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DE102016203818A1 - Batteriepack - Google Patents

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Publication number
DE102016203818A1
DE102016203818A1 DE102016203818.4A DE102016203818A DE102016203818A1 DE 102016203818 A1 DE102016203818 A1 DE 102016203818A1 DE 102016203818 A DE102016203818 A DE 102016203818A DE 102016203818 A1 DE102016203818 A1 DE 102016203818A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
battery pack
housing
battery module
retaining element
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
DE102016203818.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Boris Gendlin
Sarmimala Hore
Aleksandar Petrevski
Andreas Selent
Jonas Schuetz
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102016203818.4A priority Critical patent/DE102016203818A1/de
Priority to US15/451,664 priority patent/US10439181B2/en
Priority to CN201710135341.3A priority patent/CN107180931B/zh
Publication of DE102016203818A1 publication Critical patent/DE102016203818A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
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    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • HELECTRICITY
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    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriepack (50), umfassend mindestens ein Batteriemodul (10) mit mehreren Batteriezellen (2), welche mittels mindestens eines Halteelements (31) zusammengehalten sind. Dabei ist das mindestens eine Batteriemodul (10) in einem Gehäuse (70) angeordnet, wobei das mindestens eine Halteelement (31) mittels Befestigungselementen (41, 42, 43, 44) an dem Gehäuse (70) befestigt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Batteriepack, welches mindestens ein Batteriemodul mit mehreren Batteriezellen umfasst, wobei die besagten Batteriezellen des mindestens einen Batteriemoduls mittels mindestens eines Halteelements zusammengehalten sind.
  • Stand der Technik
  • Elektrische Energie ist mittels Batterien speicherbar. Batterien wandeln chemische Reaktionsenergie in elektrische Energie um. Hierbei werden Primärbatterien und Sekundärbatterien unterschieden. Primärbatterien sind nur einmal funktionsfähig, während Sekundärbatterien, die auch als Akkumulator bezeichnet werden, wieder aufladbar sind. Eine Batterie umfasst dabei eine oder mehrere Batteriezellen.
  • In einem Akkumulator finden insbesondere sogenannte Lithium-Ionen-Batteriezellen Verwendung, welche eine Anode und eine Kathode aufweisen. Diese zeichnen sich unter anderem durch hohe Energiedichten, thermische Stabilität und eine äußerst geringe Selbstentladung aus. Lithium-Ionen-Batteriezellen kommen unter anderem in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Elektrofahrzeugen (Electric Vehicle, EV), Hybridfahrzeugen (Hybrid Electric Vehicle, HEV) sowie Plug-In-Hybridfahrzeugen (Plug-In-Hybrid Electric Vehicle, PHEV) zum Einsatz.
  • Eine gattungsgemäße Batteriezelle ist in der DE 10 2012 217 451 A1 offenbart. Die Batteriezelle weist ein Zellengehäuse auf, welches beispielsweise aus einem Metall gefertigt ist. Das Zellengehäuse ist prismatisch, insbesondere quaderförmig, ausgestaltet und druckfest ausgebildet. Die Batteriezelle weist dabei ein positives Terminal und ein negatives Terminal zur elektrischen Kontaktierung auf.
  • Mehrere Batteriezellen können mechanisch zu einem Batteriemodul zusammengefasst werden. Dabei werden die Batteriezellen auch elektrisch miteinander verschaltet. Dazu werden die Terminals der Batteriezellen mittels Zellverbinder elektrisch miteinander verbunden.
  • Mehrere Batteriemodule können zu einem Batteriepack zusammengefasst und in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet werden. Dabei werden die Batteriemodule auch elektrisch miteinander verschaltet. Dazu wird je ein Terminal der jeweils am Rand gelegenen Batteriezellen eines Batteriemoduls mittels eines Kontaktelements mit einen Terminal einer Batteriezelle eines anderen Batteriemoduls elektrisch verbunden.
  • Dokument DE 10 2009 035 494 A1 offenbart eine Batterie, welche insbesondere zum Einsatz als Traktionsbatterie in einem Fahrzeug vorgesehen ist. Die Batterie umfasst mehrere zu einem Block oder Stapel nebeneinander angeordnete Batteriezellen, welche elektrisch miteinander verschaltet sind. Die Batteriezellen sind dabei mittels umlaufender Spannbändern zusammengehalten. Die Spannbänder umschließen neben den Batteriezellen auch eine Deckplatte, eine Kühlplatte und zwei Polplatten.
