WO2014114544A1 - Batteriemodul mit einem thermischen element - Google Patents

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WO2014114544A1
WO2014114544A1 PCT/EP2014/050745 EP2014050745W WO2014114544A1 WO 2014114544 A1 WO2014114544 A1 WO 2014114544A1 EP 2014050745 W EP2014050745 W EP 2014050745W WO 2014114544 A1 WO2014114544 A1 WO 2014114544A1
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battery module
battery
module housing
thermal element
channel
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PCT/EP2014/050745
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Stefan Benz
Markus Kohlberger
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Robert Bosch Gmbh
Samsung Sdi Co., Ltd.
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery module, which a
  • Battery module housing and a thermal element wherein the thermal element has at least one channel which extends outside of the battery module housing.
  • Lithium-ion batteries are used.
  • the lithium-ion battery cells within such batteries are characterized among other things by a high energy density and an extremely low self-discharge. They each have at least one positive and one negative electrode, which lithium ions can reversibly store (intercalation) or re-outsource (deintercalation).
  • the battery cells have a predefined temperature range in which they work optimally. To the battery cells during operation in this
  • Thermal management system connected. This heats the battery cells, for example, after starting on cold days or cools the battery cells, for example, during operation, as needed.
  • the individual battery cells are bundled in battery modules or electrically interconnected and combined as such with the thermal management system.
  • six battery cells are electrically connected to each other and then clamped with their underside firmly on a cooling plate or a hot plate. This Construction makes it possible to temper the battery cells and thus to create an optimal working environment for selbige.
  • Heating plates are usually flowed through by a fluid, for example by a mixture of water and glycol.
  • Thermal management system cooled or heated. These include, for example, the power electronics, voltage converters, air conditioning compressors or the electric motor.
  • One of the risks in an accident of a vehicle with such thermal management systems is a resulting leakage thereof.
  • the fluid contained therein is electrically conductive. If the fluid comes into contact with the battery cells of the battery module, for example as a result of an accident, it can therefore lead to short circuits or the formation of hydrogen gas.
  • no fluid for example coolant, runs on the lower battery modules.
  • Battery modules or batteries having the above-described thermal management systems are widely known in the art. Often, measures or means are also provided in such battery modules, which are those described above
  • Battery housing with an active internal cooling system is known, which is connected to an external lead through a sealed connection. Furthermore, the battery housing has a desiccant in one or more containers, which is the protection of a battery within the
  • Battery housing is used.
  • WO 03/092088 A2 discloses a battery arrangement with inner, absorbent layers which can absorb leaking battery fluid.
  • a high-absorbency fleece is provided as the second layer, which works according to the principle of the superabsorber. Disclosure of the invention
  • a battery module which has a battery module housing, at least one battery cell, which in the
  • Battery module housing is arranged, as well as at least one thermal element, which is traversed by a fluid comprises.
  • the thermal element is designed to hold the at least one battery cell in a predefined temperature range.
  • the thermal element has at least one channel through which the fluid can flow, the channel extending outside the battery module housing.
  • Such a battery module is better protected from the occurrence of leaks in the thermal element inside the battery module than in the prior art, for example when the battery module is involved in an accident, for example when used in a motor vehicle. Since the channels of the thermal element, which can be embodied, for example, as a cooling system, are guided outside the battery module housing, for example, a crack or other leakage in the same can not lead to the channeled in the fluid, for example, an electrically conductive coolant, with the in the battery module housing containing
  • Battery cells, circuits and other components comes into contact. It can thereby, unlike the battery modules of the prior art, do not come to shorts or electrolysis, in which
  • Hydrogen gas is generated.
  • the at least one channel runs along at least part of an outer wall of the battery module housing.
  • cooling of the battery cells within the battery module housing is improved, for example, in the case of realization of the thermal element as a cooling system.
  • the thermal element comprises a plate through which a fluid can flow, which plate is arranged at least partially within the battery module housing and with which the at least one channel can be connected.
  • the fluid is particularly preferred as the coolant or designed as a cooling liquid.
  • the plate is designed as a cooling plate.
