DE102021104097A1

DE102021104097A1 - Cell contacting system for serial electrical connection and cooling of battery cells, battery and motor vehicle

Info

Publication number: DE102021104097A1
Application number: DE102021104097.3A
Authority: DE
Inventors: Frederik Morgenstern
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-02-22
Filing date: 2021-02-22
Publication date: 2022-08-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zellkontaktierungssystem (10) zum seriellen elektrischen Verbinden von Batteriezellen (28). Die Erfindung betrifft weiter eine damit ausgestattete Batterie sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie. Das Zellkontaktierungssystem (10) weist Seitenelemente (12) zum thermischen Kontaktieren einer Seitenwand (40) jeweils einer ersten der Batteriezellen (28) und/oder zur Wärmeableitung an ein unterseitig jeweiligen ersten Batteriezelle (28) angeordnetes Kühlelement (16) auf. Weiter weist das Zellkontaktierungssystem (10) je Seitenelement (12) wenigstens eine Kontaktstelle zum elektrischen Verbinden mit einem zweiten Anschlusspol (16, 40, 42) der jeweiligen ersten Batteriezelle (28) auf. An einem in bestimmungsgemäßer Einbaulage der Oberseite (30) der Batteriezellen (28) zugewandten oberen Rand (20) der Seitenelemente (12) ist jeweils ein quer dazu abgewinkelt erstreckter Kontaktabschnitt (22) zum elektrischen Kontaktieren eines ersten Anschlusspols (44) jeweils einer der jeweiligen ersten Batteriezelle (28) seriell nachgeschalteten zweiten Batteriezelle (28) ausgeformt.The invention relates to a cell contacting system (10) for the serial electrical connection of battery cells (28). The invention further relates to a battery equipped with it and a motor vehicle with such a battery. The cell contacting system (10) has side elements (12) for thermally contacting a side wall (40) of a first battery cell (28) and/or for dissipating heat to a cooling element (16) arranged on the underside of a respective first battery cell (28). The cell contacting system (10) also has at least one contact point for each side element (12) for electrical connection to a second connection pole (16, 40, 42) of the respective first battery cell (28). On an upper edge (20) of the side elements (12) facing the upper side (30) of the battery cells (28) in the intended installation position, there is a contact section (22) extending at an angle transversely thereto for electrically contacting a first connection pole (44) of one of the respective ones first battery cell (28) serially downstream second battery cell (28) formed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zellkontaktierungssystem zum elektrischen Verbinden mehrerer Batteriezellen, beispielsweise als Teil einer Gesamtbatterie. Das Zellkontaktierungssystem ist dabei auch dazu ausgebildet, Wärme von den kontaktierten Batteriezellen abzuführen. Die Erfindung betrifft weiter eine derartige Batterie sowie ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug.The present invention relates to a cell contacting system for electrically connecting a plurality of battery cells, for example as part of an overall battery. The cell contacting system is also designed to dissipate heat from the contacted battery cells. The invention further relates to such a battery and a motor vehicle equipped with it.

Batterien finden heutzutage in vielen technischen Bereichen vermehrt Anwendung Dabei steigen die Anforderungen an die Batterien stetig, beispielsweise hinsichtlich einer Kapazität, Leistungsfähigkeit und/oder Wiederaufladbarkeit. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind solche Batterien heutzutage typischerweise aus einer Vielzahl einzelner Batteriezellen zusammengesetzt, die je nach Anforderungen oder Anwendungsfall seriell und/oder parallel elektrisch miteinander verbunden, also verschaltet sein können. Dafür kann ein sogenanntes Zellkontaktierungssystem eingesetzt werden. Solche Zellkontaktierungssysteme können je nach Anzahl und Konfiguration, also je nach Verschaltung der Batteriezellen signifikant zu einer Komplexität, einem Fertigungsaufwand, einem Gewicht, einem Bauraumbedarf, einer Sicherheit und zu letztendlichen Gesamtkosten der Batterien beitragen. Dementsprechend ist auf dem Gebiet der Zellkontaktierungssysteme stets Bedarf für Weiterentwicklungen oder Verbesserungen gegeben.Batteries are increasingly being used in many technical areas these days. The demands on the batteries are constantly increasing, for example in terms of capacity, performance and/or rechargeability. In order to meet these requirements, such batteries are nowadays typically composed of a large number of individual battery cells which, depending on the requirements or application, can be electrically connected to one another in series and/or in parallel, that is to say can be interconnected. A so-called cell contacting system can be used for this. Depending on the number and configuration, i.e. depending on the interconnection of the battery cells, such cell contacting systems can contribute significantly to the complexity, the production costs, the weight, the space required, the safety and ultimately the overall costs of the batteries. Accordingly, there is always a need for further developments or improvements in the field of cell contacting systems.

So ist beispielsweise in der DE 10 2016 121 265 A1 ein Zellkontaktierungssystem für eine elektrochemische Vorrichtung, die mehrere Zellgruppen umfasst, beschrieben. Darin folgen einzelne Zellen längs einer Längsrichtung aufeinander. Erste Zellterminals der einzelnen Zellen sind in einem ersten Zeltterminalbereich längs der Längsrichtung aufeinanderfolgend und zweite Zellterminals der einzelnen Zellen in einem zweiten Zellterminalbereich längs der Längsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet. Das dort beschriebene Zellkontaktierungssystem umfasst mindestens einen Zellverbinder zum elektrisch leitenden Verbinden von Zellterminals einer ersten Zellgruppen mit Zellterminals einer zweiten Zellgruppe. Dabei umfasst der Zellverbinder einen ersten Kontaktbereich zum Kontaktieren der Zellterminals der ersten Zellgruppe und einen zweiten Kontaktbereich zum Kontaktieren der Zellterminals der zweiten Zellgruppe. Mindestens ein Zellverbinder erstreckt sich dabei schräg zu der Längsrichtung von Zellterminals der ersten Zellgruppe in dem ersten Zeltterminalbereich zu Zellterminals der zweiten Zellgruppe in dem zweiten Zellterminalbereich. Auf diese Weise soll durch das Zellkontaktierungssystem eine Relativbewegung zwischen den elektrisch miteinander zu verbindenden Zellterminals der elektrochemischen Vorrichtung auch dann zuverlässig ermöglicht werden, wenn die Abstände der in der Längsrichtung der elektrochemischen Vorrichtung aufeinanderfolgenden Zellterminals klein sind.For example, in the DE 10 2016 121 265 A1 a cell contacting system for an electrochemical device comprising a plurality of cell groups is described. In it, individual cells follow one another along a longitudinal direction. First cell terminals of the individual cells are sequentially arranged in a first cell terminal area along the longitudinal direction, and second cell terminals of the individual cells are sequentially arranged in a second cell terminal area along the longitudinal direction. The cell contacting system described there comprises at least one cell connector for the electrically conductive connection of cell terminals of a first cell group to cell terminals of a second cell group. In this case, the cell connector comprises a first contact area for contacting the cell terminals of the first cell group and a second contact area for contacting the cell terminals of the second cell group. At least one cell connector extends obliquely to the longitudinal direction from cell terminals of the first cell group in the first cell terminal area to cell terminals of the second cell group in the second cell terminal area. In this way, the cell contacting system is intended to reliably enable a relative movement between the cell terminals of the electrochemical device to be electrically connected to one another even when the distances between the cell terminals that follow one another in the longitudinal direction of the electrochemical device are small.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in einer besonders effizienten Realisierung einer mehrzellige Batterie.The object of the present invention consists in a particularly efficient realization of a multi-cell battery.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Mögliche Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in den Figuren offenbart.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the independent patent claims. Possible refinements and developments of the present invention are disclosed in the dependent patent claims, in the description and in the figures.

Das erfindungsgemäße Zellkontaktierungssystem dient, ist also eingerichtet zum seriellen elektrischen Verbinden und zum Entwärmen von Batteriezellen, die eine Unterseite, eine dieser gegenüberliegende Oberseite mit einem ersten Anschlusspol und wenigstens eine sich zwischen dieser Unterseite und dieser Oberseite in bestimmungsgemäßer Einbaulage in einer Hochrichtung erstreckende Seitenwand aufweisen. Die bestimmungsgemäße Einbaulage bezeichnet hier eine Situation, in der die mehreren Batteriezellen bestimmungsgemäß durch das Zellkontaktierungssystem elektrisch miteinander verbunden sind, wie dies beispielsweise in einer das Zellkontaktierungssystem und die Batteriezellen umfassenden Gesamtbatterie der Fall sein kann. Das Zellkontaktierungssystem kann dabei ebenso zum parallelen elektrischen Verbinden mehrerer Batteriezellen eingerichtet, also ausgestaltet sein. Mehrere Gruppen parallel miteinander verbundener, also parallelverschalteter Batteriezellen können dann durch das Zellkontaktierungssystem seriell elektrisch miteinander verbindbar sein, also verbunden werden. Bei den Batteriezellen handelt es sich um elektrochemische Speicherzellen zum Speichern und Bereitstellen von elektrischer Energie. Insbesondere handelt es sich dabei um wiederaufladbare Batteriezellen.The cell contacting system according to the invention is used, i.e. is set up, for the serial electrical connection and for heat dissipation of battery cells which have an underside, an opposite upper side with a first connection pole and at least one side wall which extends in a vertical direction between this underside and this upper side in the intended installation position. The intended installation position describes a situation in which the several battery cells are intended to be electrically connected to one another by the cell contacting system, as can be the case, for example, in an overall battery comprising the cell contacting system and the battery cells. The cell contacting system can also be set up, ie configured, for the parallel electrical connection of a plurality of battery cells. Several groups of battery cells that are connected to one another in parallel, that is to say in parallel, can then be electrically connected to one another in series by the cell contacting system, that is to say they can be connected. The battery cells are electrochemical storage cells for storing and providing electrical energy. In particular, these are rechargeable battery cells.