  • Dokument DE 10 2013 112 731 A1 offenbart eine Batterie für ein Kraftfahrzeug. Dabei sind mehrere Batteriezellen zu einem Batteriemodul zusammengefasst und mehrere Batteriemodule bilden jeweils eine Batterieebene. Eine solche Batterieebene ist in eine Gehäusewanne eingesetzt. Aufgrund der Form der Gehäusewanne ist die Anordnung der Batterieebene in der Gehäusewanne zwingend vorgegeben.
  • Dokument DE 10 2013 206 503 A1 offenbart ein Batteriemodul für ein Kraftfahrzeug. Das Batteriemodul umfasst mehrere Batteriezellen, welche in einer Haltevorrichtung angeordnet sind. Die Haltevorrichtung umfasst dabei Befestigungslaschen, mittels welchen eine Kühlplatte an der Haltevorrichtung befestigbar ist. Die Haltevorrichtung umfasst ferner einen Deckel, an welchem Befestigungselemente angebracht sind. Mittels der Befestigungselemente ist der Deckel formschlüssig an dem Gehäuse der Haltevorrichtung befestigt, und die Batteriezellen sind somit innerhalb der Haltevorrichtung fixiert.
  • Dokument DE 10 2012 219 778 A1 offenbart ein Batteriemodul, insbesondere zur Verwendung in einem Fahrzeug, welches mehrere Batteriezellen aufweist. Die Batteriezellen sind nebeneinander angeordnet und elektrisch miteinander verschaltet. Das Batteriemodul umfasst ein mehrteiliges Gehäuse, in welchem die Batteriezellen gehalten sind. Zur elektrischen Verbindung des Batteriemoduls ist eine Stromschiene vorgesehen, welche einen laschenartig abstehenden Abschnitt aufweist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es wird ein Batteriepack vorgeschlagen, welches mindestens ein Batteriemodul mit mehreren Batteriezellen umfasst. Die Batteriezellen des Batteriemoduls sind dabei mittels mindestens eines Halteelements zusammengehalten und vorzugsweise auch verspannt.
  • Erfindungsgemäß ist das mindestens eine Batteriemodul des Batteriepacks dabei in einem Gehäuse des Batteriepacks angeordnet, wobei das mindestens eine Halteelement des Batteriemoduls mittels Befestigungselementen an dem Gehäuse des Batteriepacks befestigt ist. Das mindestens eine Halteelement des Batteriemoduls dient somit zum Zusammenhalten der Batteriezellen des Batteriemoduls und gegebenenfalls auch zum Verspannen der Batteriezellen des Batteriemoduls. Ferner dient das mindestens eine Halteelement des Batteriemoduls zur Befestigung des Batteriemoduls an dem Gehäuse des Batteriepacks.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Befestigungselemente an dem mindestens einen Halteelement des Batteriemoduls angebracht und mittels Schrauben an dem Gehäuse des Batteriepacks fixiert.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Befestigungselemente an dem Gehäuse des Batteriepacks angebracht und mittels Schrauben an dem mindestens einen Halteelement des Batteriemoduls fixiert.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Befestigungselemente an dem mindestens einen Halteelement des Batteriemoduls angebracht und greifen formschlüssig in zugehörige Öffnungen in dem Gehäuse des Batteriepacks ein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Befestigungselemente an dem mindestens einen Halteelement des Batteriemoduls und die zugehörigen Öffnungen in dem Gehäuse des Batteriepacks zueinander passende Kodierungen auf.
  • Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Befestigungselemente an dem Gehäuse des Batteriepacks angebracht und greifen formschlüssig in zugehörige Öffnungen in dem mindestens einen Halteelement des Batteriemoduls ein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Befestigungselemente an dem Gehäuse des Batteriepacks und die zugehörigen Öffnungen in dem mindestens einen Halteelement des Batteriemoduls zueinander passende Kodierungen auf.
  • Vorzugsweise ist das mindestens eine Halteelement des Batteriemoduls als um die Batteriezellen umlaufendes Band ausgebildet.
