DE102018010115A1 - Method for producing a battery for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle - Google Patents

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Marco Franz
Dirk Freivogel
Christian Jetter
Dietmar Pfeffer
Michael Weiland
Matthias Zimmert
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer mehrere Batteriezellen (12) aufweisenden Batterie (10) für ein Kraftfahrzeug, bei welchem auf die Batteriezellen (12) eine Wärmeleitpaste (22) aufgebracht wird, über welche die Batteriezellen (12) zumindest thermisch mit einem Kühler (18) zum Kühlen der Batteriezellen (12) gekoppelt werden, wobei bei dem Aufbringen der Wärmeleitpaste (22) eine jeweilige Höhe (H) der jeweiligen Batteriezelle (12) erfasst wird, wobei die Wärmeleitpaste (22) in Abhängigkeit von der jeweiligen erfassten Höhe (H) auf die jeweilige Batteriezelle (12) aufgebracht wird.The invention relates to a method for producing a battery (10) having a plurality of battery cells (12) for a motor vehicle, in which a thermal paste (22) is applied to the battery cells (12) via which the battery cells (12) at least thermally with a cooler (18) for cooling the battery cells (12) are coupled, wherein the application of the thermal paste (22) a respective height (H) of the respective battery cell (12) is detected, wherein the thermal paste (22) in dependence on the respective detected height (H) is applied to the respective battery cell (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for producing a battery for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.

Ein solches Verfahren zum Herstellen einer mehrere Batteriezellen aufweisenden Batterie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, ist beispielsweise bereits der DE 10 2015 104 264 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren wird eine Wärmeleitpaste auf die Batteriezellen aufgebracht, wodurch die Batteriezellen über die Wärmeleitpaste zumindest thermisch, das heißt zumindest wärmeübertragend, mit einem Kühler zum Kühlen der Batteriezellen gekoppelt werden.Such a method for producing a multiple battery cells having battery for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, for example, is already the DE 10 2015 104 264 A1 to be known as known. In the method, a thermal paste is applied to the battery cells, whereby the battery cells via the thermal paste at least thermally, that is, at least heat-transmitting, are coupled to a radiator for cooling the battery cells.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Batterie besonders einfach hergestellt werden kann.Object of the present invention is to develop a method of the type mentioned in such a way that the battery can be produced particularly easily.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die Batterie auf besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige Weise hergestellt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei dem Aufbringen der Wärmeleitpaste eine jeweilige Höhe der jeweiligen Batteriezelle erfasst wird, wobei die Wärmeleitpaste in Abhängigkeit von der jeweiligen erfassten Höhe auf die jeweilige Batteriezelle aufgebracht wird. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass beispielsweise wenigstens eine erste Höhe wenigstens einer ersten der Batteriezellen erfasst wird, während auf wenigstens eine zweite der Batteriezellen die Wärmeleitpaste aufgebracht, insbesondere aufgetragen, wird. Wird dann beispielsweise die Wärmeleitpaste auf die wenigstens eine erste Batteriezelle aufgebracht, so wird dabei die Wärmeleitpaste auf die wenigstens eine erste Batteriezelle in Abhängigkeit von der erfassten ersten Höhe der ersten Batteriezelle aufgebracht. Durch das Erfassen der jeweiligen Höhen können beispielsweise, insbesondere fertigungsbedingte, Toleranzen der Höhen beziehungsweise der Batteriezellen zeit- und kostengünstig kompensiert werden, sodass vermieden werden kann, dass eine übermäßige Menge der Wärmeleitpaste auf die jeweilige Batteriezelle aufgebracht wird.In order to develop a method specified in the preamble of claim 1 type such that the battery can be made in a particularly simple and therefore time and cost-effective manner, it is provided according to the invention that in the application of the thermal paste, a respective height of the respective battery cell is detected , wherein the thermal compound is applied depending on the respective detected height to the respective battery cell. This is to be understood in particular that, for example, at least a first height of at least a first of the battery cells is detected, while at least a second of the battery cells applied, in particular applied, the thermal compound. If, for example, the heat-conducting paste is then applied to the at least one first battery cell, then the thermal paste is applied to the at least one first battery cell as a function of the detected first height of the first battery cell. By detecting the respective heights, tolerances of the heights or of the battery cells, in particular production-related, can be compensated for in a timely and cost-effective manner, so that it is possible to prevent an excessive amount of the thermal paste from being applied to the respective battery cell.

