WO2019007735A1

WO2019007735A1 - BATTERY FOR AN ELECTRIC DRIVE OF A MOTOR VEHICLE

Info

Publication number: WO2019007735A1
Application number: PCT/EP2018/066921
Authority: WO
Inventors: Markus Thurmeier
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2017-07-04
Filing date: 2018-06-25
Publication date: 2019-01-10
Anticipated expiration: 2020-01-04
Also published as: DE102017211367A1; DE102017211367B4

Abstract

L'invention concerne une batterie (B) pour un entraînement électrique d'un véhicule à moteur. La batterie comprend une multitude de modules (1) de batterie, qui sont disposés dans une position (2, 3, 4, 5) associée et sont logés dans au moins un boîtier (8) de batterie associé, ainsi qu'un dispositif de refroidissement (6) servant à refroidir la batterie (B). L'invention vise à créer une batterie (B) du type mentionné en introduction, pour laquelle une intégration particulièrement aisée, fiable et avantageuse en termes de coûts des éléments de refroidissement (41) respectifs du dispositif de refroidissement (6) dans le boîtier (8) de batterie associé est de mise. Le boîtier (8) de batterie est à cet effet fabriqué à partir d'une matière plastique et comporte au moins une ouverture (43) de logement, à l'intérieur de laquelle l'élément de refroidissement (41) du dispositif de refroidissement (6) est inséré.The invention relates to a battery (B) for an electric drive of a motor vehicle. The battery comprises a plurality of battery modules (1), which are arranged in an associated position (2, 3, 4, 5) and are housed in at least one associated battery case (8), cooling device (6) for cooling the battery (B). The aim of the invention is to create a battery (B) of the type mentioned in the introduction, for which a particularly easy, reliable and cost-effective integration of the respective cooling elements (41) of the cooling device (6) in the housing ( 8) associated battery is in order. The battery casing (8) is for this purpose made from a plastic material and has at least one opening (43) for housing, inside which the cooling element (41) of the cooling device ( 6) is inserted.

Description

Batterie für einen elektrischen Antrieb eines Kraftwagens Battery for an electric drive of a motor vehicle

BESCHREIBUNG: Die Erfindung betrifft eine Batterie für einen elektrischen Antrieb eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 . Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Batteriegehäuse für eine derartige Batterie sowie einen Kraftwagen mit einer solchen Batterie. Die allermeisten Batterien für elektrische Antriebe von Kraftwagen werden heutzutage im Unterflurbereich der Fahrgastzelle eingebaut. Beispiele für derartige Einbauweisen sind der DE 10 2012 015 919 A1 und der DE 10 2015 014 033 A1 zu entnehmen, bei welchen jeweilige Batteriemodule, welche selbst jeweils eine Mehrzahl von miteinander verschalteten Batte- riezellen umfassen, in einer Lage beziehungsweise Ebene angeordnet und in einem Batteriegehäuse aufgenommen sind. Diese bekannten Bauweisen sind nicht zuletzt wegen der erforderlichen aktiven Kühlung mit einem Kältemittel äußerst teuer. Zudem bedingen die erheblichen Abmaße der Batterie Einschränkungen hinsichtlich der Bauweise und der Fertigungstechnik, da die Batteriegehäuse üblicherweise relativ schwer abzudichten sind. Auch sind die einzelnen Kühlelement nur mit aufwändiger Verbindungstechnik innerhalb des Batteriegehäuses anzuordnen. DESCRIPTION The invention relates to a battery for an electric drive of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a battery case for such a battery and a motor vehicle with such a battery. The vast majority of batteries for electric drives of motor vehicles are now installed in the underfloor area of the passenger compartment. Examples of such installation methods can be found in DE 10 2012 015 919 A1 and DE 10 2015 014 033 A1, in which respective battery modules, which each themselves comprise a plurality of battery cells connected to one another, are arranged in one layer or plane and in one Battery housing are included. These known constructions are extremely expensive not least because of the required active cooling with a refrigerant. In addition, the significant dimensions of the battery require restrictions in terms of construction and manufacturing technology, since the battery housing are usually relatively difficult to seal. Also, the individual cooling element can be arranged only with complex connection technology within the battery case.

Aus der DE 10 2013 106 433 A1 ist des Weiteren eine Batterie als bekannt zu entnehmen, bei der zwei Batteriemodule, in welchen üblicherweise jeweils eine Mehrzahl von miteinander verschalteten Batteriezellen zusammenge- fasst sind, in unterschiedlichen Lagen in Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnet sind. Die beiden Batteriemodule sind dabei in einem gemeinsamen Batteriegehäuse aufgenommen, welches sich über die Höhe beider Lagen von Batteriemodulen erstreckt. Zwischen den beiden Batteriemodulen verläuft außerdem ein Versteifungselement beispielsweise in Form einer horizontalen Zwischenplatte bzw. Zwischenebene, welche die jeweiligen, einander gegenüberliegenden Gehäuseteile miteinander verbindet und hierdurch im Falle eines Aufpralls im Vorderwagenbereich eine Blockbildung des Batteriegehäuses begünstigen soll. Auch hier sind üblicherweise vorhandene Kühlelemente nur mit aufwändiger Verbindungstechnik innerhalb des Batteriegehäuses anzuordnen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Batterie beziehungsweise ein Batteriegehäuse für sowie einen Kraftwagen mit einer derartigen Batterie zu schaffen, welche eine besonders einfache, zuverlässige und kostengünstige Integration jeweiliger Kühlelemente der Kühleinrichtung in das zugehörige Batteriegehäuse ermöglichen. From DE 10 2013 106 433 A1, a battery is furthermore known to be known, in which two battery modules, in which in each case a plurality of battery cells connected to one another are usually combined, are arranged one above the other in different positions in the vehicle vertical direction. The two battery modules are accommodated in a common battery housing, which extends over the height of both layers of battery modules. Between the two battery modules also runs a stiffening element, for example in the form of a horizontal intermediate plate or intermediate plane, which connects the respective, mutually opposite housing parts together and thereby in the event of an impact in the front of the car blockage of the Battery housing should favor. Again, usually existing cooling elements are to be arranged only with complex connection technology within the battery case. Object of the present invention is therefore to provide a battery or a battery case for and a motor vehicle with such a battery, which allow a particularly simple, reliable and cost-effective integration of respective cooling elements of the cooling device in the associated battery housing.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Batterie beziehungsweise ein Batteriegehäuse sowie einen Kraftwagen mit einer derartigen Batterie gemäß den Patentansprüchen 1 , 9 und 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit günstigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der ab- hängigen Ansprüche. This object is achieved by a battery or a battery case and a motor vehicle with such a battery according to claims 1, 9 and 10. Advantageous embodiments with favorable developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Um eine Batterie der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher eine besonders einfache, zuverlässige und kostengünstige Integration jeweiliger Kühlelemente der Kühleinrichtung in das zugehörige Batteriegehäuse gege- ben ist, ist erfindungsgemäß das Batteriegehäuse aus einem Kunststoff hergestellt und weist wenigstens eine Aufnahmeöffnung auf, innerhalb welcher ein Kühlelement der Kühleinrichtung befestigt ist. Die erfindungsgemäße Gestaltung des jeweiligen Batteriegehäuses aus Kunststoff ermöglich dabei nicht nur eine kostengünstige und einfache Herstellung, sondern dar- über hinaus können an das Batteriegehäuse auch in einfacher Weise entsprechende Funktionselemente zum Versteifung, zum Verbund mit anderen Bauteilen, zur Befestigung weiterer Teile der Kühleinrichtung oder dergleichen angeformt werden. Sind mehrere Batteriegehäuse übereinander in einem Stapel angeordnet, so können zumindest ein Teil der Batteriegehäuse oder deren Einzelteile - zumindest im Wesentlichen - formidentisch ausgebildet sein. Unter formidentisch ist dabei insbesondere zu verstehen, dass die Batteriegehäuse beziehungsweise deren jeweilige Bauteile in derselben Form, beispielsweise Spritzgussform, hergestellt werden können. Hierdurch können die Kosten der Batterie aufgrund der Gleichteile erheblich gesenkt werden. In order to provide a battery of the aforementioned type, in which a particularly simple, reliable and cost-effective integration of respective cooling elements of the cooling device is given in the associated battery housing, according to the invention the battery housing is made of a plastic and has at least one receiving opening, within which a cooling element of the cooling device is attached. The inventive design of the respective battery housing made of plastic not only allows a cost-effective and simple production, but also beyond the battery housing in a simple manner corresponding functional elements for stiffening, for bonding with other components, for attachment of other parts of the cooling device or the like be formed. If a plurality of battery housings are arranged one above the other in a stack, then at least part of the battery housings or their individual parts can-at least essentially-be of identical shape. In this case, the term "identical in shape" is understood in particular to mean that the battery housings or their respective components can be produced in the same shape, for example injection mold. As a result, the cost of the battery can be significantly reduced due to the common parts.