  • the thermal element has at least one connection, which is led out of the battery module housing and which is connectable to the at least one channel. By such a connection, the outer parts of the thermal element can be connected to the inner parts of the thermal element in an advantageous manner.
  • the at least one connection is insulated against the battery module housing.
  • the battery module it is ensured that, in the event of leaks, escaping fluid does not penetrate into the battery module housing.
  • connection comprises a hollow mold open on one side, through which a fluid can flow.
  • the inner part may in this case mean a part of the thermal element arranged at least partially within the battery module housing, while with outer parts, for example, a channel connected to the connection may be meant.
  • the hollow mold is designed as a hollow tube, which is a
  • a part of the battery module housing is fixable between the plate and the counter element, wherein the fixation via a tension of the part of the battery module housing between the
  • thermo Element easily and reversibly connectable to the battery module or with the battery module housing.
  • a seal is further arranged between the plate and the counter element, via which the terminal is sealed relative to the battery module housing.
  • the terminal is advantageously isolated from the battery module housing.
  • the hollow tube has on its open side at least one retaining lug, with which the connection with the at least one channel is connectable.
  • retaining lugs offer a simple and practical way of reversible connection of port and channel.
  • a battery is provided with a battery module according to the invention, wherein the battery particularly preferably as a
  • Lithium-ion battery is running. Advantages of such batteries include their comparatively high energy density and their high thermal stability. Another advantage of lithium-ion batteries is that they are not subject to memory effect.
  • a motor vehicle is provided with a battery having a battery module according to the invention, wherein the battery is connected to a drive system of the motor vehicle.
  • Figure 1 shows an embodiment of a battery module according to the invention
  • FIG. 2 shows an exemplary connection of a thermal element of an embodiment of a battery module according to the invention in cross section.
  • This battery module 60 includes
  • the indicated in Figure 1 battery cell 40 is not visible to a viewer from the outside.
  • the battery module 60 in this exemplary embodiment comprises a thermal element 30, which in this exemplary embodiment purely by way of example forms a cooling system or is designed as a cooling element.
  • the thermal element 30 does not form a cooling system but, for example, forms a heating system or is designed as a heating element.
  • the thermal element 30 can be flowed through by a fluid 2 and in this exemplary embodiment is designed to hold the multiplicity of battery cells 40 in a predefined temperature range. In this embodiment, therefore, the thermal element 30 comprises a fluid 2, which in this
  • Coolant is carried out and which is able to flow through the components of the thermal element 30.
  • the thermal element 30 has in this embodiment, purely by way of example two channels 20, which are flowed through by the fluid 2, so in this embodiment of the cooling liquid and which extend outside of the battery module housing 50.
  • the number of two extending outside of the battery module housing 50 channels 20 as parts of the thermal element 30 is chosen purely by way of example in this embodiment. It can too
  • Battery modules 60 according to the invention can be realized with thermal elements 30 which have only one channel 20 or even more than two channels 20. Furthermore, it is also possible to realize battery modules 60 according to the invention which have only one battery cell 40.
  • the two channels 20 extend purely by way of example along parts of different outer walls 51 of the battery module housing
  • a first of the channels runs 20 at right angles along a direction orthogonal to a base 52 of the battery module housing 50 and along a direction parallel to this base 52 of the battery module housing 50 aligned direction and along three outer walls 51 of
  • the thermal element 30 comprises a flowable through of a fluid 2 plate 1 1, which partially within the
  • Battery module housing 50 is arranged and with which the two channels 20 are connected.
  • the plate 1 1 is designed purely by way of example as a cooling plate, which forms the bottom of the battery module housing 50 purely by way of example in this embodiment.
  • the plate 11 may also be designed as a heating plate and / or be arranged elsewhere in or outside the battery module housing 50.
  • the thermal element 30 more or more plates 1 1 with
  • Battery module housing 50 are led out and which are each connected to one end of a respective channel 20.
  • the two channels 20 are connected purely by way of example via a total of four connections 5 to the cooling plate.
  • the four terminals 5 are insulated from the battery module housing 50 by way of example only.
  • the four terminals 5 in this embodiment are insulated from the battery module housing 50 by way of example only.
