DE102014221944A1 - Clamping device for clamping storage units of an electrical energy storage module and corresponding energy storage module - Google Patents

Clamping device for clamping storage units of an electrical energy storage module and corresponding energy storage module Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung (18) zum Verspannen einer Anordnung (12), insbesondere eines Stapels, von Speichereinheiten (14) eines elektrischen Energiespeichermoduls (10) in einer diese Anordnung (12) aufnehmenden Rahmeneinrichtung (16), wobei die Spannvorrichtung (18) zum spreizenden Verspannen über zwei einander gegenüberliegende Seiten (24, 26) der Spannvorrichtung (18) eingerichtet ist. Es ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung (18) zwei entlang eines Spreizweges relativ zueinander verlagerbare Spannelemente (34, 36) und eine Verlagerungseinrichtung (38) zum Verlagern dieser beiden Spannelemente (34, 36) entlang dieses Spreizweges relativ zueinander aufweist, wobei die beiden Spannelemente (34, 36) einander entgegengesetzt nach außen wirkende Spannbacken bilden, von denen jede je eine Seitenfläche einer der beiden Seiten (24, 26) formt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein elektrisches Energiespeichermodul (10) mit einer Anordnung (12) von Speichereinheiten (14), einer Rahmeneinrichtung (16) und zumindest einer Spannvorrichtung (18) zum Verspannen der Anordnung (12) von Speichereinheiten (14) in der die Anordnung (12) und die Spannvorrichtung (18) aufnehmenden Rahmeneinrichtung (16).The invention relates to a clamping device (18) for clamping an arrangement (12), in particular a stack, of storage units (14) of an electrical energy storage module (10) in a frame device (16) receiving this arrangement (12), wherein the clamping device (18) is arranged for spreading bracing over two opposite sides (24, 26) of the clamping device (18). It is provided that the tensioning device (18) has two clamping elements (34, 36) displaceable relative to each other along a spreading path and a displacement device (38) for displacing these two tensioning elements (34, 36) along this spreading path relative to one another, wherein the two tensioning elements (34, 36) form oppositely outwardly acting clamping jaws, each of which each forms a side surface of one of the two sides (24, 26). The invention further relates to an electrical energy storage module (10) having an arrangement (12) of storage units (14), a frame device (16) and at least one clamping device (18) for clamping the arrangement (12) of storage units (14) in which the arrangement (12) and the clamping device (18) receiving frame means (16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Verspannen einer Anordnung, insbesondere eines Stapels, von Speichereinheiten eines elektrischen Energiespeichermoduls in einer diese Anordnung aufnehmenden Rahmeneinrichtung, wobei die Spannvorrichtung zum spreizenden Verspannen über zwei einander gegenüberliegende Seiten der Spannvorrichtung eingerichtet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein elektrisches Energiespeichermodul mit einer Anordnung von Speichereinheiten, einer Rahmeneinrichtung und zumindest einer Spannvorrichtung zum Verspannen der Anordnung von Speichereinheiten in der die Anordnung und die Spannvorrichtung aufnehmenden Rahmeneinrichtung.The invention relates to a clamping device for clamping an arrangement, in particular a stack, of storage units of an electrical energy storage module in a frame device receiving this arrangement, wherein the clamping device is arranged for expanding clamping on two opposite sides of the clamping device. The invention further relates to an electrical energy storage module having an arrangement of storage units, a frame device and at least one clamping device for clamping the arrangement of storage units in the frame device receiving the arrangement and the clamping device.

Stand der TechnikState of the art

In Elektro- oder Hybridfahrzeugen werden heutzutage als elektrische Energiespeicher (EES) oft auf Lithiumchemie basierende Akkumulatoren (Lithium-Ionen-Akkumulatoren) eingesetzt, da diese im Vergleich zu Nickel- oder Blei-basierten Vertretern ihrer Art die größte bisher verfügbare Energiedichte bei geringstem Gewicht aufweisen. Typischerweise sind elektrische Energiespeicher als Reihenschaltung von Einzel-Speicherzellen oder als Reihenschaltung von parallel geschalteten Speicherzellen realisiert. Meist sind die Einzelzellen in Modulen gruppiert, sodass die Gesamtbatterie als Reihenschaltung von Modulen aufgebaut ist. Bekannt sind neben sogenannten Pouch-Zellen, die kein eigenes Gehäuse haben, zylindrische und prismatisch geformte Lithium-Ionen-Akkumulator-Zellen. Während des Lade- und Entladevorganges „atmen“ Lithium-Ionen-Akkumulator-Zellen, vor allem prismatische Speicherzellen verändern orthogonal zu ihrer größten Fläche ihre Ausdehnung. Um eine hohe Lebensdauer dieser Speicherzellen (oder anderer Speichereinheiten) zu gewährleisten müssen sie mit einer definierten Verpresskraft im Energiespeichermodul gehalten werden, um dem Atmen entgegenzuwirken und eine Ausdehnung der Zellen und einem damit einhergehenden „Zerbröseln“ der Aktivmaterialien innerhalb der Zellen zu verhindern. Dazu werden nach dem Stand der Technik die zu einem Modul gehörenden Zellen bei einem bestimmten Ladungszustand und der sich daraus ergebenden Zell-Dicke beim Modul-Zusammenbau entweder mit einer bestimmten Kraft oder auf ein festgelegtes Maß zusammengedrückt und die restliche Modulmechanik in dieser Position zusammengeschweißt, um über die Modullebendauer die entsprechende Verpresskraft aufrecht zu halten.In electric or hybrid vehicles, lithium-ion accumulators (lithium-ion accumulators) are often used today as electrical energy stores (EES), since these have the largest available energy density with the lowest weight in comparison to nickel- or lead-based representatives of their kind , Typically, electrical energy stores are realized as a series connection of individual memory cells or as a series circuit of parallel-connected memory cells. Most of the individual cells are grouped in modules, so that the total battery is constructed as a series of modules. Known are next to so-called pouch cells that have no own housing, cylindrical and prismatic shaped lithium-ion battery cells. During the charging and discharging process, lithium-ion battery cells "breathe", especially prismatic storage cells change their extent orthogonal to their largest surface. In order to ensure a long service life of these memory cells (or other storage units), they must be held in the energy storage module with a defined pressing force in order to counteract breathing and to prevent expansion of the cells and concomitant "crumbling" of the active materials within the cells. For this purpose, according to the state of the art, the cells belonging to a module are compressed at a certain charge state and the resulting cell thickness during module assembly, either with a certain force or to a certain extent, and the remaining module mechanics are welded together in this position to maintain the corresponding pressing force over the module life.