Um dabei die Kühleinrichtung besonders einfach und vorteilhaft zu integrieren, ist die Aufnahmeöffnung in dem Batteriegehäuse beziehungsweise dem entsprechenden Bauteil (insbesondere dessen Bodenelement) vorgesehen. Dies ermöglicht einerseits eine besonders leichte Integration des Kühlelements in das Batteriegehäuse und andererseits eine besonders wirksame Kühlung der jeweiligen Batteriemodule. Das Vorsehen von Aufnahmeöffnungen, in welche nach der Herstellung des Batteriegehäuses beziehungsweise des entsprechenden Teils davon das Kühlelement eingesetzt wird, hat dabei den großen Vorteil, dass beim Abkühlen des Batteriegehäuses auftretender Verzug oder Schwindungen nicht auf das jeweilige Kühlelement übertragen und somit dauerhaft im Bauteil verbleiben. Vielmehr wird dies durch das nachträgliche Einsetzen des Kühlelements vermieden. In order to integrate the cooling device in a particularly simple and advantageous manner, the receiving opening is provided in the battery housing or the corresponding component (in particular its bottom element). On the one hand, this enables particularly easy integration of the cooling element into the battery housing and, on the other hand, particularly effective cooling of the respective battery modules. The provision of receiving openings, in which after the preparation of the battery case or the corresponding part thereof, the cooling element is used, has the great advantage that occurring during cooling of the battery case delay or shrinkage does not transfer to the respective cooling element and thus remain permanently in the component. Rather, this is avoided by the subsequent insertion of the cooling element.

Die Batterie kann sowohl bei einem rein elektrisch angetriebenen Kraftwagen als auch bei einem Hybridfahrzeug zum Einsatz kommen. Dabei können gegebenenfalls auch mehrere Batterien zum Antrieb innerhalb des Kraftwagens verbaut sein. The battery can be used both in a purely electrically powered motor vehicle and in a hybrid vehicle. It may optionally be installed to drive within the motor vehicle and several batteries.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Batterie besonders vorteilhaft, dessen Batteriemodule, welche jeweils eine Mehrzahl von miteinander verschalteten Batteriezellen umfassen, in wenigstens zwei oder mehr Lagen in Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnet sind. Diese Anordnung ermöglicht zunächst eine bauraumsparende Ausgestaltung der Batterie, sodass diese insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, im Vorderwagenbereich beziehungsweise im Bereich der Vorbaustruktur/Knautschzone des Kraftwagens eingebaut werden kann. Dabei ist es vorgesehen, dass jede der übereinander angeordneten Lagen der Batteriemodule in einem jeweils zugeordneten, separaten Batteriegehäuse aufgenommen ist, welche in einem Stapel übereinander angeordnet und untereinander bzw. miteinander verbunden sind. Somit ist jede Lage der Batteriemodule in einem getrennt herstellbaren Batteriegehäuse aufgenom- men ist. Dies bietet nämlich den erheblichen Vorteil, dass ein derartiges Batteriegehäuse äußert kostengünstig hergestellt werden kann, da es somit im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik wesentlich kleiner ausgestaltet ist. Zumindest eine Anzahl dieser Batteriegehäuse kann dabei vorzugsweise zumindest im Wesentlichen als Gleichteil ausgebildet werden, was die Herstellung deutlich vereinfacht. Die jeweils eingesetzte Anzahl an Batteriegehäusen, welche der Anzahl der Lagen der Batteriemodule entspricht, kann dann in einem Stapel übereinander angeordnet werden, wobei beispielsweise die jeweils benachbarten Batteriegehäuse über entsprechende Verbindungselemente miteinander verbunden werden. Jedes der Batteriegehäuse weist dann wenigstens eine oder mehrere Aufnahmeöffnungen auf, in welche die Jeweiligen Kühlelemente eingesetzt werden. In a further embodiment of the invention, a battery is particularly advantageous, the battery modules, each comprising a plurality of interconnected battery cells are arranged in at least two or more layers in the vehicle vertical direction one above the other. This arrangement initially allows a space-saving design of the battery, so that this particular, but not exclusively, can be installed in the front of the vehicle or in the area of the front end structure / crumple zone of the motor vehicle. It is provided that each of the superimposed layers of the battery modules is accommodated in a respective associated, separate battery housing, which are arranged one above the other in a stack and connected to each other or to each other. Thus, each layer of the battery modules is housed in a separately producible battery housing is. This offers namely the considerable advantage that such a battery case can be made extremely low cost, since it is thus designed much smaller compared to the prior art. At least a number of these battery cases can preferably be formed at least substantially as a common part, which significantly simplifies the production. The respectively used number of battery cases, which corresponds to the number of layers of the battery modules, can then be arranged one above the other in a stack, wherein, for example, the respectively adjacent battery housing are connected to one another via corresponding connecting elements. Each of the battery cases then has at least one or more receiving openings, in which the respective cooling elements are used.

Der besondere Vorteile dieser einfache Bauweise der jeweiligen Batteriege- häuse ergibt sich nicht nur in der einfachen Herstellung, sondern auch in der entsprechend einfachen Möglichkeit, eine entsprechende Dichtigkeit und in Folge der größeren Variabilität bei der Anordnung der Batteriegehäuse übereinander auch hinsichtlich des Unfallverhaltens zu erreichen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Batteriegehäuse oder der Stapel von Batteriegehäusen von einem Schutzgehäuse der Batterie umgeben. Somit ist eine funktionale Trennung zwischen Batteriegehäuse und Schutzgehäuse vorgesehen, wobei das Batteriegehäuse beziehungsweise ein Stapel von Batteriegehäusen in erster Linie zur vorzugswei- se dichten Aufnahme der Batteriemodule ausgebildet ist und das Schutzgehäuse zum Umhausen des wenigstens einen Batteriegehäuses, um dieses insbesondere bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung der Batterie vor übermäßigen Beschädigungen zu schützen. Dieses Schutzgehäuse muss - da es vorzugsweise keine Dichtfunktion hat - nicht entsprechend geschlossen ausgeführt sein, sondern kann auch teilweise geöffnet sein. Da eine derartige Dichtfunktion vorzugsweise nicht erforderlich ist, kann das Schutzgehäuse entsprechend einfach gestaltet werden und insbesondere hinsichtlich der Stabilität und Steifigkeit der Batterie, insbeson- dere im Hinblick auf deren Unfallverhalten, optimiert sein. Hierzu kann das Schutzgehäuse zumindest partiell durch entsprechende Seitenwände oder dergleichen Elemente gebildet sein, welche ein entsprechendes Absorptionsvermögen für Unfallenergie aufweisen. In einer alternativen Ausgestaltungsform wäre es jedoch theoretisch auch denkbar, ein derartiges Schutz- gehäuse dicht auszubilden. The particular advantages of this simple design of the respective battery housing results not only in the simple production, but also in the correspondingly simple way to achieve a corresponding tightness and in consequence of the greater variability in the arrangement of the battery case above each other also in terms of accident behavior. In a further embodiment of the invention, the at least one battery housing or the stack of battery housings is surrounded by a protective housing of the battery. Thus, a functional separation between the battery housing and the protective housing is provided, wherein the battery case or a stack of battery housings primarily for preferably dense receiving the battery modules is formed and the protective housing for Umhausen the at least one battery case to this particular in an accidental application of force Battery to protect against excessive damage. This protective housing must - as it preferably has no sealing function - not be designed to be closed accordingly, but may also be partially open. Since such a sealing function is preferably not required, the protective housing can be designed correspondingly simple and can be optimized, in particular with regard to the stability and rigidity of the battery, in particular with regard to its accident behavior. For this purpose, the protective housing may be at least partially formed by corresponding side walls or similar elements which have a corresponding absorption capacity for accident energy. In an alternative embodiment, however, it would theoretically also be conceivable to make such a protective housing dense.

Um in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine besonders wirksame Kühlung der Batteriemodule zu schaffen, ist pro Batteriemodul eine jeweilige Aufnahmeöffnung in dem Batteriegehäuse vorgesehen. Diese jeweilige Auf- nahmeöffnung ist vorzugsweise als Durchgangsöffnung ausgebildet, um einen besonders wirksamen konduktiven Wärmeübergang zu ermöglichen. In order to provide a particularly effective cooling of the battery modules in a further embodiment of the invention, a respective receiving opening in the battery housing is provided per battery module. This respective receiving opening is preferably designed as a passage opening in order to allow a particularly effective conductive heat transfer.