  • the thermal element 30 further comprises, by way of example only, a coolant distributor (not shown), via which the fluid 2 can be distributed within the components of the thermal element 30.
  • the coolant distributor is able to move the cooling liquid out of the plate 1 1 via the connection 5 or the mold 5 forming the connection 5 into the channel 20 and vice versa.
  • FIG. 2 shows an exemplary connection 5 of a thermal element 30 of an exemplary embodiment of a battery module 60 according to the invention in FIG. 2
  • FIG. 2 shows one of the four connections 5 of the embodiment of a battery module 60 according to the invention shown in FIG. 1 in cross-section.
  • the port 5 shown in Figure 2 comprises in this embodiment, purely by way of example a hollow mold open on one side, which of a fluid 2, in this
  • Embodiment of the aforementioned cooling liquid can flow.
  • the hollow mold is purely by way of example designed as a hollow tube having an external thread 3, on which a, a
  • Inner thread exhibiting counter element 6 can be screwed.
  • the counter-element 6 is designed purely by way of example as a mother. However, it is also possible for connections 5 to be made without an external thread 3, without a counter element 6 or with another counter element 6. Also, the terminal 5 may have an external thread 3 and another counter element 6 as a nut on the external thread. 3
  • Embodiment purely by way of example has a curvature between the counter-element 6 and the thermal element 30, more precisely the
  • a seal 12 is further arranged between the plate 1 1 and the counter element 6, via which the terminal 5 is sealed relative to the battery module housing 50.
  • Such a seal 12 is for the execution of an inventive
  • Battery module 60 purely optional.
  • the hollow tube in this embodiment on its open side purely by way of example two retaining lugs 7, with which the terminal 5 with one end of one of the channels 20 is connectable.
  • the connection has at its open end two retaining lugs 7, which in within a tail of one of the channels 20 arranged retaining grooves (not shown) can be engaged.
  • terminals 5 it is also possible for terminals 5 to be realized within battery modules 60 according to the invention which have only one, none or more than two retaining lugs 7.

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Abstract

Es wird ein Batteriemodul (60) beschrieben, welches ein Batteriemodulgehäuse (50), mindestens eine Batteriezelle (40), welche in dem Batteriemodulgehäuse (50) angeordnet ist, sowie mindestens ein thermisches Element (30) umfasst, welches von einem Fluid (2) durchströmbar ist. Das thermische Element (30) ist dazu ausgebildet, die mindestens eine Batteriezelle (40) in einem vordefinierten Temperaturbereich zu halten. Erfindungsgemäß weist das thermische Element (30) mindestens einen Kanal (20) auf, welcher von dem Fluid (2) durchströmbar ist, wobei der Kanal (20) außerhalb des Batteriemodulgehäuses (50) verläuft.

Description

Beschreibung Titel
Batteriemodul mit einem thermischen Element
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriemodul, welches ein
Batteriemodulgehäuse und ein thermisches Element umfasst, wobei das thermische Element mindestens einen Kanal aufweist, welcher außerhalb des Batteriemodulgehäuses verläuft.
Stand der Technik
In Hybrid, Plug-in Hybrid und Elektrofahrzeugen kommen elektrische
Energiespeicher zum Einsatz, um die nötige Energie für den Betrieb des
Elektromotors, welcher den Antrieb des Fahrzeugs unterstützt, zu speichern. In den Fahrzeugen der neuesten Generation kommen hierbei sogenannte
Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz. Die Lithium-Ionen-Batteriezellen innerhalb solcher Batterien zeichnen sich unter anderem durch eine hohe Energiedichte sowie eine äußerst geringe Selbstentladung aus. Sie besitzen jeweils mindestens eine positive sowie eine negative Elektrode, welche Lithium-Ionen reversibel einlagern (Interkalation) oder wieder auslagern (Deinterkalation) können.
