DE102015204216A1 - Battery system as well as vehicle - Google Patents

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Maximilian Russ-Mohl
Carsten Mueller
Timo Kegel
Stefan Baumann
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft Batteriesystem (1), umfassend wenigstens zwei Module (2a, 2b), jedes Modul (2a, 2b) umfassend eine Vielzahl von seriell und / oder parallel miteinander verbundenen Einzelzellen (3a, 3b, 3c, ..., 4a, 4b, 4c ...) und zumindest einer terminalseitig angeordneten Kühlplatte 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme des oberen Moduls (2a) und des unteren Moduls (2b) über die gemeinsame Kühlplatte (5) abführbar ist sowie ein Fahrzeug.The invention relates to a battery system (1) comprising at least two modules (2a, 2b), each module (2a, 2b) comprising a multiplicity of series-connected and / or parallel individual cells (3a, 3b, 3c, ..., 4a, 4b, 4c ...) and at least one cooling plate 5 arranged on the terminal side, characterized in that the heat of the upper module (2a) and the lower module (2b) can be dissipated via the common cooling plate (5) and a vehicle.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Batteriesystem nach Gattung des unabhängigen Anspruchs. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Fahrzeug.The invention relates to a battery system according to the preamble of the independent claim. The subject of the invention is also a vehicle.

Sowohl bei stationären Anwendungen, zum Beispiel bei Windkraftanlagen, als auch bei mobilen Anwendungen, zum Beispiel bei Elektrokraftfahrzeugen (electric vehicles, EV), Hybridfahrzeugen (hybrid electric vehicles, HEV) oder Steckdosenhybridfahrzeugen (plug-in hybrid electric vehicles, PHEV), kommen als wieder aufladbare elektrische Energiespeicher (EES, electro-chemical storage system, ESS) vermehrt neue Batteriesysteme (Akkumulatorsystem) bzw. Batteriemodule (Akkumulatormodule, Module), zum Beispiel mit Lithium-Ionen-Zellen (Lithium-Ionen-Akkumulatoren), zum Einsatz.Both in stationary applications, for example in wind turbines, as well as in mobile applications, for example in electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV) or plug-in hybrid electric vehicles (PHEV) come as Rechargeable electric energy storage (EES, electro-chemical storage system, ESS) increasingly new battery systems (accumulator) or battery modules (accumulator modules, modules), for example, with lithium-ion cells (lithium-ion batteries), are used.

Üblicherweise weisen Hochleistungsbatteriesysteme, wie zum Beispiel in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen mit einem Hybridantrieb, Elektroantrieb oder Brennstoffzellenfahrzeugen Module auf, in denen einzelne Batteriezellen über Reihen- und / oder Parallelschaltung zur gewünschten Gesamtenergie elektrisch verbunden werden. Die Module werden im Pack mechanisch fixiert, häufig werden sie dabei verschraubt.Conventionally, high-performance battery systems, such as in motor vehicles, especially in motor vehicles with a hybrid drive, electric drive or fuel cell vehicles have modules in which individual battery cells are electrically connected via series and / or parallel to the desired total energy. The modules are mechanically fixed in the pack, often they are screwed.

Um für eine ausreichende Kühlung der Batteriesysteme zu sorgen, müssen diese gekühlt werden, um die entstehende Verlustwärme abzuführen. Üblicherweise wird hierzu eine Kühlvorrichtung eingesetzt, die mit den Batteriezellen thermisch verbunden ist. Die Kühlung erfolgt dann dadurch, dass die Module je Packebene auf eine oder mehrere Kühlplatten gefügt werden. Dabei werden die Kühlplatten meist über Schläuche hydraulisch verbunden.In order to ensure sufficient cooling of the battery systems, they must be cooled in order to dissipate the resulting heat loss. Usually, a cooling device is used for this purpose, which is thermally connected to the battery cells. The cooling then takes place in that the modules are joined per pack level to one or more cooling plates. The cooling plates are usually hydraulically connected via hoses.

