DE102022129898A1 - Electrical energy storage device comprising a cell contact system with identical parts - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher (10) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend mehrere erste Batteriezellen (11a) mit jeweils zwei ersten Kontaktpolen (12a), mehrere zweite Batteriezellen (11b) mit jeweils zwei zweiten Kontaktpolen (12b) und ein Zellkontaktiersystem (13). Das Zellkontaktiersystem (13) umfasst dabei eine erste Deckplatte (14a), welche die mehreren ersten Batteriezellen (11a) bedeckt und erste Durchgänge (15a) für die ersten Kontaktpole (12a) aufweist. Weiterhin umfasst das Zellkontaktiersystem (13) eine zweite Deckplatte (14b), welche die mehreren zweiten Batteriezellen (11b) bedeckt und zweite Durchgänge (15b) für die zweiten Kontaktpole (12b) aufweist. Die erste Deckplatte (14a) und die zweite Deckplatte (14b) sind dabei als Gleichteile ausgebildet. Weiterhin umfasst das Zellkontaktiersystem (13) eine elektrische Verbindungseinrichtung (16), mittels derer die mehreren ersten Batteriezellen (11a) und die mehreren zweiten Batteriezellen (11b) über die ersten und zweiten Durchgänge (15a, 15b) elektrisch miteinander verbunden sind. The invention relates to an electrical energy storage device (10) for a motor vehicle, comprising a plurality of first battery cells (11a), each with two first contact poles (12a), a plurality of second battery cells (11b), each with two second contact poles (12b), and a cell contacting system (13). The cell contacting system (13) comprises a first cover plate (14a) which covers the plurality of first battery cells (11a) and has first passages (15a) for the first contact poles (12a). The cell contacting system (13) further comprises a second cover plate (14b) which covers the plurality of second battery cells (11b) and has second passages (15b) for the second contact poles (12b). The first cover plate (14a) and the second cover plate (14b) are designed as identical parts. Furthermore, the cell contacting system (13) comprises an electrical connection device (16), by means of which the plurality of first battery cells (11a) and the plurality of second battery cells (11b) are electrically connected to one another via the first and second passages (15a, 15b).
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem ebensolchen Energiespeicher.The invention relates to an electrical energy storage device for a motor vehicle and to a motor vehicle with such an energy storage device.
Im Stand der Technik ist es bekannt, Elektro- und Hybridfahrzeuge mit elektrischen Energiespeichern, sog. Batteriepacks, auszustatten, um mittels der dort gespeicherten bzw. speicherbaren elektrischen Energie Antriebsaggregate der entsprechenden Fahrzeuge anzutreiben.In the prior art, it is known to equip electric and hybrid vehicles with electrical energy storage devices, so-called battery packs, in order to drive the drive units of the corresponding vehicles using the electrical energy stored or storable there.
Eine Möglichkeit zur Fertigung derartiger Batteriepacks ist hierbei, zunächst eine bestimmte Anzahl von Batteriezellen (z. B. fünfzehn oder sechzehn Batteriezellen) zu Batteriemodulen zusammenzufügen und anschließend mehrere dieser Batteriemodule (z. B. mittels Kupferschienen oder elektrischen Leitungen mit Steckern) zu einem Batteriepack zu verschalten. Das Verbinden der jeweiligen Batteriemodule erfolgt dabei oftmals händisch unter besonderen Sicherheitsmaßnahmen, da die Spannung in der Regel 60 V DC übersteigt.One way to manufacture such battery packs is to first assemble a certain number of battery cells (e.g. fifteen or sixteen battery cells) into battery modules and then connect several of these battery modules (e.g. using copper bars or electrical cables with plugs) to form a battery pack. The connection of the respective battery modules is often done manually under special safety measures, as the voltage usually exceeds 60 V DC.
Die modulare Batteriepackarchitektur bietet vorrangig Produktkonfigurations- und Montagevorteile, da durch die Variation der Anzahl der Batteriemodule eine einfache Skalierbarkeit des Batteriepacks gewährleistet werden kann, ohne dass es einer grundlegenden Änderung der Pack-Grundstruktur bedarf. Nachteilig an dieser Art von Batteriepackarchitektur ist jedoch, dass die zellfixierenden Strukturen der Batteriemodule, wie Modulgehäuse, Modulrahmen, etc., zusätzlichen Bauraum beanspruchen, der nicht zur Unterbringung von Batteriezellen genutzt werden kann.The modular battery pack architecture primarily offers product configuration and assembly advantages, since the variation in the number of battery modules ensures easy scalability of the battery pack without the need for a fundamental change to the basic pack structure. The disadvantage of this type of battery pack architecture, however, is that the cell-fixing structures of the battery modules, such as module housings, module frames, etc., require additional installation space that cannot be used to accommodate battery cells.
Vor dem Hintergrund eine möglichst hohe Energiedichte auf einem vorgegebenen Bauraum zu realisieren sind ferner „Cell-to-Pack“-Konzepte bekannt. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass die Batteriezellen direkt in das Batteriepack integriert werden. Auf einen Einsatz von Batteriemodulen wird dabei verzichtet. In diesem Zusammenhang besteht allerdings ein Bedarf an einer Lösung, mittels derer die Vielzahl von Batteriezellen (z. B. achtundvierzig in einer Ebene angeordnete Batteriezellen) möglichst einfach und sicher kontaktiert werden können. Bisherige Lösungen sind hierbei mitunter komplex bzw. erreichen dieses Ziel nur mit Einschränkungen.Cell-to-pack concepts are also known in order to achieve the highest possible energy density in a given installation space. These are characterized by the fact that the battery cells are integrated directly into the battery pack. Battery modules are not used. In this context, however, there is a need for a solution by means of which the large number of battery cells (e.g. forty-eight battery cells arranged in one plane) can be contacted as easily and safely as possible. Previous solutions are sometimes complex or only achieve this goal with limitations.
Entsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Möglichkeit zur Kontaktierung bzw. Verschaltung von Batteriezellen bereitzustellen. Bevorzugt ist es dabei eine Aufgabe der Erfindung, eine möglichst einfach und sicher zu montierende Lösung bereitzustellen, mittels derer Batteriezellen in einer „Cell-to-Pack“-Architektur möglichst kostengünstig miteinander verbunden werden können.Accordingly, it is the object of the invention to provide an improved possibility for contacting or interconnecting battery cells. Preferably, it is an object of the invention to provide a solution that is as simple and safe to install as possible, by means of which battery cells can be connected to one another in a "cell-to-pack" architecture as cost-effectively as possible.
Diese Aufgaben können mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst werden. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.These objects can be achieved with the features of the independent claims. Advantageous embodiments and applications of the invention are the subject of the dependent claims and are explained in more detail in the following description with partial reference to the figures.
Ein erster unabhängiger Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft einen elektrischen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug. Bevorzugt ist der elektrische Energiespeicher ein elektrischer Energiespeicher für ein Nutzfahrzeug, z. B. für einen Lastkraftwagen und/oder Omnibus.A first independent aspect of the present disclosure relates to an electrical energy storage device for a motor vehicle. The electrical energy storage device is preferably an electrical energy storage device for a commercial vehicle, e.g. for a truck and/or bus.
Der elektrische Energiespeicher weist mehrere erste Batteriezellen (z. B. Lithium-Ionen-Batteriezellen) mit jeweils zwei ersten Kontaktpolen (z. B. einem Plus- und einem Minuspol) auf. Die mehreren ersten Batteriezellen können beispielsweise eine (erste) Teilmenge einer Gesamtbatteriezellenzahl des elektrischen Energiespeichers sein.The electrical energy storage device has a plurality of first battery cells (e.g. lithium-ion battery cells), each with two first contact poles (e.g. a positive and a negative pole). The plurality of first battery cells can, for example, be a (first) subset of a total number of battery cells in the electrical energy storage device.
Weiterhin weist der elektrische Energiespeicher mehrere zweite Batteriezellen (z. B. Lithium-lonen-Batteriezellen) mit jeweils zwei zweiten Kontaktpolen (z. B. einem Plus- und einem Minuspol) auf. Bei den mehreren zweiten Batteriezellen kann es sich beispielsweise um eine weitere, von der ersten Teilmenge unterschiedliche, (zweite) Teilmenge der Gesamtbatteriezellenzahl des elektrischen Energiespeichers handeln.Furthermore, the electrical energy storage device has a plurality of second battery cells (e.g. lithium-ion battery cells), each with two second contact poles (e.g. a positive and a negative pole). The plurality of second battery cells can, for example, be a further (second) subset of the total number of battery cells in the electrical energy storage device, which subset is different from the first subset.
Ferner weist der elektrische Energiespeicher ein Zellkontaktiersystem auf. Dieses umfasst eine erste Deckplatte, welche die mehreren ersten Batteriezellen bedeckt und erste Durchgänge für die ersten Kontaktpole aufweist. Die erste Deckplatte kann beispielsweise auf den mehreren ersten Batteriezellen aufliegen, wobei bevorzugt jeweils einer der ersten Durchgänge oberhalb jeweils eines der ersten Kontaktpole angeordnet ist.The electrical energy storage device also has a cell contact system. This comprises a first cover plate which covers the plurality of first battery cells and has first passages for the first contact poles. The first cover plate can, for example, rest on the plurality of first battery cells, with one of the first passages preferably being arranged above one of the first contact poles.
Weiterhin umfasst das Zellkontaktiersystem eine zweite Deckplatte, welche die mehreren zweiten Batteriezellen bedeckt und zweite Durchgänge für die zweiten Kontaktpole aufweist. Die zweite Deckplatte kann beispielsweise auf den mehreren zweiten Batteriezellen aufliegen, wobei bevorzugt jeweils einer der zweiten Durchgänge oberhalb eines der zweiten Kontaktpole angeordnet ist. Der elektrische Energiespeicher bzw. das Zellkontaktiersystem zeichnet sich hierbei dadurch aus, dass die erste Deckplatte und die zweite Deckplatte als Gleichteile ausgebildet sind. Die erste und zweite Deckplatte sollen somit bevorzugt hinsichtlich Form, Größe und Material exakt gleich ausgeführt sein.The cell contact system also includes a second cover plate which covers the plurality of second battery cells and has second passages for the second contact poles. The second cover plate can, for example, rest on the plurality of second battery cells, with one of the second passages preferably being arranged above one of the second contact poles. The electrical energy storage device or the cell contact system is characterized in that the first cover plate and the second cover plate are designed as identical parts. The first and second cover plates should therefore preferably be exactly the same in terms of shape, size and material.
