order to improve the operational safety of the battery and the motor vehicle and to be able to arrange the battery cell (1) more securely in the module housing (20), the invention provides that the battery cell (1) has at least one positioning projection (4) and the module housing (20) at least has a positioning receptacle (11) for the positioning projection (4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriezelle mit einem Zellgehäuse und einer darin angeordneten Elektrodenanordnung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Modulgehäuse zur Aufnahme wenigstens einer Batteriezelle. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Batteriemodul mit einem Modulgehäuse und wenigstens einer im Modulgehäuse angeordneten Batteriezelle. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Batterie mit mindestens einem Batteriemodul sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung und einer Antriebsenergie übertragend mit der Antriebsvorrichtung verbundenen Batterie. The present invention relates to a battery cell having a cell housing and an electrode arrangement arranged therein. Furthermore, the present invention relates to a module housing for receiving at least one battery cell. Moreover, the present invention relates to a battery module with a module housing and at least one battery cell arranged in the module housing. Furthermore, the present invention relates to a battery with at least one battery module and a motor vehicle with a drive device and a drive energy transmitted to the drive device connected battery.

Stand der TechnikState of the art

Batteriezellen, Modulgehäuse, Batteriemodule, Batterien und Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art sind allgemein bekannt. Bei der Montage der Batteriemodule wird wenigstens eine Batteriezelle, und falls eine einzelne Batteriezelle nicht in der Lage ist, eine ausreichende Menge elektrischer Energie zu liefern, eine Vielzahl von Batteriezellen im Modulgehäuse angeordnet. Um die wenigstens eine Batteriezelle oder mehrere Batteriezellen im Modulgehäuse fixieren zu können, werden die Batteriezellen beispielsweise miteinander oder die wenigstens eine Batteriezelle oder die miteinander verspannten Batteriezellen im Modulgehäuse verpresst. Dabei kann es zu einem Kurzschluss zwischen der Batteriezelle oder den Batteriezellen und dem Modulgehäuse oder zwischen den Batteriezellen selbst kommen. Kurzschlüsse gefährden die Betriebssicherheit einer das Batteriemodul aufweisenden Batterie sowie eines die Batterie aufweisenden Kraftfahrzeuges. Aufgrund der oftmals hohen Menge an gespeicherter elektrischer Energie besteht ebenfalls Gefahr für Leib und Leben eines Benutzers der Batterie oder des Kraftfahrzeuges, da der Kurzschluss ein Explodieren der Batterie hervorrufen kann. Battery cells, module housing, battery modules, batteries and motor vehicles of the type mentioned are well known. During assembly of the battery modules, at least one battery cell, and if a single battery cell is unable to supply a sufficient amount of electrical energy, a plurality of battery cells in the module housing is arranged. In order to be able to fix the at least one battery cell or a plurality of battery cells in the module housing, the battery cells are pressed together, for example, or the at least one battery cell or the battery cells clamped together in the module housing. This can lead to a short circuit between the battery cell or the battery cells and the module housing or between the battery cells themselves. Short circuits endanger the reliability of a battery having the battery module and a battery having the motor vehicle. Due to the often high amount of stored electrical energy there is also danger to the life and limb of a user of the battery or the motor vehicle, since the short circuit can cause the battery to explode.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Batteriezelle der eingangs genannten Art bereitgestellt, deren Zellgehäuse wenigstens einen auf einer Außenseite des Zellgehäuses fußenden Positioniervorsprung aufweist. Ferner wird erfindungsgemäß ein Modulgehäuse der eingangs genannten Art bereitgestellt, wobei eine Seite des Modulgehäuses zumindest eine Positionieraufnahme für einen Positioniervorsprung einer Batteriezelle aufweist, die sich ins Innere des Modulgehäuses öffnet. Darüber hinaus wird erfindungsgemäß ein Batteriemodul der eingangs genannten Art bereitgestellt, dessen Modulgehäuse ein erfindungsgemäßes Modulgehäuse und dessen wenigstens eine Batteriezelle eine erfindungsgemäße Batteriezelle ist, wobei die zumindest eine Positionieraufnahme und der wenigstens eine Positioniervorsprung komplementär zueinander ausgeformt sind und der Positioniervorsprung in der Positionieraufnahme angeordnet ist. Darüber hinaus wird erfindungsgemäß eine Batterie der eingangs genannten Art bereitgestellt, deren Batteriemodul ein erfindungsgemäßes Batteriemodul ist. Schließlich wird erfindungsgemäß ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art bereitgestellt, dessen Batterie eine erfindungsgemäße Batterie ist. According to the invention, a battery cell of the aforementioned type is provided, the cell housing of which has at least one positioning projection which is based on an outer side of the cell housing. Furthermore, a module housing of the type mentioned above is provided according to the invention, wherein one side of the module housing has at least one positioning receptacle for a positioning projection of a battery cell, which opens into the interior of the module housing. In addition, the invention provides a battery module of the aforementioned type, the module housing is a module housing according to the invention and its at least one battery cell battery cell according to the invention, wherein the at least one positioning and the at least one positioning projection are formed complementary to each other and the positioning projection is arranged in the Positionieraufnahme. In addition, according to the invention a battery of the type mentioned is provided, the battery module is a battery module according to the invention. Finally, according to the invention, a motor vehicle of the aforementioned type is provided, the battery of which is a battery according to the invention.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der Positioniervorsprung und die Positionieraufnahme ermöglichen eine formschlüssige Verbindung zwischen der Batteriezelle und dem Modulgehäuse, wobei die formschlüssige Verbindung ein Verschieben der Batteriezelle innerhalb des Modulgehäuses zumindest parallel zur mit dem Positioniervorsprung versehenen Seite der Batteriezelle verhindert. Die Batteriezelle kann durch die formschlüssige Verbindung beabstandet zu anderen Batteriezellen oder zu weiteren Seiten des Modulgehäuses gehalten sein, sodass ein Kontakt mehrerer Batteriezellen miteinander oder der wenigstens einen Batteriezelle mit einer Seite des Modulgehäuses verhindert ist. Kurzschlüsse werden hierdurch sicher vermieden, was die Betriebssicherheit der Batterie und des Kraftfahrzeuges deutlich erhöht. The positioning projection and the positioning receptacle allow a positive connection between the battery cell and the module housing, wherein the positive connection prevents displacement of the battery cell within the module housing at least parallel to the positioning projection provided with the side of the battery cell. The battery cell can be kept apart by the positive connection to other battery cells or to other sides of the module housing, so that contact of a plurality of battery cells with each other or the at least one battery cell is prevented with one side of the module housing. Short circuits are thereby safely avoided, which significantly increases the reliability of the battery and the motor vehicle.