Das erfindungsgemäße Zellkontaktierungssystem weist in der Hochrichtung erstreckte Seitenelemente zum thermischen Kontaktieren der Seitenwand jeweils einer ersten der Batteriezellen und/oder zum Ableiten von Wärme der jeweiligen ersten Batteriezelle an ein in bestimmungsgemäßer Einbaulage - direkt oder indirekt - an der Unterseite der jeweiligen ersten Batteriezelle oder aller kontaktierter Batteriezellen angeordnetes Kühlelement auf. Dabei kann insbesondere je durch das Zellkontaktierungssystem elektrisch zu kontaktierender Batteriezelle ein derartiges Seitenelement vorgesehen sein. Für parallel verschaltete Batteriezellen vorgesehene Seitenelemente können elektrisch miteinander verbunden sein.The cell contacting system according to the invention has side elements extending in the vertical direction for thermally contacting the side wall of a first of the battery cells and/or for dissipating heat from the respective first battery cell to a - directly or indirectly - on the underside of the respective first battery cell or all contacted ones in the intended installation position Battery cells arranged cooling element. In particular, such a side element can be provided for each battery cell to be electrically contacted by the cell contacting system. Side elements provided for battery cells connected in parallel can be electrically connected to one another.

Das thermische Kontaktieren einer Seitenwand einer Batteriezelle durch ein jeweiliges Seitenelement kann beispielsweise direkt, also durch direkten physischen, wärmeleitenden Kontakt erfolgen. Dazu können die Seitenelemente beispielsweise an die jeweilige Seitenwand angeschweißt werden bzw. in der Gesamtbatterie, also in bestimmungsgemäßer Einbaulage angeschweißt sein. Ebenso kann ein indirekter Kontakt zwischen den Seitenelementen und der jeweiligen Seitenwand vorgesehen sein, etwa mittels einer thermisch leitenden Ausgleichsmasse, wie beispielsweise einer Wärmeleitpaste oder eines Wärmeleitkleber. Je nach Ausgestaltung kann dabei auch ein elektrisch leitfähiger Kontakt zwischen den Seitenelementen und den Seitenwänden der Batteriezellen vorgesehen sein, beispielsweise durch direkten Kontakt oder mittels einer elektrisch leitfähigen Ausgleichsmasse.A side wall of a battery cell can be thermally contacted by a respective side element, for example, directly, ie by direct physical, thermally conductive contact. For this purpose, the side elements can, for example, be welded to the respective side wall or welded to the entire battery, that is to say in the intended installation position. Indirect contact can also be provided between the side elements and the respective side wall, for example by means of a thermally conductive leveling compound, such as a thermally conductive paste or a thermally conductive adhesive. Depending on the configuration, an electrically conductive contact can also be provided between the side elements and the side walls of the battery cells, for example through direct contact or by means of an electrically conductive leveling compound.

Für das Ableiten der Wärme zu dem Kühlelement kann sich das Seitenelement insbesondere zumindest im Wesentlichen über die gesamte Erstreckung oder Höhe der jeweiligen ersten Batteriezelle in der Hochrichtung erstrecken. Dadurch kann besonders einfach und effektiv Wärme von einer sich im Betrieb typischerweise am stärksten erwärmenden Stelle der Batteriezelle, etwa einer elektrischen Kontaktierungsstelle, erreicht und zudem gegebenenfalls ein Temperaturgradient innerhalb der Batteriezelle vermieden oder reduziert werden. Ist das Seitenelement für die Wärmeableitung an das unterseitige Kühlelement eingerichtet, so kann zum Vereinfachen einer Fertigung einer entsprechenden Gesamtbatterie gegebenenfalls auf die thermische Kontaktierung zwischen dem Seitenelement und der Seitenwand der jeweiligen ersten Batteriezelle verzichtet werden. Für eine weiter verbesserte Kühlung kann diese - direkte oder indirekte - thermische Kontaktierung aber zusätzlich zu der Anbindung an das Kühlelement vorgesehen sein. Das Kühlelement kann beispielsweise eine unterseitig der Batteriezellen angeordnete Kühlplatte sein, die als Radiator fungieren und oder beispielsweise von einem Kühlmedium durchströmbar sein kann. Insbesondere kann das Kühlelement jedoch integraler Bestandteil des Zellkontaktierungssystems sein, wie an anderer Stelle näher erläutert wird.In order to dissipate the heat to the cooling element, the side element can in particular extend at least essentially over the entire extension or height of the respective first battery cell in the vertical direction. As a result, heat can be reached particularly easily and effectively from a point in the battery cell that typically heats up the most during operation, such as an electrical contact point, and a temperature gradient within the battery cell can also be avoided or reduced if necessary. If the side element is set up for dissipating heat to the cooling element on the underside, the thermal contact between the side element and the side wall of the respective first battery cell can be dispensed with in order to simplify production of a corresponding overall battery. For further improved cooling, however, this—direct or indirect—thermal contact can be provided in addition to the connection to the cooling element. The cooling element can be, for example, a cooling plate arranged on the underside of the battery cells, which can function as a radiator and/or can be traversed by a cooling medium, for example. In particular, however, the cooling element can be an integral part of the cell contacting system, as explained in more detail elsewhere.

Die Seitenelemente können aus einem thermisch leitfähigen, insbesondere auch elektrisch leitfähigen, Material, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff, wie etwa Aluminium oder Kupfer oder einer Legierung, gefertigt sein.The side elements can be made from a thermally conductive, in particular also electrically conductive, material, in particular from a metallic material such as aluminum or copper or an alloy.

Das erfindungsgemäße Zellkontaktierungssystem weist je Seitenelement wenigstens eine Kontaktstelle zum elektrischen Verbinden mit einem zu dem jeweiligen ersten Anschlusspol gegenpoligen zweiten Anschlusspol der jeweiligen ersten Batteriezelle auf. Beispielsweise kann der erste Anschlusspol elektrisch positiv und der zweite Anschlusspol elektrisch negativ sein. Je nach Ausgestaltung kann der jeweilige zweite Anschlusspol beispielsweise durch die jeweilige Seitenwand gebildet werden oder elektrisch mit dieser verbunden sein. Ebenso kann der zweite Anschlusspol beispielsweise an der Unterseite - dann gegebenenfalls gebildet durch das Kühlelement - oder an einer Zellschulter der jeweiligen Batteriezelle angeordnet sein. Dementsprechend kann die jeweilige Kontaktstelle zum elektrischen Kontaktieren des jeweiligen zweiten Anschlusspols beispielsweise an dem Seitenelement angeordnet bzw. durch dieses gebildet sein oder sich beispielsweise von dessen Rand aus weg erstrecken.The cell contacting system according to the invention has at least one contact point for each side element for electrical connection to a second connection pole of the respective first battery cell, the polarity of which is opposite to that of the respective first connection pole. For example, the first connection pole can be electrically positive and the second connection pole can be electrically negative. Depending on the configuration, the respective second connection pole can be formed, for example, by the respective side wall or be electrically connected to it. Likewise, the second connection pole can, for example, be arranged on the underside—then optionally formed by the cooling element—or on a cell shoulder of the respective battery cell. Accordingly, the respective contact point for electrically contacting the respective second connection pole can be arranged, for example, on the side element or formed by it or, for example, extend away from its edge.

Weiter ist erfindungsgemäß an einem in bestimmungsgemäßer Einbaulage der Oberseite der Batteriezellen zugewandten oberen Bereich der Seitenelemente jeweils ein zumindest im Wesentlichen quer dazu, also quer zu den Seitenelementen bzw. deren Haupterstreckungsebene, insbesondere quer zu der Hochrichtung, abgewinkelt erstreckter Kontaktabschnitt ausgeformt. Dieser Kontaktabschnitt ist dabei zum elektrischen Kontaktieren des ersten Anschlusspols jeweils einer zweiten der Batteriezellen ausgeformt, die der jeweiligen ersten Batteriezelle, die in bestimmungsgemäßer Einbaulage thermisch durch das jeweilige Seitenelement, an dem der jeweilige Kontaktabschnitt ausgeformt ist, thermisch kontaktiert ist, seriell nachgeschaltet ist. Der Kontaktabschnitt kann dabei insbesondere schmaler als eine Breite des jeweiligen Seitenelements quer zu der Hochrichtung sein, also insbesondere einen zumindest bereichsweise geringeren Querschnitt als das jeweilige Seitenelement aufweisen.Furthermore, according to the invention, a contact section extending at an angle at least essentially transversely thereto, i.e. transversely to the side elements or their main extension plane, in particular transversely to the vertical direction, is formed on an upper region of the side elements facing the top side of the battery cells in the intended installation position. This contact section is formed for electrically contacting the first terminal pole of a second of the battery cells, which is connected in series downstream of the respective first battery cell, which is thermally contacted in the intended installation position by the respective side element on which the respective contact section is formed. The contact section can in particular be narrower than a width of the respective side element transversely to the vertical direction, ie in particular have a smaller cross section than the respective side element, at least in some areas.