Weiterhin umfasst das Zellkontaktiersystem eine elektrische Verbindungseinrichtung, mittels derer die mehreren ersten Batteriezellen und mehreren zweiten Batteriezellen über die ersten und zweiten Durchgänge elektrisch (z. B. in Reihe) miteinander verbunden sind. Die elektrische Verbindungseinrichtung, welche z. B. in Form mehrerer separater Zellverbinder bzw. Zellbrücken ausgebildet sein kann, kann dabei z. B. zumindest abschnittsweise in den ersten und zweiten Durchgängen aufgenommen und/oder durch die ersten und zweiten Durchgänge geführt sein.The cell contact system further comprises an electrical connection device by means of which the plurality of first battery cells and the plurality of second battery cells are electrically connected to one another (e.g. in series) via the first and second passages. The electrical connection device, which can be designed in the form of several separate cell connectors or cell bridges, can be accommodated in the first and second passages at least in sections and/or guided through the first and second passages.
Insgesamt ermöglicht die vorstehende Ausgestaltung, insbesondere die mehrfache Verwendung von gleichteiligen Deckplatten anstelle einer einzigen und bei entsprechend großen Energiespeichern mitunter instabilen Deckplatte, auf vorteilhafte Weise eine Reduzierung der Bauteilvielfalt bei der Herstellung des elektrischen Energiespeichers. Hierdurch kann eine einfache Fertigung bzw. Kontaktierung erreicht werden und zudem aufgrund des Scaleneffekts eine Kosteneinsparung realisiert werden. Weiterhin ermöglicht der Einsatz von Gleichteilen auf vorteilhafte Weise ein einfaches Anpassen bzw. Skalieren der Energiespeichergröße. Letztlich eignet sich die vorliegende Offenbarung für ein „Cell-to-Pack“-Konzept, bei dem die Zellverbinder, z. B. mittels eines Schweißroboters, mit den jeweiligen Kontaktpole verbunden werden, wobei die Zellverbinder deutlich flacher als Steckverbinder oder Modulverbinder aufbauen und somit auf vorteilhafte Weise insgesamt eine hohe Packungsdichte erreicht werden kann.Overall, the above design, in particular the multiple use of identical cover plates instead of a single cover plate, which can be unstable with correspondingly large energy storage devices, advantageously enables a reduction in the variety of components when producing the electrical energy storage device. This makes it possible to manufacture and contact things easily and also to save costs due to the scale effect. Furthermore, the use of identical parts advantageously enables the size of the energy storage device to be easily adapted and scaled. Ultimately, the present disclosure is suitable for a "cell-to-pack" concept in which the cell connectors are connected to the respective contact poles, e.g. by means of a welding robot, whereby the cell connectors are significantly flatter than plug connectors or module connectors, and thus a high packing density can be achieved in an advantageous manner.
Nach einem ersten Aspekt kann die elektrische Verbindungseinrichtung zumindest abschnittsweise in den ersten Durchgängen und zweiten Durchgängen aufgenommen sein. Beispielsweise kann die elektrische Verbindungseinrichtung zumindest abschnittsweise durch die jeweiligen ersten und zweiten Durchgänge geführt sein und/oder zumindest abschnittsweise in den jeweiligen ersten und zweiten Durchgängen angeordnet sein. Bevorzugt dienen die ersten und zweiten Durchgänge dabei auch als Einlege- bzw. Montagehilfe für die elektrische Verbindungseinrichtung während der Herstellung des elektrischen Energiespeichers. Beispielsweise können während der Herstellung des elektrischen Energiespeichers Teile der elektrischen Verbindungseinrichtung mittels der ersten Durchgänge und zweiten Durchgänge vorpositioniert werden bzw. z. B. mittels im Bereich der Durchgänge angebrachter Rast- und/oder Klemmeinrichtungen (lokal) fixiert werden.According to a first aspect, the electrical connection device can be accommodated at least in sections in the first passages and second passages. For example, the electrical connection device can be guided at least in sections through the respective first and second passages and/or arranged at least in sections in the respective first and second passages. The first and second passages preferably also serve as an insertion or assembly aid for the electrical connection device during the manufacture of the electrical energy storage device. For example, during the manufacture of the electrical energy storage device, parts of the electrical connection device can be pre-positioned by means of the first passages and second passages or (locally) fixed, for example, by means of locking and/or clamping devices attached in the area of the passages.
Zudem oder alternativ können mittels der elektrischen Verbindungseinrichtung alle der mehreren ersten Batteriezellen und alle der mehreren zweiten Batteriezellen seriell miteinander verschaltet sein. Beispielsweise können alle der mehreren ersten Batteriezellen und alle der mehreren zweiten Batteriezellen über die elektrische Verbindungseinrichtung in einer Reihenschaltung elektrisch miteinander verbunden sein.In addition or alternatively, all of the plurality of first battery cells and all of the plurality of second battery cells can be connected to one another in series by means of the electrical connection device. For example, all of the plurality of first battery cells and all of the plurality of second battery cells can be electrically connected to one another in a series circuit via the electrical connection device.
Zudem oder alternativ kann die elektrische Verbindungseinrichtung mit den mehreren ersten Batteriezellen und den mehreren zweiten Batteriezellen verschweißt sein. Beispielsweise kann die elektrische Verbindungseinrichtung an die ersten Kontaktpole der mehreren ersten Batteriezellen und an die zweiten Kontaktpole der mehreren zweiten Batteriezellen angeschweißt sein. Das Verschweißen kann dabei z. B. mittels eines Schweißroboters erfolgen. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine schnelle und sichere Kontaktierung einer Vielzahl von Batteriezellen sichergestellt werden.In addition or alternatively, the electrical connection device can be welded to the plurality of first battery cells and the plurality of second battery cells. For example, the electrical connection device can be welded to the first contact poles of the plurality of first battery cells and to the second contact poles of the plurality of second battery cells. The welding can be carried out, for example, by means of a welding robot. This advantageously ensures rapid and secure contacting of a large number of battery cells.
Gemäß einem weiteren Aspekt können die erste Deckplatte und die zweite Deckplatte in einer (gemeinsamen) Ebene angeordnet sein. Bevorzugt ist diese Ebene eine Horizontalebene. Die erste und zweite Deckplatte können somit z. B. auf einer gleichen Einbauhöhe in dem elektrischen Energiespeicher angeordnet sein.According to a further aspect, the first cover plate and the second cover plate can be arranged in a (common) plane. This plane is preferably a horizontal plane. The first and second cover plates can thus be arranged, for example, at the same installation height in the electrical energy storage device.
Zudem oder alternativ können die erste Deckplatte und die zweite Deckplatte zueinander benachbart und/oder aneinander angrenzend angeordnet sein. Die erste und zweite Deckplatte können beispielsweise in unmittelbarem Kontakt miteinander stehen und/oder aneinander gefügt sein.In addition or alternatively, the first cover plate and the second cover plate can be arranged adjacent to one another and/or adjacent to one another. The first and second cover plates can, for example, be in direct contact with one another and/or be joined to one another.
Zudem oder alternativ kann die erste Deckplatte oberhalb der mehreren ersten Batteriezellen angeordnet sein. Beispielsweise können die mehreren ersten Batteriezellen bezogen auf eine Hochachse des elektrischen Energiespeichers, vorzugsweise unmittelbar, unterhalb der ersten Deckplatte angeordnet sein.In addition or alternatively, the first cover plate can be arranged above the plurality of first battery cells. For example, the plurality of first battery cells can be arranged, preferably directly, below the first cover plate with respect to a vertical axis of the electrical energy storage device.
Zudem oder alternativ kann die zweite Deckplatte oberhalb der mehreren zweiten Batteriezellen angeordnet sein. Beispielsweise können die mehreren zweiten Batteriezellen bezogen auf die Hochachse des elektrischen Energiespeichers, vorzugsweise unmittelbar, unterhalb der zweiten Deckplatte angeordnet sein.In addition or alternatively, the second cover plate can be arranged above the plurality of second battery cells. For example, the plurality of second battery cells can be arranged, preferably directly, below the second cover plate with respect to the vertical axis of the electrical energy storage device.
Zudem oder alternativ kann die erste Deckplatte an den mehreren ersten Batteriezellen anliegen. Die erste Deckplatte kann beispielsweise auf den mehreren ersten Batteriezellen aufliegen und/oder in direktem mechanischen Kontakt mit den mehreren ersten Batteriezellen stehen.Additionally or alternatively, the first cover plate can rest on the plurality of first battery cells. The first cover plate can, for example, rest on the plurality of first battery cells and/or be in direct mechanical contact with the plurality of first battery cells.
Zudem oder alternativ kann die zweite Deckplatte an den mehreren zweiten Batteriezellen anliegen. Beispielsweise kann die zweite Deckplatte auf den mehreren zweiten Batteriezellen aufliegen und/oder in direktem mechanischen Kontakt mit den mehreren zweiten Batteriezellen stehen.Additionally or alternatively, the second cover plate can rest on the plurality of second battery cells. For example, the second cover plate can rest on rest on the plurality of second battery cells and/or are in direct mechanical contact with the plurality of second battery cells.
Nach einem weiteren Aspekt können die erste Deckplatte und die zweite Deckplatte jeweils aus Kunststoff sein. Die erste und zweite Deckplatte können somit z. B. aus einem Polymermaterial gefertigt sein. Neben einer elektrischen Isolation kann dadurch auf vorteilhafte Weise insgesamt auch ein möglichst gewichtssparendes Zellkontaktiersystem bereitgestellt werden.According to a further aspect, the first cover plate and the second cover plate can each be made of plastic. The first and second cover plates can thus be made of a polymer material, for example. In addition to electrical insulation, this can also advantageously provide a cell contact system that is as lightweight as possible.
Zudem oder alternativ können die erste Deckplatte und die zweite Deckplatte eine Dicke zwischen 1 mm und 5 mm aufweisen. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch ebenfalls Gewicht eingespart werden.Additionally or alternatively, the first cover plate and the second cover plate can have a thickness of between 1 mm and 5 mm. This also advantageously allows weight to be saved.
Zudem oder alternativ können die erste Deckplatte und die zweite Deckplatte im Wesentlichen rechteckig sind. Beispielsweise können die erste und zweite Deckplatte somit eine im Wesentlichen viereckige Form aufweisen.Additionally or alternatively, the first cover plate and the second cover plate can be substantially rectangular. For example, the first and second cover plates can thus have a substantially square shape.