Die erfindungsgemäße Lösung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte, beliebig miteinander kombinierbare Ausgestaltungen weiter verbessert werden. Auf diese Ausgestaltungsformen und die mit ihnen verbundenen Vorteile wird im Folgenden eingegangen. The solution according to the invention can be further improved by various configurations which are advantageous in each case and can be combined with one another as desired. These embodiments and the advantages associated with them will be discussed below.

So kann das Zellgehäuse mit zwei Positioniervorsprüngen ausgeformt sein, wobei die beiden Positioniervorsprünge an derselben Außenseite des Zellgehäuses angeordnet sind. Auch das Modulgehäuse kann mit zwei Positionieraufnahmen ausgeformt sein, die beide an derselben Seite und insbesondere einer Innenseite des Modulgehäuses angeordnet sind. Die beiden Positioniervorsprünge und die beiden Positionieraufnahmen können wiederum jeweils komplementär zueinander ausgebildet sein, sodass jeweils einer der Positioniervorsprünge in eine der Positionieraufnahmen einsetzbar ist. Insbesondere kann jeder der Positioniervorsprünge in eine der Positionieraufnahmen eingesetzt sein. Durch Bereitstellung mehr als eines Positioniervorsprungs in Kombination mit mehr als einer Positionieraufnahme ist nicht nur ein Verschieben der Batteriezelle innerhalb des Modulgehäuses, sondern auch ein Verdrehen um eine senkrecht zur Seite der Batteriezelle mit den Positioniervorsprüngen verlaufende Achse verhindert. Ferner kann die Batteriezelle einfach in das Modulgehäuse eingesteckt werden, wobei der wenigstens eine Positioniervorsprung und die zumindest eine Positionieraufnahme eine Sollposition der Batteriezelle eindeutig vorgeben. Entlang einer Stapelrichtung, in der mehrere Batteriezellen hintereinander im Batteriemodul angeordnet sind, können die Positionieraufnahmen so beabstandet zueinander angeordnet sein, dass die Batteriezellen beabstandet zueinander in das Modulgehäuse eingesetzt sind.Thus, the cell housing may be formed with two positioning projections, wherein the two positioning projections are arranged on the same outer side of the cell housing. Also, the module housing may be formed with two positioning receptacles, which are both arranged on the same side and in particular an inner side of the module housing. The two positioning projections and the two positioning receptacles can in turn be designed to be complementary to each other, so that one of the positioning projections can be inserted into one of the positioning receptacles. In particular, each of the positioning projections can be inserted into one of the positioning receptacles. By providing more than one positioning projection in combination with more than one positioning receptacle, not only displacement of the battery cell within the module housing, but also rotation about an axis perpendicular to the side of the battery cell with the positioning projections is prevented. Furthermore, the battery cell can be easily inserted into the module housing, wherein the at least one positioning projection and the at least one Positionieraufnahme clearly specify a desired position of the battery cell. Along a stacking direction, in which a plurality of battery cells are arranged one behind the other in the battery module, the positioning receivers can be arranged spaced from one another such that the battery cells are spaced apart from each other inserted into the module housing.

