DE102017215086A1

DE102017215086A1 - Device for fastening at least one battery module to a housing bottom of a battery housing

Info

Publication number: DE102017215086A1
Application number: DE102017215086.6A
Authority: DE
Inventors: Dennis Berner; Uwe Pabst; Tobias Ströhlein; Krino Bornemann; Helge Herten; Volker Hohm; Christoph Bokelmann-Grotefend
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2019-02-28
Also published as: CN109461851B; CN109461851A

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (100) zur Befestigung mindestens eines Batteriemoduls (202) an einem Gehäuseboden (201) eines Batteriegehäuses (200) vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung (100) mindestens ein Befestigungselement (10) umfasst, und wobei das Befestigungselement (10) einen Vorsprung (18) zum Eingreifen in eine Ausnehmung (207) eines Batteriemodulgehäuses (203) des Batteriemoduls (202) aufweist.

A device (100) for fastening at least one battery module (202) to a housing bottom (201) of a battery housing (200) is proposed, wherein the device (100) comprises at least one fastening element (10), and wherein the fastening element (10) has a A projection (18) for engaging in a recess (207) of a battery module housing (203) of the battery module (202).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung mindestens eines Batteriemoduls an einem Gehäuseboden eines Batteriegehäuses gemäß Anspruch 1 sowie ein Batteriegehäuse nach Anspruch 9.The invention relates to a device for fastening at least one battery module to a housing bottom of a battery housing according to claim 1 and to a battery housing according to claim 9.

Stand der TechnikState of the art

Grundsätzlich ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass Batterieeinheiten, wie beispielsweise Lithium-Ionen-Zellen, vor Aufprällen geschützt werden müssen. Dafür werden diese insbesondere zu einem Batteriemodul zusammengefasst, das zur Fixierung der einzelnen Zellen und ferner, je nach Zellformat, zur Verminderung von sogenannten Swelling-Kräften dient. Unter dem Begriff „Swelling“ sind insbesondere alterungsbedingte Ausdehnungseffekte der Zellen zu verstehen.Basically, it is known from the prior art that battery units, such as lithium-ion cells, must be protected from impact. For this purpose, these are in particular combined to form a battery module, which serves to fix the individual cells and also, depending on the cell format, to reduce so-called swelling forces. The term "swelling" is to be understood in particular as age-related expansion effects of the cells.

Ferner ist es bekannt, Batteriemodule in einem Batteriegehäuse zu verschrauben, jedoch werden durch die bekannten Verbindungstechniken lediglich Beschleunigungskräfte aufgenommen. Zusätzliche Kräfte, die in einem Crashfall auf die Module einwirken, können nicht weitergeleitet werden. Kommt es im Unfallfall zu einer stärkeren Deformation des Batteriegehäuses und damit zu einer Kraftübertragung auf die Module, werden diese insbesondere im Bereich der Verschraubung verformt, was wiederum zur Verformung der hierin enthaltenen Zellen führen kann. Bereits durch kleine Deformationen der Zellen kann der Isolator beschädigt werden, was in der Regel zu Kurzschlüssen, der schlagartigen elektrischen Entladung der Zelle, einer größeren Hitzeentwicklung und letztendlich zum Brand oder zu Explosionen führen kann.Furthermore, it is known to screw battery modules in a battery case, but only acceleration forces are absorbed by the known connection techniques. Additional forces that act on the modules in the event of a crash can not be forwarded. If, in the event of an accident, a stronger deformation of the battery housing and thus a force transmission to the modules, these are deformed in particular in the region of the screw, which in turn can lead to deformation of the cells contained therein. Already by small deformations of the cells, the insulator can be damaged, which can usually lead to short circuits, the sudden electrical discharge of the cell, a greater heat and ultimately to fire or explosions.

Um dem oben genannten Nachteil entgegenzuwirken, ist es bekannt, die Batteriemodule mit großem Abstand zum Batteriegehäuserahmen zu positionieren, sodass erst bei erheblichen Deformationen des Batteriegehäuses auch die Module beschädigt werden. Ferner kann der Batteriegehäuserahmen sehr steif ausgeführt werden, um die Deformationen zu minimieren. Allerdings entsteht durch die erstgenannte Lösung aus dem Stand der Technik ein großes ungenutztes Volumen, was die mögliche Kapazität der Batterie und damit die Reichweite reduziert. Auch die zweitgenannte steifigkeitserhöhende Maßnahme wirkt sich durch Erhöhung des Fahrzeuggewichtes negativ aus. Ein weiterer Nachteil ist die aus dem Stand der Technik bekannte hohe Anzahl an Verschraubungen, die mit einem entsprechenden Fertigungsaufwand der Batterie einhergehen. Ferner gehen die Verschraubungen typischerweise durch die Module, was deren Steifigkeit reduziert und sie anfälliger für Deformationen macht.In order to counteract the above-mentioned disadvantage, it is known to position the battery modules at a great distance from the battery housing frame, so that the modules are not damaged until considerable deformation of the battery housing. Furthermore, the battery housing frame can be made very stiff in order to minimize the deformations. However, due to the former solution of the prior art, a large unused volume is created, which reduces the possible capacity of the battery and thus the range. The second-mentioned stiffness-increasing measure has a negative effect by increasing the vehicle weight. Another disadvantage is the known from the prior art high number of glands that go hand in hand with a corresponding manufacturing cost of the battery. Furthermore, the glands typically pass through the modules, reducing their rigidity and making them more susceptible to deformation.

Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, VorteileDESCRIPTION OF THE INVENTION: Problem, Solution, Advantages

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Befestigung mindestens eines Batteriemoduls an einem Gehäuseboden eines Batteriegehäuses derart weiterzuentwickeln, dass dieses dazu ausgebildet ist, Batteriemodule auch in einem Crashfall sicher in einem Batteriegehäuse zu befestigen, wobei gleichzeitig die oben genannten Nachteile hinsichtlich des Gewichtes, der Reichweite und des Bauraumes der Batterie überwunden werden.The object of the present invention is to further develop a device for fastening at least one battery module to a housing bottom of a battery housing in such a way that it is designed to secure battery modules securely in a battery housing even in the event of a crash, at the same time reducing the above-mentioned disadvantages in terms of weight, the range and space of the battery to be overcome.

Die oben genannte Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Befestigung mindestens eines Batteriemoduls an einem Gehäuseboden eines Batteriegehäuses gelöst, die ein Befestigungselement umfasst. Das Befestigungselement weist einen Vorsprung zum Eingreifen in eine Ausnehmung eines Batteriemodulgehäuses des mindestens einen zu befestigenden Batteriemoduls auf.The above-mentioned object is achieved by a device for fastening at least one battery module to a housing bottom of a battery housing, which comprises a fastening element. The fastening element has a projection for engagement in a recess of a battery module housing of the at least one battery module to be fastened.

Unter einem Batteriemodul ist insbesondere eine quaderförmige Anordnung von Batteriezellen, insbesondere Lithium-Ionen-Zellen, zu verstehen. Dabei sind die Batteriezellen innerhalb des Batteriemoduls miteinander elektrisch verbunden und können um zusätzliche Komponenten, wie beispielsweise Temperatursensoren, ergänzt sein. Das Batteriemodul weist vorzugsweise ein Batteriemodulgehäuse auf, das die insbesondere quaderförmige Anordnung der Batteriezellen vollumfänglich umschließt. Das Batteriemodulgehäuse ist vor allem lasttragend ausgebildet und kann somit eigenständig Kräfte, die bei einem Aufprall entstehen, aufnehmen und weiterleiten. Das Batteriemodulgehäuse umfasst an einer Stirnseite insbesondere eine Abschlussplatte.A battery module is to be understood in particular as a cuboidal arrangement of battery cells, in particular lithium-ion cells. In this case, the battery cells are electrically connected to one another within the battery module and can be supplemented by additional components, such as temperature sensors. The battery module preferably has a battery module housing, which encloses the particular cuboid arrangement of the battery cells in full. The battery module housing is designed primarily load-bearing and can thus independently absorb forces that arise in an impact, and pass on. In particular, the battery module housing comprises an end plate on one end face.

