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DE102022124457A1 - DRIVE BATTERY FOR A MOTOR VEHICLE - Google Patents

DRIVE BATTERY FOR A MOTOR VEHICLE Download PDF

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Publication number
DE102022124457A1
DE102022124457A1 DE102022124457.1A DE102022124457A DE102022124457A1 DE 102022124457 A1 DE102022124457 A1 DE 102022124457A1 DE 102022124457 A DE102022124457 A DE 102022124457A DE 102022124457 A1 DE102022124457 A1 DE 102022124457A1
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DE
Germany
Prior art keywords
drive battery
shaft
cell connector
mounting board
motor vehicle
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.)
Pending
Application number
DE102022124457.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Philip Kotter
Matthias Frank
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102022124457.1A priority Critical patent/DE102022124457A1/en
Priority to PCT/EP2023/073476 priority patent/WO2024061573A1/en
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Abstract

Bereitgestellt wird eine Antriebsbatterie (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Antriebsbatterie (1) mehrere Akkumulator-Zellen (2), einen Zellverbinder (3), der die Akkumulator-Zellen (2) elektrisch miteinander verbindet, und ein Montageboard (4), das auf den Akkumulator-Zellen (2) angebracht ist und den Zellverbinder (3) aufnimmt, umfasst. Der Zellverbinder (3) weist eine Welle (5) auf, die auf einem Steg (6) des Montageboards (4) gelagert ist, und ein Spalt zwischen der Welle (5) und dem Steg des Montageboards (6) ist kleiner als 1 mm.A drive battery (1) for a motor vehicle is provided, wherein the drive battery (1) comprises a plurality of accumulator cells (2), a cell connector (3) which electrically connects the accumulator cells (2) to one another, and a mounting board (4) which is attached to the accumulator cells (2) and accommodates the cell connector (3). The cell connector (3) has a shaft (5) which is mounted on a web (6) of the mounting board (4), and a gap between the shaft (5) and the web of the mounting board (6) is smaller than 1 mm.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Antriebsbatterie für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug mit der Antriebsbatterie.The present disclosure relates to a drive battery for a motor vehicle and a motor vehicle with the drive battery.

Eine Antriebsbatterie (auch als Hochvoltspeicher, Traktionsbatterie oder Zyklenbatterie bezeichnet) ist ein Akkumulator, der primär dazu bestimmt ist, die für den Vortrieb sorgenden Elektromotoren in Elektrofahrzeugen mit elektrischer Energie zu versorgen. Dazu zählen auch die Puffer-Batterien in Brennstoffzellen-Fahrzeugen und bei Hybridantrieben.A drive battery (also known as a high-voltage battery, traction battery or cycle battery) is an accumulator that is primarily intended to supply the electric motors in electric vehicles that provide propulsion with electrical energy. This also includes the buffer batteries in fuel cell vehicles and hybrid drives.

Solche Antriebsbatterien weisen wenige bis tausende parallel und seriell zusammengeschaltete Akkumulator-Zellen oder Zellenblöcke auf. Zum Zusammenschalten bzw. elektrischen Verbindern der einzelnen Akkumulator-Zellen werden sog. Zellverbinder bzw. Busbars genutzt.Such drive batteries have a few to thousands of accumulator cells or cell blocks connected in parallel and in series. So-called cell connectors or busbars are used to interconnect or electrically connect the individual accumulator cells.

In diesem Zusammenhang schlägt die DE 10 2009 050 316 A1 vor, um einen Zellverbinder zum elektrisch leitenden Verbinden eines ersten Zellterminals einer ersten elektrochemischen Zelle und eines zweiten Zellterminals einer zweiten elektrochemischen Zelle einer elektrochemischen Vorrichtung zu schaffen, welcher eine zuverlässige und betriebssichere Verbindung der Zellterminals ermöglicht, dass der Zellverbinder einen ersten Kontaktabschnitt zum Verbinden mit dem ersten Zellterminal, einen zweiten Kontaktabschnitt zum Verbinden mit dem zweiten Zellterminal und einen elastisch und/oder plastisch verformbaren Kompensationsbereich, der den ersten Kontaktabschnitt und den zweiten Kontaktabschnitt miteinander verbindet und eine Bewegung dieser Kontaktabschnitte relativ zueinander ermöglicht, umfasst.In this context, the DE 10 2009 050 316 A1 in order to create a cell connector for electrically conductively connecting a first cell terminal of a first electrochemical cell and a second cell terminal of a second electrochemical cell of an electrochemical device, which enables a reliable and operationally reliable connection of the cell terminals, that the cell connector has a first contact section for connecting to the first cell terminal, a second contact section for connecting to the second cell terminal and an elastically and/or plastically deformable compensation region which connects the first contact section and the second contact section to one another and enables movement of these contact sections relative to one another.

