Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE102017130556B4 - battery assembly - Google Patents

battery assembly Download PDF

Info

Publication number
DE102017130556B4
DE102017130556B4 DE102017130556.4A DE102017130556A DE102017130556B4 DE 102017130556 B4 DE102017130556 B4 DE 102017130556B4 DE 102017130556 A DE102017130556 A DE 102017130556A DE 102017130556 B4 DE102017130556 B4 DE 102017130556B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
module
module frame
support
frame
counter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102017130556.4A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102017130556A1 (en
Inventor
Andreas Heizer
Johannes Hattendorff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Webasto SE
Original Assignee
Webasto SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Webasto SE filed Critical Webasto SE
Priority to DE102017130556.4A priority Critical patent/DE102017130556B4/en
Priority to PCT/EP2018/085774 priority patent/WO2019121871A1/en
Publication of DE102017130556A1 publication Critical patent/DE102017130556A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102017130556B4 publication Critical patent/DE102017130556B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0481Compression means other than compression means for stacks of electrodes and separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554Rods or plates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieanordnung (1), insbesondere Fahrzeugbatterieanordnung, umfassend einen zwischen einem Auflager (2) und einem dem Auflager (2) gegenüber angeordneten Niederhalter (3) eingespannten Modulrahmen (4), zur Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriezellen (5), und eine Temperierungsvorrichtung (6) mit einer Temperierungsfläche (60) zum Temperieren der Batteriezellen (5), wobei das Auflager (2), der Niederhalter (3) und der Modulrahmen (4) derart ausgebildet sind, dass eine parallel zur Ebene (E) der Temperierungsfläche (60) durch Auflager (2) und Niederhalter (3) auf den Modulrahmen (4) ausgeübte Einspannkraft (FE) den Modulrahmen (4) auf die Temperierungsfläche (60) zu vorspannt.The present invention relates to a battery arrangement (1), in particular a vehicle battery arrangement, comprising a module frame (4) clamped between a support (2) and a downholder (3) opposite the support (2), for receiving a plurality of battery cells (5). and a tempering device (6) with a temperature control surface (60) for tempering the battery cells (5), wherein the support (2), the hold-down device (3) and the module frame (4) are formed such that one parallel to the plane (E) the clamping surface (60) by clamping (2) and hold-down (3) on the module frame (4) applied clamping force (FE) biases the module frame (4) on the Temperierungsfläche (60).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieanordnung, beispielsweise eine Fahrzeugbatterieanord nung.The present invention relates to a battery assembly, for example a vehicle battery arrangement.

Stand der TechnikState of the art

Es sind Batterieanordnungen bekannt, welche eine Mehrzahl von Batteriezellen aufnehmen, wobei mehrere der Batteriezellen jeweils in beziehungsweise an einem Modulrahmen als Batteriemodul zusammengefasst sind. Solche Batterieanordnungen finden sowohl Anwendung bei Primärbatterien, mithin nicht wiederaufladbaren Batterien, als auch bei Sekundärbatterien, mithin wiederaufladbaren Batterien.There are battery arrangements are known which receive a plurality of battery cells, wherein a plurality of the battery cells are each combined in or on a module frame as a battery module. Such battery arrangements find application both in primary batteries, thus non-rechargeable batteries, as well as secondary batteries, thus rechargeable batteries.

Es ist bekannt, bei Batterieanordnungen die Batteriezellen vertikal orientiert auf Heiz- und/oder Kühlplatten anzuordnen. Um einen guten Wärmeübergang zu erzielen, wird zwischen den Batteriezellen und/oder dem Modulrahmen und der Heiz- und/oder Kühlplatte eine Komponente zur Wärmeleitung und elektrischen Isolation, beispielsweise eine Wärmeleitpaste, eingebracht und der Modulrahmen mit der Heiz- und/oder Kühlplatte fest verschraubt. In der Regel wird der Modulrahmen von oben in Anpressrichtung auf die Heiz- und/oder Kühlplatte aufgeschraubt.It is known to arrange the battery cells vertically oriented on heating and / or cooling plates in battery arrangements. In order to achieve a good heat transfer, between the battery cells and / or the module frame and the heating and / or cooling plate, a component for heat conduction and electrical insulation, such as a thermal grease, introduced and the module frame firmly screwed to the heating and / or cooling plate , In general, the module frame is screwed from above in the pressing direction on the heating and / or cooling plate.