Die Vorrichtung dient vor allem der Befestigung mindestens eines Batteriemoduls an einem Gehäuseboden eines Batteriegehäuses eines Fahrzeuges. Bei dem Fahrzeug handelt es sich vor allem um ein Elektrofahrzeug, das zum Antrieb die in dem Batteriemodul zusammengefassten Batteriezellen benutzt. Die Ausnehmung des Batteriemodulgehäuses ist insbesondere an einem Endbereich des Batteriemodulgehäuses, insbesondere in einem Eckbereich des Batteriemodulgehäuses, angeordnet. Insbesondere weist die Abschlussplatte des Batteriemodulgehäuses die mindestens eine Ausnehmung auf.The device is primarily used to attach at least one battery module to a housing bottom of a battery housing of a vehicle. The vehicle is above all an electric vehicle that uses the battery cells integrated in the battery module to drive. The recess of the battery module housing is arranged in particular on an end region of the battery module housing, in particular in a corner region of the battery module housing. In particular, the end plate of the battery module housing has the at least one recess.

Insbesondere ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, mehr als ein Batteriemodul zu befestigen. Vor allem wird das Befestigungselement zwischen zwei Endbereichen, ferner bevorzugt zwei Eckbereichen, von zwei oder vorzugsweise vier Batteriemodulen angeordnet. Die Batteriemodule sind insbesondere parallel zueinander auf gleicher Höhe angeordnet, und zwar derart, dass deren Endbereiche, insbesondere Eckbereiche, einander gegenüberstehen. Vorzugsweise können die zu befestigenden Batteriemodule in einer Anordnung angeordnet sein, die eine Vielzahl von Spalten und Reihen umfasst, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, sämtliche Batteriemodule an einem Gehäuseboden des Batteriegehäuses zu befestigen.In particular, the device is designed to fasten more than one battery module. Above all, the fastening element is arranged between two end regions, furthermore preferably two corner regions, of two or preferably four battery modules. The battery modules are in particular parallel to each other at the same height arranged, in such a way that their end portions, in particular corner regions, face each other. Preferably, the battery modules to be fastened may be arranged in an array comprising a plurality of columns and rows, the apparatus being adapted to fix all battery modules to a housing bottom of the battery housing.

Zwischen dem Vorsprung des Befestigungselementes und der Ausnehmung des Batteriemodulgehäuses wird insbesondere ein Formschluss hergestellt. Die Ausnehmung ist vor allem derart ausgebildet, dass der Vorsprung von oben in die Ausnehmung eingebracht werden kann. Das Batteriemodulgehäuse weist vor allen Dingen eine nach oben gerichtete Auflagefläche auf, auf die eine nach unten gerichtete Fläche des Vorsprungs des Befestigungselementes aufliegen kann. Somit kann durch Verschraubung des Befestigungselementes eine Kraft auf das Batteriemodul in Richtung des Gehäusebodens, und zwar nach unten, aufgebracht werden, und somit das Batteriemodul sicher befestigt werden.Between the projection of the fastening element and the recess of the battery module housing in particular a positive connection is produced. The recess is mainly designed such that the projection can be introduced from above into the recess. Above all, the battery module housing has an upwardly directed bearing surface on which a downwardly directed surface of the projection of the fastening element can rest. Thus, by screwing the fastening element, a force can be applied to the battery module in the direction of the housing bottom, downwards, and thus the battery module can be securely fastened.

Insbesondere weist das Befestigungselement ein Halteelement sowie mindestens eine durch das Halteelement hindurchgeführte Schraube auf, wobei der Vorsprung seitlich vom Halteelement hervorspringt. Das Befestigungselement weist vor allem eine Bohrung auf, durch die eine Schraube hindurchgeführt ist. Ferner kann das Befestigungselement zwei Bohrungen aufweisen, durch die jeweils eine Schraube hindurchgeführt ist. Die mindestens eine Schraube dient zur Befestigung beziehungsweise Verschraubung am Gehäuseboden. Der Vorsprung erstreckt sich insbesondere seitlich vom Halteelement. Er springt somit seitlich vom Halteelement hervor. Insbesondere erstreckt sich der Vorsprung in einer Ebene des Halteelementes. Das Halteelement erstreckt sich bevorzugterweise in einer Ebene, die senkrecht zur Längsachse der mindestens einen Schraube des Befestigungselementes ausgerichtet ist. Insbesondere ist jeder durch das Halteelement hindurchgeführten Schraube mindestens ein Vorsprung zugewiesen, der sich in Bezug auf diese radial nach außen erstreckt.In particular, the fastening element has a holding element and at least one screw guided through the holding element, wherein the projection protrudes laterally from the holding element. The fastener mainly has a bore through which a screw is passed. Further, the fastener may have two holes through which a screw is passed in each case. The at least one screw is used for fastening or screwing on the housing bottom. The projection extends in particular laterally from the holding element. He thus jumps laterally from the holding element. In particular, the projection extends in a plane of the holding element. The holding element preferably extends in a plane which is aligned perpendicular to the longitudinal axis of the at least one screw of the fastening element. In particular, each screw passed through the retaining element is assigned at least one projection which extends radially outward with respect thereto.

Vorteilhafterweise kann das Halteelement ösenförmig, ferner bevorzugt ringförmig, ausgebildet sein und sich um den Schaft der Schraube in voller Umfangsrichtung erstrecken. In anderen Worten umfasst das Halteelement insbesondere einen Ring, von dem der Vorsprung hervorspringt. Dabei sind der Ring und die Vorsprünge vor allem einförmig ausgebildet.Advantageously, the holding element can be loop-shaped, furthermore preferably annular, and extend around the shank of the screw in the full circumferential direction. In other words, the holding element in particular comprises a ring from which protrudes the projection. In this case, the ring and the projections are mainly formed monotonously.

Die Schraube weist vor allem einen ersten Endbereich und einen zweiten Endbereich auf, wobei das Halteelement in einem ersten Endbereich der Schraube angeordnet ist. Ferner ist in dem ersten Endbereich insbesondere ein Schraubenkopf anordnet. Dabei ist der Durchmesser der Bohrung des Halteelementes vor allem kleiner ausgebildet als der Außendurchmesser des im ersten Endbereich angeordneten Schraubenkopfes der Schraube, sodass mittels der Schraube eine Kraft auf das mindestens eine mit Hilfe des Befestigungselementes fixierte Batteriemodul ausgeübt werden kann. Im zweiten Endbereich wird die Schraube am Gehäuseboden verschraubt.Above all, the screw has a first end region and a second end region, wherein the retaining element is arranged in a first end region of the screw. Furthermore, in particular a screw head is arranged in the first end region. In this case, the diameter of the bore of the retaining element is, in particular, smaller than the outer diameter of the screw head of the screw arranged in the first end region, so that a force can be exerted on the at least one battery module fixed by means of the fastening element by means of the screw. In the second end, the screw is screwed to the case back.

Besonders bevorzugt weist das Befestigungselement genau eine oder genau zwei Schrauben auf. Ferner kann das Befestigungselement genau einen Vorsprung oder mehr als einen Vorsprung, insbesondere genau zwei oder vier Vorsprünge, aufweisen.Particularly preferably, the fastening element has exactly one or exactly two screws. Furthermore, the fastening element can have exactly one projection or more than one projection, in particular exactly two or four projections.

Das Befestigungselement dient vorzugsweise zur Befestigung einer Anzahl von Batteriemodulen, die der Anzahl der Vorsprünge entspricht. Im Falle von zwei Vorsprüngen erstrecken sich diese insbesondere in entgegengesetzte Richtungen. Vor allem springen die Vorsprünge zu entgegengesetzten Richtungen vom Halteelement hervor. Es können insbesondere jeder Schraube des Befestigungselementes genau eine oder genau zwei Vorsprünge zugeordnet sein, wobei sich die Vorsprünge in radialer Richtung der Schraube erstrecken.The fastening element is preferably used for fastening a number of battery modules, which corresponds to the number of projections. In the case of two projections, these extend in particular in opposite directions. In particular, the projections project in opposite directions from the support member. In particular, each screw of the fastening element can be assigned exactly one or exactly two projections, wherein the projections extend in the radial direction of the screw.

Vorteilhafterweise weist das Befestigungselement mindestens eine Ausnehmung auf, in die ein Vorsprung des Batteriemodulgehäuses greifen kann. Während der Vorsprung des Befestigungselementes somit in die Ausnehmung des Batteriemodulgehäuses greifen kann, kann zusätzlich ein Vorsprung des Batteriemodulgehäuses in eine Ausnehmung des Befestigungselementes greifen. Es kann somit eine besonders sichere Befestigung und ferner eine Lastübertragung erreicht werden. Die Lastübertragung erfolgt insbesondere in eine Richtung, die sich entlang der Längsrichtung des Halteelementes erstreckt, und somit senkrecht zur Längsrichtung der Schrauben ausgebildet ist.Advantageously, the fastening element has at least one recess into which a projection of the battery module housing can engage. While the projection of the fastening element can thus engage in the recess of the battery module housing, a projection of the battery module housing can additionally engage in a recess of the fastening element. It can thus be achieved a particularly secure attachment and also a load transfer. The load is transmitted in particular in a direction which extends along the longitudinal direction of the holding element, and is thus formed perpendicular to the longitudinal direction of the screws.