Um nicht nur ein Verschieben oder ein Verdrehen der Batteriezelle im Modulgehäuse verhindern zu können, sondern auch sicherzustellen, dass die Batteriezelle mit einer vorgegebenen Orientierung im Modulgehäuse angeordnet ist, kann der wenigstens eine Positioniervorsprung ausgebildet sein, nur in einer Ausrichtung oder Orientierung in die Positionieraufnahme einsetzbar zu sein. Beispielsweise kann der Positioniervorsprung einen kreisbogenförmigen Querschnitt aufweisen und zusammen mit der Positionieraufnahme eine Kodiereinrichtung ausbilden, die gewährleistet, dass die Batteriezelle nur in der vorbestimmten Ausrichtung in das Modulgehäuse einsetzbar ist. Alternativ oder zusätzlich können die Positioniervorsprünge und die Positionieraufnahmen unterschiedlich ausgebildet sein. Insbesondere können die Positioniervorsprünge der Batteriezelle und die Positionieraufnahmen für die beiden Positioniervorsprünge die Kodiereinrichtung ausbilden. Hierzu kann wenigstens einer der Positioniervorsprünge nur in eine der Positionieraufnahmen, nicht jedoch in die andere der beiden Positionieraufnahmen einsteckbar sein. Die Positioniervorsprünge können beispielsweise unterschiedlich ausgeformte Querschnitte aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die Positioniervorsprünge unterschiedlich dick ausgebildet sein, sodass der dickere der beiden Positioniervorsprünge nicht in die komplementär zum dünneren der beiden Positioniervorsprünge ausgebildeten Positionieraufnahme einsteckbar ist. In order not only to prevent displacement or rotation of the battery cell in the module housing, but also to ensure that the battery cell is arranged with a predetermined orientation in the module housing, the at least one positioning projection can be formed, can be used only in an orientation or orientation in the positioning recording to be. For example, the positioning projection may have a circular arc-shaped cross-section and form, together with the positioning receptacle, a coding device which ensures that the battery cell can be inserted into the module housing only in the predetermined orientation. Alternatively or additionally, the positioning projections and the positioning receptacles can be designed differently. In particular, the positioning projections of the battery cell and the positioning receptacles for the two positioning projections can form the coding device. For this purpose, at least one of the positioning projections can be inserted only in one of the positioning receptacles, but not in the other of the two positioning receptacles. The positioning projections may, for example, have differently shaped cross sections. Alternatively or additionally, the positioning projections may have a different thickness, so that the thicker of the two positioning projections can not be inserted into the positioning receptacle that is complementary to the thinner of the two positioning projections.

Das Modulgehäuse kann ausgestaltet sein, mehrere Batteriezellen aufzunehmen. Damit alle Batteriezellen sicher im Modulgehäuse aufnehmbar sind, kann das Modulgehäuse für mindestens eine und insbesondere für jede der Batteriezellen zumindest eine Positionieraufnahme bereitstellen. Einige der Batteriezellen können mit einer Positionieraufnahme und/oder einem Positioniervorsprung und andere der Batteriezelle ohne Positionieraufnahmen oder -vorsprünge ausgestattet sein oder wenigstens einen Positioniervorsprung und zumindest eine Positionieraufnahme aufweisen. Batteriezellen mit wenigstens einer Positionieraufnahme haben im Vergleich zu Batteriezellen ohne Positionieraufnahme oftmals in ihrem Inneren weniger Platz für die Elektrodenanordnung, wodurch die Kapazität der Batteriezellen mit Positionieraufnahme vergleichsweise niedriger sein kann.The module housing may be configured to receive a plurality of battery cells. So that all battery cells can be safely accommodated in the module housing, the module housing can provide at least one positioning receptacle for at least one and in particular for each of the battery cells. Some of the battery cells can be equipped with a positioning receptacle and / or a positioning projection and others of the battery cell without positioning receptacles or projections or at least one positioning projection and at least one positioning receptacle. Battery cells with at least one positioning receptacle often have less space for the electrode arrangement in their interior compared to battery cells without positioning receptacle, whereby the capacity of the position-receiving battery cells can be comparatively lower.

Da das Modulgehäuse mit der zumindest einen Positionieraufnahme ausgebildet ist, kann es auch Batteriezellen ohne Positioniervorsprung aufnehmen. Alternativ kann das Modulgehäuse für zumindest eine der Batteriezellen einen von einer Seite des Modulgehäuses ins Innere des Modulgehäuses vorspringenden Positioniervorsprung und die Batteriezelle zumindest eine sich vom Inneren der Batteriezelle weg öffnenden Positionieraufnahme aufweisen. Mit einem solchen Modulgehäuse sind jedoch keine Batteriezellen ohne Positionieraufnahme verwendbar, da derartige Batteriezellen aufgrund der fehlenden Positionieraufnahme nicht weit genug in das Modulgehäuse einsetzbar sind. Since the module housing is formed with the at least one positioning receptacle, it can also accommodate battery cells without Positioniervorsprung. Alternatively, the module housing for at least one of the battery cells may have a positioning projection projecting from one side of the module housing into the interior of the module housing and the battery cell may have at least one positioning receptacle opening away from the interior of the battery cell. With such a module housing, however, no battery cells without Positionieraufnahme be used, since such battery cells are not far enough inserted into the module housing due to the lack of positioning.