Die DE 10 2010 013 023 A1 offenbart eine Batterie mit einer Vielzahl von Einzelzellen wenigstens einer polseitig auf die Einzelzellen angeordneten Kühlplatte, wobei Stromableiterfahnen mit der Kühlplatte gekoppelt sind und parallel zur Kühlplatte verlaufen. Dabei sind Stromableiterfahnen benachbarter Einzelzellen mittels Spannelementen kraft- und / oder formschlüssig elektrisch verschaltet und kraft- und / oder formschlüssig mit der Kühlplatte verpresst.The DE 10 2010 013 023 A1 discloses a battery having a plurality of single cells of at least one pole side arranged on the individual cells cooling plate, wherein current discharge lugs are coupled to the cooling plate and extend parallel to the cooling plate. In this case, current collector flags adjacent individual cells by means of clamping elements non-positively and / or positively connected electrically and pressed non-positively and / or positively with the cooling plate.

Die JP 2008181733 A offenbart eine Batterie umfassend ein Batteriemodul in welchem eine Vielzahl von Einzelzellen integriert ist. Darüber hinaus weist diese Batterie einen Flansch auf, der an dem Modul befestigt ist. Darüber befindet sich ein Kühlelement. Über dem Kühlelement befindet sich ein weiterer Flansch, über dem ein zweites Batteriemodul befestigt ist.The JP 2008181733 A discloses a battery comprising a battery module in which a plurality of single cells is integrated. In addition, this battery has a flange which is attached to the module. Above is a cooling element. Above the cooling element is another flange, above which a second battery module is mounted.

Diese im Stand der Technik vorzufindenden Batteriesysteme weisen allerdings Nachteile auf. So ist eine Vielzahl von Mechanikbauteilen erforderlich, um die Bestandteile entsprechend zu befestigen. Der Kostenaufwand wird noch zusätzlich durch die Tatsache gesteigert, dass eine zuverlässige Einzelisolation jeder einzelnen Zelle erforderlich ist.However, these battery systems found in the prior art have disadvantages. Thus, a variety of mechanical components is required to secure the components accordingly. The cost is further increased by the fact that a reliable isolation of each individual cell is required.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Batteriesystem zur Verfügung zu stellen, das die im Stand der Technik vorzufindenden Nachteile überwindet und einfacher und kostengünstiger zu montieren ist.On this basis, it is an object of the present invention to provide a battery system that overcomes the disadvantages found in the prior art and is easier and less expensive to assemble.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Batteriesystem mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Wärme des unteren und oberen Moduls über die gemeinsame Wärmeplatte abführbar ist.The battery system according to the invention with the features of independent claim 1 has the advantage that the heat of the lower and upper module on the common heat plate can be discharged.

Dadurch wird gegenüber dem Stand der Technik eine erhebliche Verbesserung erreicht.As a result, a significant improvement over the prior art is achieved.

Die Wärmeabfuhr aus den Batteriezellen erfolgt über eine Terminalseite der Zelle. Die Terminalseite kann in einer Höhenrichtung der Zelle bei bestimmungsgemäßem Gebrauch oben angeordnet sein. Dabei wird die Wärme der oberen Zellreihe und der unteren Zellreihe über dieselbe Kühlplatte abgeführt. Wahlweise sind die Zellen in das obere und untere Gehäuseteil einfügbar. Dies stellt sicher, dass sowohl die elektrische Kontaktierung wie auch die thermische Kontaktierung der Zellen über eine einzige Seite, die Terminalseite der Zelle, erfolgen. Dies hat den Vorzug, dass die Zellen auf einfache Weise in eine geschlossene Kammer der Gehäuseschalen eingefügt werden können und darüber hinaus keine weiteren Schnittstellen berücksichtigt werden müssen.The heat dissipation from the battery cells via a terminal side of the cell. The terminal side may be arranged at the top in a height direction of the cell when used as intended. The heat of the upper cell row and the lower cell row is dissipated via the same cooling plate. Optionally, the cells can be inserted into the upper and lower housing part. This ensures that both the electrical contacting and the thermal contacting of the cells take place via a single side, the terminal side of the cell. This has the advantage that the cells can be easily inserted into a closed chamber of the housing shells and, moreover, no further interfaces have to be considered.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technik dadurch aus, dass nur eine zentrale Kühleinheit erforderlich ist. Dadurch entfallen Verschlauchung und packinterne, dichtheitsrelevante (dichtigkeitsrelevante) Verbindungsstellen. Dies führt zu einer Kostenersparnis, da weniger Teile erforderlich sind.The present invention distinguishes itself from the prior art in that only one central cooling unit is required. This eliminates the need for tubing and in-pack, leak-tight (density-relevant) joints. This leads to a cost savings, since fewer parts are required.