Die Batteriezellen haben einen vordefinierten Temperaturbereich, in dem sie optimal arbeiten. Um die Batteriezellen während des Betriebs in diesem
Temperaturbereich halten zu können, sind sie an ein sogenanntes
Thermomanagementsystem angeschlossen. Dieses erwärmt die Batteriezellen, zum Beispiel nach dem Start an kalten Tagen oder kühlt die Batteriezellen, zum Beispiel während des Betriebs, je nach Bedarf. Derzeit werden die einzelnen Batteriezellen in Batteriemodulen gebündelt beziehungsweise elektrisch verschaltet und als solche mit dem Thermomanagementsystem kombiniert. Zum Beispiel sechs Batteriezellen werden miteinander elektrisch verbunden und dann mit ihrer Unterseite fest auf eine Kühlplatte oder eine Heizplatte gespannt. Dieser Aufbau ermöglicht es, die Batteriezellen zu temperieren und somit eine optimale Arbeitsumgebung für selbige zu erzeugen. Die verwandten Kühl- oder
Heizplatten werden dabei üblicherweise von einem Fluid, beispielsweise von einem Gemisch aus Wasser und Glykol durchströmt.
Neben den Batteriezellen werden auch weitere Komponenten in Elektro- und Hybridfahrzeugen durch ein wie oben beschriebenes
Thermomanagementsystem gekühlt oder geheizt. Hierzu zählen beispielsweise die Leistungselektronik, Spannungswandler, Klimakompressoren oder der Elektromotor. Eines der Risiken bei einem Unfall eines Fahrzeugs mit derartigen Thermomanagementsystemen ist eine resultierende Undichtigkeit desselben. In vielen Thermomanagementsystemen des Standes der Technik ist das in diesen enthaltende Fluid elektrisch leitend. Kommt das Fluid mit den Batteriezellen des Batteriemoduls zum Beispiel infolge eines Unfalls in Kontakt, kann es daher zu Kurzschlüssen oder zur Bildung von Wasserstoffgas kommen. Besonders bei Batteriepacks, in welchen mehrere Batteriemodule übereinandergestapelt werden, ist es konstruktiv schwierig sicherzustellen, dass bei einem Unfall kein Fluid, zum Beispiel Kühlmittel, auf die unteren Batteriemodule läuft.
Batteriemodule beziehungsweise Batterien, welche die oben beschriebenen Thermomanagementsysteme aufweisen, sind vielfach aus dem Stand der Technik bekannt. Oft sind in derartigen Batteriemodulen auch Maßnahmen beziehungsweise Mittel vorgesehen, welche der oben beschriebenen
Unfallproblematik entgegenwirken sollen.
Beispielsweise ist aus der US 2010/0136402 A1 ein abgedichtetes
Batteriegehäuse mit einem aktiven inneren Kühlsystem bekannt, welches an eine äußere Zuleitung durch eine abgedichtete Verbindung angeschlossen ist. Des Weiteren weist das Batteriegehäuse ein Trockenmittel in einem oder mehreren Behältern auf, welches dem Schutz einer Batterie innerhalb des
Batteriegehäuses dient.
Ferner ist aus der WO 03/092088 A2 eine Batterieanordnung mit inneren, saugfähigen Schichten bekannt, welche austretende Batterieflüssigkeit aufnehmen können. Dabei ist insbesondere ein hochsaugfähiges Vlies als zweite Schicht vorgesehen, welches nach dem Prinzip des Superabsorbers funktioniert. Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Batteriemodul zur Verfügung gestellt, welches ein Batteriemodulgehäuse, mindestens eine Batteriezelle, welche in dem
Batteriemodulgehäuse angeordnet ist, sowie mindestens ein thermisches Element, welches von einem Fluid durchströmbar ist, umfasst. Das thermische Element ist dazu ausgebildet, die mindestens eine Batteriezelle in einem vordefinierten Temperaturbereich zu halten. Erfindungsgemäß weist das thermische Element mindestens einen Kanal auf, welcher von dem Fluid durchströmbar ist, wobei der Kanal außerhalb des Batteriemodulgehäuses verläuft.