Der Erfindung liegt insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Die beispielsweise als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildeten und auch als Lithium-Zellen bezeichneten Batteriezellen bilden beispielsweise einen auch als Zellstapel bezeichneten Zellblock. Innerhalb des Zellblocks können die Batteriezellen insbesondere hinsichtlich ihrer jeweiligen Höhe und somit hinsichtlich ihrer jeweiligen Position hohe Toleranzen aufweisen, sodass die Höhen der Batteriezellen beispielsweise um +/- 1,5 Millimeter voneinander abweichen können. In der Folge kommt es auch zu unterschiedlichen abständen zwischen dem Kühler und den jeweiligen Batteriezellen. Um trotz der Toleranzen eine hinreichende, zumindest thermische, Kontaktierung der Batteriezellen an dem Kühler zu gewährleisten, wird üblicherweise eine auf die jeweilige Batteriezelle aufzubringende Menge der Wärmeleitpaste an die größtmögliche Toleranz und somit auf den größtmöglichen Abstand zwischen dem Kühler und den Batteriezellen und somit auf einen größtmöglichen Bauraum innerhalb eines zulässigen Toleranzfensters angepasst. Weist dann jedoch zumindest eine der Batteriezellen ihre gewünschte Soll-Höhe auf, so dass der Abstand zwischen dieser zumindest einen Batteriezelle und dem Kühler wesentlich geringer ist als Abstände zwischen Kühler und solchen Batteriezellen, die wesentlich kleiner als die Soll-Höhe sind, so wird auf die zumindest eine Batteriezelle eine unnötig große Menge der Wärmeleitpaste aufgebracht. Dies verhindert zwar nicht die Montage des Kühlers, jedoch führt dies zu einem erhöhten Verbrauch der Wärmeleitpaste und zu erhöhten Fügekräften bei der Montage des auch als Zellkühler bezeichneten Kühlers, da dann der Kühler mit einer hohen Press- beziehungsweise Fügekraft gegen die Batteriezellen gepresst werden muss, um die große Menge der Wärmeleitpaste zu verdrängen.The invention is based, in particular, on the following finding: The battery cells designed, for example, as lithium-ion cells and also referred to as lithium cells form, for example, a cell block which is also referred to as a cell stack. Within the cell block, the battery cells can have high tolerances, in particular with regard to their respective height and thus with regard to their respective position, so that the heights of the battery cells can deviate from each other by +/- 1.5 millimeters, for example. As a result, there are also different distances between the radiator and the respective battery cells. In order to ensure a sufficient, at least thermal, contacting the battery cells to the radiator despite the tolerances, usually an applied to the respective battery cell amount of thermal grease to the maximum tolerance and thus the maximum distance between the radiator and the battery cells and thus to a the largest possible installation space is adjusted within a permissible tolerance window. If, however, at least one of the battery cells has its desired desired height, so that the distance between this at least one battery cell and the radiator is substantially less than distances between radiator and such battery cells, which are substantially smaller than the desired height, so on the at least one battery cell applied an unnecessarily large amount of the thermal paste. Although this does not prevent the installation of the radiator, but this leads to an increased consumption of thermal grease and increased joining forces during assembly of the cooler also called a cell cooler, since then the radiator with a high pressing or joining force must be pressed against the battery cells, to displace the large amount of thermal grease.

Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können nun mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden werden, indem die jeweilige Höhe und somit beispielsweise der jeweilige Abstand zwischen der jeweiligen Batteriezelle und dem Kühler zellenweise beziehungsweise plattenweise erfasst und somit gemessen wird. The aforementioned problems and disadvantages can now be avoided by means of the method according to the invention by the respective height and thus, for example, the respective distance between the respective battery cell and the radiator cell by cell or plate detected and thus measured.

Hierzu wird beispielsweise die jeweilige, auch als Zelle bezeichnete Batteriezelle mittels eines Messsensors oder mittels eines anderen geeigneten Messsystems während des auch als Applikation bezeichneten Aufbringens der Wärmeleitpaste abgetastet, um dadurch die jeweilige Höhe der jeweiligen Batteriezelle zu messen. Des Weiteren erfolgt eine direkte Beeinflussung aller für das Aufbringen benötigten Dosierparameter durch die erfasste Höhe. Dies bedeutet, dass die Applikation in Abhängigkeit von der jeweiligen, erfassten Höhe erfolgt. Die Dosierparameter umfassen beispielsweise eine Vordruck, eine Auftragsmenge der Wärmeleitpaste, ein Überwachungsvolumen und so weiter.For this purpose, for example, the respective battery cell, also referred to as cell, is scanned by means of a measuring sensor or by means of another suitable measuring system during application of the thermal paste, also referred to as application, in order thereby to measure the respective height of the respective battery cell. Furthermore, there is a direct influence on all metering parameters required for the application by the detected height. This means that the application takes place depending on the respective detected height. The dosing parameters include, for example, a pre-pressure, an application amount of the thermal paste, a monitoring volume and so on.