Wie bereits angedeutet kann die elektrische Kontaktierung des jeweiligen zweiten Anschlusspols der Batteriezellen durch das Zellkontaktierungssystem beispielsweise über die Seitenelemente erfolgen, die dazu beispielsweise jeweils an eine Seitenwand einer der Batteriezellen geschweißt werden oder sein können oder daran beispielsweise mittels eines elektrisch leitfähigen Klebers fixiert sein oder werden können. Die Seitenelemente können in der bestimmungsgemäßen Einbaulage dann also einen elektrischen Strom von dem zweiten Anschlusspol, beispielsweise der Anode, vollständig oder gemeinsam mit der jeweiligen elektrisch leitfähigen Seitenwand zu dem jeweiligen ersten Kontaktabschnitt in Richtung des ersten Anschlusspols der jeweils seriell nachgeschalteten Batteriezelle transportieren. Dadurch, dass sich die Seitenelemente in der Hochrichtung erstrecken und in bestimmungsgemäßer Einbaulage an den Seitenwänden der Batteriezellen anliegen können, während eine primäre Richtung der seriellen Veranstaltung, auch als S-Richtung bezeichnet, quer zu dieser Hochrichtung, also in bestimmungsgemäßer Einbaulage parallel zu den Oberseiten der Batteriezellen verlaufen kann, kann das erfindungsgemäße Zellkontaktierungssystem durch die Seitenelemente zu einer Reduktion einer Wärmegeneration in den Batteriezellen bzw. zu deren Entwärmen beitragen. Dies ist der Fall, da die Seitenelemente, beispielsweise im Vergleich zu herkömmlichen Wirebond-Verbindungen, eine größere elektrische und thermische Kontaktfläche bzw. einen größeren elektrischen Leitungsquerschnitt und somit einen reduzierten elektrischen Widerstand bieten können.As already indicated, the electrical contacting of the respective second connection pole of the battery cells can be made by the cell contacting system, for example, via the side elements, which are or can be welded to a side wall of one of the battery cells, for example, or are or can be fixed thereto, for example by means of an electrically conductive adhesive . In the intended installation position, the side elements can then transport an electric current from the second connection pole, for example the anode, completely or together with the respective electrically conductive side wall to the respective first contact section in the direction of the first connection pole of the battery cell connected in series in each case. Due to the fact that the side elements extend in the vertical direction and can rest against the side walls of the battery cells in the intended installation position, while a primary direction of the serial event, also referred to as the S-direction, is transverse to this vertical direction, i.e. in intended installation position can run parallel to the tops of the battery cells, the cell contacting system according to the invention can contribute to a reduction in heat generation in the battery cells or to their cooling through the side elements. This is the case because the side elements can offer a larger electrical and thermal contact area or a larger electrical line cross-section and thus a reduced electrical resistance, for example compared to conventional wirebond connections.

Zusätzlich oder alternativ kann die elektrische Kontaktierung des jeweiligen zweiten Anschlusspols durch einen jeweiligen zweiten Kontaktabschnitt an dem oberen Rand des Seitenelements und/oder an einem gegenüberliegenden unteren Rand oder der Unterseite der Batteriezellen erfolgen. Dies wird an anderer Stelle näher erläutert.Additionally or alternatively, the electrical contacting of the respective second connection pole can be made by a respective second contact section on the upper edge of the side element and/or on an opposite lower edge or the underside of the battery cells. This is explained in more detail elsewhere.

Die vorliegende Erfindung bietet damit flexible Möglichkeiten zur Ausgestaltung bezüglich der elektrischen Kontaktierung und Kühlung der Batteriezellen. Erstere kann beispielsweise durch Schweißpunkte an der Oberseite, durch einen Schweißpunkt an der Oberseite und einen Schweißpunkt an der Unterseite und/oder durch einen Schweißpunkt an der Oberseite und einen Schweißpunkt oder eine klebende elektrische Verbindung an der Seitenwand der jeweiligen Batteriezelle erfolgen. Somit können ein elektrisches und thermisches Verhalten sowie ein Fertigungsaufwand des Zellkontaktierungssystems bzw. einer damit ausgestatteten Gesamtbatterie bedarfsgerecht für einen jeweiligen Anwendungsfall angepasst oder eingestellt werden.The present invention thus offers flexible design options with regard to the electrical contacting and cooling of the battery cells. The former can be done, for example, by spot welds on the top, by a spot weld on the top and a spot weld on the bottom and/or by a spot weld on the top and a spot weld or an adhesive electrical connection on the side wall of the respective battery cell. Thus, an electrical and thermal behavior as well as a manufacturing effort of the cell contacting system or an overall battery equipped with it can be adapted or adjusted as required for a respective application.

Insgesamt dient das erfindungsgemäße Zellkontaktierungssystem in bestimmungsgemäßer Einbaulage, also mit dadurch elektrisch miteinander verbundenen Batteriezellen, zum Leiten von elektrischem Strom in der S-Richtung von jeweils einem zweiten Anschlusspol, beispielsweise der Anode, einer der Batteriezellen zu dem gegenpoligen ersten Anschlusspol, also etwa der Kathode, der jeweils in S-Richtung folgenden Batteriezelle. Durch die Seitenelemente kann das erfindungsgemäße Zellkontaktierungssystem auf bauraumeffiziente Weise besonders großflächig ausgebildet werden. Dadurch kann ein besonders geringer elektrischer Widerstand des Zellkontaktierungssystems erreicht und somit eine besonders effiziente mehrzellige Batterie realisiert werden. Zudem kann das erfindungsgemäße Zellkontaktierungssystem gleichzeitig dem Wärmetransport dienen, also zur Entwärmung bzw. Kühlung der Batteriezellen beitragen. Somit können eine bauraum- und bauteileffiziente elektrische Kontaktierung und Kühlung der Batteriezellen realisiert werden.Overall, the cell contacting system according to the invention is used in the intended installation position, i.e. with battery cells electrically connected to one another as a result, for conducting electric current in the S direction from a second connection pole, for example the anode, of one of the battery cells to the first connection pole of the opposite polarity, i.e. for example the cathode , the following battery cell in the S direction. The side elements allow the cell contacting system according to the invention to have a particularly large area in a space-efficient manner. As a result, a particularly low electrical resistance of the cell contacting system can be achieved and a particularly efficient multi-cell battery can thus be implemented. In addition, the cell contacting system according to the invention can simultaneously serve to transport heat, ie contribute to heat dissipation or cooling of the battery cells. In this way, electrical contacting and cooling of the battery cells can be implemented that is efficient in terms of installation space and components.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist an einem unteren Rand der Seitenelemente jeweils eine zumindest im Wesentlichen quer zu dem jeweiligen Seitenelement, also quer zu dessen Haupt- oder Längserstreckungsrichtung, insbesondere quer zu der Hochrichtung, von diesem weg ragende Bodenplatte zum thermischen Kontaktieren der Unterseite der jeweiligen auch von dem jeweiligen Seitenelement thermisch kontaktierten Batteriezelle ausgeformt. Der untere Rand der Seitenelemente ist dabei ein in der Hochrichtung dem oberen Rand der Seitenelemente jeweils gegenüberliegende der Rand oder Endbereich der Seitenelemente. Die Bodenplatte ragt dabei von dem jeweiligen Seitenelement in eine Richtung, die derjenigen Richtung zumindest im Wesentlichen entgegengesetzt ist, in die der an dem oberen Rand des jeweiligen Seitenelements ausgeformte Kontaktabschnitt weg ragt. In bestimmungsgemäßer Einbaulage können die Bodenplatten thermisch, insbesondere auch elektrisch, mit den Seitenelementen bzw. deren in der Hochrichtung erstreckten Bereichen oder Abschnitten verbunden sein. Die Bodenplatte kann das genannte Kühlelement sein oder bilden oder von diesem verschieden sein. In letzterem Fall kann in bestimmungsgemäßer Einbaulage das Kühlelement beispielsweise an einer von den Batteriezellen abgewandten Unterseite der Bodenplatten angeordnet sein oder werden, insbesondere in thermisch leitendem Kontakt mit den Bodenplatten.In one possible embodiment of the present invention, on a lower edge of the side elements there is a base plate that protrudes at least essentially transversely to the respective side element, i.e. transversely to its main or longitudinal direction of extent, in particular transversely to the vertical direction, for thermal contact with the underside of the respective battery cell, which is also thermally contacted by the respective side element. The lower edge of the side elements is an edge or end region of the side elements that is opposite the upper edge of the side elements in the vertical direction. The base plate projects from the respective side element in a direction that is at least essentially opposite to the direction in which the contact section formed on the upper edge of the respective side element projects. In the intended installation position, the base plates can be thermally, in particular also electrically, connected to the side elements or their areas or sections extending in the vertical direction. The bottom plate can be or form the said cooling element or be different from it. In the latter case, in the intended installation position, the cooling element can be or will be arranged, for example, on an underside of the base plates facing away from the battery cells, in particular in thermally conductive contact with the base plates.

Die elektrische Kontaktierung der Batteriezellen an deren zweitem Anschlusspol kann hier über die Unterseiten der Batteriezellen, also deren Zellboden erfolgen. Dazu können die Unterseiten der Batteriezellen bzw. die daran ausgebildeten zweiten Anschlusspole jeweils mit einer der Bodenplatten verschweißt oder beispielsweise mittels eines elektrisch leitenden Wärmeleitkleber verbunden werden bzw. in bestimmungsgemäßer Einbaulage verbunden sein.The battery cells can be electrically contacted at their second connection pole here via the undersides of the battery cells, ie their cell bottom. For this purpose, the undersides of the battery cells or the second connection poles formed thereon can each be welded to one of the base plates or connected, for example, by means of an electrically conductive thermally conductive adhesive or connected in the intended installation position.