Oftmals sollen die Batteriezellen miteinander verspannt werden, um beispielsweise die Lebensdauer der Batteriezellen zu erhöhen. Die miteinander verspannten Batteriezellen bilden ein Batteriezellenpaket aus, das mehrere und insbesondere zumindest der Anzahl der Batteriezellen des Batteriezellenpaketes entsprechende Menge an Positioniervorsprüngen oder -aufnahmen aufweisen kann. Durch die Vielzahl von Positioniervorsprüngen oder -aufnahmen ist auch ein relativ schweres Batteriezellenpaket sicher gegen Verschiebungen oder Verdrehungen parallel zur Seite der Batteriezelle mit dem Positioniervorsprung oder der -aufnahme im Modulgehäuse sicherbar. Often the battery cells are to be clamped together, for example, to increase the life of the battery cells. The mutually strained battery cells form a battery cell package, which may have a plurality and in particular at least the number of battery cells of the battery cell packet corresponding amount of positioning projections or recordings. Due to the large number of positioning projections or receptacles, even a relatively heavy battery cell stack can be reliably secured against displacements or twists parallel to the side of the battery cell with the positioning projection or the receptacle in the module housing.

Um zu vermeiden, dass die miteinander verpressten Batteriezellen einander elektrisch leitend kontaktieren und somit einen Kurzschluss hervorrufen können, kann zwischen den Batteriezellen jeweils ein Abstandselement, beispielsweise eine Abstandsplatte vorgesehen sein, welche die Batteriezellen elektrisch voneinander isoliert. Selbst wenn über das Zellgehäuse überstehende Schweißnähte vorhanden sind, können die miteinander verpressten Batteriezellen durch das Abstandselement sicher voneinander isoliert im Modulgehäuse angeordnet sein. Ist ein Verpressen der Batteriezellen nicht notwendig, so können die Positionieraufnahmen im Modulgehäuse so angeordnet sein, dass auch überstehende Schweißnähte nicht zu einem Kontakt zwischen benachbarten Batteriezellen miteinander führen können. In order to avoid that the pressed-together battery cells can contact each other electrically conductive and thus cause a short circuit, between the battery cells in each case a spacer element, for example a spacer plate can be provided which electrically isolates the battery cells from each other. Even if over the cell housing protruding welds are present, the pressed-together battery cells can be safely isolated from each other by the spacer arranged in the module housing. If a pressing of the battery cells is not necessary, then the positioning receptacles in the module housing can be arranged so that protruding welds can not lead to contact between adjacent battery cells with each other.

Die Batteriezelle ist bevorzugt eine wiederaufladbare Batteriezelle und basiert beispielsweise auf Lithium-Technologie und ist vorzugsweise eine Lithium-Ionen-Batteriezelle. Das Kraftfahrzeug ist bevorzugt zumindest teilweise oder sogar vollständig elektrisch antreibbar. The battery cell is preferably a rechargeable battery cell and is based for example on lithium technology and is preferably a lithium-ion battery cell. The motor vehicle is preferably at least partially or even completely electrically driven.

Zeichnungendrawings

Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die schematischen Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale der Ausführungsformen können dabei unabhängig voneinander kombiniert werden, wie es bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde. Es zeigen: The invention is explained below by way of example with reference to exemplary embodiments with reference to the schematic drawings. The different features of the embodiments can be combined independently of each other, as already stated in the individual advantageous embodiments. Show it:

1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Batteriezelle, 1 a perspective view of an embodiment of a battery cell according to the invention,

2 eine perspektivische Darstellung einer Seite eines erfindungsgemäß ausgestalteten Modulgehäuses, und 2 a perspective view of a side of a module housing designed according to the invention, and

3 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls. Ausführungsformen der Erfindung Zunächst sind Aufbau und Funktion einer erfindungsgemäßen Batteriezelle mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der 1 beschrieben. 3 a perspective view of a battery module according to the invention. EMBODIMENTS OF THE INVENTION First of all, the design and function of a battery cell according to the invention with reference to the exemplary embodiment of FIG 1 described.

1 zeigt die Batteriezelle 1 schematisch in einer perspektivischen Vorderansicht, wobei Anschlusskontakte der Batteriezelle 1 von einem Zellgehäuse 2 der Batteriezelle 1 verdeckt sind. Das Zellgehäuse 2 ist im Wesentlichen prismatisch oder zylindrisch beziehungsweise quaderförmig ausgebildet und weist zum Beispiel sechs Außenseiten auf. Eine Außenseite 3 ist mit wenigstens einem Positioniervorsprung 4 versehen, der auf der Außenseite 3 fußt und sich entlang seiner Längsrichtung 5 von der Außenseite 3 weg erstreckt. Die Längsrichtung 5 ist vorzugsweise senkrecht zur Außenseite 3 orientiert. Im in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Positioniervorsprung 4 als ein Zylinder mit einer kreisförmigen Grundfläche dargestellt. Alternativ kann der Positioniervorsprung 4 jedoch auch einen anderen und beispielsweise polygonalen oder kreisbogenförmigen Querschnitt aufweisen, wobei der Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung verläuft. 1 shows the battery cell 1 schematically in a perspective front view, wherein terminal contacts of the battery cell 1 from a cell case 2 the battery cell 1 are covered. The cell case 2 is substantially prismatic or cylindrical or cuboid and has, for example, six outer sides. An outside 3 is with at least one positioning projection 4 provided on the outside 3 is based and along its longitudinal direction 5 from the outside 3 extends away. The longitudinal direction 5 is preferably perpendicular to the outside 3 oriented. I'm in the 1 illustrated embodiment is the positioning projection 4 represented as a cylinder with a circular base. Alternatively, the positioning projection 4 However, also have a different and, for example, polygonal or circular arc-shaped cross section, wherein the cross section is perpendicular to the longitudinal direction.

