DE102018113547A1 - Elektrisches system mit einem batteriemodul und einem in einer abdeckung integrierten schaltungsschutz - Google Patents

Elektrisches system mit einem batteriemodul und einem in einer abdeckung integrierten schaltungsschutz Download PDF

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Abstract

Ein Batteriemodul beinhaltet einen Packabschnitt und eine Abdeckungsbaugruppe. Der Packabschnitt weist eine Verbindungsplatine, leitende Kanäle und Batteriezellen auf, die sich durch die Verbindungsplatine erstrecken. Jede Batteriezelle beinhaltet eine Elektrodenzellenlasche, die mit einem entsprechenden leitfähigen Kanal verbunden ist. Die Abdeckungsbaugruppe ist mit dem Packabschnitt verbindbar und weist leitende Verbindungselemente auf, elektrische Sicherungen und Abtastleitungen auf, die in eine Abdeckplatte eingebaut oder in diese integriert sind. Die Verbindungselemente erstrecken sich von der Abdeckplatte und sind Teil einer elektrischen Schaltung zwischen den leitfähigen Kanälen des Packabschnitts und den Sicherungen und Abtastleitungen der Abdeckplatte, wenn die Abdeckbaugruppe mit dem Packabschnitt verbunden ist.
Ein elektrisches System beinhaltet das Batteriemodul, einen DC-Spannungsbus und mindestens eine Hochspannungskomponente beinhaltet, die über den Gleichspannungsbus mit dem Batteriemodul verbunden ist. Das elektrische System kann Teil eines Kraftfahrzeugs sein.

Description

  • EINLEITUNG
  • Elektrische Antriebssysteme verwenden im Allgemeinen eine oder mehrere elektrische Maschinen, um einem Getriebe selektiv ein Eingangsdrehmoment zu vermitteln und Strom in verschiedenen Betriebsarten des Antriebsstrangs zu erzeugen. Die elektrische Energie, die zur Energieversorgung der elektrischen Maschinen oder anderen Hochspannungskomponenten benötigt wird, kann in einem wiederaufladbaren Energiespeichersystem (RESS) gespeichert werden, z. B. in einem Batteriemodul und den zugehörigen Schaltschützen und Sicherungen. Das Batteriemodul wiederum kann mehrere miteinander verbundene Lithium-Ionen-Batteriezellen beinhalten, die in Packungen oder Packabschnitten angeordnet sind. Die Elektrodenerweiterungen der einzelnen Batteriezellen werden dann zu einem leitfähigen Kanal verbunden, um eine serielle und parallele elektrische Verbindung zwischen den verschiedenen Batteriezellen und den mehreren Batteriepacks herzustellen.
  • Eine Steuerung dient zur Regelung des Betriebs eines Batteriemoduls. Zu diesem Zweck werden die einzelnen Zellenspannungen der verschiedenen Batteriezellen periodisch über einzelne Abtastleitungen einer flexiblen Schaltung oder einer Leiterplattenbestückung gemessen. Die Zellenspannungen werden an die Steuerung gemeldet, die daraufhin die Menge der zum und vom RESS fließenden elektrischen Energie steuert, den Gesamtzustand des Batteriepacks überwacht und Funktionen zum Ausgleich der Zellenspannung und zur Wärmeregelung ausführt. Vorsorglich werden kleine Niederspannungs-Abtastleitungssicherungen in die Abtastleitungen eingelötet und dauerhaft vergossen, um vor Überspannung oder Überstrom zu schützen.
  • Abtastleitungssicherungen verfügen typischerweise über eine hohes Maß an Zuverlässigkeit. Allerdings sind derartige Sicherungen typischerweise recht klein, z. B. nicht größer als 6 mm x 3 mm x 3 mm. Darüber hinaus werden die zierlichen Sicherungen auf die Leiterbahnen gelötet, welche die einzelnen Abtastleitungen in einer auf einem Batteriemodul montierten flexiblen Leiterplatte („Flex-Circuit“) oder einer starren Leiterplatte (PCBA) bilden, die wiederum auf eine starre Verbindungsplatte des Batteriemoduls genietet werden. Die gelöteten Sicherungen werden anschließend dauerhaft auf der flexiblen Schaltung oder der Leiterplatte vergossen, z. B. mit einer dicken Epoxidschicht.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Hierin ist ein Batteriemodul offenbart, das in einem elektrischen System verwendet werden kann. So kann beispielsweise und ohne Einschränkung das elektrische System Teil eines batterieelektrischen, erweiterten elektrischen oder hybriden Elektrofahrzeugs oder einer anderen mobilen Plattform oder für stationäre elektrische Systeme, wie beispielsweise ein Kraftwerk, sein. Das Batteriemodul beinhaltet eine Abdeckungsbaugruppe, die einen integrierten/eingebauten Abtastleitungsschutz für die verschiedenen Batteriezellen eines bestimmten Packabschnitts des Batteriemoduls bietet.