Zusätzlich weist die vorliegende Erfindung den Vorteil auf, dass Mechanikbauteile zum Niederhalten der Zelle entfallen, da die Niederhaltekraft durch die Gehäuseschalen bereits aufgebracht wird.In addition, the present invention has the advantage that mechanical components for holding down the cell omitted, since the hold-down force is already applied by the housing shells.

Insgesamt bewirkt die vorliegende Erfindung eine erhebliche Reduzierung der Fertigungskosten durch den Entfall von Bauteilehandling und Montageschritten.Overall, the present invention causes a significant reduction in manufacturing costs due to the elimination of component handling and assembly steps.

Durch den ebenfalls reduzierten Logistikaufwand wird eine weitere Kostenersparnis erzielt. The reduced logistics costs also result in further cost savings.

Schließlich ermöglicht die vorliegende Erfindung eine Einsparung an Bauraum und Gewicht.Finally, the present invention allows a saving of space and weight.

Auch weist das Batteriesystem der vorliegenden Erfindung den Vorteil einer einfachen Demontage zur Reparatur bzw. Erneuerung der Zellen auf. So sind beide Zellebenen nach dem Öffnen des Moduls und der Entnahme der Kühleinheit zugänglich, da beide Zellebenen mit der gleichen Kühleinheit verbunden sind.Also, the battery system of the present invention has the advantage of easy disassembly for repairing or renewing the cells. Thus, both cell levels are accessible after opening the module and removing the cooling unit, since both cell levels are connected to the same cooling unit.

Eine verbesserte Sicherheit wird dadurch erreicht, dass keine Gefahr von Kühlwassereintritt in das Modul vorliegt, da keine Verbindungsstellen innerhalb des Moduls vorhanden sind.An improved safety is achieved in that there is no risk of cooling water entering the module, since there are no connection points within the module.

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments and further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Einzelzellen direkt in ein Gehäuseteil einfügbar. Dies bewirkt eine deutliche Verringerung der Montagekosten. In Abhängigkeit von der Auslegung der Gehäuseschalen besteht zusätzlich die Möglichkeit, dass die Schalen direkt beim Zellhersteller bestückt werden können. Dadurch können Verpackungsmaterial und Handlingsarbeitsgänge in der Packmontage entfallen, was eine zusätzliche Einsparung von Kosten bewirkt. So kann beispielsweise das Packgehäuse aus zwei Halbschalen bestehen.In a preferred embodiment, the individual cells can be inserted directly into a housing part. This causes a significant reduction in assembly costs. Depending on the design of the housing shells, it is additionally possible that the shells can be fitted directly to the cell manufacturer. As a result, packaging material and handling operations in the packaging assembly can be omitted, resulting in an additional cost savings. For example, the pack housing may consist of two half shells.

Vorzugsweise werden die Zellen in zwei Zellebenen montiert. Dabei sind die Zellen direkt in die Gehäuseteile montiert. Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn Packs mit Modulen hergestellt werden. Dabei müssen aber die Zellen der Module im Terminalbereich an der Kühleinheit thermisch angebunden werden können.Preferably, the cells are mounted in two cell levels. The cells are mounted directly in the housing parts. It has also proved advantageous when making packs with modules. However, the cells of the modules in the terminal area must be able to be thermally connected to the cooling unit.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das obere Modul kopfüber montierbar, d. h. die Terminalseiten der Zellen können in der Höhenrichtung der Zellen bei bestimmungsgemäßem Gebrauch unten angeordnet sein, bzw. beide Zellreihen sind waagerecht montierbar, d. h. die Terminalseiten der Zellen auf den beiden Zellreihen sind einander zugewandt bzw. die Zellen auf den beiden Zellreihen sind zueinander symmetrisch bzw. spiegelbildlich angeordnet. Dies stellt sicher, dass das obere Modul sowie das untere Modul durch die gleiche Kühlplatte gekühlt werden.In a further preferred embodiment, the upper module is mounted upside down, d. H. the terminal sides of the cells can be arranged below in the height direction of the cells when used as intended, or both cell rows are horizontally mountable, d. H. the terminal sides of the cells on the two rows of cells are facing each other or the cells on the two rows of cells are symmetrical to each other or arranged in mirror image. This ensures that the upper module and the lower module are cooled by the same cooling plate.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht das Gehäuseteil aus elektrisch nichtleitendem Material. Sind die Gehäuseteile elektrisch isolierend, stellen sie sicher, dass die Einzelzellen des Moduls voneinander elektrisch isoliert sind. Dies bewirkt eine technisch einfache und somit günstige sowie zugleich sichere Isolation der Einzelzellen voneinander.In a further preferred embodiment, the housing part made of electrically non-conductive material. If the housing parts are electrically insulating, they ensure that the individual cells of the module are electrically insulated from one another. This causes a technically simple and thus favorable and at the same time secure isolation of the individual cells from each other.

Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das isolierende Material Polyethylene (PE) oder High-density Polyethylene (HDPE, PE-HD) ist. Dies ermöglicht eine zuverlässige und kostengünstige Isolierung.It has proven to be advantageous if the insulating material is polyethylene (PE) or high-density polyethylene (HDPE, PE-HD). This allows a reliable and cost-effective insulation.

Eine Kostensenkung wird dadurch erreicht, dass eine deutliche Reduzierung von Isolationsprüfungen eintritt, da die Zellen in den Gehäuseschalen bereits isoliert sind, und keine Verbindung zur Masse möglich ist. Dadurch entfällt die Einzelisolation jeder einzelnen Zelle. Stattdessen wird diese Funktion direkt von der Gehäuseschale übernommen. Dies führt zu einer verbesserten Sicherheit und Zuverlässigkeit, da die vollständige elektrische Isolation nicht von Einzelteilen abhängig ist. Darüber hinaus kann der Zulauf und / oder Rücklauf der Kühleinheit direkt als Schnittstelle ausgelegt werden. Dies hat zur Folge, dass die Erdungsanschlüsse entfallen. Demgegenüber muss im Stand der Technik eine zuverlässige Isolation der Einzelzellen aus Sicherheitsgründen jeweils überprüft werden.A reduction in costs is achieved by a significant reduction in insulation tests, since the cells in the housing shells are already insulated, and no connection to the ground is possible. This eliminates the individual isolation of each cell. Instead, this function is taken over directly from the housing shell. This results in improved safety and reliability, as complete electrical isolation is not dependent on parts. In addition, the inlet and / or return of the cooling unit can be designed directly as an interface. This has the consequence that the grounding connections are omitted. In contrast, in the prior art a reliable isolation of the individual cells has to be checked for safety reasons.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Batteriesystem das Batteriesystem einer Fahrzeugbatterie, insbesondere einer Batterie für Fahrzeuge mit Elektromotor oder Hybridantrieb oder Brennstoffzellenfahrzeuge.In a further preferred embodiment, the battery system is the battery system of a vehicle battery, in particular a battery for vehicles with electric motor or hybrid drive or fuel cell vehicles.

Die Erfindung stellt weiterhin ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug wie Elektrokraftfahrzeug, Hybridfahrzeug, Plug-In Hybridfahrzeug oder Elektromotorrad (Elektro-Bike, E-Bike), Elektrofahrrad (Pedal Electric Cycle, Pedelec), ein Seefahrzeug wie Elektroboot oder Unterseeboot (U-Boot), ein Luftfahrzeug oder ein Raumfahrzeug, bereit, das das zuvor beschriebene und mit dem Fahrzeug verbundene Batteriesystem umfasst.The invention further provides a vehicle, in particular motor vehicle such as electric motor vehicle, hybrid vehicle, plug-in hybrid vehicle or electric motorcycle (electric bike, e-bike), electric bicycle (Pedal Electric Cycle, Pedelec), a maritime vehicle such as electric boat or submarine (submarine) , an aircraft, or a spacecraft that includes the battery system previously described and connected to the vehicle.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.Other features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following description of exemplary embodiments, which should not be construed as limiting the invention, with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt ein Batteriesystem 1 umfassend zwei Module 2a, 2b, 1 shows a battery system 1 comprising two modules 2a . 2 B .

2 zeigt eine Kühlplatte 5, 2 shows a cooling plate 5 .

3 zeigt eine andere Ansicht des Batteriesystems 1, 3 shows another view of the battery system 1 .

4 zeigt eine weitere Ansicht eines Batteriesystems 1, 4 shows another view of a battery system 1 .