Ferner kann das Befestigungselement genau eine Ausnehmung oder mehr als eine Ausnehmung, insbesondere zwei oder vier Ausnehmungen, zur jeweiligen Aufnahme eines Vorsprungs eines Batteriemodulgehäuses aufweisen. Insbesondere entspricht die Anzahl an Ausnehmungen, die das Befestigungselement aufweist, der Anzahl der Batteriemodule, die durch das Befestigungselement befestigt werden. Die Ausnehmungen der Batteriemodulgehäuse stammen somit von unterschiedlichen Batteriemodulgehäusen, wobei bevorzugt jedes Batteriemodulgehäuse genau eine Ausnehmung aufweist.Furthermore, the fastening element can have exactly one recess or more than one recess, in particular two or four recesses, for respectively receiving a projection of a battery module housing. In particular, the number of recesses that has the fastener corresponds to the number of battery modules that are fastened by the fastener. The recesses of the battery module housing thus come from different battery module housings, wherein preferably each battery module housing has exactly one recess.

Insbesondere kann die Vorrichtung zur Befestigung mindestens eines Batteriemoduls eine Vielzahl von Befestigungselementen umfassen, die unterschiedlich ausgebildet sind und somit je nach Positionierung des Batteriemoduls innerhalb einer Anordnung, mindestens ein und bis zu vier Batteriemodule sicher im Gehäuse verschrauben.In particular, the device for fastening at least one battery module a Variety of fasteners include that are designed differently and thus depending on the positioning of the battery module within an array, at least one and screw up to four battery modules securely in the housing.

In einem weiteren Aspekt umfasst die Erfindung ein Batteriegehäuse umfassend mindestens ein Batteriemodul, wobei das Batteriegehäuse eine oben beschriebene Vorrichtung zur Befestigung des mindestens einen Batteriemoduls in einem Gehäuseboden des Gehäuses aufweist.In a further aspect, the invention comprises a battery housing comprising at least one battery module, wherein the battery housing has a device described above for fastening the at least one battery module in a housing bottom of the housing.

Vorzugsweise umfasst das Batteriegehäuse mindestens zwei Batteriemodule, wobei ein Befestigungselement der Vorrichtung zwischen den Batteriemodulen angeordnet ist. Dadurch, dass die Verschraubung somit nicht durch die Module geht, sondern zwischen diesen angeordnet ist, werden die Batteriemodule in ihrer Steifigkeit nicht beeinträchtigt.Preferably, the battery housing comprises at least two battery modules, wherein a fastening element of the device is arranged between the battery modules. The fact that the screw thus does not pass through the modules, but is arranged between them, the battery modules are not affected in their rigidity.

Ferner kann durch eine Anordnung der Befestigungselemente zwischen den Modulen mehr als ein Batteriemodul gleichzeitig durch ein Befestigungselement befestigt werden. Es entstehen somit erheblich weniger Kosten, da circa 40% der Verschraubungen im Vergleich zum Stand der Technik entfallen können. Ferner wird im Falle von prismatischen Zellen eine höhere Alterungsbeständigkeit erreicht, da durch die Anordnung der Befestigungselemente außerhalb der Batteriemodule die Klemmplatten bei gleichem Bauraum steifer ausgeführt werden können, wobei sich die Zellen beim Be- und Entladen weniger verformen. Zusätzlich kann durch die Anordnung der Vorrichtung zwischen den Batteriemodulen ein zusätzlicher mechanischer Schutz im Crashfall erreicht werden, da Lasten um die elektronischen Bauteile herum über die Vorrichtung mit lastübertragenden Eigenschaften geleitet werden können.Further, by arranging the fasteners between the modules, more than one battery module can be fastened simultaneously by a fastener. This results in significantly lower costs, since about 40% of the glands can be omitted compared to the prior art. Furthermore, in the case of prismatic cells, a higher resistance to aging is achieved because the arrangement of the fastening elements outside the battery modules, the clamping plates can be made stiffer with the same space, the cells deform during loading and unloading less. Additionally, the arrangement of the device between the battery modules can provide additional mechanical protection in the event of a crash, as loads around the electronic components can be routed through the device having load-transferring characteristics.

Insbesondere ergeben sich ferner bessere Crasheigenschaften, wenn ein weniger steifer Rahmen des Batteriegehäuses notwendig ist, der mit geringeren Beschleunigungskräften auf die Insassen verbunden ist, und somit auch die Kippgefahr beim Seitenaufprall reduziert wird. Ferner reduzieren sich das Gewicht des Batteriegehäuses, da der Rahmen und der Schweller weniger steif ausgeführt werden müssen. Außerdem ist weniger erforderlicher Abstand der Batteriemodule zum Gehäuserahmen notwendig, was zu einer höheren möglichen Kapazität, Reichweite und Effizient führt.In particular, there are also better crash characteristics when a less rigid frame of the battery case is necessary, which is connected with lower acceleration forces on the occupants, and thus the risk of tipping during side impact is reduced. Further reduce the weight of the battery case, since the frame and the sill must be made less stiff. In addition, less required distance of the battery modules is necessary to the housing frame, resulting in a higher possible capacity, range and efficiency.

Alternativ zu einer fixen Verschraubung mittels der oben beschriebenen Vorrichtung am Gehäuseboden kann die Verschraubung mittels der Vorrichtung auch so ausgeführt werden, dass eine Relativbewegung der Batteriemodule in Fahrzeugquerrichtung bis zur Anlage an einem Batterierahmen des Batteriegehäuses möglich wird.As an alternative to a fixed screwing by means of the device described above on the housing bottom, the screwing by means of the device can also be designed so that a relative movement of the battery modules in the vehicle transverse direction is possible until it rests against a battery frame of the battery housing.

Insbesondere umfasst das Befestigungselement genau eine Schraube und ein Halteelement mit genau einem Vorsprung. Ein derartiges Befestigungselement dient zur Befestigung genau eines Batteriemoduls, indem der Vorsprung in die Ausnehmung des einen Batteriemoduls, beziehungsweise dessen Batteriemodulgehäuse, eingreift.In particular, the fastening element comprises exactly one screw and a holding element with exactly one projection. Such a fastener is used to attach exactly one battery module by the projection in the recess of a battery module, or its battery module housing, engages.

Alternativ kann das Befestigungselement genau eine Schraube sowie ein Halteelement aufweisend zwei Vorsprünge, und zwar einen ersten Vorsprung und einen zweiten entgegengesetzt gerichteten Vorsprung, aufweisen. Dann dient das Befestigungselement der Befestigung zweier Batteriemodule, zwischen denen es in einem Endbereich der Batteriemodule angeordnet ist. Während der erste Vorsprung somit in eine Ausnehmung eines Batteriemodules greift, greift der entgegengesetzte Vorsprung in die Ausnehmung des benachbart angeordneten anderen Batteriemoduls. Dabei kann der Bereich des Halteelementes zwischen den Vorsprüngen ösenförmig beziehungsweise ringförmig um den Schaft der Schraube ausgebildet sein. Es kann die Breite des Halteelementes, in anderen Worten des Rings, der sich um den Schraubenschaft erstreckt, insbesondere nur unwesentlich breiter als die Schaftbreite ausgebildet sein. Insbesondere ist die Breite des ringförmigen Bereichs des Halteelementes maximal 2,5, ferner bevorzugt maximal 2,0, insbesondere bevorzugt maximal 1,5-mal so breit wie die Breite des Schraubenschaftes.Alternatively, the fastening element may have exactly one screw and a holding element having two projections, namely a first projection and a second oppositely directed projection. Then, the fastener is used to attach two battery modules, between which it is arranged in an end region of the battery modules. While the first projection thus engages in a recess of a battery module, the opposite projection engages in the recess of the adjacently arranged other battery module. In this case, the region of the holding element between the projections can be formed in an eye-shaped or annular manner around the shank of the screw. In particular, the width of the holding element, in other words of the ring which extends around the screw shank, can be formed only insignificantly wider than the shank width. In particular, the width of the annular region of the retaining element is a maximum of 2.5, further preferably not more than 2.0, more preferably not more than 1.5 times as wide as the width of the screw shank.