Die DE 10 2018 219 478 A1 beschreibt ein Verfahren zum stoffschlüssigen Verbinden eines Terminals einer Batteriezelle mit mindestens einem Zellverbinder mittels Widerstandschweißen, wobei ein elektrisch leitfähiger erster Zellverbinder auf das Terminal der Batteriezelle aufgelegt wird, und eine erste Schweißelektrode auf den ersten Zellverbinder aufgesetzt wird, und eine zweite Schweißelektrode derart in elektrischen Kontakt zu dem Terminal gebracht wird, dass ein Schweißstrom von der ersten Schweißelektrode durch den ersten Zellverbinder und durch das Terminal zu der zweiten Schweißelektrode fließt, wodurch der erste Zellverbinder mittels Widerstandschweißen mit dem Terminal der Batteriezelle verbunden wird.The DE 10 2018 219 478 A1 describes a method for materially connecting a terminal of a battery cell to at least one cell connector by means of resistance welding, wherein an electrically conductive first cell connector is placed on the terminal of the battery cell, and a first welding electrode is placed on the first cell connector, and a second welding electrode is thus in electrical contact is brought to the terminal so that a welding current flows from the first welding electrode through the first cell connector and through the terminal to the second welding electrode, whereby the first cell connector is connected to the terminal of the battery cell by means of resistance welding.

Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, eine Vorrichtung anzugeben, welche geeignet ist, den Stand der Technik zu bereichern.Against the background of this prior art, the object of the present disclosure is to provide a device which is suitable for enriching the prior art.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die Unteransprüche und der nebengeordnete Anspruch haben optionale Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.The task is solved by the features of the independent claim. The subclaims and the subordinate claim contain optional developments of the invention.

Danach wird die Aufgabe durch eine Antriebsbatterie für ein Kraftfahrzeug gelöst. Dabei kann es sich um eine eingangs beschriebene gattungsgemäße Antriebsbatterie handeln. Denkbar ist, dass die Antriebsbatterie Spannungen in einem Bereich von 400 V bis 800 V bereitstellen kann.The task is then solved by a drive battery for a motor vehicle. This can be a drive battery of the type described above. It is conceivable that the drive battery can provide voltages in a range of 400 V to 800 V.

Die Antriebsbatterie umfasst mehrere Akkumulator-Zellen, einen Zellverbinder, der die Akkumulator-Zellen elektrisch miteinander verbindet, und ein Montageboard, das auf den Akkumulator-Zellen angebracht ist und den Zellverbinder aufnimmt.The drive battery includes a plurality of accumulator cells, a cell connector that electrically connects the accumulator cells to one another, and a mounting board that is mounted on the accumulator cells and receives the cell connector.

Unter den Akkumulator-Zellen können elektrochemische Zellen verstanden werden, welche ausgestaltet sind, um wiederholt mittels elektrischer Energie aufgeladen zu werden, diese Energie zu speichern und die gespeicherte Energie im Betrieb der Antriebsbatterie abzugeben.The accumulator cells can be understood to be electrochemical cells which are designed to be repeatedly charged by means of electrical energy, to store this energy and to release the stored energy during operation of the drive battery.

Bei dem Zellverbinder handelt es sich um ein aus elektrisch leitendem Material hergestelltes Bauteil, welches die einzelnen Akkumulator-Zellen in Serie und/oder parallel zueinander schaltet.The cell connector is a component made of electrically conductive material, which connects the individual battery cells in series and/or parallel to one another.