Um Batterieanordnungen mit dem vorgenannten Aufbau bereitzustellen, bei welchen die Batteriezellen hingegen horizontal angeordnet an vertikal ausgerichteten Kühlplatten befestigt sind, ist ein Montageraum für das seitliche Einbringen von Werkzeug notwendig, um die Batteriezellen beziehungsweise die Modulrahmen mit den Heiz- und/oder Kühlplatten zu verschrauben. Infolgedessen steigt montagebedingt der benötigte Bauraum der Batterieanordnung, wodurch derart aufgebaute Batterieanordnungen eine geringere volumetrische Energiedichte aufweisen.In order to provide battery assemblies with the above-mentioned construction, in which the battery cells, however, are arranged horizontally mounted on vertically oriented cooling plates, a mounting space for the lateral introduction of tools is necessary to screw the battery cells or the module frame with the heating and / or cooling plates. As a result, due to installation increases the required space of the battery assembly, which thus constructed battery assemblies have a lower volumetric energy density.

Um den vorgenannten Nachteilen Rechnung zu tragen, ist etwa aus der WO2014/184419 A1 ein System zum Verpacken und zum thermischen Management von Batteriezellen in einem Batteriemodul bekannt, bei welchem Batteriezellen in seitlich angeordneten Profilen gehalten sind. Die Profile weisen zur Kühlung der Batteriezellen Kühlkanäle auf.To take account of the aforementioned disadvantages, is approximately from the WO2014 / 184419 A1 a system for packaging and thermal management of battery cells in a battery module, in which battery cells are held in laterally arranged profiles. The profiles have cooling channels for cooling the battery cells.

Aus der DE 10 2014 019 074 A1 ist ein Zellblock für eine Kraftfahrzeugbatterie bekannt, bei welcher horizontal angeordnete Batteriezellen an eine seitlich davon angeordnete, als Heiz- oder Kühlplatte ausgebildete Temperierungseinrichtung angeschraubt sind.From the DE 10 2014 019 074 A1 a cell block for a motor vehicle battery is known in which horizontally arranged battery cells are screwed to a laterally arranged therefrom, designed as a heating or cooling plate temperature control device.

Aus der EP 2 515 361 A1 ist eine Batterieeinheit zu entnehmen, bei welcher Batteriezellen in einem Rahmen fest gehalten sind, wobei zum Befestigen der Batteriezellen Spannstäbe und Zellhalter in Richtung der Hauptorientierung der Batteriezellen wirkend miteinander verspannt sind.From the EP 2 515 361 A1 is to be taken from a battery unit, wherein battery cells are held firmly in a frame, wherein for securing the battery cells tensioning rods and cell holders are braced in the direction of the main orientation of the battery cells acting together.

Die US 9 070 958 B2 zeigt eine gattungsgemäße Batterieanordnung, bei welcher eine Klemmeinrichtung umfassend ein Auflager und einen Niederhalter die Modulrahmen miteinander verspannt. Die Temperierplatte ist unterhalb der Module angeordnet.The US Pat. No. 9,070,958 B2 shows a generic battery assembly in which a clamping device comprising a support and a hold-down braces the module frame together. The temperature control plate is arranged below the modules.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Batterieanordnung, insbesondere eine verbesserte Fahrzeugbatterieanordnung, bereitzustellen.Starting from the known prior art, it is an object of the present invention to provide an improved battery assembly, in particular an improved vehicle battery assembly.

Die Aufgabe wird durch eine Batterieanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen der Beschreibung und den beigefügten Figuren.The object is achieved by a battery arrangement with the features of claim 1. Advantageous developments emerge from the dependent claims of the description and the accompanying figures.