Das Aufbringen der Wärmeleitpaste auf die jeweilige Batteriezelle wird beispielsweise in Abhängigkeit von der jeweiligen erfassten Höhe geregelt. Weisen somit beispielsweise wenigstens zwei der Batteriezellen voneinander unterschiedliche Höhen auf, so werden auf diese wenigstens zwei Batteriezellen unterschiedliche, auch als Auftragsmengen bezeichnete Mengen der Wärmeleitpaste aufgebracht. Somit erfolgt eine Anpassung der jeweiligen, auf die jeweilige Batteriezelle aufzubringenden Auftragsmenge der Wärmeleitpaste, wobei diese Anpassung vorzugsweise analog ohne schaltende Stufen erfolgt und keine der Applikation vorgeschaltete Messung der Zellen, insbesondere ihrer Zellgeometrien, erfordert. In der Folge ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, Material einzusparen, den Kühler mit nur sehr geringen Füge- beziehungsweise Verpresskräften zu montieren und dabei gleichzeitig eine besonders vorteilhafte thermische Anbindung des Kühlers an die Batteriezellen zu gewährleisten.The application of the thermal compound to the respective battery cell is, for example, in Depending on the respective recorded height. Thus, for example, if at least two of the battery cells have different heights from each other, then at least two different battery cells, also referred to as application quantities, of the thermal paste are applied to these. Thus, an adaptation of the respective applied to the respective battery cell order quantity of the thermal paste, wherein this adaptation is preferably carried out analogously without switching stages and does not require the application upstream measurement of the cells, in particular their cell geometries. As a result, the method according to the invention makes it possible to save material, to assemble the cooler with only very slight joining or pressing forces and at the same time to ensure a particularly advantageous thermal connection of the cooler to the battery cells.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht einer Batterie für ein Kraftfahrzeug;
  • 2 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Batterie bei ihrer Herstellung;
  • 3 eine schematische Darstellung zur weiteren Veranschaulichung des Verfahrens zum Herstellen der Batterie;
  • 4 eine weitere schematische Draufsicht zur weiteren Veranschaulichung des Verfahrens zum Herstellen der Batterie;
  • 5 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Batterie bei ihrer Herstellung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 6 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Batterie bei ihrer Herstellung gemäß einer dritten Ausführungsform; und
  • 7 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Batterie bei ihrer Herstellung gemäß einer vierten Ausführungsform.
The drawing shows in:
  • 1 a detail of a schematic and sectional side view of a battery for a motor vehicle;
  • 2 a detail of a schematic and sectional side view of the battery during its manufacture;
  • 3 a schematic representation for further illustrating the method for manufacturing the battery;
  • 4 another schematic plan view for further illustrating the method for manufacturing the battery;
  • 5 1, a schematic and sectional side view of the battery during its manufacture according to a second embodiment;
  • 6 1, a schematic and sectional side view of the battery in its manufacture according to a third embodiment; and
  • 7 1, a schematic and sectional side view of the battery in its manufacture according to a fourth embodiment.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht eine Batterie 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen. Das Kraftfahrzeug ist als Hybrid- oder Elektrofahrzeug ausgebildet. Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug als batterieelektrisches Fahrzeug ausgebildet. Somit umfasst das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens eine auch als Traktionsmaschine bezeichnete elektrische Maschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug elektrisch angetrieben werden kann. Um das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine elektrisch anzutreiben, wird die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben. Hierzu wird die elektrische Maschine mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgt, die beziehungsweise der in der Batterie 10 gespeichert ist. Daher wird die Batterie 10 auch als Traktionsbatterie bezeichnet. Die Batterie 10 ist eine Hochvolt-Batterie (HV-Batterie), sodass die Batterie 10 eine elektrische Spannung, insbesondere eine elektrische Betriebsspannung aufweist beziehungsweise bereitstellt, welche größer als 50 Volt ist und vorzugsweise mehrere 100 Volt beträgt. Hierdurch können besonders große elektrische Leistungen zum elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs realisiert werden. 1 shows a detail of a schematic and sectional side view of a battery 10 for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle such as a passenger car. The motor vehicle is designed as a hybrid or electric vehicle. Preferably, the motor vehicle is designed as a battery electric vehicle. Thus, in its completely manufactured state, the motor vehicle comprises at least one electric machine, also referred to as a traction machine, by means of which the motor vehicle can be electrically driven. In order to electrically drive the motor vehicle by means of the electric machine, the electric machine is operated in an engine operation and thus as an electric motor. For this purpose, the electric machine is supplied with electrical energy or electric current, or in the battery 10 is stored. Hence the battery 10 Also referred to as traction battery. The battery 10 is a high-voltage battery (HV battery), so the battery 10 an electrical voltage, in particular an electrical operating voltage has or provides, which is greater than 50 volts and preferably several 100 volts. As a result, particularly large electrical powers for the electrical driving of the motor vehicle can be realized.

Aus 1 ist erkennbar, dass die Batterie 10 mehrere, einfach auch als Zellen bezeichnete Batteriezelle 12 aufweist, welche entlang einer in 1 durch einen Doppelpfeil 14 gezeigten Stapelrichtung aufeinanderfolgend beziehungsweise hintereinander angeordnet sind. Die Batteriezellen 12 sind beispielsweise als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet, sodass die Batterie 10 als Lithium-Ionen Batterie ausgebildet sein kann. Die Zellen bilden beispielsweise einen auch als Zellstapel bezeichneten Zellblock 16. Die Batterie 10 weist darüber hinaus wenigstens einen als Wärmetauscher beziehungsweise Wärmeübertrager fungieren Kühler 18 auf, welcher auf einer jeweiligen Seite 20 der jeweiligen Batteriezellen 12 angeordnet ist. Aus 1 ist erkennbar, dass zwischen dem Kühler 18 und der jeweiligen Batteriezelle 12 ein jeweiliger Abstand vorgesehen ist, welcher von einer jeweiligen Höhe H der jeweiligen Batteriezelle 12 abhängt. Da zwischen der jeweiligen Batteriezelle 12 und dem Kühler 18 der jeweilige Abstand vorgesehen ist, ist zwischen der jeweiligen Batteriezelle 12 und dem Kühler 18 ein Zwischenraum beziehungsweise ein Bauraum vorgesehen, in welchem eine Wärmeleitpaste 22 angeordnet wird.Out 1 it is recognizable that the battery 10 several, simply referred to as cells battery cell 12 having along a in 1 by a double arrow 14 stacking direction shown successively or arranged one behind the other. The battery cells 12 are for example designed as lithium-ion cells, so that the battery 10 may be formed as a lithium-ion battery. The cells form, for example, a cell block also called a cell stack 16 , The battery 10 moreover, has at least one cooler acting as a heat exchanger or heat exchanger 18 on which one on each page 20 the respective battery cells 12 is arranged. Out 1 is seen that between the radiator 18 and the respective battery cell 12 a respective distance is provided which of a respective height H of the respective battery cell 12 depends. As between the respective battery cell 12 and the radiator 18 the respective distance is provided is between the respective battery cell 12 and the radiator 18 a space or a space provided, in which a thermal paste 22 is arranged.