Alternativ kann das Halteelement beim Aufweisen von zwei Vorsprüngen derart ausgebildet sein, dass es einen größeren Abstand zwischen den Batteriemodulen überbrücken kann. Dabei weist das Halteelement einen Überbrückungsbereich zwischen den beiden Vorsprüngen auf, dessen Länge sich zwischen den Vorsprüngen erstreckt und mindestens dem Zweifachen, ferner bevorzugt dem Dreifachen, am meisten bevorzugt dem Vierfachen der Breite des Schraubenschaftes entspricht. Insbesondere verjüngt sich der Überbrückungsbereich ausgehend vom Schraubenschaft in Richtung der beiden Vorsprünge.Alternatively, the holding member may be formed in having two projections so that it can bridge a greater distance between the battery modules. In this case, the holding element has a bridging region between the two projections, the length of which extends between the projections and corresponds to at least twice, further preferably three times, most preferably four times the width of the screw shank. In particular, the bridging region tapers from the screw shank in the direction of the two projections.

Ferner bevorzugt umfasst das Befestigungselement zwei Schrauben, die durch ein Halteelement, und zwar jeweils eine Schraube durch eine Bohrung des Halteelementes, hindurchgeführt sind. Das Halteelement weist zwei Endbereiche auf, in denen sich jeweils eine Bohrung zur Aufnahme einer der Schrauben, sowie mindestens ein Vorsprung befinden. Dazwischen kann ein Überbrückungsbereich des Halteelementes angeordnet sein, dessen Länge sich zwischen den beiden Schrauben erstreckt und mindestens das Dreifache, ferner bevorzugt mindestens das Fünffache, ferner bevorzugt mindestens das Siebenfache, der Breite eines Schraubenschaftes entspricht. Durch ein derart ausgebildetes Halteelement können nicht nur zwei Batteriemodule gleichzeitig, sondern ferner eine Lastübertragung in Längsrichtung des Überbrückungsbereiches des Halteelementes, erreicht werden. Das Halteelement kann dabei Ausnehmungen aufweisen, vor allem eine pro Vorsprung. Dabei sind die Endbereiche und der Überbrückungsbereich vor allem einförmig ausgebildet.Further preferably, the fastening element comprises two screws, which are passed through a holding element, in each case a screw through a bore of the holding element. The retaining element has two end regions, in each of which there is a bore for receiving one of the screws, and at least one projection. In between, a bridging region of the holding element may be arranged, whose length extends between the two screws and at least three times, further preferably at least five times, further preferably at least seven times, corresponds to the width of a screw shank. By such a trained holding element not only two battery modules can be achieved simultaneously, but also a load transfer in the longitudinal direction of the bridging region of the holding element. The retaining element can have recesses, especially one per projection. In this case, the end regions and the bridging region are designed to be monotonous in particular.

Ferner kann das Befestigungselement einen wie oben beschriebenen Überbrückungsbereich aufweisen, wobei in den Endbereichen des Halteelementes nicht nur ein Vorsprung, sondern zwei Vorsprünge vorgesehen sind. Ferner weist das Befestigungselement in einem solchen Fall mehrere Ausnehmungen auf, wobei jeweils eine Ausnehmung neben einem Vorsprung angeordnet ist. Ein derartiges Befestigungselement kann zum einen vier Batteriemodule gleichzeitig fixieren, wobei zudem eine Lastübertragung entlang der Längsrichtung des Überbrückungsbereiches des Halteelementes gewährleistet ist. Die vorgenannte Ausführung kann auch derart ausgebildet sein, dass das Halteelement eine Breite aufweist, die mindestens dem Dreifachen, bevorzugterweise mindestens dem Fünffachen, insbesondere bevorzugt mindestens dem Siebenfachen der Breite eines Schraubenschaftes entspricht, sodass auch weiter voneinander beabstandete Batteriemodule mit dem Befestigungselement befestigt werden können.Furthermore, the fastening element can have a bridging region as described above, wherein not only one projection but two projections are provided in the end regions of the retaining element. Furthermore, in such a case, the fastening element has a plurality of recesses, wherein a respective recess is arranged next to a projection. Such a fastening element can simultaneously fix four battery modules, wherein in addition a load transfer along the longitudinal direction of the bridging region of the retaining element is ensured. The aforementioned embodiment can also be designed such that the holding element has a width which corresponds to at least three times, preferably at least five times, more preferably at least seven times the width of a screw shank, so that even more widely spaced battery modules can be attached to the fastening element.

Figurenlistelist of figures

Es zeigen schematisch:

1 eine Vorrichtung zur Befestigung mindestens eines Batteriemoduls an einem Gehäuseboden eines Batteriegehäuses;
2 eine Vorrichtung gemäß 1 bei Befestigung eines Batteriemoduls;
3 eine Vorrichtung zur Befestigung mindestens eines Batteriemoduls an einem Gehäuseboden eines Batteriegehäuses;
4 eine Vorrichtung gemäß 3 bei Befestigung von zwei Batteriemodulen;
5 eine Vorrichtung zur Befestigung mindestens eines Batteriemoduls an einem Gehäuseboden eines Batteriegehäuses;
6 eine Vorrichtung gemäß 5 bei Befestigung von zwei Batteriemodulen;
7 eine Vorrichtung zur Befestigung mindestens eines Batteriemoduls an einem Gehäuseboden eines Batteriegehäuses;
8 eine Vorrichtung gemäß 7 bei Befestigung von zwei Batteriemodulen;
9 eine Vorrichtung zur Befestigung mindestens eines Batteriemoduls an einem Gehäuseboden eines Batteriegehäuses;
10 eine Vorrichtung gemäß 9 bei Befestigung von vier Batteriemodulen;
11 eine Vorrichtung zur Befestigung mindestens eines Batteriemoduls an einem Gehäuseboden eines Batteriegehäuses;
12 eine Vorrichtung gemäß 11 bei Befestigung von vier Batteriemodulen; und
13 eine Explosionsdarstellung eines Batteriegehäuses umfassend einen Gehäuseboden sowie einer Vorrichtung zur Befestigung von Batteriemodulen an dem Gehäuseboden

They show schematically:

1 a device for fastening at least one battery module to a housing bottom of a battery housing;
2 a device according to 1 when mounting a battery module;
3 a device for fastening at least one battery module to a housing bottom of a battery housing;
4 a device according to 3 when mounting two battery modules;
5 a device for fastening at least one battery module to a housing bottom of a battery housing;
6 a device according to 5 when mounting two battery modules;
7 a device for fastening at least one battery module to a housing bottom of a battery housing;
8th a device according to 7 when mounting two battery modules;
9 a device for fastening at least one battery module to a housing bottom of a battery housing;
10 a device according to 9 when mounting four battery modules;
11 a device for fastening at least one battery module to a housing bottom of a battery housing;
12 a device according to 11 when mounting four battery modules; and
13 an exploded view of a battery case comprising a housing bottom and a device for fixing battery modules to the housing bottom

1 zeigt eine Vorrichtung (100) zur Befestigung mindestens eines Batteriemoduls (202) an einem Gehäuseboden (201) eines Batteriegehäuses (200). Das Befestigungselement (10) umfasst ein Halteelement (17), das eine Bohrung (25) aufweist. Ferner weist das Befestigungselement (10) eine Schraube (11) auf, die durch die Bohrung (25) des Halteelements (17) durchgeführt ist. Das Halteelement (17) weist einen Vorsprung (18) auf, der sich in seitlicher Richtung vom Halteelement (17) des Befestigungselementes (10) erstreckt. Das Halteelement (17) erstreckt sich ösenförmig bzw. ringförmig um den Schaft (14) der Schraube (11), und zwar in voller Umfangsrichtung. In anderen Worten umfasst das Halteelement (17) einen Ring (24), von dem der Vorsprung (18) hervorspringt. 1 shows a device ( 100 ) for attaching at least one battery module ( 202 ) on a housing bottom ( 201 ) of a battery case ( 200 ). The fastening element ( 10 ) comprises a retaining element ( 17 ), which has a bore ( 25 ) having. Furthermore, the fastening element ( 10 ) a screw ( 11 ) through the hole ( 25 ) of the retaining element ( 17 ) is performed. The retaining element ( 17 ) has a lead ( 18 ), which extends in the lateral direction from the holding element ( 17 ) of the fastening element ( 10 ). The retaining element ( 17 ) extends in an eye-shaped or annular manner around the shaft ( 14 ) of the screw ( 11 ), in the full circumferential direction. In other words, the retaining element ( 17 ) a ring ( 24 ), from which the projection ( 18 ) leaps out.