Ebenso kann der zweite Anschlusspol wie bereits angedeutet an der jeweiligen Seitenfläche oder durch die jeweilige Seitenfläche der Batteriezellen ausgebildet sein, wobei dann dessen elektrische Kontaktierung durch die Seitenelemente erfolgen kann, während die Bodenplatten der thermischen Kontaktierung, also der Entwärmung bzw. Kühlung der Batteriezellen dienen können. Über die jeweilige Bodenplatte und/oder das jeweilige damit verbundene Seitenelement kann somit Strom von dem zweiten Anschlusspol komplett oder gemeinsam mit der Seitenwand bzw. einem Außengehäuse der jeweiligen Batteriezelle zu dem am oberen Rand des jeweiligen Seitenelements ausgeformten Kontaktabschnitt und durch diesen zu dem ersten Anschlusspol der jeweils seriell nachfolgenden oder nachgeschalteten Batteriezelle transportiert werden.Likewise, as already indicated, the second connection pole can be formed on the respective side surface or through the respective side surface of the battery cells, in which case its electrical contact can then be made by the side elements, while the base plates can be used for thermal contact, i.e. heat dissipation or cooling of the battery cells . Via the respective base plate and/or the respective side element connected to it, current can thus flow from the second connection pole completely or together with the side wall or an outer housing of the respective battery cell to the contact section formed on the upper edge of the respective side element and through this to the first connection pole of the each serial subsequent or downstream battery cell are transported.

Durch die Bodenplatten kann zum einen eine Struktur der Gesamtbatterie zum Erhalten oder Fixieren der Batteriezellen bereitgestellt werden. Zum anderen kann durch die Bodenplatten eine effektive Entwärmung der Batteriezellen bzw. eine - aufgrund des relativ großflächigen Kontaktes bzw. des reduzierten elektrischen Kontaktwiderstands - reduzierte Wärmegeneration in der jeweiligen Batteriezelle erreicht werden. Die Bodenplatten können ihrerseits beispielsweise durch eine daran verlaufende oder gekoppelte aktive oder passive Kühlung entwärmt werden. Dadurch, dass die Bodenplatten thermisch leitend mit den Seitenelement verbunden oder jeweils ein Seitenelement und die zugehörige Bodenplatte als ein durchgängiges Bauteil ausgebildet sind und sowohl die Bodenplatten als auch die Seitenelemente aus einem thermisch leitfähigen Material, insbesondere wie beschrieben aus einem metallischen Werkstoff, gebildet sind, kann insbesondere auch im Betrieb in einem oberen, also der Oberseite bzw. dem oberen Rand zugewandten Bereich der Batteriezellen entstehende Wärme besonders effektiv abgeführt werden. Dadurch, dass sich die Seitenelemente in Hochrichtung zumindest im Wesentlichen über die gesamte Höhe der Batteriezellen erstrecken können, kann ein im Betrieb in dieser Richtung entstehen der Temperaturgradient im Vergleich zu einer herkömmlichen, ausschließlich über eine Kühlbodenplatte realisierten Kühlung, reduziert werden. Durch die Verbindung der hier vorgesehenen Bodenplatten mit dem jeweils zugeordneten Seitenelement müssen zudem die Seitenelemente beispielsweise nicht an die Seitenwände der Batteriezellen geschweißt sein, was eine besonders einfache Fertigung der Gesamtbatterie ermöglicht.On the one hand, the base plates can provide a structure for the overall battery for retaining or fixing the battery cells. On the other hand, the base plates can effectively cool the battery cells or - due to the relatively large-area contact or the reduced electrical contact resistance - reduced heat generation in the respective battery cell can be achieved. For their part, the base plates can be cooled, for example, by active or passive cooling that runs or is coupled to them. Due to the fact that the base plates are thermally conductively connected to the side element or one side element and the associated base plate are designed as a continuous component and both the base plates and the side elements are made of a thermally conductive material, in particular a metallic material as described, In particular, heat generated during operation in an upper area of the battery cells, ie the area facing the top or the upper edge, can be dissipated particularly effectively. Because the side elements can extend in the vertical direction at least essentially over the entire height of the battery cells, a temperature gradient that occurs in this direction during operation can be reduced compared to conventional cooling that is implemented exclusively via a cooling base plate. Due to the connection of the base plates provided here with the respective associated side element, the side elements also do not have to be welded to the side walls of the battery cells, for example, which enables the entire battery to be manufactured particularly easily.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind jeweils zwei benachbarte Seitenelemente zum - thermischen und/oder elektrischen - Kontaktieren von elektrisch parallelen Batteriezellen direkt oder indirekt durch elektrisch leitfähige Stege verbunden. Diese Stege weisen dabei einen im Vergleich zu jeweils an ihren Enden anschließenden Bauteilen oder Bereichen, also etwa im Vergleich zu den jeweiligen beiden durch den jeweiligen Steg verbundenen Seitenelementen oder an anderer Stelle genannten Bodenplatten, reduzierten Querschnitt auf. Die Stege können beispielsweise an dem unteren Rand der Seitenelemente, in einem mittigen Bereich der Seitenelemente zwischen deren oberen und unteren Rand und/oder an den Bodenplatten angeordnet sein. Eine direkte Verbindung zweier Seitenelemente durch einen derartigen Steg bedeutet dabei, dass der jeweilige Steg direkt von dem einen Seitenelement bis zu dem anderen Seitenelement erreicht. Eine indirekte Verbindung bedeutet hingegen, dass der jeweilige Steg einen Teil eines elektrisch leitenden, also durchgängigen Pfades von dem einen Seitenelement zu dem anderen Seitenelement bildet, dabei jedoch zwischen wenigstens einem der beiden Seitenelemente und dem Steg wenigstens ein weiteres Bauteil oder ein weiterer Bereich oder Abschnitt des Zellkontaktierungssystems angeordnet ist. So kann beispielsweise eine Steg zwei der Bodenplatten miteinander verbinden, wobei diese Bodenplatten dann ihrerseits wiederum mit den Seitenelemente elektrisch leitend verbunden sind.In a further possible embodiment of the present invention, two adjacent side elements are connected directly or indirectly by electrically conductive webs for the—thermal and/or electrical—contacting of electrically parallel battery cells. These webs have a reduced cross-section compared to components or areas adjoining their ends, ie compared to the respective two side elements connected by the respective web or base plates mentioned elsewhere. The webs can be arranged, for example, on the lower edge of the side elements, in a central region of the side elements between their upper and lower edges and/or on the floor panels. A direct connection of two side elements by such a web means that the respective web reaches directly from one side element to the other side element. An indirect connection, on the other hand, means that the respective web forms part of an electrically conductive, i.e. continuous path from one side element to the other side element, but between at least one of the two side elements and the web there is at least one additional component or another area or section of the cell contacting system is arranged. For example, a web can connect two of the base plates to one another, these base plates then in turn being electrically conductively connected to the side elements.

Durch die hier vorgesehenen elektrisch leitfähigen Stege kann eine Parallelschaltung, also eine P-Verbindung, mehrerer Batteriezellen realisiert werden. Durch den reduzierten Querschnitt können dabei nicht nur diese P-Verbindung besonders materialsparend realisiert werden, sondern auch ohne weiteren Material- oder Bauteilaufwand Sicherungen realisiert werden. Mit anderen Worten können die Stege als Schmelzsicherungen dienen, die in einem Fehlerfall zerstört werden können, um entsprechende elektrische Verbindungen sowie Wärmeleitpfade zu unterbrechen. Dadurch kann ein Schaden oder ein Gefährdungspotenzial begrenzt oder beispielsweise eine Propagation eines thermischen Durchgehens verhindert oder verlangsamt werden.A parallel connection, ie a P-connection, of several battery cells can be realized by the electrically conductive webs provided here. Due to the reduced cross-section, not only can this P-connection be realized in a particularly material-saving manner, but also fuses can be realized without additional expenditure on material or components. In other words, the webs can serve as safety fuses that can be destroyed in the event of a fault in order to interrupt corresponding electrical connections and thermal conduction paths. As a result, damage or a potential hazard can be limited or, for example, propagation of a thermal runaway can be prevented or slowed down.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist jeweils die Kontaktstelle zum elektrischen Verbinden des Zellkontaktierungssystems mit dem zweiten Anschlusspol der jeweiligen, auch von dem jeweiligen Seitenelement thermisch kontaktierten Batteriezelle gebildet durch einen von dem oberen Rand des jeweiligen Seitenelements quer zu der Hochrichtung von dem jeweiligen Seitenelement weg ragenden zweiten Kontaktabschnitt. Dieser wenigstens eine zweite Kontaktabschnitt kann dabei insbesondere in eine Richtung von dem jeweiligen Seitenelement weg ragen, die derjenigen Richtung zumindest im Wesentlichen entgegengesetzt ist, in die der jeweilige gegenpolige Kontaktabschnitt, nachfolgend auch als erster Kontaktabschnitt bezeichnet, von dem oberen Rand des jeweiligen Seitenelements weg ragt. Mit anderen Worten kann der erste Kontaktabschnitt also in Richtung der jeweils seriell nachgeschalteten Batteriezelle ragen, während der wenigstens eine zweite Kontaktabschnitt in Richtung der seriell vorhergehenden, also vorangeschalteten Batteriezelle ragen kann.In a further possible embodiment of the present invention, the contact point for electrically connecting the cell contacting system to the second connection pole of the respective battery cell, which is also thermally contacted by the respective side element, is formed by a contact point from the upper edge of the respective side element transverse to the vertical direction of the respective side element projecting away second contact portion. This at least one second contact section can in particular protrude away from the respective side element in a direction that is at least essentially opposite to the direction in which the respective opposite-pole contact section, also referred to below as the first contact section, protrudes from the upper edge of the respective side element . In other words, the first contact section can thus protrude in the direction of the respectively serially connected battery cell, while the at least one second contact section can protrude in the direction of the serially preceding, ie upstream, battery cell.