  • Das Gehäuse des Batteriepacks kann einen einzigen Aufnahmeraum zur Aufnahme genau eines Batteriemoduls aufweisen. Bevorzugt weist das Gehäuse des Batteriepacks jedoch mehrere Aufnahmeräume zur Aufnahme von mehreren Batteriemodulen auf. Dabei sind die einzelnen Aufnahmeräume des Gehäuses des Batteriepacks mittels mindestens einer Trennwand voneinander getrennt. An der Trennwand können dabei ebenfalls Befestigungselemente und/oder Öffnungen angebracht sein.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere Batteriemodule in dem Batteriepack vorgesehen. Dabei sind benachbarten Batteriemodulen des Batteriepacks zueinander komplementär ausgebildete Befestigungselemente zugeordnet.
  • Ein erfindungsgemäßes Batteriepack findet vorteilhaft Verwendung insbesondere in einem Elektrofahrzeug (EV), in einem Hybridfahrzeug (HEV), in einem Plug-In-Hybridfahrzeug (PHEV), in einer stationären Batterie oder in einer Batterie in einer marinen Anwendung. Aber auch weitere Verwendungen des erfindungsgemäßen Batteriepacks sind denkbar.
  • Vorteile der Erfindung
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Batteriepacks ist dessen Montage vorteilhaft vereinfacht. Das Halteelement dient zum Zusammenhalten der Batteriezellen des Batteriemoduls und zur Befestigung des Batteriemoduls an dem Gehäuse des Batteriepacks. Zusätzlich kann das Halteelement auch zum Verspannen der Batteriezellen des Batteriemoduls dienen. Durch diese Mehrfachfunktion des Halteelements sind der Bauraum ebenso wie das Gewicht des Batteriepacks vorteilhaft verringert.
  • Durch die Benutzung von zueinander passenden Kodierungen bei den Befestigungsmittels und den zugehörigen Öffnungen, in welche die Befestigungsmittel eingreifen, ist ferner eine fehlerhafte Montage des Batteriepacks vermieden, was auch als "Poka Yoke" bezeichnet wird. Auch durch die komplementäre Ausbildung von Befestigungselementen an benachbarten Batteriemodulen kann eine fehlerhafte Montage des Batteriepacks vermieden werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Batterieblocks für ein Batteriemodul,
  • 2 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Batteriemoduls für ein Batteriepack gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 3 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Gehäuses für ein Batteriepack gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 4 eine Draufsicht auf ein Batteriepack gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 5 eine schematische Explosionsdarstellung eines Batteriepacks gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 6 eine schematische Explosionsdarstellung eines Batteriepacks gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
  • 7 eine schematische Explosionsdarstellung eines Batteriepacks gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
  • 8 eine schematische Explosionsdarstellung eines Batteriepacks gemäß einem fünfen Ausführungsbeispiel,
  • 9a, 9b, 9c schematische, perspektivische Darstellungen alternativer Ausgestaltungen von Halteelementen und
  • 10 eine schematische, perspektivische Darstellung eines alternativ ausgestalteten Gehäuses.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
  • 1 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung eines Batterieblocks 20 für ein Batteriemodul 10. Der Batterieblock 20 umfasst mehrere Batteriezellen 2, welche nebeneinander angeordnet sind. Jede der Batteriezellen 2 umfasst jeweils ein negatives Terminal 11 und ein positiver Terminal 12. Die Batteriezellen 2 des Batterieblocks 20 sind mittels hier nicht dargestellter Verbindungselemente elektrisch verschaltet.
  • 2 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung eines Batteriemoduls 10 für ein Batteriepack 50 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Batteriemodul 10 umfasst einen in 1 dargestellten Batterieblock 20, welcher von einem ersten Halteelement 31 und einem zweiten Halteelement 32 zusammengehalten ist. Die Halteelemente 31, 32 sind dabei als um die Batteriezellen 2 des Batterieblocks 20 umlaufende Bänder ausgebildet. Ferner sind die Terminals 11, 12 der Batteriezellen 2 mit einem Deckel 52 abgedeckt.