Gemäß einem weiteren Aspekt können die ersten Durchgänge der ersten Deckplatte jeweils einem der ersten Kontaktpole zugeordnet sein. Die ersten Durchgänge und die ersten Kontaktpole können somit z. B. zueinander korrespondierend angeordnet sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine Montagehilfe für das Anbringen der elektrischen Verbindungseinrichtung während der Fertigung des Energiespeichers bereitgestellt werden.According to a further aspect, the first passages of the first cover plate can each be assigned to one of the first contact poles. The first passages and the first contact poles can thus be arranged to correspond to one another, for example. In an advantageous manner, this can provide an assembly aid for attaching the electrical connection device during the manufacture of the energy storage device.
Zudem oder alternativ können die zweiten Durchgänge der zweiten Deckplatte jeweils einem der zweiten Kontaktpole zugeordnet sein. Die zweiten Durchgänge und die zweiten Kontaktpole können somit z. B. zueinander korrespondierend angeordnet sein. Auf vorteilhafte Weise kann auch dadurch wiederum eine Montagehilfe für das Anbringen der elektrischen Verbindungseinrichtung während der Fertigung des Energiespeichers bereitgestellt werden.In addition or alternatively, the second passages of the second cover plate can each be assigned to one of the second contact poles. The second passages and the second contact poles can thus be arranged to correspond to one another, for example. In an advantageous manner, this can also provide an assembly aid for attaching the electrical connection device during the manufacture of the energy storage device.
Nach einem weiteren Aspekt können die ersten Durchgänge der ersten Deckplatte jeweils oberhalb, vorzugsweise unmittelbar oberhalb, eines der ersten Kontaktpole angeordnet sein. According to a further aspect, the first passages of the first cover plate can each be arranged above, preferably directly above, one of the first contact poles.
Beispielsweise kann jeweils einer der ersten Durchgänge oberhalb jeweils einem der ersten Kontaktpole angeordnet sein.For example, one of the first passages can be arranged above one of the first contact poles.
Zudem oder alternativ können die zweiten Durchgänge der zweiten Deckplatte jeweils oberhalb, vorzugsweise unmittelbar oberhalb, eines der zweiten Kontaktpole angeordnet sein. Beispielsweise kann jeweils einer der zweiten Durchgänge oberhalb jeweils einem der zweiten Kontaktpole angeordnet sein.In addition or alternatively, the second passages of the second cover plate can each be arranged above, preferably directly above, one of the second contact poles. For example, one of the second passages can be arranged above one of the second contact poles.
Gemäß einem weiteren Aspekt können die ersten Durchgänge der ersten Deckplatte jeweils fluchtend zu jeweils einem der ersten Kontaktpole angeordnet sein.According to a further aspect, the first passages of the first cover plate can each be arranged in alignment with one of the first contact poles.
Zudem oder alternativ können auch die zweiten Durchgänge der zweiten Deckplatte jeweils fluchtend zu jeweils einem der zweiten Kontaktpole angeordnet sein.In addition or alternatively, the second passages of the second cover plate can each be arranged in alignment with one of the second contact poles.
Nach einem weiteren Aspekt können die mehreren ersten Batteriezellen und/oder die mehreren zweiten Batteriezellen jeweils prismatische Batteriezellen sein. Beispielsweise können die mehreren ersten und/oder zweiten Batteriezellen eine quaderförmige Form aufweisen. Bevorzugt sind dabei die jeweiligen zwei ersten Kontaktpole der mehreren ersten Batteriezellen und/oder die jeweiligen zwei zweiten Kontaktpole der mehreren zweiten Batteriezellen jeweils nach oben orientiert. Vorzugsweise weisen somit alle Kontaktpole der mehreren ersten und zweiten Batteriezellen nach oben.According to a further aspect, the plurality of first battery cells and/or the plurality of second battery cells can each be prismatic battery cells. For example, the plurality of first and/or second battery cells can have a cuboid shape. Preferably, the respective two first contact poles of the plurality of first battery cells and/or the respective two second contact poles of the plurality of second battery cells are each oriented upwards. Preferably, all contact poles of the plurality of first and second battery cells therefore point upwards.
Gemäß einem weiteren Aspekt können die mehreren ersten Batteriezellen gestapelt angeordnet sein. Bevorzugt sind die mehreren ersten Batteriezellen dabei in Form von zwei parallelen Batteriezellenstapeln (mit z. B. jeweils mindestens sechzehn ersten Batteriezellen) angeordnet.According to a further aspect, the plurality of first battery cells can be arranged in a stacked manner. The plurality of first battery cells are preferably arranged in the form of two parallel battery cell stacks (e.g. each with at least sixteen first battery cells).
Zudem oder alternativ können auch die mehreren zweiten Batteriezellen gestapelt angeordnet sein. Bevorzugt sind dabei auch die mehreren zweiten Batteriezellen in Form von zwei parallelen Batteriezellenstapeln (mit z. B. jeweils mindestens sechzehn zweiten Batteriezellen) angeordnet.In addition or alternatively, the plurality of second battery cells can also be arranged in a stacked manner. Preferably, the plurality of second battery cells are also arranged in the form of two parallel battery cell stacks (e.g. each with at least sixteen second battery cells).
Nach einem weiteren Aspekt können die ersten Durchgänge (der ersten Deckplatte) in Form mehrerer Reihen angeordnet sein. Die ersten Durchgänge können somit beispielsweise entlang mehrerer gerader Linien angeordnet sein. Bevorzugt sind die mehreren Reihen dabei parallel zueinander versetzt angeordnet.According to a further aspect, the first passages (of the first cover plate) can be arranged in the form of several rows. The first passages can thus be arranged, for example, along several straight lines. The several rows are preferably arranged offset parallel to one another.
Zudem oder alternativ können auch die zweiten Durchgänge (der zweiten Deckplatte) in Form mehrerer Reihen angeordnet sein. Auch die zweiten Durchgänge können somit beispielsweise entlang mehrerer gerader Linien angeordnet sein. Bevorzugt sind auch diese mehreren Reihen dabei parallel zueinander versetzt angeordnet.In addition or alternatively, the second passages (of the second cover plate) can also be arranged in the form of several rows. The second passages can also be arranged, for example, along several straight lines. Preferably, these several rows are also arranged offset parallel to one another.
Gemäß einem weiteren Aspekt können die ersten Durchgänge die erste Deckplatte jeweils vollständig durchdringen. Beispielsweise können die ersten Durchgänge jeweils als Loch und/oder als eine Aussparung in der ersten Deckplatte ausgebildet sein.According to a further aspect, the first passages can each completely penetrate the first cover plate. For example, the first passages can each be designed as a hole and/or as a recess must be formed in the first cover plate.
Zudem oder alternativ können auch die zweiten Durchgänge die zweite Deckplatte jeweils vollständig durchdringen. Beispielsweise können die zweiten Durchgänge jeweils als Loch und/oder als eine Aussparung in der zweiten Deckplatte ausgebildet sein.In addition or alternatively, the second passages can also completely penetrate the second cover plate. For example, the second passages can each be designed as a hole and/or as a recess in the second cover plate.
Nach einem weiteren Aspekt kann die elektrische Verbindungseinrichtung mehrere (z. B. brücken- und/oder bügelförmige) Zellverbinder aufweisen. Bevorzugt sind die mehreren Zellverbinder dabei nicht unmittelbar, sondern über die ersten bzw. zweiten Batteriezellen, elektrisch miteinander verbunden.According to a further aspect, the electrical connection device can have a plurality of cell connectors (e.g. bridge-shaped and/or bracket-shaped). Preferably, the plurality of cell connectors are not electrically connected to one another directly, but rather via the first and second battery cells.
In diesem Zusammenhang können die mehreren Zellverbinder bevorzugt jeweils zwei Batteriezellen aus einer Gesamtmenge der ersten und zweiten Batteriezellen elektrisch miteinander verbinden. Beispielsweise können zwei der mehreren ersten Batteriezellen, zwei der mehreren zweiten Batteriezellen und/oder eine der mehreren ersten Batteriezellen und eine der mehreren zweiten Batteriezellen über einen der mehreren Zellverbinder verbunden sein.In this context, the plurality of cell connectors can preferably each electrically connect two battery cells from a total of the first and second battery cells to one another. For example, two of the plurality of first battery cells, two of the plurality of second battery cells and/or one of the plurality of first battery cells and one of the plurality of second battery cells can be connected via one of the plurality of cell connectors.
Zudem oder alternativ können die mehreren Zellverbinder vorzugsweise jeweils zwei (z. B. plane) Endabschnitte aufweisen, welche über einen (z. B. gebogenen) Verbindungsabschnitt (z. B. integral-einstückig) miteinander verbunden sein können. Die mehreren Zellverbinder können somit z. B. im Wesentlichen brücken- und/oder bügelförmig ausgebildet sein.In addition or alternatively, the plurality of cell connectors can preferably each have two (e.g. flat) end sections, which can be connected to one another via a (e.g. curved) connecting section (e.g. integrally in one piece). The plurality of cell connectors can thus be designed, for example, essentially in the shape of a bridge and/or a bracket.
Zudem oder alternativ können die mehreren Zellverbinder bevorzugt aus einem Metall oder einer Metalllegierung sein. Lediglich beispielhaft können die mehreren Zellverbinder aus Kupfer gefertigt sein.Additionally or alternatively, the plurality of cell connectors can preferably be made of a metal or a metal alloy. For example only, the plurality of cell connectors can be made of copper.
Nach einem weiteren Aspekt können die mehreren Zellverbinder mindestens einen ersten Zellverbinder aufweisen, der zwei (z. B. benachbarte) erste Batteriezellen (der mehreren ersten Batteriezellen) elektrisch miteinander verbindet. Bevorzugt ist der mindestens eine erste Zellverbinder dabei zumindest abschnittsweise in zwei der ersten Durchgänge aufgenommen. According to a further aspect, the plurality of cell connectors can have at least one first cell connector that electrically connects two (e.g. adjacent) first battery cells (of the plurality of first battery cells) to one another. Preferably, the at least one first cell connector is accommodated at least in sections in two of the first passages.