Optional kann die Batteriezelle 1 zumindest einen weiteren Positioniervorsprung 6 aufweisen, der ebenfalls auf der Außenseite 3 angeordnet ist und sich parallel zur Längsrichtung 5 vom Zellgehäuse 2 weg erstreckt. Der weitere Positioniervorsprung 6 ist im Ausführungsbeispiel der 1 wie der Positioniervorsprung 4 als Zylinder mit einer kreisförmigen Grundfläche dargestellt. Auch der weitere Positioniervorsprung 6 kann einen von der runden Form abweichenden und beispielsweise polygonalen oder kreisbogenförmigen Querschnitt aufweisen. Optionally, the battery cell 1 at least one further positioning projection 6 also on the outside 3 is arranged and parallel to the longitudinal direction 5 from the cell case 2 extends away. The further positioning projection 6 is in the embodiment of 1 like the positioning projection 4 represented as a cylinder with a circular base. Also the further positioning advantage 6 may have a deviating from the round shape and, for example, polygonal or circular arc-shaped cross-section.

Die Positioniervorsprünge 4, 6 können unterschiedlich zueinander ausgebildet sein. Im Ausführungsbeispiel der 1 weisen die Positioniervorsprünge 4, 6 quer zu ihrer Längsrichtung 5 unterschiedliche Dicken auf. Optional oder zusätzlich können die Positioniervorsprünge 4, 6 unterschiedliche Querschnittsformen oder parallel zur Längsrichtung 5 bemessene Längen aufweisen. The positioning projections 4 . 6 can be designed differently from each other. In the embodiment of 1 have the positioning projections 4 . 6 transverse to its longitudinal direction 5 different thicknesses. Optionally or additionally, the positioning projections 4 . 6 different cross-sectional shapes or parallel to the longitudinal direction 5 have measured lengths.

2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Modulgehäuses, wobei lediglich eine Seite des Modulgehäuses dargestellt ist. Für Elemente, die in Funktion und/oder Aufbau den Elementen des Ausführungsbeispiels der 1 entsprechen, sind im Folgenden die gleichen Bezugszeichen verwendet. 2 shows a first embodiment of a module housing according to the invention, wherein only one side of the module housing is shown. For elements that function and / or structure the elements of the embodiment of 1 are the same reference numerals are used in the following.

Beispielsweise kann die in der 2 gezeigte Seite 10 ein Boden des Modulgehäuses sein. Die Seite 10 ist mit wenigstens einer Positionieraufnahme 11 ausgebildet, in die der wenigstens eine Positioniervorsprung 4 der Batteriezelle 1 in der Längsrichtung 5 einsetzbar ist. Die Positionieraufnahme 11 öffnet sich hierzu entgegen der Längsrichtung 5 und insbesondere ins Innere des Modulgehäuses. Weist die Batteriezelle 1 mehr als einen Positioniervorsprung 4, 6 und insbesondere zwei Positioniervorsprünge 4, 6 auf, so kann die Seite 10 mit mehreren und insbesondere einer weiteren Positionieraufnahme 12 ausgebildet sein. Die beiden Positionieraufnahmen 11, 12 können so angeordnet sein, dass die Positioniervorsprünge 4, 6 der Batteriezelle 1 jeweils in eine der Positionieraufnahmen 11, 12 eingesetzt werden können. For example, in the 2 shown page 10 may be a bottom of the module housing. The page 10 is with at least one Positionieraufnahme 11 formed, in which the at least one positioning projection 4 the battery cell 1 in the longitudinal direction 5 can be used. The positioning receiver 11 opens for this purpose against the longitudinal direction 5 and in particular into the interior of the module housing. Indicates the battery cell 1 more than a positioning advantage 4 . 6 and in particular two positioning projections 4 . 6 on, so can the page 10 with a plurality and in particular a further positioning receptacle 12 be educated. The two positioning shots 11 . 12 can be arranged so that the positioning projections 4 . 6 the battery cell 1 each in one of the positioning shots 11 . 12 can be used.

Durch die Verwendung eines Positioniervorsprungs 4 mit einer Positionieraufnahme 11 kann die Batteriezelle 1 im Modulgehäuse gegen Verschiebungen senkrecht zur Längsrichtung 5 gesichert sein. Werden mehrere und insbesondere mindestens zwei Positioniervorsprünge 4, 6 und die gleiche Anzahl an Positionieraufnahmen 11, 12 für die Batteriezelle 1 verwendet, so kann die Batteriezelle 1 im Modulgehäuse hierdurch nicht nur gegen Verschiebungen, sondern auch gegen eine Rotation um eine parallel zur Längsrichtung 5 verlaufende Achse gesichert sein. By using a positioning projection 4 with a positioning receiver 11 can the battery cell 1 in the module housing against displacements perpendicular to the longitudinal direction 5 be assured. Be several and in particular at least two positioning projections 4 . 6 and the same number of positioning shots 11 . 12 for the battery cell 1 used, so can the battery cell 1 In the module housing thereby not only against displacements, but also against rotation about a parallel to the longitudinal direction 5 be secured extending axis.