5 zeigt ein Gehäuseteil 6 mit Einzelzellen 3a, 3b, 3c, ..., und 5 shows a housing part 6 with single cells 3a . 3b . 3c , ..., and

6 zeigt das Gehäuseteil 6. 6 shows the housing part 6 ,

1 zeigt ein Batteriesystem 1 umfassend zwei Module 2a, 2b. Beide Module 2a, 2b umfassen eine Vielzahl von seriell und / oder parallel miteinander verbundenen Einzelzellen 3a, 3b, 3c, ... bzw. 4a, 4b, 4c, ... Die Einzelzellen 3a, 3b, 3c, ... bzw. 4a, 4b, 4c, ... können beispielsweise mittels eines Zellverbinders oder einer Vielzahl von Zellverbindern miteinander verbunden sein. Die Terminalseiten der Einzelzellen 3a, 3b, 3c, ... bzw. 4a, 4b, 4c, ... der beiden Module 2a, 2b sind einander zugewandt bzw. die Einzelzellen 3a, 3b, 3c, ... bzw. 4a, 4b, 4c, ... der beiden Module 2a, 2b sind zueinander symmetrisch bzw. spiegelbildlich angeordnet. Beide Module 2a, 2b sind terminalseitig mit einer gemeinsamen Kühlplatte 5 verbunden. Wie aus 1 erkennbar, sind die Einzelzellen 3a, 3b, 3c, ... bzw. 4a, 4b, 4c, ... mit den Terminals zur der zentralen Kühleinheit 5 hin angeordnet. Dies stellt sicher, dass sowohl die elektrische Kontaktierung wie auch die thermische Kontaktierung der Zellen 3a, 3b, 3c, ... bzw. 4a, 4b, 4c, ... über eine einzige Seite, die Terminalseite der Einzelzellen 3a, 3b, 3c, ... bzw. 4a, 4b, 4c, ..., erfolgt. Dies hat den Vorzug, dass die Einzelzellen 3a, 3b, 3c, ... bzw. 4a, 4b, 4c, ... auf einfache Weise in eine geschlossene Kammer der Gehäuseschalen 6 eingefügt werden können und darüber hinaus keine weiteren Schnittstellen berücksichtigt werden müssen. Dabei übernehmen die Schalen 6 gleichzeitig die Funktion, die Einzelzellen 3a, 3b, 3c, ... bzw. 4a, 4b, 4c, ... mechanisch zu halten und elektrisch zu isolieren. 1 shows a battery system 1 comprising two modules 2a . 2 B , Both modules 2a . 2 B comprise a plurality of serially and / or parallel interconnected single cells 3a . 3b . 3c , ... respectively. 4a . 4b . 4c , ... The single cells 3a . 3b . 3c , ... respectively. 4a . 4b . 4c , ... may be interconnected, for example, by means of a cell connector or a plurality of cell connectors. The terminal pages of the single cells 3a . 3b . 3c , ... respectively. 4a . 4b . 4c , ... of the two modules 2a . 2 B are facing each other or the individual cells 3a . 3b . 3c , ... respectively. 4a . 4b . 4c , ... of the two modules 2a . 2 B are symmetrical to each other or arranged in mirror image. Both modules 2a . 2 B are terminal side with a common cooling plate 5 connected. How out 1 recognizable, are the single cells 3a . 3b . 3c , ... respectively. 4a . 4b . 4c , ... with the terminals to the central cooling unit 5 arranged. This ensures that both the electrical contacting and the thermal contacting of the cells 3a . 3b . 3c , ... respectively. 4a . 4b . 4c , ... on a single page, the terminal side of the single cells 3a . 3b . 3c , ... respectively. 4a . 4b . 4c , ..., he follows. This has the advantage that the single cells 3a . 3b . 3c , ... respectively. 4a . 4b . 4c , ... in a simple way in a closed chamber of the housing shells 6 and no further interfaces need to be considered. The shells take over 6 simultaneously the function, the single cells 3a . 3b . 3c , ... respectively. 4a . 4b . 4c , ... mechanically hold and electrically isolate.