Beispielweise kann ein erster Endabschnitt des mindestens einen ersten Zellverbinders in einem der ersten Durchgänge und ein zweiter Endabschnitt des mindestens einen ersten Zellverbinders in einem weiteren der ersten Durchgänge aufgenommen sein.For example, a first end portion of the at least one first cell connector may be received in one of the first passages and a second end portion of the at least one first cell connector may be received in another of the first passages.
Zudem oder alternativ können die mehreren Zellverbinder mindestens einen zweiten Zellverbinder aufweisen, der zwei (z. B. benachbarte) zweite Batteriezellen (der mehreren zweiten Batteriezellen) elektrisch miteinander verbindet. Bevorzugt ist der mindestens eine zweite Zellverbinder dabei zumindest abschnittsweise in zwei der zweiten Durchgänge aufgenommen. Beispielweise kann ein erster Endabschnitt des mindestens einen zweiten Zellverbinders in einem der zweiten Durchgänge und ein zweiter Endabschnitt des mindestens einen zweiten Zellverbinders in einem weiteren der zweiten Durchgänge aufgenommen sein.In addition or alternatively, the plurality of cell connectors can have at least one second cell connector that electrically connects two (e.g. adjacent) second battery cells (of the plurality of second battery cells) to one another. Preferably, the at least one second cell connector is accommodated at least in sections in two of the second passages. For example, a first end section of the at least one second cell connector can be accommodated in one of the second passages and a second end section of the at least one second cell connector can be accommodated in another of the second passages.
Zudem oder alternativ können die mehreren Zellverbinder mindestens einen Platten-Zellverbinder aufweisen, der eine der ersten Batteriezellen (der mehreren ersten Batteriezellen) und eine der zweiten Batteriezellen (der mehreren zweiten Batteriezellen) elektrisch miteinander verbindet. Bevorzugt ist der mindestens eine Platten-Zellverbinder dabei zumindest abschnittsweise in einem der ersten Durchgänge und zumindest abschnittsweise in einem der zweiten Durchgänge aufgenommen. Beispielweise kann ein erster Endabschnitt des mindestens einen Platten-Zellverbinders in einem der ersten Durchgänge und ein zweiter Endabschnitt des mindestens einen Platten-Zellverbinders in einem der zweiten Durchgänge aufgenommen sein. Über den Platten-Zellverbinder können somit die erste und zweite Deckplatte (mechanisch) miteinander verbunden sein.In addition or alternatively, the plurality of cell connectors can have at least one plate cell connector that electrically connects one of the first battery cells (of the plurality of first battery cells) and one of the second battery cells (of the plurality of second battery cells). Preferably, the at least one plate cell connector is accommodated at least in sections in one of the first passages and at least in sections in one of the second passages. For example, a first end section of the at least one plate cell connector can be accommodated in one of the first passages and a second end section of the at least one plate cell connector can be accommodated in one of the second passages. The first and second cover plates can thus be (mechanically) connected to one another via the plate cell connector.
Gemäß einem weiteren Aspekt können die mehreren ersten Batteriezellen jeweils ein Entgasungselement zur Zellentgasung (z. B. ein Überdruckventil) aufweisen, welche im Folgenden auch als jeweilige erste Entgasungselemente bezeichnet werden können. Die jeweiligen ersten Entgasungselemente können dazu dienen, in einem Fehlerfall einen Gasstrom (möglichst kontrolliert) aus den jeweiligen ersten Batteriezellen abzuleiten. Ferner kann die erste Deckplatte erste Öffnungen (z. B. Löcher und/oder Aussparungen) für die ersten Entgasungselemente aufweisen. Bevorzugt sind die ersten Öffnungen dabei jeweils oberhalb eines der ersten Entgasungselemente angeordnet. Beispielsweise kann jeweils eine der ersten Öffnungen jeweils oberhalb eines der ersten Entgasungselemente angeordnet sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch ein Entweichen von Gasen im Fehlerfall sichergestellt werden, wobei ferner durch die erste Deckplatte ein Schutz der mehreren ersten Batteriezellen vor den (heißen) Gasen ermöglicht werden kann.According to a further aspect, the plurality of first battery cells can each have a degassing element for cell degassing (e.g. a pressure relief valve), which can also be referred to below as respective first degassing elements. The respective first degassing elements can serve to divert a gas flow (as controlled as possible) from the respective first battery cells in the event of a fault. Furthermore, the first cover plate can have first openings (e.g. holes and/or recesses) for the first degassing elements. The first openings are preferably arranged above one of the first degassing elements. For example, one of the first openings can be arranged above one of the first degassing elements. In an advantageous manner, this can ensure that gases escape in the event of a fault, and the first cover plate can also protect the plurality of first battery cells from the (hot) gases.
Zudem oder alternativ können auch die mehreren zweiten Batteriezellen jeweils ein Entgasungselement zur Zellentgasung (z. B. ein Überdruckventil) aufweisen, welche im Folgenden auch als jeweilige zweite Entgasungselemente bezeichnet werden können. Die jeweiligen zweiten Entgasungselemente können dazu dienen, in einem Fehlerfall einen Gasstrom (möglichst kontrolliert) aus den jeweiligen zweiten Batteriezellen abzuleiten. Ferner kann auch die zweite Deckplatte zweite Öffnungen (z. B. Löcher und/oder Aussparungen) für die zweiten Entgasungselemente aufweisen. Bevorzugt sind die zweiten Öffnungen dabei jeweils oberhalb eines der zweiten Entgasungselemente angeordnet. Beispielsweise kann jeweils eine der zweiten Öffnungen jeweils oberhalb eines der zweiten Entgasungselemente angeordnet sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch ebenfalls ein Entweichen von Gasen sowie ein Schutz der mehreren zweiten Batteriezellen im Fehlerfall sichergestellt werden.In addition or alternatively, the plurality of second battery cells can each have a degassing element for cell degassing (e.g. a pressure relief valve), which is also referred to below as respective second degassing elements. The respective second degassing elements can be used to divert a gas flow (as controlled as possible) from the respective second battery cells in the event of a fault. Furthermore, the second cover plate can also have second openings (e.g. holes and/or recesses) for the second degassing elements. The second openings are preferably arranged above one of the second degassing elements. For example, one of the second openings can be arranged above one of the second degassing elements. In an advantageous manner, this can also ensure that gases escape and that the plurality of second battery cells are protected in the event of a fault.
In einer Ausführungsform können die mehreren ersten Batteriezellen zweiunddreißig erste Batteriezellen aufweisen. Bevorzugt sind die zweiunddreißig ersten Batteriezellen dabei in Form von zwei parallelen Batteriezellenstapeln mit jeweils sechzehn ersten Batteriezellen angeordnet. Beispielsweise könnend die zwei parallelen Batteriezellenstapel (mit je der sechzehn ersten Batteriezellen) benachbart zueinander und/oder aneinander angrenzend angeordnet sein. Weiterhin können die mehreren zweiten Batteriezellen zweiunddreißig zweite Batteriezellen aufweisen. Bevorzugt sind auch diese in Form von zwei parallelen Batteriezellenstapeln mit jeweils sechzehn zweiten Batteriezellen angeordnet. Beispielsweise könnend auch diese zwei parallelen Batteriezellenstapel (mit je der sechzehn zweiten Batteriezellen) benachbart zueinander und/oder aneinander angrenzend angeordnet sein. Vorzugsweise weisen die zwei parallelen Batteriezellenstapel aus ersten Batteriezellen und die zwei parallelen Batteriezellenstapel aus zweiten Batteriezellen jeweils eine gleiche Stapelrichtung auf. Gemäß der Ausführungsform kann die erste Deckplatte ferner vierundsechzig erste Durchgänge aufweisen. Bevorzugt sind diese dabei in Form von vier parallelen Reihen mit jeweils sechzehn ersten Durchgängen angeordnet. Beispielsweise können die vier parallelen Reihen jeweils entlang der Stapelrichtung der Batteriezellenstapel orientiert sein. Weiterhin kann auch die zweite Deckplatte vierundsechzig zweite Durchgänge aufweisen. Bevorzugt sind auch diese zweiten Durchgänge in Form von vier parallelen Reihen mit jeweils sechzehn zweiten Durchgängen angeordnet, welche z. B. entlang der Stapelrichtung der Batteriezellenstapel orientiert sein können.In one embodiment, the plurality of first battery cells can have thirty-two first battery cells. The thirty-two first battery cells are preferably arranged in the form of two parallel battery cell stacks, each with sixteen first battery cells. For example, the two parallel battery cell stacks (each with sixteen first battery cells) can be arranged adjacent to one another and/or adjacent to one another. Furthermore, the plurality of second battery cells can have thirty-two second battery cells. These are also preferably arranged in the form of two parallel battery cell stacks, each with sixteen second battery cells. For example, these two parallel battery cell stacks (each with sixteen second battery cells) can also be arranged adjacent to one another and/or adjacent to one another. Preferably, the two parallel battery cell stacks made up of first battery cells and the two parallel battery cell stacks made up of second battery cells each have the same stacking direction. According to the embodiment, the first cover plate can also have sixty-four first passages. These are preferably arranged in the form of four parallel rows, each with sixteen first passages. For example, the four parallel rows can each be oriented along the stacking direction of the battery cell stacks. Furthermore, the second cover plate can also have sixty-four second passages. These second passages are also preferably arranged in the form of four parallel rows, each with sixteen second passages, which can be oriented, for example, along the stacking direction of the battery cell stacks.