Die wenigstens eine Positionieraufnahme 11 ist vorzugsweise komplementär zum zumindest einen Positioniervorsprung 4 ausgebildet, sodass die Positionieraufnahme 11 den Positioniervorsprung 4 formschlüssig aufnehmen kann. Insbesondere kann die wenigstens eine Positionieraufnahme 11 quer zur Längsrichtung 5 so bemessen sein, dass der zumindest eine Positioniervorsprung 4 ohne Weiteres und im Wesentlichen spielfrei aufnehmbar ist. The at least one positioning receiver 11 is preferably complementary to the at least one positioning projection 4 designed so that the positioning receiver 11 the positioning projection 4 can record positively. In particular, the at least one positioning receptacle 11 transverse to the longitudinal direction 5 be sized so that the at least one positioning lead 4 readily and essentially free of play is receivable.

Sollen mehrere Batteriezellen 1 im Modulgehäuse angeordnet werden, so kann die Seite 10 je Batteriezelle 1 zumindest eine Positionieraufnahme 11 und mehrere, insbesondere zwei Positionieraufnahmen 11, 12 aufweisen, sodass alle Batteriezellen 1 durch formschlüssige Verbindungen im Modulgehäuse sicherbar sind. Shall have multiple battery cells 1 be arranged in the module housing, so can the page 10 per battery cell 1 at least one positioning receiver 11 and a plurality, in particular two Positionieraufnahmen 11 . 12 so that all battery cells 1 can be secured by positive connections in the module housing.

Sind die Positioniervorsprünge 4, 6 unterschiedlich ausgeformt, so kann beispielsweise die Positionieraufnahme 11 komplementär zum Positioniervorsprung 4 und die Positionieraufnahme 12 komplementär zum Positioniervorsprung 6 ausgestaltet sein. Ist der Positioniervorsprung 4 ausgeformt, um nur in die Positionieraufnahme 11, nicht jedoch in die Positionieraufnahme 12 einsetzbar zu sein, so bilden die Positioniervorsprünge 4, 6 und die Positionieraufnahmen 11, 12 eine Kodiereinrichtung aus, die gewährleistet, dass die Batteriezelle 1 nur in einer vorbestimmten Ausrichtung in das Modulgehäuse einsetzbar ist. Hierdurch ist eine falsche Anordnung der Anschlusspole der Batteriezelle 1 und somit ein falsch gepolter Anschluss der Batteriezelle 1 vermeidbar. Are the Positioniervorsprünge 4 . 6 differently shaped, so for example, the positioning recording 11 complementary to the positioning projection 4 and the positioning receiver 12 complementary to the positioning projection 6 be designed. Is the positioning projection 4 shaped to fit only in the positioning receptacle 11 , but not in the positioning fixture 12 to be used, so form the positioning projections 4 . 6 and the positioning shots 11 . 12 a coding device that ensures that the battery cell 1 can be used only in a predetermined orientation in the module housing. As a result, an incorrect arrangement of the terminal poles of the battery cell 1 and thus a wrong polarity connection of the battery cell 1 preventable.

Zur Ausbildung der Kodiereinrichtung können die Positioniervorsprünge 4, 6 und die Positionieraufnahmen 11, 12 alternativ oder zusätzlich so angeordnet sein, dass die Batteriezelle 1 nur in der vorgegebenen Orientierung in das Modulgehäuse einsetzbar ist. Beispielsweise können die Positioniervorsprünge 4, 6 und die Positionieraufnahmen 11, 12 in Ecken eines Polygons, etwa eines Dreiecks, angeordnet sein.To form the coding device, the positioning projections 4 . 6 and the positioning shots 11 . 12 Alternatively or additionally be arranged so that the battery cell 1 can be used only in the predetermined orientation in the module housing. For example, the positioning projections 4 . 6 and the positioning shots 11 . 12 in corners of a polygon, such as a triangle.

Die wenigstens eine Positionieraufnahme 11 kann als ein Sackloch mit einem Boden ausgebildet sein oder sich als eine durchgehende Öffnung durch die Seite 10 erstrecken. Sind mehrere und insbesondere zwei Positionieraufnahmen 11, 12 vorgesehen, so können diese nicht nur quer zur Längsrichtung 5, sondern auch in der Längsrichtung 5 unterschiedlich bemessen sein. Insbesondere kann eine der Positionieraufnahmen 11, 12 in der Längsrichtung 5 eine andere Tiefe aufweisen, als die andere der Positionieraufnahmen 11, 12. Weisen die Positioniervorsprünge 4, 6 unterschiedliche Längen auf, so kann durch die unterschiedliche Tiefe der Positionieraufnahmen 11, 12 ebenfalls die Kodierfunktion bereitgestellt sein. The at least one positioning receiver 11 may be formed as a blind hole with a bottom or as a through opening through the side 10 extend. Are several and especially two positioning shots 11 . 12 provided, they can not only transverse to the longitudinal direction 5 but also in the longitudinal direction 5 be sized differently. In particular, one of the positioning recordings 11 . 12 in the longitudinal direction 5 have a different depth than the other of the positioning shots 11 . 12 , Assign the positioning tabs 4 . 6 different lengths, so may by the different depth of the positioning recordings 11 . 12 also be provided the coding function.