2 zeigt eine Kühlplatte 5. Die Kühlplatte 5 weist einen Zulauf und einen Rücklauf 7 auf. Die Geometrie der Kühlplatte 5 ist an die beiden Module 2a, 2b angepasst, die terminalseitig mit der Kühlplatte 5 verbunden sind. Dabei kann ein Profil der Kühlplatte 5 an Abmessungen der Terminalseiten und der Terminals und / oder des Zellverbinders angepasst werden. Die Kühlplatte 5 bewirkt eine elektrische Isolation der beiden Module 2a, 2b voneinander. Die Kühlplatte 5 kann einen Kanal oder ein Vielzahl von Kanälen zur Aufnahme eines Temperiermittels beispielsweise Kühlmittels, der bzw. die zwischen dem Zulauf und dem Rücklauf 7 flüssigkeitsleitend verbunden ist, umfassen. Der Zulauf und der Rücklauf 7 kann, wie in 1 beispielhaft gezeigt, auf einer Seite der Kühlplatte 6 angeordnet sein. Alternativ können der Zulauf und der Rücklauf 7 an verschiedenen Seiten bzw. Kanten, zum Beispiel gegenüberliegenden Seiten bzw. Kanten, der Kühlplatte 5 angeordnet sein. 2 shows a cooling plate 5 , The cooling plate 5 has an inlet and a return 7 on. The geometry of the cooling plate 5 is to the two modules 2a . 2 B adapted to the terminal side with the cooling plate 5 are connected. In this case, a profile of the cooling plate 5 be adapted to dimensions of the terminal sides and the terminals and / or the cell connector. The cooling plate 5 causes an electrical insulation of the two modules 2a . 2 B from each other. The cooling plate 5 may be one channel or a plurality of channels for receiving a temperature control, for example, coolant, the or between the inlet and the return 7 liquid-conducting connected include. The inlet and the return 7 can, as in 1 exemplified on one side of the cooling plate 6 be arranged. Alternatively, the inlet and the return 7 on different sides or edges, for example opposite sides or edges, of the cooling plate 5 be arranged.

3 zeigt eine andere Ansicht des Batteriesystems 1. Die Vielzahl von seriell und / oder parallel miteinander verbundenen Einzelzellen 3a, 3b, 3c, ... bzw. 4a, 4b, 4c, ... des oberen Moduls 2a bzw. des unteren Moduls 2b liegen terminalseitig an der Kühlplatte 5 an. In 3 ist das untere Modul 2b in einem Gehäuseteil 6 integriert, und bildet eine Schale 8. Ebenso ist das obere Modul 2a in einem Gehäuseteil integriert, und bildet eine Schale. Beide Gehäuseteile können identisch ausgebildet sein. Dabei können die Gehäuseteile derart ausgebildet sein, dass sie spiegelbildlich zusammenfügbar bzw. verbindbar sind. Die Gehäuseteile können Verbindungselemente bzw. Befestigungselemente wie Rastelemente und / oder Verbindungsöffnungen bzw. Befestigungsöffnungen wie Verbindungslöcher bzw. Befestigungslöcher umfassen. 3 shows another view of the battery system 1 , The plurality of serially and / or parallel interconnected single cells 3a . 3b . 3c , ... respectively. 4a . 4b . 4c , ... of the upper module 2a or the lower module 2 B lie on the terminal side of the cooling plate 5 at. In 3 is the bottom module 2 B in a housing part 6 integrated, and forms a shell 8th , Likewise, the upper module 2a integrated in a housing part, and forms a shell. Both housing parts may be identical. In this case, the housing parts may be formed such that they are mirror-image assembled or connectable. The housing parts may comprise connecting elements or fastening elements such as latching elements and / or connecting openings or fastening openings such as connecting holes or fastening holes.

4 zeigt eine weitere Ansicht eines Batteriesystems 1. Die Vielzahl von seriell und / oder parallel miteinander verbundenen Einzelzellen 3a, 3b, 3c, ... bzw. 4a, 4b, 4c, ... des oberen Moduls 2a bzw. des unteren Moduls 2b liegen terminal an der Kühlplatte 5 an. 4 shows another view of a battery system 1 , The plurality of serially and / or parallel interconnected single cells 3a . 3b . 3c , ... respectively. 4a . 4b . 4c , ... of the upper module 2a or the lower module 2 B lie terminal on the cooling plate 5 at.