Im Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen der Batterie 10 beschrieben. Bei dem Verfahren wird auf die jeweilige Batteriezelle 12 die Wärmeleitpaste 22 aufgebracht, sodass die jeweilige Batteriezelle 12 über die Wärmeleitpaste 22 zumindest thermisch, das heißt zumindest wärmeübertragend mit dem Kühler 18 gekoppelt wird. Beispielsweise wird zunächst die Wärmeleitpaste 22 auf die jeweilige Batteriezelle 12 aufgebracht. Nachdem die Wärmeleitpaste 22 auf die Batteriezellen 12 aufgebracht wurde, wird beispielsweise der Kühler 18 montiert und dabei derart auf beziehungsweise über den Batteriezellen 12 angeordnet, dass der Kühler 18 die Wärmeleitpaste 22 direkt berührt beziehungsweise kontaktiert. Dadurch berührt die Wärmeleitpaste 22 einerseits die jeweilige Batteriezelle 12 und andererseits den Kühler 18 direkt, sodass ein besonders vorteilhafter Wärmeübergang von der jeweiligen Batteriezelle 12 über die Wärmeleitpaste 22 an den Kühler 18 erfolgen kann. Hierdurch kann die jeweilige Batteriezelle 12 besonders vorteilhaft gekühlt werden.The following is a method of manufacturing the battery 10 described. The method is based on the respective battery cell 12 the Thermal Compounds 22 applied so that the respective battery cell 12 over the thermal compound 22 at least thermally, that is, at least heat transferring with the radiator 18 is coupled. For example, first the thermal compound 22 to the respective battery cell 12 applied. After the thermal paste 22 on the battery cells 12 was applied, for example, the radiator 18 mounted and thereby on or above the battery cells 12 arranged that the radiator 18 the thermal compound 22 directly touched or contacted. As a result, the thermal paste touches 22 on the one hand the respective battery cell 12 and on the other hand, the radiator 18 directly, so that a particularly advantageous heat transfer from the respective battery cell 12 over the thermal compound 22 to the radiator 18 can be done. This allows the respective battery cell 12 be cooled particularly advantageous.

Der Kühler 18 ist beispielsweise eine einfach auch als Platte bezeichnete Kühlplatte. Insbesondere ist es denkbar, dass der Kühler 18 von einem beispielsweise als Flüssigkeit ausgebildeten Kühlmedium durchströmbar ist. In der Folge kann ein Wärmeübergang von dem Kühler 18 an das Kühlmedium erfolgen, wodurch der Kühler 18 und somit die Batteriezellen 12 besonders effektiv und effizient gekühlt werden können.The cooler 18 is, for example, a cooling plate simply referred to as a plate. In particular, it is conceivable that the radiator 18 can be flowed through by a cooling medium formed for example as a liquid. As a result, a heat transfer from the radiator 18 done to the cooling medium, causing the cooler 18 and thus the battery cells 12 can be cooled particularly effectively and efficiently.

Wie aus 1 ferner erkennbar ist, können die Batteriezellen 12 hinsichtlich ihrer Höhen H variieren. Mit anderen Worten können die Höhen H voneinander unterschiedlich sein, sodass die Abstände zwischen den Batteriezellen 12 und dem Kühler 18 voneinander unterschiedlich sein können. Je größer die Höhe H ist, desto geringer ist der Abstand beziehungsweise der Bauraum. Wird nun trotz der unterschiedlichen Abstände beziehungsweise Höhen H stets dieselbe, auch als Auftragsmenge bezeichnete Menge der Wärmeleitpaste 22 auf die Batteriezellen 12 aufgebracht, so wird beispielsweise auf diejenige Batteriezelle 12, deren Höhe H einer gewünschten Soll-Höhe entspricht, eine unnötig große Auftragsmenge aufgebracht und es kommt zu hohen Fügebeziehungsweise Verpresskräften mit denen der Kühler 18 gegen die Batteriezellen 12 gepresst werden muss, da die unnötig große Auftragsmenge aus dem aufgrund der Soll-Höhe nur sehr kleinen Bauraum verdrängt werden muss. Zu den unterschiedlichen Höhen H kommt es aufgrund von Fertigungstoleranzen sowie aufgrund von Toleranzen bei einem Verbau beziehungsweise bei einer Montage der Batteriezellen 12 in dem Zellblock 16.How out 1 can also be seen, the battery cells 12 in terms of their heights H vary. In other words, the heights can H be different from each other, so that the distances between the battery cells 12 and the radiator 18 can be different from each other. The bigger the height H is, the smaller the distance or the space. Will now despite the different distances or heights H always the same, also referred to as the order amount amount of thermal paste 22 on the battery cells 12 Applied, for example, on that battery cell 12 whose height H corresponds to a desired target height, applied an unnecessarily large order quantity and there are high joining or pressing forces with those of the radiator 18 against the battery cells 12 must be pressed, since the unnecessarily large order quantity must be displaced from the due to the desired height only very small space. The different heights H occur because of manufacturing tolerances as well as due to tolerances in a shoring or during assembly of the battery cells 12 in the cell block 16 ,

