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Die Erfindung betrifft einen Zellblock für eine Kraftfahrzeugbatterie mit einem Abschirmelement zur Abschirmung einer Zellhalterung und/oder einer Batteriezelle.
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Aus der
DE 10 2013 021 639 A1 ist bereits ein Zellblock für eine Kraftfahrzeugbatterie mit zumindest zwei Batteriezellen, mit zumindest einer Zellhalterung zur Fixierung zumindest einer der Batteriezellen, und mit zumindest zwei elektrisch verbundenen, spannungsführenden Bauteilen, welche die zumindest zwei Batteriezellen elektrisch verbinden.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen vorteilhaften, insbesondere thermischen, Schutz einer Zellhalterung und/oder einer Batteriezelle des Zellblocks, insbesondere während einer elektrischen Verbindung der Batteriezellen, bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einem Zellblock für eine Kraftfahrzeugbatterie mit zumindest zwei Batteriezellen, mit zumindest einer Zellhalterung zur Fixierung zumindest einer der Batteriezellen, und mit zumindest zwei elektrisch verbundenen, spannungsführenden Bauteilen, welche die zumindest zwei Batteriezellen elektrisch verbinden.
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Es wird vorgeschlagen, dass der Zellblock zumindest ein zumindest teilweise in einem Verbindungsbereich der spannungsführenden Bauteile angeordnetes Abschirmelement aufweist, welches zu einer Abschirmung der zumindest zwei spannungsführenden Bauteile gegenüber der zumindest einen Zellhalterung und/oder einem Grundkörper zumindest einer der Batteriezellen vorgesehen ist. Vorzugsweise ist das Abschirmelement zu einer thermischen Abschirmung der zumindest zwei spannungsführenden Bauteile gegenüber der zumindest einen Zellhalterung und/oder einem Grundkörper zumindest einer der Batteriezellen vorgesehen. Dadurch kann die zumindest eine Zellhalterung und/oder der Grundkörper zumindest einer der Batteriezellen vorteilhaft abgeschirmt werden. Es kann vorteilhaft eine Beschädigung der zumindest einen Zellhalterung und/oder eines Grundkörpers zumindest einer der Batteriezellen vermieden werden. Vorzugsweise kann dadurch die zumindest eine Zellhalterung und/oder ein Grundkörper zumindest einer der Batteriezellen vor Beschädigungen insbesondere durch nach unten aus der Fügeverbindung der spannungsführenden Bauteile austretendes Schweißgut bzw. nach unten austretende Schweißenergie geschützt werden. Es kann insbesondere ein vorteilhafter, insbesondere thermischer Schutz einer Zellhalterung und/oder einer Batteriezelle des Zellblocks, insbesondere während einer elektrischen Verbindung der Batteriezellen, bereitgestellt werden. Es sind verschiedene, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende spannungsführende, insbesondere hochvoltführende, Bauteile bekannt. Insbesondere soll darunter jedoch ein Ableiter und/oder ein Zellverbinder des zumindest einen Doppelzellmoduls des Zellblocks verstanden werden. Weitere mögliche spannungsführende Bauteile ist beispielsweise eine Stromschiene. Unter einem Verbindungsbereich soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein gedachter, vorzugsweise kugelförmiger, Bereich verstanden werden, in dessen Mittelpunkt ein Verbindungspunkt der spannungsführenden Bauteile liegt. Vorzugsweise weist der kugelförmige Bereich einen Radius von maximal 15 cm, vorzugsweise von maximal 10 cm und besonders bevorzugt von maximal 5 cm auf. Bevorzugt soll darunter, dass das Abschirmelement zumindest teilweise in einem Verbindungsbereich der spannungsführenden Bauteile angeordnet ist, insbesondere verstanden werden, dass das Abschirmelement in zumindest einem Punkt in einer Umgebung des Verbindungspunkts der spannungsführenden Bauteile an zumindest eines der spannungsführenden Bauteile angrenzt. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter einem Abschirmelement insbesondere ein Element verstanden werden, welches zu einer zumindest teilweisen, insbesondere thermischen, Abschirmung der zumindest zwei spannungsführenden Bauteile gegenüber der zumindest einen Zellhalterung und/oder einem Grundkörper zumindest einer der Batteriezellen vorgesehen ist. Vorzugsweise soll darunter insbesondere ein Element verstanden werden, welches zu einer zumindest teilweisen Absorption und/oder Reflektion einer von den spannungsführenden Bauteile ausgehenden, in Richtung der zumindest einen Zellhalterung und/oder einem Grundkörper zumindest einer der Batteriezellen wirkenden Energie, welche insbesondere zu einer zumindest teilweisen Beschädigung der zumindest einen Zellhalterung und/oder einem Grundkörper zumindest einer der Batteriezellen ausreichen würde, vorgesehen ist.