Eine besonders einfache Montage des jeweiligen Kühlelements an dem Batteriegehäuse ergibt sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung , wenn das jeweilige Kühlelement mittels einer mechanischen Verbindung, insbesondere einer Rastverbindung, in die Aufnahmeöffnung des jeweiligen Batteriegehäuses eingesetzt ist. Somit kann nach dem Herstellen des Batteriegehäuses und dem Abkühlen des Kunststoffs in einfacher Weise das jeweilige Kühlelement an zugehörigen Batteriegehäuse fixiert werden. A particularly simple installation of the respective cooling element on the battery housing results in a further embodiment of the invention, when the respective cooling element is inserted by means of a mechanical connection, in particular a latching connection, into the receiving opening of the respective battery housing. Thus, after the manufacture of the battery case and the cooling of the plastic in a simple manner, the respective cooling element can be fixed to the associated battery case.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das jeweilige Kühlelement über eine Klebverbindung an dem jeweiligen Batteriegehäuse angeordnet ist. die Klebverbindung wird dabei in vorteilhafter Aus- gestaltung zusätzlich zu der mechanischen Verbindung vorgesehen, um Beispielsweise das Batteriegehäuse in diesem Bereich abzudichten. Hierbei könnte anstelle eines Klebers auch ein anderes Dichtungsmittel zum Einsatz kommen. Prinzipiell wäre es denkbar, das Kühlelement auch lediglich über die Klebverbindung in die zugehörige Aufnahmeöffnung einzusetzen. A further advantageous embodiment of the invention provides that the respective cooling element is arranged on the respective battery housing via an adhesive bond. The adhesive bond is provided in an advantageous embodiment in addition to the mechanical connection, for example, to seal the battery housing in this area. This could be used instead of an adhesive and another sealant. In principle, it would be conceivable to use the cooling element only via the adhesive bond in the associated receiving opening.

Schließlich hat sich eine Ausführungsform der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, bei der das jeweilige Batteriegehäuse zugehörige Befestigungselemente zur Befestigung jeweiliger Leitungen oder dergleichen Bauelemente der Kühleinrichtung aufweist. Somit können neben den Kühlelementen auch andere Komponenten wie beispielsweise Zuführungsleitungen in einfacher Weise an dem jeweiligen Batteriegehäuse befestigt werden. Finally, an embodiment of the invention has been found to be advantageous in which the respective battery housing has associated fastening elements for fastening respective lines or the like components of the cooling device. Thus, in addition to the cooling elements, other components such as supply lines can be easily attached to the respective battery case.

Die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Batterie beschriebenen Vorteile gelten ebenso für das erfindungsgemäße Batteriege- häuse gemäß Patentanspruch 9 sowie den Kraftwagen gemäß Patentanspruch 10. The advantages described above in connection with the battery according to the invention also apply to the battery housing according to the invention according to claim 9 and the motor vehicle according to claim 10.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt: In the following, embodiments of the invention are described. This shows:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung auf die wesentlichen Komponenten der erfindungsgemäßen Batterie gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform, Fig. 2 eine schematische und ausschnittsweise Schnittansicht auf die im Vorderwagen eines Kraftwagens eingebaute Batterie gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform, Fig. 3 eine Perspektivansicht auf ein Bodenelement und ein Deckelelement eines der Batteriegehäuse der erfindungsgemäßen Batterie, Fig. 4 jeweilige Perspektivansichten der Batterie gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform, bei der eine Mehrzahl von Batteriegehäusen, in welchen jeweils eine Mehrzahl von Batteriemodulen aufgenommen sind, in einem Stapel übereinander angeordnet und untereinander verbunden sind, 1 is a perspective exploded view of the essential components of the battery according to the invention according to an advantageous embodiment, Fig. 2 is a schematic and fragmentary sectional view of the built-in front of a motor vehicle battery according to an advantageous embodiment, Fig. 3 is a perspective view of a bottom member and a lid member of the battery case of the battery according to the invention, Fig. 4 respective perspective views of the battery according to an advantageous embodiment, in which a plurality of battery cases, in each of which a plurality of battery modules are accommodated, in a stack arranged one above the other and connected to each other,

Fig. 5 eine Schnittansicht durch den Stapel übereinander angeordneter Batteriegehäuse der Batterie gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform, Fig. 6 eine ausschnittsweise und vergrößerte, schematische Fig. 5 is a sectional view through the stack of superimposed battery housing of the battery according to an advantageous embodiment, Fig. 6 is a fragmentary and enlarged, schematic

Schnittansicht auf ein Bodenelement und ein Deckelelement jeweils übereinander angeordneter Batteriegehäuse, wobei jedes der Bauteile jeweilige Steckverbindungselemente umfasst, über welche die benachbarten Batteriegehäuse relativ zueinan- der positionierbar und gegenseitig in Schubrichtung abstützbar sind, Sectional view of a bottom element and a cover element in each case arranged one above the other battery housing, each of the components comprises respective plug connection elements, via which the adjacent battery housing relative to each other positionable and mutually supportable in the thrust direction,

Fig. 7 eine ausschnittsweise und vergrößerte Schnittansicht auf jeweilige, einander benachbarte Batteriegehäuse im Bereich eines Verbindungselements, mittels welchem einerseits ein Batteriemodul innerhalb des zugehörigen Batteriegehäuses fixierbar und andererseits das Batteriegehäuse mit dem darunter angeordneten, benachbarten Batteriegehäuse verbindbar ist, Fig. 8 eine Perspektivansicht auf eine Grundplatte eines Schutzgehäuses des Stapels von Batteriegehäusen, in dessen Eckbereich jeweilige Zuganker zur Halterung des Stapels der Batteriegehäuse bzw. des Schutzgehäuses vorgesehen sind, 7 is a fragmentary and enlarged sectional view of respective, adjacent battery housing in the region of a connecting element, by means of which on the one hand a battery module within the associated battery housing can be fixed and on the other hand, the battery housing is arranged with the underlying, adjacent battery housing connectable, Fig. 8 is a perspective view of a Base plate of a protective housing of the stack of battery housings, in the corner region of which respective tie rods are provided for holding the stack of the battery housing or of the protective housing,