  • Wie im Folgenden in Bezug auf die verschiedenen Figuren beschrieben, ist die offenbarte Abdeckungsbaugruppe als Reaktion auf einen Ausfall der Abtastleitungssicherung funktionsfähig oder austauschbar und erspart somit den Austausch des Batteriemoduls oder des Packabschnitts. Der vorliegende Ansatz bettet Sense-Line-Sicherungen und Leiterbahnen in die Struktur der Abdeckungsbaugruppe ein und löst ein mögliches Problem mit den vorstehend beschriebenen Konfigurationen, bei welchen einzelne vergossene Sicherungen nicht einfach ausgetauscht oder gewartet werden können. Eine mögliche Folge einer derartigen bestehenden Konstruktion ist, dass das Batteriemodul oder ein Teil des Batteriepacks im Falle eines Sicherungsbruchs entfernt und ausgetauscht wird.
  • Im Gegensatz dazu bietet der vorliegende Ansatz einen integrierten Ansatz für den Schaltungsschutz von sicherungsbasierten Abtastleitungen, insbesondere in elektrischen Systemen mit mehrzelligen Hochvolt-Batteriemodulen. Der Packabschnitt in einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet eine Vielzahl von Batteriezellen mit jeweils einem Satz von Elektrodenlaschen. Die Abdeckungsbaugruppe beinhaltet eine Abdeckplatte und eine Vielzahl von leitenden Verbindungselementen sowie Abtastleitungssicherungen und Leiterbahnen, welche die vorstehend genannten einzelnen Abtastleitungen bilden. Die Sicherungen und Sense-Leitungen sind in die Abdeckungsbaugruppe eingebaut oder integriert, während die leitenden Verbindungselemente Teil einer leitfähigen Schaltung zwischen den leitfähigen Kanälen, den Sicherungen und den Sense-Leitungen sind, wenn die Abdeckungsbaugruppe mit dem Packabschnitt verbunden ist.
  • In einer bestimmten Ausführungsform beinhaltet das Batteriemodul einen Packabschnitt und eine Abdeckungsbaugruppe. Der Packabschnitt weist eine Verbindungsplatine, eine Vielzahl von leitenden Kanälen und eine Vielzahl von Batteriezellen auf, die sich durch die Verbindungsplatine erstrecken. Jede der Batteriezellen beinhaltet mindestens eine Elektrodenzellenlasche, die mit einem entsprechenden der leitfähigen Kanäle verbunden ist. Die Abdeckungsbaugruppe ist mit dem Packabschnitt verbindbar und weist eine Abdeckplatte und leitende Verbindungselemente, elektrische Sicherungen und Abtastleitungen auf, die in die Abdeckplatte eingebaut oder in diese integriert sind. Die leitfähigen Verbindungselemente erstrecken sich von der Abdeckplatte und sind Teil einer elektrischen Schaltung zwischen den leitfähigen Kanälen des Packabschnitts und den Sicherungen und Abtastleitungen der Abdeckplatte, wenn die Abdeckbaugruppe mit dem Packabschnitt verbunden ist.
  • Das leitfähige Verbindungselement kann in unterschiedlicher Weise als Spiralfeder, Blattfeder oder elektrischer Verbinder mit einem Spann- und einem Crimpende verkörpert sein.
  • Wenn es als Spiralfeder ausgeführt ist, kann das Verbindungselement ein distales Ende aufweisen, das eine Spiralschleife bildet, wobei die leitfähigen Kanäle optional ein Oberflächenmerkmal definieren, das sich mit der Spiralschleife ausrichtet und mit dieser zusammenpasst.
  • Wenn es als Blattfeder ausgeführt ist, kann das Verbindungselement ein Oberflächenmerkmal aufweisen, das eine Oberfläche des leitfähigen Kanals kontaktiert, wenn die Abdeckungsbaugruppe mit dem Packabschnitt verbunden ist.
