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DE102016224277A1 - Battery for a motor vehicle and motor vehicle - Google Patents

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DE102016224277A1
DE102016224277A1 DE102016224277.6A DE102016224277A DE102016224277A1 DE 102016224277 A1 DE102016224277 A1 DE 102016224277A1 DE 102016224277 A DE102016224277 A DE 102016224277A DE 102016224277 A1 DE102016224277 A1 DE 102016224277A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterie (10) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Batteriemodul (14), welches eine Mehrzahl von Batteriezellen (34) aufweist, welche elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Die Batterie (10) weist ein Batteriegehäuse (12) auf, und das wenigstens eine Batteriemodul (14) weist ein Modulgehäuse (16) auf. Hierbei ist zwischen wenigstens einer Wand (18, 20, 22) des Modulgehäuses (16) und wenigstens einer Wand (24, 26, 28, 30) des Batteriegehäuses (12) zumindest ein Schaumelement (32) angeordnet. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer solchen Batterie (10).The invention relates to a battery (10) for a motor vehicle having at least one battery module (14) which has a plurality of battery cells (34) which are connected to one another in an electrically conductive manner. The battery (10) has a battery housing (12), and the at least one battery module (14) has a module housing (16). In this case, at least one foam element (32) is arranged between at least one wall (18, 20, 22) of the module housing (16) and at least one wall (24, 26, 28, 30) of the battery housing (12). Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with at least one such battery (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterie für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Batteriemodul, welches eine Mehrzahl von Batteriezellen aufweist. Die Batteriezellen des Batteriemoduls sind elektrisch leitend miteinander verbunden.The invention relates to a battery for a motor vehicle with at least one battery module, which has a plurality of battery cells. The battery cells of the battery module are electrically conductively connected to each other.

Insbesondere aus der Fertigung von Batterien für Kraftfahrzeuge wie beispielsweise Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge ist es bekannt, eine Mehrzahl von Batteriezellen zu einem jeweiligen Batteriemodul zusammenzufassen. Je nachdem, ob die Batteriezellen in dem Batteriemodul elektrisch in Reihe oder parallel geschaltet sind, lässt sich mittels des Batteriemoduls eine größere Spannung beziehungsweise ein größerer Strom bereitstellen, als dies eine einzelne Batteriezelle des Batteriemoduls bereitzustellen vermag. Insbesondere in einer Batterie für ein Kraftfahrzeug können mehrere Batteriemodule elektrisch leitend miteinander verbunden sein.In particular, from the production of batteries for motor vehicles such as electric vehicles or hybrid vehicles, it is known to combine a plurality of battery cells to a respective battery module. Depending on whether the battery cells in the battery module are electrically connected in series or in parallel, a greater voltage or a greater current can be provided by means of the battery module than is possible to provide a single battery cell of the battery module. In particular, in a battery for a motor vehicle, a plurality of battery modules may be electrically conductively connected to each other.

Die WO 2015/113946 A1 beschreibt ein Batteriemodul mit einer Vielzahl von Batteriezellen, welche plattenartig ausgebildet sind. In dem Batteriemodul liegen die miteinander verschalteten Batteriezellen gestapelt vor. Dieser Zellstapel ist von einer Schaumstoffstruktur umgeben. Die Schaumstruktur soll die Batteriezellen in dem Batteriemodul schützen und dient als Ersatz für ein Modulgehäuse aus einem anderen Material als der Schaumstruktur.The WO 2015/113946 A1 describes a battery module with a plurality of battery cells, which are plate-like. In the battery module, the interconnected battery cells are stacked. This cell stack is surrounded by a foam structure. The foam structure is intended to protect the battery cells in the battery module and serves as a replacement for a module housing made of a different material than the foam structure.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Batterie der eingangs genannten Art zu schaffen, welche im Hinblick auf die Crashsicherheit und das Gewicht verbessert ist, und ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer solchen Batterie zu schaffen.Object of the present invention is to provide a battery of the type mentioned, which is improved in terms of crash safety and weight, and to provide a motor vehicle with at least one such battery.

Diese Aufgabe wird durch eine Batterie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a battery having the features of patent claim 1 and by a motor vehicle having the features of patent claim 10. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Batterie, welche insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, umfasst wenigstens ein Batteriemodul. Das Batteriemodul weist eine Mehrzahl von Batteriezellen auf, welche elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Die Batterie weist ein Batteriegehäuse auf, und das wenigstens eine Batteriemodul weist ein Modulgehäuse auf. Zwischen wenigstens einer Wand des Modulgehäuses und wenigstens einer Wand der Batteriegehäuses ist zumindest ein Schaumelement angeordnet. Über das zumindest eine Schaumelement ist somit das Modulgehäuse an der Wand der Batteriegehäuses abgestützt. So kann insbesondere auf eine anderweitige Befestigung des Modulgehäuses an dem Batteriegehäuse etwa in Form einer Verschraubung verzichtet werden. Entsprechend ist das wenigstens eine Modulgehäuse in dem Batteriegehäuse bevorzugt schwimmend gelagert. Hierbei lässt die Nachgiebigkeit des zumindest einen Schaumelements geringfügige Bewegungen des Modulgehäuses und dementsprechend des Batteriemoduls innerhalb des Batteriegehäuses zu. Durch das zumindest eine Schaumelement ist jedoch das wenigstens eine Batteriemodul von dem Batteriegehäuse entkoppelt.The battery according to the invention, which is intended in particular for use in a motor vehicle, comprises at least one battery module. The battery module has a plurality of battery cells, which are electrically conductively connected to one another. The battery has a battery housing, and the at least one battery module has a module housing. At least one foam element is arranged between at least one wall of the module housing and at least one wall of the battery housing. The module housing is thus supported on the wall of the battery housing via the at least one foam element. Thus, in particular, a different fastening of the module housing to the battery housing can be dispensed with, for example in the form of a screw connection. Accordingly, the at least one module housing is preferably floatingly mounted in the battery housing. In this case, the resilience of the at least one foam element allows slight movements of the module housing and, accordingly, of the battery module within the battery housing. By virtue of the at least one foam element, however, the at least one battery module is decoupled from the battery housing.