Nach einem weiteren Aspekt kann der elektrische Energiespeicher mehrere dritte Batteriezellen (z. B. Lithium-lonen-Batteriezellen) mit jeweils zwei dritten Kontaktpolen (z. B. einem Plus- und einem Minuspol) aufweisen. Bei den mehreren dritten Batteriezellen kann es sich beispielsweise um eine nochmals weitere (dritte) Teilmenge der Gesamtbatteriezellenzahl des elektrischen Energiespeichers handeln. Weiterhin kann das Zellkontaktiersystem eine dritte Deckplatte aufweisen, welche die mehreren dritten Batteriezellen bedecken und dritte Durchgänge für die dritten Kontaktpole aufweisen kann. Beispielsweise kann die dritte Deckplatte auf den mehreren dritten Batteriezellen aufliegen, wobei bevorzugt jeweils einer der dritten Durchgänge jeweils oberhalb eines der dritten Kontaktpole angeordnet ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die erste Deckplatte, die zweite Deckplatte und die dritte Deckplatte als Gleichteile ausgebildet sind. Entsprechend können die erste, zweite und dritte Deckplatte z. B. in Form, Größe und Materialzusammensetzung gleich ausgebildet sein. Weiterhin kann in diesem Zusammenhang die elektrische Verbindungseinrichtung (des Zellkontaktiersystems) die mehreren ersten, zweiten und dritten Batteriezellen über die ersten, zweiten und dritten Durchgänge elektrisch (z. B. in Reihe) miteinander verbinden.According to a further aspect, the electrical energy storage device can have a plurality of third battery cells (e.g. lithium-ion battery cells), each with two third contact poles (e.g. a positive and a negative pole). The plurality of third battery cells can, for example, be yet another (third) subset of the total number of battery cells in the electrical energy storage device. Furthermore, the cell contacting system can have a third cover plate, which covers the plurality of third battery cells and can have third passages for the third contact poles. For example, the third cover plate can rest on the plurality of third battery cells, with one of the third passages preferably being arranged above one of the third contact poles. In this case, it can be provided that the first cover plate, the second cover plate and the third cover plate are designed as identical parts. Accordingly, the first, second and third cover plates can, for example, be designed to be the same in terms of shape, size and material composition. Furthermore, in this context, the electrical connection device (of the cell contacting system) can electrically connect the plurality of first, second and third battery cells to one another (e.g. in series) via the first, second and third passages.
In einer weiteren Ausführungsform kann der elektrische Energiespeicher zweiunddreißig erste, zweiunddreißig zweite und zweiunddreißig dritte Batteriezellen aufweisen. Entsprechend können die mehreren ersten Batteriezellen zweiunddreißig erste Batteriezellen umfassen, wobei diese bevorzugt in Form von zwei parallelen Batteriezellenstapeln mit jeweils sechzehn ersten Batteriezellen angeordnet sind. Ebenso können die mehreren zweiten Batteriezellen zweiunddreißig zweite Batteriezellen umfassen, wobei auch diese bevorzugt in Form von zwei parallelen Batteriezellenstapeln mit jeweils sechzehn zweiten Batteriezellen angeordnet sind. Weiterhin können die mehreren dritten Batteriezellen zweiunddreißig dritten Batteriezellen umfassen, welche bevorzugt in Form von zwei parallelen Batteriezellenstapeln mit jeweils sechzehn dritten Batteriezellen angeordnet sind. Vorzugsweise weisen dabei alle Batteriezellenstapel jeweils eine gleiche Stapelrichtung auf. Gemäß dieser weiteren Ausführungsform können die erste, zweite und dritte Deckplatte ferner jeweils vierundsechzig aufweisen. So kann die erste Deckplatte vierundsechzig erste Durchgänge aufweisen, die bevorzugt in Form von vier parallelen Reihen mit jeweils sechzehn ersten Durchgängen angeordnet sind. Weiterhin kann die zweite Deckplatte vierundsechzig zweite Durchgänge aufweisen, welche bevorzugt in Form von vier parallelen Reihen mit jeweils sechzehn zweiten Durchgängen angeordnet sind. Und auch die dritte Deckplatte kann vierundsechzig dritte Durchgänge aufweisen, welche bevorzugt in Form von vier parallelen Reihen mit jeweils sechzehn dritten Durchgängen angeordnet sind. Vorzugsweise sind die jeweiligen Reihen dabei alle jeweils entlang der Stapelrichtung der Batteriezellenstapel orientiert.In a further embodiment, the electrical energy storage device can have thirty-two first, thirty-two second and thirty-two third battery cells. Accordingly, the plurality of first battery cells can comprise thirty-two first battery cells, which are preferably arranged in the form of two parallel battery cell stacks, each with sixteen first battery cells. Likewise, the plurality of second battery cells can comprise thirty-two second battery cells, which are also preferably arranged in the form of two parallel battery cell stacks, each with sixteen second battery cells. Furthermore, the plurality of third battery cells can comprise thirty-two third battery cells, which are preferably arranged in the form of two parallel battery cell stacks, each with sixteen third battery cells. Preferably, all battery cell stacks each have the same stacking direction. According to this further embodiment, the first, second and third cover plates can also each have sixty-four. The first cover plate can thus have sixty-four first passages, which are preferably arranged in the form of four parallel rows, each with sixteen first passages. Furthermore, the second cover plate can have sixty-four second passages, which are preferably arranged in the form of four parallel rows with sixteen second passages each. And the third cover plate can also have sixty-four third passages, which are preferably arranged in the form of four parallel rows with sixteen third passages each. The respective rows are preferably all oriented along the stacking direction of the battery cell stacks.
Weiterhin betrifft die Offenbarung ein Kraftfahrzeug (z. B. einen LKW oder einen Omnibus), wobei das Kraftfahrzeug einen elektrischen Energiespeicher, wie in diesem Dokument offenbart ist, aufweist. Bevorzugt handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein Nutzfahrzeug, d. h. ein Kraftfahrzeug, das durch seine Bauart und Einrichtung speziell zum Transport von Gütern und/oder zum Ziehen eines oder mehrerer (z. B. landwirtschaftlicher) Anhängerfahrzeuge ausgelegt ist. Beispielsweise kann das Nutzfahrzeug ein Lastkraftwagen, ein Sattelschlepper, ein Baustellenfahrzeug und/oder eine landwirtschaftliche Maschine (z. B. ein Traktor) sein.Furthermore, the disclosure relates to a motor vehicle (e.g. a truck or a bus), wherein the motor vehicle has an electrical energy storage device as disclosed in this document. Preferably, the motor vehicle is a commercial vehicle, ie a motor vehicle which, due to its design and equipment, is specially designed for transporting goods and/or for towing one or more (e.g. agricultural) trailer vehicles. For example, the commercial vehicle can be a truck, a semitrailer, a construction vehicle and/or an agricultural machine (e.g. a tractor).
Die zuvor beschriebenen Aspekte und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
-
1A eine schematische Darstellung einzelner Komponenten eines Zellkontaktiersystems gemäß einer Ausführungsform; -
1B eine schematische Darstellung eines zusammengefügten Zellkontaktiersystems gemäß einer Ausführungsform; -
1C eine schematische Seitenansicht eines Zellverbinders eines Zellkontaktiersystems gemäß einer Ausführungsform; -
2A eine schematische Darstellung eines elektrischen Energiespeichers gemäß einer Ausführungsform; -
2B eine schematische Darstellung eines elektrischen Energiespeichers gemäß einer Ausführungsform; -
3 eine schematische Darstellung eines elektrischen Energiespeichers gemäß einer Ausführungsform; -
4 eine schematische Darstellung eines elektrischen Energiespeichers gemäß einer Ausführungsform; und -
5 eine schematische Darstellung eines elektrischen Energiespeichers gemäß einer Ausführungsform.
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1A a schematic representation of individual components of a cell contacting system according to an embodiment; -
1B a schematic representation of an assembled cell contacting system according to an embodiment; -
1C a schematic side view of a cell connector of a cell contacting system according to an embodiment; -
2A a schematic representation of an electrical energy storage device according to an embodiment; -
2 B a schematic representation of an electrical energy storage device according to an embodiment; -
3 a schematic representation of an electrical energy storage device according to an embodiment; -
4 a schematic representation of an electrical energy storage device according to an embodiment; and -
5 a schematic representation of an electrical energy storage device according to an embodiment.
Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, sodass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden. Weiterhin wurden aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle mehrfach vorkommenden (identischen) Komponenten separat referenziert.The embodiments shown in the figures are at least partially identical, so that similar or identical parts are provided with the same reference numerals and for their explanation reference is also made to the description of the other embodiments or figures in order to avoid repetition. Furthermore, for reasons of clarity, not all components that occur multiple times (identical) have been referenced separately.
Die
Der elektrische Energiespeicher 10 kann elektrische Energie für mindestens eine elektrische Antriebseinheit zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug mittels eines zentralen Elektroantriebs, mittels mehrerer Elektroradnabenantriebe oder mehrerer radnaher Elektroantriebe angetrieben sein. Der elektrische Energiespeicher 10 kann als ein Hochvolt-Energiespeicher ausgeführt sein. Der Hochvolt-Energiespeicher kann z. B. mit einer Gleichspannung zwischen 60 V und 1,5 kV, besonders bevorzugt zwischen 400 V und 850 V, betrieben werden bzw. betreibbar sein. Der elektrische Energiespeicher 10 kann extern über ein an einer Ladesteckdose des Kraftfahrzeugs angeschlossenes elektrisches Ladekabel aufladbar sein.The electrical
Der elektrische Energiespeicher 10 kann am Dach des Kraftfahrzeugs angebracht sein. Alternativ kann der elektrische Energiespeicher 10 auch an einem Fahrzeugrahmen des Kraftfahrzeugs angebracht. Beispielsweise kann der elektrische Energiespeicher 10 an einer Außenlängsseite eines der Hauptlängsträger eines als Leiterrahmen ausgeführten Fahrzeugrahmens des Kraftfahrzeugs angebracht sein.The electrical
Der elektrische Energiespeicher 10 weist mehrere erste Batteriezellen 11 a, mehrere zweite Batteriezellen 11b sowie ein Zellkontaktiersystem 13 auf (vgl. z.B.
Die mehreren ersten Batteriezellen 11a können eine Teilmenge einer Gesamtbatteriezellenzahl des elektrischen Energiespeichers 10 bilden, wobei diese Teilmenge zur besseren Unterscheidung auch als erste Teilmenge bezeichnet werden kann. Lediglich beispielhaft kann der elektrische Energiespeicher 10 insgesamt vierundsechzig Batteriezellen aufweisen, wovon z. B. zweiunddreißig Batteriezellen die ersten Batteriezellen 11a bzw. die erste Teilmenge bilden.The plurality of
Die mehreren ersten Batteriezellen 11a können jeweils z. B. Lithium-lonen-Batteriezellen sein. Die mehreren ersten Batteriezellen 11a können alle jeweils gleich ausgebildet sein. Die mehreren ersten Batteriezellen 11a können jeweils einen Elektrolyten und einen Elektrodenstapel und/oder Elektrodenwickel (nicht dargestellt) aufweisen. Die mehreren ersten Batteriezellen 11a können jeweils ein Zellgehäuse aufweisen. In den jeweiligen Zellgehäusen kann der jeweilige Elektrolyt und der jeweilige Elektrodenstapel bzw. Elektrodenwickel aufgenommen sein. Das Zellgehäuse kann eine Deckfläche, eine Bodenfläche und eine, die Deck- und Bodenfläche miteinander verbindende Mantelfläche aufweisen. Bevorzugt handelt es sich bei den mehreren ersten Batteriezellen 11a jeweils um prismatische Batteriezellen. Die mehreren ersten Batteriezellen 11a bzw. deren jeweiligen Zellgehäuse können somit bevorzugt jeweils eine quaderförmige Form aufweisen.The plurality of
Die mehreren ersten Batteriezellen 11a können jeweils zwei Kontaktpolen (z. B. einen Pluspol und einen Minuspol) aufweisen, welche im Folgenden auch als erste Kontaktpolen 12a bezeichnet werden können. Über die jeweiligen ersten Kontaktpolen 12a kann elektrische Energie in die jeweiligen ersten Batteriezellen 11a zuführbar sein und/oder elektrische Energie aus den jeweiligen ersten Batteriezellen 11a entnehmbar sein. Die jeweiligen ersten Kontaktpole 12a können z. B. an den jeweiligen Deckflächen der ersten Batteriezellen 11a angeordnet sein. Die ersten Kontaktpole 12a können beispielsweise eine im Wesentlichen quaderförmige Form aufweisen.The plurality of
Ferner können die mehreren ersten Batteriezellen 11 a jeweils ein Entgasungselement zur Abgabe von Gas aus den jeweiligen ersten Batteriezellen 11a aufweisen (vgl. z. B.