  • Die Abdeckungsbaugruppe kann einen mehrpoligen elektrischen Verbinder beinhalten, der ein terminales Ende der Abtastleitungen bildet.
  • Die Sicherungen weisen in einigen Ausführungsformen einen Nennstrom in einem Bereich von etwa 100 Milliampere bis 5 Ampere auf
  • Weiterhin wird ein elektrisches System offenbart, welches das Batteriemodul, einen Gleichstrom-(DC)-Spannungsbus und mindestens eine Hochspannungskomponente beinhaltet, die über den Gleichspannungsbus mit dem Batteriemodul verbunden ist. Die Hochspannungskomponenten können ein Wechselrichtermodul beinhalten, wobei das elektrische System eine elektrische Maschine beinhaltet, die über das Wechselrichtermodul mit dem Batteriemodul verbunden ist.
  • Das elektrische System kann mit einem Getriebe verbunden sein, wobei ein Eingangselement mit der elektrischen Maschine und ein Ausgangselement mit einer Last verbunden ist. So kann beispielsweise das elektrische System Teil eines Fahrzeugs mit Straßenrädern als Last sein, wobei das Ausgangselement mit den Straßenrädern verbunden ist.
  • Die vorstehend genannten Funktionen und Vorteile sowie andere Funktionen und Vorteile der vorliegenden Offenbarung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bestmöglichen praktischen Umsetzung der dargestellten Offenbarung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen hervor.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Darstellung eines exemplarischen elektrischen Systems, das ein Batteriemodul mit einer Abdeckungsbaugruppe aufweist, die eine integrierte Schutzschaltung für die Abtastlinie vorsieht, wie hierin offenbart.
    • 2 ist eine schematische Draufsicht einer einsatzfähigen Abdeckungsbaugruppe und eines als Teil des elektrischen Systems von 1 nutzbaren Packabschnitts.
    • 3 ist eine schematische Seitendarstellung der Abdeckungsbaugruppe und des Packabschnitts von 2.
    • 4A-D ist eine schematische perspektivische Darstellung von alternativen leitfähigen Verbindungselementen, die mit der in 2 dargestellten Abdeckungsbaugruppe verwendet werden können.
  • Für die vorliegende Offenbarung können verschiedene Modifikationen und alternative Formen zur Anwendung kommen und einige exemplarische Ausführungsformen werden hierin anhand der Zeichnungen in Form von Detailbeispielen dargestellt. Es versteht sich allerdings, dass die neuartigen Aspekte dieser Offenbarung nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten besonderen Formen beschränkt sind. Vielmehr umfasst die Offenbarung alle Modifikationen, Entsprechungen, Permutationen, Kombinationen, Teilkombinationen und Alternativen, die dem Erfindungsgedanken und dem Umfang der Offenbarung entsprechen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert sind.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleichen oder ähnlichen Komponenten in den verschiedenen Figuren entsprechen, wird ein exemplarisches Fahrzeug 10 und ein elektrisches System 20 schematisch in 1 abgebildet. Das Fahrzeug 10 kann alternativ als Batterie-Elektrofahrzeug, Elektrofahrzeug mit erweiterter Reichweite, Hybrid-Elektrofahrzeug oder anderes Fahrzeug 10 mit einem elektrischen Antriebssystem konfiguriert werden. Obwohl eine Fahrzeuganwendung dargestellt ist, kann das elektrische System 20 in anderen mobilen Plattformen, Kraftwerken oder anderen stationären Systemen mit einem wiederaufladbaren Batteriemodul 12 zum Speichern oder Bereitstellen von elektrischer Energie verwendet werden.
  • Das Batteriemodul 12 beinhaltet einen Packabschnitt 22 und eine passende Abdeckungsbaugruppe 22C, wobei die Abdeckungsbaugruppe 22C dem Packabschnitt 22 eine integrierte oder eingebaute Schutzschaltung bereitstellt, wie im Folgenden unter besonderer Berücksichtigung von 2 beschrieben. Der Packabschnitt 22 kann eine Vielzahl von Batteriezellen 13 beinhalten, z. B. Lithium-Ionen-Batteriezellen oder Batteriezellen mit einer geeigneten Batteriechemie. Je nach Anwendung und Leistungsbedarf kann eine Reihe von Packabschnitten 22 mit gleicher oder unterschiedlicher Anzahl der Batteriezellen 13 in Reihe und/oder parallel geschaltet werden, um gemeinsam einen Gleichstrom-(DC)-Hochspannungspegel von etwa 50 Volt DC (VDC) bis 450 VDC oder mehr zu liefern. Daher bezieht sich der hierin verwendete Begriff „Hochspannung“ auf Spannungen jenseits der typischen 12-15 VDC-Hilfsspannungspegel.