Ein derartiges Batteriemodul ist gegenüber dem Stand der Technik besser vor einem Auftreten von Undichtigkeiten des thermischen Elementes im Inneren des Batteriemoduls geschützt, beispielweise bei Verwicklung des Batteriemoduls in einen Unfall, zum Beispiel bei Einsatz in einem Kraftfahrzeug. Da die Kanäle des thermischen Elementes, welches beispielsweise als Kühlsystem ausgeführt sein kann, außerhalb des Batteriemodulgehäuses geführt sind, kann beispielsweise ein Riss oder eine sonstige Undichtigkeit in denselben nicht dazu führen, dass das in den Kanälen geleitete Fluid, beispielsweise eine elektrisch leitende Kühlflüssigkeit, mit den in dem Batteriemodulgehäuse enthaltenden
Batteriezellen, Schaltungen und sonstigen Komponenten in Kontakt kommt. Es kann dadurch, anders als bei den Batteriemodulen des Standes der Technik, nicht zu Kurzschlüssen oder einer Elektrolyse kommen, bei welcher
Wasserstoffgas entsteht.
Bevorzugt verläuft der mindestens eine Kanal entlang zumindest eines Teils einer Außenwand des Batteriemodulgehäuses. Dadurch ist beispielsweise im Falle der Realisierung des thermischen Elementes als Kühlsystem die Kühlung der Batteriezellen innerhalb des Batteriemodulgehäuses verbessert.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das thermische Element eine von einem Fluid durchströmbare Platte, welche zumindest teilweise innerhalb des Batteriemodulgehäuses angeordnet ist und mit welcher der mindestens eine Kanal verbindbar ist. Besonders bevorzugt ist das Fluid als Kühlmittel beziehungsweise als Kühlflüssigkeit ausgeführt. Ferner bevorzugt ist die Platte als Kühlplatte ausgeführt. Dadurch ist die Temperierung der Batteriezellen innerhalb des Batteriemoduls abermals optimiert. Vorzugsweise weist das thermische Element mindestens einen Anschluss auf, welcher aus dem Batteriemodulgehäuse herausgeführt ist und welcher mit dem mindestens einen Kanal verbindbar ist. Durch einen derartigen Anschluss sind die äußeren Teile des thermischen Elementes mit den inneren Teilen des thermischen Elementes auf vorteilhafte Weise verbindbar.
Bevorzugt ist der mindestens eine Anschluss gegen das Batteriemodulgehäuse isoliert. In einer derartigen Ausführungsform des Batteriemoduls ist sichergestellt, dass bei Undichtigkeiten aus den Kanälen entweichendes Fluid nicht in das Batteriemodulgehäuse eindringt.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Anschluss eine einseitig offene Hohlform, welche von einem Fluid durchströmbar ist. Dadurch kann das Fluid von dem inneren Teil des thermischen Elementes in äußere, mit dem Anschluss verbundene Teile des thermischen Elementes strömen und
umgekehrt. Mit dem inneren Teil kann dabei ein zumindest teilweise innerhalb des Batteriemodulgehäuses angeordnetes Teil des thermischen Elementes gemeint sein, während mit äußeren Teilen zum Beispiel ein mit dem Anschluss verbundener Kanal gemeint sein kann. Vorzugsweise ist die Hohlform als ein Hohlrohr ausgeführt, welches ein
Außengewinde aufweist, auf welches ein, ein Innengewinde aufweisendes Gegenelement aufschraubbar ist. In einer derartigen Ausführungsform ist der Anschluss und dadurch das thermische Element mit einem Teil des
Batteriemodulgehäuses verspannbar, wodurch die Position des thermischen Elementes relativ zum Batteriemodulgehäuse fixierbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Teil des Batteriemodulgehäuses zwischen der Platte und dem Gegenelement fixierbar, wobei die Fixierung über eine Verspannung des Teils des Batteriemodulgehäuses zwischen dem
Gegenelement und der Platte bewirkt wird. Auf diese Weise ist das thermische Element einfach und reversibel mit dem Batteriemodul beziehungsweise mit dem Batteriemodulgehäuse verbindbar.
Bevorzugt ist zwischen der Platte und dem Gegenelement ferner eine Dichtung angeordnet, über welche der Anschluss gegenüber dem Batteriemodulgehäuse abgedichtet ist. Durch die Verwendung einer solchen Dichtung ist der Anschluss auf vorteilhafte Weise von dem Batteriemodulgehäuse isoliert.