Entsprechend wird eine Batterieanordnung, insbesondere Fahrzeugbatterieanordnung, vorgeschlagen, welche einen zwischen einem Auflager und einem dem Auflager gegenüber angeordneten Niederhalter eingespannten Modulrahmen zur Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriezellen, und eine Temperierungsvorrichtung mit einer Temperierungsfläche zum Temperieren der Batteriezellen, umfasst. Erfindungsgemäß sind das Auflager, der Niederhalter und der Modulrahmen derart ausgebildet, dass eine parallel zur Ebene der Temperierungsfläche durch Auflager und Niederhalter auf den Modulrahmen ausgeübte Einspannkraft den Modulrahmen auf die Temperierungsfläche zu vorspannt.Accordingly, a battery arrangement, in particular a vehicle battery arrangement, is proposed which comprises a module frame clamped between a support and a support arranged opposite the support for receiving a plurality of battery cells, and a tempering device having a temperature control surface for tempering the battery cells. According to the invention, the support, the hold-down device and the module frame are designed in such a way that a clamping force exerted on the module frame by the support and downholder parallel to the temperature control surface biases the module frame onto the temperature control surface.

Dadurch, dass das Auflager, der Niederhalter und der Modulrahmen derart ausgebildet sind, dass eine parallel zur Ebene der Temperierungsfläche durch Auflager und Niederhalter auf den Modulrahmen ausgeübte Einspannkraft den Modulrahmen auf die Temperierungsfläche zu vorspannt, kann auf einfache Weise ein Bewegen beziehungsweise Anpressen des Modulrahmens und/oder der darin aufgenommenen Batteriezellen in Richtung der Temperierungsfläche erreicht und/oder der darin aufgenommenen Batteriezellen in Richtung der Temperierungsfläche erreicht werden, wenn der Niederhalter angezogen wird. Die Montage und das Anpressen an die Temperierungsfläche wird durch ein einfaches Anziehen des Niederhalters erreicht. Mithin kann ein sicheres Anlegen des Modulrahmens und/oder der Batteriezellen an der Temperierungsfläche erreicht werden, so dass eine effiziente Wärmeübertragung zwischen Temperierungsvorrichtung und dem Modulrahmen und/oder den Batteriezellen ermöglicht ist.Characterized in that the support, the hold-down and the module frame are formed such that a parallel to the Temperierungsfläche by support and hold down on the module frame clamping force biasing the module frame on the Temperierungsfläche, can easily moving or pressing the module frame and / or the battery cells accommodated therein are reached in the direction of the temperature control surface and / or the battery cells accommodated therein are reached in the direction of the temperature control surface when the hold-down device is tightened. The assembly and the pressing on the Temperierungsfläche is achieved by a simple tightening the hold. Consequently, a secure application of the module frame and / or the battery cells can be achieved at the Temperierungsfläche be so that an efficient heat transfer between Temperierungsvorrichtung and the module frame and / or the battery cells is possible.

Ferner ist dadurch in einfacher Weise ein Einbau der Batteriezellen in vertikaler Richtung ermöglicht. Mit anderen Worten ist es durch die vorgenannte Ausbildung der Batterieanordnung möglich, die Batteriezellen horizontal zu orientieren und übereinander, mithin in vertikaler Richtung, zu schichten, wobei die Temperierungsfläche vertikal orientiert ist. Eine derart ausgebaute Batterieanordnung kann besonders kompakt aufgebaut sein und so wenig Bauraum beispielsweise in einem Fahrzeug, welches die Batterieanordnung mit elektrischer Energie versorgen soll, einnehmen.Furthermore, this makes it possible to easily install the battery cells in the vertical direction. In other words, it is possible by the aforementioned embodiment of the battery assembly, the battery cells to orient horizontally and one above the other, thus in the vertical direction, to layer, the Temperierungsfläche is oriented vertically. Such a constructed battery assembly can be constructed very compact and so little space, for example, in a vehicle, which is to provide the battery assembly with electrical energy occupy.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Modulrahmen auf der dem Niederhalter zugewandten Seite eine geneigte erste Kontaktfläche auf, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche des Niederhalters in Kontakt steht, wobei die erste Kontaktfläche von der Temperierungsfläche weg weisend orientiert ist.According to a preferred embodiment, the module frame on the side facing the hold-down on an inclined first contact surface, which is in contact with a parallel thereto oriented counter surface of the blank holder, wherein the first contact surface is oriented away from the Temperierungsfläche.