Die zweiten Kontaktabschnitte können an der Oberseite bzw. dem der Oberseite zugewandt oberen Ende der Seitenflächen der Batteriezellen, also an deren Zellschulter elektrisch mit den Batteriezellen verbunden werden bzw. in bestimmungsgemäßer Einbaulage verbunden sein. Dadurch ist bei der Fertigung der Gesamtbatterie, also bei dem elektrischen Verbinden des Zellkontaktierungssystems mit den Batteriezellen ein entsprechender Zugriff, beispielsweise ein Schweißzugriff, nur von einer Seite, hier also an der Oberseite der Batteriezellen, notwendig. Dies kann eine Fertigung der Gesamtbatterie vereinfachen.The second contact sections can be electrically connected to the battery cells on the top side or the upper end of the side surfaces of the battery cells facing the top side, ie on their cell shoulder, or can be connected in the intended installation position. As a result, during production of the entire battery, ie during the electrical connection of the cell contacting system to the battery cells, corresponding access, for example welding access, is only possible from one side i.e. on the top of the battery cells. This can simplify manufacturing of the entire battery.

In der hier vorgeschlagene Ausgestaltung können also primäre, beispielsweise verschweißte, elektrische Kontaktstellen für beide Anschlusspole einer Batteriezelle an deren Oberseite oder in deren oberen Bereich angeordnet sein oder werden. Nichtsdestotrotz können jedoch die Seitenelemente auch hier entlang der Hochrichtung, also in bestimmungsgemäßer Einbaulage zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Oberseite erstreckt sein, um die Seitenwände der Batteriezellen zumindest thermisch, gegebenenfalls aber auch elektrisch, zu kontaktieren.In the configuration proposed here, primary, for example welded, electrical contact points for both connection poles of a battery cell can be or will be arranged on its upper side or in its upper area. Nevertheless, the side elements can also be extended here along the vertical direction, i.e. in the intended installation position at least essentially perpendicularly to the top, in order to contact the side walls of the battery cells at least thermally, but possibly also electrically.

In der hier vorgeschlagene Ausgestaltung können die an anderer Stelle genannten Bodenplatten wahlweise ebenfalls vorgesehen sein oder weggelassen werden. Insbesondere in letzterem Fall können P-Verbindungen entlang des Zellkontaktierungssystems zum elektrischen Parallelverschalten mehrerer Batteriezellen beispielsweise über elektrische Verbindungen oder Stege benachbarter Seitenelemente, beispielsweise an deren unterem Rand, realisiert werden.In the embodiment proposed here, the base plates mentioned elsewhere can optionally also be provided or can be omitted. In the latter case in particular, P-connections can be implemented along the cell contacting system for electrically connecting a plurality of battery cells in parallel, for example via electrical connections or webs of adjacent side elements, for example at their lower edge.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weisen die Kontaktabschnitte jeweils in ihrem mittigen Bereich einen im Vergleich zu ihren Endbereichen reduzierten Querschnitt auf. Dies kann insbesondere für die genannten ersten Kontaktabschnitte gelten, die zum elektrischen Kontaktieren der ersten Anschlusspol vorgesehen sind. Die Endbereiche dieser Kontaktabschnitte sind dabei zum einen derjenige Bereich, an dem in bestimmungsgemäßer Einbaulage der direkte elektrische Kontakt mit dem ersten Anschlusspol der jeweiligen zweiten Batteriezelle gegeben ist, und zum anderen derjenige Bereich, der mit dem jeweiligen Seitenelement verbunden ist bzw. in dieses übergeht. Der mittiger Bereich liegt dann entlang des jeweiligen Kontaktabschnitts zwischen diesen Endbereichen. Die Kontaktabschnitte können beispielsweise insgesamt bandförmig ausgebildet sein.In a further possible embodiment of the present invention, the contact sections each have a reduced cross section in their central area compared to their end areas. This can apply in particular to the first contact sections mentioned, which are provided for making electrical contact with the first connection pole. The end areas of these contact sections are on the one hand the area where there is direct electrical contact with the first terminal pole of the respective second battery cell in the intended installation position, and on the other hand the area that is connected to the respective side element or merges into it. The central area then lies along the respective contact section between these end areas. The contact sections can, for example, be designed in the form of a strip overall.

Zum Realisieren des reduzierten Querschnitts in ihrem mittigen Bereich, kann dort beispielsweise eine Ausnehmung angeordnet oder eine Taille ausgeformt sein. Durch diese Bereiche reduzierten Querschnitts können die Kontaktabschnitte als Sicherung fungieren. So können diese Bereiche reduzierten Querschnitts beispielsweise in einem thermischen Fehlerfall zerstört werden, beispielsweise durchschmelzen, wodurch entsprechende elektrische Leitungspfade und Wärmetransportpfade unterbrochen werden können. Dadurch kann effektiv und einfach eine Propagation entsprechender Effekte oder Schäden im Fehlerfall verhindert. Begrenzt oder verlangsamt werden. Insbesondere ist dafür kein weiteres Bauteil, beispielsweise keine separate Sicherung, notwendig, wodurch Bauraum, Material, Fertigungsaufwand und Kosten eingespart werden können.In order to realize the reduced cross-section in its central area, a recess can be arranged there or a waist can be formed, for example. Through these areas of reduced cross-section, the contact sections can act as a fuse. For example, in the event of a thermal fault, these areas with a reduced cross section can be destroyed, for example melted through, as a result of which corresponding electrical conduction paths and heat transport paths can be interrupted. This can effectively and easily prevent the propagation of corresponding effects or damage in the event of an error. Be limited or slowed down. In particular, no additional component, for example no separate fuse, is necessary for this, as a result of which installation space, material, manufacturing complexity and costs can be saved.

Dadurch, dass der reduzierte Querschnitt nur in dem mittigen Bereich gegeben ist, können die Endbereiche entsprechend größer oder breiter sein, wodurch eine vereinfachte Verbindbarkeit mit den Batteriezellen, also eine besonders einfache Fertigung der Gesamtbatterie, sichergestellt wird bzw. erhalten bleibt. Beispielsweise können so entsprechende Schweißpunkte an den Endbereichen einfacher bzw. mit geringeren Toleranzanforderungen gesetzt werden.Because the reduced cross section is only present in the central area, the end areas can be correspondingly larger or wider, which ensures or maintains simplified connectivity with the battery cells, ie particularly simple production of the overall battery. For example, corresponding spot welds can be set on the end areas more easily or with lower tolerance requirements.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Zellkontaktierungssystem zum elektrischen Verbinden von als zylindrische Rundzellen ausgebildeten Batteriezellen ausgestaltet. Dazu sind die Seitenelemente quer zur Hochrichtung gemäß einer Außenkrümmung der Seitenflächen, also der Zylindermantelflächen der Rundzellen gewölbt oder abschnittweise abgewinkelt. Die Seitenelemente können durch ihre derartige Formgebung also die Rundzellen in deren Umfangsrichtung teilweise umgeben, sodass sie nicht nur an einer Stelle tangential an den Seitenflächen der Rundzellen anliegen. Dadurch kann effektiv und einfach ein verbesserter bzw. besonders großflächiger Kontakt zwischen den Seitenwänden der Rundzellen und dem Zellkontaktierungssystem realisiert werden. Die Wölbung der Seitenelemente ist dabei auf die Gesamt- oder Grobform der Seitenelemente bezogen. Diese müssen also nicht an jeder Stelle eine entsprechende durchgängige Wölbung oder Krümmung aufweisen. Vielmehr können die Seitenelemente ebenso etwa aus mehreren relativ zueinander abgewinkelt angeordneten geraden, in der Hochrichtung längserstreckten Streifen zusammengesetzt sein, die dann an unterschiedlichen Stellen entlang der Umfangsrichtung der jeweiligen Batteriezelle an deren Seitenfläche anliegen bzw. angelegt werden können.In a further possible embodiment of the present invention, the cell contacting system is designed for the electrical connection of battery cells designed as cylindrical round cells. For this purpose, the side elements are curved or angled in sections transversely to the vertical direction in accordance with an external curvature of the side surfaces, ie the cylindrical surfaces of the round cells. Due to their shape of this type, the side elements can therefore partially surround the round cells in their circumferential direction, so that they do not only bear tangentially on the side surfaces of the round cells at one point. As a result, an improved or particularly large-area contact between the side walls of the round cells and the cell contacting system can be implemented effectively and simply. The curvature of the side elements is related to the overall or rough shape of the side elements. These therefore do not have to have a corresponding continuous curvature or curvature at every point. Rather, the side elements can also be composed of several straight strips arranged at an angle relative to one another and extending longitudinally in the vertical direction, which then abut or can be applied to the side surface of the respective battery cell at different points along the circumferential direction.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst das Zellkontaktierungssystem mindestens ein Isolationselement zum elektrischen Isolieren der durch das Zellkontaktierungssystem seriell elektrisch miteinander verbindbaren bzw. in bestimmungsgemäßer Einbaulage seriell elektrisch miteinander verbundenen Batteriezellen. Dieses wenigstens eine Isolationselement ist dabei an derjenigen Seite der Seitenelemente angeordnet, in deren Richtung jeweils auch der erste Kontaktabschnitt von dem jeweiligen Seitenelement weg ragt. Die ersten Kontaktabschnitte ragen dabei in dieser Richtung über das Isolationselement hinweg, erstrecken sich mit anderen Worten also bis auf dessen von dem jeweiligen Seitenelement abgewandte Seite. Das Isolationselement kann beispielsweise als Gerüst oder Platte aus einem Kunststoff- oder Keramikmaterial oder jeweils als an den Seitenelemente anliegende elektrisch isolierende Folie oder dergleichen ausgebildet sein. Durch das Isolationselement kann besonders einfach und zuverlässig sichergestellt werden, dass es zu keinen unerwünschten elektrischen Kontakten oder Kurzschlüssen der Batteriezellen kommt. Durch die Integration des Isolationselements in das Zellkontaktierungssystem kann dies zudem mit besonders geringem Fertigungsaufwand erreicht werden.In a further possible embodiment of the present invention, the cell contacting system comprises at least one insulation element for electrically isolating the battery cells which can be electrically connected to one another in series by the cell contacting system or are electrically connected to one another in series in the intended installation position. This at least one insulation element is arranged on that side of the side elements in the direction of which the first contact section also projects away from the respective side element. The first contact sections protrude beyond the insulating element in this direction, in other words they extend to the on the side facing away from the respective side element. The insulating element can be designed, for example, as a frame or plate made of a plastic or ceramic material or as an electrically insulating film or the like lying against the side elements. The insulation element can be used to ensure in a particularly simple and reliable manner that there are no unwanted electrical contacts or short circuits in the battery cells. By integrating the insulation element into the cell contacting system, this can also be achieved with particularly little manufacturing effort.

In einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist das Isolationselement mehrere quer zu der Hochrichtung nebeneinander angeordnete gewölbte Aufnahmebereiche zum Aufnehmen von jeweils einer von mehreren als zylindrische Rundzelle ausgebildeten Batteriezellen einer elektrisch parallel verschalteten Gruppe der Batteriezellen auf. Eine in einem derartigen Aufnahmebereich des Isolationselement angeordnete Rundzelle kann also in ihrer Umfangsrichtung teilweise von dem Isolationselement umgeben sein, sodass das Isolationselement nicht nur an jeweils einer Stelle tangential an den Batteriezellen anliegt. Mit anderen Worten kann das Isolationselement beispielsweise quer zu der Hochrichtung, also in P-Richtung, in der die parallel verschalteten bzw. mittels des Zellkontaktierungssystems parallel verbindbaren Rundzellen der jeweiligen Gruppen nebeneinander bzw. parallel zueinander anordenbar bzw. in bestimmungsgemäßer Einbaulage angeordnet sind, einen schlangenlinienförmigen Verlauf aufweisen. Die Aufnahmebereiche können also quer zu der Hochrichtung schalenförmig ausgebildet sein. Durch die hier vorgesehene Ausgestaltung des Isolationselements wird die elektrische Isolierung der Batteriezellen bei einer gleichzeitig besonders dichten Packung, also einer besonders bauraumeffizienten Anordnung der Rundzellen ermöglicht. Zudem kann das Isolationselement den Batteriezellen mechanischen Halt bieten und zur Stabilität oder Robustheit der gesamten Batterie beitragen. Das Zellkontaktierungssystem kann mehrere derartige Isolationselemente aufweisen oder umfassen, zwischen denen jeweils eine Reihe oder Gruppe parallel verschaltete bzw. parallel zu verschaltender Batteriezellen angeordnet werden oder sein kann.In one possible development of the present invention, the insulating element has several curved receiving areas arranged next to one another transversely to the vertical direction for receiving one of several battery cells designed as cylindrical round cells of a group of battery cells electrically connected in parallel. A round cell arranged in such a receiving area of the insulating element can therefore be partially surrounded by the insulating element in its circumferential direction, so that the insulating element does not only bear tangentially on the battery cells at one point in each case. In other words, the insulation element can have a serpentine shape, for example, transversely to the vertical direction, i.e. in the P direction, in which the round cells of the respective groups that are connected in parallel or can be connected in parallel by means of the cell contacting system can be arranged next to one another or parallel to one another or in the intended installation position have history. The receiving areas can therefore be designed in the form of a shell transversely to the vertical direction. The configuration of the insulation element provided here enables the electrical insulation of the battery cells with a particularly dense packing at the same time, ie a particularly space-efficient arrangement of the round cells. In addition, the insulating element can provide the battery cells with mechanical support and contribute to the stability or robustness of the entire battery. The cell contacting system can have or include a plurality of such insulation elements, between which in each case a row or group of battery cells connected in parallel or to be connected in parallel are or can be arranged.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Batterie, die mehrere Batteriezellen und wenigstens ein erfindungsgemäßes Zellkontaktierungssystem aufweist, durch das die Batteriezellen elektrisch miteinander verbunden sind. Dabei können durch das Zellkontaktierungssystem der erfindungsgemäßen Batterie mehrere Batteriezellen elektrisch serienverschaltet aber ebenso auch mehrere Batteriezellen parallel verschaltet sein. Die erfindungsgemäße Batterie kann insbesondere die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Zellkontaktierungssystem genannte Gesamtbatterie sein oder dieser entsprechen. Die erfindungsgemäße Batterie kann insbesondere als Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug ausgebildet sein. Die erfindungsgemäße Batterie kann ebenso weitere Bauteile oder Komponenten aufweisen, beispielsweise ein Batteriegehäuse, ein Batteriemanagementsystem, eine Kühleinrichtung und/oder dergleichen mehr.A further aspect of the present invention is a battery that has a plurality of battery cells and at least one cell contacting system according to the invention, by which the battery cells are electrically connected to one another. In this case, due to the cell contacting system of the battery according to the invention, a plurality of battery cells can be electrically connected in series, but also a plurality of battery cells can also be connected in parallel. The battery according to the invention can in particular be or correspond to the overall battery mentioned in connection with the cell contacting system according to the invention. The battery according to the invention can be designed in particular as a traction battery for a motor vehicle. The battery according to the invention can also have other parts or components, for example a battery housing, a battery management system, a cooling device and/or the like.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, das eine erfindungsgemäße Batterie aufweist, insbesondere als Traktionsbatterie. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann also insbesondere das im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Batterie genannte Kraftfahrzeug sein.Another aspect of the present invention is a motor vehicle that has a battery according to the invention, in particular as a traction battery. The motor vehicle according to the invention can therefore in particular be the motor vehicle mentioned in connection with the battery according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further features of the invention can result from the claims, the figures and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description and the features and feature combinations shown below in the description of the figures and/or in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the invention to leave.

Die Zeichnung zeigt in:

1 eine ausschnittweise schematische Perspektivdarstellung eines Zellkontaktierungssystems während einer Fertigung;
2 eine ausschnittweise schematische Perspektivdarstellung einer Anordnung eines Zellkontaktierungssystems und mehrerer dadurch verbundener Batteriezellen;
3 eine weitere ausschnittweise schematische Perspektivdarstellung eines Zellkontaktierungssystems;
4 eine weitere ausschnittweise schematische Perspektivdarstellung einer Anordnung eines Zellkontaktierungssystems und mehrerer dadurch verbundener Batteriezellen; und
5 eine ausschnittweise schematische Perspektivdarstellung eines Zellkontaktierungssystems in einer modifizierten Ausgestaltung.

The drawing shows in:

1 a sectional schematic perspective view of a cell contacting system during production;
2 a sectional schematic perspective view of an arrangement of a cell contacting system and a plurality of battery cells connected thereby;
3 a further partial schematic perspective view of a cell contacting system;
4 a further sectional schematic perspective view of an arrangement of a cell contacting system and a plurality of battery cells connected thereby; and
5 a sectional schematic perspective view of a cell contacting system in a modified embodiment.

In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Gibt es in einer Figur mehrere gleichartige Elemente, ist von diesen der Übersichtlichkeit halber teilweise nur eine repräsentative Auswahl explizit gekennzeichnet.In the figures, identical and functionally identical elements are provided with the same reference symbols. If there are several elements of the same type in a figure, only a representative selection of these is explicitly identified for the sake of clarity.

1 zeigt eine ausschnittweise schematische Perspektivdarstellung eines Zellkontaktierungssystems 10 während einer Fertigungsphase. Das Zellkontaktierungssystem 10 umfasst hier Seitenelemente 12, die in einer schlangenlinienförmigen oder welligen Anordnung angeordnet sind. Dadurch werden gewölbte Aufnahmebereiche 14 gebildet, die nach unten hin durch eine jeweilige Bodenplatte 16 begrenzt sind. Die Bodenplatten sind dabei mit den Seitenelementen 12 verbunden. In den Aufnahmebereichen 14, also auf den Bodenplatten 16 können einzelne Zellen einer Gesamtbatterie angeordnet werden. Diese einzelnen Zellen können dabei an ihrer Außenseite und/oder ihrer den Bodenplatten 16 zugewandten Unterseite durch die Seitenelemente 12 bzw. die jeweilige Bodenplatte 16 thermisch oder auch elektrisch kontaktiert werden. Um hier eine besonders gute Verbindung herzustellen, sind die Seitenelemente 12 durch eine Verbindungsschicht 18 belegt, bei der es sich um eine beispielsweise thermisch und gegebenenfalls auch elektrisch leitfähige Ausgleichsmasse oder einen beispielsweise thermisch und gegebenenfalls auch elektrisch leitfähigen Kleber oder dergleichen handeln kann. 1 shows a schematic perspective view of a detail of a cell contacting system 10 during a production phase. The cell contacting system 10 here comprises side elements 12 which are arranged in a serpentine or wavy arrangement. As a result, curved receiving areas 14 are formed, which are delimited at the bottom by a respective base plate 16 . The floor panels are connected to the side elements 12 . Individual cells of an overall battery can be arranged in the receiving areas 14, ie on the base plates 16. These individual cells can be thermally or electrically contacted on their outside and/or their underside facing the base plates 16 by the side elements 12 or the respective base plate 16 . In order to create a particularly good connection here, the side elements 12 are covered by a connecting layer 18, which can be, for example, a thermally and possibly also electrically conductive leveling compound or a thermally and possibly also electrically conductive adhesive or the like.