  • Das Batteriemodul 12 kann mit einem Hochleistungsverteilermodul (HPDM) 16, z. B. einer elektrischen Anschlussdose, elektrisch verbunden werden, um die elektrische Energie vom Batteriemodul 12 auf verschiedene Hochspannungskomponenten 26A-E über einen Gleichspannungs-Bus 31 zu verteilen. In dem in 1 dargestellten, nicht einschränkenden Beispiel können die Hochspannungskomponenten 26A, 26B, und 26C ein Hilfsspannungsversorgungsmodul (APM), ein Kabinenheizungs-Steuerungsmodul (CHCM) und ein On-Board-Lademodul (OBCM) beinhalten. Wie in der Technik bekannt, bezieht sich der Begriff „APM“ auf einen Spannungswandler, der zum Erhöhen oder Verringern einer Gleichspannung des Batteriemoduls 12 konfiguriert ist. Ein CHCM ist eine Vorrichtung, die zum Beheizen einer Fahrgastkabine des Fahrzeugs 10 betrieben werden kann, während ein OBCM eine Vorrichtung ist, die üblicherweise zum Laden des Batteriemoduls 22 bei Bedarf verwendet wird. Die Hochspannungskomponente 26D kann ein Klimasteuerungsmodul (ACCM) sein, d. h. eine Vorrichtung, die zum Kühlen der Fahrgastkabine und/oder anderer Komponenten des Fahrzeugs 10 betrieben werden kann. Die Hochspannungskomponente 26E kann, wie dargestellt, als Wechselrichtermodul (PIM) verkörpert werden, das, wie in der Technik bekannt, zum Invertieren einer Gleichspannung (VDC) aus dem Batteriemodul 22 in eine Wechselspannung (VAC) betrieben werden kann.
  • Das Fahrzeug 10 von 1 kann in bestimmten Betriebsarten ausschließlich mit elektrischer Energie aus dem Batteriemodul 22 betrieben werden, wobei diese Betriebsarten als Elektrofahrzeug oder „EV“ bezeichnet werden. Zu diesem Zweck kann das Fahrzeug 10 eine oder mehrere elektrische Maschinen 25 (MA ) beinhalten, z. B. einen elektrischen Fahrmotor, der über eine Motorabtriebswelle 25S ein Motorabtriebsdrehmoment (Pfeil TM ) liefert. Das Motorabtriebsdrehmoment (Pfeil TM ) kann einen Teil oder das gesamte Antriebsdrehmoment (Pfeil TI ) bilden, das einem Eingangselement 15 eines Getriebes (T) 28 zugeführt wird, zum Beispiel ein Getriebe mit einem oder mehreren Planetenradsätzen (nicht dargestellt), einem Direktantrieb oder 1:1-Getriebe oder einem stufenlos verstellbaren Getriebe.
  • Ein optionaler Verbrennungsmotor (E) 33 kann zum selektiven Erzeugen des Motordrehmoments (Pfeil TE ) über eine Kurbelwelle 11 verwendet werden. Die Kurbelwelle 11 kann selektiv über das Einkuppeln einer Eingangskupplung Ci mit dem Eingangselement 15 verbunden werden. Ein Ausgangselement 17 des Getriebes 28 überträgt letztlich ein Getriebeabtriebsdrehmoment (Pfeil To) auf eine oder mehrere Antriebsachsen 21 und damit auf einen Satz Straßenräder 19 in der nicht einschränkenden Ausführungsform von 1 oder zu einer anderen Last in nicht fahrzeuggebundenen Ausführungsformen. Somit können sich das Motordrehmoment (Pfeil TE ) und das Motorabtriebsdrehmoment (Pfeil TM ) kombinieren, um in einigen Modi in einer nicht einschränkenden Hybrid-Elektrofahrzeug-Ausführungsform ein Eingangsdrehmoment (Pfeil TI ) für das Getriebe 28 zu bilden.