Die Schraube (11) weist einen ersten Endbereich (11a) und einen zweiten Endbereich (11b) auf sowie eine Längsrichtung (11c). In Bezug auf die Schraube erstreckt sich der Vorsprung in eine radiale Richtung. Im ersten Endbereich (11a) weist die Schraube einen Eingriffsbereich (16) für ein Werkzeug auf, um mittels des Befestigungselementes (10) mindestens ein Batteriemodul (202) an dem Gehäuseboden (201) eines Batteriegehäuses (200) festschrauben zu können.The screw ( 11 ) has a first end region ( 11a) and a second end region ( 11b) on and a longitudinal direction ( 11c) , With respect to the screw, the projection extends in a radial direction. In the first end area ( 11a) the screw has an engagement area ( 16 ) for a tool in order, by means of the fastener ( 10 ) at least one battery module ( 202 ) on the housing bottom ( 201 ) of a battery case ( 200 ).

Die Breite (23) des Halteelementes (17), insbesondere der Außendurchmesser des Rings (24) ist kleiner als die zweifache Breite (15) des Schafts (14) der Schraube (11). Der Vorsprung (18) weist ausgehend vom Ring (24) eine Breite auf, die sich kontinuierlich bis zu einer Stelle einer maximalen Breite (19) erweitert. Radial nach außen ist der Vorsprung (18) ab der Stelle der maximalen Breite (19) gerundet ausgebildet. Die maximale Breite (19) des Vorsprungs (18) entspricht in etwa der Breite (15) des Schafts (14) der Schraube (11).The width ( 23 ) of the retaining element ( 17 ), in particular the outer diameter of the ring ( 24 ) is smaller than twice the width ( 15 ) of the shaft ( 14 ) of the screw ( 11 ). The lead ( 18 ) points from the ring ( 24 ) has a width which extends continuously to a point of maximum width ( 19 ) expanded. Radially outward is the projection ( 18 ) from the position of the maximum width ( 19 ) rounded. The maximum width ( 19 ) of the projection ( 18 ) corresponds approximately to the width ( 15 ) of the shaft ( 14 ) of the screw ( 11 ).

Das Halteelement (17) ist im ersten Endbereich (11a) der Schraube (11) angeordnet. Dabei ist der Durchmesser der Bohrung (25) kleiner ausgebildet als der Außendurchmesser des im ersten Endbereich (11a) angeordneten Schraubenkopfs, in dem der Eingriffsbereich (16) für ein Werkzeug angeordnet ist, sodass mittels der Schraube eine Kraft auf das mindestens eine mithilfe des Befestigungselementes (10) fixierte Batteriemodul ausgeübt werden kann.The retaining element ( 17 ) is in the first end region ( 11a) the screw ( 11 ) arranged. Where the diameter of the hole ( 25 ) smaller than the outer diameter of the first end region ( 11a) arranged screw head, in which the engagement area ( 16 ) Is arranged for a tool, so that by means of the screw, a force on the at least one using the fastener ( 10 ) fixed battery module can be exercised.

Das in 1 dargestellte Befestigungselement (10) dient zur Befestigung genau eines Batteriemoduls (202) an einem Gehäuseboden (201) eines Batteriegehäuses (200).This in 1 illustrated fastening element ( 10 ) is used to attach exactly one battery module ( 202 ) on a housing bottom ( 201 ) of a battery case ( 200 ).

In 2 ist eine Vorrichtung (100) nach 1 bei Befestigung eines Batteriemoduls (202) gezeigt. Das Batteriemodul (202) umfasst ein Batteriemodulgehäuse (203), das eine Ausnehmung (207) aufweist. Im Detail weist das Batteriemodulgehäuse (203) in einem Endbereich (204), und zwar in einem Eckbereich (205), die Ausnehmung (207) auf. Insbesondere umfasst das Batteriemodulgehäuse (203) eine Abschlussplatte (206), die eine Stirnseite des Batteriemodulgehäuses (203) bildet. Die Ausnehmung (207) ist insbesondere in der Abschlussplatte (206) ausgebildet.In 2 is a device ( 100 ) to 1 when mounting a battery module ( 202 ). The battery module ( 202 ) comprises a battery module housing ( 203 ), which has a recess ( 207 ) having. In detail, the battery module housing ( 203 ) in an end region ( 204 ), in a corner area ( 205 ), the recess ( 207 ) on. In particular, the battery module housing ( 203 ) an end plate ( 206 ), one end of the battery module housing ( 203 ). The recess ( 207 ) is particularly in the end plate ( 206 ) educated.

Der Vorsprung (18) des Halteelementes (17) des Befestigungselementes (10) greift in die Ausnehmung (207). Zwischen Vorsprung (18) und Ausnehmung (207) wird ein Formschluss hergestellt. Die Ausnehmung (207) ist derart ausgebildet, dass der Vorsprung (18) von oben in die Ausnehmung (207) eingebracht werden kann. Das Batteriemodulgehäuse (203) weist vor allem eine nach oben gerichtete Auflagefläche (208) auf, auf die eine nach unten gerichtete Fläche des Vorsprungs (18) des Befestigungselementes (10) aufliegen kann. Somit kann durch Verschraubung des Befestigungselementes (10) eine Kraft auf das Batteriemodul (202) in Richtung des Gehäusebodens (201) aufgebracht werden und somit das Batteriemodul (202) sicher befestigt werden.The lead ( 18 ) of the retaining element ( 17 ) of the fastening element ( 10 ) engages in the recess ( 207 ). Between projection ( 18 ) and recess ( 207 ) a positive connection is made. The recess ( 207 ) is designed such that the projection ( 18 ) from above into the recess ( 207 ) can be introduced. The battery module housing ( 203 ) mainly has an upwardly directed contact surface ( 208 ), on which a downwardly directed surface of the projection ( 18 ) of the fastening element ( 10 ) can rest. Thus, by screwing the fastener ( 10 ) a force on the battery module ( 202 ) in the direction of the housing bottom ( 201 ) and thus the battery module ( 202 ) securely fastened.

3 zeigt eine weitere Vorrichtung (100) zur Befestigung mindestens eines Batteriemoduls (202). Dabei umfasst die Vorrichtung (100) ein Befestigungselement (10), das bis auf die im Folgenden aufgeführten Unterschiede analog zum Befestigungselement (10) aus den 1 und 2 ausgebildet ist. Im Vergleich zum Befestigungselement (10) der 1 und 2 umfasst das Befestigungselement (10) der 3 zwei Vorsprünge (18), und zwar einen ersten Vorsprung (18a) und einen zweiten Vorsprung (18b), die analog zueinander hinsichtlich ihrer Formgebung und Dimension ausgebildet sind. Der erste Vorsprung (18a) und der zweite Vorsprung (18b) erstrecken sich in entgegengesetzte Richtungen des Halteelementes (17). Das Halteelement (17) ist erneut als Ring (24) ausgebildet, von dem die Vorsprünge (18) hervorspringen. 3 shows another device ( 100 ) for attaching at least one battery module ( 202 ). In this case, the device comprises ( 100 ) a fastener ( 10 ), which, except for the differences listed below, analogously to the fastening element ( 10 ) from the 1 and 2 is trained. Compared to the fastening element ( 10 ) of the 1 and 2 includes the fastener ( 10 ) of the 3 two projections ( 18 ), a first advantage ( 18a) and a second projection ( 18b) , which are formed analogously to each other in terms of their shape and dimension. The first lead ( 18a) and the second projection ( 18b) extend in opposite directions of the holding element ( 17 ). The retaining element ( 17 ) is again called a ring ( 24 ), from which the projections ( 18 ) jump out.