Durch den Verzicht auf eine weiter gehende, also über das Abstützen des wenigstens einen Batteriemoduls in dem Batteriegehäuse mittels des zumindest einen Schaumelements hinausgehende Befestigung des wenigstens einen Batteriemoduls in dem Batteriegehäuse lassen sich deutliche Gewichtsvorteile erzielen. Denn etwa im Vergleich zu Verschraubungen oder derartigen Einrichtungen zur Befestigung des wenigstens einen Batteriemoduls in dem Batteriegehäuse ist das zumindest eine Schaumelement sehr leicht.By dispensing with a further going, so on the supporting of the at least one battery module in the battery housing by means of at least one foam element beyond fixing the at least one battery module in the battery case can be achieved significant weight advantages. For example, compared to fittings or such means for attaching the at least one battery module in the battery case, the at least one foam element is very light.

Des Weiteren erhöht das Vorsehen des zumindest einen Schaumelements beziehungsweise von wenigstens einem Schaumeinleger zwischen der Wand des Modulgehäuses des Batteriemoduls und der Wand des Batteriegehäuses die Crashsicherheit der Batterie. Denn Aufprallenergie oder Crashenergie wird bereits von dem zumindest einen Schaumelement absorbiert, bevor beispielsweise ein Gegenstand wie etwa ein Pfahl oder ein Hindernis auf das wenigstens eine Batteriemodul auftrifft. Ein solcher Fall eines Aufpralls auf den Gegenstand kann beispielsweise eintreten, wenn ein mit der Batterie ausgestattetes Kraftfahrzeug mit dem Gegenstand zusammenstößt.Furthermore, the provision of the at least one foam element or of at least one foam insert between the wall of the module housing of the battery module and the wall of the battery housing increases the crash safety of the battery. Because impact energy or crash energy is already absorbed by the at least one foam element before, for example, an object such as a pole or an obstacle impinges on the at least one battery module. Such a case of an impact on the object may occur, for example, when a motor vehicle equipped with the battery collides with the object.

Durch das zumindest eine Schaumelement, welches einen Zwischenraum zwischen der wenigstens einen Wand des Modulgehäuses und der wenigstens einen Wand des Batteriegehäuses einnimmt, wird somit eine Schutzfunktion für die Batterie und insbesondere für die in dem jeweiligen Modulgehäuse angeordneten Batteriezellen bereitgestellt. Die Batterie ist also im Hinblick auf die Crashsicherheit und auf das Gewicht verbessert.By virtue of the at least one foam element which occupies a gap between the at least one wall of the module housing and the at least one wall of the battery housing, a protective function is thus provided for the battery and in particular for the battery cells arranged in the respective module housing. The battery is thus improved in terms of crash safety and on the weight.

Darüber hinaus sorgt das Vorsehen des zumindest einen Schaumelements in dem Zwischenraum zwischen der wenigstens einen Wand des Modulgehäuses und der wenigstens einen Wand des Batteriegehäuses für eine besonders einfache Montage beim Fertigen der Batterie. Durch den Verzicht auf eine aufwändige Verschraubung des wenigstens einen Batteriemoduls in dem Batteriegehäuse lässt sich zudem eine Montage der Batterie mit besonders wenigen Einzelteilen erreichen.In addition, the provision of the at least one foam element in the space between the at least one wall of the module housing and the at least one wall of the battery housing provides for a particularly simple assembly during the manufacture of the battery. By dispensing with an expensive screwing of the at least one battery module in the battery case can also achieve a mounting of the battery with a few items.

Des Weiteren sorgt das zumindest eine Schaumelement für eine verbesserte thermische Isolierung der Batterie. Wenn also beispielsweise die Batterie erwärmt werden soll, damit die Batteriezellen in einem für das Speichern und Abgeben von elektrischer Energie besonders gut geeigneten Temperaturbereich, also dem bevorzugten Betriebstemperaturbereich betrieben werden, so lässt sich ein entsprechendes Temperieren der Batterie besonders rasch realisieren. Zudem sorgt das zumindest eine Schaumelement dafür, dass die thermische Energie der Batterie lange erhalten bleibt. Dies ist beispielsweise von Vorteil, wenn die Batterie in dem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommt und sehr kalte Umgebungstemperaturen vorliegen. Die hohe Wärmespeicherfähigkeit der Batterie lässt sich also besonders zielführend nutzen. Furthermore, the at least one foam element ensures improved thermal insulation of the battery. Thus, for example, if the battery is to be heated, so that the battery cells are operated in a particularly suitable for storing and dispensing electrical energy temperature range, ie the preferred operating temperature range, then a corresponding temperature of the battery can be realized very quickly. In addition, the at least one foam element ensures that the thermal energy of the battery is maintained for a long time. This is advantageous, for example, when the battery is used in the motor vehicle and very cold ambient temperatures are present. The high heat storage capacity of the battery can therefore be used particularly effectively.

Jedoch auch wenn es gilt, bei hohen Umgebungstemperaturen überschüssige Wärme von der Batterie beziehungsweise den Batteriezellen des wenigstens einen Batteriemoduls abzuführen, ist die durch das zumindest eine Schaumelement bereitgestellte thermische Isolierung von Vorteil. Denn es kann so besonders weit gehend sichergestellt werden, dass im Wesentlichen ausschließlich beziehungsweise überwiegend die Batteriezellen Wärme an eine Kühleinrichtung wie beispielsweise von einem Kühlmedium durchströmte Kühlplatten abgeben. Aufgrund der thermischen Isolierung führen also auch hohe Umgebungstemperaturen nicht zu einem Wärmeeintrag in die Kühlplatten, sondern zumindest nahezu ausschließlich die Batteriezellen.However, even if it is necessary to dissipate excess heat from the battery or the battery cells of the at least one battery module at high ambient temperatures, the thermal insulation provided by the at least one foam element is advantageous. This is because it can be ensured to such an extent that substantially exclusively or predominantly the battery cells deliver heat to a cooling device, such as cooling plates through which a cooling medium flows. Due to the thermal insulation so high ambient temperatures do not lead to a heat input into the cooling plates, but at least almost exclusively the battery cells.

Wenn das zumindest eine Schaumelement den Platz zwischen der wenigstens einen Wand der Modulgehäuses und der wenigstens einen Wand des Batteriegehäuses einnimmt, ist des Weiteren dafür gesorgt, dass sich vergleichsweise wenig Luft in dem Batteriegehäuse befindet. Probleme, welche mit Luftdruckschwankungen einhergehen, können so besonders gering gehalten werden.If the at least one foam element occupies the space between the at least one wall of the module housing and the at least one wall of the battery housing, it is furthermore ensured that comparatively little air is present in the battery housing. Problems associated with air pressure fluctuations can thus be kept very low.