Die eingangs erwähnte Spannvorrichtung ist zum Beispiel aus der Druckschrift DE 10 2013 201 007 A1 als Verpresselement aus Elastomermaterial zum Verspannen eines Stapels von Speichereinheiten eines elektrischen Energiespeichermoduls in einer diesen Stapel aufnehmenden Rahmeneinrichtung bekannt. Diese zeigt ein als Batteriemodul ausgebildetes Energiespeichermodul mit einem Stapel von Speichereinheiten, einer diesen Stapel aufnehmenden Rahmeneinrichtung und mehreren als Verpresselemente aus Elastomermaterial ausgebildeten Spannvorrichtungen. Diese Verpresselemente liegen mit ihrer einen Seite an einem Rahmenelement der Rahmeneinrichtung und mit ihrer gegenüberliegenden Seite an einem diesem Rahmenelement zugewandten Ende des Stapels an und sind jeweils zum spreizenden Verspannen über diese beiden einander gegenüberliegenden Seiten eingerichtet. The initially mentioned clamping device is for example from the document DE 10 2013 201 007 A1 as a pressing element made of elastomeric material for clamping a stack of storage units of an electrical energy storage module in a stack receiving this frame device known. This shows an energy storage module designed as a battery module with a stack of storage units, a frame device accommodating this stack and a plurality of clamping devices designed as pressing elements made of elastomeric material. These pressing elements abut with their one side against a frame element of the frame device and with its opposite side against an end of the stack facing this frame element and are each arranged for expanding clamping via these two mutually opposite sides.

Die Druckschrift DE 10 2010 031 641 A1 zeigt ein ganz ähnliches Energiespeichermodul. Bei diesem Energiespeichermodul ist die Rahmeneinrichtung auf ein den Stapel einrahmendes Halteband reduziert und die Spannvorrichtung als ein blattfederartiges Federblech ausgebildet, welches an einem Stapelende zwischen dem Stapel und dem den Stapel umgebenden Halteband angeordnet ist.The publication DE 10 2010 031 641 A1 shows a very similar energy storage module. In this energy storage module, the frame means is reduced to a stacking framing strap and the clamping device is formed as a leaf spring-like spring plate, which is arranged at a stack end between the stack and the strap surrounding the stack.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung und das Energiespeichermodul mit einer derartigen Spannvorrichtung bieten den Vorteil einer bequemen Montierbarkeit. The tensioning device according to the invention and the energy storage module with such a tensioning device offer the advantage of convenient mountability.

Bei der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ist vorgesehen, dass diese Spannvorrichtung zwei entlang eines Spreizweges relativ zueinander verlagerbare Spannelemente und eine Verlagerungseinrichtung zum Verlagern dieser beiden Spannelemente entlang des Spreizweges relativ zueinander aufweist. Dabei bilden die beiden Spannelemente einander entgegengesetzt nach außen wirkende Spannbacken, von denen jede je eine Seitenfläche einer der beiden Seiten formt. Eine solche Spannvorrichtung kann zum Verspannen sowohl zwischen einem Rahmenelement der Rahmeneinrichtung und der Anordnung der Speichereinheiten als auch zwischen Speichereinheiten der Anordnung selbst platziert werden. In beiden Fällen kann durch das Aufspreizen der als Spannbacken fungierenden Spannelemente die Anordnung der Speichereinheiten in der Rahmeneinrichtung verspannt werden. Bevorzugt ist diese Spannvorrichtung eine Spannvorrichtung zum Verspannen eines Stapels von Speichereinheiten eines elektrischen Energiespeichermoduls in einer diesen Stapel aufnehmenden Rahmeneinrichtung. Dabei sind die Speichereinheiten bevorzugt prismatische Speichereinheiten. Die Rahmeneinrichtung kann auch als Modulkäfig bezeichnet werden.In the case of the tensioning device according to the invention, it is provided that this tensioning device has two tensioning elements displaceable relative to one another along a spreading path and a displacement device for displacing these two tensioning elements along the spreading path relative to one another. In this case, the two clamping elements form oppositely outwardly acting clamping jaws, each of which each forms a side surface of one of the two sides. Such a tensioning device can be placed for clamping both between a frame element of the frame means and the arrangement of the storage units, as well as between storage units of the arrangement itself. In both cases, the arrangement of the storage units in the frame device can be clamped by the spreading of the clamping jaws acting as clamping jaws. Preferably, this clamping device is a clamping device for clamping a stack of storage units of an electrical energy storage module in a frame device receiving this stack. The storage units are preferably prismatic storage units. The frame means may also be referred to as a module cage.

Eine wichtige Anwendung solcher Spannvorrichtungen sind die als Batteriemodule ausgebildeten Energiespeichermodule zum Aufbau von Batteriesystemen für Elektro- oder Hybridfahrzeuge. Bei diesen Batteriemodulen sind Stapel von Batteriezellen in den Rahmeneinrichtungen der Batteriemodule mittels der Spannvorrichtungen durch Verspannen fixiert.An important application of such tensioners are those designed as battery modules Energy storage modules for the construction of battery systems for electric or hybrid vehicles. In these battery modules, stacks of battery cells are fixed in the frame means of the battery modules by means of the chucks by clamping.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einrichtung zum Verlagern der beiden Spannelemente entlang des Spreizweges relativ zueinander ein Betätigungselement aufweist, das auch bei einer in die Rahmeneinrichtung eingebrachten Spannvorrichtung betätigbar ist und so auch bei einer in die Rahmeneinrichtung eingebrachten Spannvorrichtung ein Verlagern der Spannelemente ermöglicht.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the device for displacing the two clamping elements along the Spreizweges relative to each other has an actuating element which is operable even in an introduced into the frame device clamping device and so even with an introduced into the frame device clamping a displacement of the Clamping elements allows.

Zur Führung der beiden Spannelemente beim Verfahren entlang des Spreizwegs sind diese miteinander verzahnt ausgeführt. Die entsprechende Verzahnung der Spannelemente ermöglicht das Verlagern der Spannelemente gegeneinander in Spreizrichtung und hemmt ein Verlagern in einer Richtung quer zu dieser Spreizrichtung.To guide the two clamping elements in the process along the Spreizwegs these are executed interlocked. The corresponding toothing of the clamping elements allows the displacement of the clamping elements against each other in the spreading direction and inhibits a displacement in a direction transverse to this spreading direction.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Verlagerungseinrichtung zumindest ein beweglich gelagertes Keilelement zum Spreizen der beiden Spannelemente über Anlaufschrägen dieser Spannelemente auf. Dabei ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass die Verlagerungseinrichtung mindestens eine Spindel zum Bewegen des mindestens einen Keilelements aufweist.According to a further advantageous embodiment of the invention, the displacement device has at least one movably mounted wedge element for spreading the two clamping elements over run-on slopes of these clamping elements. In this case, it is further preferably provided that the displacement device has at least one spindle for moving the at least one wedge element.