In 4 ist eine Vorrichtung (100) nach 3 bei Befestigung von zwei Batteriemodulen (202) gezeigt. Das Halteelement (17) der Vorrichtung (100) ist zwischen zwei Batteriemodulen (202), genauer zwischen den Batteriemodulgehäusen (203) der Batteriemodule (202), angeordnet, und zwar in einem Endbereich (204) der jeweiligen Batteriemodulgehäuse (203). In anderen Worten ist das Befestigungselement (10) zwischen zwei Eckbereichen (205) der zwei Batteriemodule (202) angeordnet, die parallel zueinander auf gleicher Höhe angeordnet sind und zwar derart, dass deren Eckbereiche (205) gegenüberstehen. Die Batteriemodulgehäuse (203) der beiden Batteriemodule (202) sind analog zum Batteriemodulgehäuse (203) der 2 ausgebildet. Das Befestigungselement (10) kann durch seine zwei Vorsprünge (18a, 18b) gleichzeitig beide Batteriemodule (202) befestigen, indem der erste Vorsprung (18a) in die Ausnehmung (207) eines Batteriemoduls (202) greift, während der gegenüberliegende zweite Vorsprung (18b) in die gegenüberliegende Ausnehmung (207) des anderen Batteriemoduls (202) greift.In 4 is a device ( 100 ) to 3 when mounting two battery modules ( 202 ). The retaining element ( 17 ) of the device ( 100 ) is between two battery modules ( 202 ), more precisely between the battery module housings ( 203 ) of the battery modules ( 202 ), in an end region ( 204 ) of the respective battery module housing ( 203 ). In other words, the fastening element ( 10 ) between two corner areas ( 205 ) of the two battery modules ( 202 ) are arranged, which are arranged parallel to each other at the same height in such a way that their corner regions ( 205 ). The battery module housing ( 203 ) of the two battery modules ( 202 ) are similar to the battery module housing ( 203 ) of the 2 educated. The fastening element ( 10 ) can by its two projections ( 18a . 18b) simultaneously both battery modules ( 202 ) by placing the first projection ( 18a) into the recess ( 207 ) of a battery module ( 202 ), while the opposite second projection ( 18b) in the opposite recess ( 207 ) of the other battery module ( 202 ) attacks.

5 zeigt eine weitere Vorrichtung (100) zur Befestigung zumindest eines Batteriemoduls (202). Das Befestigungselement (10) in 5 ist bis auf die folgenden genannten Unterschiede analog zum Befestigungselement der 3 und 4 ausgebildet. Lediglich das Halteelement (17) ist andersartig ausgebildet. Statt eines Rings (24) weist das Halteelement 17) einen breiter ausgebildeten Überbrückungsbereich (20) auf. Dieser Überbrückungsbereich (20) verbindet die beiden Vorsprünge (18), nämlich den ersten Vorsprung (18a) und den zweiten Vorsprung (18b). Der Überbrückungsbereich (20) weist eine Länge (22) und eine maximale Breite (21) auf, wobei sich die maximale Breite (21) auf der Höhe des Schraubenschaftes (14) befindet. Ausgehend von der maximalen Breite (21) verjüngt sich die Breite des Überbrückungsbereiches in Richtung der beiden Vorsprünge (18). Mittels des Überbrückungsbereiches (20) ist das Halteelement (17) mit einer größeren Ausdehnung zwischen den beiden Vorsprüngen (18) ausgebildet. Die Vorsprünge (18) sind durch die Länge (22) des Überbrückungsbereiches (20) voneinander getrennt. Somit können zwei Batteriemodule (202), die in einem größeren Abstand zueinander angeordnet sind als in 4 gezeigt, dennoch gleichzeitig mittels des Befestigungselementes (10) der 5 befestigt werden. 5 shows another device ( 100 ) for attaching at least one battery module ( 202 ). The fastening element ( 10 ) in 5 is similar to the fastener of the except for the following differences 3 and 4 educated. Only the retaining element ( 17 ) is formed differently. Instead of a ring ( 24 ) has the retaining element 17 ) has a wider bridging area ( 20 ) on. This bridging area ( 20 ) connects the two projections ( 18 ), namely the first lead ( 18a) and the second projection ( 18b) , The bridging area ( 20 ) has a length ( 22 ) and a maximum width ( 21 ), whereby the maximum width ( 21 ) at the level of the screw shaft ( 14 ) is located. Starting from the maximum width ( 21 ), the width of the bridging region tapers in the direction of the two projections ( 18 ). By means of the bridging area ( 20 ) is the retaining element ( 17 ) with a greater extent between the two projections ( 18 ) educated. The projections ( 18 ) are by the length ( 22 ) of the bridging area ( 20 ) separated from each other. Thus, two battery modules ( 202 ), which are arranged at a greater distance from each other than in 4 shown, yet simultaneously by means of the fastener ( 10 ) of the 5 be attached.

6 zeigt eine Vorrichtung (100) gemäß 5 bei Befestigung zweier Batteriemodule (202). Dabei ist die Anordnung der Batteriemodule (202) sowie der Vorrichtung (100) analog zur 4 ausgebildet, mit dem einzigen Unterschied, dass die Batteriemodule (202) einen größeren Abstand zueinander aufweisen. Dieser größere Abstand wird mittels des Befestigungselementes (10), und zwar mittels des Überbrückungsbereich (20), überbrückt, sodass eine sichere Befestigung am Gehäuseboden (201) eines Batteriegehäuses (200) erreicht werden kann. 6 shows a device ( 100 ) according to 5 when mounting two battery modules ( 202 ). The arrangement of the battery modules ( 202 ) as well as the device ( 100 ) analogous to 4 formed, with the only difference that the battery modules ( 202 ) have a greater distance from each other. This greater distance is achieved by means of the fastening element ( 10 ), by means of the bridging area ( 20 ), so that a secure attachment to the housing bottom ( 201 ) of a battery case ( 200 ) can be achieved.

7 zeigt eine weitere Vorrichtung (100) zur Befestigung mindestens eines Batteriemodules (202). Die Vorrichtung (100) umfasst ein Befestigungselement (10), das zwei Schrauben (11), und zwar eine erste Schraube (12) und eine zweite Schraube (13), aufweist. Dabei sind beide Schrauben (11) analog zu der in 1 gezeigten Schraube (11) ausgebildet. Die beiden Schrauben (11) sind mittels eines Halteelementes (17) miteinander verbunden. Das Halteelement (17) weist zwei Ausnehmungen (25) auf, durch die jeweils eine Schraube (11) geführt ist. Die Ausnehmung (25) ist analog zu der Ausnehmung des Halteelementes (17) in 1 ausgebildet. 7 shows another device ( 100 ) for attaching at least one battery module ( 202 ). The device ( 100 ) comprises a fastening element ( 10 ), two screws ( 11 ), a first screw ( 12 ) and a second screw ( 13 ), having. Both screws ( 11 ) analogous to in 1 shown screw ( 11 ) educated. The two screws ( 11 ) are by means of a holding element ( 17 ) connected with each other. The retaining element ( 17 ) has two recesses ( 25 ), through which one screw ( 11 ) is guided. The recess ( 25 ) is analogous to the recess of the retaining element ( 17 ) in 1 educated.

Das Halteelement (17) weist zwei Vorsprünge (18) auf, einen ersten Vorsprung (18a) und einen zweiten Vorsprung (18b), die sich jeweils im Bereich einer Schraube (11) befinden und sich in radialer Richtung von dieser erstrecken. Das Halteelement (17) weist einen ersten Endbereich (27) auf, der die erste Schraube (12) aufnimmt, sowie einen zweiten Endbereich (28), der die zweite Schraube (13) aufnimmt. Zwischen den beiden Endbereichen (27, 28) weist das Halteelement (17) einen Überbrückungsbereich (20) auf. In den jeweiligen Endbereichen (27, 28) sind die Bohrungen (25) sowie die Vorsprünge (18) angeordnet. Die Vorsprünge (18) werden unter anderem durch zwei Ausnehmungen (26), und zwar eine erste Ausnehmung (26a) im Bereich des ersten Vorsprungs (18a) und eine zweite Ausnehmung (26b) im Bereich des zweiten Vorsprungs (18b) gebildet. Dabei ist das Halteelement (17) im ersten Endbereich (27) und im zweiten Endbereich (28) jeweils sehr ähnlich zum Halteelement (17) der 1 ausgebildet, mit dem Unterschied, dass zwischen den Endbereichen (27, 28) ein Überbrückungsbereich (20) liegt. Die Länge der beiden Endbereiche (27, 28) entspricht im Wesentlichen der Breite des Überbrückungsbereiches (20).The retaining element ( 17 ) has two projections ( 18 ), a first lead ( 18a) and a second projection ( 18b) , each in the area of a screw ( 11 ) and extending in the radial direction thereof. The retaining element ( 17 ) has a first end region ( 27 ), the first screw ( 12 ), and a second end region ( 28 ), the second screw ( 13 ). Between the two end regions ( 27 . 28 ), the retaining element ( 17 ) a bridging area ( 20 ) on. In the respective end areas ( 27 . 28 ) are the holes ( 25 ) as well as the projections ( 18 ) arranged. The projections ( 18 ) are inter alia by two recesses ( 26 ), namely a first recess ( 26a) in the area of the first projection ( 18a) and a second recess ( 26b) in the area of the second projection ( 18b) educated. In this case, the retaining element ( 17 ) in the first end region ( 27 ) and in the second end region ( 28 ) each very similar to the holding element ( 17 ) of the 1 formed, with the difference that between the end regions ( 27 . 28 ) a bridging area ( 20 ) lies. The length of the two end regions ( 27 . 28 ) substantially corresponds to the width of the bridging region ( 20 ).