Vorzugsweise weist das Hohlrohr an seiner offenen Seite mindestens eine Haltenase auf, mit welcher der Anschluss mit dem mindestens einen Kanal verbindbar ist. Derartige Haltenasen bieten eine einfache und praktische Möglichkeit der reversiblen Verbindung von Anschluss und Kanal.
Ferner wird eine Batterie mit einem erfindungsgemäßen Batteriemodul bereitgestellt, wobei die Batterie besonders bevorzugt als eine
Lithium-Ionen-Batterie ausgeführt ist. Vorteile solcher Batterien sind unter anderem in ihrer vergleichsweise hohen Energiedichte sowie ihrer großen thermischen Stabilität gegeben. Ein weiterer Vorteil von Lithium-Ionen-Batterien ist, dass diese keinem Memory Effekt unterliegen.
Ferner wird ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie mit einem erfindungsgemäßen Batteriemodul bereitgestellt, wobei die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls, und
Figur 2 einen beispielhaften Anschluss eines thermischen Elementes eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls im Querschnitt. Ausführungsformen der Erfindung
In der Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Batteriemoduls 60 gezeigt. Dieses Batteriemodul 60 umfasst ein
Batteriemodulgehäuse 50 sowie in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft eine Vielzahl an Batteriezellen 40, welche in dem Batteriemodulgehäuse 50 angeordnet sind und von welchen eine erste in Figur 1 angedeutet ist. Die in Figur 1 angedeutete Batteriezelle 40 ist für einen Betrachter von außen nicht sichtbar. Ferner umfasst das Batteriemodul 60 in diesem Ausführungsbeispiel ein thermisches Element 30, welches in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft ein Kühlsystem bildet beziehungsweise als Kühlelement ausgeführt ist. Allerdings können auch erfindungsgemäße Batteriemodule 60 ausgeführt werden, in welchen das thermische Element 30 kein Kühlsystem, sondern zum Beispiel ein Heizsystem bildet beziehungsweise als Heizelement ausgeführt ist. Das thermische Element 30 ist von einem Fluid 2 durchströmbar und in diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, die Vielzahl an Batteriezellen 40 in einem vordefinierten Temperaturbereich zu halten. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das thermische Element 30 also ein Fluid 2, welches in diesem
Ausführungsbeispiel rein beispielhaft als Kühlmittel beziehungsweise als
Kühlflüssigkeit ausgeführt ist und welches durch die Komponenten des thermischen Elementes 30 zu strömen vermag. Das thermische Element 30 weist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft zwei Kanäle 20 auf, welche von dem Fluid 2, also in diesem Ausführungsbeispiel der Kühlflüssigkeit durchströmbar sind und welche außerhalb des Batteriemodulgehäuses 50 verlaufen. Die Anzahl von zwei außerhalb des Batteriemodulgehäuses 50 verlaufenden Kanälen 20 als Teile des thermischen Elementes 30 ist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft gewählt. Es können auch
erfindungsgemäße Batteriemodule 60 mit thermischen Elementen 30 realisiert werden, welche nur einen Kanal 20 oder aber auch mehr als zwei Kanäle 20 aufweisen. Ferner können auch erfindungsgemäße Batteriemodule 60 realisiert werden, welche lediglich eine Batteriezelle 40 aufweisen.
