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DE102016104169A1 - Modul für eine Traktionsbatterie und entsprechende Traktionsbatterie - Google Patents

Modul für eine Traktionsbatterie und entsprechende Traktionsbatterie Download PDF

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DE102016104169A1
DE102016104169A1 DE102016104169.6A DE102016104169A DE102016104169A1 DE 102016104169 A1 DE102016104169 A1 DE 102016104169A1 DE 102016104169 A DE102016104169 A DE 102016104169A DE 102016104169 A1 DE102016104169 A1 DE 102016104169A1
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Germany
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module
battery cells
holders
battery
cell
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Pending
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DE102016104169.6A
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English (en)
Inventor
Alexander Hitzinger
Dominik Grass
Michael Fuerstner
Björn Pehnert
Oliver Steiner
Sebastian Scholze
Ulf Schlieben
Sven Lill
Volker Reber
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Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
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Abstract

Die Erfindung stellt ein Modul (10) für eine Traktionsbatterie mit den folgenden Merkmalen bereit: das Modul (10) umfasst Batteriezellen (12) zum Speichern elektrischer Energie; das Modul (10) umfasst Zellcontroller (16) zum Überwachen der Batteriezellen (12); und das Modul (10) umfasst beidseitig an den Modulen (10) angebrachte Halter (15) zum Halten der Zellcontroller (16). Die Erfindung stellt ferner eine entsprechende Traktionsbatterie bereit.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Modul für eine Traktionsbatterie. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus eine entsprechende Traktionsbatterie.
  • Stand der Technik
  • Die Traktionsbatterie eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs enthält typischerweise mehrere Module mit mehreren Batteriezellen. Die Module können neben- und übereinander angeordnet sein, wobei die übereinander liegenden Modul-Lagen durch Böden/Deckel/Zwischenböden voneinander getrennt sein mögen.
  • In DE 10 2008 059 971 A1 wird eine Batterie mit mehreren Einzelzellen und einer Kühlplatte und einer Elektronikeinheit beschrieben, welche polseitig auf den Einzelzellen angebracht sind. Die polseitig angebrachte Kühlplatte und die Elektronikeinheit sind weiterhin von einer elektrisch isolierenden Schutzschicht umgeben.
  • In DE 10 2012 018 091 A1 wird eine Batterie aus einem Stapel von prismatischen Einzelzellen beschrieben, wobei zwischen den Einzelzellen im Stapel eine Luftkammerfolie angeordnet ist.
  • In US 8 872 482 82 wird eine Batterieanordnung beschrieben, bei der die Batteriemodule in mehreren Ebenen in einem Gehäuse angeordnet sind. Jede Ebene besitzt dabei mindestens einen Zelllader sowie mindestens einen Zellcontroller zur Kontrolle der Zelllader.
  • In US 8 748 029 82 wird eine Batterieordnung mit mindestens drei übereinander angeordneten Modulen in einem Gehäuse beschrieben, wobei zwischen den Modulen jeweils Lücken, durch die Luft fließen kann, vorgesehen sind. An der Seite des Gehäuses ist dabei ein Batteriecontroller auf Höhe der oberen Lücke montiert.
  • In DE 10 2010 013 024 A1 wird eine Batterie aus einer Vielzahl von Einzelzellen beschrieben, wobei diese über Kontaktelemente einer Elektronikeinheit, welche kraftschlüssig auf die Pol-Seite der Einzelzellen montiert ist, elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt ein Modul für eine Traktionsbatterie sowie eine entsprechende Traktionsbatterie gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
  • Ein Vorzug dieser Lösung liegt in der vorteilhaften Integration der Zellcontroller auf dem Modul.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. So können die Halter Strömungsstege zum Führen von Kühlmittel entlang des Zellcontrollers tragen. Die Strömung des Kühlmediums wird in dieser Variante mittels der Strömungsstege gezielt eingestellt.
  • Die Halter weisen in einer bevorzugten Ausgestaltung jeweils ein vorzugsweise rechteckiges Fenster zum Anbinden des Zellcontrollers an das Kühlmittel auf. Der Halter kann durch die beschriebene Bauweise die Kühlung des Zellcontrollers fördern.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
  • 1 zeigt die perspektivische Ansicht zweier erfindungsgemäßer Module.
  • 2 zeigt die perspektivische Ansicht eines Zellcontrollers.
  • 3 zeigt den erfindungswesentlichen Halter des Zellcontrollers.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 illustriert zwei nebeneinander angeordnete Module 10 einer Traktionsbatterie gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Weitere, aus Gründen der Vereinfachung zeichnerisch nicht wiedergegebene Module der Traktionsbatterie sind über den Modulen 10 angeordnet.
  • Die Module 10 umfassen Batteriezellen 12 zum Speichern elektrischer Energie sowie längs zwischen den Batteriezellen 12 eingebaute längliche Zwischenstücke 14 zum Zusammenhalten der Module 10. Stirnseitig auf den Batteriezellen 12 aufliegende Zellhalteplatten 11 dienen zum Befestigen der Batteriezellen 12, welche durch auf den Zellhalteplatten 11 verschweißte Verbinderbleche 13 untereinander verbunden werden.
  • Zum Überwachen der Batteriezellen 12 umfassen die Module 10 Zellcontroller 16, die durch an den Modulen 10 angebrachte Halter 15 beidseitig an den Modulen 10 gehalten werden. 2 zeigt einen derartigen Zellcontroller 16 in einer Vergrößerung.
  • Besonderes Augenmerk verdient die Bauweise der besagten Halter 15, welche in 3 aus einer der 2 entgegen gerichteten Perspektive beleuchtet wird. Während der in 2 gezeigte Zellcontroller 16 – wie 1 anschaulich zu entnehmen ist – an der den Batteriezellen 12 abgewandten Außenseite des Halters angeordnet ist, entspricht die Betrachtungsweise gemäß 3 somit der den Batteriezellen 12 zugewandten Innenseite des Halters 15.
  • Der dargestellte Halter 15 ist demnach flach, länglich und im Wesentlichen rechteckig. An seinen abbildungsgemäß linken und rechten Längsseiten trägt der Halter 15 zwei unterschiedlich lange Strömungsstege 18 zum Führen von Kühlmittel entlang des Zellcontrollers 16. Ein zwischen beiden Strömungsstegen 18 angeordnetes rechteckiges Fenster 17 im Halter 15 sorgt dabei für die Kühlanbindung der Elektronik im Zellcontroller 16.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008059971 A1 [0003]
    • DE 102012018091 A1 [0004]
    • US 887248282 [0005]
    • US 874802982 [0006]
    • DE 102010013024 A1 [0007]