Die mehreren ersten Batteriezellen 11a können in einer Lage angeordnet sein. Bevorzugt sind die mehreren ersten Batteriezellen 11a dabei alle gleich orientiert. Beispielsweise können die jeweiligen Deckflächen, ersten Kontaktpole 12a und/oder ersten Entgasungselemente 18a der mehreren ersten Batteriezellen 11a jeweils nach oben ausgerichtet sein. Weiterhin können die mehreren ersten Batteriezellen 11a gestapelt angeordnet sein. Die mehreren ersten Batteriezellen 11a können z. B. in Form eines Batteriezellenstapels oder mehrerer (z. B. zwei), vorzugsweise parallel nebeneinander angeordneter, Batteriezellenstapel angeordnet sein (vgl. z. B.
Ebenso wie die mehreren ersten Batteriezellen 11a können auch die mehreren zweiten Batteriezellen 11b eine (weitere) Teilmenge der Gesamtbatteriezellenzahl des elektrischen Energiespeichers 10 bilden, wobei diese Teilmenge der mehreren zweiten Batteriezellen 11b zur besseren Unterscheidung auch als zweite Teilmenge bezeichnet werden kann. Im Fall des vorherigen Beispiels des elektrischen Energiespeichers 10 mit insgesamt vierundsechzig Batteriezellen, bei dem zweiunddreißig Batteriezellen die erste Teilmenge bilden, können z. B. die verbleibenden zweiunddreißig Batteriezellen die zweiten Batteriezellen 11b bzw. die zweite Teilmenge bilden. Wie im vorstehenden Beispiel weist die erste und zweite Teilmenge bevorzugt eine gleiche Anzahl an Batteriezellen auf. Die erste und zweite Teilmenge muss jedoch nicht notwendigerweise jeweils eine Hälfte der Gesamtbatteriezellenzahl sein.Just like the plurality of
Die mehreren zweiten Batteriezellen 11b können jeweils z. B. Lithium-lonen-Batteriezellen sein. Die mehreren zweiten Batteriezellen 11b können jeweils gleich ausgebildet sein. Die mehreren zweiten Batteriezellen 11b können jeweils einen Elektrolyten und einen Elektrodenstapel und/oder Elektrodenwickel (nicht dargestellt) aufweisen. Die mehreren zweiten Batteriezellen 11b können ferner jeweils ein Zellgehäuse aufweisen. In den jeweiligen Zellgehäusen kann dabei jeweils der jeweilige Elektrolyt und der jeweilige Elektrodenstapel bzw. Elektrodenwickel aufgenommen sein. Das Zellgehäuse kann eine Deckfläche, eine Bodenfläche und eine, die Deck- und Bodenfläche miteinander verbindende Mantelfläche aufweisen. Bevorzugt handelt es sich bei den mehreren zweiten Batteriezellen 11b jeweils um prismatische Batteriezellen. Die mehreren zweiten Batteriezellen 11b bzw. deren jeweiligen Zellgehäuse können somit jeweils eine quaderförmige Form aufweisen.The plurality of
Die mehreren zweiten Batteriezellen 11b können jeweils zwei Kontaktpolen (z. B. einen Pluspol und einen Minuspol) aufweisen, welche im Folgenden auch als zweite Kontaktpolen 12b bezeichnet werden können. Über die jeweiligen zweiten Kontaktpolen 12b kann elektrische Energie in die jeweiligen zweiten Batteriezellen 11b zuführbar sein und/oder elektrische Energie aus den jeweiligen zweiten Batteriezellen 11b entnehmbar sein. Die jeweiligen zweiten Kontaktpole 12b können z. B. an den jeweiligen Deckflächen der zweiten Batteriezellen 11b angeordnet sein. Die zweiten Kontaktpole 12b können eine im Wesentlichen quaderförmige Form aufweisen.The plurality of
Ferner können die mehreren zweiten Batteriezellen 11b jeweils ein Entgasungselement zur Abgabe von Gas aus den jeweiligen zweiten Batteriezellen 11b aufweisen (vgl. z. B.
Die mehreren zweiten Batteriezellen 11b können in einer Lage angeordnet sein. Bevorzugt sind die mehreren zweiten Batteriezellen 11b dabei in der gleichen Lage wie die mehreren ersten Batteriezellen 11a angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, dass die mehreren ersten und zweiten Batteriezellen 11a und 11b in unterschiedlichen Lagen, z. B. übereinander, angeordnet sind. Vorzugsweise sind die mehreren zweiten Batteriezellen 11b alle gleich orientiert. Beispielsweise können die jeweiligen Deckflächen, zweiten Kontaktpole 12b und/oder zweiten Entgasungselemente 18b der mehreren zweiten Batteriezellen 11b jeweils nach oben ausgerichtet sein. Bevorzugt sind die mehreren zweiten Batteriezellen 11b in die gleiche Richtung wie die mehreren ersten Batteriezellen 11a orientiert bzw. die mehreren ersten und zweiten Batteriezellen 11a und 11b alle gleich (z. B. nach oben) orientiert. Weiterhin können die mehreren zweiten Batteriezellen 11b gestapelt angeordnet sein. Die mehreren zweiten Batteriezellen 11b können z. B. in Form eines Batteriezellenstapels oder mehrerer (z. B. zwei), vorzugsweise parallel nebeneinander angeordneter, Batteriezellenstapel angeordnet sein (vgl. z. B.
Wie im Folgenden noch eingehender beschrieben werden wird, können die mehrere ersten und zweiten Batteriezellen 11a und 11b über das Zellkontaktiersystem 13 miteinander elektrisch verbunden bzw. kontaktiert sein. Beispielsweise können alle der mehreren ersten Batteriezellen 11a und alle der zweiten Batteriezellen 11b über das Zellkontaktiersystem 13 miteinander in Serie verschaltet sein.As will be described in more detail below, the plurality of first and
Das Zellkontaktiersystem 13 weist dazu eine erste Deckplatte 14a, eine zweite Deckplatte 14b und eine elektrische Verbindungseinrichtung 16 auf (vgl. z. B.
Die erste Deckplatte 14a bedeckt die mehreren ersten Batteriezellen 11a (vgl. z. B.
Die erste Deckplatte 14a weist ferner Durchgänge (z. B. in Form von Löchern und/oder Aussparungen) für die ersten Kontaktpole 12a auf, wobei diese Durchgänge im Folgenden auch als erste Durchgänge 15a bezeichnet werden können (vgl. z. B.
Die ersten Durchgänge 15a können ferner jeweils eine an eine Kontur eines entsprechenden ersten Kontaktpols 12a angepasste Form aufweisen. Beispielsweise können die ersten Durchgänge 15a im Wesentlichen rechteckig ausgebildet sein. Jeder der ersten Kontaktpole 12a kann jeweils in einem der ersten Durchgänge 15a zumindest abschnittsweise aufgenommen bzw. angeordnet sein. Bevorzugt sind die ersten Durchgänge 15a alle gleich ausgebildet. Beispielsweise können die ersten Durchgänge 15a alle eine gleiche Form und/oder Größe aufweisen.The
Zusätzlich zu den ersten Durchgängen 15a kann die erste Deckplatte 14a auch Öffnungen für die ersten Entgasungselemente 18a aufweisen, wobei diese Öffnungen im Folgenden auch als erste Öffnungen 19a bezeichnet werden können (vgl. z.B.
Die zweite Deckplatte 14b bedeckt entsprechend die mehreren zweiten Batteriezellen 11b (vgl. z. B.
Ferner weist auch die zweite Deckplatte 14a Durchgänge (z. B. in Form von Löchern und/oder Aussparungen) für die zweiten Kontaktpole 12b auf, wobei diese Durchgänge auch als zweite Durchgänge 15b bezeichnet werden können. Die zweiten Durchgänge 15b können die zweite Deckplatte 14b jeweils vollständig durchdringen. Bevorzugt entspricht dabei eine Anzahl und/oder Anordnung der zweiten Durchgänge 15b einer Anzahl und/oder Anordnung der zweiten Kontaktpole 12b. Beispielweise kann jeweils einem der zweiten Durchgänge 15b der zweiten Deckplatte 14b jeweils einer der zweiten Kontaktpole 12b zugeordnet sein. Im exemplarischen Fall, dass die mehreren zweiten Batteriezellen 11b somit in Form von einem Stapel aus sechzehn prismatischen Batteriezellen ausbildet sind, deren jeweilige zweite Kontaktpole 12b alle gleich (z. B. nach oben) orientiert sind, kann die zweite Deckplatte 14b z. B. zweiunddreißig zweite Durchgänge 15b aufweisen, die in Form zwei parallelen Reihen mit je sechzehn zweiten Durchgängen 15b angeordnet sind. Bevorzugt ist dabei jeweils einer der zweiten Durchgänge 15b jeweils oberhalb eines der zweiten Kontaktpole 12b angeordnet.Furthermore, the
Die zweiten Durchgänge 15b können ferner jeweils eine an eine Kontur eines entsprechenden zweiten Kontaktpols 12b angepasste Form aufweisen. Beispielsweise können die zweiten Durchgänge 15b im Wesentlichen rechteckig ausgebildet sein. Jeder der zweiten Kontaktpole 12b kann jeweils in einem der zweiten Durchgänge 15b zumindest abschnittsweise aufgenommen bzw. angeordnet sein. Bevorzugt sind die zweiten Durchgänge 15b dabei alle gleich ausgebildet. Beispielsweise können die zweiten Durchgänge 15b alle eine gleiche Form und/oder Größe aufweisen.The
Zusätzlich zu den zweiten Durchgängen 15b kann die zweite Deckplatte 14b auch Öffnungen für die zweiten Entgasungselemente 18b aufweisen, wobei diese Öffnungen im Folgenden auch als zweite Öffnungen 19b bezeichnet werden können (vgl. z. B.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die erste Deckplatte 14a und die zweite Deckplatte 14b als Gleichteile ausgebildet sind (vgl. z. B.