Unter einer „geneigten Fläche“ wird vorliegend eine Fläche verstanden, welche mit einer Ebene, in welcher sich die Temperierungsfläche erstreckt, einen Winkel ungleich 90° einschließt. Folglich schließt die Normale der „geneigten Fläche“ mit der Ebene einen Winkel von größer 0° und kleiner 90° ein. Durch eine von der Temperierungsfläche weg weisend orientierte Fläche ist ein Keil bereitgestellt, welcher sich mit zunehmendem Abstand zur Temperierungsfläche verjüngt.In the present case, an "inclined surface" is understood to mean a surface which encloses an angle not equal to 90 ° with a plane in which the temperature control surface extends. Consequently, the normal of the "inclined surface" with the plane includes an angle greater than 0 ° and less than 90 °. A wedge is provided by a surface oriented away from the tempering surface, which wedge with increasing distance to the tempering surface.

Folglich ist die erste Kontaktfläche derart orientiert, dass mittels der durch Auflager und Niederhalter auf den Modulrahmen erzeugten Einspannkraft, welche im Wesentlichen parallel zur Temperierungsfläche beziehungsweise deren Ebene wirkt, der Modulrahmen und/oder die Batteriezellen mittels einer an der geneigten Kontaktfläche durch die Einspannkraft erzeugten Anpresskraft in Richtung der Temperierungsfläche gepresst werden. Entsprechend wird aufgrund der geneigten Kontaktfläche eine auf den Modulrahmen einwirkende Anpresskraft erzeugt, welche in Richtung der Temperierungsfläche wirkt. Die in Richtung der Temperierungsfläche wirkende Anpresskraft bewirkt das Anpressen des Modulrahmens beziehungsweise der Batteriezellen. Ferner kann der Modulrahmen dadurch in Bezug auf die Temperierungsfläche zentriert werden. Der Modulrahmen gleitet dabei mit seinen Kontaktflächen an den Gegenflächen von Auflager und Niederhalter ab, bis er an der Temperierungsfläche anliegt.Consequently, the first contact surface is oriented in such a way that the module frame and / or the battery cells are pressed by means of a clamping force generated by the support and hold-down on the module frame, which acts essentially parallel to the Temperierungsfläche or their plane by means of a contact force generated by the clamping force on the inclined contact surface be pressed in the direction of Temperierungsfläche. Accordingly, due to the inclined contact surface, a force acting on the module frame pressing force is generated, which acts in the direction of the Temperierungsfläche. The pressing force acting in the direction of the tempering surface causes the pressing of the module frame or the battery cells. Furthermore, the module frame can thereby be centered with respect to the Temperierungsfläche. The module frame slides with its contact surfaces on the mating surfaces of support and hold-down until it rests against the Temperierungsfläche.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Modulrahmen auf der dem Auflager zugewandten Seite eine geneigte zweite Kontaktfläche auf, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche des Auflagers in Kontakt steht, wobei die zweite Kontaktfläche von der Temperierungsfläche weg weisend orientiert ist. Dadurch kann die zur ersten geneigten Kontaktfläche beschriebene Wirkung analog erzielt werden.According to a further preferred embodiment, the module frame on the side facing the support on an inclined second contact surface which is in contact with a parallel thereto oriented counter surface of the support, wherein the second contact surface is oriented away from the Temperierungsfläche. As a result, the effect described for the first inclined contact surface can be achieved analogously.