In diesem Ausführungsbeispiel verlaufen die beiden Kanäle 20 rein beispielhaft entlang von Teilen verschiedener Außenwände 51 des Batteriemodulgehäuses
50. In diesem Ausführungsbeispiel verläuft rein beispielhaft ein erster der Kanäle 20 einen rechten Winkel einschließend entlang einer orthogonal zu einer Grundfläche 52 des Batteriemodulgehäuses 50 stehenden Richtung sowie entlang einer parallel zu dieser Grundfläche 52 des Batteriemodulgehäuses 50 ausgerichteten Richtung und entlang dreier Außenwände 51 des
Batteriemodulgehäuses 50. Ferner umfasst das thermische Element 30 eine von einem Fluid 2 durchströmbare Platte 1 1 , welche teilweise innerhalb des
Batteriemodulgehäuses 50 angeordnet ist und mit welcher die beiden Kanäle 20 verbunden sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Platte 1 1 rein beispielhaft als Kühlplatte ausgeführt, welche in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft den Boden des Batteriemodulgehäuses 50 bildet. Allerdings kann die Platte 1 1 in anderen Ausführungsbeispielen von erfindungsgemäßen Batteriemodulen 60 auch als Heizplatte ausgeführt sein und/oder an anderer Stelle in oder außerhalb des Batteriemodulgehäuses 50 angeordnet sein. Auch kann das thermische Element 30 weitere beziehungsweise mehrere Platten 1 1 auch mit
unterschiedlichen Funktionen umfassen.
In diesem Ausführungsbeispiel weist das thermische Element 30, genauer, die Platte 1 1 , rein beispielhaft vier Anschlüsse 5 auf, welche aus dem
Batteriemodulgehäuse 50 herausgeführt sind und welche mit jeweils einem Ende jeweils eines Kanals 20 verbunden sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die zwei Kanäle 20 also rein beispielhaft über insgesamt vier Anschlüsse 5 mit der Kühlplatte verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel sind die vier Anschlüsse 5 rein beispielhaft jeweils gegen das Batteriemodulgehäuse 50 isoliert. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind die vier Anschlüsse 5 in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft von dem Batteriemodulgehäuse 50 isoliert.
In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das thermische Element 30 ferner rein beispielhaft einen Kühlmittelverteiler (nicht dargestellt), über welchen das Fluid 2 innerhalb der Komponenten des thermischen Elementes 30 verteilbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, vermag der Kühlmittelverteiler die Kühlflüssigkeit aus der Platte 1 1 über den Anschluss 5 beziehungsweise die den Anschluss 5 ausbildende Hohlform in den Kanal 20 zu bewegen und umgekehrt.
Die Figur 2 zeigt einen beispielhaften Anschluss 5 eines thermischen Elementes 30 eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 60 im
Querschnitt. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich rein beispielhaft um das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 60. Mit anderen Worten ausgedrückt, zeigt die Figur 2 einen der vier Anschlüsse 5 des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 60 im Querschnitt. Der in Figur 2 dargestellte Anschluss 5 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft eine einseitig offene Hohlform, welche von einem Fluid 2, in diesem
Ausführungsbeispiel der bereits erwähnten Kühlflüssigkeit, durchströmbar ist.
In dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist die Hohlform rein beispielhaft als ein Hohlrohr ausgeführt, welches ein Außengewinde 3 aufweist, auf welches ein, ein
Innengewinde aufweisendes Gegenelement 6 aufschraubbar ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Gegenelement 6 rein beispielhaft als Mutter ausgeführt. Es können allerdings auch Anschlüsse 5 ohne ein Außengewinde 3, ohne ein Gegenelement 6 oder mit einem anderen Gegenelement 6 ausgeführt werden. Auch kann der Anschluss 5 ein Außengewinde 3 aufweisen und ein anderes Gegenelement 6 als eine Mutter auf das Außengewinde 3
aufschraubbar sein. Ferner ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Teil 4 des Batteriemodulgehäuses 50 zwischen dem thermischen Element 30, genauer der Platte 1 1 und dem Gegenelement 6 fixierbar, wobei die Fixierung über eine Verspannung des Teils 4 des Batteriemodulgehäuses 50 zwischen dem
Gegenelement 6 und dem thermischen Element 30, also der Platte 1 1 bewirkt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft ein Teil des Batteriemodulgehäuses 50, welcher in diesem
Ausführungsbeispiel rein beispielhaft eine Krümmung aufweist, zwischen dem Gegenelement 6 und dem thermischen Element 30, genauer ausgedrückt der
Platte 1 1 , über das Anlegen eines Anzugmoments an dem Gegenelement 6, also der Mutter, verklemmbar. In diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen der Platte 1 1 und dem Gegenelement 6 ferner eine Dichtung 12 angeordnet, über welche der Anschluss 5 gegenüber dem Batteriemodulgehäuse 50 abgedichtet ist. Auch eine solche Dichtung 12 ist für die Ausführung eines erfindungsgemäßen
Batteriemoduls 60 rein optional.