Hierbei können die erste und zweite Deckplatte 14a und 14b jeweils plattenförmig sein. Die erste und zweite Deckplatte 14a und 14b können z. B. jeweils eine flache und/oder flächige Form aufweisen. Beispielsweise können die erste und zweite Deckplatte 14a und 14b im Wesentlichen rechteckförmig sein. Die erste und zweite Deckplatte 14a und 14b können jeweils abgesehen von den entsprechenden (ersten und zweiten) Durchgängen überall gleich dick ausgebildet sein. Die erste und zweite Deckplatte 14a und 14b können jeweils eine Dicke zwischen 1 mm und 5 mm aufweisen. Die erste und zweite Deckplatte 14a und 14b können jeweils aus Kunststoff und/oder einem Nichtleiter gefertigt sein.The first and
Die erste und zweite Deckplatte 14a und 14b können in einer Ebene (z. B. einer Horizontalebene) angeordnet sein. Die erste und zweite Deckplatte 14a und 14b können somit z. B. beide auf einer gleichen Höhe im elektrischen Energiespeicher 10 angeordnet sein. Dabei kann die erste Deckplatte 14a z. B. ausschließlich über den mehreren ersten Batteriezellen 11a angeordnet sein und/oder die zweite Deckplatte 14b z. B. ausschließlich über den mehreren zweiten Batteriezellen 11b angeordnet sein. Weiterhin können die erste und zweite Deckplatte 14a und 14b zueinander benachbart bzw. nebeneinander angeordnet sein (vgl.
Verstehend wurde bereits ausgeführt, dass das Zellkontaktiersystem 13 eine elektrische Verbindungseinrichtung 16 (z. B. in Form mehrere Leiterstücke) aufweist. Mittel der elektrischen Verbindungseinrichtung 16 sind die mehreren ersten Batteriezellen 11a und die mehreren zweiten Batteriezellen 11b über die ersten und zweiten Durchgänge 15a, 15b elektrisch miteinander verbunden. Durch die elektrische Verbindungseinrichtung 16 kann somit eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den mehreren ersten und zweiten Batteriezellen 11a und 11b ausgebildet sein. Bevorzugt sind dabei alle der mehreren ersten Batteriezellen 11a und alle der mehreren zweiten Batteriezellen 11b mittels der elektrischen Verbindungseinrichtung 16 seriell bzw. in Form einer Reihenschaltung miteinander verschaltet. Beispielsweise kann mittels der elektrischen Verbindungseinrichtung 16 ein mäanderförmiger Strompfad (vgl. gestrichelte Linie in
Die elektrische Verbindungseinrichtung 16 kann dabei zumindest abschnittsweise in den ersten und zweiten Durchgängen 15a und 15b aufgenommen sein. Beispielsweise kann die elektrische Verbindungseinrichtung 16 durch die ersten und zweiten Durchgänge 15a, 15b geführt sein bzw. zumindest abschnittsweise in den ersten und zweiten Durchgänge 15a, 15b angeordnet sein. Die elektrische Verbindungseinrichtung 16 kann somit z. B. über die ersten und zweiten Durchgänge 15a, 15b mit den ersten und zweiten Kontaktpolen 12a, 12b verbunden sein. In diesem Zusammenhang können die erste und zweite Deckplatte 14a und 14b bzw. die ersten und zweiten Durchgängen 15a und 15b jeweils als eine (im elektrischen Energiespeicher 10 verbleibende) Montage- bzw. Eilegehilfe für die elektrische Verbindungseinrichtung 16 während der Herstellung des elektrischen Energiespeichers 10 dienen. Beispielsweise kann die elektrische Verbindungseinrichtung 16 zunächst in die, vorzugsweise korrespondierend zu den ersten und zweiten Kontaktpolen 12a, 12b angeordneten, ersten und zweiten Durchgängen 15a und 15b eingelegt werden und anschließend mit den ersten und zweiten Kontaktpolen 12a, 12b (z.B. mittels eines Schweißroboters) verschweißt werden. Die ersten und zweiten Durchgängen 15a und 15b können dabei ein laterales Bewegen der elektrischen Verbindungseinrichtung 16 einschränken bzw. verhindern. In diesem Zusammenhang können die erste und zweite Deckplatte 14a und 14b jeweils als eine Legeform ausgebildet sein.The electrical connection device 16 can be accommodated at least in sections in the first and
In einer Ausführungsform kann die elektrische Verbindungseinrichtung 16 mehrere Zellverbinder 17, z. B. aus Metall oder einer Metalllegierung, aufweisen (vgl. z. B.
Die mehreren Zellverbinder 17 können mindestens einen ersten Zellverbinder 17.1 aufweisen, der zwei (z. B. benachbarte) erste Batteriezellen 11a (der mehreren ersten Batteriezellen 11a) elektrisch miteinander verbindet (vgl. z. B.
Die mehreren Zellverbinder 17 können ferner mindestens einen zweiten Zellverbinder 17.2 aufweisen, der zwei (z. B. benachbarte) zweite Batteriezellen 11b (der mehreren zweiten Batteriezellen 11b) elektrisch miteinander verbindet (vgl. z. B.
Weiterhin können die mehreren Zellverbinder 17 mindestens einen Platten-Zellverbinder 17.4 aufweisen, der eine der ersten Batteriezellen 11a (der mehreren ersten Batteriezellen 11a) und eine der zweiten Batteriezellen 11b (der mehreren zweiten Batteriezellen 11b) elektrisch miteinander verbindet (vgl. z. B.
Vorstehend wurde vorrangig das Vorhandensein einer ersten und einer zweiten (als Gleichteile ausgebildete) Deckplatte 14a und 14b des Zellkontaktiersystems 13 diskutiert. Zusätzlich hierzu kann das Zellkontaktiersystems 13 allerdings auch weitere Deckplatten aufweisen (vgl.
Ebenso wie die mehreren ersten und zweiten Batteriezellen 11a und 11b können auch die mehreren dritten Batteriezellen 11c eine (nochmals weitere) Teilmenge der Gesamtbatteriezellenzahl des elektrischen Energiespeichers 10 bilden, wobei diese Teilmenge der mehreren dritten Batteriezellen 11c zur besseren Unterscheidung auch als dritte Teilmenge bezeichnet werden kann. Beispielsweise kann der elektrische Energiespeicher 10 insgesamt sechsundneunzig Batteriezellen aufweisen, wobei zweiunddreißig Batteriezellen die erste Teilmenge bilden können, weitere zweiunddreißig Batteriezellen die zweite Teilmenge bilden können und die verbleibenden zweiunddreißig Batteriezellen die dritte Teilmenge bilden können.Just like the plurality of first and
Die mehreren dritten Batteriezellen 11c können jeweils z. B. Lithium-lonen-Batteriezellen sein. Die mehreren dritten Batteriezellen 11c können alle jeweils gleich ausgebildet sein. Die mehreren dritten Batteriezellen 11c können jeweils einen Elektrolyten und einen Elektrodenstapel und/oder Elektrodenwickel (nicht dargestellt) aufweisen. Die mehreren dritten Batteriezellen 11c können jeweils ein Zellgehäuse aufweisen. In den jeweiligen Zellgehäusen kann jeweils der jeweilige Elektrolyt und der jeweilige Elektrodenstapel bzw. Elektrodenwickel aufgenommen sein. Das Zellgehäuse kann eine Deckfläche, eine Bodenfläche und eine, die Deck- und Bodenfläche miteinander verbindende Mantelfläche aufweisen. Bevorzugt handelt es sich bei den mehreren dritten Batteriezellen 11c jeweils um prismatische Batteriezellen. Die mehreren dritten Batteriezellen 11c bzw. deren jeweiligen Zellgehäuse können somit jeweils eine quaderförmige Form aufweisen.The plurality of
Die mehreren dritten Batteriezellen 11c können jeweils zwei Kontaktpolen (z. B. einen Pluspol und einen Minuspol) aufweisen, welche im Folgenden auch als dritte Kontaktpolen 12c bezeichnet werden können. Über die jeweiligen dritten Kontaktpolen 12c kann elektrische Energie in die jeweiligen dritten Batteriezellen 11c zuführbar sein und/oder elektrische Energie aus den jeweiligen dritten Batteriezellen 11c entnehmbar sein. Die jeweiligen dritten Kontaktpole 12c können z. B. an den jeweiligen Deckflächen der dritten Batteriezellen 11c angeordnet sein. Die dritten Kontaktpole 12c können beispielsweise eine im Wesentlichen quaderförmige Form aufweisen.The plurality of
Die mehreren dritten Batteriezellen 11c können ferner jeweils ein Entgasungselement zur Abgabe von Gas aus den jeweiligen dritten Batteriezellen 11c aufweisen. Diese jeweiligen Entgasungselemente können im Folgenden auch als dritte Entgasungselemente 18c bezeichnet werden (vgl.