Bei dem Montageboard kann es sich um ein aus Kunststoff, z.B. mittels Spritzguss, hergestelltes und damit nicht leitendes Bauteil handeln. Das Montageboard dient bei der Montage der Antriebsbatterie der Positionierung des Zellverbinders relativ zu den Akkumulator-Zellen. Im Betrieb der Antriebsbatterie stützt das Montageboard den Zellverbinder mechanisch ab.The mounting board can be a component made of plastic, for example by injection molding, and is therefore non-conductive. When assembling the drive battery, the mounting board is used to position the cell connector relative to the accumulator cells. When the drive battery is in operation, the mounting board mechanically supports the cell connector.

Der Zellverbinder weist eine Welle auf, die auf einem Steg des Montageboards gelagert ist.The cell connector has a shaft that is mounted on a web of the mounting board.

Mit anderen Worten, der Zellverbinder weist mit der Welle ein Element reduzierter Steifigkeit auf, welches der Kompensation von Toleranzen und Betriebslasten (Zellswelling, Vibration, thermischer Ausdehnung) dient. Die Welle setzt daher die auf die Verbindungsstelle zur Zelle (z.B. Schweißnaht) wirkenden Kräfte herab.In other words, the cell connector has an element of reduced rigidity in the form of the shaft, which serves to compensate for tolerances and operating loads (cell swelling, vibration, thermal expansion). The shaft therefore reduces the forces acting on the connection point to the cell (e.g. weld seam).

Unter der Welle kann ein Abschnitt verstanden werden, in dem der Zellverbinder einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist.The shaft can be understood to mean a section in which the cell connector has a substantially U-shaped cross section.

Ein Spalt zwischen der Welle und dem Steg des Montageboards ist kleiner als 1 mm, optional kleiner als 0,5 mm oder kleiner als 0,3 mm.A gap between the shaft and the web of the mounting board is smaller than 1 mm, optionally smaller than 0.5 mm or smaller than 0.3 mm.

Der Spalt zwischen der Welle und dem Montageboard ist damit so klein, dass bei einem Verschäumen der Antriebsbatterie kein Schaum zwischen die Welle und das Montageboard eindringt bzw. fließt und dann zwischen den beiden Bauteilen aushärtet. Damit kann ein mechanischer Selbstschutz dieses im Vergleich zum restlichen Zellverbinder filigranen Teilbereichs erzielt werden, da dort keine mechanische Verbindung des Zellverbinders zum Montageboard entsteht.The gap between the shaft and the mounting board is so small that with a ver When the drive battery foams, no foam penetrates or flows between the shaft and the mounting board and then hardens between the two components. This makes it possible to achieve mechanical self-protection in this sub-area, which is delicate compared to the rest of the cell connector, since there is no mechanical connection between the cell connector and the assembly board.

Nachfolgend werden mögliche Weiterbildungen der oben beschriebenen Antriebsbatterie im Detail erläutert.Possible further developments of the drive battery described above are explained in detail below.

Der Zellverbinder kann im Bereich der Welle eine Querschnittsverjüngung aufweisen, um so eine Schmelzsicherung zu bilden. Damit kann im Betrieb der Antriebsbatterie ein Ausbreiten eines sog. „thermal runaway“ zwischen den Zellen vermieden werden.The cell connector can have a cross-sectional taper in the area of the shaft in order to form a fuse. This means that a so-called “thermal runaway” can be avoided between the cells during operation of the drive battery.

Die Querschnittsverjüngung kann durch ein Durchgangsloch im Bereich der Welle ausgebildet sein. Dies ist eine platzsparende Lösung zum Ausbilden der Schmelzsicherung.The cross-sectional taper can be formed by a through hole in the area of the shaft. This is a space-saving solution for forming the fuse.

Insbesondere kann das Montageboard einen quaderförmigen Block aufweisen, der in dem Durchgangsloch angeordnet ist und die Welle in einer Richtung überragt, die senkrecht auf den Akkumulator-Zellen steht.In particular, the mounting board can have a cuboid block that is arranged in the through hole and projects beyond the shaft in a direction that is perpendicular to the battery cells.

Dieser Block des Montageboards kann demnach platzsparend durch die Öffnung in der Welle, welche auch als Fuse bezeichnet werden kann, hindurchragen und so diese mechanisch relativ empfindliche Komponente vor Lasten schützen.This block of the mounting board can therefore protrude through the opening in the shaft, which can also be referred to as a fuse, to save space and thus protect this mechanically relatively sensitive component from loads.