Ferner weist das Hohlrohr in diesem Ausführungsbeispiel an seiner offenen Seite rein beispielhaft zwei Haltenasen 7 auf, mit welchen der Anschluss 5 mit einem Ende eines der Kanäle 20 verbindbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, weist der Anschluss an seinem offenen Ende zwei Haltenasen 7 auf, welche in innerhalb eines Endstücks eines der Kanäle 20 angeordnete Haltenuten (nicht dargestellt) eingerastet werden können. Es können allerdings auch Anschlüsse 5 innerhalb von erfindungsgemäßen Batteriemodulen 60 realisiert sein, welche lediglich eine, keine oder mehr als zwei Haltenasen 7 aufweisen.

Claims

Ansprüche
1 . Batteriemodul (60), umfassend
- ein Batteriemodulgehäuse (50),
- mindestens eine Batteriezelle (40), welche in dem Batteriemodulgehäuse
(50) angeordnet ist,
- mindestens ein thermisches Element (30), welches von einem Fluid (2) durchströmbar und dazu ausgebildet ist, die mindestens eine Batteriezelle (40) in einem vordefinierten Temperaturbereich zu halten,
dadurch gekennzeichnet, dass
das thermische Element (30) mindestens einen Kanal (20) aufweist, welcher von dem Fluid (2) durchströmbar ist, wobei der Kanal (20) außerhalb des Batteriemodulgehäuses (50) verläuft. 2. Batteriemodul (60) nach Anspruch 1 , wobei der mindestens eine Kanal (20) entlang zumindest eines Teils einer Außenwand (51 ) des
Batteriemodulgehäuses (50) verläuft.
Batteriemodul (60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das thermische Element (30) eine von einem Fluid (2) durch ström bare Platte (1 1 ) umfasst, welche zumindest teilweise innerhalb des Batteriemodulgehäuses (50) angeordnet ist und mit welcher der mindestens eine Kanal (20) verbindbar ist.
Batteriemodul (60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das thermische Element (30) mindestens einen Anschluss (5) aufweist, welcher aus dem Batteriemodulgehäuse (50) herausgeführt ist und welcher mit dem mindestens einen Kanal (20) verbindbar ist. 5. Batteriemodul (60) nach Anspruch 4, wobei der mindestens eine Anschluss (5) gegen das Batteriemodulgehäuse (50) isoliert ist.
6. Batteriemodul (60) nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Anschluss (5) eine einseitig offene Hohlform umfasst, welche von einem Fluid (2) durchströmbar ist. 7. Batteriemodul (60) nach Anspruch 6, wobei die Hohlform als ein Hohlrohr ausgeführt ist, welches ein Außengewinde (3) aufweist, auf welches ein, ein Innengewinde aufweisendes Gegenelement (6) aufschraubbar ist.
8. Batteriemodul (60) nach Anspruch 3 und 7, wobei ein Teil (4) des
Batteriemodulgehäuses (50) zwischen der Platte (1 1 ) und dem
Gegenelement (6) fixierbar ist, wobei die Fixierung über eine Verspannung des Teils (4) des Batteriemodulgehäuses (50) zwischen dem Gegenelement (6) und der Platte (1 1 ) bewirkt wird. 9. Batteriemodul (60) nach Anspruch 8, wobei zwischen der Platte (1 1 ) und dem Gegenelement (6) ferner eine Dichtung (12) angeordnet ist, über welche der Anschluss (5) gegenüber dem Batteriemodulgehäuse (50) abgedichtet ist. 10. Batteriemodul (60) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Hohlrohr an seiner offenen Seite mindestens eine Haltenase (7) aufweist, mit welcher der Anschluss (5) mit dem mindestens einen Kanal (20) verbindbar ist.
1 1 . Batterie mit einem Batteriemodul (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Kraftfahrzeug mit einer Batterie nach Anspruch 1 1 , wobei die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
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