Die mehreren dritten Batteriezellen 11c können in einer Lage angeordnet sein. Bevorzugt sind die mehreren dritten Batteriezellen 11c dabei in der gleichen Lage wie die mehreren ersten Batteriezellen 11a und/oder mehreren zweiten Batteriezellen 11b angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, dass die mehreren ersten, zweiten und dritten Batteriezellen 11 a, 11b, 11c in unterschiedlichen Lagen, z. B. übereinander, angeordnet sind. Vorzugsweise sind die mehreren dritten Batteriezellen 11c alle gleich orientiert. Beispielsweise können die jeweiligen Deckflächen, dritten Kontaktpole 12c und/oder dritten Entgasungselemente 18c der mehreren dritten Batteriezellen 11c jeweils nach oben ausgerichtet sein. Bevorzugt sind die mehreren dritten Batteriezellen 11c in die gleiche Richtung wie die mehreren ersten Batteriezellen 11a und zweiten Batteriezellen 11b orientiert bzw. die mehreren ersten, zweiten und dritten Batteriezellen 11a, 11b und 11c alle gleich (z. B. nach oben) orientiert. Weiterhin können die mehreren dritten Batteriezellen 11c gestapelt angeordnet sein. Die mehreren dritten Batteriezellen 11c können z. B. in Form eines Batteriezellenstapels oder mehrerer (z. B. zwei), vorzugsweise parallel nebeneinander angeordneter, Batteriezellenstapel angeordnet sein. Die mehreren Batteriezellenstapel können jeweils gleich ausgebildet sein bzw. jeweils die gleiche Anzahl an dritten Batteriezellen 11c (z. B. sechzehn dritte Batteriezellen 11c) aufweisen. Innerhalb eines Batteriezellenstapels bzw. innerhalb der Batteriezellenstapel können die entsprechenden dritten Batteriezellen 11c entlang einer Stapelrichtung nebeneinander bzw. hintereinander gestapelt angeordnet sein. Die Stapelrichtung kann beispielsweise horizontal orientiert sein. Die mehreren Batteriezellenstapel können jeweils die gleiche Stapelrichtung aufweisen. Weiterhin ist es möglich, dass zum Überbrücken einer Lücke zwischen den dritten Batteriezellen 11c eines Batteriezellenstapels jeweils ein Ausgleichselement (z. B. ein Gappad) zwischen zwei der dritten Batteriezellen 11c angeordnet ist. Ferner können die mehreren dritten Batteriezellen 11c bzw. der oder die Batteriezellenstapel mittels eines Halterahmens fixiert sein. Die mehreren dritten Batteriezellen 11c können somit ein zusammengehöriges Zellpaket (z. B. einen Softstack) bilden.The plurality of
Die dritte Deckplatte 14c, welche die mehrere dritten Batteriezellen 11c bedecken kann, kann Durchgänge (z. B. in Form von Löchern und/oder Aussparungen) für die dritten Kontaktpole 12c aufweisen, wobei diese Durchgänge auch als dritte Durchgänge 15c bezeichnet werden können. Die dritten Durchgänge 15c können die dritte Deckplatte 14cjeweils vollständig durchdringen. Bevorzugt entspricht dabei eine Anzahl und/oder Anordnung der dritten Durchgänge 15c einer Anzahl und/oder Anordnung der dritten Kontaktpole 12c. Beispielweise kann jeweils einem der dritten Durchgänge 15c der dritten Deckplatte 14c jeweils einer der dritten Kontaktpole 12c zugeordnet sein. Die dritten Durchgänge 15c können eine an eine Kontur eines entsprechenden dritten Kontaktpols 12c angepasste Form aufweisen. Beispielsweise können die dritten Durchgänge 15c im Wesentlichen rechteckig ausgebildet sein. Jeder der dritten Kontaktpole 12c kann jeweils in einem der dritten Durchgänge 15c zumindest abschnittsweise aufgenommen bzw. angeordnet sein. Bevorzugt sind die dritten Durchgänge 15c dabei alle gleich ausgebildet. Beispielsweise können die dritten Durchgänge 15c alle eine gleiche Form und/oder Größe aufweisen.The
Zusätzlich zu den dritten Durchgängen 15c kann die dritte Deckplatte 14c auch Öffnungen für die dritten Entgasungselemente 18c aufweisen, wobei diese Öffnungen im Folgenden auch als dritte Öffnungen 19c bezeichnet werden können. Auch die dritten Öffnungen 19c können die dritte Deckplatte 14c jeweils vollständig durchdringen. Bevorzugt entspricht eine Anzahl und/oder Anordnung der dritten Öffnungen 19c einer Anzahl und/oder Anordnung der dritten Entgasungselemente 18c. Beispielweise kann jeweils einer der dritten Öffnungen 19c der dritten Deckplatte 14c jeweils eines der dritten Entgasungselemente 18a zugeordnet sein. Bevorzugt ist dabei jeweils eine der dritten Öffnungen 19c jeweils oberhalb eines der dritten Entgasungselemente 18c angeordnet. Die dritten Öffnungen 19c können ferner jeweils eine an eine Kontur eines entsprechenden dritten Entgasungselements 18c angepasste Form aufweisen.In addition to the third passages 15c, the
Vorzugsweise sind die erste, zweite und dritte Deckplatte 14a, 14b und 14c als Gleichteile ausgebildet (vgl.
Weiterhin können mittels der elektrischen Verbindungseinrichtung 16 die mehreren ersten, zweiten und dritten Batteriezellen 11a, 11b und 11c über die ersten, zweiten und dritten Durchgänge 15a, 15b, 15c elektrisch miteinander verbunden sein. Bevorzugt sind dabei alle der mehreren ersten Batteriezellen 11a, alle der mehreren zweiten Batteriezellen 11b und alle der mehreren dritten Batteriezellen 11c mittels der elektrischen Verbindungseinrichtung 16 seriell bzw. in Form einer Reihenschaltung miteinander verschaltet. Beispielsweise kann mittels der elektrischen Verbindungseinrichtung 16 ein mäanderförmiger Strompfad durch die mehreren ersten, zweiten und dritten Batteriezellen 11a, 11b und 11c realisiert sein. Hierbei kann die elektrische Verbindungseinrichtung 16 zumindest abschnittsweise zusätzlich auch in den dritten Durchgängen 15c aufgenommen und/oder durch die dritten Durchgänge 15c geführt sein. Beispielsweise können die mehreren Zellverbinder 17 der elektrischen Verbindungseinrichtung 16 mindestens einen dritten Zellverbinder 17.1 aufweisen, der zwei (z. B. benachbarte) dritte Batteriezellen 11c (der mehreren dritten Batteriezellen 11c) elektrisch miteinander verbindet. Der mindestens eine dritte Zellverbinder 17.3 kann mit zwei der dritten Kontaktpole 12c verbunden (z. B. verschweißt) sein.Furthermore, the plurality of first, second and
Weiterhin können die mehreren Zellverbinder 17 mindestens einen weiteren Platten-Zellverbinder 17.4' aufweisen, der eine der zweiten Batteriezellen 11b (der mehreren zweiten Batteriezellen 11b) und eine der dritten Batteriezellen 11c (der mehreren dritten Batteriezellen 11c) elektrisch miteinander verbindet (vgl.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.Although the invention has been described with reference to particular embodiments, it will be apparent to one skilled in the art that various changes may be made and equivalents may be substituted without departing from the scope of the invention. Accordingly, the invention is not intended to be limited to the disclosed embodiments, but is intended to include all embodiments falling within the scope of the appended claims. In particular, the invention also claims protection for the subject matter and features of the dependent claims independently of the claims referred to.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- Elektrischer EnergiespeicherElectrical energy storage
- 11a11a
- Erste BatteriezellenFirst battery cells
- 11b11b
- Zweite BatteriezellenSecond battery cells
- 11c11c
- Dritte BatteriezellenThird battery cells
- 12a12a
- Erste KontaktpoleFirst contact points
- 12b12b
- Zweite KontaktpoleSecond contact poles
- 12c12c
- Dritte KontaktpoleThird contact poles
- 1313
- ZellkontaktiersystemCell contact system
- 14a14a
- Erste DeckplatteFirst cover plate
- 14b14b
- Zweite DeckplatteSecond cover plate
- 14c14c
- Dritte DeckplatteThird cover plate
- 15a15a
- Erste DurchgängeFirst rounds
- 15b15b
- Zweite DurchgängeSecond rounds
- 15c15c
- Dritte DurchgängeThird rounds
- 1616
- Elektrische VerbindungseinrichtungElectrical connection device
- 1717
- ZellverbinderCell connectors
- 17.117.1
- Erster ZellverbinderFirst cell connector
- 17.217.2
- Zweiter ZellverbinderSecond cell connector
- 17.317.3
- Dritter ZellverbinderThird cell connector
- 17.417.4
- Platten-ZellverbinderPlate cell connector
- 17.417.4
- Weiterer Platten-ZellverbinderAdditional plate cell connector
- 17a17a
- EndabschnittEnd section
- 17b17b
- VerbindungsabschnittConnecting section
- 18a18a
- Erstes EntgasungselementFirst degassing element
- 18b18b
- Zweites EntgasungselementSecond degassing element
- 18c18c
- Drittes EntgasungselementThird degassing element
- 19a19a
- Ersten ÖffnungenFirst openings
- 19b19b
- Zweite ÖffnungenSecond openings
- 19c19c
- Dritte ÖffnungenThird openings
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022129898.1A DE102022129898A1 (en) | 2022-11-11 | 2022-11-11 | Electrical energy storage device comprising a cell contact system with identical parts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022129898.1A DE102022129898A1 (en) | 2022-11-11 | 2022-11-11 | Electrical energy storage device comprising a cell contact system with identical parts |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102022129898A1 true DE102022129898A1 (en) | 2024-05-16 |
Family
ID=91023904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102022129898.1A Pending DE102022129898A1 (en) | 2022-11-11 | 2022-11-11 | Electrical energy storage device comprising a cell contact system with identical parts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102022129898A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112017000545T5 (en) * | 2016-01-29 | 2018-10-18 | Gs Yuasa International Ltd. | Energy storage apparatus |
| US20190081310A1 (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-14 | Sf Motors, Inc. | Ribbonbond interconnects for electric vehicle battery blocks |
| US20200127258A1 (en) * | 2018-10-19 | 2020-04-23 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery module |
| US20200343508A1 (en) * | 2018-01-30 | 2020-10-29 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for interrupting short circuit current in battery system, battery system, and electric vehicle and power storage device which are equipped with battery system |
-
2022
- 2022-11-11 DE DE102022129898.1A patent/DE102022129898A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112017000545T5 (en) * | 2016-01-29 | 2018-10-18 | Gs Yuasa International Ltd. | Energy storage apparatus |
| US20190081310A1 (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-14 | Sf Motors, Inc. | Ribbonbond interconnects for electric vehicle battery blocks |
| US20200343508A1 (en) * | 2018-01-30 | 2020-10-29 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for interrupting short circuit current in battery system, battery system, and electric vehicle and power storage device which are equipped with battery system |
| US20200127258A1 (en) * | 2018-10-19 | 2020-04-23 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery module |
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