In 8 ist eine Vorrichtung (100) nach 7 bei Befestigung zweier Batteriemodule (202) gezeigt. Dabei sind die Batteriemodule (202) analog zu dem Batteriemodul der 2 ausgebildet. Sie sind derart angeordnet, dass sich deren Eckbereiche (205) gegenüberstehen. Je ein Vorsprung (209) des jeweiligen Batteriemodulgehäuses (203) greift in eine Ausnehmung (26) des Halteelementes (17) des Befestigungselementes (10), während die Vorsprünge (18a, 18b) des Halteelementes (17) in die Ausnehmungen (207) der Batteriemodulgehäuse (203) greifen. Mittels des Überbrückungsbereichs (20) wird die Distanz zwischen den benachbart angeordneten Batteriemodulen (202) überbrückt. Die Vorrichtung (100) dient nicht nur zur Befestigung der Batteriemodule (202) in Richtung des Gehäusebodens (201), sondern auch zur Lastübertragung zwischen den beiden Batteriemodulgehäusen (203).In 8th is a device ( 100 ) to 7 when mounting two battery modules ( 202 ). The battery modules ( 202 ) analogous to the battery module of 2 educated. They are arranged in such a way that their corner regions ( 205 ). One advantage each ( 209 ) of the respective battery module housing ( 203 ) engages in a recess ( 26 ) of the retaining element ( 17 ) of the fastening element ( 10 ), while the projections ( 18a . 18b) of the holding element ( 17 ) into the recesses ( 207 ) of the battery module housing ( 203 ) to grab. By means of the bridging area ( 20 ), the distance between the adjacently arranged battery modules ( 202 ) bridged. The device ( 100 ) is not only used to attach the battery modules ( 202 ) in the direction of the housing bottom ( 201 ), but also for load transfer between the two battery module housings ( 203 ).

9 zeigt eine weitere Vorrichtung (100) zur Befestigung eines Batteriemoduls (202) an einem Gehäuseboden (201) eines Batteriegehäuses (200). Dabei weist die Vorrichtung (100) ein Befestigungselement (10) auf, das bis auf die folgenden Unterschiede analog zu dem Befestigungselement (10) der 7 und 8 ausgebildet ist. Die Unterschiede bestehen darin, dass das Befestigungselement (10) in jedem Endbereich (27, 28) zwei Vorsprünge aufweist, und zwar sind im ersten Endbereich (27) ein erster Vorsprung (18a) und ein dritter Vorsprung (18c) angeordnet, die sich in entgegengesetzte Richtungen in radialer Richtung der ersten Schraube (12) erstrecken, während ein zweiter Vorsprung (18b) sowie ein vierter Vorsprung (18d), die sich ebenfalls in entgegengesetzte Richtung der zweiten Schraube (13) radial nach außen erstrecken, im zweiten Endbereich (28) angeordnet sind. Ferner weist das Halteelement (17) nun vier Ausnehmungen (26) auf, wobei sich die erste Ausnehmung (26a) und die dritte Ausnehmung (26c) sowie die zweite Ausnehmung (26b) und die vierte Ausnehmung (26d) gegenüberstehen. Das Halteelement (17) ist entlang einer Symmetrieachse (29) spiegelsymmetrisch ausgebildet. 9 shows another device ( 100 ) for attaching a battery module ( 202 ) on a housing bottom ( 201 ) of a battery case ( 200 ). In this case, the device ( 100 ) a fastener ( 10 ), which, except for the following differences analogous to the fastener ( 10 ) of the 7 and 8th is trained. The differences are that the fastener ( 10 ) in each end region ( 27 . 28 ) has two projections, namely in the first end region ( 27 ) a first projection ( 18a) and a third lead ( 18c) arranged in opposite directions in the radial direction of the first screw ( 12 ), while a second projection ( 18b) and a fourth lead ( 18d) , which is also in the opposite direction of the second screw ( 13 ) extend radially outward, in the second end region ( 28 ) are arranged. Furthermore, the retaining element ( 17 ) now four recesses ( 26 ), wherein the first recess ( 26a) and the third recess ( 26c) and the second recess ( 26b) and the fourth recess ( 26d) face. The retaining element ( 17 ) is along an axis of symmetry ( 29 ) formed mirror-symmetrically.

Im Wesentlichen gleichen die Endbereiche (27, 28) des Halteelementes (17) jeweils dem Halteelement (17) der 3 und 4, wobei zwischen diesen Endbereichen (27, 28) der Überbrückungsbereich (20) angeordnet ist. Die Breite des Überbrückungsbereiches (20) entspricht im Wesentlichen der Länge des Halteelementes (17) im ersten und im zweiten Endbereich (27, 28).Essentially the end regions ( 27 . 28 ) of the retaining element ( 17 ) in each case the holding element ( 17 ) of the 3 and 4 , between these end regions ( 27 . 28 ) the bridging area ( 20 ) is arranged. The width of the bridging area ( 20 ) substantially corresponds to the length of the retaining element ( 17 ) in the first and in the second end region ( 27 . 28 ).

10 stellt eine Vorrichtung (100) der 9 bei Befestigung von vier Batteriemodulen (202) dar. Dabei sind die Batteriemodule (202) derart angeordnet, dass sich jeweils zwei Endbereiche (204), genauer Eckbereiche (205), der Batteriemodulgehäuse (203) gegenüberliegen. Dazwischen ist das Befestigungselement (10) angeordnet, und zwar derart, dass dessen erster Endbereich (27) zwischen den Eckbereichen (205) zweier Batteriemodulgehäuse (203) angeordnet ist und der zweite Endbereich (28) zwischen den Eckbereichen (205) der beiden weiteren Batteriemodulgehäuse (203). Die Vorrichtung (100) kann somit vier Batteriemodule (202) gleichzeitig am Gehäuseboden (201) verschrauben, wobei gleichzeitig eine Lastübertragung zwischen den Batteriemodulen (202) gewährleistet ist. 10 represents a device ( 100 ) of the 9 when mounting four battery modules ( 202 ). The battery modules ( 202 ) are arranged such that in each case two end regions ( 204 ), more precisely corner areas ( 205 ), the battery module housing ( 203 ) are opposite. In between is the fastener ( 10 ), in such a way that its first end region ( 27 ) between the corners ( 205 ) of two battery module housings ( 203 ) and the second end region ( 28 ) between the corners ( 205 ) of the two further battery module housings ( 203 ). The device ( 100 ) can thus four battery modules ( 202 ) at the same time on the housing bottom ( 201 ), at the same time a load transfer between the battery modules ( 202 ) is guaranteed.

11 zeigt eine weitere Vorrichtung (100) zur Befestigung mindestens eines Batteriemoduls (202). Dabei ist das Befestigungselement (10) der Vorrichtung (100) bis auf die folgenden Unterschiede analog zum Befestigungselement der 9 und 10 ausgebildet. Der einzige Unterschied liegt darin, dass das Halteelement (17) eine größere Breite aufweist. Im Detail sind die Endbereiche (27, 28) des Halteelementes (17) der 11 analog zu den Halteelementen (17) des Befestigungselementes (10) der 5 und 6 ausgebildet, wobei zwischen den Endbereichen (27, 28) ein Überbrückungsbereich (20) angeordnet ist. Die Breite des Überbrückungsbereiches (20) entspricht der Länge des Halteelements (17) in seinen Endbereichen (27, 28). 11 shows another device ( 100 ) for attaching at least one battery module ( 202 ). In this case, the fastening element ( 10 ) of the device ( 100 ) except for the following differences analogous to the fastener of 9 and 10 educated. The only difference is that the retaining element ( 17 ) has a greater width. In detail, the end regions ( 27 . 28 ) of the retaining element ( 17 ) of the 11 analogous to the Retaining elements ( 17 ) of the fastening element ( 10 ) of the 5 and 6 formed between the end regions ( 27 . 28 ) a bridging area ( 20 ) is arranged. The width of the bridging area ( 20 ) corresponds to the length of the retaining element ( 17 ) in its end regions ( 27 . 28 ).