Prinzipiell reicht ein einziges beweglich gelagertes Keilelement zum Spreizen der beiden Spannelemente über Anlaufschrägen dieser Spannelemente aus, das dann beispielsweise gegenüber einem festen Gegenelement verfahren wird. In principle, a single movably mounted wedge element for spreading the two clamping elements extends over run-on slopes of these clamping elements, which is then moved, for example, with respect to a fixed counter-element.

Bevorzugt weist die Verlagerungseinrichtung zwei gegenläufig ausgerichtete und gegenläufig bewegbare Keilelemente zum Spreizen der beiden Spannelemente über Anlaufschrägen dieser Spannelemente auf.Preferably, the displacement device has two counter-aligned and counter-movable wedge elements for spreading the two clamping elements on chamfers of these clamping elements.

Alternativ zur Ausgestaltung des Spannelements mit einer mindestens ein Keilelement aufweisenden Verlagerungseinrichtung ist das die Spannvorrichtung als Scheren-Spannvorrichtung ausgebildet. Eine solche Scheren-Spannvorrichtung arbeitet nach dem Prinzip eines Scheren-Wagenhebers oder eines sogenannten Labor-Boys. Die Verlagerungseinrichtung einer solchen Scheren-Spannvorrichtung umfasst ein eine Spindel aufweisendes Spindelgetriebe und mehrere Kniehebel. Bevorzugt sind dabei zwei gegenläufig angeordnete Kniehebel vorgesehen. Prinzipiell kann die Spannvorrichtung – analog zu sehr einfachen Wagenhebern – auch nur einen einzigen Kniehebel zwischen den beiden die Spannbacken bildenden Spannelementen aufweisen. As an alternative to the embodiment of the clamping element with a displacement device having at least one wedge element, the clamping device is designed as a scissor-type clamping device. Such a scissors-tensioning device operates on the principle of a scissors jack or a so-called laboratory boy. The displacement device of such a scissors-clamping device comprises a spindle having a spindle gear and a plurality of toggle levers. Preferably, two oppositely arranged toggle lever are provided. In principle, the clamping device - analogous to very simple jacks - even have a single toggle between the two clamping jaws forming clamping elements.

Bei dem elektrischen Energiespeichermodul mit der Anordnung von Speichereinheiten, der Rahmeneinrichtung und der zumindest einen Spannvorrichtung zum Verspannen der Anordnung von Speichereinheiten in der die Anordnung und die Spannvorrichtung aufnehmenden Rahmeneinrichtung ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung als vorstehend genannte Spannvorrichtung ausgebildet ist. Das elektrische Energiespeichermodul ist insbesondere ein Batteriemodul mit wiederaufladbaren Batteriezellen oder anderen wiederaufladbaren Batterieeinheiten als Speichereinheiten.In the electric energy storage module with the arrangement of storage units, the frame device and the at least one clamping device for clamping the arrangement of storage units in the arrangement and the clamping device receiving frame means is provided that the clamping device is formed as the above-mentioned clamping device. The electrical energy storage module is in particular a battery module with rechargeable battery cells or other rechargeable battery units as storage units.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung zum Verspannen zwischen einem Rahmenelement der Rahmeneinrichtung und der Anordnung der Speichereinheiten oder zwischen den Speichereinheiten der Anordnung selbst platziert ist.According to an advantageous embodiment of the energy storage module according to the invention it is provided that the clamping device is placed for clamping between a frame member of the frame means and the arrangement of the storage units or between the storage units of the arrangement itself.

Gemäß noch einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anordnung der Speichereinheiten ein Stapel von Speichereinheiten ist.According to yet another advantageous embodiment of the invention, it is provided that the arrangement of the storage units is a stack of storage units.

Schließlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Energiespeichermodul zum modularen Aufbau eines elektrischen Energiespeichers mit mehreren solchen Energiespeichermodulen eingerichtet ist.Finally, it is advantageously provided that the energy storage module is set up for the modular construction of an electrical energy store with a plurality of such energy storage modules.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Abbildungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the figures of exemplary embodiments. Show it:

1 ein elektrisches Energiespeichermodul mit einer Rahmeneinrichtung, einem Stapel von Speichereinheiten und einer Spannvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 1 an electrical energy storage module with a frame device, a stack of storage units and a clamping device according to a preferred embodiment of the invention,

2 die aus vier Rahmenelementen aufgebaute Rahmeneinrichtung des in 1 gezeigten elektrischen Energiespeichermoduls, 2 the built of four frame elements frame means of in 1 shown electric energy storage module,

3 die Anordnung der Spannvorrichtung in der nur teilweise dargestellten Rahmeneinrichtung des in 1 gezeigten elektrischen Energiespeichermoduls, 3 the arrangement of the clamping device in the only partially shown frame means of in 1 shown electric energy storage module,

4 eine Detaildarstellung von Komponenten der Spannvorrichtung, 4 a detailed representation of components of the clamping device,

5A eine Verzahnung der Spannelemente der Spannvorrichtung, 5A a toothing of the clamping elements of the clamping device,

5B eine Variante der in 5A gezeigten Verzahnung, 5B a variant of in 5A shown gearing,

6 die im Energiespeichermodul montierte Spannvorrichtung in einem unverspreizten schmalen Zustand, 6 the clamping device mounted in the energy storage module in an unobstructed narrow state,

7 die im Energiespeichermodul montierte Spannvorrichtung in einem verspreizten breiten Zustand, 7 the tensioning device mounted in the energy storage module in a spread wide condition,

8 eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung und 8th an alternative embodiment of the clamping device according to the invention and

9 zwei miteinander verbundene Energiespeichermodule mit je einem Modulgehäuse. 9 two interconnected energy storage modules, each with a module housing.

