DE102019131200A1 - Power-free battery module for a traction battery, method for producing a battery module, traction battery and electrically drivable motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Batteriemodul (1) für eine Traktionsbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, aufweisend:
- eine Vielzahl von entlang einer Stapelrichtung (S) zu einem Zellstapel (2) gestapelten prismatischen Batteriezellen (3), wobei die Batteriezellen (3) unter Ausbildung von Zwischenräumen (6) zum Zulassen einer Zellausdehnung beabstandet zueinander angeordnet sind, und
- einen den Zellstapel (2) umgebenden Zellmodulrahmen (7) zum Halten der Batteriezellen (3), wobei die Batteriezellen (3) zum Halten der Batteriezellen (3) in der beabstandeten Anordnung mit dem Zellmodulrahmen (7) mechanisch verbunden sind und die Zwischenräume (6) zwischen den Batteriezellen (3) ohne einen gegenständlichen Abstandshalter ausgebildet sind.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen eines Batteriemodule (1), eine Traktionsbatterie sowie ein Kraftfahrzeug.
- A plurality of prismatic battery cells (3) stacked along a stacking direction (S) to form a cell stack (2), the battery cells (3) being arranged at a distance from one another with the formation of interspaces (6) to allow cell expansion, and
- A cell module frame (7) surrounding the cell stack (2) for holding the battery cells (3), the battery cells (3) for holding the battery cells (3) in the spaced-apart arrangement being mechanically connected to the cell module frame (7) and the spaces ( 6) are formed between the battery cells (3) without an objective spacer.
The invention also relates to a method for producing a battery module (1), a traction battery and a motor vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Batteriemodul für eine Traktionsbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs. Das Batteriemodul weist eine Vielzahl von entlang einer Stapelrichtung zu einem Zellstapel gestapelten prismatischen Batteriezellen auf, wobei die Batteriezellen unter Ausbildung von Zwischenräumen zum Zulassen einer Zellausdehnung beabstandet zueinander angeordnet sind. Außerdem weist das Batteriemodul einen den Zellstapel umgebenden Zellmodulrahmen zum Halten der Batteriezellen auf. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls, eine Traktionsbatterie sowie ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug.The invention relates to a battery module for a traction battery of an electrically drivable motor vehicle. The battery module has a multiplicity of prismatic battery cells stacked along a stacking direction to form a cell stack, the battery cells being arranged at a distance from one another with the formation of intermediate spaces for allowing cell expansion. In addition, the battery module has a cell module frame surrounding the cell stack for holding the battery cells. The invention also relates to a method for producing a battery module, a traction battery and an electrically drivable motor vehicle.
Vorliegend richtet sich das Interesse auf Traktionsbatterien für elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge, also Hybrid- oder Elektrofahrzeuge. Solche Traktionsbatterien weisen üblicherweise mehrere miteinander verschaltete Batteriemodule bzw. Energiespeichermodule auf, welche jeweils mehrere miteinander verschaltete Batteriezellen bzw. Energiespeicherzellen aufweisen. Im Falle von prismatischen Batteriezellen sind diese zu Zellstapeln gestapelt. Um eine Ausdehnung bzw. Ausbauchung der Batteriezellen im Betrieb der Traktionsbatterie zu verhindern, sind die Batteriezellen mittels eines Zellmodulrahmens verpresst. Der Zellmodulrahmen weist zwei massive Druckplatten auf, zwischen welchen der Zellstapel angeordnet wird und welche zum Verpressen der Batteriezellen zusammengepresst werden. An den Druckplatten werden Zuganker befestigt, um die Druckplatten miteinander zu verbinden und dabei den verpressten Zustand der Batteriezellen aufrechtzuerhalten. Ein solches Batteriemodul weist aufgrund des Zellmodulrahmens mit den massiven Druckplatten ein hohes Gewicht auf.In the present case, the interest is directed towards traction batteries for electrically powered vehicles, i.e. hybrid or electric vehicles. Such traction batteries usually have several interconnected battery modules or energy storage modules, which each have several interconnected battery cells or energy storage cells. In the case of prismatic battery cells, these are stacked to form cell stacks. In order to prevent the battery cells from expanding or bulging when the traction battery is in operation, the battery cells are pressed by means of a cell module frame. The cell module frame has two massive pressure plates, between which the cell stack is arranged and which are pressed together for pressing the battery cells. Tie rods are attached to the pressure plates in order to connect the pressure plates to one another while maintaining the compressed state of the battery cells. Such a battery module has a high weight due to the cell module frame with the massive pressure plates.