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Vorzugsweise überdeckt das Abschirmelement die zumindest eine Zellhalterung und/oder den Grundkörper zumindest einer der Batteriezellen zumindest teilweise. Besonders bevorzugt ist das Abschirmelement von einem Opferblech gebildet, welches insbesondere dazu vorgesehen ist, eine in Richtung der zumindest einen Zellhalterung und/oder einem Grundkörper zumindest einer der Batteriezellen austretende Schweißenergie aufzunehmen. Unter vorgesehen soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Abschirmelement während eines Verschweißens der zumindest zwei spannungsführenden Bauteile zu einer thermischen Abschirmung der zumindest zwei spannungsführenden Bauteilen gegenüber der zumindest einen Zellhalterung und/oder einem Grundkörper zumindest einer der Batteriezellen vorgesehen ist. Vorzugsweise kann ein Verschweißen der spannungsführenden Bauteile sowohl miteinander als auch mit dem Abschirmelement erfolgen. Die Steuerung des Energieeintrags bei der Überlapp-Verschweißung der aufeinanderliegenden spannungsführenden Bauteile muss in der Regel sehr präzise erfolgen. Es muss insbesondere vermieden werden, dass zuviel Energie eingetragen wird, sodass kein Schweißgut bzw. keine Schweißenergie, insbesondere des Laserstrahls, nach unten aus der Fügestelle austritt und die zumindest eine Zellhalterung und/oder den einen Grundkörper zumindest einer der Batteriezellen, die in der Regel aus Kunststoff gefertigt werden, beschädigt. Es darf in der Regel aber auch nicht zu wenig Energie eingetragen werden, damit die übereinanderliegenden spannungsführenden Bauteile sicher miteinander verbunden werden. Erfolgt zusätzlich zur elektrischen Reihenschaltung eine Parallelschaltung der Batteriezellen, dann liegt eine Vielzahl von spannungsführenden Bauteilen übereinander, sodass sich die genannten Probleme potenzieren und eine prozesssichere Verbindung kaum mehr möglich ist. So sind bei einer zellverbinderlosen Reihenschaltung von in 2er Modulen zellverbinderlos parallel geschalteten Batteriezellen vier übereinanderliegende spannungsführende Bauteile über drei Fügespalte zu verbinden. Bei einer zellverbinderlosen Reihenschaltung von in 3er Modulen parallel geschalteten Batteriezellen sind sechs übereinanderliegende spannungsführende Bauteile über fünf Fügespalte zu verbinden. Durch das Abschirmelement kann bei einem Eintrag von zuviel Energie eine Beschädigung der zumindest einen Zellhalterung und/oder eines Grundkörpers zumindest einer der Batteriezellen vermieden werden. Hierdurch kann wiederum eine Steuerung des Energieeintrags an einem oberen Grenzwert erfolgen, sodass der Eintrag von zuwenig Energie sicher verhindert wird, da eine Beschädigung des Abschirmelements in Kauf genommen werden kann. Es können insbesondere Verbindungen mit mehr als zwei Ableitern und/oder Zellverbindern prozesssicher verschweißt werden. Die Zumessung der Schweißenergie kann mit einem hinreichend großen Sicherheitsaufschlag erfolgen, da der dann ggf. nach unten austretende Schweißstrahl keinen Schaden erzeugt.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Abschirmelement direkt zwischen den zumindest zwei spannungsführenden Bauteilen und der zumindest einen Zellhalterung angeordnet ist. Hierdurch kann eine vorteilhafte, insbesondere thermische, Abschirmung der zumindest zwei spannungsführenden Bauteile gegenüber der zumindest einen Zellhalterung erreicht werden. Es kann eine Beschädigung der Zellhalterung vermieden werden.