Das zumindest eine Schaumelement beziehungsweise der Schaumeinleger kann insbesondere als eigensteifes Bauteil bereitgestellt werden, welches unabhängig von dem Batteriegehäuse beziehungsweise von dem Batteriemodul gehandhabt werden und insbesondere vor dem Anordnen des Batteriemoduls in dem Batteriegehäuse in das Batteriegehäuse eingebracht werden kann.The at least one foam element or the foam insert can in particular be provided as an intrinsically rigid component, which can be handled independently of the battery housing or of the battery module and, in particular, can be introduced into the battery housing in the battery housing before the battery module is arranged.

Die Batterie lässt sich vorteilhaft in dem Kraftfahrzeug einsetzen. Jedoch ist das Vorsehen des zumindest einen Schaumelements zwischen der wenigstens einen Wand des Modulgehäuses und der wenigstens einen Wand des Batteriegehäuses auch für andere, beispielsweise stationäre Anwendungen der Batterie vorteilhaft.The battery can be used advantageously in the motor vehicle. However, the provision of the at least one foam element between the at least one wall of the module housing and the at least one wall of the battery housing is also advantageous for other, for example, stationary applications of the battery.

Vorzugsweise liegt das zumindest eine Schaumelement in einem Zwischenraum zwischen der wenigstens einen Wand des Modulgehäuses und der wenigstens einen Wand des Batteriegehäuses in einem gegenüber einem Grundzustand des zumindest einen Schaumelements komprimierten Zustand vor. Mit anderen Worten nimmt das zumindest eine Schaumelement in dem Grundzustand ein Volumen ein, welches größer ist als ein Volumen des Zwischenraums. Dies lässt sich beispielsweise realisieren, indem das Schaumelement mit einem gewissen Übermaß bezogen auf das Volumen des Zwischenraums bereitgestellt wird. Das Anordnen des wenigstens einen Batteriemoduls in dem Batteriegehäuse sorgt dann entsprechend für das Zusammendrücken beziehungsweise Komprimieren des zumindest einen Schaumelements.The at least one foam element preferably lies in a gap between the at least one wall of the module housing and the at least one wall of the battery housing in a state compressed relative to a ground state of the at least one foam element. In other words, the at least one foam element in the ground state occupies a volume which is greater than a volume of the gap. This can be realized, for example, by providing the foam element with a certain excess relative to the volume of the gap. The arrangement of the at least one battery module in the battery housing then provides correspondingly for compressing or compressing the at least one foam element.

Es kann hierbei das zumindest eine Batteriemodul in das Batteriegehäuse eingebracht werden, in welchem sich bereits das zumindest eine Schaumelement befindet. Zusätzlich oder alternativ kann das zumindest eine Schaumelement zunächst an dem zumindest einen Modulgehäuse angeordnet und dann eine Anordnung, welche das zumindest eine Schaumelement und das wenigstens eine Batteriemodul umfasst, in dem Batteriegehäuse untergebracht werden. Anschließend kann das Batteriegehäuse mittels eines Deckels verschlossen werden.In this case, it is possible for the at least one battery module to be introduced into the battery housing in which the at least one foam element is already located. Additionally or alternatively, the at least one foam element can first be arranged on the at least one module housing and then an arrangement which comprises the at least one foam element and the at least one battery module can be accommodated in the battery housing. Subsequently, the battery case can be closed by means of a lid.

Wenn das zumindest eine Schaumelement in dem Batteriegehäuse in dem komprimierten Zustand vorliegt, lässt sich besonders gut eine Abstützung des wenigstens einen Batteriemoduls in dem Batteriegehäuse erreichen. Des Weiteren kann so sichergestellt werden, dass es beispielsweise im Fahrbetrieb des mit der Batterie ausgestatten Kraftfahrzeugs nicht zum Auftreten von Geräuschen und/oder Vibrationen aufgrund einer Relativbewegung des wenigstens einen Batteriemoduls bezogen auf das Batteriegehäuse kommt.If the at least one foam element is present in the battery housing in the compressed state, a support of the at least one battery module in the battery housing can be achieved particularly well. Furthermore, it can thus be ensured that, for example, during driving operation of the motor vehicle equipped with the battery, no noise and / or vibrations due to a relative movement of the at least one battery module relative to the battery housing occur.

Bevorzugt umgibt das zumindest eine Schaumelement das Modulgehäuse zu einer Mehrzahl von Seiten des Modulgehäuses hin. Beispielsweise kann das Batteriemodul und dementsprechend das Modulgehäuse im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet sein, und das zumindest eine Schaumelement kann an einer Oberseite, an einer Unterseite und an vier Seitenwänden des Modulgehäuses anliegen, wenn das Batteriemodul in dem Batteriegehäuse angeordnet ist. Des Weiteren können Schaumelemente zwischen zwei oder mehr Modulgehäusen angeordnet sein und zwischen denjenigen Wänden der Mehrzahl von Modulgehäusen, welche den Wänden des Batteriegehäuses zugewandt sind, und diesen Wänden des Batteriegehäuses.Preferably, the at least one foam element surrounds the module housing towards a plurality of sides of the module housing. For example, the battery module and, accordingly, the module housing may be formed substantially parallelepiped-shaped, and the at least one foam element may abut an upper side, a lower side and four side walls of the module housing when the battery module is arranged in the battery housing. Furthermore, foam elements may be arranged between two or more module housings and between those walls of the plurality of module housings which face the walls of the battery housing and these walls of the battery housing.

Auf diese Weise lassen sich die oben genannten Vorteile in besonders weit gehendem Ausmaß erzielen. Insbesondere lässt sich so ein besonders guter Schutz des wenigstens einen Batteriemoduls, eine besonders gute thermische Isolierung des wenigstens einen Batteriemoduls und eine vorteilhafte Abstützung des wenigstens einen Batteriemoduls in dem Batteriegehäuse erreichen.In this way, the above advantages in particularly far-reaching Achieve scale. In particular, a particularly good protection of the at least one battery module, a particularly good thermal insulation of the at least one battery module and an advantageous support of the at least one battery module in the battery housing can be achieved.