Fig. 9 eine Perspektivansicht sowie eine Schnittansicht des Schutzgehäuses, innerhalb welchem der Stapel von Batteriegehäusen aufgenommen ist, eine perspektivische Schnittansicht durch den Stapel von Batteriegehäusen gemäß Fig. 4, wobei zwischen einem jeweiligen Deckelement und einem angrenzenden Bodenelement jeweiliger Batteriegehäuse eine Lage von Kühlelementen der Kühleinrichtung angeordnet ist, welche in jeweilige Aufnahmeöffnungen in der Bodenplatte des Bodenelements integriert sind und auf welchen ein jeweiliges Batteriemodul mit seiner Unterseite angeordnet ist, eine vergrößerte Perspektivansicht sowie eine vergrößerte Schnittansicht auf ein jeweiliges Deckelement und ein angrenzendes Bodenelement jeweiliger Batteriegehäuse mit dem der zugehörigen Aufnahmeöffnung in der Bodenplatte des Bodenelements integrierten Kühlelement der Kühleinrichtung, auf welchem ein jeweiliges Batteriemodul mit seiner Unterseite ruht, jeweilige schematische Schnittansichten möglicher Verbindungen, über welche das Kühlelement der Kühleinrichtung in die zugehörige Aufnahmeöffnung eingesetzt ist, jeweilige schematische Schnittansichten möglicher Verbindungen, über welche neben dem Kühlelement der Kühleinrichtung auch eine entsprechende Versorgungsleitung in die zugehörige Aufnahmeöffnung eingesetzt ist. 9 is a perspective view and a sectional view of the protective housing, within which the stack of battery housings is received, a perspective view through the stack of battery housings according to FIG. 4, wherein between a respective cover element and an adjacent bottom element of respective battery housing, a layer of cooling elements of the cooling device is arranged, which are integrated into respective receiving openings in the bottom plate of the bottom element and on which a respective battery module is arranged with its underside, an enlarged perspective view and an enlarged sectional view of a respective cover element and an adjacent bottom element of respective battery housing with the associated receiving opening in the bottom plate of the bottom element integrated cooling element of the cooling device, on which a respective battery module rests with its underside, respective schematic Sectional views of possible connections, via which the cooling element of the cooling device is inserted into the associated receiving opening, respective schematic Sch nittansichten possible connections, via which in addition to the cooling element of the cooling device and a corresponding supply line is inserted into the associated receiving opening.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebe- nen Merkmale der Erfindung ergänzbar. The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention, which are to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of each other and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. In Fig. 1 sind in einer perspektivischen Explosionsdarstellung die wesentlichen Komponenten einer rechts in einer schematischen Perspektivansicht zusätzlich zusammengebaut dargestellten Batterie B zu erkennen. Hierbei umfasst die Batterie B zunächst eine Mehrzahl von Batteriemodulen 1 , von denen im vorliegenden Fall beispielsweise jeweils vier Stück nebeneinander in einer horizontalen Ebene beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung auf einer gemeinsamen Höhe in einer entsprechenden Lage 2, 3, 4, 5 angeordnet sind. Mit anderen Worten sind vorliegend jeweils vier Batteriemodule 1 auf gleicher Höhe beziehungsweise innerhalb einer entsprechenden Lage 2, 3, 4, 5 angeordnet, wobei die Mehrzahl dieser Lagen 2, 3, 4, 5 auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise übereinander angeordnet sind. Jedes Batteriemodul 1 wird gebildet durch eine Vielzahl von miteinander parallel und/oder seriell verschalteten Batteriezellen. Die Ausgangsspannung des jeweiligen Batteriemoduls 1 ist demzufolge entsprechend größer als die Ausgangsspannung der jeweiligen Mehrzahl von zugehörigen Batteriezellen. Die Ausgangsspannung der gesamten Batterie B ist demnach größer als die der jeweiligen Batteriemodule 1 , welche entsprechend miteinander verschaltet sind. Weiterhin umfasst die Batterie B eine im Weiteren noch näher beschriebene Kühleinrichtung 6, innerhalb welcher ein Kühlmittel zirkuliert. Die Kühleinrichtung 6 umfasst dabei eine Mehrzahl von flachen Kühlelementen beziehungsweise Kühlleitungen 7, von welchen jeweils vier auf einer gemeinsamen Ebene beziehungsweise in einer Ebene verlaufen. Die Kühlelemente beziehungsweise Kühlleitungen 7 verlaufen dabei auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise jeweils unterseitig des zugehörigen Batteriemoduls 1 beziehungsweise unterseitig der jeweiligen Lage 2, 3, 4, 5 von Batteriemodulen 1 . Die jeweilige Lage 2, 3, 4, 5 von Batteriemodulen 1 ist dabei innerhalb eines jeweils zugeordneten Batteriegehäuses 8 aufgenommen, wie eines davon in Fig. 3 in einer jeweiligen Perspektivansicht eines Bodenelements 9 und eines Deckelelements 10 des Batteriegehäuses 8 erkennbar ist. Das Bodenelement 9 und das zugehörige Deckelelement 10 werden dabei nach dem Be- stücken mit den jeweils zugehörigen vier Batteriemodulen 1 der entsprechenden Lage 2, 3, 4, 5 im Bereich jeweiliger, einander zugeordneter Flansche 1 1 , 12 unter Vermittlung einer nicht weiter erkennbaren Dichtung verschlossen. Da im vorliegenden Fall vier Lagen 2, 3, 4, 5 von Batteriemodulen 1 vorgesehen sind, sind demzufolge entsprechend vier Batteriegehäuse 8 in einem in Fig. 1 erkennbaren Stapel 13 übereinander angeordnet. Dabei sind die jeweiligen Batteriegehäuse 8 gegenseitig positioniert und auf nachfolgend noch beschriebene Weise miteinander beziehungsweise untereinander verbunden. In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals. FIG. 1 shows in a perspective exploded view the essential components of a battery B which is additionally assembled on the right in a schematic perspective view. In this case, the battery B initially comprises a plurality of battery modules 1, of which in the present case, for example, four each side by side in a horizontal plane or in the vehicle vertical direction at a common height in a corresponding position 2, 3, 4, 5 are arranged. In other words, in each case four battery modules 1 are arranged at the same height or within a corresponding position 2, 3, 4, 5, wherein the plurality of these layers 2, 3, 4, 5 are arranged one above the other in a manner described in more detail below. Each battery module 1 is formed by a multiplicity of battery cells connected in parallel and / or in series with one another. The output voltage of the respective battery module 1 is therefore correspondingly greater than the output voltage of the respective plurality of associated battery cells. The output voltage of the entire battery B is therefore greater than that of the respective battery modules 1, which are connected in accordance with each other. Furthermore, the battery B comprises a further described in more detail below cooling device 6, within which a coolant circulates. In this case, the cooling device 6 comprises a plurality of flat cooling elements or cooling lines 7, of which four in each case run on a common plane or in a plane. In this case, the cooling elements or cooling lines 7 run in each case in a manner described in more detail below, respectively, of the associated battery module 1 or, on the underside, of the respective layer 2, 3, 4, 5 of battery modules 1. The respective layer 2, 3, 4, 5 of battery modules 1 is received within a respective associated battery case 8, as one of them in Fig. 3 in a respective perspective view of a bottom member 9 and a cover member 10 of the battery case 8 can be seen. The bottom element 9 and the associated cover element 10 are thereby, after having been fitted with the respectively associated four battery modules 1 of the corresponding layer 2, 3, 4, 5 in the region of respective, mutually associated flanges 1 1, 12 mediating a not further recognizable seal locked. Since four layers 2, 3, 4, 5 are provided by battery modules 1 in the present case, accordingly, four battery housing 8 in a recognizable in Fig. 1 stack 13 arranged one above the other. In this case, the respective battery case 8 are mutually positioned and connected to each other or each other in the manner described below.

Der Stapel 13 der Batteriegehäuse 8 mit der Kühleinrichtung 6 ist in einem Schutzgehäuse 14 aufgenommen, welches in Fig. 1 ebenfalls explosionsartig dargestellt ist. Dieses Schutzgehäuse 14 umfasst zunächst einen Boden 15 sowie jeweilige vier Seitenwände 16, welche vorliegend jeweils aus zwei Teilen beziehungsweise Lagen 17 und 18 zusammengesetzt sind. Im vorliegenden Fall sind diese beiden Teile beispielsweise ein Wellblech 17 und ein zugehöriges Schließblech 18, um somit ein jeweils gut energieabsorbierendes, mehrlagiges Bauteil zu erreichen. Zudem umfasst das Schutzgehäuse 14 einen Deckel 19, sodass der Stapel von Batteriegehäusen 8 im vorliegen- den Fall durch das Schutzgehäuse 14 vollständig umschlossen ist. Das Schutzgehäuse 14 wird hierbei auch als Crashpanzer bezeichnet und ist in Fig. 1 rechts nochmals in zusammengebauter Form in einer entsprechenden Perspektivansicht erkennbar. Fig. 2 zeigt in einer schematischen Schnittansicht einen vor einer Fahrgastzelle 20 angeordneten Vorderwagen 21 beziehungsweise eine Vorbaustruktur/Knautschzone eines Personenkraftwagens, in deren Bereich die Batterie B angeordnet ist. Die Batterie B ist dabei auf Höhe oberhalb einer Vorderachse 20 des Kraftwagens auf ansonsten nicht näher erkennbare Weise an entsprechenden Bauteilen der Karosserie beziehungsweise an Hilfsrahmen- elementen, welche rohbauseitig an der Karosserie befestigt sind, gehalten. Hierbei ist die Batterie B in die Crashsysteme des Fahrzeugs mit eingebunden. Aus Fig. 2 wird dabei insbesondere klar, dass die im Vorderwagen 21 verbaute Batterie B durch die sehr gute Lage analog zu einem Verbrennungsmotor beziehungsweise anstellte von diesem verbaut werden kann. Durch den hohen Aufbau der Batterie B mit den mehreren Lagen 2, 3, 4, 5 von Batteriemodulen 1 in den entsprechenden Batteriegehäusen 8 und deren Anordnung übereinander zu dem Stapel 13 ergibt sich dabei die Möglichkeit, den Bauraum, welcher bei Kraftwagen mit Verbrennungsmotor durch diesen eingesetzt wird, in optimaler Weise zu nutzen. Durch das Schutzgehäuse 14 ist der Stapel 13 der Batteriegehäuse 8 dabei in optimaler Weise geschützt. Das jeweilige Batteriegehause 8 beziehungsweise dessen Einzelteile, im vorliegenden Fall das Bodenelement 9 und das Deckelelement 10, sind aus ein einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, gebildet und zum Beispiel in einem Spritzgussverfahren hergestellt. Die Verwen- dung von Kunststoff hat dabei nicht nur den Vorteil einer einfachen und kostengünstigen Herstellung der formidentisch ausgebildeten Batteriegehäuse 8, sondern es können auch in einfacher Weise Funktionselement wie beispielsweise Elemente/Rippen einer Versteifungsstruktur 23 und/oder Steckverbindungelemente 24 (Fig.6) zur Verbindung des Batteriegehäuses 8 mit dem benachbarten Batteriegehäuse 8 vorgesehen werden. Zudem eignet sich Kunststoff in besonderer Weise, um Verstärkungselemente wie Einleger, Schraubhülsen oder dergleichen oder aber auch Funktionselemente der Kühleinrichtung 6 in das jeweilige Batteriegehäuse zu integrieren. Die Versteifungsstruktur 23 mit den Rippen ist dabei insbesondere für entsprechende Lastfälle bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung vorgesehen. Die Flansche 1 1 , 12 des Boden- und des Deckelelements 9, 10 sind beispielsweise in Standardgeometrie gebildet und über Schrauben miteinander verbunden. The stack 13 of the battery housing 8 with the cooling device 6 is received in a protective housing 14, which is also shown in Fig. 1 also explosively. This protective housing 14 initially comprises a bottom 15 and respective four side walls 16, which in the present case are each composed of two parts or layers 17 and 18. In the present case, these two parts, for example, a corrugated sheet 17 and an associated striking plate 18, so as to achieve a good energy-absorbing, multi-layered component. In addition, the protective housing 14 comprises a cover 19, so that the stack of battery housings 8 in the present case is completely enclosed by the protective housing 14. The protective housing 14 is here also referred to as crash armor and can be seen in Fig. 1 right again in assembled form in a corresponding perspective view. 2 shows, in a schematic sectional view, a front vehicle 21 arranged in front of a passenger compartment 20 or a front structure / crumple zone of a passenger vehicle, in the region of which the battery B is arranged. The battery B is at height above a front axle 20 of the motor vehicle in otherwise unspecified manner to corresponding components of the body or to subframe elements, which are attached to the body shell side, held. In this case, the battery B is integrated into the crash systems of the vehicle. From Fig. 2 it is particularly clear that the built-in front bumper 21 battery B can be installed by the very good location analogous to an internal combustion engine or anstellte of this. Due to the high construction of the battery B with the several layers 2, 3, 4, 5 of battery modules 1 in the corresponding battery cases 8 and their arrangement one above the other to the stack 13, this gives the possibility of the space, which in motor vehicles with internal combustion engine through this is used in an optimal way to use. Through the protective housing 14 of the stack 13 of the battery case 8 is protected in an optimal manner. The respective battery housing 8 or its individual parts, in the present case the bottom element 9 and the cover element 10, are formed from a plastic, in particular a fiber-reinforced plastic, and produced, for example, in an injection molding process. The use of plastic not only has the advantage of a simple and cost-effective production of form-identical battery housing 8, but it can also in a simple way functional element such as elements / ribs of a stiffening structure 23 and / or connector elements 24 (Figure 6) Connection of the battery case 8 are provided with the adjacent battery case 8. In addition, plastic is in a special way to integrate reinforcing elements such as inserts, screw sleeves or the like or even functional elements of the cooling device 6 in the respective battery case. The stiffening structure 23 with the ribs is provided in particular for corresponding load cases in an accidental application of force. The flanges 1 1, 12 of the bottom and the lid member 9, 10 are formed for example in standard geometry and connected to each other via screws.