Die 1 zeigt ein elektrisches Energiespeichermodul 10 zum modularen Aufbau eines elektrischen Energiespeichers mit mehreren solchen Energiespeichermodulen 10. Das Energiespeichermodul 10 weist eine als Stapel ausgebildete Anordnung 12 von (im Beispiel sechs) Speichereinheiten 14, eine Rahmeneinrichtung 16 und eine Spannvorrichtung 18 zum Verspannen der Anordnung 12 von Speichereinheiten 14 in der die Anordnung 12 und die Spannvorrichtung 18 aufnehmenden Rahmeneinrichtung 16 auf. Das im Beispiel gezeigte elektrische Energiespeichermodul 10 ist beispielsweise ein Batteriemodul mit mehreren als Batteriezellen oder sonstigen Batterieeinheiten ausgebildeten Speichereinheiten 14. Jede der Speichereinheiten 14 ist als prismatische Speichereinheit 14 ausgebildet und weist an ihrer Oberseite zwei elektrische Anschlüsse 20, 22 auf. Über ihre elektrischen Anschlüsse 20, 22 sind die Speichereinheiten 14 des Energiespeichermoduls 10 elektrisch seriell verschaltet, was in der Darstellung jedoch nicht gezeigt ist. Die stapelförmige Anordnung 12 der Speichereinheiten 14 ist durch die dazwischen angeordnete Spannvorrichtung 18 in zwei Teilanordnungen aufgeteilt. Im Beispiel umfasst jede der Teilanordnungen je drei Speichereinheiten 14. Wie die Anordnung 12 insgesamt, so sind auch die Teilanordnungen als Stapel von Speichereinheiten 14, also als Teilstapel, ausgebildet. Die Spannvorrichtung 18 ist dabei zum spreizenden Verspannen der Anordnung 12 von Speichereinheiten 14 des elektrischen Energiespeichermoduls 10 in der Rahmeneinrichtung über zwei einander gegenüberliegende Seiten 24, 26 der Spannvorrichtung 18 eingerichtet. Die Spannvorrichtung 18 und ihre Komponenten werden ab 3 detailliert beschrieben.The 1 shows an electrical energy storage module 10 to the modular structure of an electrical energy storage device with several such energy storage modules 10 , The energy storage module 10 has a trained as a stack arrangement 12 of (in the example six) storage units 14 , a frame device 16 and a tensioning device 18 for clamping the arrangement 12 of storage units 14 in the arrangement 12 and the tensioning device 18 receiving framework device 16 on. The electrical energy storage module shown in the example 10 is, for example, a battery module with a plurality of memory cells designed as battery cells or other battery units 14 , Each of the storage units 14 is as a prismatic storage unit 14 formed and has at its top two electrical connections 20 . 22 on. About her electrical connections 20 . 22 are the storage units 14 of the energy storage module 10 electrically connected in series, which is not shown in the illustration. The stack-shaped arrangement 12 the storage units 14 is through the interposed tensioning device 18 divided into two sub-arrangements. In the example, each of the subassemblies comprises three memory units each 14 , Like the arrangement 12 Overall, so are the sub-assemblies as a stack of storage units 14 , ie as a partial stack, formed. The tensioning device 18 is to spread bracing the arrangement 12 of storage units 14 of the electrical energy storage module 10 in the frame device over two opposite sides 24 . 26 the tensioning device 18 set up. The tensioning device 18 and their components are going down 3 described in detail.

Die 2 zeigt die aus vier Rahmenelementen 28, 30 aufgebaute Rahmeneinrichtung 16 des in 1 gezeigten elektrischen Energiespeichermoduls 10. Dabei sind je zwei der Rahmenelemente 28; 30 gleich aufgebaut und werden innerhalb der Rahmeneinrichtung 16 auf einander gegenüberliegenden Seiten verbaut. Die einen Rahmenelemente 28 weisen gebogene oder leicht abgeknickte Laschen zur Verbindung mit den jeweils anderen Rahmenelementen 30 auf. Diese anderen Rahmenelemente 30 weisen ihrerseits Öffnungen auf, in die die Laschen der einen Rahmenelemente 28 eingesteckt werden können beziehungsweise eingesteckt sind. Nimmt die so entstandene Rahmeneinrichtung 16 die Speichereinheiten 14 und die Spannvorrichtung 18 auf, so stabilisiert sich der entstehende Modulblock.The 2 shows the four frame elements 28 . 30 constructed frame device 16 of in 1 shown electrical energy storage module 10 , In each case two of the frame elements 28 ; 30 built in the same way and will be within the framework 16 installed on opposite sides. The one frame elements 28 have bent or slightly bent tabs for connection to the other frame elements 30 on. These other frame elements 30 have in turn openings in which the tabs of a frame elements 28 can be inserted or are plugged. Takes the resulting framework 16 the storage units 14 and the tensioning device 18 on, so the resulting module block stabilizes.

Die 3 zeigt die Anordnung der Spannvorrichtung 18 in der nur teilweise dargestellten Rahmeneinrichtung 16 des elektrischen Energiespeichermoduls 10. Genauer gesagt sind drei der Rahmenelemente 28, 30 und die Spannvorrichtung 18 dargestellt. Diese Spannvorrichtung weist zwei entlang eines Spreizweges (Doppelpfeil 32) relativ zueinander verlagerbare Spannelemente 34, 36 und eine Verlagerungseinrichtung 38 zum Verlagern dieser beiden Spannelemente 34, 36 entlang dieses Spreizweges relativ zueinander, wobei die beiden Spannelemente 34, 36 einander entgegengesetzt nach außen wirkende Spannbacken bilden von denen jede je eine Seitenfläche einer der beiden Seiten 24, 26 der Spannvorrichtung 18 formt. Die Verlagerungseinrichtung 38 weist zwei Betätigungselemente 40 auf, die auch bei einer in die Rahmeneinrichtung 16 eingebrachten Spannvorrichtung 18 betätigbar ist. Diese Betätigungselemente 40 ermöglicht ein Verlagern der Spannelemente 34, 36 auch bei einer in die Rahmeneinrichtung eingebrachten Spannvorrichtung 18. The 3 shows the arrangement of the clamping device 18 in the only partially shown frame device 16 of the electrical energy storage module 10 , More specifically, three of the frame elements 28 . 30 and the tensioning device 18 shown. This tensioning device has two along a Spreizweges (double arrow 32 ) Relocatable clamping elements 34 . 36 and a relocation device 38 for moving these two clamping elements 34 . 36 along this Spreizweges relative to each other, wherein the two clamping elements 34 . 36 mutually oppositely outwardly acting jaws each form a side surface of one of the two sides 24 . 26 the tensioning device 18 shaped. The relocation device 38 has two actuators 40 on, which also in one in the frame device 16 introduced clamping device 18 is operable. These actuators 40 allows a displacement of the clamping elements 34 . 36 even with an introduced into the frame device clamping device 18 ,