Ein Spalt zwischen der Welle und dem quaderförmigen Block des Montageboards kann kleiner als 1 mm sein.A gap between the shaft and the cuboid block of the mounting board can be smaller than 1 mm.

Damit ist auch dieser Spalt zwischen der Welle und dem Montageboard so klein, dass bei einem Verschäumen der Antriebsbatterie kein Schaum zwischen die Welle und den Block des Montageboards eindringt bzw. fließt und dann zwischen den beiden Bauteilen aushärtet. Damit kann der oben beschriebene mechanische Selbstschutz dieses im Vergleich zum restlichen Zellverbinder filigranen Teilbereichs weiterhin erzielt werden, da auch hier keine mechanische Verbindung des Zellverbinders zum Montageboard entsteht.This means that this gap between the shaft and the mounting board is so small that when the drive battery is foamed, no foam penetrates or flows between the shaft and the block of the mounting board and then hardens between the two components. This means that the above-described mechanical self-protection of this sub-area, which is delicate compared to the rest of the cell connector, can still be achieved, since here too there is no mechanical connection between the cell connector and the assembly board.

Die Querschnittsverjüngung kann solche Dimensionen aufweisen, dass die Welle im Betrieb der Antriebsbatterie eine Temperatur größer 80 °C, optional größer 100 °C, erreicht.The cross-sectional taper can have dimensions such that the shaft reaches a temperature greater than 80 °C, optionally greater than 100 °C, when the drive battery is in operation.

An der Fuse bzw. Welle können durch diese hohen Temperaturen die mechanischen Eigenschaften des Materials des Zellverbinders in günstiger Art und Weise herabgesetzt werden, da das Material hier weicher wird und so weniger Last auf die Verbindungsstellen des Zellverbinders zur jeweiligen Zelle wirkt. Zudem können durch diese Temperaturen werkstoffliche Phänomene auftreten, die die mechanische Performance und Lebensdauer weiter positiv beeinflussen können. Beispielsweise können erhöhte Kriechneigungen resultieren, wodurch mechanische Spannungen insbesondere von langzeitigen Veränderungen (z.B. Toleranzen und Swelling) abgebaut werden können. Die geringen Querschnitte im Bereich der Welle können die Wirksamkeit der Welle als Kompensationselement zusätzlich erhöhen.At the fuse or shaft, these high temperatures can reduce the mechanical properties of the material of the cell connector in a favorable manner, since the material here becomes softer and thus less load acts on the connection points of the cell connector to the respective cell. In addition, these temperatures can cause material phenomena to occur, which can further positively influence mechanical performance and service life. For example, increased creep tendencies can result, which can reduce mechanical stresses, especially from long-term changes (e.g. tolerances and swelling). The small cross sections in the area of the shaft can further increase the effectiveness of the shaft as a compensation element.

Die Antriebsbatterie kann ein Gehäuse und einen Polymerschaum aufweisen, mit dem der Zellverbinder bezüglich dem Gehäuse verschäumt ist.The drive battery can have a housing and a polymer foam with which the cell connector is foamed with respect to the housing.

Mit anderen Worten, denkbar ist eine Verschäumung der Akkumulator-Zellen und/oder des Zellverbinders bzgl. des (Hochvoltspeicher-) Gehäuses. Insbesondere in Kombination mit der Welle, welche im Betrieb die hohen Temperaturen (z.B. größer 100°C bis 150°C) erreicht, kann mit der offenbarungsgemäßen Antriebsbatterie ein potentiell und/oder partiell anhaftender Schaum sozusagen frei gebrannt bzw. geschmolzen werden. Gemeint ist damit, dass der Schaum seine mechanischen Eigenschaften verliert (z.B. ab der Glasübergangstemperatur von Polyuretan-Werkstoffen bei ca. 80°C). Dadurch kann sich die Welle selbst vor derartigen ungünstigen, zusätzlichen mechanischen Lasteinträgen schützen.In other words, foaming of the accumulator cells and/or the cell connector with respect to the (high-voltage storage) housing is conceivable. Particularly in combination with the shaft, which reaches high temperatures during operation (e.g. greater than 100 ° C to 150 ° C), a potentially and / or partially adhering foam can be burned or melted free, so to speak, with the drive battery according to the disclosure. What this means is that the foam loses its mechanical properties (e.g. from the glass transition temperature of polyurethane materials at around 80°C). This allows the shaft to protect itself from such unfavorable, additional mechanical load inputs.