Des Weiteren ist aus Fig. 3 erkennbar, dass durch jeweilige Stege 25 entsprechende Fächer innerhalb des Boden- und des Deckelelements 9, 10 unterteilt sind, innerhalb welchen die jeweiligen Batteriemodule 1 aufgenommen sind. Furthermore, it can be seen from FIG. 3 that corresponding compartments are divided by respective webs 25 within the bottom and cover elements 9, 10, within which the respective battery modules 1 are accommodated.

Fig. 4 zeigt in zwei jeweiligen Perspektivansichten die Mehrzahl von vorliegend vier Batteriegehäusen 8, in welchen jeweils die Mehrzahl von Batteriemodulen 1 aufgenommen sind und welche dem Stapel 13 übereinander angeordnet und untereinander verbunden sind. Zudem ist vorliegend die teilweise Integration der Kühleinrichtung 6 in den Stapel 13 der Batteriegehäuse 8 erkennbar. Hierbei sind die flachen Kühlleitungen beziehungsweise Kühlelemente 7 unterseitig des jeweiligen Batteriegehäuses 8 beziehungsweise zwischen zwei jeweils übereinander benachbarten Batteriegehäusen 8 angeordnet. Die einzelnen Kühlelemente 7 sind dabei über Versorgungslei- tungen 26 verbunden, welche vorliegend beispielsweise im Eckbereich des Stapels 13 verlaufen. Die als Steigleitungen konzipierten Versorgungsleitungen 26 weisen vorliegend Drosseln auf. Zudem sind die Steckverbindungen zwischen den Bauteilen der Kühleinrichtung 6 hinsichtlich des Strömungswiderstandes optimiert. Auf seiner Rückseite weist der Stapel 13 von Batteriegehäusen 8 einen durchgehenden Kanal 27 auf, der das Innere der jeweiligen Batteriegehäuse 8 miteinander verbindet. Dieser wird durch eine in Fig. 3 erkennbare, jeweils ausgeformte Stirnwand 28 im Boden- und Deckelelement 9, 10 des jeweiligen Batteriegehäuses 8 gebildet, wobei außerdem im jeweiligen Boden- und Deckelelement 9, 10 eine Durchführungsöffnung 29 ausgebildet ist, über welche der Kanal 27 gebildet ist. Damit der gesamte Stapel 13 der Batteriegehäuse 8 dennoch in sich dicht ist, ist - wie dies aus der Schnittansicht durch den Stapel 13 gemäß Fig. 5 erkennbar ist - zwischen dem Randbereich 30 der Durchführungsöffnung 29 des einen Batteriegehäuses 8 und dem Randbereich 30 der Durchführungsöffnung 29 des benachbarten Batteriegehäuses 8 eine Dichtung 31 vorgese- hen. Diese Dichtung 31 kann beispielsweise durch eine Einschraub- oder Steckmuffe durch die jeweiligen Durchführungsöffnungen 29 hindurch gebildet sein oder durch eine Dichtung, welche zwischen den Batteriegehäusen 8 eingelegt wird. In jedem Fall soll erreicht werden, dass der Randbereich 30 der Durchführungsöffnung 29 des einen Batteriegehäuses 8 mit der Dichtung 31 gegen den Randbereich 30 der Durchführungsöffnung 29 des benachbarten Batteriegehäuses 8 abgedichtet ist. 4 shows, in two respective perspective views, the plurality of presently four battery housings 8, in each of which the plurality of battery modules 1 are accommodated and which are arranged one above the other and connected to the stack 13. In addition, in the present case, the partial integration of the cooling device 6 in the stack 13 of the battery case 8 can be seen. Here, the flat cooling pipes or cooling elements 7 are arranged on the underside of the respective battery housing 8 or between two battery housings 8, each one above the other. The individual cooling elements 7 are connected via supply lines 26, which in the present case run, for example, in the corner region of the stack 13. The designed as risers supply lines 26 have in the present case chokes. In addition, the connections between the components of the cooling device 6 are optimized in terms of flow resistance. On its rear side, the stack 13 of battery housings 8 has a continuous channel 27, which connects the interior of the respective battery housing 8 with each other. This is formed by a recognizable in Fig. 3, each shaped end wall 28 in the bottom and cover member 9, 10 of the respective battery case 8, wherein also in the respective bottom and cover member 9, 10, a passage opening 29 is formed, via which the channel 27th is formed. Thus, the entire stack 13 of the battery case 8 is still tight in itself is - as can be seen from the sectional view through the stack 13 of FIG. 5 - between the edge region 30 of the passage opening 29 of a battery case 8 and the edge region 30 of the passage opening 29th of the adjacent battery housing 8, a seal 31 hen provided. This seal 31 may be formed, for example, by a screw-in or plug-in sleeve through the respective passage openings 29 or through a seal which is inserted between the battery cases 8. In any case, it should be achieved that the edge region 30 of the lead-through opening 29 of the one battery housing 8 is sealed with the seal 31 against the edge region 30 of the lead-through opening 29 of the adjacent battery housing 8.

Über den Kanal 27 sind insbesondere die jeweiligen Lagen 2, 3, 4, 5 von Batteriemodulen 1 miteinander verschaltet. Hierbei kann beispielsweise ein leisten- oder stabartiger Leiter innerhalb des Kanals 27 verlaufen. Nicht benötigte Durchführungsöffnungen 29, beispielsweise unterseitig des untersten beziehungsweise oberseitig des obersten Batteriegehäuses 8 des Stapels 13, können beispielsweise durch einen Stopfen verschlossen worden. Fig. 6 zeigt in einer ausschnittsweisen und vergrößerten, schematischen Schnittansicht das Bodenelement 9 eines der Batteriegehäuse 8, welches mit einer Bodenplatte 32 auf einer Deckelplatte 33 des darunter angeordneten Batteriegehäuses 8 ruht. Von der Bodenplatte 32 stehen dabei beispielhaft angedeutete Steckverbindungselemente 34 nach unten hin ab, welche mit nach oben von der Deckelplatte 33 abstehenden weiteren Steckverbindungselementen 34 derart miteinander zusammen wirken, dass die benachbarten Batteriegehäuse 8 relativ zueinander verbunden und positioniert sind. Hierdurch lässt sich beispielsweise die Montage des Stapels 13 der Batteriegehäuse 8 stark erleichtern. Zudem können über die Steckverbindungsele- mente 34 Kräfte, insbesondere Schubkräfte, bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung zwischen den benachbarten Batteriegehäusen 8 übertragen werden. Durch die schubsteife Verbindung der Batteriegehäuse 8 kann somit die Steifigkeit der Batterie B auf diesem Weg erheblich verbessert werden. Bei den Steckverbindungselementen 34 kann es sich beispielsweise um Verrastungen, Blocker, Dome, Clipse oder dergleichen handeln. In particular, the respective layers 2, 3, 4, 5 of battery modules 1 are interconnected via the channel 27. In this case, for example, a strip or rod-like conductor can run within the channel 27. Unused lead-through openings 29, for example on the underside of the lowermost or upper side of the uppermost battery housing 8 of the stack 13, may have been closed by a plug, for example. Fig. 6 shows in a fragmentary and enlarged, schematic sectional view of the bottom element 9 of the battery case 8, which rests with a bottom plate 32 on a cover plate 33 of the battery housing 8 arranged thereunder. By way of example, plug-in connection elements 34, which are indicated by way of example from the bottom plate 32, project downwards from one another, with further plug connection elements 34 projecting upward from the cover plate 33, such that the adjacent battery housings 8 are connected and positioned relative to one another. As a result, for example, the assembly of the stack 13 of the battery case 8 can be greatly facilitated. In addition, via the plug connection Mente 34 forces, in particular shear forces are transmitted in an accidental application of force between the adjacent battery cases 8. By the rigid connection of the battery case 8 thus the rigidity of the battery B can be significantly improved in this way. The plug connection elements 34 may be, for example, latches, blockers, domes, clips or the like.