Auch ist es bekannt, eine Ausdehnung der Batteriezellen im Batteriemodul zuzulassen. Dazu beschreibt beispielsweise die
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein besonders gewichts- und materialsparendes Batteriemodul für eine Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen.The object of the present invention is to provide a battery module that is particularly weight and material-saving for a traction battery of a motor vehicle.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Batteriemodul, ein Verfahren, eine Traktionsbatterie sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.According to the invention, this object is achieved by a battery module, a method, a traction battery and a motor vehicle having the features according to the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject matter of the dependent claims, the description and the figures.
Ein erfindungsgemäßes Batteriemodul für eine Traktionsbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs weist eine Vielzahl von entlang einer Stapelrichtung zu zumindest einem Zellstapel gestapelten prismatischen Batteriezellen auf, wobei die Batteriezellen unter Ausbildung von Zwischenräumen zum Zulassen einer Zellausdehnung beabstandet zueinander angeordnet sind. Das Batteriemodul weist außerdem einen den zumindest einen Zellstapel umgebenden Zellmodulrahmen zum Halten der Batteriezellen auf. Die Batteriezellen sind zum Halten der Batteriezellen in der beabstandeten Anordnung mit dem Zellmodulrahmen mechanisch verbunden, sodass die Zwischenräume zwischen den Batteriezellen ohne einen gegenständlichen Abstandshalter ausgebildet sind.A battery module according to the invention for a traction battery of an electrically drivable motor vehicle has a plurality of prismatic battery cells stacked along a stacking direction to form at least one cell stack, the battery cells being arranged at a distance from one another with the formation of gaps to allow cell expansion. The battery module also has a cell module frame surrounding the at least one cell stack for holding the battery cells. To hold the battery cells in the spaced-apart arrangement, the battery cells are mechanically connected to the cell module frame, so that the spaces between the battery cells are formed without a physical spacer.
Zur Erfindung gehört außerdem ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls. Bei dem Verfahren wird ein Montagehilfsmittel bereitgestellt, in welchem bzw. mittels welchem die Batteriezellen beabstandet zueinander angeordnet werden. Dann wird der Zellmodulrahmen an den in dem Montagehilfsmittel gehaltenen Batteriezellen angeordnet. Die Batteriezellen werden an dem Zellmodulrahmen befestigt und das Montagehilfsmittel wird entfernt, wobei die Batteriezellen durch die Befestigung an dem Zellmodulrahmen in der beabstandeten Anordnung zueinander verbleiben.The invention also includes a method for producing a battery module according to the invention. In the method, an assembly aid is provided in which or by means of which the battery cells are arranged at a distance from one another. The cell module frame is then arranged on the battery cells held in the assembly aid. The battery cells are fastened to the cell module frame and the assembly aid is removed, the battery cells remaining in the spaced-apart arrangement due to the fastening to the cell module frame.