5 zeigt ein Gehäuseteil 6 mit Einzelzellen 3a, 3b, 3c, ... Die seriell und / oder parallel miteinander verbundenen Einzelzellen 3a, 3b, 3c, ... sind in das Gehäuseteil 6 eingefügt. Es ist auch möglich, bei der Montage des Moduls die Gehäuseteile 6 direkt als Werkstückträger zu nutzen. Dabei werden die Zellen 3a, 3b, 3c, ... bzw. 4a, 4b, 4c, ... in das Gehäuseteil 6 gefügt und können dann miteinander elektrisch verbunden werden. Ein Gehäuseteil 6 mit den eingelegten Zellen 3a, 3b, 3c, ... bzw. 4a, 4b, 4c, ... bildet eine Schale 8. Dabei sind die Schalen 8 geometrisch so auszulegen, dass die Zellen 3a, 3b, 3c, ... bzw. 4a, 4b, 4c, ... bei der Montage der oberen Gehäuseschale 8, die im Extremfall kopfüber ausgerichtet ist, nicht herausfallen. Mit anderen Worten, das obere Modul 2a ist vorzugsweise kopfüber, d. h. mit den Terminalseiten nach unten, montierbar, ohne dass einzelne Batteriezellen 3a, 3b, 3c, ... herausfallen können. Ist die untere Schale 8 fertiggestellt, so wird erst die Kühleinheit 5 und dann die obere Schale 8 aufgelegt. Im Anschluss erfolgen die weiteren Montageschritte. Alternativ können die Module 2a, 2b in einer aufgerichteten Position montiert werden, sodass die Zellen 3a, 3b, 3c, ... bzw. 4a, 4b, 4c, ... bei der Montage der Gehäuseschalen 8 nicht herausfallen können. 5 shows a housing part 6 with single cells 3a . 3b . 3c , ... The serial and / or parallel connected single cells 3a . 3b . 3c , ... are in the housing part 6 inserted. It is also possible during assembly of the module, the housing parts 6 directly to use as a workpiece carrier. In the process, the cells become 3a . 3b . 3c , ... respectively. 4a . 4b . 4c , ... in the housing part 6 joined and can then be electrically connected to each other. A housing part 6 with the inserted cells 3a . 3b . 3c , ... respectively. 4a . 4b . 4c , ... makes a cup 8th , Here are the bowls 8th geometrically designed so that the cells 3a . 3b . 3c , ... respectively. 4a . 4b . 4c , ... during assembly of the upper housing shell 8th , which in extreme cases is upside down, do not fall out. In other words, the upper module 2a is preferably upside down, ie with the terminal sides down, mountable, without individual battery cells 3a . 3b . 3c , ... can fall out. Is the lower shell 8th finished, so only the cooling unit 5 and then the upper shell 8th hung up. Afterwards the further assembly steps take place. Alternatively, the modules 2a . 2 B be mounted in an upright position so that the cells 3a . 3b . 3c , ... respectively. 4a . 4b . 4c , ... during assembly of the housing shells 8th can not fall out.

6 zeigt das Gehäuseteil 6 bevor die Einzelzellen 3a, 3b, 3c ... bzw. 4a, 4b, 4c ... in die Schale 8 eingefügt werden. Dabei sind Kammern bzw. Hohlräume zur Aufnahme der Einzelzellen 3a, 3b, 3c, ... erkennbar. Dabei kann ein Innenraum des Gehäuseteils 6 durch Trennwände wie rippenartige Trennwände in die Kammern unterteilt werden. Die Trennwände können an die Kühlplatte 5 bzw. das Profil der Kühlplatte 5 angepasst sein. Das Gehäuseteil 6 mit den Trennwänden kann einstückig ausgebildet werden. 6 shows the housing part 6 before the single cells 3a . 3b . 3c ... respectively. 4a . 4b . 4c ... in the shell 8th be inserted. Here are chambers or cavities for receiving the individual cells 3a . 3b . 3c , ... recognizable. In this case, an interior of the housing part 6 be divided by partitions such as rib-like partitions in the chambers. The partitions can be attached to the cooling plate 5 or the profile of the cooling plate 5 be adjusted. The housing part 6 With The partitions can be integrally formed.

Die Gehäuseteile können, wie in 5 und 6 gezeigt, Dichtungsbereiche, zum Beispiel umlaufende Dichtungsbereiche, wie Dichtungslippen, Dichtungsnute oder Dichtungsrillen umfassen.The housing parts can, as in 5 and 6 shown sealing areas, for example, circumferential sealing areas, such as sealing lips, sealing groove or sealing grooves include.