Claims (10)

  1. Modul (10) für eine Traktionsbatterie, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – das Modul (10) umfasst Batteriezellen (12) zum Speichern elektrischer Energie, – das Modul (10) umfasst Zellcontroller (16) zum Überwachen der Batteriezellen (12) und – das Modul (10) umfasst beidseitig an den Modulen (10) angebrachte Halter (15) zum Halten der Zellcontroller (16).
  2. Modul (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – das Modul (10) umfasst stirnseitig auf den Batteriezellen (12) aufliegende Zellhalteplatten (11) zum Befestigen der Batteriezellen (12).
  3. Modul (10) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – das Modul (10) umfasst auf den Zellhalteplatten (11) verschweißte Verbinderbleche (13) zum Verbinden der Batteriezellen (12).
  4. Modul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – das Modul (10) umfasst längs zwischen den Batteriezellen (12) eingebaute längliche Zwischenstücke (14) zum Zusammenhalten des Modules (10).
  5. Modul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – die Halter (15) tragen Strömungsstege (18) zum Führen von Kühlmittel entlang des Zellcontrollers (16).
  6. Modul (10) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – die Halter (15) sind flach, länglich und im Wesentlichen rechteckig und – die Halter und die Strömungsstege (18) weisen parallele Längsachsen auf.
  7. Modul (10) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – die Halter (15) weisen jeweils eine den Batteriezellen (12) zugewandte Innenseite und eine den Batteriezellen (12) abgewandte Außenseite auf, – die Zellcontroller (16) sind an den Außenseiten angeordnet und – die Strömungsstege (18) sind an den Innenseiten angeordnet.
  8. Modul (10) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – die Halter (15) weisen jeweils ein vorzugsweise rechteckiges Fenster (17) zum Anbinden des Zellcontrollers (16) an das Kühlmittel.
  9. Modul (10) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: – das Fenster (17) ist zwischen den Strömungsstegen (18) angeordnet.
  10. Traktionsbatterie, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – die Traktionsbatterie umfasst neben- und übereinander angeordnete Module (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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