Dies gilt insbesondere, wenn in dem Batteriegehäuse eine Mehrzahl von elektrisch leitend miteinander verbundenen Batteriemodulen mit jeweiligen Modulgehäusen angeordnet sind. Hierbei ist bevorzugt das jeweilige Modulgehäuse von dem zumindest einen Schaumelement zu einer Mehrzahl von Seiten des jeweiligen Modulgehäuses hin umgeben. Des Weiteren kann das zumindest eine Schaumelement eine Mehrzahl von nach Art von Fächern ausgebildeten Aufnahmen aufweisen, wobei in einem jeweiligen Fach beziehungsweise einer jeweiligen Aufnahme ein jeweiliges Batteriemodul aufgenommen ist.This is especially true if in the battery case, a plurality of electrically conductive interconnected battery modules are arranged with respective module housings. In this case, the respective module housing is preferably surrounded by the at least one foam element towards a plurality of sides of the respective module housing. Furthermore, the at least one foam element may have a plurality of receptacles of the type of compartments, a respective battery module being accommodated in a respective compartment or a respective receptacle.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die wenigstens eine Wand des Modulgehäuses zumindest ein Strukturelement aufweist, welches mit einem korrespondierenden Strukturelement in Eingriff ist, welches auf Seiten des zumindest einen Schaumelements vorgesehen ist. Beispielsweise kann das Modulgehäuse Vorsprünge, Rippen oder dergleichen Strukturelemente aufweisen, und das Schaumelement entsprechende Vertiefungen, Nuten oder dergleichen. Durch einen derartigen Formschluss lässt sich eine besonders präzise und definierte Anordnung des zumindest einen Schaumelements an dem wenigstens einen Modulgehäuse erreichen.It is furthermore advantageous if the at least one wall of the module housing has at least one structural element which is in engagement with a corresponding structural element which is provided on the sides of the at least one foam element. For example, the module housing may have projections, ribs or the like structural elements, and the foam element corresponding recesses, grooves or the like. Such a form fit allows a particularly precise and defined arrangement of the at least one foam element to be achieved on the at least one module housing.

Dies gilt in analoger Weise für das Anordnen des zumindest einen Schaumelements innerhalb des Batteriegehäuses, wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die wenigstens eine Wand des Batteriegehäuses zumindest ein Strukturelement aufweist. Hierbei ist dann das zumindest eine Strukturelement der Wand des Batteriegehäuses mit einem korrespondierenden Strukturelement in Eingriff, welches auf Seiten des zumindest einen Schaumelements vorgesehen ist. Auch hier können als die Strukturelemente auf Seiten des Batteriegehäuses beziehungsweise des Schaumelements Vorsprünge und mit den Vorsprüngen korrespondierende Vertiefungen, Rippen und mit den Rippen korrespondierende Nuten und dergleichen vorgesehen sein.This applies analogously to the arrangement of the at least one foam element within the battery housing, if, according to a further advantageous embodiment, the at least one wall of the battery housing has at least one structural element. In this case, the at least one structural element of the wall of the battery housing is then engaged with a corresponding structural element, which is provided on the side of the at least one foam element. Again, as the structural elements on the sides of the battery housing or the foam element projections and corresponding to the projections recesses, ribs and grooves corresponding to the ribs and the like may be provided.

Vorzugsweise ist das zumindest eine Schaumelement aus einem geschlossenporigen Material gebildet. Denn so lassen sich die vorteilhaften Eigenschaften des zumindest einen Schaumelements insbesondere im Hinblick auf die schwimmende Lagerung des wenigstens einen Batteriemoduls in dem Batteriegehäuse, die thermische Isolierung und das Verdrängen von Luft aus dem Batteriegehäuse besonders einfach und weit gehend sicherstellen. Des Weiteren lässt sich so besonders gut sicherstellen, dass das zumindest eine Schaumelement die gewünschten Eigenschaften im Hinblick auf das Elastizitätsmodul und eine bevorzugt geringe Dichte hat. Die Dichte des Schaumelements kann beispielsweise im Bereich von etwa 100 Gramm pro Liter liegen.Preferably, the at least one foam element is formed from a closed-cell material. This is because the advantageous properties of the at least one foam element, in particular with regard to the floating mounting of the at least one battery module in the battery housing, the thermal insulation and the displacement of air from the battery housing can be ensured particularly easily and largely. Furthermore, it is particularly easy to ensure that the at least one foam element has the desired properties with regard to the modulus of elasticity and a preferably low density. For example, the density of the foam element may be in the range of about 100 grams per liter.

Insbesondere kann das zumindest eine Schaumelement aus expandiertem Polypropylen (EPP) gebildet sein. Ein derartiges Schaummaterial weist die gewünschten Eigenschaften in besonderem Maße auf, ebenso wie eine vorteilhafte Flammfestigkeit und Beständigkeit gegenüber in den Batteriezellen enthaltenen Medien.In particular, the at least one foam element may be formed from expanded polypropylene (EPP). Such a foam material has the desired properties in particular extent, as well as a favorable flame resistance and resistance to media contained in the battery cells.

Vorzugsweise ist das Batteriegehäuse gegen ein Eindringen von Wasser dicht ausgebildet. Dann lassen sich nämlich die Vorteile besonders gut erzielen, welche damit zusammenhängen, dass sich aufgrund des Anordnens des zumindest einen Schaumelements in dem Batteriegehäuse besonders wenig Luft in dem Batteriegehäuse befindet.Preferably, the battery case is sealed against ingress of water. Then namely, the advantages can be achieved particularly well, which are related to the fact that due to the arrangement of the at least one foam element in the battery case is particularly little air in the battery case.

Die Batteriezellen können insbesondere als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet sein, welche ein jeweiliges Zellgehäuse aufweisen. Über aus dem jeweiligen Zellgehäuse herausgeführte elektrische Anschlüsse oder Pole lassen sich die Batteriezellen in dem jeweiligen Batteriemodul elektrisch leitend miteinander verbinden.The battery cells can in particular be designed as lithium-ion cells, which have a respective cell housing. About led out of the respective cell housing electrical connections or poles, the battery cells in the respective battery module can be electrically connected to each other.

Vorzugsweise ist die Batterie als Hochvoltbatterie ausgebildet, welche eine Mehrzahl der Batteriemodule aufweist. Eine solche Hochvoltbatterie, welche eine Nennspannung von mehr als 60 Volt, beispielsweise eine Nennspannung von etwa 300 Volt bis etwa 600 Volt bereitstellt, lässt sich besonders gut als elektrischer Energiespeicher für das Kraftfahrzeug verwenden, etwa wenn das Kraftfahrzeug als Elektrofahrzeug oder als Hybridfahrzeug ausgebildet ist.Preferably, the battery is designed as a high-voltage battery, which has a plurality of battery modules. Such a high-voltage battery, which provides a nominal voltage of more than 60 volts, for example a nominal voltage of about 300 volts to about 600 volts, can be used particularly well as an electrical energy store for the motor vehicle, such as when the motor vehicle is designed as an electric vehicle or as a hybrid vehicle.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst wenigstens eine erfindungsgemäße Batterie. Bevorzugt ist mittels der Batterie elektrische Energie für ein zum Fortbewegen des Kraftfahrzeugs ausgebildetes Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs bereitstellbar.The motor vehicle according to the invention comprises at least one battery according to the invention. By means of the battery, electrical energy can preferably be provided for a drive unit of the motor vehicle designed to move the motor vehicle.