An einem oberen Rand 20 des Zellkontaktierungssystems 10 bzw. der Seitenelemente 12 sind hier rein schematisch angedeutet erste Kontaktabschnitte 22 angeordnet. Über diese ersten Kontaktabschnitte 22 kann ein elektrischer Kontakt zu einem gegenpoligen Anschluss jeweils den in den Aufnahmebereichen 14 angeordneten Zellen seriell nachgeschalteter Zellen der Gesamtbatterie hergestellt werden.On an upper edge 20 of the cell contacting system 10 or of the side elements 12, first contact sections 22 are arranged here, indicated purely schematically. Via these first contact sections 22, an electrical contact can be made with a connection of opposite polarity in each case for the cells arranged in the receiving areas 14 of serially connected cells of the overall battery.

Die ersten Kontaktabschnitte 22 weisen hier jeweils eine Ausnehmung 24 auf. Dadurch wird in einem jeweiligen mittigen Bereich 26 der ersten Kontaktabschnitte 22 ein reduzierter Querschnitt der ersten Kontaktabschnitte 22 realisiert. Dadurch können die ersten Kontaktabschnitte 22 nicht nur als elektrische Verbindung zu dem jeweiligen Anschlusspol bzw. einer jeweiligen Zellkappe der jeweils seriell nachfolgenden Zelle dienen, sondern auch die Funktion einer Sicherung übernehmen.The first contact sections 22 each have a recess 24 here. As a result, a reduced cross section of the first contact sections 22 is realized in a respective central region 26 of the first contact sections 22 . As a result, the first contact sections 22 can not only serve as an electrical connection to the respective connection pole or a respective cell cap of the respective serially following cell, but also assume the function of a fuse.

2 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Anordnung aus dem Zellkontaktierungssystem 10 und mehreren dadurch elektrisch miteinander verbundenen Batteriezellen 28. Hier ist also ein im Vergleich zu 1 späterer Fertigungszustand dargestellt. Hier sind die ersten Kontaktabschnitte 22 im Vergleich zur Haupterstreckungsrichtung der Seitenelemente 12 abgewinkelt. Somit werden durch die ersten Kontaktabschnitte 22 auf Oberseiten 30 der Batteriezellen 28 angeordnete Anschlusspole kontaktiert. Eine entsprechende Verbindung der ersten Kontaktabschnitte 22 mit den Anschlusspol bzw. Oberseiten der 30 der Batteriezellen 28 kann beispielsweise durch Schweißen mittels eines hier schematisch angedeuteten Lasers 32 erfolgen. 2 shows a schematic perspective view of an arrangement made up of the cell contacting system 10 and a plurality of battery cells 28 which are electrically connected to one another as a result 1 later production status shown. Here the first contact sections 22 are angled in comparison to the main extension direction of the side elements 12 . Terminal poles arranged on top sides 30 of the battery cells 28 are thus contacted by the first contact sections 22 . A corresponding connection of the first contact sections 22 to the connection pole or top sides of the 30 of the battery cells 28 can be effected, for example, by welding using a laser 32 indicated schematically here.

Zur elektrischen Isolierung von Gruppen oder Reihen parallelverschalteter Batteriezellen 28 voneinander ist zwischen jeweils zwei benachbarten solchen Gruppen oder Reihen jeweils ein Isolationselement 34 angeordnet. Diese Isolationselemente 34 werden dabei oberseitig von den ersten Kontaktabschnitten 22 in S-Richtung, also in Richtung einer seriellen Veranstaltung oder Verbindung der Batteriezellen 28, überragt.For the electrical insulation of groups or rows of parallel-connected battery cells 28 from each other, an insulation element 34 is arranged between each two adjacent such groups or rows. The first contact sections 22 in the S-direction, ie in the direction of a serial event or connection of the battery cells 28 , protrude beyond these insulation elements 34 .

3 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung des oder eines Zellkontaktierungssystems 10 in einer etwas anderen Ausgestaltung. Auch hier ist das schlangenlinienförmig gestaltete Isolationselement 34 dargestellt. Entlang des Isolationselement des 34 sind hier voneinander beabstandet mehrere Seitenelemente 12 angeordnet. Diese Seitenelemente 12 sind dabei in einer Hochrichtung 36 zumindest im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Isolationselement 34 und somit auch der durch dieses kontaktierbaren oder verbindbaren Batteriezellen 28 längserstreckt. Die Seitenelemente 12 weisen hier eine gewölbte bzw. abschnittweise abgewinkelte Grobform auf, um die als zylindrische Rundzellen ausgebildeten Batteriezellen 28 teilweise zu umgeben. Dadurch kann ein besonders großflächiger Kontakt zwischen den Seitenelemente 12 und den Batteriezellen 28 hergestellt werden. Obwohl dies hier nicht explizit dargestellt ist, können auch in dieser Ausgestaltung die ersten Kontaktabschnitte 22 Ausnehmungen 24 oder auf andere Art und Weise realisierte Querschnittsverengungen aufweisen. 3 shows a schematic perspective view of the or a cell contacting system 10 in a somewhat different configuration. Here, too, the insulation element 34 designed in the form of a serpentine line is shown. A plurality of side elements 12 are arranged here at a distance from one another along the insulating element of 34 . These side elements 12 extend longitudinally in a vertical direction 36 at least essentially over the entire height of the insulation element 34 and thus also of the battery cells 28 that can be contacted or connected by this. The side elements 12 here have a curved or partially angled rough shape in order to partially enclose the battery cells 28 embodied as cylindrical round cells. As a result, a particularly large-area contact between the side elements 12 and the battery cells 28 can be produced. Although this is not explicitly shown here, the first contact sections 22 can also have recesses 24 or cross-sectional constrictions implemented in some other way in this configuration.

Die Bodenplatten 16, die am unteren Rand der Seitenelemente 12 angeordnet sind, sind hier durch jeweilige P-Verbindungen 38 elektrisch leitend miteinander verbunden. Über diese P-Verbindungen 38 können also die auf jeweils einer Seite des Isolationselement 34 angeordneten Batteriezellen 28 elektrisch parallel miteinander verbunden werden. Die P-Verbindungen 38 sind hier als im Vergleich zu den Bodenplatten 16 und den Seitenelementen 12 relativ dünne oder schmale Stege ausgebildet, bilden also eine Engstelle für einen Strom- und Wärmetransport zwischen den parallel geschalteten Batteriezellen 28. Dadurch können in der hier dargestellten Ausgestaltung diese P-Verbindungen 38 die Funktion einer Sicherung übernehmen, sodass die ersten Kontaktabschnitte 22 nicht notwendigerweise entsprechend zum Umsetzen dieser Funktionalität mit bereichsweise reduziertem Querschnitt ausgestaltet werden müssen. Zusätzlich oder alternativ können entsprechende elektrische Verbindungen der Seitenelemente 12, also elektrische Verbindungen oder Leiterstücke zum parallelen Verschalten oder Verbinden der Batteriezellen 28, zwischen dem oberen Rand 20 und den Bodenplatten 16 bzw. dem unteren Rand der Seitenelemente 12 angeordnet sein.The base plates 16, which are arranged on the lower edge of the side elements 12, are electrically conductively connected to one another here by respective P-connections 38. The battery cells 28 arranged on one side of the insulation element 34 can therefore be electrically connected to one another in parallel via these P connections 38 . The P-connections 38 are designed here as relatively thin or narrow webs compared to the base plates 16 and the side elements 12, i.e. they form a bottleneck for current and heat transport between the battery cells 28 connected in parallel P-connections 38 take on the function of a fuse, so that the first contact sections 22 do not necessarily have to be configured with a reduced cross section in some areas in order to implement this functionality. Additionally or alternatively, corresponding electrical connections of the side elements 12, ie electrical connections or conductor pieces for connecting or connecting the battery cells 28 in parallel, between the upper edge 20 and the bottom panels 16 and the lower edge of the side elements 12 can be arranged.

Die Bodenplatten 16 und die jeweils darauf stehende Batteriezelle 28 können jeweils elektrisch miteinander verbunden sein, beispielsweise durch Schweißen bzw. mittels eines Schweißpunktes. In diesem Fall müssen die Seitenelemente 12 nicht notwendigerweise elektrisch mit den Seitenwänden der Batteriezellen 28 verbunden sein. Zudem müssen dann die Seitenelemente 12, sofern diese in der Hochrichtung 36 von dem oberen Rand 20 bzw. dem jeweiligen ersten Kontaktabschnitt 22 bis zum unteren Rand, also bis zu den Bodenplatten 16 reicht, auch nicht thermisch mit den Seitenwänden der Batteriezellen 28 verbunden sein oder werden. Die Seitenelemente 12 werden dabei durch ihre thermisch leitfähige Verbindung mit den Bodenplatten 16 durch oder über diese mitgekühlt bzw. entwärmt. Auf diese Weise kann die jeweilige Gesamtbatterie besonders einfach und aufwandsarm gefertigt werden und gleichzeitig die Temperatur des Zellkontaktierungssystems 10 im Betrieb ausreichend niedrig gehalten werden. Da das Zellkontaktierungssystem 10 dabei auch über die ersten Kontaktabschnitte 22 den Batteriezellen 28 Wärme entziehen kann, können diese damit ebenfalls effektiv gekühlt bzw. entwärmt weden.The base plates 16 and the respective battery cell 28 standing on them can each be electrically connected to one another, for example by welding or by means of a spot weld. In this case, the side members 12 do not necessarily have to be electrically connected to the side walls of the battery cells 28 . In addition, the side elements 12 then do not have to be thermally connected to the side walls of the battery cells 28 or will. The side elements 12 are also cooled or deheated by their thermally conductive connection with the base plates 16 through or via them. In this way, the respective overall battery can be manufactured particularly easily and with little effort, and at the same time the temperature of the cell contacting system 10 can be kept sufficiently low during operation. Since the cell contacting system 10 can also extract heat from the battery cells 28 via the first contact sections 22, these can also be effectively cooled or heated with it.