Üblicherweise wird die auf die jeweilige Batteriezelle 12 aufzubringende Auftragsmenge an die größtmögliche Toleranz und somit an die geringstmögliche Höhe H angepasst, sodass dann, wenn die jeweilige Höhe H größer als die geringste Höhe ist, eine unnötig große Menge auf die jeweilige Batteriezelle 12 aufgebracht wird. Mit anderen Worten kommt es dann zu einer Überdosierung der Wärmeleitpaste 22, welche dann bei der Montage des Kühlers 18 zu verdrängen ist. Dies kann im schlimmsten Fall zu Beschädigungen an den Batteriezellen 12 und/oder an dem Kühler 18 sowie zu Materialaustritt aus dem Zellblock 16 führen. Zudem wird hierdurch mehr Material als benötigt aufgetragen, was zu höheren Herstellungskosten und/oder zu einem unnötig hohen Gewicht der Batterie 10 führen kann.Usually, the on the respective battery cell 12 applied order quantity to the maximum tolerance and thus adapted to the lowest possible height H, so that when the respective height H greater than the lowest height is an unnecessarily large amount to the respective battery cell 12 is applied. In other words, it then comes to an overdose of thermal grease 22 which then when mounting the radiator 18 to displace. In the worst case, this can damage the battery cells 12 and / or on the radiator 18 as well as to material outlet from the cell block 16 to lead. In addition, thereby more material is applied as needed, resulting in higher manufacturing costs and / or an unnecessarily high weight of the battery 10 can lead.

Um nun die zuvor genannten Probleme und Nachteile vermeiden zu können, ist es im Rahmen des Verfahrens vorgesehen, dass - wie besonders gut aus 2 und 3 erkennbar ist - bei dem Aufbringen der Wärmeleitpaste 22 die jeweilige Höhe H der jeweiligen Batteriezelle 12 erfasst wird, wobei die Wärmeleitpaste 22 in Abhängigkeit von der jeweiligen erfassten Höhe H auf die jeweilige Batteriezelle aufgebracht wird. Somit ist es beispielsweise vorgesehen, dass eine umso größere Auftragsmenge der Wärmeleitpaste 22 auf die jeweilige Batteriezelle 12 aufgebracht, insbesondere aufgetragen, wird, je geringer die erfasste Höhe H dieser jeweiligen Batteriezelle 12 ist. Mit anderen Worten, je größer beispielsweise die Höhe H der jeweiligen Batteriezelle 12 ist, desto geringer ist die Menge der Wärmeleitpaste 22, die auf die jeweilige Batteriezelle 12 aufgebracht wird.In order to be able to avoid the aforementioned problems and disadvantages, it is provided in the context of the procedure that - how very good 2 and 3 can be seen - in the application of thermal grease 22 the respective height H of the respective battery cell 12 is detected, wherein the thermal paste 22 is applied to the respective battery cell depending on the respective detected height H. Thus, it is provided, for example, that a larger order quantity of the thermal compound 22 to the respective battery cell 12 Applied, in particular applied, the lower the detected height H this particular battery cell 12 is. In other words, the greater, for example, the height H the respective battery cell 12 is, the lower the amount of thermal paste 22 pointing to the respective battery cell 12 is applied.