Die für die erfindungsgemäße Batterie beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und umgekehrt.The advantages and preferred embodiments described for the battery according to the invention also apply to the motor vehicle according to the invention and vice versa.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

  • 1 in einer Perspektivansicht eine Batterie für ein Kraftfahrzeug, bei welcher eine Mehrzahl von Batteriemodulen in einem Batteriegehäuse durch Schaumelemente abgestützt und somit schwimmend gelagert sind;
  • 2 die Batterie gemäß 1 in einer Schnittansicht;
  • 3 eine Variante der Batterie sowie Stadien des Zusammenbaus der Variante der Batterie;
  • 4 einen Schnitt entlang einer Linie IV - IV in 3;
  • 5 einen Schnitt entlang einer Linie V - V in 3; und
  • 6 einen Schnitt entlang einer Linie VI - VI in 3.
In the following an embodiment of the invention is described. This shows:
  • 1 in a perspective view of a battery for a motor vehicle, in which a plurality of battery modules are supported in a battery housing by foam elements and thus stored floating;
  • 2 the battery according to 1 in a sectional view;
  • 3 a variant of the battery as well as stages of assembly of the variant of the battery;
  • 4 a section along a line IV - IV in 3 ;
  • 5 a section along a line V - V in 3 ; and
  • 6 a section along a line VI - VI in 3 ,

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.

Eine in 1 gezeigte Batterie 10 ist vorzugsweise als Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug ausgebildet, bei welchem es sich dementsprechend um ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug handeln kann. Die Batterie 10 umfasst ein Batteriegehäuse 12, in welchem vorliegend eine Mehrzahl von Batteriemodulen 14 angeordnet ist. Beispielsweise sind vorliegend sechs Batteriemodule 14 in dem Batteriegehäuse 12 untergebracht, wobei drei Batteriemodule 14 übereinander gestapelt und zwei derartige Stapel nebeneinander in dem Batteriegehäuse 12 angeordnet sind. Jedoch können in Varianten der Batterie 10 in dem Batteriegehäuse 12 weniger oder mehr als die vorliegend beispielhaft gezeigten Batteriemodule 14 angeordnet sein. Insbesondere kann in dem Batteriegehäuse 12 auch nur ein Batteriemodul 14 angeordnet sein.An in 1 shown battery 10 is preferably designed as a high-voltage battery for a motor vehicle, which may accordingly be an electric vehicle or a hybrid vehicle. The battery 10 includes a battery case 12 in which present a plurality of battery modules 14 is arranged. For example, in the present case, six battery modules 14 in the battery case 12 housed, with three battery modules 14 stacked one above the other and two such stacks side by side in the battery case 12 are arranged. However, in variants of the battery 10 in the battery case 12 less or more than the battery modules shown here by way of example 14 be arranged. In particular, in the battery case 12 even just a battery module 14 be arranged.

Jedes der Batteriemodule 14 weist ein Modulgehäuse 16 auf. Insbesondere aus 2 ist ersichtlich, dass jedes der Modulgehäuse 16 Wände in Form eines Bodens 18 beziehungsweise einer Bodenplatte, eines Deckels 20 beziehungsweise einer Deckenplatte und in Form von Seitenwänden 22 aufweist. Zwischen diesen Wänden des Modulgehäuses 16 und Wänden 24, 26, 28, 30 des Batteriegehäuses 12 sind vorliegend Schaumelemente 32 beziehungsweise Schaumeinleger angeordnet. Über die Schaumelemente 32 sind die Modulgehäuse 16 an den Wänden 24, 26, 28, 30 des Batteriegehäuses 12 abgestützt. Die Schaumelemente 32 beziehungsweise Schaumeinleger sorgen auf diese Weise für eine schwimmende Lagerung der Batteriemodule 14 in dem Batteriegehäuse 12.Each of the battery modules 14 has a module housing 16 on. In particular from 2 it can be seen that each of the module housing 16 Walls in the form of a floor 18 or a bottom plate, a lid 20 or a ceiling plate and in the form of side walls 22 having. Between these walls of the module housing 16 and walls 24 , 26, 28, 30 of the battery case 12 are present foam elements 32 or foam insert arranged. About the foam elements 32 are the module housing 16 on the walls 24 . 26 . 28 . 30 of the battery case 12 supported. The foam elements 32 or foam inserts ensure in this way for a floating storage of the battery modules 14 in the battery case 12 ,

In jedem der Modulgehäuse 16 der jeweiligen Batteriemodule 14 sind eine Mehrzahl von lediglich in 2 schematisch gezeigten Batteriezellen 34 angeordnet, welche vorliegend als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet sind. Die Batteriezellen 34 sind elektrisch leitend miteinander verbunden, sodass jedes der Batteriemodule 14 bevorzugt eine (Nenn-)Spannung bereitstellt, welche größer ist als die (Nenn-)Spannung einer einzelnen der Batteriezellen 34. Des Weiteren vermag das jeweilige Batteriemodul 14 bevorzugt einen größeren Strom bereitzustellen, als ihn eine einzelne der Batteriezellen 34 bereitzustellen vermag.In each of the module housings 16 the respective battery modules 14 are a plurality of merely in 2 schematically shown battery cells 34 arranged, which are presently designed as lithium-ion cells. The battery cells 34 are electrically connected to each other so that each of the battery modules 14 preferably provides a (rated) voltage which is greater than the (nominal) voltage of a single one of the battery cells 34 , Furthermore, the respective battery module can 14 it is preferable to provide a larger current than a single one of the battery cells 34 to provide.