Denkbar ist, dass ein Spalt zwischen der Welle und dem Gehäuse die oben beschriebenen Spaltmaße aufweist, d.h. kleiner als 1 mm, optional kleiner als 0,5 mm oder kleiner als 0,3 mm, ist.It is conceivable that a gap between the shaft and the housing has the gap dimensions described above, i.e. is smaller than 1 mm, optionally smaller than 0.5 mm or smaller than 0.3 mm.

Damit ist auch dieser Spalt zwischen der Welle und dem Gehäuse, insbesondere einem Gehäuseoberteil, so klein, dass bei einem Verschäumen der Antriebsbatterie kein Schaum zwischen die Welle und das Gehäuse eindringt bzw. fließt und dann zwischen den beiden Bauteilen aushärtet. Damit kann der oben beschriebene mechanische Selbstschutz dieses im Vergleich zum restlichen Zellverbinder filigranen Teilbereichs weiterhin erzielt werden, da auch hier keine mechanische Verbindung des Zellverbinders zum Gehäuse entsteht.This gap between the shaft and the housing, in particular an upper part of the housing, is therefore so small that when the drive battery is foamed, no foam penetrates or flows between the shaft and the housing and then hardens between the two components. This means that the above-described mechanical self-protection of this sub-area, which is delicate compared to the rest of the cell connector, can still be achieved, since here too there is no mechanical connection between the cell connector and the housing.

Der Zellverbinder kann mit den einzelnen Akkumulator-Zellen verschweißt sein. Denkbar ist, dass das Montageboard aus einem Kunststoff hergestellt ist.The cell connector can be welded to the individual battery cells. It is conceivable that the mounting board is made of plastic.

Ferner wird ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, das eine oben beschriebene Antriebsbatterie aufweist.Furthermore, a motor vehicle is provided which has a drive battery described above.

Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um ein einspuriges oder zweispuriges Kraftfahrzeug handeln. Denkbar ist, dass es sich bei dem Kraftfahrzeug um einen Personenkraftwagen, wie z.B. ein Automobil, und/oder ein Nutzfahrzeug, wie z.B. einen Lastkraftwagen, handelt.The motor vehicle can be a single-lane or two-lane motor vehicle. It is conceivable that the motor vehicle is a passenger car, such as an automobile, and/or a commercial vehicle, such as a truck.

Die Antriebsbatterie kann zu einem Elektromotor des Kraftfahrzeugs verbunden sein und ausgestaltet sein, um diesen im Betrieb der Antriebsbatterie mit elektrischer Energie zu versorgen. Der Elektromotor kann ausgestaltet sein, um das Kraftfahrzeug mittels der von der Antriebsbatterie erhaltenen elektrischen Energie anzutreiben.The drive battery can be connected to an electric motor of the motor vehicle and designed to supply it with electrical energy when the drive battery is in operation. The electric motor can be designed to drive the motor vehicle using the electrical energy received from the drive battery.

Das oben mit Bezug zur Antriebsbatterie Beschriebene gilt analog auch für das Kraftfahrzeug und umgekehrt.What is described above with reference to the drive battery also applies analogously to the motor vehicle and vice versa.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu 1 beschrieben.

  • 1 zeigt schematisch, in einer Draufsicht eine Antriebsbatterie für ein Kraftfahrzeug, wobei zu Erklärungszwecken ein Teilbereich der Antriebsbatterie vergrößert dargestellt ist.
Below is an embodiment with reference to 1 described.
  • 1 shows schematically, in a plan view, a drive battery for a motor vehicle, wherein a portion of the drive battery is shown enlarged for explanatory purposes.