  • Das Batteriemodul 12 von 1 beinhaltet den Packabschnitt 22 und die passende Abdeckungsbaugruppe 22C wie vorstehend erwähnt. Sowohl der Packabschnitt 22 als auch die Abdeckungsbaugruppe 22C sind in der schematischen Draufsicht in 2 dargestellt. Die Abdeckungsbaugruppe 22C bietet dem Packabschnitt 22 einen integrierten/eingebauten Schaltungsschutz durch eine integrierte elektrische Schutzschaltung. Die offenbarte Struktur ermöglicht es, die Abdeckungsbaugruppe 22C zu entfernen und zu reparieren oder zu entsorgen, anstatt den Packabschnitt 22 oder das Batteriemodul 12 zu reparieren oder auszutauschen, wodurch die Reparaturarbeiten beschleunigt und die mit dem Batteriemodul 12 verbundenen Reparaturkosten reduziert werden können.
  • Der Packabschnitt 22 beinhaltet insbesondere eine Verbindungsplatine 30 und eine Vielzahl der Batteriezellen 13 (siehe 1), wobei die Batteriezellen 13 hinter und unterhalb der Verbindungsplatine 30 angeordnet sind. Die Verbindungsplatine 30 kann in bestimmten Ausführungsformen aus einem massiven, flachen Stück gegossenem Kunststoff hergestellt werden, sodass die Verbindungsplatine 30 dem Packabschnitt 22 eine strukturelle Steifigkeit bietet. Wie in der Technik bekannt, kann jede der Batteriezellen 13 einen Hauptzellenkörper (nicht dargestellt) mit positiven und negativen Stromabnehmern beinhalten, z. B. aus Aluminium bzw. Kupfer gefertigt, durch eine Elektrolytlösung getrennt und in einem Folienbeutel oder einer anderen geeigneten Konstruktion eingeschlossen. Ein Teil der Stromabnehmer ragt aus dem Hauptzellenkörper als Elektrodenzellenlaschen 13E heraus, die sich orthogonal durch die Verbindungsplatine 30 erstrecken.
  • Die einzelnen Zellenlaschen 13E können ultraschallverschweißt oder anderweitig mit einem leitfähigen Kanal 14, z. B. einer länglichen U- oder L-förmigen Kupferschiene, verbunden werden, um die verschiedenen Batteriezellen 13 elektrisch miteinander zu verbinden. Obwohl in 2 vereinfacht schematisch dargestellt, kann ein Satz von drei oder mehr dieser Zellenlaschen 13E bei Verwendung eines U-förmigen leitfähigen Kanals 14 durch gegenüberliegende Seiten des leitfähigen Kanals 14 oder auf einer Seite des leitfähigen Kanals 14, wie bei der Verwendung eines L-förmigen leitfähigen Kanals 14 dargestellt, vorstehen.
  • Die Abdeckungsbaugruppe 22C beinhaltet eine Abdeckplatte 40 und eine Vielzahl von Verbindungselementen 50, sowie eine entsprechende Vielzahl von Abtastleitungen 42 und Abtastleitungssicherungen 46. Die Sicherungen 46 können als kleine elektrische Sicherungen mit einer Nennleistung von etwa 100 Milliampere bis 5 Ampere ausgeführt werden und weisen eine kleine Hüllkurve von z. B. etwa 50 mm3 oder weniger auf. Die Abtastleitungen 42 und Sicherungen 46 können in die Struktur der Abdeckplatte 40 eingebaut/integriert werden, beispielsweise im Umspritzverfahren, oder indem die Abtastleitungen 42 und Sicherungen 46 auf eine Fläche 40S der Abdeckplatte 40 montiert werden. Jedes der Verbindungselemente 50, die sich von der Oberfläche 40S nach außen erstrecken, entspricht einem bestimmten der leitfähigen Kanäle 14 des Packabschnitts 22, sodass, wenn die Abdeckungsbaugruppe 22C mit dem Packabschnitt 22 verbunden ist, die Abdeckungsbaugruppe 22C Teil einer elektrischen Schaltung mit den einzelnen Batteriezellen 13 ist.
  • Die Abtastleitungen 42 können elektrisch mit einem mehrpoligen elektrischen Steckverbinder 35 verbunden werden, der ein Klemmenende der verschiedenen Abtastleitungen 42 bildet. Der Steckverbinder 35 wiederum kann mit einer externen Steuerung (C) 80 verbunden werden, z. B. mit einem Spannungs-Strom-Temperatur-Modul (VITM), das zum Überwachen des Packabschnitts 22, zum Ausgleichen der Lade- und/oder Einzelzellenspannungen der Batteriezellen 13 und zum Regeln des Leistungsflusses zum und vom Packabschnitt 22 dient. Alternativ kann der Steckverbinder 35 durch eine integrierte Schaltung oder einen Abtastchip mit Funktionen des VITM ersetzt werden, wobei die Steuerung 80 entfallen oder zumindest für weniger Funktionen konfiguriert werden kann.