Um zusätzlich zum Anpressen des Modulrahmens an die Temperierungsfläche ein Zentrieren des Modulrahmens gegenüber der Temperierungsvorrichtung auch in Bezug auf eine Richtung parallel zur Ebene der Temperierungsfläche zu erreichen, kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Modulrahmen auf der dem Niederhalter zugewandten Seite eine geneigte erste Kontaktfläche aufweisen, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche des Niederhalters in Kontakt steht, und kann der Modulrahmen auf der dem Auflager zugewandten Seite eine gegensätzlich zur ersten Kontaktfläche geneigte zweite Kontaktfläche aufweisen, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche des Auflagers in Kontakt steht, wobei die erste und zweite Kontaktfläche von der Temperierungsfläche weg weisend orientiert sind.In order to additionally achieve a centering of the module frame with respect to the tempering device in relation to a direction parallel to the plane of the tempering surface in addition to the pressing of the module frame, according to a further preferred embodiment the module frame may have an inclined first contact surface on the side facing the blank holder. which is in contact with a mating surface of the blank holder oriented parallel thereto, and the module frame on the side facing the support may have a second contact surface inclined opposite to the first contact surface which is in contact with a mating surface of the support oriented parallel thereto, wherein the first and second contact surface facing away from the Temperierungsfläche oriented.

Dadurch wird an der ersten Kontaktfläche und an der zweiten Kontaktfläche jeweils eine Anpresskraft erzeugt. Ferner erfolgt sowohl an der Unterseite als auch an der Oberseite des Modulrahmens eine Zentrierbewegung des Modulrahmens. Hierbei sind die erste und die zweite Kontaktfläche derart orientiert, dass mittels der durch Auflager und Niederhalter auf den Modulrahmen erzeugten Einspannkraft, welche im Wesentlichen parallel zur Temperierungsfläche beziehungsweise deren Ebene wirkt, der Modulrahmen und/oder die Batteriezellen mittels der durch die Einspannkraft erzeugten Anpresskraft in Richtung der Temperierungsfläche gepresst werden. Mit anderen Worten wird aufgrund der geneigten Kontaktflächen eine auf den Modulrahmen wirkende Anpresskraft erzeugt, welche in Richtung der Temperierungsfläche wirkt. Die in Richtung der Temperierungsfläche wirkende Anpresskraft bewirkt ein Anpressen des Modulrahmens beziehungsweise der Batteriezellen. Zum Zentrieren gleitet der Modulrahmen mit seinen Kontaktflächen an den Gegenflächen ab, bis er an der Temperierungsfläche anliegt. Sowohl an der Unterseite als auch an der Oberseite des Modulrahmens erfolgt mithin eine Zentrierbewegung. Der Modulrahmen kann zur Montage der Batterieanordnung folglich einfach eingelegt werden.As a result, in each case a contact pressure force is generated at the first contact surface and at the second contact surface. Furthermore, a centering movement of the module frame takes place both on the underside and on the upper side of the module frame. Here, the first and the second contact surface are oriented such that the module frame and / or the battery cells by means of the clamping force generated by the bearing and hold-down on the module frame, which acts substantially parallel to the Temperierungsfläche or its plane, by means of the clamping force generated by the clamping force Direction of Temperierungsfläche be pressed. In other words, a force acting on the module frame pressing force is generated due to the inclined contact surfaces, which acts in the direction of the Temperierungsfläche. The pressing force acting in the direction of the tempering surface causes a pressing of the module frame or the battery cells. For centering, the module frame slides with its contact surfaces on the mating surfaces, until it rests against the Temperierungsfläche. Both at the bottom and at the top of the module frame thus takes place a centering movement. The module frame can thus be easily inserted for mounting the battery assembly.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die erste Kontaktfläche und/oder die zweite Kontaktfläche integral mit dem Modulrahmen ausgebildet. Dadurch weist die Batterieanordnung lediglich eine geringe Teilezahl und mithin einen besonders einfachen Aufbau auf. Alternativ kann dass die erste Kontaktfläche mittels eines an dem Modulrahmen angeordneten ersten Keilkörpers und/oder die zweite Kontaktfläche mittels eines an dem Modulrahmen angeordneten zweiten Keilkörpers bereitgestellt sein. Hierdurch können die vorgenannten Teile einfache Formen beziehungsweise Geometrien aufweisen und entsprechend einfach zu fertigen sein beziehungsweise teilweise als Standardteile aufgebaut sein.According to a further preferred embodiment, the first contact surface and / or the second contact surface are formed integrally with the module frame. As a result, the battery assembly has only a small number of parts and therefore a particularly simple structure. Alternatively, that the first contact surface by means of a arranged on the module frame first wedge body and / or the second contact surface may be provided by means of a arranged on the module frame second wedge body. As a result, the aforementioned parts may have simple shapes or geometries and be correspondingly easy to manufacture or may be partially constructed as standard parts.