In 1 ist ein kartesisches Koordinatensystem dargestellt, dessen X-Achse entlang einer Kraftfahrzeuglängsrichtung X verläuft, dessen Y-Achse entlang einer Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y verläuft und dessen Z-Achse entlang einer Kraftfahrzeughöhenrichtung Z verläuft. Die drei Achsen bzw. Richtungen stehen jeweils senkrecht aufeinander. Die Kraftfahrzeuglängsrichtung X und die Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y spannen eine im Wesentlichen horizontale Ebene auf, auf der die im Wesentlichen parallel zu einer Vertikalen verlaufende Kraftfahrzeughöhenrichtung Z senkrecht steht. Die Kraftfahrzeuglängsrichtung X verläuft von einer Front zu einem Heck des (nicht weiter dargestellten) Kraftfahrzeugs.In 1 A Cartesian coordinate system is shown, the X-axis of which runs along a vehicle longitudinal direction X, the Y-axis of which runs along a vehicle width direction Y and the Z-axis runs along a vehicle height direction Z. The three axes or directions are each perpendicular to one another. The motor vehicle longitudinal direction X and the motor vehicle width direction Y span a substantially horizontal plane on which the motor vehicle height direction Z, which runs essentially parallel to a vertical, is perpendicular. The longitudinal direction of the motor vehicle X runs from a front to a rear of the motor vehicle (not shown).

Wie sich aus der Draufsicht rechts in 1 ergibt, umfasst die Antriebsbatterie 1 für das Kraftfahrzeug mehrere Akkumulator-Zellen 2, mehrere Zellverbinder 3, die die Akkumulator-Zellen 2 jeweils elektrisch miteinander verbinden, und ein als Kunststoff-Spritzgussteil ausgeführtes Montageboard 4, das auf den Akkumulator-Zellen 2 angebracht ist und die Zellverbinder 3 aufnimmt.As can be seen from the top view on the right 1 results, the drive battery 1 for the motor vehicle comprises a plurality of accumulator cells 2, a plurality of cell connectors 3, which each electrically connect the accumulator cells 2 to one another, and a mounting board 4 designed as a plastic injection-molded part, which is attached to the accumulator cells 2 and the cell connector 3 accommodates.

Wie sich insbesondere aus der linken Darstellung in 1 ergibt, welche einen Ausschnitt der Antriebsbatterie 1 vergrößert darstellt, weist der Zellverbinder 3 für jede Verbindungsstelle 9 (vorliegend eine Schweißverbindung), zu einer der Akkumulator-Zellen 2 eine Welle bzw. einen wellenförmigen Abschnitt 5 auf, die bzw. der auf einem Steg 6 des Montageboards 4 gelagert ist.As can be seen particularly from the illustration on the left in 1 results, which shows an enlarged section of the drive battery 1, the cell connector 3 has a wave or a wave-shaped section 5 for each connection point 9 (in this case a welded connection) to one of the accumulator cells 2, which is on a web 6 of the mounting board 4 is stored.

Um die Welle 5 und damit den Zellverbinder 3 in dem Abschnitt, in dem die Welle 5 ausgebildet ist, von dem Steg 6 und damit von dem Montageboard 4 mechanisch zu entkoppeln, ist ein umlaufender Spalt zwischen der Welle 5 und dem Steg 6 des Montageboards 4 vorgesehen, der jedoch einen Abstand kleiner als 1 mm zwischen dem Steg 6 und der Welle 5 erzeugt.In order to mechanically decouple the shaft 5 and thus the cell connector 3 in the section in which the shaft 5 is formed from the web 6 and thus from the mounting board 4, there is a circumferential gap between the shaft 5 and the web 6 of the mounting board 4 provided, which, however, creates a distance of less than 1 mm between the web 6 and the shaft 5.

Der Zellverbinder 3 weist in dem Bereich, in dem die Welle 5 ausgebildet ist, ein Durchgangsloch 7 auf, sodass in diesem Bereich eine Querschnittsverjüngung des Zellverbinders 3 in der Kraftfahrzeugbreitenrichtung Y resultiert und der Bereich, in dem die Welle 5 ausgebildet ist, als eine Schmelzsicherung dient.The cell connector 3 has a through hole 7 in the region in which the shaft 5 is formed, so that in this region a cross-sectional taper of the cell connector 3 in the vehicle width direction Y results and the region in which the shaft 5 is formed serves as a fuse.

In dem Durchgangsloch 7 ist platzsparend ein im Wesentlichen quaderförmigen Block 8 als Teil des Montageboards 4 ausgebildet, der die Welle 5 in der Kraftfahrzeughöhenrichtung Z überragt und so einen Lasteintrag von oben auf die Welle 5 verhindert oder zumindest vermindert.A substantially cuboid block 8 is formed in the through hole 7 to save space as part of the mounting board 4, which projects beyond the shaft 5 in the motor vehicle height direction Z and thus prevents or at least reduces load input from above onto the shaft 5.