  • An dem ersten Halteelement 31 sind ein erstes Befestigungselement 41, ein zweites Befestigungselement 42 und ein drittes Befestigungselement 43 angebracht. Dabei sind das erste Befestigungselement 41 und das zweite Befestigungselement 42 an einer Stirnseite des Batteriemoduls 10 angeordnet, und das dritte Befestigungselement 43 ist an der gegenüberliegenden Stirnseite angeordnet.
  • 3 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung eines Gehäuses 70 für ein Batteriepack 50 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Gehäuse 70 weist zwei parallel verlaufende Seitenwände 74 auf, welche voneinander beabstandet angeordnet sind. Ferner weist das Gehäuse 70 eine Frontwand 71 und eine Rückwand 72 auf. Die Frontwand 71 und die Rückwand 72 verlaufen ebenfalls parallel zueinander und sind voneinander beabstandet. Die Seitenwände 74 verlaufen rechtwinklig zu der Frontwand 71 und zu der Rückwand 72.
  • Zwischen der Frontwand 71 und der Rückwand 72 ist eine Trennwand 73 vorgesehen, welche parallel zu der Frontwand 71 und zu der Rückwand 72 verläuft. Zwischen den Seitenwänden 74 ist eine weitere Trennwand 73 vorgesehen, welche parallel zu den Seitenwände 74 verläuft. Innerhalb des Gehäuses 70 sind so vier Aufnahmeräume 80 gebildet, welche je zur Aufnahme eines Batteriemoduls 10 dienen, und welche mittels der Trennwände 73 voneinander getrennt sind.
  • 4 zeigt eine Draufsicht auf das Batteriepack 50 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In jedem Aufnahmeraum 80 des Gehäuses 70 ist je ein Batteriemodul 10 eingesetzt. Die in der gezeigten Darstellung oben gelegenen Batteriemodule 10 bilden eine erste Reihe von benachbarten Batteriemodulen 10. Die in der gezeigten Darstellung unten gelegenen Batteriemodule 10 bilden eine zweite Reihe von benachbarten Batteriemodulen 10.
  • Die Batteriemodule 10 der ersten Reihe sind gleichartig orientiert, wobei deren erste Befestigungselemente 41 und zweite Befestigungselemente 42 in der gezeigten Darstellung nach links weisen, und wobei deren dritte Befestigungselemente 43 in der gezeigten Darstellung nach rechts weisen. Auch die Batteriemodule 10 der zweiten Reihe sind gleichartig orientiert, wobei deren erste Befestigungselemente 41 und zweite Befestigungselemente 42 in der gezeigten Darstellung nach rechts weisen, und wobei deren dritte Befestigungselemente 43 in der gezeigten Darstellung nach links weisen.
  • Die Befestigungselemente 41, 42, 43 weisen Durchgangslöcher oder Schlitze auf. Hier nicht dargestellte Schrauben sind durch besagte Durchgangslöcher oder Schlitze in das Gehäuse 70 eingedreht. Somit sind die Befestigungselemente 41, 42, 43 mittels Schauben an dem Gehäuse 70 fixiert.
  • Die Befestigungselemente 41, 42, 43 sind derart an den ersten Halteelementen 31 der Batteriemodule 10 angeordnet, dass das erste Befestigungselement 41 und das zweite Befestigungselement 42 jeweils das dritte Befestigungselement 43 eines benachbarten Batteriemoduls 10 zwischen sich aufnehmen. Somit weisen benachbarte Batteriemodule 10 des Batteriepacks 50 zueinander komplementär ausgebildete Befestigungselemente 41, 42, 43 auf. Somit ist ein fehlerhafter Einsatz der Batteriemodule 10 in das Gehäuse 70 nicht möglich.
  • 5 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung eines Batteriepacks 50 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das Batteriepack 50 weist ein Batteriemodul 10 auf, welches einen in 1 dargestellten Batterieblock 20 umfasst, der von einem ersten Halteelement 31 zusammengehalten ist. Ferner weist das Batteriepack 50 ein Gehäuse 70 mit einer Frontwand 71, einer Rückwand 72 und zwei Seitenwänden 74 auf. Das Gehäuse 70 weist einen Aufnahmeraum 80 zur Aufnahme des Batteriemoduls 10 auf.