Aus 2 ist ersichtlich, dass beispielsweise die Wand 24 des Batteriegehäuses 12 eine gerippte beziehungsweise gewellte Struktur aufweist und die Wände 26, 30 des Batteriegehäuses 12 ebenfalls Strukturelemente in Form von Einbuchtungen beziehungsweise Sicken oder dergleichen aufweisen können. Bevorzugt weisen die Schaumelemente 32 mit diesen Strukturelementen korrespondierende Strukturelemente auf, also beispielsweise entsprechende Einbuchtungen beziehungsweise Ausbuchtungen.Out 2 it can be seen that, for example, the wall 24 of the battery case 12 has a ribbed or corrugated structure and the walls 26 . 30 of the battery case 12 may also have structural elements in the form of indentations or beads or the like. Preferably, the foam elements 32 with this structural elements corresponding structural elements, so for example corresponding indentations or bulges.

In analoger Weise sind etwa an den Seitenwänden 22 des Modulgehäuses 16 eines jeweiligen Batteriemoduls 14 Rippen 36 oder dergleichen Strukturelemente vorgesehen. Auch mit diesen Rippen 36 korrespondieren bevorzugt entsprechende Vertiefungen in denjenigen Schaumelementen 32, welche sich zwischen den Seitenwänden 22 der Modulgehäuse 16 und der Wand 24 des Batteriegehäuses 12 befinden. Des Weiteren sind bevorzugt in Zwischenräumen 38 zwischen den einzelnen Modulgehäusen 16 ebenfalls Schaumelemente 32 beziehungsweise Schaumeinleger angeordnet.In an analogous way are approximately on the side walls 22 the module housing 16 of a respective battery module 14 ribs 36 or similar structural elements provided. Also with these ribs 36 Correspondingly correspond corresponding recesses in those foam elements 32 which are located between the side walls 22 the module housing 16 and the wall 24 of the battery case 12 are located. Furthermore, they are preferably in intermediate spaces 38 between the individual module housings 16 also foam elements 32 or foam insert arranged.

Die sich in dem Batteriegehäuse 12 befindenden Schaumelemente 32 weisen vorzugsweise bezogen auf das zwischen den Modulgehäusen 16 untereinander und zwischen den Modulgehäusen 16 und dem Batteriegehäuse 12 vorhandene Volumen ein geringes Übermaß auf. Dies führt dann dazu, dass die Schaumelemente 32 in den jeweiligen Zwischenräumen in einem komprimierten Zustand vorliegen. So ist eine besonders sichere Abstützung der Batteriemodule 14 in dem Batteriegehäuse 12 erreicht.Which is in the battery case 12 located foam elements 32 preferably have based on the between the module housings 16 between each other and between the module housings 16 and the battery case 12 existing volume a slight excess. This then causes the foam elements 32 present in the respective spaces in a compressed state. So is a particularly secure support of the battery modules 14 in the battery case 12 reached.

Die Schaumelemente 32 sorgen des Weiteren dafür, dass die Batterie 10 besonders crashsicher und dennoch leicht ist. Zudem ist durch die Schaumelemente 32 eine thermische Isolierung der Batteriemodule 14 sichergestellt. Zum Temperieren, also zum Kühlen beziehungsweise Wärmen der Batteriemodule 14 sind in dem Batteriegehäuse 12 Kühlplatten 40 angeordnet, welche bevorzugt von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden können. Entsprechende Leitungsstränge 42 für die Kühlflüssigkeit, welche bevorzugt aus demselben Material gebildet sind wie die Kühlplatten 40, sind in 1 und in 2 beispielhaft gezeigt.The foam elements 32 Furthermore, ensure that the battery 10 particularly crash-proof and yet lightweight. In addition, by the foam elements 32 a thermal insulation of the battery modules 14 ensured. For tempering, ie for cooling or heating the battery modules 14 are in the battery case 12 cooling plates 40 arranged, which can preferably be flowed through by a cooling liquid. Corresponding cable strands 42 for the cooling liquid, which are preferably formed from the same material as the cooling plates 40 , are in 1 and in 2 shown by way of example.

Des Weiteren sind in 1 und in 2 Modulverbinder 44 gezeigt, welche die Batteriemodule 14 elektrisch leitend miteinander verbinden. Aufgrund der Nachgiebigkeit der Schaumelemente 32 ist in einem sehr geringen Ausmaß, beispielsweise in einer Größenordnung von wenigen Millimetern, die Möglichkeit einer Bewegung der Batteriemodule 14 relativ zu dem Batteriegehäuse 12 gegeben. Vorzugsweise sind die Modulverbinder 44 daher so gestaltet, dass sie diese Relativbewegungen der Batteriemodule 14 relativ zueinander und relativ zu dem Batteriegehäuse 12 zulassen.Furthermore, in 1 and in 2 module connector 44 shown which the battery modules 14 electrically conductively connect together. Due to the resilience of the foam elements 32 is to a very small extent, for example, in the order of a few millimeters, the possibility of movement of the battery modules 14 relative to the battery case 12 given. Preferably, the module connectors 44 therefore designed to accommodate these relative movements of the battery modules 14 relative to each other and relative to the battery case 12 allow.

Jedoch kann aufgrund des Anordnens der Schaumelemente 32 beziehungsweise Schaumeinleger in dem Batteriegehäuse 12 auf eine anderweitige Fixierung der Batteriemodule 14 in dem Batteriegehäuse 12 etwa in Form eines Verschraubens der Modulgehäuse 16 an dem Batteriegehäuse 12 verzichtet werden.However, due to the arrangement of the foam elements 32 or foam insert in the battery case 12 to a different fixation of the battery modules 14 in the battery case 12 in the form of screwing the module housing 16 on the battery case 12 be waived.

Bei der in 3 gezeigten Variante der Batterie 10 umfasst das Batteriegehäuse 12 Wände in Form eines wannenförmigen Bodenteils 46 und eines auf dem Bodenteil 46 angeordneten Deckelteils 48. Des Weiteren ist in 3 das Schaumelement 32 als noch nicht in das Batteriegehäuse 12 beziehungsweise das wannenförmige Bodenteil 46 eingesetztes Bauteil gezeigt. At the in 3 shown variant of the battery 10 includes the battery case 12 Walls in the form of a trough-shaped bottom part 46 and one on the bottom part 46 arranged cover part 48 , Furthermore, in 3 the foam element 32 as yet not in the battery case 12 or the trough-shaped bottom part 46 used component shown.

Bei dieser Ausgestaltung kann das Schaumelement 32 als Schaumeinleger ausgebildet sein, welcher einen Rahmen 50 umfasst und welcher durch Zwischenwände 52 in eine Mehrzahl von Aufnahmen 54 beziehungsweise Fächern unterteilt ist. Die Aufnahmen 54 oder Fächer sind vorliegend zum Bodenteil 46 hin und zum Deckelteil 48 hin offen ausgebildet.In this embodiment, the foam element 32 be designed as a foam insert, which is a frame 50 includes and which by partition walls 52 in a number of shots 54 or subjects is divided. The pictures 54 or compartments are present to the bottom part 46 towards and to the lid part 48 formed open.