Um die Teileanzahl weiter zu reduzieren und/oder einen stabilen Aufbau bereitzustellen, können die Gegenfläche des Niederhalters integral mit dem Niederhalter ausgebildet sein und/oder die Gegenfläche des Auflagers integral mit dem Auflager ausgebildet sein. Alternativ können die Gegenfläche des Niederhalters mittels eines dem Niederhalter zugeordneten Niederhalter-Keilelements bereitgestellt sein und/oder die Gegenfläche des Auflagers mittels eines dem Auflager zugeordneten Niederhalter-Keilelements bereitgestellt sein, welche eine entsprechend einfach herzustellende Form aufweisen.In order to further reduce the number of parts and / or to provide a stable structure, the counter surface of the blank holder may be integrally formed with the hold-down and / or the mating surface of the support may be integrally formed with the support. Alternatively, the mating surface of the blank holder can be provided by means of a hold-down wedge element associated with the hold-down element and / or the mating surface of the support can be provided by means of a hold-down wedge element associated with the support, which have a correspondingly simple shape to produce.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind durch die mittels Auflager und Niederhalter erzeugte Einspannkraft zusätzlich in dem Modulrahmen aufgenommene Batteriezellen in Richtung einer Schichtung der Batteriezellen gegeneinander gepresst. Hierdurch kann auf zusätzliche Elemente zum Zentrieren und/oder Befestigen der Batteriezellen verzichtet werden. Mit anderen Worten werden die Batteriezellen haftschlüssig in dem Modulrahmen gehalten.According to a further preferred embodiment, battery cells accommodated in the module frame are additionally pressed against one another in the direction of stratification of the battery cells by the clamping force generated by means of supports and hold-down means. This makes it possible to dispense with additional elements for centering and / or securing the battery cells. In other words, the battery cells are held in the module frame in an adhesive fit.

Um die Wärmeübertragung zwischen der Temperierungsfläche und dem Modulrahmen beziehungsweise den Batteriezellen weiter verbessern zu können, kann zwischen der Temperierungsfläche und dem Modulrahmen und/oder zwischen dem Modulrahmen und den Batteriezellen eine wärmeleitende Komponente beziehungsweise Schicht, bevorzugt eine Wärmeleitpaste oder ein Wärmeleitpad, angeordnet sein. Die wärmeleitende Komponente weist bevorzugt elektrisch isolierende Eigenschaften auf. So kann sichergestellt werden, dass eine hinreichend gute Wärmeleitung zwischen Temperierungsvorrichtung und Batteriezellen erzielt und gleichzeitig eine elektrische Isolation dazwischen bereitgestellt ist, und so die Betriebssicherheit der Batterieanordnung erhöht ist.In order to further improve the heat transfer between the Temperierungsfläche and the module frame or the battery cells, between the Temperierungsfläche and the module frame and / or between the module frame and the battery cells, a thermally conductive component or layer, preferably a thermal paste or a Wärmeleitpad be arranged. The thermally conductive component preferably has electrically insulating properties. Thus, it can be ensured that a sufficiently good heat conduction between Temperierungsvorrichtung and battery cells achieved while an electrical insulation is provided therebetween, and so the reliability of the battery assembly is increased.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist beidseits der Temperierungsvorrichtung jeweils ein Modulrahmen angeordnet, wobei der Niederhalter in Bezug auf die Temperierungsvorrichtung beidseits jeweils eine Gegenfläche aufweist und/oder das Auflager in Bezug auf die Temperierungsvorrichtung beidseits jeweils eine Gegenfläche aufweist, wobei die Gegenflächen derart orientiert sind, dass die Modulrahmen von beiden Seiten gegen eine jeweilige Temperierungsfläche der Temperierungsvorrichtung gepresst sind. Dadurch kann die Batterieanordnung besonders einfach mit besonders wenigen Teilen aufgebaut sein.According to a further preferred embodiment, in each case a module frame is arranged on both sides of the tempering device, wherein the hold-down device has a counter surface on both sides relative to the tempering device and / or the support has a counter surface on both sides with respect to the tempering device, the counter surfaces being oriented in such a manner, that the module frames are pressed from both sides against a respective temperature control surface of the tempering device. As a result, the battery assembly can be particularly easily constructed with very few parts.

