DE102016224277A1 - Battery for a motor vehicle and motor vehicle - Google Patents
Battery for a motor vehicle and motor vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- 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
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- battery
- housing
- module
- foam element
- foam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
- B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
- H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
- H01M50/242—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
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
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
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 gemäß1 in einer Schnittansicht; -
3 eine Variante der Batterie sowie Stadien des Zusammenbaus der Variante der Batterie; -
4 einen Schnitt entlang einer Linie IV - IV in3 ; -
5 einen Schnitt entlang einer Linie V - V in3 ; und -
6 einen Schnitt entlang einer Linie VI - VI in3 .
-
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 to1 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 in3 ; -
5 a section along a line V - V in3 ; and -
6 a section along a line VI - VI in3 ,
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
Jedes der Batteriemodule
In jedem der Modulgehäuse
Aus
In analoger Weise sind etwa an den Seitenwänden
Die sich in dem Batteriegehäuse
Die Schaumelemente
Des Weiteren sind in
Jedoch kann aufgrund des Anordnens der Schaumelemente
Bei der in
Bei dieser Ausgestaltung kann das Schaumelement
Pfeile
Nach dem Einsetzen der Batteriemodule
Insbesondere aus
Auch aus der Schnittansicht in
Aus der Schnittansicht in
Auch bei der in
Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine Batterie
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2015/113946 A1 [0003]WO 2015/113946 A1 [0003]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016224277.6A DE102016224277B4 (en) | 2016-12-06 | 2016-12-06 | Battery for an automobile and motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016224277.6A DE102016224277B4 (en) | 2016-12-06 | 2016-12-06 | Battery for an automobile and motor vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016224277A1 true DE102016224277A1 (en) | 2018-06-07 |
DE102016224277B4 DE102016224277B4 (en) | 2022-03-31 |
Family
ID=62164224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016224277.6A Active DE102016224277B4 (en) | 2016-12-06 | 2016-12-06 | Battery for an automobile and motor vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016224277B4 (en) |
Cited By (4)
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)
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)
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 |
-
2016
- 2016-12-06 DE DE102016224277.6A patent/DE102016224277B4/en active Active
Patent Citations (4)
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)
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102016224277B4 (en) | 2022-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2240971B1 (en) | Battery pack | |
EP3386001B1 (en) | Traction accumulator elongated construction with secondary electrochemical cells arranged adjacent to one another and method for controlling the heat management | |
DE202020005976U1 (en) | Battery pack and vehicle with such a pack | |
EP2543091B1 (en) | Battery for a motor vehicle | |
DE102020121498A1 (en) | Energy storage device with a battery cell module and a cooling device, preferably for an at least partially electrically driven vehicle, and method for producing the energy storage device | |
DE112009002264T5 (en) | Lithium Ion Battery | |
DE102011101022A1 (en) | Battery pack mounted in motor vehicle e.g. electric vehicle, has device for electrical contact with positive terminal or device for electrical contact with negative pole, which is integrated in bottom side of housing | |
DE102016224277B4 (en) | Battery for an automobile and motor vehicle | |
DE102008034873A1 (en) | Battery i.e. automotive lithium ion battery, for e.g. motor vehicle, has cells connected with each other in series and/or parallel, and cooling element formed as sink with recesses, where cells are arranged in extension in recesses | |
DE102011120010A1 (en) | Battery e.g. traction battery for e.g. electric vehicle, has energy absorbing protection element that is arranged at outer side of housing portion which is provided with single cells which are electrically connected with each other | |
DE102015218707A1 (en) | Energy storage device | |
DE102017114749B4 (en) | Traction accumulator, in particular of elongated design with adjacently arranged lithium-ion secondary cells, and method for controlling the heat balance | |
DE102011077330A1 (en) | Battery, motor vehicle with this battery and method of mounting this battery | |
DE102010013034A1 (en) | Battery for storing and supplying electrical power for driving e.g. passenger car, has tensioning arrangements bracing cell stack between two portions of battery housing, and flat individual cells braced to cell stack through arrangements | |
DE102012223562A1 (en) | Battery of battery system mounted in motor car, has elastically deformable compensating element that is arranged between successive battery cells in longitudinal direction | |
DE102011106090A1 (en) | Arrangement of battery modules in a vehicle and vehicle | |
DE112016004706T5 (en) | DEVICE COMPRISING BATTERY CELLS AND A METHOD OF ASSEMBLING | |
DE102008059941A1 (en) | Battery unit for hybrid motor vehicle, has force distributing elements arranged at edge surfaces of cuboid shaped cell block, where height of each distributing element is smaller than height of each cell | |
DE102017005400A1 (en) | Energy storage arrangement and motor vehicle | |
DE102012224330A1 (en) | Electrical battery device for use in e.g. electric vehicle, has sealing layer partly surrounding battery cell with elastic element to seal against environment, where expansion of cell leads to compression of elastic element | |
DE102015000580B4 (en) | Electric energy storage and motor vehicle | |
DE102014214320A1 (en) | Battery module with fluid cooling | |
DE102022001486A1 (en) | Electrical energy storage | |
DE102021201681A1 (en) | battery cell | |
DE102013016100A1 (en) | Energy storage device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0002020000 Ipc: H01M0050100000 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0050100000 Ipc: H01M0050289000 |
|
R020 | Patent grant now final |