Pfeile 56 veranschaulichen in 3 die Stadien oder Schritte des Zusammenbauens der Batterie 10. Dementsprechend wird zunächst das Schaumelement 32 beziehungsweise das Schaumteil in das Bodenteil 46 eingelegt. Anschließend werden die Batteriemodule 14 in die Aufnahmen 54 eingesetzt. Sowohl beim Einbringen des Schaumelements 32 in das Bodenteil 46 als auch beim Einbringen der Batteriemodule 14 in die Aufnahmen 54 kann das Schaumelement 32 geringfügig komprimiert werden.arrows 56 illustrate in 3 the stages or steps of assembling the battery 10 , Accordingly, first, the foam element 32 or the foam part in the bottom part 46 inserted. Subsequently, the battery modules 14 in the recordings 54 used. Both when introducing the foam element 32 in the bottom part 46 as well as when inserting the battery modules 14 in the recordings 54 can the foam element 32 slightly compressed.

Nach dem Einsetzen der Batteriemodule 14 in die Aufnahmen 54 befinden sich die Zwischenwände 52 des Schaumelements 32 in den Zwischenräumen 38 zwischen den einzelnen Modulgehäusen 16 der Batteriemodule 14. Hierbei ist des Weiteren das jeweilige Modulgehäuse 16 zu vier Seiten hin von dem Schaumelement 32 umgeben. Anschließend werden die Batteriemodule 14 mittels der Modulverbinder 44 elektrisch leitend miteinander verbunden beziehungsweise verschaltet. Daraufhin wird das Deckelteil 48 auf das Bodenteil 46 aufgesetzt und somit das Batteriegehäuse 12 geschlossen.After inserting the battery modules 14 in the recordings 54 are the partitions 52 of the foam element 32 in the interstices 38 between the individual module housings 16 the battery modules 14 , In this case, furthermore, the respective module housing 16 to four sides of the foam element 32 surround. Subsequently, the battery modules 14 by means of the module connector 44 electrically connected or interconnected. Then the lid part 48 on the bottom part 46 put on and thus the battery case 12 closed.

Insbesondere aus 4 ist ersichtlich, wie durch das Schaumelement 32 die jeweiligen Batteriemodule 14 zum Bodenteil 46 und zum Deckelteil 48 des Batteriegehäuses 12 hin abgestützt sind. Des Weiteren ist in 4 ein Batterieanschluss 58 der Batterie 10 gezeigt. Darüber hinaus ist aus 4 gut ersichtlich, dass durch Tragholme 60 oder dergleichen Tragstrukturen das Batteriegehäuse 12 zusätzlich versteift sein kann. Insbesondere können die Tragholme 60 einen Rahmen oder dergleichen Tragstruktur der Batterie 10 bilden. Eine derartige Tragstruktur kann auch einer vereinfachten Befestigung der Batterie 10 im Kraftfahrzeug dienen, etwa indem Befestigungsaugen oder dergleichen vorgesehen werden (vergleiche 3).In particular from 4 can be seen as through the foam element 32 the respective battery modules 14 to the bottom part 46 and to the lid part 48 of the battery case 12 supported. Furthermore, in 4 a battery connection 58 the battery 10 shown. In addition, is off 4 well seen that by carrying spars 60 or similar support structures, the battery case 12 additionally stiffened. In particular, the support beams 60 a frame or the like supporting structure of the battery 10 form. Such a support structure may also be a simplified attachment of the battery 10 serve in the motor vehicle, such as fastening eyes or the like are provided (see 3 ).

Auch aus der Schnittansicht in 5 geht hervor, wie die Modulgehäuse 16 der Batteriemodule 14 über das Schaumelement 32 an Wänden des Batteriegehäuses 12, nämlich vorliegend an den durch das Bodenteil 46 und das Deckelteil 48 gebildeten Wänden abgestützt sind.Also from the sectional view in 5 goes out, like the module housing 16 the battery modules 14 over the foam element 32 on walls of the battery case 12 , namely in the present case by the bottom part 46 and the lid part 48 supported walls are supported.

Aus der Schnittansicht in 6 ist ersichtlich, wie die Zwischenwände 52 des Schaumelements 32 beziehungsweise Schaumeinlegers die Zwischenräume 38 zwischen den Batteriemodulen 14 ausfüllen oder einnehmen.From the sectional view in 6 is apparent as the partitions 52 of the foam element 32 or foam insert the spaces 38 between the battery modules 14 fill out or take.

Auch bei der in 3 bis 6 gezeigten Variante der Batterie 10 kann aufgrund des Anordnens des Schaumelements 32 in dem Batteriegehäuse 12 auf eine anderweitige Fixierung der Batteriemodule 14 in dem Batteriegehäuse 12 etwa in Form einer Verschraubung verzichtet werden.Also at the in 3 to 6 shown variant of the battery 10 may due to the placement of the foam element 32 in the battery case 12 to otherwise fix the battery modules 14 in the battery case 12 be dispensed with in the form of a screw.

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine Batterie 10 mit schwimmender Modullagerung bereitgestellt werden kann.Overall, the example shows how by the invention a battery 10 can be provided with floating module storage.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2015/113946 A1 [0003]WO 2015/113946 A1 [0003]

Claims (10)