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Es wird ferner vorgeschlagen, dass das zumindest eine Abschirmelement zumindest teilweise in der Zellhalterung aufgenommen ist. Vorzugsweise ist das zumindest eine Abschirmelement zumindest teilweise von der Zellhalterung umgeben. Besonders bevorzugt weist die Zellhalterung einen Aufnahmebereich auf, in welchem das zumindest eine Abschirmelement aufgenommen ist. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhafte Integration des Abschirmelements erreicht werden. Ferner kann eine vorteilhafte Montage erreicht werden. Zudem kann insbesondere ein vorteilhaft zuverlässiger Schutz der Zellhalterung erreicht werden.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Kraftfahrzeugbatterie, welche einen erfindungsgemäßen Zellblock aufweist, in einer schematischen Darstellung,
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2 den erfindungsgemäßen Zellblock mit mehreren Batteriezellen und zwei Stromkollektoren in einer schematischen Explosionsdarstellung,
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3 ein Doppelzellmodul des erfindungsgemäßen Zellblocks mit zwei Batteriezellen und einer Zellhalterung in einer schematischen Explosionsdarstellung,
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4 den erfindungsgemäßen Zellblock mit den Batteriezellen und mit Abschirmelementen in einer schematischen Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie IV-IV,
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5 einen Teilausschnitt V des erfindungsgemäßen Zellblocks mit den Batteriezellen und mit Abschirmelementen in einer schematischen Schnittdarstellung,
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6 einen alternativen erfindungsgemäßen Zellblock mit mehreren Batteriezellen, zwei Stromkollektoren und mehreren Zellverbindern in einer teilweisen, schematischen Explosionsdarstellung,
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7 den alternativen erfindungsgemäßen Zellblock mit den Batteriezellen und mit den Abschirmelementen in einer schematischen Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie VII-VII,
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8 einen Teilausschnitt VIII des alternativen erfindungsgemäßen Zellblocks mit den Batteriezellen und mit Abschirmelementen in einer schematischen Schnittdarstellung,
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9 einen Teilausschnitt eines weiteren alternativen erfindungsgemäßen Zellblocks mit zwei spannungsführenden Bauteilen und mit einem Abschirmelement in einer schematischen Schnittdarstellung während eines Verschweißvorgangs und
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10 einen Teilausschnitt eines weiteren alternativen erfindungsgemäßen Zellblocks mit zwei spannungsführenden Bauteilen und mit einem Abschirmelement in einer schematischen Schnittdarstellung.
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Die 1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug umfasst einen Antriebsstrang mit einem Elektromotor 21a und einem Verbrennungsmotor 22a, die beide zum Antrieb von Antriebsrädern 23a vorgesehen sind. Ferner weist das Kraftfahrzeug eine Kraftfahrzeugbatterie 11a auf. Die Kraftfahrzeugbatterie 11a ist als Hochvolt-Kraftfahrzeugbatterie, wie beispielsweise für Hybrid-, Plugin- oder Elektrofahrzeuge, ausgeführt. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausbildung und/oder Anwendung denkbar, wie beispielsweise für eine Stationäranwendung, beispielsweise zur Stromversorgung und/oder -speicherung. Die Kraftfahrzeugbatterie 11a umfasst einen Zellblock 10a. Grundsätzlich wäre jedoch auch denkbar, dass die Kraftfahrzeugbatterie 11a mehrere Zellblöcke 10a umfasst. Der Zellblock 10a umfasst eine Mehrzahl von Batteriezellen 12a, 13a. Die Batteriezellen 12a, 13a sind zur Speicherung und Abgabe einer elektrischen Leistung vorgesehen. Die Batteriezellen 12a, 13a sind jeweils von Pouchzellen gebildet. Die Batteriezellen 12a, 13a des Zellblocks 10a sind gestapelt angeordnet. Der Zellblock 10a weist eine Stapelrichtung auf, entlang der die Batteriezellen 12a, 13a hintereinander angeordnet sind.