Ebenso wie zu dem Steg 6 ist auch ein Spalt zwischen der Welle 5 und dem quaderförmigen Block 8 des Montageboards 4 ausgebildet, welcher kleiner als 1 mm ist und die Welle 5 von dem Block 8 des Montageboards 4 mechanisch entkoppelt.Just like the web 6, a gap is also formed between the shaft 5 and the cuboid block 8 of the mounting board 4, which is smaller than 1 mm and mechanically decouples the shaft 5 from the block 8 of the mounting board 4.

Die oben beschriebene Antriebsbatterie 1 wird bei einer Montage mit einem (nicht dargestellten) Gehäuse versehen und zwischen das Gehäuse, insbesondere einem oberen Teil des Gehäuses, und die Antriebsbatterie 1 wird ein flüssiger Polymerschaum, z.B. aufweisend Polyurethan, eingebracht, welcher expandiert und aushärtet. Aufgrund des geringen Spaltmaßes zwischen der Welle 5 und dem Steg 6 sowie dem Block 8 des Montageboards 4 dringt in diese Spalte kein Polymerschaum ein und die mechanische Entkopplung bleibt auch nach dem Verschäumen bestehen. Denkbar ist auch einen Spalt zwischen der Welle 5 und dem Gehäuse so zu wählen wie oben beschrieben, d.h. kleiner 1 mm, dass auch zwischen die Welle 5 und das Gehäuse kein Polymerschaum eindringt und auch hier eine mechanische Entkopplung vorliegt.The drive battery 1 described above is provided with a housing (not shown) during assembly, and a liquid polymer foam, e.g. comprising polyurethane, is introduced between the housing, in particular an upper part of the housing, and the drive battery 1, which expands and hardens. Due to the small gap between the shaft 5 and the web 6 and the block 8 of the mounting board 4, no polymer foam penetrates into this gap and the mechanical decoupling remains even after foaming. It is also conceivable to select a gap between the shaft 5 and the housing as described above, i.e. less than 1 mm, so that no polymer foam penetrates between the shaft 5 and the housing and mechanical decoupling is also present here.

Diese mechanische Entkopplung entlastet u.a. den Zellverbinder 3 und ein Bauteilversagen im späteren Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs kann vermieden werden. Um die mechanische Entkopplung darüber hinaus sicherzustellen, weist das die Querschnittsverjüngung bildende Durchgangsloch 7 solche Dimensionen auf, dass die Welle im Betrieb der Antriebsbatterie 1 eine Temperatur größer 80°C erreicht. Damit verliert der Polymerschaum im Bereich der Welle 5 im Wesentlich seine Adhäsionskraft und die Welle 5 ist freiliegend in dem Polymerschaum gelagert.This mechanical decoupling relieves the load on the cell connector 3, among other things, and component failure during subsequent operation of the motor vehicle can be avoided. In order to further ensure mechanical decoupling, the through hole 7 forming the cross-sectional taper has dimensions such that the shaft can reach a temperature of more than 80°C when the drive battery 1 is in operation. As a result, the polymer foam in the area of shaft 5 essentially loses its adhesive force and shaft 5 is exposed in the polymer foam.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
AntriebsbatterieDrive battery
22
Akkumulator-ZellenAccumulator cells
33
ZellverbinderCell connector
44
MontageboardMounting board
55
WelleWave
66
Stegweb
77
Durchgangslochthrough hole
88th
Blockblock
99
Verbindungsstelle Connection point
XX
KraftfahrzeuglängsrichtungMotor vehicle longitudinal direction
YY
KraftfahrzeugbreitenrichtungMotor vehicle width direction
ZZ
KraftfahrzeughöhenrichtungMotor vehicle height direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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  • DE 102009050316 A1 [0004]DE 102009050316 A1 [0004]
  • DE 102018219478 A1 [0005]DE 102018219478 A1 [0005]

Claims (10)