Aus 2 und 3 ist erkennbar, dass die Wärmeleitpaste 22 mittels einer auch als Spender oder Dispenser bezeichneten Aufbringeinrichtung 24 auf die jeweilige Batteriezelle 12 aufgebracht wird. Dabei weist die Aufbringeinrichtung 24 beispielsweise einen Mischer 26 auf, mittels welchem beispielsweise wenigstens zwei Komponenten, aus welchen die Wärmeleitpaste 22 gebildet wird, miteinander gemischt werden. Des Weiteren ist an der Aufbringeinrichtung 24 ein mit der Aufbringeinrichtung 24 mit bewegbarer und beispielsweise als Lasersensor ausgebildeter Sensor 28 gehalten, welcher wenigstens einen Laserstrahl 30 bereitstellt. Mittels des Laserstrahls 30 wird die jeweilige Höhe H der jeweiligen Batteriezelle 12 erfasst, sodass die jeweilige Höhe H besonders präzise sowie besonders schnell gemessen werden kann. Während beispielsweise mittels des Sensors 28 eine erste der Höhen H gemessen wird, wobei eine erste der Batteriezellen 12 die ersten Höhe H aufweist, wird mittels der Aufbringeinrichtung 24 auf eine zweite der Batteriezellen 12 die Wärmeleitpaste 22 aufgebracht. Zuvor wurde beispielsweise die Höhe H der zweiten Batteriezelle 12 mittels des Sensors 28 gemessen, sodass die Wärmeleitpaste 22 in Abhängigkeit von der gemessenen Höhe H der zweiten Batteriezelle 12 auf die zweite Batteriezelle 12 aufgebracht wird. Wird nach dem Aufbringen der Wärmeleitpaste 22 auf die zweite Batteriezelle 12 die Wärmeleitpaste 22 auf die die erste Höhe H aufweisende erste Batteriezelle 12 aufgebracht, so wird dabei die Wärmeleitpaste 22 auf die erste Batteriezelle 12 in Abhängigkeit von der zuvor mittels des Sensors 28 erfassten ersten Höhe H der ersten Batteriezelle 12 aufgebracht. Weisen somit beispielsweise die Batteriezellen 12 unterschiedliche Höhen H auf, so werden unterschiedliche Auftragsmengen der Wärmeleitpaste 22 auf die Batteriezellen 12 aufgebracht. Mit anderen Worten wird die jeweilige Auftragsmenge an die jeweilige erfasste Höhe H angepasst, wodurch die Wärmeleitpaste 22 materialsparend aufgebracht werden kann. In der Folge können die Kosten und das Gewicht der Batterie 10 besonders gering gehalten werden, und die Batterie 10 kann zeit- und kostengünstig hergestellt werden.Out 2 and 3 it can be seen that the thermal compound 22 by means of an applicator also referred to as dispenser or dispenser 24 to the respective battery cell 12 is applied. In this case, the applicator 24 for example, a mixer 26 on, by means of which, for example, at least two components from which the thermal compound 22 is formed, mixed with each other. Furthermore, at the applicator 24 one with the applicator 24 with movable and trained as a laser sensor sensor 28 held, which at least one laser beam 30 provides. By means of the laser beam 30 will be the respective height H the respective battery cell 12 recorded so that the respective height H can be measured very precisely and particularly fast. While, for example, by means of the sensor 28 a first of the heights H is measured, wherein a first of the battery cells 12 the first height H has, is by means of the applicator 24 on a second of the battery cells 12 the thermal compound 22 applied. Previously, for example, the height H the second battery cell 12 by means of the sensor 28 measured, so the thermal paste 22 depending on the measured height H the second battery cell 12 on the second battery cell 12 is applied. Will after applying the thermal grease 22 on the second battery cell 12 the thermal compound 22 on the first height H having first battery cell 12 applied, so is the thermal paste 22 on the first battery cell 12 depending on the previously by means of the sensor 28 recorded first altitude H the first battery cell 12 applied. Thus, for example, assign the battery cells 12 different heights H on, so are different order quantities of thermal paste 22 on the battery cells 12 applied. In other words, the respective order quantity becomes the respective detected height H adjusted, reducing the thermal paste 22 can be applied to save material. As a result, the cost and the weight of the battery 10 be kept particularly low, and the battery 10 can be produced time and cost.

Wie aus 4 erkennbar ist, werden die Batteriezellen 12 innerhalb des Zellblocks 16 beispielsweise durch Zellrahmen 32 mechanisch fixiert und/oder aneinander gehalten, wobei der jeweilige Zellrahmen 32 zur Aufnahme zumindest oder genau einer der Batteriezellen 12 ausgebildet ist und die jeweilige Batteriezelle 12 randseitig zumindest abschnittsweise umschließt. Beim Aufbringen der Wärmeleitpaste 22 auf die Batteriezellen 12 wird die Aufbringeinrichtung 24 gemäß 4 parallel entlang mehrerer Bahnen zwischen den jeweiligen Zellrahmen 32 in zwei entgegengesetzte Richtungen bewegt und normal darauf zwischen den Bahnen versetzt, wie in 7 erkennbar ist. Die jeweilige Richtung der Bewegung wird schematisch durch Pfeile 36, 36' und 36" angedeutet. Das Auftragen der Wärmeleitpaste 22 auf die jeweiligen Batteriezellen 12 erfolgt in Abhängigkeit von der jeweiligen Höhe H der jeweiligen Batteriezelle 12 und beispielsweise der die jeweiligen Batteriezellen 12 umschließenden Zellrahmen 32 und einer zu einem früheren Zeitpunkt aufgetragenen Naht 34 der Wärmeleitpaste 22. Insbesondere eine Fläche A zwischen den jeweiligen Zellrahmen 32 und ein Abstand D der jeweiligen parallel aufeinander folgenden Zellrahmen 32 werden hierbei berücksichtigt. Mit anderen Worten wird beispielsweise die jeweilige Flächen A zwischen den jeweiligen Zellrahmen 32, zwischen welchen die Batteriezellen 12 angeordnet sind, erfasst oder ermittelt. Dabei wird die Wärmeleitpaste 22 in Abhängigkeit von der jeweiligen erfassten Fläche A auf die jeweilige Batteriezelle 12 aufgebracht wird.How out 4 can be seen, the battery cells 12 within the cell block 16 for example by cell frames 32 mechanically fixed and / or held together, the respective cell frame 32 for receiving at least or exactly one of the battery cells 12 is formed and the respective battery cell 12 surrounds the edge at least in sections. When applying the thermal compound 22 on the battery cells 12 becomes the applicator 24 according to 4 parallel along several tracks between the respective cell frames 32 moved in two opposite directions and normal placed between the tracks, as in 7 is recognizable. The respective direction of movement is indicated schematically by arrows 36 . 36 ' and 36 " indicated. Applying the thermal compound 22 on the respective battery cells 12 takes place depending on the respective height H the respective battery cell 12 and, for example, the respective battery cells 12 enclosing cell frame 32 and a seam applied at an earlier time 34 the thermal compound 22 , In particular an area A between the respective cell frames 32 and a distance D the respective parallel successive cell frame 32 will be considered here. In other words, for example, the respective surfaces A between the respective cell frames 32 between which the battery cells 12 are arranged, recorded or determined. This is the thermal paste 22 depending on the respective detected area A to the respective battery cell 12 is applied.