Die wiederaufladbaren Batteriezellen bzw. Akkumulatorzellen sind beispielsweise als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet. Die Batteriezellen sind prismatische Batteriezellen und weisen daher Zellgehäuse in Flachquaderbauweise auf. Die Zellgehäuse können beispielsweise aus Aluminium gebildet sein. Die Zellgehäuse weisen Gehäusewände in Form von einem rechteckförmigen Gehäuseboden, einem rechteckförmigen Gehäusedeckel und einem Gehäusemantel auf. Der Gehäusemantel ist durch eine Gehäusefrontwand, eine Gehäuserückwand und zwei Gehäuseseitenwände gebildet.. Die Gehäusefrontwand bildet eine frontseitige Breitseite, die Gehäuserückwand bildet eine rückseitige Breitseite und die Gehäuseseitenwände bilden zwei seitliche Schmalseiten gebildet. Die Gehäusewände können zumindest teilweise mit einer elektrisch isolierenden Schicht beschichtet sein, sodass Oberflächen der Breitseiten und/oder der Schmalseiten elektrisch isolierend ausgebildet sindThe rechargeable battery cells or accumulator cells are designed as lithium-ion cells, for example. The battery cells are prismatic battery cells and therefore have cell housings in a flat cuboid design. The cell housings can be formed from aluminum, for example. The cell housings have housing walls in the form of a rectangular housing base, a rectangular housing cover and a housing jacket. The housing shell is formed by a housing front wall, a housing rear wall and two housing side walls. The housing front wall forms a front broad side, the housing rear wall forms a rear broad side and the housing side walls form two lateral narrow sides. The housing walls can be coated at least partially with an electrically insulating layer, so that surfaces of the broad sides and / or the narrow sides are designed to be electrically insulating
Die Batteriezellen werden dabei entlang der Stapelrichtung gespaltet. Dazu ist jeweils die fronseitige Breitseite einer Batteriezelle der rückseitigen Breitseite einer im Zellstapel davor angeordneten Batteriezelle zugewandt. Die einander zugewandten Breitseiten zweier benachbarter Batteriezellen berühren sich jedoch nicht, sondern sind unter Ausbildung eines Zwischenraumes beabstandet zueinander angeordnet. Die Zwischenräume sind dabei gasgefüllte, beispielsweise luftgefüllte Freiräume und werden durch die Breitseiten zweier benachbarter Batteriezellen begrenzt. Durch das beabstandete Anordnen wird eine betriebsbedingte und alterungsbedingte Zellausdehnung der Batteriezelle entlang der Stapelrichtung ermöglicht. Um die Batteriezellen beabstandet zueinander anordnen zu können, kann während der Montage das Montagehilfsmittel verwendet werden. Das Montagehilfsmittel kann beispielsweise ein kammartiges Montagehilfsmittel sein, welches eine Platte mit nach oben abstehenden Rippen aufweist. An der Platte zwischen zwei Rippen kann jeweils eine Batteriezelle angeordnet bzw. eingesetzt werden. So sind die Batteriezellen während der Montage beabstandet zueinander angeordnet, wobei jeweils eine Rippe einen temporären, während der Montage in dem Zwischenraum angeordneten Abstandshalter ausbildet.The battery cells are split along the stacking direction. For this purpose, the front broad side of a battery cell faces the rear broad side of a battery cell arranged in front of it in the cell stack. However, the broad sides of two adjacent battery cells facing one another do not touch one another, but are arranged at a distance from one another, forming an intermediate space. The gaps are gas-filled, for example air-filled spaces and are delimited by the broad sides of two adjacent battery cells. The spaced-apart arrangement enables operational and aging-related cell expansion of the battery cell along the stacking direction. In order to be able to arrange the battery cells at a distance from one another, the assembly aid can be used during assembly. The assembly aid can be, for example, a comb-like assembly aid which has a plate with upwardly protruding ribs. A battery cell can be arranged or used on the plate between two ribs. The battery cells are thus arranged at a distance from one another during assembly, with one rib in each case forming a temporary spacer arranged in the intermediate space during assembly.
Dann wird der Zellmodulrahmen an dem Zellstapel angeordnet. Der Zellmodulrahmen umgibt den Zellstapel rahmenartig und verläuft insbesondere entlang einer Frontseite, einer Rückseite und Seitenbereichen des Zellstapels. Die Frontseite des Zellstapels ist durch die frontseitige Breitseite einer ersten Batteriezelle im Zellstapel gebildet und die Rückseite des Zellstapels ist durch die rückseitige Breitseite einer letzten Batteriezelle des Zellstapels gebildet. Die Seitenbereiche weisen die Schmalseiten der Batteriezellen sowie die Zwischenräume auf. Die Batteriezellen werden an dem Zellmodulrahmen befestigt und somit in der durch das Montagehilfsmittel vorgegebenen Lage zueinander gehalten. Vorzugsweise werden die Batteriezellen mit dem Zellmodulrahmen stoffschlüssig verbunden, beispielsweise verklebt. Wenn nun das Montagehilfsmittel entfernt wird, so verbleiben die Batteriezellen aufgrund der mechanischen Verbindung mit dem Zellmodulrahmen in der beabstandeten Anordnung. In den Zwischenräumen zwischen den Batteriezellen des fertig montierten Batteriemoduls befinden sich nun keine gegenständlichen Abstandshalter mehr. Über eine gesamte Oberfläche einer Breitseite, welche durch die metallische Gehäusewand oder eine elektrisch isolierende Beschichtung, beispielweise eine Kunststofffolie, der metallischen Gehäusewand gebildet sein kann, ist also ein Zwischenraum direkt angrenzend angeordnet.Then the cell module frame is placed on the cell stack. The cell module frame surrounds the cell stack like a frame and runs in particular along a front side, a rear side and side areas of the cell stack. The front side of the cell stack is formed by the front broad side of a first battery cell in the cell stack and the rear side of the cell stack is formed by the rear broad side of a last battery cell of the cell stack. The side areas have the narrow sides of the battery cells and the spaces. The battery cells are attached to the cell module frame and are thus held in the position relative to one another specified by the assembly aid. The battery cells are preferably materially connected to the cell module frame, for example glued. If the assembly aid is now removed, the battery cells remain in the spaced-apart arrangement due to the mechanical connection with the cell module frame. There are no longer any objective spacers in the spaces between the battery cells of the fully assembled battery module. An interspace is thus arranged directly adjacent over an entire surface of a broad side, which can be formed by the metallic housing wall or an electrically insulating coating, for example a plastic film, of the metallic housing wall.