Die 4 zeigt eine Detaildarstellung von einigen der Komponenten 34, 38 der Spannvorrichtung 18. Die Verlagerungseinrichtung 38 weist zwei gegenläufig ausgerichtete und gegenläufig bewegbare Keilelemente 42, 44 zum Spreizen der beiden Spannelemente 34, 36 (von denen in 4 jedoch nur das Spannelement 34 dargestellt ist) über Anlaufschrägen 46, 48 dieser Spannelemente 34, 36 auf. Während die die Seitenflächen der beiden Seiten 24, 26 der Spannvorrichtung 18 bildenden Außenseiten der Spannelemente 34, 36 eben ausgebildet sind, weisen deren Innenseiten in 5A gezeigte miteinander kämmende Zahnstrukturen 50, 52 auf, deren Kopfenden jeweils die zwei gegenläufig ausgerichtete Anlaufschrägen 46, 48 ausbilden. Die Verlagerungseinrichtung 38 weist weiterhin einen Spindeltrieb mit zwei Spindeln 54 zum gegenläufigen Bewegen der beiden Keilelemente 42, 44 auf Die Spannelemente 34, 36 sind vorteilhaft Gleichteile. Ebenso die Keilelemente 42, 44. Die Aufnahme der Spindel 54 in die Keilelemente 42, 44 ist vorteilhaft so ausgeführt, dass in Keilelement 44 zwei zum Beispiel 6-Kant-Muttern (nicht gezeichnet) verdrehgesichert aufgenommen werden und der Kopf der Spindelschraube entsprechend kleiner ist und in Keilelement 42 gedreht werden kann. Alternativ können auch zwei unterschiedliche Teile gefertigt werden, bei dem Keilelement 44 ein Gewinde für die Spindel 54 aufweist. Am Ende der Spindeln 54 befinden sich die als Schraubschlitze für Schlitzschraubendreher ausgebildeten Betätigungselemente 40. Jede andere Schraubenkonfiguration, bevorzugt Torx, ist ebenfalls realisierbar.The 4 shows a detail of some of the components 34 . 38 the tensioning device 18 , The relocation device 38 has two counter-aligned and counter-movable wedge elements 42 . 44 for spreading the two clamping elements 34 . 36 (of which in 4 but only the clamping element 34 is shown) over run-on slopes 46 . 48 these clamping elements 34 . 36 on. While the the side surfaces of the two sides 24 . 26 the tensioning device 18 forming outer sides of the clamping elements 34 . 36 are formed, have their inner sides in 5A shown meshing tooth structures 50 . 52 on whose head ends in each case the two oppositely oriented run-on slopes 46 . 48 form. The relocation device 38 also has a spindle drive with two spindles 54 for the opposite movement of the two wedge elements 42 . 44 on the clamping elements 34 . 36 are advantageous equal parts. Likewise the wedge elements 42 . 44 , The recording of the spindle 54 in the wedge elements 42 . 44 is advantageously designed so that in wedge element 44 two, for example, hexagon nuts (not shown) are received against rotation and the head of the spindle screw is correspondingly smaller and in wedge element 42 can be turned. Alternatively, two different parts can be made, in the wedge element 44 a thread for the spindle 54 having. At the end of the spindles 54 are designed as screw slots for flat-head screwdriver actuators 40 , each other screw configuration, preferably Torx, is also feasible.

In 5A ist die Verzahnung mit den miteinander kämmenden Zahnstrukturen 50, 52 der beiden Spannelemente 34, 36 sowie die Betätigungselemente 40 und Teile des hinter den Spannelemente 34, 36 liegenden Keilelements 44 zu sehen. Die entsprechende Verzahnung der Spannelemente 34, 36 ermöglicht das Verlagern der Spannelemente 34, 36 gegeneinander in Spreizrichtung (Doppelpfeil 32) und hemmt ein Verlagern in Richtung quer zu dieser Spreizrichtung.In 5A is the toothing with the intermeshing tooth structures 50 . 52 the two clamping elements 34 . 36 and the actuators 40 and parts of behind the clamping elements 34 . 36 lying wedge element 44 to see. The corresponding toothing of the clamping elements 34 . 36 allows the displacement of the clamping elements 34 . 36 against each other in the spreading direction (double arrow 32 ) and inhibits displacement in the direction transverse to this spreading direction.

Zusätzlich kann die Verzahnung noch dahingehend erweitert werden, dass die beiden Spannelemente 34, 36 eine Aufspreizungsanschlag-Struktur 55 aufweisen. Diese wird im gezeigten Beispiel von mindestens einem Hintergriff-Nasenpaar gebildet, bei dem die Zahnstruktur 50 des Spannelements 34 wie auch die Zahnstruktur 52 des Spannelements 36 je eine Nase aufweist, die sich bei maximaler Aufspreizung gegenseitig hintergreifen und so den Anschlag bilden. Dies soll verhindern, dass die Spannvorrichtung 18 nach dem Zusammensetzen und vor Verbau im Modul 10 auseinander fällt. Die 5B zeigt diese Variante der Verzahnung. Dazu müssen die beiden Spannelemente 34, 36 in Längsrichtung der Spindeln (z-Richtung) zusammen geschoben werden, danach werden die Keilelemente 42, 44 dazwischen gesetzt und durch die Schrauben 40 mit den nicht gezeichneten Muttern zusammen gehalten.In addition, the teeth can be extended to the effect that the two clamping elements 34 . 36 a spread stop structure 55 exhibit. This is formed in the example shown by at least one rear grip nasal pair, wherein the tooth structure 50 of the clamping element 34 as well as the tooth structure 52 of the clamping element 36 each has a nose which engage behind each other with maximum spreading and thus form the stop. This is to prevent the tensioning device 18 after assembly and before installation in the module 10 falls apart. The 5B shows this variant of the toothing. For this, the two clamping elements 34 . 36 in the longitudinal direction of the spindles (z-direction) are pushed together, then the wedge elements 42 . 44 put in between and through the screws 40 held together with the nuts not shown.

Die 6 und 7 illustrieren nun die Funktion der Spannvorrichtung 18 innerhalb des elektrischen Energiespeichermoduls 10. Nachdem der Stapel von Speichereinheiten 14 sowie die zwischen zwei der Speichereinheiten 14 angeordnete Spannvorrichtung 18 in die Rahmeneinrichtung 16 eingebracht sind, wird die Verlagerungseinrichtung 38 über die Betätigungselemente 40 betätigt um die Spannelemente 34, 36 entlang des Verpressweges gegeneinander nach außen gegen die benachbarten Speichereinheiten 14 zu pressen. Dabei bilden die beiden Spannelemente 34, 36 einander entgegengesetzt nach außen wirkende Spannbacken der Spannvorrichtung 18. Die 6 zeigt dabei die im Energiespeichermodul 10 montierte Spannvorrichtung 18 in einem unverspreizten schmalen Zustand. Die Keilelemente 42, 44 befinden sich an dem oberen und dem unteren Ende der Spannvorrichtung 18. Durch die Betätigung der Spannvorrichtung 18 über die Betätigungselemente 40 und die Spindeln 54 der Verlagerungseinrichtung 38 werden die beiden Keilelemente 42, 44 aufeinander zu bewegt und pressen die beiden Spannelemente 34, 36 entlang des Verpresswegs in Stapelrichtung der gestapelten Speichereinheiten 14 nach außen. Die 7 zeigt die im Energiespeichermodul 10 montierte Spannvorrichtung 18 nun in einem entsprechend breiten und dadurch verspreizten Zustand. In diesem Zustand sind nun auch die Speichereinheiten 14 innerhalb der Rahmeneinrichtung 16 fest fixiert. The 6 and 7 now illustrate the function of the clamping device 18 within the electrical energy storage module 10 , After the pile of storage units 14 as well as between two of the storage units 14 arranged clamping device 18 in the frame device 16 are introduced, the displacement device 38 about the actuators 40 actuated by the clamping elements 34 . 36 along the Verpressweges against each other outwards against the adjacent storage units 14 to squeeze. The two clamping elements form 34 . 36 oppositely outwardly acting jaws of the clamping device 18 , The 6 shows it in the energy storage module 10 mounted clamping device 18 in an unobstructed narrow state. The wedge elements 42 . 44 are located at the top and bottom of the tensioner 18 , By operating the clamping device 18 about the actuators 40 and the spindles 54 the relocation device 38 become the two wedge elements 42 . 44 moved towards each other and press the two clamping elements 34 . 36 along the compression path in the stacking direction of the stacked storage units 14 outward. The 7 shows the in the energy storage module 10 mounted clamping device 18 now in a correspondingly wide and thereby spread state. In this state are now also the memory units 14 within the framework 16 firmly fixed.