Während die Aufbringeinrichtung 24 entlang der Bahnen in die beiden entgegengesetzten Richtungen bewegt wird, wird ein Bereich, welcher in Richtung der Bewegung vor der Aufbringeinrichtung angeordnet ist, mittels des an der Aufbringeinrichtung 24 angeordneten Laserstrahls 30 des Sensors 28 erfasst, sodass die Höhe H der jeweiligen Batteriezelle 12, die Fläche A zwischen den jeweiligen Zellrahmen 32, der Abstand D der Zellrahmen 32 und wenigstens eine Abmessung der vorab aufgetragenen Naht 34 ermittelt werden können, wie in 2, 5, 6 und 7 detailliert dargestellt ist. Die jeweilige Fläche A ist auf einer Ebene normal zu den vorzugsweise zumindest im wesentlich parallel zueinander ausgerichteten Zellrahmen 32 angeordnet, während der jeweilige Abstand D den kürzesten Abstand zwischen den jeweiligen Zellrahmen 32 beschreibt.While the applicator 24 is moved along the tracks in the two opposite directions, an area, which is arranged in the direction of movement in front of the applicator, by means of the applicator on 24 arranged laser beam 30 of the sensor 28 captured, so the height H the respective battery cell 12 , the area A between the respective cell frames 32 , the distance D the cell frame 32 and at least one dimension of the pre-applied seam 34 can be determined as in 2 . 5 . 6 and 7 is shown in detail. The respective area A is normal on a plane to the preferably at least substantially parallel aligned cell frame 32 arranged while the respective distance D the shortest distance between the respective cell frames 32 describes.

Während die Wärmeleitpaste 22 auf die zwischen den jeweiligen Zellrahmen 32 angeordneten Batteriezellen 12 appliziert wird, werden die jeweilige Höhe H, die jeweilige Fläche A und der jeweilige Abstand D ermittelt. Hierbei wird die Aufbringeinrichtung 24 entlang jener Bahn, welche bevorzugt auf einer Mittelsenkrechten des Abstands D verläuft, bewegt, wie durch den Pfeil 36 schematisch angedeutet ist. Basierend auf der ermittelten Fläche A zwischen den jeweiligen Zellrahmen 32, insbesondere in Kombination mit der jeweiligen Höhe H der jeweiligen Batteriezelle 22, kann eine, beispielsweise erforderliche, Auftragsmenge der Wärmeleitpaste 22 bestimmt werden, sodass beim Auftragen eine Überdosierung der Wärmeleitpaste 22 vermieden und eine besonders vorteilhafte Auftragsmenge appliziert werden kann. In Abhängigkeit von dem Abstand D wird ein Normalabstand N zwischen zwei parallel verlaufenden Bahnen ermittelt, um welchen die Aufbringeinrichtung 24 zwischen den jeweiligen Bahnen versetzt wird. Somit kann die Wärmeleitpaste 22 möglichst zentral, das heißt mittig auf den jeweiligen Batteriezellen 12 zwischen den jeweiligen Zellrahmen 32 angeordnet und ein Bahnfehler beim Bewegen der Aufbringeinrichtung 24 möglichst gering gehalten werden. Insbesondere empfiehlt sich bei der Ermittlung des Normalabstands N auch eine Regelung der auch als Abgabemenge bezeichneten Auftragsmenge der Wärmeleitpaste 22 auf den Batteriezellen 12, allerdings kann insbesondere bei Batteriezellen 12 mit Ableitblechen auf die Regelung der Abgabemenge verzichtet werden.While the thermal paste 22 on the between the respective cell frames 32 arranged battery cells 12 is applied, the respective height H , the respective area A and the distance D determined. Here, the applicator 24 along that path, which is preferably on a mid-perpendicular of the distance D runs, moves, as indicated by the arrow 36 is indicated schematically. Based on the determined area A between the respective cell frames 32 , especially in combination with the respective height H the respective battery cell 22 , Can, for example, required, order quantity of thermal paste 22 be determined so that when applying an overdose of the thermal paste 22 avoided and a particularly advantageous order quantity can be applied. Depending on the distance D becomes a normal distance N between two parallel tracks determined by which the applicator 24 is moved between the respective tracks. Thus, the thermal paste 22 as central as possible, that is centrally on the respective battery cells 12 between the respective cell frames 32 arranged and a web error when moving the applicator 24 be kept as low as possible. In particular, it is advisable to determine the normal distance N also a regulation of the amount of heat-conducting paste, also referred to as delivery quantity 22 on the battery cells 12 However, especially with battery cells 12 dispensed with Ableitblechen on the regulation of the delivery amount.