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Ferner weist der Zellblock 10a mehrere Zellhalterungen 14a zur Fixierung der Batteriezellen 12a, 13a auf. Die Zellhalterungen 14a sind von Doppelzellhaltern gebildet. Die Zellhalterungen 14a sind dazu vorgesehen, jeweils zwei Batteriezellen 12a, 13a aufzunehmen und miteinander zu verbinden. Die Zellhalterungen 14a sind zur mechanischen Fixierung der Batteriezellen 12a, 13a vorgesehen. Die Zellhalterungen 14a sind aus Kunststoff in Doppelschalenform ausgeführt, der die empfindlichen Batteriezellen 12a, 13a vor äußeren, mechanischen Einflüssen abschirmt und diese elektrisch isoliert. Auf eine Trennwand der Zellhalterungen 14a werden die Batteriezellen 12a, 13a flächig aufgeklebt. Die Zellhalterungen 14a und jeweils zwei der Batteriezellen 12a, 13a bilden jeweils ein Doppelzellmodul 24a (3). Der Zellblock 10a weist mehrere Doppelzellmodule 24a auf. Der Zellblock 10a weist beispielhaft sechs Doppelzellmodule 24a auf. Ferner weist der Zellblock 10a zwei Stromkollektoren 25a auf, die entlang der Stapelrichtung beidseits der Doppelzellmodule 24a angeordnet sind (2). Die zwei Stromkollektoren 25a sind von Stromkollektorplatten aus Kunststoff gebildet, in welche massive Stromschienen mit außenliegenden HV-Kontakten eingespritzt sind, die die Stromeinleitung und -entnahme aus dem Block ermöglichen.
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Des Weiteren weist der Zellblock 10a mehrere elektrisch verbundene, spannungsführende Bauteile 15a, 16a auf, welche die Batteriezellen 12a, 13a elektrisch verbinden. Die spannungsführenden Bauteile 15a, 16a sind jeweils von Ableitern der Batteriezellen 12a, 13a selbst gebildet. Die Batteriezellen 12a, 13a weisen jeweils zwei Ableiter auf. Die zwei Ableiter der Batteriezellen 12a, 13a ragen jeweils auf gegenüberliegenden Seiten aus einem Grundkörper 19a, 20a der jeweiligen Batteriezelle 12a, 13a. Die Batteriezellen 12b, 13b eines Doppelzellmoduls 24a sind jeweils über die spannungsführenden Bauteile 15a, 16a parallel zueinander geschalten. Die Doppelzellmodule 24a des Zellblocks 10a sind in Reihe miteinander verschaltet. Sowohl die elektrische Parallel- als auch die Reihenschaltung erfolgt zellverbinderlos durch die spannungsführenden Bauteile 15a, 16a. Die spannungsführenden Bauteile 15a, 16a werden dazu überlappend übereinander gebogenen und nachfolgend durch eine Laser-Überlappschweißung verbunden (5).
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Ferner weist der Zellblock 10a an den vier parallel zu der Stapelrichtung verlaufenden Kanten jeweils eine Verbindungsleiste 26a auf. Der Zellblock 10a weist vier Verbindungsleisten 26a auf. Des Weiteren weist der Zellblock 10a an beiden entlang der Stapelrichtung betrachteten Enden jeweils eine Druckbrille 27a auf. Die Druckbrillen 27a sind über die Verbindungsleisten 26a verbunden. Die Druckbrillen 27a und die Verbindungsleisten 26a fixieren den Zellblock 10a mechanisch. Der Zellblock 10a wird vorn und hinten durch metallische Druckbrillen 27a abgeschlossen, die mit den seitlich am Zellblock 10a entlang laufenden metallischen Verbindungsleisten 26a verschweißt sind und eine Druckvorspannung aufbringen. Grundsätzlich sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Spannmittel denkbar, über welche die Zellhalterungen 14a und die Batteriezellen 12a gegeneinander verpresst werden können, wie beispielsweise Zuganker, Gewindestangen und/oder Spannbänder (1, 2).