Eine entsprechende Elastizität der Komponenten der Spannvorrichtung 18 wie auch die Elastizität der Rahmeneinrichtung 16 erlaubt eine „atmen“ genannte Ausdehnung orthogonal zu ihrer größten Fläche der Speichereinheiten während des Lade- und Entladevorganges. beziehungsweise begrenzt eine Ausdehnung der Zellen beim Atmen. Eine zu große Volumenänderung führt zu dem eingangs erwähnten „Zerbröseln“ der Aktivmaterialien und Kapazitätsverlust.A corresponding elasticity of the components of the clamping device 18 as well as the elasticity of the frame device 16 allows expansion called "breathing" orthogonal to its largest area of storage units during the loading and unloading process. or limits an expansion of the cells during breathing. Too large a volume change leads to the aforementioned "crumbling" of the active materials and capacity loss.

Die 8 zeigt eine alternative Ausführungsform der Spannvorrichtung 18, bei der die Spannvorrichtung 18 als Scheren-Spannvorrichtung ausgebildet ist. Die Scheren-Spannvorrichtung arbeitet nach dem Prinzip eines Scheren-Wagenhebers. Die Verlagerungseinrichtung 38 der solchen Scheren-Spannvorrichtung umfasst ein die mindestens eine Spindel 54 aufweisendes Spindelgetriebe und mehrere Kniehebel 56. Im Beispiel sind dabei zwei gegenläufig angeordnete Kniehebel 56 vorgesehen. Prinzipiell kann die Spannvorrichtung – analog zu sehr einfachen Wagenhebern – auch nur einen einzigen Kniehebel zwischen den beiden die Spannbacken bildenden Spannelementen 34, 36 aufweisen. The 8th shows an alternative embodiment of the clamping device 18 in which the tensioning device 18 is designed as a scissors-clamping device. The scissors-tensioning device works on the principle of a scissors jack. The relocation device 38 such scissors-tensioning device comprises at least one spindle 54 having spindle gear and a plurality of toggle lever 56 , In the example, there are two counter-rotating toggle levers 56 intended. In principle, the clamping device - analogous to very simple jacks - even a single toggle between the two clamping jaws forming clamping elements 34 . 36 exhibit.

Das Energiespeichermodul 10 ist zum modularen Aufbau eines elektrischen Energiespeichers mit mehreren solchen Energiespeichermodulen 10 eingerichtet. Die 9 zeigt eine sehr einfache Ausführungsform eines solchen Energiespeichers, bestehend aus zwei miteinander verbundenen Energiespeichermodulen 10 mit je einem optionalen Modulgehäuse 58. Insbesondere ist dabei gezeigt, dass die Rahmenelemente 28, 30 so gestaltet sind, dass die über die Haupt-Seitenflächen hinausragenden Anteile sowohl in x-(wie hier gezeigt) als auch in y-Richtung in die entsprechenden Aussparungen in der daneben angeordneten Module passen und die Module dadurch platzoptimiert gruppiert werden können. Im gezeigten Falle können die sich gegenüberstehenden Rahmenplatten 28 der benachbarten Module sich berühren.The energy storage module 10 is the modular structure of an electrical energy storage device with several such energy storage modules 10 set up. The 9 shows a very simple embodiment of such energy storage, consisting of two interconnected energy storage modules 10 each with an optional module housing 58 , In particular, it is shown that the frame elements 28 . 30 are designed so that the projecting beyond the main side portions in both x- (as shown here) and in the y-direction fit into the corresponding recesses in the adjacently arranged modules and the modules can be grouped thereby optimizing space. In the case shown, the opposing frame plates 28 touching the neighboring modules.

Die Anzahl der entsprechenden Laschen und Aussparungen der Rahmenelemente 28, 30 ist für die Darstellung in den Figuren auf die Minimalanzahl reduziert, kann in einer Realisierung jedoch auch unter Einhaltung des Prinzips (Gleichteil, Verzahnbarkeit) auf eine Vielzahl an Laschen und Aussparungen erweitert werden um eine bessere Flächenverteilung der Kräfte auf die Rahmenelemente 28 und die Kraftübertragung von zwischen den Rahmenelementen 28, 30 zu erreichen. In 9 wird zudem die Möglichkeit gezeigt, zusätzlich noch ein Kunststoff-Gehäuse (z.B. für Staub- und Feuchtigkeitsschutz) in das Modul 10 zu integrieren.The number of corresponding tabs and recesses of the frame elements 28 . 30 is reduced to the figure in the figures to the minimum number, but can be extended in a realization but also in compliance with the principle (common part, toothability) on a variety of tabs and recesses to a better area distribution of forces on the frame members 28 and the transmission of power between the frame members 28 . 30 to reach. In 9 will also show the possibility of adding a plastic Housing (eg for dust and moisture protection) in the module 10 to integrate.

Das jeweilige Modulgehäuse 58 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel innerhalb der Rahmeneinrichtung 16 des entsprechenden Moduls 10 angeordnet und kapselt die Speichereinheiten 14 (sowie die Spannvorrichtung 18) nach außen ab. Ein Moduldeckel des Modulgehäuses 58 ist hier nicht dargestellt.The respective module housing 58 is in the embodiment shown within the frame device 16 of the corresponding module 10 arranges and encapsulates the storage units 14 (as well as the tensioning device 18 ) to the outside. A module cover of the module housing 58 is not shown here.