4 zeigt eine weitere schematische Perspektivansicht des Zellkontaktierungssystems 10 aus 3, hier jedoch mit mehreren durch dieses verbundenen Batteriezellen 28. Wie bereits angedeutet sind die Batteriezellen 28 hier an ihren Seitenflächen 40 mittels der Seitenelemente 12 und an ihren Unterseiten durch die Bodenplatten 16 thermisch und elektrisch kontaktiert. Die Seitenflächen 40 und/oder die den Bodenplatten 16 zugewandten Unterseiten der Batteriezellen 28 ebenso wie eine jeweilige Zellschulter 42 der Batteriezellen 28 können also jeweils einen zweiten elektrischen Anschlusspol der einzelnen Batteriezellen 28 bilden. Darüber aus den Batteriezellen 28 abfließender Strom kann über das Zellkontaktierungssystem 12 aufgenommen und in S-Richtung durch die ersten Kontaktabschnitte 22 auf die andere Seite des Isolationselements 34 transportiert werden. Die dortigen Batteriezellen 28 können dann durch die ersten Kontaktabschnitte 22 an auf den Oberseiten 30 der Batteriezellen 28 ausgebildeten ersten Anschlusspol 44 elektrisch kontaktiert sein. 4 FIG. 12 shows a further schematic perspective view of the cell contacting system 10. FIG 3 , but here with several battery cells 28 connected by this. As already indicated, the battery cells 28 are thermally and electrically contacted here on their side surfaces 40 by means of the side elements 12 and on their undersides by the base plates 16 . The side surfaces 40 and/or the undersides of the battery cells 28 facing the base plates 16 as well as a respective cell shoulder 42 of the battery cells 28 can thus each form a second electrical connection pole of the individual battery cells 28 . Current flowing out of the battery cells 28 can be picked up via the cell contacting system 12 and transported in the S direction through the first contact sections 22 to the other side of the insulation element 34 . The battery cells 28 there can then be electrically contacted by the first contact sections 22 at the first connection pole 44 formed on the upper sides 30 of the battery cells 28 .

Analog zu der hier dargestellten Weise können weitere Anordnungen oder Reihen aus jeweils einem Isolationselement 34 und daran angeordneten Seitenelementen 12, Bodenplatten 16, ersten Kontaktabschnitten 22 und P-Verbindungen 38 ergänzt werden, um die Serienschaltung fortzusetzen.Analogously to the manner shown here, further arrangements or rows each consisting of an insulating element 34 and side elements 12 arranged thereon, base plates 16, first contact sections 22 and P-connections 38 can be added in order to continue the series circuit.

5 zeigt eine ausschnittweise schematische Perspektivdarstellung des oder eines Zellkontaktierungssystems 10 in einer weiteren möglichen Ausgestaltung. Hier wurde beispielhaft auf die Bodenplatten 18 verzichtet, wobei die P-Verbindungen 38 nun direkt jeweils benachbarte Seitenelemente 12 miteinander verbinden - hier beispielhaft an deren unterem Rand. Die elektrische Kontaktierung der zweiten Anschlusspole der Batteriezellen 28 erfolgt hier über zweite Kontaktabschnitte 46. Diese zweiten Kontaktabschnitte 46 ragen ähnlich wie die ersten Kontaktabschnitte 22 am oberen Rand 20 des Zellkontaktierungssystems 10 quer zu der Hochrichtung 36 von den Seitenelemente 12 weg, jedoch in entgegengesetzte Richtung zu den ersten Kontaktabschnitte 22. Die zweiten Kontaktabschnitte 46 können die Batteriezellen 28 beispielsweise an deren Zellschulter 42 elektrisch kontaktieren. Auch dort kann beispielsweise eine Laserschweißverbindung bzw. ein Schweißpunkt vorgesehen werden, um die Batteriezellen 28 und das Zellkontaktierungssystems 10 elektrisch miteinander zu verbinden. Durch diese Ausgestaltung müssen somit beispielsweise nur von einer Seite, hier also etwa nur auf der Oberseite 30, entsprechende Fertigungseingriffe vorgenommen werden, während entsprechende Eingriffe auf der gegenüberliegenden Unterseite, beispielsweise zum Verbinden der Batteriezellen 28 mit den Bodenplatten 16, eingespart werden können. 5 shows a schematic perspective representation of a detail of the or a cell contacting system 10 in a further possible embodiment. Here, for example, the base plates 18 were dispensed with, with the P-connections 38 now directly connecting respectively adjacent side elements 12 to one another—in this case, for example, at their lower edge. The second connection poles of the battery cells 28 are electrically contacted here via second contact sections 46. Like the first contact sections 22 on the upper edge 20 of the cell contacting system 10, these second contact sections 46 protrude away from the side elements 12 transversely to the vertical direction 36, but in the opposite direction the first contact sections 22. The second contact sections 46 can electrically contact the battery cells 28, for example at their cell shoulder 42. A laser weld connection or a spot weld can also be provided there, for example, in order to electrically connect the battery cells 28 and the cell contacting system 10 to one another. As a result of this design, for example, corresponding manufacturing interventions only have to be carried out from one side, i.e. here only on the upper side 30, while corresponding interventions on the opposite underside, for example for connecting the battery cells 28 to the base plates 16, can be saved.

Insgesamt zeigen die beschriebenen Beispiele wie ein in mehrfacher Hinsicht leistungsorientierte Zellkontaktierungssystem 10 für eine mehrzellige Batterie realisiert werden kann.Overall, the examples described show how a cell contacting system 10, which is performance-oriented in several respects, can be implemented for a multi-cell battery.

BezugszeichenlisteReference List

1010: Zellkontaktierungssystemcell contacting system
1212: Seitenelementpage element
1414: Aufnahmebereichrecording area
1616: Bodenplattebottom plate
1818: Verbindungsschichtconnection layer
2020: oberer Randupper edge
2222: erster Kontaktabschnittfirst contact section
2424: Ausnehmungrecess
2626: mittiger Bereichcenter area
2828: Batteriezellenbattery cells
3030: Oberseitetop
3232: Laserlaser
3434: Isolationselementisolation element
3636: Hochrichtungvertical direction
3838: P-VerbindungP connection
4040: Seitenflächeside face
4242: Zellschultercell shoulder
4444: erster Anschlusspolfirst connection pole
4646: zweiter Kontaktabschnittsecond contact section

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102016121265 A1 [0003]

Claims

Cell contacting system (10) for the serial electrical connection of battery cells (28), which has an underside, an opposite upper side (30) with a first connection pole (44) and a side wall (40 ) have, where - The cell contacting system (10) has side elements (12) extending in the vertical direction (36) for thermally contacting the side wall (40) of a first of the battery cells (28) and/or for dissipating heat to a, in the intended installation position, on the underside of the respective first battery cell (28) arranged cooling element (16), - the cell contacting system (10) has at least one contact point for each side element (12) for electrical connection to a second connection pole (16, 40, 42) of the respective first battery cell (28) of opposite polarity to the respective first connection pole (44), and - On an upper edge (20) of the side elements (12) facing the upper side (30) of the battery cells (28) in the intended installation position, a contact section (22) extending at least essentially transversely thereto for electrically contacting the first connection pole (44) in each case one of the respective first battery cell (28) serially connected second of the battery cells (28) is formed.

Cell contacting system (10) after claim 1 , characterized in that on a lower edge of the side elements (12) opposite the upper edge (20) of the side elements (12), in each case an at least essentially transverse to the respective side element (12) from this in at least essentially the opposite direction as the respective Contact section (22) projecting away base plate (16) for thermally contacting the underside of the respective from the respective side element (12) thermally contacted battery cell (28) is formed.

Cell contacting system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that two adjacent side elements (12) for contacting electrically parallel battery cells (28) are connected directly or indirectly by electrically conductive webs (38) which compared to their Ends adjoining areas (16; 12) have a reduced cross-section.

Cell contacting system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that in each case the contact point for electrically connecting the cell contacting system (10) to the second connection pole (16, 40, 42) of the respective battery cell ( 28) by a second contact section (46) projecting away from the upper edge (20) of the respective side element (12) in at least substantially the opposite direction to the contact section (22) transversely to the vertical direction (36) of the respective side element (12) is formed.

Cell contacting system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the contact sections (22) each have a reduced cross-section in their central area (26) compared to their end areas.

Cell contacting system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cell contacting system (10) is designed for the electrical connection of battery cells (28) designed as cylindrical round cells (28) and for this purpose the side elements (12) transverse to the vertical direction (36) according to an external curvature of the side surfaces (40) of the round cells (28) are curved or angled in sections.

Cell contacting system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cell contacting system (10) comprises an insulating element (34) for electrically insulating the battery cells (28) which can be electrically connected to one another in series by the cell contacting system (10), which is on that side of the side elements (12) is arranged, in the direction of which the contact section (22) also projects away from the respective side element (12), the contact sections (22) projecting over the insulating element (34) in this direction.

Cell contacting system (10) after claim 7 , characterized in that the insulating element (34) has several curved receiving areas (14) arranged next to one another transversely to the vertical direction (36) for receiving one of several battery cells (28) designed as cylindrical round cells (28) of a group of battery cells electrically connected in parallel (28).

Battery, in particular traction battery for a motor vehicle, having a plurality of battery cells (28) and a cell contacting system (10) according to one of the preceding claims, by which the battery cells (28) are electrically connected to one another.

Motor vehicle, having a battery claim 9 , especially as a traction battery.