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Des Weiteren weist der Zellblock 10a zumindest ein teilweise in einem Verbindungsbereich der spannungsführenden Bauteile 15a, 16a angeordnetes Abschirmelement 18a auf. Der Zellblock 10a weist mehrere Abschirmelemente 18a auf, die jeweils in den Verbindungsbereichen der spannungsführenden Bauteile 15a, 16a angeordnet sind. Die Abschirmelemente 18a sind jeweils zu einer Abschirmung der zwei spannungsführenden Bauteile 15a, 16a gegenüber den Zellhalterung 14a sowie den Grundkörpern 19a, 20a der Batteriezellen 12a, 13a vorgesehen. Die Abschirmelemente 18a sind während eines Verschweißens der spannungsführenden Bauteile 15a, 16a miteinander zu einer thermischen Abschirmung der verschweißten, spannungsführenden Bauteile 15a, 16a gegenüber der zugehörigen Zellhalterung 14a vorgesehen. Die Abschirmelemente 18a sind jeweils von einem Opferblech gebildet. Ferner überdecken die Abschirmelemente 18a jeweils den kompletten Fügenahtbereich des jeweiligen Verbindungsbereichs, in welchem das jeweilige Abschirmelement 18a angeordnet ist, nach unten. Die Abschirmelemente 18a sind aus einem hochschmelzenden Material gefertigt. Es sind verschiedene, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende hochschmelzende Materialien denkbar, wie beispielsweise Metalle, wie insbesondere Stahl, Kupfer oder Aluminium, Keramiken, Glimmer und/oder temperaturfeste Kunststoffe, wie insbesondere PEAK oder ein Thermoplast mit hohem Glasfaser- oder Mineralfüllgrad. Die Wirkung der Abschirmelemente 18a kann durch die Nutzung als Wärmesenke verbessert werden, wofür gut wärmeleitfähiges Material, wie beispielsweise Kupfer und/oder Messing, zum Einsatz kommt. Die Abschirmelemente 18a sind jeweils den Zellhalterungen 14a zugeordnet. Die Abschirmelemente 18a sind jeweils teilweise in einer der Zellhalterungen 14a aufgenommen. Die Zellhalterungen 14a weisen jeweils einen Aufnahmebereich auf, in welchen jeweils eines der Abschirmelemente 18a aufgenommen ist. Die Abschirmelemente 18a sind jeweils in eine der Zellhalterungen 14a eingelassen. Die Abschirmelemente 18a sind jeweils teilweise in einer der Zellhalterungen 14a integriert. Die Fixierung erfolgt durch Umspritzung mit dem Kunststoffmaterial der Zellhalterung 14a, wofür die Abschirmelemente 18a vorzugsweise mit geeigneten Hinterschnitten zur formschlüssigen Verklammerung versehen werden. Ferner sind die Abschirmelemente 18a jeweils direkt zwischen verbindenden bzw. verbundenen spannungsführenden Bauteilen 15a, 16a und der zugeordneten Zellhalterung 14a angeordnet. Die Abschirmelemente 18a sind jeweils unterhalb einer Überlappungsstelle der spannungsführenden Bauteile 15a, 16a bzw. unterhalb der Schweißstelle angeordnet, um den ggf. auf der Unterseite der Schweißstelle austretenden Laserstrahl am Kontakt mit dem Kunststoff der jeweiligen Zellhalterung 14a, was zur partiellen Aufschmelzung und Verdampfung desselben führen würde, zu hindern (4, 5).
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In den 6 bis 10 sind drei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 5, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 1 bis 5 durch die Buchstaben b, c und d in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele der 6 bis 10 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 5, verwiesen werden.
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Die 6 zeigt schematisch einen Zellblock 10b. Der Zellblock 10b umfasst eine Mehrzahl von Batteriezellen 12b, 13b. Ferner weist der Zellblock 10b mehrere Zellhalterungen 14b zur Fixierung der Batteriezellen 12b, 13b auf. Die Zellhalterungen 14b und jeweils zwei der Batteriezellen 12b, 13b bilden jeweils ein Doppelzellmodul 24b. Der Zellblock 10b weist mehrere Doppelzellmodule 24b auf.
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Des Weiteren weist der Zellblock 10b mehrere elektrisch verbundene, spannungsführende Bauteile 15b, 16b, 17b auf, welche die Batteriezellen 12b, 13b elektrisch verbinden. Die spannungsführenden Bauteile 15b, 16b sind jeweils von Ableitern der Batteriezellen 12b, 13b selbst gebildet. Die Batteriezellen 12b, 13b weisen jeweils zwei Ableiter auf. Die zwei Ableiter der Batteriezellen 12b, 13b ragen jeweils auf gegenüberliegenden Seiten aus einem Grundkörper 19b, 20b der jeweiligen Batteriezelle 12b, 13b. Ferner sind die spannungsführenden Bauteile 17b von Zellverbindern gebildet, welche die Batteriezellen 12b, 13b benachbarter Doppelzellmodule 24b verbindet. Die Batteriezellen 12b, 13b eines Doppelzellmoduls 24b sind jeweils über die spannungsführenden Bauteile 15b, 16b parallel zueinander geschaltet. Die Doppelzellmodule 24b des Zellblocks 10b sind in Reihe miteinander verschaltet. Die Parallelschaltung der Batteriezellen 12b, 13b erfolgt durch die direkte Verbindung der übereinander gebogenen, sich überlappenden und nachfolgend verschweißten, als Ableiter ausgebildeten spannungsführenden Bauteile 15b, 16b des Doppelzellmoduls 24b. Für eine Reihenschaltung der Doppelzellmodule 24b weist der Zellblock 10b die als Zellverbinder ausgebildeten spannungsführenden Bauteile 17b auf. Die spannungsführenden Bauteile 17b sind jeweils von elektrisch leitfähigen Platten gebildet. Über spannungsführende Bauteile 17b sind die Doppelzellmodule 24b des Zellblocks 10b seriell miteinander verschaltet. Die spannungsführenden Bauteile 17b verbinden jeweils zwei benachbarte Doppelzellmodule 24b elektrisch durch eine Laser-Überlappschweißung. Die spannungsführenden Bauteile 17b kontaktieren dazu die als Ableiter ausgebildeten spannungsführenden Bauteile 15b, 16b der benachbarten Doppelzellmodule 24b (7, 8).