In Fig. 7 sind in einer ausschnittsweisen und vergrößerten Schnittansicht zwei einander benachbarte Batteriegehäuse 8 im Bereich eines Verbin- dungselements 35 dargestellt. Das Verbindungselement 35 umfasst dabei eine Hülse 36, welche das jeweilige Batteriemodul 1 nahe seiner in Hochrichtung der Batterie B verlaufenden Stirnseite durchsetzt. Innerhalb der Hülse 36 verläuft ein nicht erkennbares Schraubelement, welches sich mit einem Kopf oberseitig der Hülse 36 auf einer Platte 37 des Batteriemoduls 1 ab- stützt, welche fest mit der Hülse 36 verbunden ist. Unterseitig sitzt die Hülse 36 beziehungsweise das Batteriemodul 1 auf einem Domteil 38 auf, welches in einer formgleichen Aufnahme im Kunststoff der Bodenplatte 32 des Bodenelements 9 aufgenommen ist. Nach unten hin schließt sich eine Schraubhülse 39 an, welche fest in den Kunststoff der Deckelplatte 33 des Deckelelements 10 integriert beziehungsweise vorliegend eingespritzt ist. In besagte Schraubhülse 39 ist das oben beschriebene Schraubelement eingeschraubt. Beim Anziehen des Schraubelements wird hierbei das Batteriemodul 1 nach unten gegen das Bodenelement 9 und gegen das Domteil 38 gespannt, welches sich seinerseits an der Deckelplatte 33 des Deckelelements 10 des darunter liegenden Batteriegehäuses 8 abstützt. Hierbei wird das Deckelelement 10 und das Batteriemodul 1 mittels des Domteils 38 relativ zur Deckelplatte 33 des Deckelelements 10 des darunter liegenden Batteriegehäuses 8 zentriert und fixiert. In Fig. 7, two adjacent battery housing 8 in the region of a connecting element 35 are shown in a sectional and enlarged sectional view. The connecting element 35 in this case comprises a sleeve 36, which passes through the respective battery module 1 near its extending in the vertical direction of the battery B front side. Within the sleeve 36 extends an unrecognizable screw, which is supported with a head on the upper side of the sleeve 36 on a plate 37 of the battery module 1, which is fixedly connected to the sleeve 36. On the underside, the sleeve 36 or the battery module 1 sits on a dome part 38, which is accommodated in the same shape in the plastic of the bottom plate 32 of the bottom element 9. Downwards, a screw 39 connects, which is firmly integrated in the plastic of the cover plate 33 of the cover member 10 or injected in the present case. In said screw sleeve 39, the screw element described above is screwed. When tightening the screw, in this case the battery module 1 is stretched down against the bottom element 9 and against the dome portion 38, which in turn is supported on the cover plate 33 of the lid member 10 of the underlying battery case 8. Here, the lid member 10 and the battery module 1 is centered and fixed by means of the dome member 38 relative to the cover plate 33 of the lid member 10 of the underlying battery case 8.

Um eine Doppelpassung zu vermeiden ist hierbei ein Freiraum zwischen der Unterseite des Batteriemoduls 1 und der Bodenplatte 32 des Bodenelements 9 vorgesehen, welcher beispielsweise mit einem Füller ausgefüllt ist. Durch Anziehen des Schraubelements werden somit das Batteriemodul 1 mit dem Bodenelement 9 und auch dem Deckelelement 10 verspannt. Im vorliegenden Fall sind pro Stirnseite jedes Batteriemoduls 1 jeweils zwei Verbindungselemente 35 vorgesehen, also vorliegend insgesamt vier Verbindungselemente 35 pro Batteriemodul 1 und 16 Verbindungselemente 35 pro Lage 2, 3, 4, 5 von Battehemodulen 1 . Es ist jedoch klar, dass diese Anzahl je nach Ausführung, welche beispielsweise von der Anzahl der Lagen 2, 3, 4 ,5 oder der Größe des einzelnen Batteriegehäuses 8 abhängt, variieren kann. Fig. 8 zeigt eine Perspektivansicht auf die Grundplatte beziehungsweise den Boden 15 des Schutzgehäuses 14, mittels welchem der Stapel 13 von Batteriegehäusen 8 eingehaust ist. In den Eckbereichen der Grundplatte 15 sind jeweilige , in Fahrzeughochrichtung verlaufende Zuganker 40 zur Halterung des Stapels 13 der Batteriegehäuse 8 beziehungsweise des Schutzgehäu- ses 14 vorgesehen. Die Zuganker 40 können darüber hinaus zum Ein- oder Ausbau der Batterie B dienen, indem oberseitig beispielsweise Kranschlaufen aufgeschraubt werden. Somit kann die Batterie B inklusive deren Schutzgehäuse 14 aus dem Kraftwagen entnommen oder eingebaut werden. Zudem sind in der Grundplatte 15 jeweilige Schraubhülsen 39 oder Gewinde- löcher integriert, welche die oben im Zusammenhang mit Fig. 7 beschriebene Funktion zur Halterung des darüber angeordneten Bodenelements 9 beziehungsweise der durch dessen Batteriegehäuse 8 aufgenommenen Batteriemodule 1 übernehmen. Schließlich zeigt Fig. 9 eine Perspektivansicht sowie eine Schnittansicht des Schutzgehäuses 14, innerhalb welchem der Stapel 13 von Batteriegehäusen aufgenommen ist. Insbesondere erkennbar sind dabei die vier Seitenwände 16, welche vorliegend aus dem innen angeordneten Wellblech 17 und dem außen angeordneten, ebenen Schließblech 18 gebildet sind, um somit das gut energieabsorbierende, mehrlagige Bauteil zu bilden. Zudem erkennbar ist der Deckel 19 des Schutzgehäuses 14. Dieser ist wie der Boden 15 ebenfalls beispielsweise aus einem Metallwerkstoff wie einem Blech gebildet. In order to avoid a double fit in this case a space between the bottom of the battery module 1 and the bottom plate 32 of the bottom member 9 is provided, which is filled, for example, with a filler. By tightening the screw thus the battery module 1 with the bottom element 9 and the lid member 10 are clamped. In the present case, two connecting elements 35 are provided per end face of each battery module 1, that is to say in the present case a total of four connecting elements 35 per battery module 1 and 16 connecting elements 35 per position 2, 3, 4, 5 of Battehemodulen 1. However, it is clear that this number may vary depending on the design, which depends, for example, on the number of layers 2, 3, 4, 5 or the size of the individual battery housing 8. Fig. 8 shows a perspective view of the base plate or the bottom 15 of the protective housing 14, by means of which the stack 13 of battery housings 8 is housed. In the corner regions of the base plate 15, respective tie rods 40 extending in the vehicle vertical direction are provided for holding the stack 13 of the battery housing 8 or the protective housing 14. The tie rods 40 can also serve for installation or removal of the battery B by the upper side, for example, crane loops are screwed. Thus, the battery B can be removed or installed including the protective housing 14 from the car. In addition, in the base plate 15 respective screw sleeves 39 or threaded holes are integrated, which take over the function described above in connection with FIG. 7 for holding the base element 9 arranged above or the battery modules 1 accommodated by its battery housing 8. Finally, FIG. 9 shows a perspective view and a sectional view of the protective housing 14 within which the stack 13 of battery housings is accommodated. In particular, the four side walls 16, which in the present case are formed from the inside arranged corrugated sheet 17 and the outside arranged, planar strike plate 18, are thereby recognizable, in order to thus form the energy-absorbing, multi-layered component. In addition, recognizable is the lid 19 of the protective housing 14. This is like the bottom 15 also formed for example of a metal material such as a metal sheet.