  • Wie am besten in 3 dargestellt, ragen die leitfähigen Verbindungselemente 50 orthogonal aus der Oberfläche 40S der Abdeckplatte 40 heraus, sodass die Verbindungselemente 50 mit einem entsprechenden der leitfähigen Kanäle 14 in direkten Kontakt gebracht werden, wenn die Abdeckungsbaugruppe 22C letztendlich an den Packabschnitt 22 geklemmt wird. Die Verbindungselemente 50 können mit Ausrichtungsdübeln (nicht dargestellt) oder anderen Ausrichtmerkmalen geführt werden, wobei die Verbindungselemente 50 möglicherweise eine Normalkraft aufweisen, um eine gute elektrische Verbindung mit den entsprechenden leitfähigen Kanälen 14 zu gewährleisten. Ebenso können die Verbindungselemente 50 mit einer ausreichenden Elastizität konfiguriert werden, um eine Relativbewegung der Abdeckungsbaugruppe 22C zum Packabschnitt 22 aufzunehmen.
  • Als Beispiel und nicht als Einschränkung können die Verbindungselemente 50 als Schraubenfedern verkörpert sein, wie in 3 dargestellt, die von einer Oberfläche 40S vorstehen. Die Oberfläche 40S wiederum ist entlang einer Ebene P1 angeordnet, die parallel zu einer Ebene P2 einer Oberfläche 30S der Verbindungsplatine 30 ist. Die Verbindungselemente 50 können jeweils ein distales Ende 51 aufweisen. Wenn die Abdeckplatte 40 in Richtung der Pfeile A zum Packabschnitt 22 bewegt wird, kommt das distale Ende 51 in direkten Kontakt mit dem leitfähigen Kanal 14 und einem Oberflächenmerkmal 27 derselben, z. B. einer Nabe oder einem anderen Vorsprung des leitfähigen Kanals 14, oder einem vertieften Oberflächenabschnitt des leitfähigen Kanals 14, wobei das Oberflächenmerkmal 27 möglicherweise zum Ausrichten dient und mit einer vom distalen Ende 51 in der Schraubenfederausführung gebildeten Spulenschleife zusammenpasst. Dadurch kann das Verbindungselement 50 eine Relativbewegung absorbieren, wobei die Federkraft des Verbindungselements 50 eine erwünschte Normalkraft bereitstellt, um einen guten elektrischen Kontakt zwischen der Abdeckungsbaugruppe 22C und dem Packabschnitt 22 aufrechtzuerhalten.
  • Die 4A-D verdeutlichen alternative Ausführungsformen der Spiralfeder-Verbindungselemente 50 von 3. In jedem Beispiel bieten die Variationen die positive Normalkraft, die für einen guten elektrischen Kontakt zwischen dem Verbindungselement 50 und den leitfähigen Kanälen 14 bei gleichzeitiger Absorption der Relativbewegung der Abdeckungsbaugruppe 22C erforderlich ist. 4A stellt ein Verbindungselement 50A dar, das sich von der Oberfläche 40S nach außen erstreckt. Das Verbindungselement 50A kann einen festen Abschnitt 54 aufweisen, der sich orthogonal von der Oberfläche 40S erstreckt, und einen klappbaren Abschnitt 52, der mit dem festen Abschnitt 54 über ein Scharnier 52 verbunden ist. Wenn die Abdeckungsbaugruppe 22C mit der Oberfläche 30S der Verbindungsplatine 30 in Kontakt gebracht wird, dreht sich ein Ende 53 des klappbaren Abschnitts 52 in Richtung des festen Abschnitts 54, wodurch die Relativbewegung wie vorstehend ausgeführt absorbiert wird.
  • 4B verdeutlicht eine Ausführungsform, in welcher ein Verbindungselement 50B als Blattfeder ausgebildet ist, z. B. mit V-förmigen Vorsprüngen, die sich von der Oberfläche 40S der Abdeckungsbaugruppe 22C nach außen erstrecken. Gleichermaßen kann ein Verbindungselement 50C, wie in 4C dargestellt, gegenüberliegende Schenkel 60 und 64 aufweisen, die durch einen Abstand D getrennt sind und eine alternative Blattfeder zur Konfiguration von 4B bilden. Eine Druckkraft, welche die Schenkel 60 und 64 gegeneinander drückt, unterstützt die Absorption der Relativbewegung der Abdeckungsbaugruppe 22C und des Packabschnitts 22, wobei Rändelungen 66 in Form von erhöhten Erhebungen oder lokalisierten Bereichen mit hoher Reibung einen guten elektrischen Kontakt mit den leitfähigen Kanälen 14 herstellen, wenn die Abdeckungsbaugruppe 22C auf dem Packabschnitt 22 der 1 oder 2 eingespannt ist.