Nach dem Auftragen der Wärmeleitpaste 22 auf die Batteriezellen 12 zwischen den Zellrahmen 32 wird die Aufbringeinrichtung 24 in die entgegensetzte Richtung auf derselben Bahn bewegt, wie durch den Pfeil 36' schematisch angedeutet ist. Hierbei wird die wenigstens eine Abmessung der zuvor aufgebrachten Naht 34 der Wärmeleitpaste 22 erfasst, um insbesondere die Naht 34 hinsichtlich Form, Position und Ausrichtung zur jeweiligen Batteriezelle 12 zu charakterisieren. Die wenigstens eine Abmessung oder ein ermittelter Ist-Wert der Abmessung wird anschließend mit einem Soll-Wert verglichen. Dadurch können mögliche Abweichungen zwischen dem Soll- und dem Ist-Wert erkannt und frühzeitig, insbesondere auf Überdosierung der Wärmeleitpaste 22, reagiert werden.After applying the thermal compound 22 on the battery cells 12 between the cell frames 32 becomes the applicator 24 moved in the opposite direction on the same path as indicated by the arrow 36 ' is indicated schematically. Here, the at least one dimension of the previously applied seam 34 the thermal compound 22 captured in particular the seam 34 in terms of shape, position and orientation to the respective battery cell 12 to characterize. The at least one dimension or a determined actual value of the dimension is then compared with a desired value. As a result, possible deviations between the setpoint and the actual value can be detected and early, in particular overdosing of the thermal compound 22 to be reacted.

Wurde die Aufbringeinrichtung 24 auf der jeweiligen Bahn in beide entgegengesetzte Richtungen bewegt, wird die Aufbringeinrichtung 24 seitlich um den Normalabstand N versetzt, wie durch den Pfeil 36" schematisch angedeutet ist, bevor die Applikation der Wärmeleitpaste 22 auf die in Stapelrichtung aufeinanderfolgenden Batteriezellen 12 erfolgt. Insbesondere wird die Aufbringeinrichtung 24 in einem äußeren Randbereich des Zellblocks 16 versetzt, um möglichst vollständig Wärmeleitpaste 22 auf den Batteriezellen 12 aufbringen zu können.Was the applicator 24 moved on the respective web in both opposite directions, the applicator 24 sideways around the normal distance N offset, as indicated by the arrow 36 " is indicated schematically before the Application of the thermal compound 22 in the stacking direction consecutive battery cells 12 he follows. In particular, the applicator 24 in an outer edge area of the cell block 16 added as much as possible to thermal grease 22 on the battery cells 12 to be able to raise.

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Claims (6)

Verfahren zum Herstellen einer mehrere Batteriezellen (12) aufweisenden Batterie (10) für ein Kraftfahrzeug, bei welchem auf die Batteriezellen (12) eine Wärmeleitpaste (22) aufgebracht wird, über welche die Batteriezellen (12) zumindest thermisch mit einem Kühler (18) zum Kühlen der Batteriezellen (12) gekoppelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Aufbringen der Wärmeleitpaste (22) eine jeweilige Höhe (H) der jeweiligen Batteriezelle (12) erfasst wird, wobei die Wärmeleitpaste (22) in Abhängigkeit von der jeweiligen erfassten Höhe (H) auf die jeweilige Batteriezelle (12) aufgebracht wird.A method for producing a battery (10) for a motor vehicle having a plurality of battery cells (12), wherein a thermal compound (22) is applied to the battery cells (12) via which the battery cells (12) are at least thermally connected to a cooler (18) for cooling Cooling of the battery cells (12) are coupled, characterized in that in the application of the thermal paste (22) a respective height (H) of the respective battery cell (12) is detected, wherein the thermal paste (22) in dependence on the respective detected height ( H) is applied to the respective battery cell (12). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Höhe (H) mittels wenigstens eines Laserstrahls (30) erfasst wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the respective height (H) by means of at least one laser beam (30) is detected. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitpaste (22) mittels einer Aufbringeinrichtung (24) auf die Batteriezellen (12) aufgebracht wird, wobei an der Aufbringeinrichtung (24) ein mit der Aufbringeinrichtung (24) mitbewegbarer Sensor (28) gehalten ist, mittels welchem die jeweilige Höhe (H) erfasst wird.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the thermal compound (22) by means of an applicator (24) is applied to the battery cells (12), wherein on the applicator (24) with the applicator (24) mitbewegbarer sensor (28) is held, by means of which respective height (H) is detected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweilige Flächen (A) zwischen jeweiligen Zellrahmen, zwischen welchen die Batteriezellen (12) angeordnet sind, erfasst wird, wobei die Wärmeleitpaste (22) in Abhängigkeit von der jeweiligen erfassten Fläche (A) auf die jeweilige Batteriezelle (12) aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that respective surfaces (A) between respective cell frames, between which the battery cells (12) are arranged, is detected, wherein the thermal paste (22) in dependence on the respective detected area (A) the respective battery cell (12) is applied. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweilige Abstände (D) zwischen jeweiligen Zellrahmen (32), zwischen welchen die Batteriezelle (12) angeordnet sind, erfasst wird, wobei die Wärmeleitpaste (22) in Abhängigkeit von dem jeweiligen erfassten Abstand (D) auf die jeweilige Batteriezelle (12) aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that respective distances (D) between respective cell frame (32), between which the battery cell (12) are arranged, is detected, wherein the thermal paste (22) in dependence on the respective detected distance ( D) is applied to the respective battery cell (12). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen der Wärmeleitpaste (22) wenigstens eine Abmessung einer durch das Aufbringen aus der Wärmeleitpaste (22) gebildeten Naht (34) erfasst wird, wobei die erfasste Abmessung mit einem Soll-Wert verglichen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after application of the thermal paste (22) at least one dimension of a formed by the application of the thermal grease (22) seam (34) is detected, wherein the detected dimension compared with a desired value becomes.
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