Antriebsbatterie (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Antriebsbatterie (1) umfasst: - mehrere Akkumulator-Zellen (2), - einen Zellverbinder (3), der die Akkumulator-Zellen (2) elektrisch miteinander verbindet, und - eine Montageboard (4), das auf den Akkumulator-Zellen (2) angebracht ist und den Zellverbinder (3) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass - der Zellverbinder (3) eine Welle (5) aufweist, die auf einem Steg (6) des Montageboards (4) gelagert ist, und - ein Spalt zwischen der Welle (5) und dem Steg des Montageboards (6) kleiner als 1 mm ist.Drive battery (1) for a motor vehicle, the drive battery (1) comprising: - a plurality of accumulator cells (2), - a cell connector (3) which electrically connects the accumulator cells (2) to one another, and - a mounting board (4 ), which is attached to the accumulator cells (2) and accommodates the cell connector (3), characterized in that - the cell connector (3) has a shaft (5) which is mounted on a web (6) of the mounting board (4) is mounted, and - a gap between the shaft (5) and the web of the mounting board (6) is smaller than 1 mm. Antriebsbatterie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellverbinder in dem Bereich der Welle (5) eine Querschnittsverjüngung aufweist, um so eine Schmelzsicherung zu bilden.Drive battery (1). Claim 1 , characterized in that the cell connector has a cross-sectional taper in the area of the shaft (5) in order to form a fuse. Antriebsbatterie (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverjüngung durch ein Durchgangsloch (7) im Bereich der Welle (5) ausgebildet ist.Drive battery (1). Claim 2 , characterized in that the cross-sectional taper is formed by a through hole (7) in the area of the shaft (5). Antriebsbatterie (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageboard (4) einen quaderförmigen Block (8) aufweist, der in dem Durchgangsloch (7) angeordnet ist und die Welle (5) in einer Richtung (Z) überragt, die senkrecht auf den Akkumulator-Zellen (2) steht.Drive battery (1). Claim 3 , characterized in that the mounting board (4) has a cuboid block (8) which is arranged in the through hole (7) and projects beyond the shaft (5) in a direction (Z) which is perpendicular to the accumulator cells (2 ) stands. Antriebsbatterie (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spalt zwischen der Welle (5) und dem quaderförmigen Block (8) des Montageboards (4) kleiner als 1 mm ist.Drive battery (1). Claim 4 , characterized in that a gap between the shaft (5) and the cuboid block (8) of the mounting board (4) is smaller than 1 mm. Antriebsbatterie (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverjüngung solche Dimensionen aufweist, dass die Welle (5) im Betrieb der Antriebsbatterie (1) eine Temperatur größer 80°C erreicht.Drive battery (1) according to one of the Claims 2 until 5 , characterized in that the cross-sectional taper has such dimensions that the shaft (5) reaches a temperature greater than 80 ° C during operation of the drive battery (1). Antriebsbatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsbatterie (1) ein Gehäuse und einen Polymerschaum aufweist, mit dem der Zellverbinder (3) bezüglich dem Gehäuse (1) verschäumt ist.Drive battery (1) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the drive battery (1) has a housing and a polymer foam with which the cell connector (3) is foamed with respect to the housing (1). Antriebsbatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellverbinder (3) mit den einzelnen Akkumulator-Zellen (2) verschweißt ist.Drive battery (1) according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the cell connector (3) is welded to the individual accumulator cells (2). Antriebsbatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageboard (4) aus einem Kunststoff hergestellt ist.Drive battery (1) according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the mounting board (4) is made of a plastic. Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug eine Antriebsbatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.Motor vehicle, characterized in that the motor vehicle has a drive battery (1) according to one of the Claims 1 until 9 having.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009050316A1 (en) 2009-10-16 2011-04-21 Elringklinger Ag cell connectors
DE102018219478A1 (en) 2018-11-15 2020-05-20 Robert Bosch Gmbh Method for integrally connecting a terminal of a battery cell with at least one cell connector and battery module

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5537111B2 (en) * 2009-09-30 2014-07-02 株式会社東芝 Secondary battery device
WO2019069837A1 (en) * 2017-10-05 2019-04-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 Cell module
KR20210086090A (en) * 2019-12-31 2021-07-08 삼성에스디아이 주식회사 Battery pack

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009050316A1 (en) 2009-10-16 2011-04-21 Elringklinger Ag cell connectors
DE102018219478A1 (en) 2018-11-15 2020-05-20 Robert Bosch Gmbh Method for integrally connecting a terminal of a battery cell with at least one cell connector and battery module

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