  • Alternativ zu den Blattfederausführungen der 4B und 4C kann ein Verbindungselement 50D, wie in 4D dargestellt, verwendet werden. Das Verbindungselement 50D kann ein elektrischer Steckverbinder sein, wie beispielsweise der dargestellte, nicht einschränkende exemplarische Ausführungsform. In der dargestellten Ausführungsform weist das Verbindungselement 50D ein Klemmenende 70 mit gegenüberliegenden Backen 74 auf, wobei die Backen 74 auf die Zellenlaschen 13E klemmen, um einen guten elektrischen Kontakt zu gewährleisten. Mit der Abdeckplatte 40 verbundene Drähte (nicht dargestellt) können mit dem Verbindungselement 50D und der Abdeckplatte 40 an einem Crimpanschluss 72 vercrimpt, eventuell mit dem Crimpanschluss 72 verlötet oder mit einem leitfähigen Klebstoff verbunden werden. Wie bei der Ausführungsform von 4D können auch andere Spiralfeder- und Blattfederausführungen der 4A-C ebenfalls leitfähigen Klebstoff an den Schnittstellen zu den leitfähigen Kanälen 14 verwenden. Obwohl die Ausführungsform von 4D möglicherweise weniger belastbar und arbeitsintensiver ist als die in den 4A-C dargestellten, insbesondere im Hinblick auf die relative Leichtigkeit der Ausrichtung mit dem Packabschnitt 22, ist das Verbindungselement 50D eine Ausführungsform, die leicht beschafft und für die Verwendung in der vorliegenden Abdeckungsbaugruppe 22C angepasst werden kann.
  • Wie von denjenigen, die über gewöhnliche Fähigkeiten in der Technik verfügen, sehr geschätzt wird, nieten Batteriepacks typischerweise eine Zellensteuerplatine an die starre Verbindungsplatine, z. B. die Verbindungsplatine 30 von 2. Im Anschluss daran werden die einzelnen Zellenlaschen 13E mit den leitfähigen Kanälen 14 ultraschallverschweißt. Daher kann zu viel oder zu wenig Vibrationsenergie und die damit verbundene Wärme die strukturelle Integrität dieser zuvor gebildeten Nieten und anderer umgebender Strukturen, wie beispielsweise Schweißpads oder die Zellenlaschen 13E innerhalb einer bestimmten Batteriezelle, beeinträchtigen. In die Abdeckungsbaugruppe 22C ist jedoch eine Zellenabtaststruktur integriert, sodass Kräfte und Wärme, die beim Ultraschallschweißen der Zellenlaschen 13E entstehen, keinen Einfluss auf die strukturelle Integrität derartiger Nieten haben. Zusammen mit den potenziellen Kostenvorteilen, die durch die Integration von Schaltungsschutzkomponenten in die entsorgbare oder ersetzbare Abdeckungsbaugruppe 22C ermöglicht werden, sind dies einige mögliche Vorteile der vorliegenden Offenbarung, wie vorstehend dargelegt.
  • Während die besten Arten der Ausführung der Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, werden die mit der hier beschriebenen Technik vertrauten Fachleute diverse alternative Ausgestaltungen und Ausführungen erkennen, mit denen die Offenbarung im Rahmen der nachfolgend aufgeführten Patentansprüche ausgeführt werden kann.

Claims (9)

  1. Batteriemodul umfassend: einen Packabschnitt mit einer Verbindungsplatine, einer Vielzahl von leitfähigen Kanälen und einer Vielzahl von Batteriezellen, die sich durch die Verbindungsplatine erstrecken, wobei jede der Batteriezellen mindestens eine Elektrodenzellenlasche beinhaltet, die mit einem entsprechenden der leitfähigen Kanäle verbunden ist; und eine Abdeckungsbaugruppe, die mit dem Packabschnitt verbindbar ist und eine Abdeckplatte und eine Vielzahl von leitfähigen Verbindungselementen, eine Vielzahl von elektrischen Sicherungen und eine Vielzahl von in die Abdeckplatte eingebauten oder in diese integrierten Abtastleitungen aufweist, wobei sich die leitfähigen Verbindungselemente von der Abdeckplatte erstrecken und einen Teil einer elektrischen Schaltung zwischen den leitfähigen Kanälen des Packabschnitts und den Sicherungen und Abtastleitungen der Abdeckplatte bilden, wenn die Abdeckungsbaugruppe mit dem Packabschnitt verbunden ist.