  • Das Batteriepack 50 umfasst ein erstes Befestigungselement 41, ein zweites Befestigungselement 42, ein drittes Befestigungselement 43 und ein viertes Befestigungselement 44. Die Befestigungselemente 41, 42, 43, 44 sind als abgewinkelte Elemente ausgebildet, wobei in einem Schenkel je eine Bohrung 49 eingebracht ist. Mittels hier nicht dargestellter Schrauben, welche die Bohrungen 49 durchgreifen, sind die Befestigungselemente 41, 42, 43, 44 an der Frontwand 71 sowie der Rückwand 72 des Gehäuses 70 angebracht. Die anderen Schenkel der Befestigungselemente 41, 42, 43, 44 ragen von dem Gehäuse 70 weg.
  • In dem ersten Halteelement 31 sind eine erste Öffnung 61, eine zweite Öffnung 62, eine dritte Öffnung 63 und eine vierte Öffnung 64 eingebracht. Die von dem Gehäuse 70 weg ragenden Schenkel der Befestigungselemente 41, 42, 43, 44 greifen formschlüssig in die Öffnungen 61, 62, 63, 64 ein, so dass das erste Halteelement 31 an dem Gehäuse 70 befestigt ist.
  • 6 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung eines Batteriepacks 50 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Das Batteriepack 50 weist ein Batteriemodul 10 auf, welches einen in 1 dargestellten Batterieblock 20 umfasst, der von einem ersten Halteelement 31 zusammengehalten ist. Ferner weist das Batteriepack 50 ein Gehäuse 70 mit einer Frontwand 71, einer Rückwand 72 und zwei Seitenwänden 74 auf. Das Gehäuse 70 weist einen Aufnahmeraum 80 zur Aufnahme des Batteriemoduls 10 auf.
  • Das Batteriepack 50 umfasst ein erstes Befestigungselement 41, ein zweites Befestigungselement 42, ein drittes Befestigungselement 43 und ein viertes Befestigungselement 44. Die Befestigungselemente 41, 42, 43, 44 sind als laschenartige Elemente ausgebildet, welche an dem ersten Halteelement 31 angebracht sind. Die Befestigungselemente 41, 42, 43, 44 ragen von dem ersten Halteelement 31 weg.
  • In dem Gehäuse 70 sind eine erste Öffnung 61, eine zweite Öffnung 62, eine dritte Öffnung 63 und eine vierte Öffnung 64 eingebracht. Die von dem ersten Halteelement 31 weg ragenden Befestigungselemente 41, 42, 43, 44 greifen formschlüssig in die Öffnungen 61, 62, 63, 64 ein, so dass das erste Halteelement 31 an dem Gehäuse 70 befestigt ist.
  • 7 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung eines Batteriepacks 50 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Das Batteriepack 50 weist ein Batteriemodul 10 auf, welches einen in 1 dargestellten Batterieblock 20 umfasst, der von einem ersten Halteelement 31 zusammengehalten ist. Ferner weist das Batteriepack 50 ein Gehäuse 70 mit einer Frontwand 71, einer Rückwand 72 und zwei Seitenwänden 74 auf. Das Gehäuse 70 weist einen Aufnahmeraum 80 zur Aufnahme des Batteriemoduls 10 auf.
  • Das Batteriepack 50 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel gleicht weitgehend dem in 6 dargestellten Batteriepack 50 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Abweichend dazu weisen die Befestigungselemente 41, 42, 43, 44 und die Öffnungen 61, 62, 63, 64 zueinander passende Kodierungen auf. Im Folgenden wird daher vor allem auf durch die Kodierungen bedingte Unterschiede eingegangen.
  • Das erste Befestigungselement 41 und das zweite Befestigungselement 42 sind dabei schmaler ausgeführt als das dritte Befestigungselement 43 und das vierte Befestigungselement 44. Ebenso sind die zugehörige erste Öffnung 61 und zweite Öffnung 62 schmaler ausgeführt als die dritte Öffnung 63 und die vierte Öffnung 64. Das dritte Befestigungselement 43 und das vierte Befestigungselement 44 passen somit nicht in die schmale erste Öffnung 61 und zweite Öffnung 62. Somit ist ein fehlerhafter Einsatz des Batteriemoduls 10 in das Gehäuse 70 nicht möglich.