Es ergibt sich die folgende Funktion und daraus die folgenden Vorteile:
Statt die Verpressung der Speichereinheiten 14 von außen durch ein Verpresswerkzeug aufzubringen und dann die Mechanik durch verschweißen zu fixieren, wird die Spannvorrichtung an einer Stelle zwischen den Speichereinheiten 14 oder auch am Rand innerhalb des Energiespeichermoduls 10 mit eingebracht. Die Spannvorrichtung 18 fixiert und verpresst die Speichereinheiten 14 innerhalb der fixen und durch einfaches Zusammenstecken der Rahmenelemente 28, 30 herstellbaren Rahmeneinrichtung 16 in Verspann-Richtung (Doppelpfeil 32).The result is the following function and the following advantages:
Instead of compressing the storage units 14 applied externally by a pressing tool and then to fix the mechanics by welding, the clamping device is in a position between the storage units 14 or at the edge within the energy storage module 10 with introduced. The tensioning device 18 fixes and compresses the storage units 14 within the fixed and by simply putting the frame elements together 28 . 30 producible frame device 16 in clamping direction (double arrow 32 ).

Das hier vorgestellt Verspannkonzept kann sowohl herkömmliche, offene Modulkonstuktionen (isolierte Speichereinheiten 14, kühlmitteldurchströmte Kühlplatten am Modulboden, wie in 1 gezeigt) als auch auf Modulkonzepte, die ein Kunststoff-Modulgehäuse z.B. zu Isolation, Schutz vor Staub und Feuchtigkeit oder für alternative Kühlkonzepte nutzen. The concept presented here can be both conventional, open module designs (isolated storage units 14 , Coolant flowed cooling plates on the module bottom, as in 1 shown) as well as on module concepts that use a plastic module housing eg for insulation, protection against dust and moisture or for alternative cooling concepts.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013201007 A1 [0003] DE 102013201007 A1 [0003]
  • DE 102010031641 A1 [0004] DE 102010031641 A1 [0004]

Claims (10)

Spannvorrichtung (18) zum Verspannen einer Anordnung (12) von Speichereinheiten (14), insbesondere eines Stapels von Speichereinheiten (14), eines elektrischen Energiespeichermoduls (10) in einer diese Anordnung (12) aufnehmenden Rahmeneinrichtung (16), wobei die Spannvorrichtung (18) zum spreizenden Verspannen über zwei einander gegenüberliegende Seiten (24, 26) der Spannvorrichtung (18) eingerichtet ist, gekennzeichnet durch zwei entlang eines Spreizweges relativ zueinander verlagerbare Spannelemente (34, 36) und eine Verlagerungseinrichtung (38) zum Verlagern dieser beiden Spannelemente (34, 36) entlang dieses Spreizweges relativ zueinander, wobei die beiden Spannelemente (34, 36) einander entgegengesetzt nach außen wirkende Spannbacken bilden, von denen jede je eine Seitenfläche einer der beiden Seiten (24, 26) formt. Clamping device ( 18 ) for clamping an arrangement ( 12 ) of storage units ( 14 ), in particular a stack of storage units ( 14 ), an electrical energy storage module ( 10 ) in this arrangement ( 12 ) receiving framework ( 16 ), the tensioning device ( 18 ) for spreading bracing over two opposite sides ( 24 . 26 ) of the tensioning device ( 18 ) is arranged, characterized by two along a Spreizweges relatively displaceable clamping elements ( 34 . 36 ) and a relocation device ( 38 ) for displacing these two clamping elements ( 34 . 36 ) along this Spreizweges relative to each other, wherein the two clamping elements ( 34 . 36 ) form oppositely outwardly acting jaws, each of which has a side surface of one of the two sides ( 24 . 26 ) forms. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungseinrichtung (38) ein Betätigungselement (40) aufweist, das auch bei einer in die Rahmeneinrichtung (16) eingebrachten Spannvorrichtung (18) betätigbar ist. Clamping device according to claim 1, characterized in that the displacement device ( 38 ) an actuating element ( 40 ), which also in one of the frameworks ( 16 ) introduced tensioning device ( 18 ) is operable. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungseinrichtung (38) zumindest ein beweglich gelagertes Keilelement (42, 44) zum Spreizen der beiden Spannelemente (34, 36) über Anlaufschrägen (46, 48) dieser Spannelemente (34, 36) aufweist. Clamping device according to claim 1 or 2, characterized in that the displacement device ( 38 ) at least one movably mounted wedge element ( 42 . 44 ) for spreading the two clamping elements ( 34 . 36 ) via run-on slopes ( 46 . 48 ) of these clamping elements ( 34 . 36 ) having. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungseinrichtung (38) mindestens eine Spindel (54) zum Bewegen des mindestens einen Keilelements (42, 44) aufweist. Clamping device according to claim 3, characterized in that the displacement device ( 38 ) at least one spindle ( 54 ) for moving the at least one wedge element ( 42 . 44 ) having. Spannvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungseinrichtung (38) zwei gegenläufig ausgerichtete und gegenläufig bewegbare Keilelemente (42, 44) zum Spreizen der beiden Spannelemente (34, 36) über je zwei Anlaufschrägen (46, 48) dieser Spannelemente (34, 36) aufweist.Clamping device according to claim 3 or 4, characterized in that the displacement device ( 38 ) two counter-rotating and counter-movable wedge elements ( 42 . 44 ) for spreading the two clamping elements ( 34 . 36 ) via two run-on slopes ( 46 . 48 ) of these clamping elements ( 34 . 36 ) having. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese Spannvorrichtung (18) als Scheren-Spannvorrichtung ausgebildet ist.Clamping device according to claim 1 or 2, characterized in that this clamping device ( 18 ) is designed as a scissors-clamping device. Elektrisches Energiespeichermodul (10), insbesondere Batteriemodul, mit – einer Anordnung (12) von Speichereinheiten (14), – einer Rahmeneinrichtung (16) und – zumindest einer Spannvorrichtung (18) zum Verspannen der Anordnung (12) von Speichereinheiten (14) in der die Anordnung (12) und die Spannvorrichtung (18) aufnehmenden Rahmeneinrichtung (16), dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (18) als Spannvorrichtung (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.Electric energy storage module ( 10 ), in particular battery module, with - an arrangement ( 12 ) of storage units ( 14 ), - a framework ( 16 ) and - at least one tensioning device ( 18 ) for clamping the arrangement ( 12 ) of storage units ( 14 ) in which the arrangement ( 12 ) and the tensioning device ( 18 ) receiving framework ( 16 ), characterized in that the tensioning device ( 18 ) as a tensioning device ( 18 ) is designed according to one of claims 1 to 6. Energiespeichermodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (18) zum Verspannen zwischen einem Rahmenelement (28) der Rahmeneinrichtung (16) und der Anordnung (12) der Speichereinheiten (14) oder zwischen den Speichereinheiten (14) der Anordnung (12) selbst angeordnet ist.Energy storage module according to claim 7, characterized in that the tensioning device ( 18 ) for clamping between a frame element ( 28 ) of the framework ( 16 ) and the arrangement ( 12 ) of the storage units ( 14 ) or between the storage units ( 14 ) of the arrangement ( 12 ) is arranged by itself. Energiespeichermodul nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (12) der Speichereinheiten (14) ein Stapel von Speichereinheiten (14) ist.Energy storage module according to claim 7 or 8, characterized in that the arrangement ( 12 ) of the storage units ( 14 ) a stack of storage units ( 14 ). Energiespeichermodul nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Energiespeichermodul (10) zum modularen Aufbau eines elektrischen Energiespeichers mit mehreren solchen Energiespeichermodulen (10) eingerichtet ist.Energy storage module according to one of claims 7 to 9, characterized in that this energy storage module ( 10 ) for the modular construction of an electrical energy store with a plurality of such energy storage modules ( 10 ) is set up.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015218902A1 (en) 2015-09-30 2017-03-30 Robert Bosch Gmbh Pressing device of a battery module, battery module with such a pressing device and method for its preparation
DE102017204531A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Arrangement for fixing a battery cell and / or a cell pack and battery housing with at least one such arrangement
DE102017119467A1 (en) * 2017-08-25 2019-02-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Battery device for an at least partially electrically operated motor vehicle
CN109421505A (en) * 2017-08-25 2019-03-05 保时捷股份公司 For storing the device of electric energy for motor vehicles
US10826034B2 (en) 2017-11-20 2020-11-03 Ford Global Technologies, Llc Mounting clamps for securing groupings of battery cells
DE102019004891A1 (en) * 2019-07-15 2021-01-21 Marquardt Gmbh Battery system
JP2021096979A (en) * 2019-12-18 2021-06-24 トヨタ自動車株式会社 Battery stack
DE102020110637A1 (en) 2020-04-20 2021-10-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for fixing battery cells in a battery module and corresponding battery module
DE102020007401A1 (en) 2020-12-04 2022-06-09 Mercedes-Benz Group AG Electrical energy store and method for operating an electrical energy store
DE102021109347A1 (en) 2021-04-14 2022-10-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Battery for a motor vehicle and motor vehicle with a battery
WO2023055558A1 (en) * 2021-09-30 2023-04-06 Caterpillar Inc. Apparatus for compressing battery cells in a battery module
DE102022200720A1 (en) 2022-01-24 2023-07-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Battery system with pressure device and motor vehicle
EP4297163A1 (en) * 2022-06-24 2023-12-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Battery module