Durch das Befestigen der Batteriezellen an dem Zellmodulrahmen kann auf einfache und materialsparende Weise eine kraftfreie Anordnung der Batteriezellen im Batteriemodul, welche eine ungehinderte Ausdehnung der Batteriezellen entlang der Stapelrichtung erlaubt, bereitgestellt werden.By attaching the battery cells to the cell module frame, a force-free arrangement of the battery cells in the battery module, which allows unhindered expansion of the battery cells along the stacking direction, can be provided in a simple and material-saving manner.
Dabei kann vorgesehen sein, dass der Zellmodulrahmen zwei einander gegenüberliegende, sich entlang der Stapelrichtung erstreckende erste Rahmenelemente aufweist, welche mit den Schmalseiten der Zellgehäuse der Batteriezellen verbunden sind. Die ersten Rahmenelemente sind aus einem starren bzw. steifen Material, beispielsweise einem Metall, gebildet und erstrecken sich entlang der Stapelrichtung an den einander gegenüberliegenden Seitenbereichen des Zellstapels. Dabei liegen die ersten Rahmenelemente an den Schmalseiten der Zellgehäuse der Batteriezellen an. Die Schmalseiten sind an den ersten Rahmenelementen befestigt, beispielsweise festgeklebt. Die Batteriezellen sind also seitlich über die ersten Rahmenelemente in der beabstandeten Anordnung fixiert.It can be provided that the cell module frame has two opposing first frame elements which extend along the stacking direction and which are connected to the narrow sides of the cell housings of the battery cells. The first frame elements are formed from a rigid or rigid material, for example a metal, and extend along the stacking direction on the opposite side regions of the cell stack. The first frame elements are in contact with the narrow sides of the cell housings of the battery cells. The narrow sides are attached to the first frame elements, for example glued. The battery cells are therefore laterally fixed in the spaced-apart arrangement via the first frame elements.
Auch kann vorgesehen sein, dass der Zellmodulrahmen zwei sich in Stapelrichtung gegenüberliegende und parallel zu den Breitseiten erstreckende zweite Rahmenelemente aufweist, wobei das eine der zweiten Rahmenelemente beabstandet zu der frontseitigen Breitseite der ersten Batteriezelle in dem Zellstapel angeordnet ist und das andere der zweiten Rahmenelemente beabstandet zu der rückseitigen Breitseite der letzten Batteriezelle in dem Zellstapel angeordnet ist. Die zweiten Rahmenelemente sind ebenfalls aus einem starren Material gebildet und mit den ersten Rahmenelementen mechanisch verbunden, beispielsweise verschweißt. Die Rahmenelemente bilden also einen starren Zellmodulrahmen aus. Die zweiten Rahmenelemente sind frontal und rückseitig am Zellstapel und beabstandet zu den Breitseiten der ersten und letzten Batteriezelle im Zellstapel angeordnet. Es sind also Zwischenräume zwischen der frontseitigen Breitseite der ersten Batteriezelle und dem einen der zweiten Rahmenelemente sowie zwischen der rückseitigen Breitseite der letzten Batteriezelle sowie dem anderen der Rahmenelemente gebildet. So kann auch eine gleichmäßige Ausdehnung bzw. Ausbauchung der ersten und letzten Batteriezelle im Zellstapel gewährleistet werden.It can also be provided that the cell module frame has two second frame elements that lie opposite one another in the stacking direction and extend parallel to the broad sides, one of the second frame elements being arranged at a distance from the front broad side of the first battery cell in the cell stack and the other of the second frame elements being arranged at a distance from it the rear broad side of the last battery cell is arranged in the cell stack. The second frame elements are also formed from a rigid material and mechanically connected to the first frame elements, for example welded. The frame elements thus form a rigid cell module frame. The second frame elements are arranged on the front and rear of the cell stack and spaced apart from the broad sides of the first and last battery cells in the cell stack. There are therefore spaces between the front broad side of the first battery cell and one of the second frame elements and between the rear broad side of the last battery cell and the other of the frame elements. In this way, even expansion or bulging of the first and last battery cells in the cell stack can be guaranteed.