Batterie für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Batteriemodul (14), welches eine Mehrzahl von Batteriezellen (34) aufweist, welche elektrisch leitend miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (10) ein Batteriegehäuse (12) aufweist und das wenigstens eine Batteriemodul (14) ein Modulgehäuse (16) aufweist, wobei zwischen wenigstens einer Wand (18, 20, 22) des Modulgehäuses (16) und wenigstens einer Wand (24, 26, 28, 30, 46, 48) des Batteriegehäuses (12) zumindest ein Schaumelement (32) angeordnet ist.Battery for a motor vehicle having at least one battery module (14) which has a plurality of battery cells (34) which are electrically conductively connected to one another, characterized in that the battery (10) has a battery housing (12) and the at least one battery module ( 14) has a module housing (16), wherein between at least one wall (18, 20, 22) of the module housing (16) and at least one wall (24, 26, 28, 30, 46, 48) of the battery housing (12) at least one Foam element (32) is arranged. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schaumelement (32) in einem Zwischenraum zwischen der wenigstens einen Wand (18, 20, 22) des Modulgehäuses (16) und der wenigstens einen Wand (24, 26, 28, 30, 46, 48) des Batteriegehäuses (12) in einem gegenüber einem Grundzustand des zumindest einen Schaumelements (32) komprimierten Zustand vorliegt.Battery after Claim 1 characterized in that the at least one foam element (32) is disposed in a space between the at least one wall (18, 20, 22) of the module housing (16) and the at least one wall (24, 26, 28, 30, 46, 48) of the battery housing (12) is present in a state compressed relative to a base state of the at least one foam element (32). Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schaumelement (32) das Modulgehäuse (16) zu einer Mehrzahl von Seiten des Modulgehäuses (16) hin umgibt.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one foam element (32) surrounds the module housing (16) towards a plurality of sides of the module housing (16). Batterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Batteriegehäuse (12) eine Mehrzahl von elektrisch leitend miteinander verbundenen Batteriemodulen (14) mit jeweiligen Modulgehäusen (16) angeordnet ist, wobei das jeweilige Modulgehäuse (16) von dem zumindest einen Schaumelement (32) zu einer Mehrzahl von Seiten des jeweiligen Modulgehäuses (16) hin umgeben ist.Battery after Claim 3 , characterized in that in the battery housing (12) a plurality of electrically conductively interconnected battery modules (14) with respective module housings (16) is arranged, wherein the respective module housing (16) of the at least one foam element (32) to a plurality of Side of each module housing (16) is surrounded out. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Wand (18, 20, 22) des Modulgehäuses (16) zumindest ein Strukturelement (36) aufweist, welches mit einem korrespondierenden Strukturelement in Eingriff ist, welches auf Seiten des zumindest einen Schaumelements (32) vorgesehen ist.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one wall (18, 20, 22) of the module housing (16) has at least one structural element (36), which is in engagement with a corresponding structural element, which on the side of the at least one Foam element (32) is provided. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Wand (24, 26, 28, 30, 46, 48) des Batteriegehäuses (12) zumindest ein Strukturelement aufweist, welches mit einem korrespondierenden Strukturelement in Eingriff ist, welches auf Seiten des zumindest einen Schaumelements (32) vorgesehen ist.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one wall (24, 26, 28, 30, 46, 48) of the battery housing (12) has at least one structural element, which is in engagement with a corresponding structural element, which on sides the at least one foam element (32) is provided. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schaumelement (32) aus einem geschlossenporigen Material, insbesondere aus expandiertem Polypropylen, gebildet ist.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one foam element (32) made of a closed-cell material, in particular of expanded polypropylene, is formed. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (12) gegen ein Eindringen von Wasser dicht ausgebildet ist.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the battery housing (12) is sealed against ingress of water. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (34) als Lithium-Ionen-Zellen und/oder die Batterie (10) als Hochvoltbatterie ausgebildet ist.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the battery cells (34) as lithium-ion cells and / or the battery (10) is designed as a high-voltage battery. Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Batterie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei mittels der wenigstens einen Batterie (10) elektrische Energie für ein zum Fortbewegen des Kraftfahrzeugs ausgebildetes Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs bereitstellbar ist.Motor vehicle with at least one battery (10) according to one of Claims 1 to 9 in which electrical energy can be provided by means of the at least one battery (10) for a drive unit of the motor vehicle designed to move the motor vehicle.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019007735A1 (en) * 2017-07-04 2019-01-10 Audi Ag Battery for an electric drive of a motor vehicle
CN111834570A (en) * 2019-04-17 2020-10-27 大众汽车有限公司 Battery device
EP3618171B1 (en) 2018-08-30 2021-02-24 ABB Schweiz AG Thermally decoupled battery cell groups
CN112582722A (en) * 2020-12-10 2021-03-30 蔚来汽车科技(安徽)有限公司 Battery pack and vehicle comprising same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010050826A1 (en) * 2010-11-09 2012-05-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Arrangement for traction battery in electrically driven motor vehicle, particularly electrically-powered passenger vehicle, has battery placed in battery container at underbody of vehicle structure
US20130244089A1 (en) * 2012-03-14 2013-09-19 Hideo Shimizu Secondary battery device
DE102013018475A1 (en) * 2013-11-02 2015-05-07 Daimler Ag battery module
WO2015113946A1 (en) 2014-01-28 2015-08-06 Avl List Gmbh Battery module

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5392873A (en) 1992-01-22 1995-02-28 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Structure for securing batteries used in an electric vehicle
DE102011075676A1 (en) 2011-05-11 2012-11-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energy storage module for power supply device used in motor vehicle, has thermal insulation and deformation energy absorption element that is made of expanded polypropylene and is provided between memory cells and housing
DE202014008336U1 (en) 2014-10-20 2016-01-25 Turn-E Gmbh Composite chassis for an electric vehicle and battery pack adapted therefor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010050826A1 (en) * 2010-11-09 2012-05-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Arrangement for traction battery in electrically driven motor vehicle, particularly electrically-powered passenger vehicle, has battery placed in battery container at underbody of vehicle structure
US20130244089A1 (en) * 2012-03-14 2013-09-19 Hideo Shimizu Secondary battery device
DE102013018475A1 (en) * 2013-11-02 2015-05-07 Daimler Ag battery module
WO2015113946A1 (en) 2014-01-28 2015-08-06 Avl List Gmbh Battery module

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019007735A1 (en) * 2017-07-04 2019-01-10 Audi Ag Battery for an electric drive of a motor vehicle
EP3618171B1 (en) 2018-08-30 2021-02-24 ABB Schweiz AG Thermally decoupled battery cell groups
CN111834570A (en) * 2019-04-17 2020-10-27 大众汽车有限公司 Battery device
DE102019110141B4 (en) 2019-04-17 2022-09-29 Volkswagen Aktiengesellschaft battery arrangement
CN112582722A (en) * 2020-12-10 2021-03-30 蔚来汽车科技(安徽)有限公司 Battery pack and vehicle comprising same
US20220190402A1 (en) * 2020-12-10 2022-06-16 Nio Technology (Anhui) Co., Ltd Battery pack and vehicle comprising the battery pack
US11888134B2 (en) * 2020-12-10 2024-01-30 Nio Technology (Anhui) Co., Ltd Battery pack and vehicle comprising the battery pack

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Publication number Publication date
DE102016224277B4 (en) 2022-03-31

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