  • 8 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung eines Batteriepacks 50 gemäß einem fünfen Ausführungsbeispiel. Das Batteriepack 50 weist ein Batteriemodul 10 auf, welches einen in 1 dargestellten Batterieblock 20 umfasst, der von einem ersten Halteelement 31 zusammengehalten ist. Ferner weist das Batteriepack 50 ein Gehäuse 70 mit einer Frontwand 71, einer Rückwand 72 und zwei Seitenwänden 74 auf. Das Gehäuse 70 weist einen Aufnahmeraum 80 zur Aufnahme des Batteriemoduls 10 auf.
  • Das Batteriepack 50 gemäß dem fünfen Ausführungsbeispiel gleicht weitgehend dem in 6 dargestellten Batteriepack 50 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Abweichend dazu weisen die Befestigungselemente 41, 42, 43, 44 und die Öffnungen 61, 62, 63, 64 zueinander passende Kodierungen auf. Im Folgenden wird daher vor allem auf durch die Kodierungen bedingte Unterschiede eingegangen.
  • Das erste Befestigungselement 41 und das zweite Befestigungselement 42 weisen konisch zulaufende Enden auf, während das dritte Befestigungselement 43 und das vierte Befestigungselement 44 rechtwinklig ausgebildet sind. Ebenso sind die zugehörige erste Öffnung 61 und zweite Öffnung 62 konisch ausgebildet. Das dritte Befestigungselement 43 und das vierte Befestigungselement 44 passen somit nicht in die konische erste Öffnung 61 und zweite Öffnung 62. Somit ist ein fehlerhafter Einsatz des Batteriemoduls 10 in das Gehäuse 70 nicht möglich.
  • 9a, 9b, 9c zeigen schematische, perspektivische Darstellungen alternativer Ausgestaltungen von ersten Halteelementen 31.
  • Das in 9a dargestellte erste Halteelement 31 umfasst dabei ein drittes Befestigungselement 43, welches breiter ausgebildet ist als das erste Befestigungselement 41 und das zweite Befestigungselement 42, welche an der gegenüberliegenden Seite angebracht aber hier nicht dargestellt sind. Entsprechend weist das dazu passende Gehäuse 70 eine zu dem dritten Befestigungselement 43 gehörige dritte Öffnung 63 auf, welche breiter ausgebildet ist als die erste Öffnung 61 und die zweite Öffnung 62.
  • Das in 9b dargestellte erste Halteelement 31 umfasst ein drittes Befestigungselement 43, welches rechtwinklig von dem ersten Halteelement 31 absteht. Entsprechend weist das dazu passende Gehäuse 70 eine zu dem dritten Befestigungselement 43 gehörige dritte Öffnung 63 auf, welche seitlich in die Frontwand 71, die Rückwand 72 oder eine Trennwand 73 eingebracht ist. Das dritte Befestigungselement 43 weist eine Tiefe T auf, welcher kleiner ist als eine Dicke D der Wand 71, 72, 73, in welche die dritte Öffnung 63 eingebracht ist. Ferner ist das dritte Befestigungselement 43 breiter ausgebildet ist als das erste Befestigungselement 41 und das zweite Befestigungselement 42, welche an der gegenüberliegenden Seite angebracht aber hier nicht dargestellt sind.
  • Das in 9c dargestellte erste Halteelement 31 umfasst ein drittes Befestigungselement 43, welches zunächst rechtwinklig von dem ersten Halteelement 31 absteht. Im weiteren Verlauf weist das dritte Befestigungselement 43 eine Stufe auf. Entsprechend weist das dazu passende Gehäuse 70 eine zu dem dritten Befestigungselement 43 gehörige dritte Öffnung 63 auf, welche seitlich in die Frontwand 71, die Rückwand 72 oder eine Trennwand 73 eingebracht ist. Das dritte Befestigungselement 43 weist eine Tiefe T auf, welche kleiner ist als eine Dicke D der Wand 71, 72, 73, in welche die dritte Öffnung 63 eingebracht ist. Ferner ist das dritte Befestigungselement 43 breiter ausgebildet ist als das erste Befestigungselement 41 und das zweite Befestigungselement 42, welche an der gegenüberliegenden Seite angebracht aber hier nicht dargestellt sind.