  2. Batteriemodul nach Anspruch 1, worin das leitfähige Verbindungselement eine Schraubenfeder ist.
  3. Batteriemodul nach Anspruch 2, worin die Schraubenfeder ein distales Ende aufweist, das eine Spiralschleife bildet, und worin die leitfähigen Kanäle ein Oberflächenmerkmal definieren, das sich mit der Spiralschleife ausrichtet und mit ihr zusammenpasst.
  4. Batteriemodul nach Anspruch 1, worin das leitfähige Verbindungselement eine Blattfeder ist.
  5. Batteriemodul nach Anspruch 4, worin die Blattfeder ein Oberflächenmerkmal beinhaltet, das eine Oberfläche des leitfähigen Kanals kontaktiert, wenn die Abdeckungsbaugruppe mit dem Packabschnitt verbunden ist.
  6. Batteriemodul nach Anspruch 1, worin das leitfähige Verbindungselement einen elektrischen Steckverbinder mit einem klemmbaren Ende und einem crimpbaren Ende beinhaltet.
  7. Batteriemodul nach Anspruch 1, worin die Abdeckungsbaugruppe einen mehrpoligen elektrischen Steckverbinder beinhaltet, der ein Anschlussende der Abtastleitungen bildet.
  8. Batteriemodul nach Anspruch 1, worin die Sicherungen einen Nennstrom im Bereich von etwa 100 Milliampere bis 5 Ampere aufweisen.
  9. Elektrisches System, umfassend: ein Batteriemodul mit einem Packabschnitt und einer mit dem Packabschnitt verbundenen Abdeckungsanordnung; einem Gleichstrom-(DC-)Spannungsbus; und mindestens eine Hochspannungskomponente, die über den Gleichspannungs-Bus mit dem Batteriemodul verbunden ist; worin der Packabschnitt eine Verbindungsplatte, eine Vielzahl von leitfähigen Kanälen und eine Vielzahl von Batteriezellen beinhaltet, die sich durch die Verbindungsplatte erstrecken, wobei jede der Batteriezellen mindestens eine Elektrodenzellenlasche beinhaltet, die mit einem entsprechenden der leitfähigen Kanäle verbunden ist, und worin die Abdeckungsbaugruppe eine Abdeckplatte und eine Vielzahl von leitfähigen Verbindungselementen beinhaltet, eine Vielzahl von elektrischen Sicherungen und eine Vielzahl von Abtastleitungen, die in die Abdeckplatte eingebaut oder mit dieser fest verbunden sind, wobei sich die leitenden Verbindungselemente von der Abdeckplatte erstrecken und Teil einer elektrischen Schaltung zwischen den leitfähigen Kanälen des Packabschnitts und den Sicherungen und Abtastleitungen der Abdeckplatte bilden, wenn die Abdeckungsbaugruppe mit dem Packabschnitt verbunden ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209447908U (zh) * 2018-12-29 2019-09-27 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池模块
KR102439229B1 (ko) * 2019-06-12 2022-08-31 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈, 그 제조 방법 및 전지 모듈을 포함하는 전지 팩
CN116742279B (zh) * 2023-08-10 2023-10-27 江苏天合储能有限公司 一种免焊接储能电池***

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8049460B2 (en) * 2007-07-18 2011-11-01 Tesla Motors, Inc. Voltage dividing vehicle heater system and method
US9525195B2 (en) * 2013-07-30 2016-12-20 Johnson Controls Technology Corporation Remanufacturing methods for battery module
US10186739B2 (en) * 2014-10-23 2019-01-22 Ampd Energy Limited Battery assembly
CN106427936B (zh) * 2015-08-04 2020-04-24 岳秀兰 监控工作站、换电池站和电动汽车通过物联网组成的电池箱更换***

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022104903A1 (de) 2022-03-02 2023-09-07 Lisa Dräxlmaier GmbH Federkontakt, batteriezelle und verfahren zum herstellen derselben

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