3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls in einem Teilschnitt, wobei das Modulgehäuse und dessen Seite 10 sowie eine der dargestellten Batteriezellen 1 teilweise geschnitten und die weiteren Batteriezellen 1 ungeschnitten dargestellt sind. Für Elemente, die in Funktion und/oder Aufbau den Elementen der bisherigen Ausführungsbeispiele entsprechen, sind dieselben Bezugszeichen verwendet. 3 shows a first embodiment of a battery module according to the invention in a partial section, wherein the module housing and its side 10 and one of the illustrated battery cells 1 partially cut and the other battery cells 1 are shown uncut. For elements which correspond in function and / or construction to the elements of the previous embodiments, the same reference numerals are used.

Im Modulgehäuse 20 des in der 3 dargestellten Batteriemoduls 21 bildet die Seite 10 einen Boden des Modulgehäuses 20 aus, der ein Volumen zur Aufnahme von Batteriezellen 1 in der Längsrichtung 5 begrenzt. Im Modulgehäuse 20 des Ausführungsbeispiels der 3 sind fünf Batteriezellen 1 angeordnet, deren Anschlusskontakte 22, 23 in der Längsrichtung 5 vor dem Zellgehäuse 2 der jeweiligen Batteriezelle 1 angeordnet sind, wobei sich die Anschlusskontakte 22, 23 von einer Außenseite 24 des Zellgehäuses 2 entgegen der Längsrichtung 5 weg erstrecken. Selbstverständlich kann das Batteriemodul 21 ausgebildet sein, eine andere Anzahl von Batteriezellen 1 aufzunehmen, wobei wenigstens eine der Batteriezellen 1 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Batteriezelle 1 ist. In the module housing 20 in the 3 illustrated battery module 21 the side 10 forms a bottom of the module housing 20 out, which has a volume for holding battery cells 1 in the longitudinal direction 5 limited. In the module housing 20 of the embodiment of 3 are five battery cells 1 arranged, their connection contacts 22 . 23 in the longitudinal direction 5 in front of the cell housing 2 the respective battery cell 1 are arranged, with the connection contacts 22 . 23 from an outside 24 of the cell housing 2 against the longitudinal direction 5 extend away. Of course, the battery module 21 be formed, a different number of battery cells 1 at least one of the battery cells 1 an inventively designed battery cell 1 is.

Der wenigstens eine Positioniervorsprung 4 ist in der Positionieraufnahme 11 angeordnet. Der Positioniervorsprung 4 und die Positionieraufnahme 11 verbinden die Batteriezelle 1 und das Modulgehäuse 20 formschlüssig miteinander, sodass die Batteriezelle 1 nicht quer zur Längsrichtung 5 im Modulgehäuse 20 verschiebbar ist. Ferner ist die Batteriezelle 1 mit dem weiteren Positioniervorsprung 6 dargestellt, der in der Positionieraufnahme 12 angeordnet ist. Somit ist die Batteriezelle 1 nicht nur gegen eine Verschiebung, sondern auch gegen eine ungewollte Rotation um eine sich parallel zur Längsrichtung 5 erstreckende Rotationsachse im Modulgehäuse 20 gesichert. The at least one positioning projection 4 is in the positioning fixture 11 arranged. The positioning projection 4 and the positioning receiver 11 connect the battery cell 1 and the module housing 20 positively with each other, so that the battery cell 1 not transverse to the longitudinal direction 5 in the module housing 20 is displaceable. Further, the battery cell 1 with the further positioning projection 6 shown in the positioning receptacle 12 is arranged. Thus, the battery cell 1 not only against a displacement, but also against an unwanted rotation about a parallel to the longitudinal direction 5 extending axis of rotation in the module housing 20 secured.

Damit die Batteriezellen 1 als ein Batteriezellenpaket 25 zusammengefasst werden können, weist das Batteriemodul 21 eine Einspannvorrichtung 26 auf, die die Batteriezellen 1 miteinander verspannt. Die Einspannvorrichtung 26 verspannt die Batteriezellen 1 insbesondere entlang einer quer zur Längsrichtung 5 verlaufenden Stapelrichtung 27, entlang der die Batteriezellen 1 hintereinander angeordnet sind. So that the battery cells 1 as a battery cell pack 25 can be summarized, the battery module 21 a clamping device 26 on top of the battery cells 1 braced together. The clamping device 26 clamps the battery cells 1 in particular along a direction transverse to the longitudinal direction 5 extending stacking direction 27 , along the battery cells 1 arranged one behind the other.

Um zu vermeiden, dass benachbarte Batteriezellen 1 einander elektrisch leitfähig kontaktieren können, ist zwischen benachbarten Batteriezellen 1 ein Abstandselement 28, beispielsweise eine Abstandsplatte, angeordnet, die zusammen mit den Batteriezellen 1 zum Batteriezellenpaket 25 verpresst ist und die die benachbarten Batteriezellen 1 voneinander elektrisch isoliert. Zwischen allen aufeinanderfolgenden Batteriezellen 1 kann jeweils ein Abstandselement 28 vorgesehen sein. To avoid neighboring battery cells 1 can contact each other electrically conductive is between adjacent battery cells 1 a spacer element 28 , For example, a spacer plate, which, together with the battery cells 1 to the battery cell package 25 is pressed and the neighboring battery cells 1 electrically isolated from each other. Between all consecutive battery cells 1 can each have a spacer element 28 be provided.