  • 10 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung eines alternativ ausgestalteten Gehäuses 70. Das Gehäuse 70 weist zwei parallel verlaufende Seitenwände 74 sowie eine Frontwand 71 und eine Rückwand 72 auf. Die Seitenwände 74 verlaufen rechtwinklig zu der Frontwand 71 und zu der Rückwand 72. Zwischen der Frontwand 71 und der Rückwand 72 ist eine Trennwand 73 vorgesehen, welche parallel zu der Frontwand 71 und zu der Rückwand 72 verläuft. Innerhalb des Gehäuses 70 sind somit zwei Aufnahmeräume 80 gebildet, welche je zur Aufnahme eines Batteriemoduls 10 dienen, und welche mittels der Trennwand 73 voneinander getrennt sind.
  • In der Frontwand 71 sind eine erste Öffnung 61 und eine zweite Öffnung 62 zur Aufnahme eines ersten Befestigungselements 41 und eines zweiten Befestigungselements 42 ausgebildet. In der Trennwand 73 ist eine dritte Öffnung 63 zu Aufnahme eines dritten Befestigungselements 43 ausgebildet. Die dritte Öffnung 63 ist dabei seitlich in die dritte Trennwand 73 eingebracht und dient beispielsweise zur Aufnahme eines in 9b oder 9c gezeigten dritten Befestigungselements 43. Die Trennwand 73 weist eine Dicke D auf, welche größer ist als die Tiefe T des in die dritte Öffnung 63 eingesetzten dritten Befestigungselements 43.
  • Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
  • 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 102012217451 A1 [0004]
    • DE 102009035494 A1 [0007]
    • DE 102013112731 A1 [0008]
    • DE 102013206503 A1 [0009]
    • DE 102012219778 A1 [0010]

Claims (10)

  1. Batteriepack (50), umfassend mindestens ein Batteriemodul (10) mit mehreren Batteriezellen (2), welche mittels mindestens eines Halteelements (31, 32) zusammengehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Batteriemodul (10) in einem Gehäuse (70) angeordnet ist, wobei das mindestens eine Halteelement (31, 32) mittels Befestigungselementen (41, 42, 43, 44) an dem Gehäuse (70) befestigt ist.
  2. Batteriepack (50) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (41, 42, 43, 44) an dem mindestens einen Halteelement (31, 32) angebracht sind und mittels Schrauben an dem Gehäuse (70) fixiert sind.
  3. Batteriepack (50) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (41, 42, 43, 44) an dem Gehäuse (70) angebracht sind und mittels Schrauben an dem mindestens einen Halteelement (31, 32) fixiert sind.
  4. Batteriepack (50) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (41, 42, 43, 44) an dem mindestens einen Halteelement (31, 32) angebracht sind und formschlüssig in zugehörige Öffnungen (61, 62, 63, 64) in dem Gehäuse (70) eingreifen.
  5. Batteriepack (50) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (41, 42, 43, 44) an dem Gehäuse (70) angebracht sind und formschlüssig in zugehörige Öffnungen (61, 62, 63, 64) in dem mindestens einen Halteelement (31, 32) eingreifen.
  6. Batteriepack (50) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (41, 42, 43, 44) und die zugehörigen Öffnungen (61, 62, 63, 64) zueinander passende Kodierungen aufweisen.
  7. Batteriepack (50) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Halteelement (31, 32) als um die Batteriezellen (2) umlaufendes Band ausgebildet ist.
  8. Batteriepack (50) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (70) mehrere Aufnahmeräume (80) zur Aufnahme von Batteriemodulen (10) aufweist, welche mittels mindestens einer Trennwand (73) voneinander getrennt sind.
  9. Batteriepack (50) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Batteriemodule (10) vorgesehen sind, wobei benachbarten Batteriemodulen (10) zueinander komplementär ausgebildete Befestigungselemente (41, 42, 43, 44) zugeordnet sind.
  10. Verwendung eines Batteriepacks (50) nach einem der vorstehenden Ansprüche in einem Elektrofahrzeug (EV), in einem Hybridfahrzeug (HEV), in einem Plug-In-Hybridfahrzeug (PHEV), in einer stationären Batterie oder in einer Batterie in einer marinen Anwendung.
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