Die Seitenwände 16 beziehungsweise deren jeweilige Bauteile 17, 18 sind vorliegend aus Blechen auf Aluminium- oder Stahllegierungs-Basis hergestellt und beispielsweise in den Ecken auf Gehrung verbunden. In den Ecken können zusätzlich Leisten oder dergleichen als Lastverteiler eingesetzt werden. Die Seitenwände 16 können zur Vormontage insbesondere an nicht erkennbaren Befestigungselementen, beispielsweise Rastpins oder derglei- chen, am Stapel 13 der Batteriegehäuse 8 vorbefestigt werden, welche beispielsweise im Kunststoff das jeweiligen Batteriegehäuses 8 angeformt oder dergleichen angeordnet sind. Hierdurch können die Seitenwände 14 und gegebenenfalls auch der Deckel 19 zunächst am Stapel 13 befestigt und anschließend untereinander verbunden werden. Mittels der im Zusammen- hang mit Fig. 8 bereits beschriebenen Zuganker 40 können die Bauteile 15, 16 und 19 des Schutzgehäuses 14 zusätzlich untereinander verspannt werden. Über die Zuganker 40 können zudem die in dem Stapel 13 übereinander angeordneten Batteriegehäuse 8 untereinander verspannt werden. The side walls 16 and their respective components 17, 18 are in the present case made of sheets on aluminum or steel alloy base and connected, for example, mitred in the corners. In the corners can additionally strips or the like can be used as a load distributor. The side walls 16 can be pre-attached to the stack 13 of the battery case 8 for pre-assembly, in particular unrecognizable fasteners, such as detent pins or the like, which are formed for example in the plastic, the respective battery case 8 or the like. As a result, the side walls 14 and possibly also the cover 19 are first attached to the stack 13 and then connected to each other. By means of the Hang with 40 already described tie rod 40, the components 15, 16 and 19 of the protective housing 14 are additionally braced together. About the tie rods 40 also in the stack 13 stacked battery case 8 can be clamped together.

Es ist klar, dass das Schutzgehäuse 14 auch mit anderen Plattenelementen aus verschiedensten Werkstoffen und in unterschiedlichen Bauformen gebildet werden kann. Fig. 10 zeigt eine perspektivische Schnittansicht durch den Stapel 13 von Batteriegehäusen 8, wie dieser in Fig. 4 dargestellt ist. Dabei ist insbesondere erkennbar, dass vorliegend vier Batteriegehäuse 8 mit jeweiligen Bodenelementen 9 und Deckelelementen 10 übereinander angeordnet sind. Unterseitig jedes der Bodenelemente 9 des zugehörigen Batteriegehäuses 8 kön- nen dabei jeweils mehrere Kühlelemente 41 der Kühleinrichtung 6 in Form von Kühlplatten 7, welche aus einer Metalllegierung, beispielsweise einer Aluminiumlegierung gebildet sind, angeordnet sein. Pro Batteriemodul 8 ist dabei - jeweils unterseitig von diesem - die entsprechende Kühlplatte 41 angeordnet, welche dafür sorgt, dass keine übermäßige Erwärmung inner- halb der Batterie entsteht. It is clear that the protective housing 14 can be formed with other plate elements made of different materials and in different designs. FIG. 10 shows a perspective sectional view through the stack 13 of battery housings 8, as shown in FIG. 4. In this case, it can be seen in particular that in the present case four battery housings 8 are arranged one above the other with respective bottom elements 9 and cover elements 10. In each case, a plurality of cooling elements 41 of the cooling device 6 in the form of cooling plates 7, which are formed from a metal alloy, for example an aluminum alloy, can be arranged on the underside of each of the bottom elements 9 of the associated battery housing 8. For each battery module 8, the corresponding cooling plate 41 is arranged on each side thereof, which ensures that excessive heating does not occur inside the battery.

Eine vergrößerte Perspektivansicht sowie eine vergrößerte Schnittansicht gemäß Fig. 1 1 sollen nun im Weiteren die konkrete Ausgestaltung des jeweiligen Bodenelements 9 des entsprechend zugehörigen Batteriegehäuses 8 im Bereich der zugehörigen Kühlplatte 41 erläutern. Hierbei ist aus der oberen Darstellung von Fig. 1 1 erkennbar, dass die jeweilige Kühlplatte 41 zwischen den entsprechenden Stegen 52 im Bereich der Bodenplatte 32 vorgesehen ist, sodass sich die Kühlplatte 41 unmittelbar unterhalb des zugehörigen Batteriemoduls 8 befindet, welches innerhalb der Stege 25 aufgenom- men ist. Um dabei einen besonders günstigen, konduktiven Wärmeübergang zwischen dem Kühlelement bzw. der Kühlplatte 41 und einer jeweiligen Unterseite 42 (Fig. 12) des zugehörigen Batteriemoduls 8 zu erreichen, ist das Kühlelement bzw. die Kühlplatte 41 flächenbündig mit den übrigen Plattenbereichen der Bodenplatte 32 in eine entsprechend große Aufnahmeöffnung 43 eingesetzt, welche aus der Bodenplatte 32 ausgespart ist. Jede der Aufnah- meöffnungen 43 ist also als rechteckförmige Durchgangsöffnung innerhalb der Bodenplatte 32 des Bodenelements 9 ausgebildet. Im vorliegenden Fall ist zwischen der jeweiligen Kühlplatte 41 und dem zugehörigen Batteriemodul 8 ein eventuell vorhandener Freiraum 44 - wie dies aus der Darstellung gemäß Fig. 1 1 unten erkennbar ist - mit einem Zwischenfüller aus einem Kunststoffschaummaterial oder dergleichen ausgefüllt. Hierdurch wird allerdings der konduktive Wärmeübergang zwischen Kühlplatte 41 und Batteriemodul 1 nur unwesentlich beeinträchtigt. An enlarged perspective view and an enlarged sectional view according to FIG. 1 1 will now be explained below the specific embodiment of the respective bottom element 9 of the corresponding battery housing 8 in the region of the associated cooling plate 41. In this case, it can be seen from the upper illustration of FIG. 11 that the respective cooling plate 41 is provided between the corresponding webs 52 in the area of the bottom plate 32, so that the cooling plate 41 is located directly beneath the associated battery module 8, which accommodates within the webs 25 - men is. In order to achieve a particularly favorable, conductive heat transfer between the cooling element or the cooling plate 41 and a respective bottom 42 (FIG. 12) of the associated battery module 8, the cooling element or the cooling plate 41 is flush with the remaining plate areas of the bottom plate 32 in FIG a correspondingly large receiving opening 43 is inserted, which is recessed from the bottom plate 32. Each of the receiving openings 43 is thus formed as a rectangular passage opening within the bottom plate 32 of the bottom element 9. In the present case, between the respective cooling plate 41 and the associated battery module 8 is a possibly existing free space 44 - as shown 1 1 can be seen below - filled with a filler from a plastic foam material or the like. As a result, however, the conductive heat transfer between the cooling plate 41 and battery module 1 is only slightly affected.