In 12 wird eine Vorrichtung (100) gemäß 11 bei Befestigung von vier Batteriemodulen (202) gezeigt. Die Ausbildung und Anordnung der Batteriemodule (202) bzw. Batteriemodulgehäuse (203) entspricht denen der 10, bis auf den Unterschied, dass die sich gegenüber stehenden Batteriemodule (202) in einem größeren Abstand zueinander angeordnet sind. Durch die insgesamt größere Breite des Befestigungselementes (10) kann auch der größere Abstand überbrückt werden.In 12 becomes a device ( 100 ) according to 11 when mounting four battery modules ( 202 ). The design and arrangement of the battery modules ( 202 ) or battery module housing ( 203 ) corresponds to those of 10 except for the difference that the opposing battery modules ( 202 ) are arranged at a greater distance from each other. Due to the overall larger width of the fastener ( 10 ), the greater distance can be bridged.

13 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Batteriegehäuses (200) umfassend einen Gehäuseboden (201) sowie einer Vorrichtung (100) zur Befestigung von Batteriemodulen (202) an dem Gehäuseboden (201). 13 shows an exploded view of a battery case ( 200 ) comprising a housing bottom ( 201 ) as well as a device ( 100 ) for fixing battery modules ( 202 ) on the housing bottom ( 201 ).

Die Batteriemodule (202) sind in zwei Reihen (211) und sechs Spalten (210) angeordnet. Dabei sind zwischen der dritten und der vierten Spalte (211) sowie zwischen der vierten und der fünften Spalte (211) von links gesehen ein größerer Abstand vorgesehen als zwischen den übrigen Spalten (211). Ferner ist zwischen den Reihen (210) ein Abstand vorgesehen.The battery modules ( 202 ) are in two rows ( 211 ) and six columns ( 210 ) arranged. In this case, between the third and the fourth column ( 211 ) and between the fourth and fifth columns ( 211 ) seen from the left a greater distance than between the remaining columns ( 211 ). Furthermore, between the rows ( 210 ) provided a distance.

Zwischen den jeweiligen Batteriemodulgehäusen (203) sind Befestigungselemente (10) einer Vorrichtung (100) zur Befestigung der Batteriemodule (202) angeordnet. Je nach Anordnung und Ausbildung des Befestigungselementes (10) fixiert dieses ein bis vier Batteriemodule (202). Während in den Eckbereichen der quaderförmigen Anordnung der Batteriemodule (202) Befestigungselemente (10a) nach den 1 und 2 zum Einsatz kommen, werden zwischen den übrigen innerhalb der quaderförmigen Anordnung außen angeordneten Eckbereichen Befestigungselemente (10b) nach den 3 und 4 und Befestigungselemente (10c) nach den 5 und 6 verwendet. Zwischen den innerhalb der quaderförmigen Anordnung innen angeordneten Eckbereichen werden Befestigungselemente (10) eingesetzt, die ebenfalls den Abstand zwischen den beiden Reihen (211), überbrücken. Dabei handelt es sich um Befestigungselemente (10d) nach den 7 und 8, Befestigungselemente (10e) nach den 9 und 10 sowie Befestigungselemente (10f) nach den 11 und 12. Mittels der Befestigungselemente (10) der Vorrichtung (100) werden alle in 13 dargestellten Batteriemodule (202) sicher am Gehäuseboden (201) des Batteriegehäuses (200) befestigt. Between the respective battery module housings ( 203 ) are fasteners ( 10 ) a device ( 100 ) for fixing the battery modules ( 202 ) arranged. Depending on the arrangement and design of the fastener ( 10 ) fixes one to four battery modules ( 202 ). While in the corner regions of the cuboidal arrangement of the battery modules ( 202 ) Fasteners ( 10a) after the 1 and 2 are used, between the remaining inside the cuboid arrangement outside arranged corner areas fasteners ( 10b) after the 3 and 4 and fasteners ( 10c) after the 5 and 6 used. Between the inside of the cuboid arrangement arranged inside corner areas fastening elements ( 10 ), which also determines the distance between the two rows ( 211 ), bridge. These are fasteners ( 10d) after the 7 and 8th , Fasteners ( 10e) after the 9 and 10 and fasteners ( 10f) after the 11 and 12 , By means of the fastening elements ( 10 ) of the device ( 100 ) are all in 13 illustrated battery modules ( 202 ) securely on the caseback ( 201 ) of the battery case ( 200 ) attached.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: Vorrichtung zur Befestigung Device for fastening
1010: Befestigungselementfastener
10a10a: Befestigungselement nach den 1 und 2 Fastener after the 1 and 2
10b10b: Befestigungselement nach den 3 und 4 Fastener after the 3 and 4
10c10c: Befestigungselement nach den 5 und 6 Fastener after the 5 and 6
10d10d: Befestigungselement nach den 7 und 8 Fastener after the 7 and 8th
10e10e: Befestigungselement nach den 9 und 10 Fastener after the 9 and 10
10f10f: Befestigungselement nach den 11 und 12 Fastener after the 11 and 12
1111: Schraubescrew
11a11a: erster Endbereich der Schraubefirst end of the screw
11b11b: zweiter Endbereich der Schraubesecond end of the screw
11c11c: Längsrichtung der SchraubeLongitudinal direction of the screw
1212: erste Schraubefirst screw
1313: zweite Schraubesecond screw
1414: Schaftshaft
1515: Breite des SchaftsWidth of the shaft
1616: Eingriffsbereichengagement area
1717: Halteelementretaining element
1818: Vorsprunghead Start
18a18a: erster Vorsprungfirst advantage
18b18b: zweiter Vorsprungsecond lead
18c18c: dritter Vorsprungthird advantage
18d18d: vierter Vorsprungfourth lead
1919: maximale Breite des Vorsprungsmaximum width of the projection
2020: Überbrückungsbereichbridging region
2121: maximale Breite des Überbrückungsbereichsmaximum width of the bridging area
2222: Länge des ÜberbrückungsbereichsLength of the bridging area
2323: Breite des HalteelementesWidth of the retaining element
2424: Ringring
2525: Bohrungdrilling
2626: Ausnehmungrecess
26a26a: erste Ausnehmungfirst recess
26b26b: zweite Ausnehmungsecond recess
26c26c: dritte Ausnehmungthird recess
26d26d: vierte Ausnehmungfourth recess
2727: erster Endbereichfirst end area
2828: zweiter Endbereichsecond end area
2929: Symmetrieachse axis of symmetry
200200: Batteriegehäusebattery case
201201: Gehäusebodencaseback
202202: Batteriemodulbattery module
203203: BatteriemodulgehäuseBattery module housing
204204: Endbereich des BatteriemodulgehäusesEnd region of the battery module housing
205205: Eckbereich des BatteriemodulgehäusesCorner of the battery module housing
206206: AbschlussplatteEnd plate
207207: Ausnehmungrecess
208208: Auflageflächebearing surface
209209: Vorsprunghead Start
210210: Spaltecolumn
211211: Reiheline

Claims

Device (100) for fastening at least one battery module (202) to a housing bottom (201) of a battery housing (200), wherein the device (100) comprises at least one fastening element (10), characterized in that the fastening element (10) has a projection ( 18) for engaging in a recess (207) of a battery module housing (203) of the battery module (202).

Device (100) according to Claim 1 , characterized in that the fastening element (10) has a holding element (17) and at least one screw (11) guided through the holding element (17), the projection (18) protruding laterally from the holding element (17).

Device (100) according to Claim 2 , characterized in that the fastening element (10) has exactly one screw (11).

Device (100) according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the fastening element (10) has exactly two screws (11).

Device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element (10) has exactly one projection (18).

Device (100) according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the fastening element (10) has more than one projection (18), in particular two or four projections (18).

Device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element (10) has at least one recess (26) for receiving a projection (209) of the battery module housing (203).

Device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element (10) has exactly one recess (26) or more than one recess (26), in particular two or four recesses (26), for respectively receiving a projection (209 ) of a battery module housing (203).

Battery housing (200) comprising at least one battery module (202), characterized in that the battery housing (200) comprises a device (100) according to one of Claims 1 to 8th for fastening the at least one battery module (202) to a housing bottom (201) of the battery housing (200).

Battery housing (200) after Claim 9 , characterized in that the battery housing (200) comprises at least two battery modules (202), wherein a fastening element (10) of the device (100) between the battery modules (202) is arranged.