Abschließend wird angemerkt, dass Ausdrücke wie „umfassend“ und „aufweisend“ oder dergleichen nicht ausschließen, dass weitere Elemente oder Schritte vorgesehen sein können. Die verwendeten Anzahlen sind lediglich beispielhaft, sodass eine Vielzahl zwei, vier, fünf, sechs, oder mehr Elemente oder Schritte umfassen kann. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass Artikel wie „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließen. Weiterhin wird angemerkt, dass Zahlwörter bzw. Ordnungszahlen wie „erste“, „zweite“ usw. ausschließlich zur Unterscheidung von Elementen und Schritten dienen, ohne dabei eine Reihenfolge der Anordnung der Elemente oder der Ausführung der Schritte festzulegen bzw. zu beschränken. Außerdem können die in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen Merkmale beliebig miteinander kombiniert werden. Schließlich wird angemerkt, dass die Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Schutzbereich der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen.Finally, it is noted that terms such as "comprising" and "having" or the like do not preclude that further elements or steps may be provided. The numbers used are merely exemplary, such that a plurality may include two, four, five, six, or more elements or steps. It should also be noted that articles like "a" or "an" do not exclude a multitude. Furthermore, it is noted that numerals such as "first", "second", etc., are only for discriminating elements and steps without specifying an order of arrangement of elements or execution of steps. In addition, the features described in connection with the various embodiments may be combined with each other as desired. Finally, it is noted that the reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope of the claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010013023 A1 [0005] DE 102010013023 A1 [0005]
  • JP 2008181733 A [0006] JP 2008181733 A [0006]

Claims (7)

Batteriesystem (1), umfassend wenigstens zwei Module (2a, 2b), jedes Modul (2a, 2b) umfassend eine Vielzahl von seriell und / oder parallel miteinander verbundenen Einzelzellen (3a, 3b, 3c, ..., 4a, 4b, 4c ...) und zumindest einer terminalseitig angeordneten Kühlplatte 5, dadurch gekennzeichnet, dass: – die Wärme des oberen Moduls (2a) und des unteren Moduls (2b) über die gemeinsame Kühlplatte (5) abführbar ist.Battery system ( 1 ) comprising at least two modules ( 2a . 2 B ), each module ( 2a . 2 B ) comprising a plurality of serially and / or parallelly connected individual cells ( 3a . 3b . 3c , ..., 4a . 4b . 4c ...) and at least one terminal plate arranged cooling plate 5 Characterized in that: - (the heat of the upper module 2a ) and the lower module ( 2 B ) via the common cooling plate ( 5 ) is dissipatable. Batteriesystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: – die seriell und / oder parallel miteinander verbundenen Einzelzellen (3a, 3b, 3c, ..., 4a, 4b, 4c ...) einzeln direkt in ein Gehäuseteil (6) einfügbar sind.Battery system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that: - the serial and / or parallel interconnected single cells ( 3a . 3b . 3c , ..., 4a . 4b . 4c ...) individually directly into a housing part ( 6 ) are insertable. Batteriesystem (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass: – das obere Modul (2a) kopfüber montierbar ist.Battery system ( 1 ) according to claim 2, characterized in that: - the upper module ( 2a ) is mountable upside down. Batteriesystem (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass: – das Gehäuseteil (6) ein elektrisch nichtleitendes Material umfasst.Battery system ( 1 ) according to claim 2 or 3, characterized in that: - the housing part ( 6 ) comprises an electrically non-conductive material. Batteriesystem (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass: – das elektrisch nichtleitende Material Polyethylene oder High Density Polyethylene ist.Battery system ( 1 ) according to claim 4, characterized in that: - the electrically non-conductive material is polyethylene or high density polyethylene. Batteriesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass: – das Batteriesystem (1) eine Fahrzeugbatterie oder eine Batterie für Fahrzeuge mit Elektromotor oder Hybridantrieb oder Brennstoffzellenfahrzeuge ist.Battery system ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that: - the battery system ( 1 ) is a vehicle battery or a battery for vehicles with electric motor or hybrid drive or fuel cell vehicles. Fahrzeug, umfassend: – das Batteriesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, verbunden mit dem Fahrzeug.Vehicle comprising: - the battery system ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, connected to the vehicle.
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