Darüber hinaus ist aus der unteren Darstellung von Fig. 1 1 erkennbar, dass unterseitig des jeweiligen Kühlerelements bzw. der Kühlplatte 41 das zugeordnete, flache Kühlelement/Kühlleitung 7 verläuft, welche in Mehrzahl in Fig. 1 in Zusammenhang mit der dortigen Kühleinrichtung 6 erkennbar ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verläuft also unterhalb jeder Kühlplatte 41 eine weitere Kühlleitung 7, welche - wie dies aus Fig. 1 erkennbar ist - zumindest im Wesentlichen flach und rechteckförmig gestaltet ist und innerhalb welcher beispielsweise ein Kühlmedium zirkuliert. Von dieser Kühlleitung bzw. diesem Kühlelement 7 geht dann die zur Kühlung des Batteriemoduls 1 erforderliche Kälte beispielsweise konduktiv auf das zugehörige Kühlelement bzw. die zugehörige Kühlplatte 41 über. Dies bedeutet, dass die jeweiligen Kühlelemente 7 in Überdeckung unterhalb des jeweils zugeordneten Kühlelements bzw. der jeweils zugeordneten Kühlplatte 41 angeordnet sind. Prinzipiell wäre es jedoch auch denkbar, dass unmittelbar das im Zusam- menhang mit Fig. 1 jeweils beschriebene Kühlelement 7 in die Bodenplatte 32 integriert ist. Dies wäre beispielsweise insbesondere denkbar bei einer Kühleinrichtung 7, welche beispielsweise mit entsprechenden Peltierelemen- ten oder dergleichen ihrer Kühlfunktion nachkommt. Anhand der Fig. 13 und 14, welche jeweilige schematische Schnittansichten möglicher Verbindungen der Kühlplatten 41 mit der zugeordneten Bodenplatte 32 des entsprechenden Bodenelements 9 des jeweiligen Batteriegehäuses 8 zeigen, wird erkennbar, dass die jeweilige Kühlplatte 41 auf unterschiedliche Weise in die zugehörige Aufnahmeöffnung 43 eingesetzt sein kann. So ist es beispielsweise denkbar - wie dies in Fig. 13 in den oberen beiden Darstellungen erkennbar ist - ein jeweiliges Rastmittel in Form von Clipsen 45 vorzusehen, mittels welchen die jeweiligen Kühlplatten 41 von oben oder unten her in die korrespondierende Aufnahmeöffnung 43 eingesetzt werden können. Auch eine die jeweilige Kühlplatte 41 randseitig um- greifende Halterung 46, wie diese in der zweituntersten Darstellung von Fig. 13 erkennbar ist, ist denkbar. Ebenfalls denkbar sind mechanische Verbindungsmittel wie Zapfen 47 oder dergleichen, wie diese in Fig. 13 unten dargestellt sind und mittels welchen die Kühlplatte 41 am Randbereich bzw. einem Anschlag 48 der jeweiligen Aufnahmeöffnung 43 fixiert werden kann. Dem Fachmann sind selbstverständlich weitere Verbindungsmöglichkeiten geläufig. Wesentlich im vorliegenden Fall ist es, dass die jeweilige Kühlplatte 41 nicht etwa beim Herstellungsprozess des jeweiligen Batteriegehäuses 8 bzw. des Bodenelements 9 miteingespritzt, eingepresst oder dergleichen eingearbeitet werden soll, da ansonsten bei der Abkühlung des jeweiligen Kunststoffteils und der jeweiligen Kühlplatte 41 entsprechende Spannungen entstehen können, die sich äußerst ungünstig auf das jeweilige Batteriegehäuse 8 auswirken können. Vielmehr ist es vorgesehen, dass die jeweiligen Kühlplatten 41 nachträglich beziehungsweise nach der Abkühlung des Bo- denelements 9 eingesetzt werden. In addition, it can be seen from the lower illustration of FIG. 11 that the associated, flat cooling element / cooling line 7 runs on the underside of the respective radiator element or cooling plate 41, which can be seen in a plurality in FIG. 1 in connection with the cooling device 6 there , In the present exemplary embodiment, therefore, a further cooling line 7 runs underneath each cooling plate 41, which - as can be seen from FIG. 1 - is designed to be at least substantially flat and rectangular and within which, for example, a cooling medium circulates. From this cooling line or this cooling element 7, the cooling required for cooling the battery module 1 then passes, for example, conductively to the associated cooling element or the associated cooling plate 41. This means that the respective cooling elements 7 are arranged in overlap below the respective associated cooling element or the respective associated cooling plate 41. In principle, however, it would also be conceivable that the cooling element 7 described in each case in connection with FIG. 1 is integrated directly into the base plate 32. This would be conceivable, for example, in the case of a cooling device 7, which, for example, complies with its cooling function with corresponding Peltier elements or the like. With reference to FIGS. 13 and 14, which show respective schematic sectional views of possible connections of the cooling plates 41 with the associated bottom plate 32 of the corresponding bottom element 9 of the respective battery housing 8, it can be seen that the respective cooling plate 41 may be inserted into the associated receiving opening 43 in different ways can. Thus, it is conceivable, for example - as can be seen in the upper two representations in FIG. 13 - to provide a respective latching means in the form of clips 45, by means of which the respective cooling plates 41 can be inserted into the corresponding receiving opening 43 from above or below. A holder 46 which surrounds the edge of the respective cooling plate 41, as can be seen in the second, lowest illustration of FIG. 13, is also conceivable. Also conceivable are mechanical connecting means such as pins 47 or the like, as shown in Fig. 13 below and by means of which the cooling plate 41 at the edge region or a stop 48 of the respective receiving opening 43 can be fixed. The skilled person are of course familiar with other connection options. It is essential in the present case that the respective cooling plate 41 should not be co-injected, pressed in or the like during the manufacturing process of the respective battery housing 8 or the bottom element 9, since otherwise corresponding voltages are produced during the cooling of the respective plastic part and the respective cooling plate 41 can, which can affect the respective battery case 8 extremely unfavorable. Rather, it is provided that the respective cooling plates 41 are inserted subsequently or after the cooling of the base element 9.

Um dabei insbesondere eine entsprechende Abdichtung im Bereich der Kühlelemente bzw. Kühlplatten 41 zu erreichen, ist zwischen diesen und der Bodenplatte 32 insbesondere eine Klebverbindung oder dergleichen Dich- tung vorgesehen. Hierdurch kann die Dichtheit des Batteriegehäuses 8 gewährleistet werden. In einer alternativen Ausführungsform wäre es theoretisch auch denkbar, mittels der Klebverbindung, welche zur Abdichtung des jeweiligen Kühlelements bzw. der jeweiligen Kühlplatte 41 gegenüber der Bodenplatte 32 dient, auch zur Fixierung des Kühlelements bzw. der Kühl- platte 41 an dem Bodenelement 9 zu nutzen. In order to achieve in particular a corresponding seal in the region of the cooling elements or cooling plates 41, in particular an adhesive bond or the like gasket is provided between these and the bottom plate 32. As a result, the tightness of the battery case 8 can be ensured. In an alternative embodiment, it would theoretically also be possible to use the adhesive connection, which serves to seal the respective cooling element or the respective cooling plate 41 relative to the bottom plate 32, also for fixing the cooling element or the cooling plate 41 on the bottom element 9 ,

Fig. 14 zeigt schließlich zu Fig. 13 analoge Verbindungen, bei welchen mit der Kühlplatte 41 auch das jeweilige Kühlelement 7 der Kühleinrichtung fixiert wird. Zwischen der Kühlplatte 41 und dem jeweiligen Kühlelement 7 kann dabei ebenfalls bei allen Ausführungsformen - wie dies auch aus Fig. 1 1 erkennbar ist - ein Füller in Form eines Kunststoffschaums oder dergli- chen vorgesehen sein, über welchen ein Freiraum 49 zwischen der jeweiligen Kühlleitung 7 und der Kühlplatte 41 ausgefüllt wird, um hierdurch eine zumindest im Wesentlichen konduktive Wärmeübertragung zu erreichen. Es sei angemerkt, dass insbesondere Rastverbindungen in Kombination mit Klebverbindungen besonders günstig sind, da sich hier bei dem Einsetzen der jeweiligen Kühlplatte 41 besonders kurze Montagezeiten realisieren lassen und da überdies durch die Rastverbindungen eine entsprechende Stabilität sich unmittelbar einstellt. Finally, FIG. 14 shows analogous connections to FIG. 13, in which the respective cooling element 7 of the cooling device is fixed with the cooling plate 41. As is also apparent from FIG. 11, a filler in the form of a plastic foam or the like can also be provided in all embodiments between the cooling plate 41 and the respective cooling element 7, via which a clearance 49 between the respective cooling line 7 and the cooling plate 41 is filled to thereby achieve at least substantially conductive heat transfer. It should be noted that in particular latching connections in combination with adhesive bonds are particularly favorable, since 41 particularly short installation times can be realized here at the onset of the respective cooling plate and since, moreover, a corresponding stability is established directly by the latching connections.

Insgesamt ist somit erkennbar, dass die nachträglich am jeweiligen Batteriegehäuse 8 bzw. an dessen Bodenelement 9 fixierten Kühlplatten 41 enorme Vorteile bei der Herstellung bewirken, indem beispielsweise ein beim Abkühlen des Kunststoffs entstehender Verzug nicht zu Spannungen zwischen dem Batteriegehäuse 8 und der jeweiligen Kühlplatte 41 führt. Dabei ist die Montage der jeweiligen Kühlplatten 41 insbesondere durch Rastverbindungen äußerst einfach und kostengünstig. Overall, it can thus be seen that the cooling plates 41, which are subsequently fixed to the respective battery housing 8 or to its base element 9, bring about enormous advantages in the production, for example, in that a delay occurring during the cooling of the plastic does not lead to tensions between the battery case 8 and the respective cooling plate 41 leads. In this case, the assembly of the respective cooling plates 41 in particular by latching connections is extremely simple and inexpensive.

Claims

CLAIMS:

Battery (B) for an electric drive of a motor vehicle, having a plurality of battery modules (1), which are arranged in an assigned position (2, 3, 4, 5) and accommodated in at least one associated battery housing (8), and with a Cooling device (6) for cooling the battery (B),

characterized in that

the battery housing (8) is made of a plastic and has at least one receiving opening (43) within which a cooling element (41) of the cooling device (6) is inserted.

A battery (B) according to claim 1, wherein a plurality of battery modules (1) are provided, which are arranged one above the other in respective layers (2, 3, 4, 5), wherein each of the superimposed layers (2, 3, 4, 5 ) of the battery modules (1) is accommodated in a respectively assigned, separate battery housing (8), which are arranged one above the other in a stack (13) and connected to one another.

Battery (B) according to one of the preceding claims, wherein the at least one battery housing (8) or the stack (13) of battery housings (8) and at least substantially the cooling device (6) accommodated in a protective housing (14) of the battery (B) is.

4. Battery (B) according to one of the preceding claims, wherein per battery module (1) a respective receiving opening (43) in the battery case (8) is provided.

5. Battery (B) according to one of the preceding claims, wherein the receiving opening (43) of the respective battery housing (8) is formed as a passage opening. 6. Battery (B) according to any one of the preceding claims, wherein the respective cooling element (41) by means of a mechanical connection, in particular a latching connection, in the receiving opening (43) of the respective battery case (8) is inserted.

7. Battery (B) according to any one of the preceding claims, wherein the respective cooling element (41) via an adhesive bond to the respective battery case (8) is arranged. 8. Battery (B) according to one of the preceding claims, wherein the respective battery housing (8) has associated fastening elements for fastening respective lines or the like components of the cooling device (6). 9. Battery housing (14) for a battery (B) according to one of claims 1 to 8.

10. motor vehicle with a battery (B) according to one of claims 1 to 8.