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Des Weiteren weist der Zellblock 10b zumindest ein teilweise in einem Verbindungsbereich der spannungsführenden Bauteile 15b, 16b, 17b angeordnetes Abschirmelement 18b auf. Der Zellblock 10b weist mehrere Abschirmelemente 18b auf, die jeweils in den Verbindungsbereichen der spannungsführenden Bauteile 15b, 16b, 17b angeordnet sind. Die Abschirmelemente 18b sind jeweils zu einer Abschirmung der zwei spannungsführenden Bauteile 15b, 16b, 17b gegenüber den Zellhalterungen 14b sowie den Grundkörpern 19b, 20b der Batteriezellen 12b, 13b vorgesehen. Die Abschirmelemente 18b sind während eines Verschweißens der spannungsführenden Bauteile 15b, 16b, 17b miteinander zu einer thermischen Abschirmung der verschweißten, spannungsführenden Bauteile 15b, 16b, 17b gegenüber der zugehörigen Zellhalterung 14b vorgesehen. Die Abschirmelemente 18b sind jeweils unterhalb der Überlappungsstelle der drei spannungsführenden Bauteile 15b, 16b, 17b bzw. unterhalb der Schweißstelle in den Zellhalter eingelassen angeordnet. Die Abschirmelemente 18b hindern einen ggf. auf der Unterseite der Schweißstelle austretenden Laserstrahl am Kontakt mit dem Kunststoff der Zellhalterung 14b. Die Abschirmelemente 18b sind jeweils von einem Opferblech gebildet (8).
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9 zeigt einen Teilausschnitt eines weiteren alternativen erfindungsgemäßen Zellblocks 10c mit zwei spannungsführenden Bauteilen 15c, 16c und mit einem Abschirmelement 18c während eines Verschweißvorgangs. 9 zeigt eine alternative Anordnung der spannungsführenden Bauteile 15c, 16c bei einem Verschweißen.
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10 zeigt einen Teilausschnitt eines weiteren alternativen erfindungsgemäßen Zellblocks 10d mit zwei spannungsführenden Bauteilen 15d, 16d und mit einem Abschirmelement 18d. 10 zeigt eine weitere alternative Anordnung der spannungsführenden Bauteile 15d, 16d bei einem Verschweißen. Das Abschirmelement 18d übernimmt hierbei die Funktion eines Zellverbinders und verbindet die spannungsführenden Bauteile 15d, 16d. Das Abschirmelement 18d ist dabei besonders dick ausgeführt, um das Austreten eines Schweißstrahls nach unten zu verhindern. Dem Abschirmelement 18d wird dabei zusätzlich eine Stromleitfunktion zugewiesen, wofür dieses vorzugsweise, wie Ableiter oder Zellverbinder, aus Kupfer oder Aluminium besteht.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Zellblock
- 11
- Kraftfahrzeugbatterie
- 12
- Batteriezelle
- 13
- Batteriezelle
- 14
- Zellhalterung
- 15
- Bauteile
- 16
- Bauteile
- 17
- Bauteile
- 18
- Abschirmelement
- 19
- Grundkörper
- 20
- Grundkörper
- 21
- Elektromotor
- 22
- Verbrennungsmotor
- 23
- Antriebsrad
- 24
- Doppelzellmodul
- 25
- Stromkollektor
- 26
- Verbindungsleiste
- 27
- Druckbrille
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013021639 A1 [0002]