Claims (10)

Batteriezelle (1) mit einem Zellgehäuse (2) und einer darin angeordneten Elektrodenanordnung, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellgehäuse (2) wenigstens einen auf einer Außenseite (3) des Zellgehäuses (2) fußenden Positioniervorsprung (4) aufweist. Battery cell ( 1 ) with a cell housing ( 2 ) and an electrode arrangement arranged therein, characterized in that the cell housing ( 2 ) at least one on an outside ( 3 ) of the cell housing ( 2 ) footing positioning projection ( 4 ) having. Batteriezelle (1) nach Anspruch 1, wobei das Zellgehäuse (2) mit zwei Positioniervorsprüngen (4, 6) ausgeformt ist, die beide an derselben Außenseite (3) angeordnet sind. Battery cell ( 1 ) according to claim 1, wherein the cell housing ( 2 ) with two positioning projections ( 4 . 6 ) is formed, both on the same outer side ( 3 ) are arranged. Batteriezelle (1) nach Anspruch 2, wobei die Positioniervorsprünge (4, 6) unterschiedlich ausgeformt sind. Battery cell ( 1 ) according to claim 2, wherein the positioning projections ( 4 . 6 ) are formed differently. Modulgehäuse (20) zur Aufnahme wenigstens einer Batteriezelle (1), dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite (10) des Modulgehäuses (20) zumindest eine Positionieraufnahme (11) für einen Positioniervorsprung (4) einer Batteriezelle (1) aufweist, die sich ins Innere des Modulgehäuses (20) öffnet. Module housing ( 20 ) for receiving at least one battery cell ( 1 ), characterized in that one side ( 10 ) of the module housing ( 20 ) at least one positioning receiver ( 11 ) for a positioning projection ( 4 ) of a battery cell ( 1 ), which extends into the interior of the module housing ( 20 ) opens. Modulgehäuse (20) nach Anspruch 4, wobei das Modulgehäuse (20) mit zwei Positionieraufnahmen (11, 12) ausgeformt ist, die beide an derselben Seite (10) angeordnet sind. Module housing ( 20 ) according to claim 4, wherein the module housing ( 20 ) with two positioning receivers ( 11 . 12 ), both on the same side ( 10 ) are arranged. Modulgehäuse (20) nach Anspruch 5, wobei die beiden Positionieraufnahmen (11, 12) unterschiedlich ausgebildet sind. Module housing ( 20 ) according to claim 5, wherein the two positioning receptacles ( 11 . 12 ) are formed differently. Batteriemodul (21) mit wenigstens einer Batteriezelle (1) und einem die Batteriezelle (1) aufnehmenden Modulgehäuse (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezelle (1) eine Batteriezelle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und das Modulgehäuse (20) ein Modulgehäuse (20) nach einem der Ansprüche 4 bis 6 ist, wobei die zumindest eine Positionieraufnahme (11) und der wenigstens eine Positioniervorsprung (4) im Wesentlichen komplementär zueinander ausgeformt sind und der Positioniervorsprung (4) in der Positionieraufnahme (11) angeordnet ist. Battery module ( 21 ) with at least one battery cell ( 1 ) and a battery cell ( 1 ) receiving module housing ( 20 ), characterized in that the battery cell ( 1 ) a battery cell ( 1 ) according to one of claims 1 to 3 and the module housing ( 20 ) a module housing ( 20 ) according to one of claims 4 to 6, wherein the at least one positioning receptacle ( 11 ) and the at least one positioning projection ( 4 ) are formed substantially complementary to each other and the positioning projection ( 4 ) in the positioning receiver ( 11 ) is arranged. Batteriemodul (21) nach Anspruch 7, wobei der wenigstens eine Positioniervorsprung (4) und die wenigstens eine Positionieraufnahme (11) eine Kodiereinrichtung ausbilden, die gewährleistet, dass die Batteriezelle (1) nur in einer vorbestimmten Ausrichtung in das Modulgehäuse (20) einsetzbar ist. Battery module ( 21 ) according to claim 7, wherein the at least one positioning projection ( 4 ) and the at least one positioning receptacle ( 11 ) form an encoder that ensures that the battery cell ( 1 ) only in a predetermined orientation in the module housing ( 20 ) can be used. Batterie mit mindestens einem Batteriemodul (21), dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriemodul (21) ein Batteriemodul (21) nach Anspruch 7 oder 8 ist. Battery with at least one battery module ( 21 ), characterized in that the battery module ( 21 ) a battery module ( 21 ) according to claim 7 or 8. Kraftfahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung und einer Antriebsenergie übertragend mit der Antriebsvorrichtung verbundenen Batterie, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie eine Batterie nach Anspruch 9 ist. Motor vehicle with a drive device and a drive energy transmitted to the drive device connected battery, characterized in that the battery is a battery according to claim 9.
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