Insbesondere sind die ersten und die zweiten Rahmenelemente streifenförmig ausgebildet. Die zweiten Rahmenelemente sind also nicht als schwere, massive Druckplatten ausgebildet, sondern können, wie die ersten Rahmenelemente, als streifenförmige Elemente ausgebildet sein. Beispielsweise können eine Materialdicke sowie eine Breite der streifenförmigen ersten Rahmenelemente gleich ausgebildet sein zu einer Materialdicke sowie einer Breite der zweiten Rahmenelemente. Ein solcher Zellmodulrahmen ist besonders leicht und materialsparend ausgebildet.In particular, the first and the second frame elements are designed in the form of strips. The second frame elements are therefore not designed as heavy, massive pressure plates, but, like the first frame elements, can be designed as strip-shaped elements. For example, a material thickness and a width of the strip-shaped first frame elements can be designed to be the same as a material thickness and a width of the second frame elements. Such a cell module frame is designed to be particularly light and material-saving.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Traktionsbatterie für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit zumindest einem erfindungsgemäßen Batteriemodul oder einer Ausführungsform davon. Ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Traktionsbatterie. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als ein Personenkraftwagen ausgebildet.The invention also relates to a traction battery for an electrically drivable motor vehicle with at least one battery module according to the invention or an embodiment thereof. An electrically drivable motor vehicle comprises a traction battery according to the invention. The motor vehicle is designed in particular as a passenger car.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Batteriemodul vorgestellten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren, für die erfindungsgemäße Traktionsbatterie sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.The embodiments presented with reference to the battery module according to the invention and their advantages apply accordingly to the method according to the invention, to the traction battery according to the invention and to the motor vehicle according to the invention.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention emerge from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Batteriemoduls in einer Draufsicht; und -
2 das Batteriemodul gemäß1 in einer Seitenansicht.
-
1 a schematic representation of a battery module in a plan view; and -
2 the battery module according to1 in a side view.
In den Figuren sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Identical and functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.
Der Zellstapel
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| DE102019131200.0A Pending DE102019131200A1 (en) | 2019-11-19 | 2019-11-19 | Power-free battery module for a traction battery, method for producing a battery module, traction battery and electrically drivable motor vehicle |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102019131200A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102022115911A1 (en) | 2022-06-27 | 2023-12-28 | Man Truck & Bus Se | Energy storage device for storing electrical energy for an at least partially electrically driven vehicle and method for producing the energy storage device |
| CN118507845A (en) * | 2024-05-20 | 2024-08-16 | 宁夏宝丰昱能科技有限公司 | A battery back-end production equipment and production process |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011119212A1 (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-23 | Li-Tec Battery Gmbh | Electric energy storage device with flat memory cells |
| WO2018215725A1 (en) * | 2017-05-23 | 2018-11-29 | Aceleron Limited | Battery pack assembly |
-
2019
- 2019-11-19 DE DE102019131200.0A patent/DE102019131200A1/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011119212A1 (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-23 | Li-Tec Battery Gmbh | Electric energy storage device with flat memory cells |
| WO2018215725A1 (en) * | 2017-05-23 | 2018-11-29 | Aceleron Limited | Battery pack assembly |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102022115911A1 (en) | 2022-06-27 | 2023-12-28 | Man Truck & Bus Se | Energy storage device for storing electrical energy for an at least partially electrically driven vehicle and method for producing the energy storage device |
| CN118507845A (en) * | 2024-05-20 | 2024-08-16 | 宁夏宝丰昱能科技有限公司 | A battery back-end production equipment and production process |
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