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007049358A1 (en) * 2007-09-21 2009-04-02 Robert Bosch Gmbh Locking device for locking manually operated hand tool and accumulator pack, has gear wheel, gear rod and teeth for coupling linearly movable actuating unit and pivotably supported locking unit, where rod is linearly and movably supported
US20100190049A1 (en) * 2007-07-23 2010-07-29 Satomi Kawase Battery assembly manufacturing method
DE102010031641A1 (en) 2010-07-22 2012-01-26 Sb Limotive Company Ltd. Battery module with a spring-loaded pressure plate
DE102012207162A1 (en) * 2012-04-30 2013-10-31 Robert Bosch Gmbh Process for the production of Li-ion battery modules and a corresponding Li-ion battery module
DE102013201007A1 (en) 2013-01-23 2014-07-24 Robert Bosch Gmbh Battery module for battery system of motor car, has module housing that encapsulates the two battery units

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100190049A1 (en) * 2007-07-23 2010-07-29 Satomi Kawase Battery assembly manufacturing method
DE102007049358A1 (en) * 2007-09-21 2009-04-02 Robert Bosch Gmbh Locking device for locking manually operated hand tool and accumulator pack, has gear wheel, gear rod and teeth for coupling linearly movable actuating unit and pivotably supported locking unit, where rod is linearly and movably supported
DE102010031641A1 (en) 2010-07-22 2012-01-26 Sb Limotive Company Ltd. Battery module with a spring-loaded pressure plate
DE102012207162A1 (en) * 2012-04-30 2013-10-31 Robert Bosch Gmbh Process for the production of Li-ion battery modules and a corresponding Li-ion battery module
DE102013201007A1 (en) 2013-01-23 2014-07-24 Robert Bosch Gmbh Battery module for battery system of motor car, has module housing that encapsulates the two battery units

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015218902B4 (en) 2015-09-30 2023-07-06 Robert Bosch Gmbh Pressing device for a battery module, battery module with such a pressing device and method for its manufacture
DE102015218902A1 (en) 2015-09-30 2017-03-30 Robert Bosch Gmbh Pressing device of a battery module, battery module with such a pressing device and method for its preparation
DE102017204531A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Arrangement for fixing a battery cell and / or a cell pack and battery housing with at least one such arrangement
DE102017119467A1 (en) * 2017-08-25 2019-02-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Battery device for an at least partially electrically operated motor vehicle
CN109421505A (en) * 2017-08-25 2019-03-05 保时捷股份公司 For storing the device of electric energy for motor vehicles
DE102017119467B4 (en) 2017-08-25 2020-01-23 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Battery device for an at least partially electrically operated motor vehicle
CN109421505B (en) * 2017-08-25 2021-11-02 保时捷股份公司 Device for storing electric energy for a motor vehicle
US10826034B2 (en) 2017-11-20 2020-11-03 Ford Global Technologies, Llc Mounting clamps for securing groupings of battery cells
DE102019004891A1 (en) * 2019-07-15 2021-01-21 Marquardt Gmbh Battery system
JP2021096979A (en) * 2019-12-18 2021-06-24 トヨタ自動車株式会社 Battery stack
JP7318515B2 (en) 2019-12-18 2023-08-01 トヨタ自動車株式会社 battery stack
DE102020110637A1 (en) 2020-04-20 2021-10-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for fixing battery cells in a battery module and corresponding battery module
DE102020007401A1 (en) 2020-12-04 2022-06-09 Mercedes-Benz Group AG Electrical energy store and method for operating an electrical energy store
DE102021109347A1 (en) 2021-04-14 2022-10-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Battery for a motor vehicle and motor vehicle with a battery
WO2023055558A1 (en) * 2021-09-30 2023-04-06 Caterpillar Inc. Apparatus for compressing battery cells in a battery module
US11901574B2 (en) 2021-09-30 2024-02-13 Caterpillar Inc. Apparatus for compressing battery cells in a battery module
DE102022200720A1 (en) 2022-01-24 2023-07-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Battery system with pressure device and motor vehicle
EP4297163A1 (en) * 2022-06-24 2023-12-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Battery module

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