Um den Aufbau der Batterieanordnung weiter zu vereinfachen, können das Auflager und die Temperierungsvorrichtung integral ausgebildet sein oder der Niederhalter und die Temperierungsvorrichtung integral ausgebildet sein.In order to further simplify the construction of the battery assembly, the support and the temperature control device may be integrally formed or the hold-down device and the tempering device may be integrally formed.

Gemäß einer besonders bevorzugten weiteren Ausführungsform sind auf der der Temperierungsvorrichtung gegenüberliegenden Seite der Mehrzahl von in dem Modulrahmen aufgenommenen Batteriezellen ein Modulgegenrahmen und eine Gegenlagerung, umfassend ein weiteres Auflager und einen weiteren Niederhalter, angeordnet, wobei das weitere Auflager, der Niederhalter und der Modulgegenrahmen derart ausgebildet sind, dass eine parallel zur Ebene der Temperierungsfläche durch das weitere Auflager und den weiteren Niederhalter auf den Modulgegenrahme ausgeübte Einspannkraft den Modulgegenrahmen auf die Temperierungsfläche zu vorspannt. Hierdurch wird eine zusätzliche Anpresskraft in Richtung auf die Temperierungsfläche zu erzeugt. Hierdurch kann die Batterieanordnung besonders einfach montiert werden. Der Modulrahmen, der Modulgegenrahmen und anschließend die Batteriezellen können einfach eingelegt werden; eine weitere Positionierung und/oder Befestigung ist nicht notwendig, da dies bereits durch die Einspannung erreicht wird.According to a particularly preferred further embodiment, a module counter frame and an abutment, comprising a further support and another hold-down, are arranged on the opposite side of the plurality of battery cells accommodated in the module frame, wherein the further support, the hold-down and the module counter frame are formed in that a clamping force exerted on the module counterframe parallel to the plane of the tempering surface by the additional support and the further hold-down device biases the module counterframe onto the temperature-control surface. As a result, an additional contact force is generated in the direction of the Temperierungsfläche. As a result, the battery assembly can be mounted very easily. The module frame, the module counter frame and then the battery cells can be easily inserted; a further positioning and / or attachment is not necessary, since this is already achieved by the clamping.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Modulgegenrahmen eine geneigte erste Kontaktfläche auf, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche des weiteren Niederhalters in Kontakt steht, und/oder weist der Modulgegenrahmen eine geneigte zweite Kontaktfläche auf, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche des weiteren Auflagers in Kontakt steht, wobei die erste Kontaktfläche und/oder die zweite Kontaktfläche des Modulgegenrahmens von der Temperierungsfläche weg weisend orientiert sind, wobei die zweite Kontaktfläche bevorzugt gegensätzlich zur ersten Kontaktfläche orientiert ist.According to a further preferred embodiment, the module counterframe has an inclined first contact surface, which is in contact with a counter surface of the further hold-down oriented parallel thereto, and / or the module counterframe has an inclined second contact surface, which has a mating surface of the further support oriented parallel thereto is in contact, wherein the first contact surface and / or the second contact surface of the module counter frame are oriented away from the Temperierungsfläche, wherein the second contact surface is preferably oriented opposite to the first contact surface.

Dadurch können die Batteriezellen besonders sicher zentriert und gelagert gehalten werden. Analog zum Modulrahmen sind die erste und die zweite Kontaktfläche des Modulgegenrahmens derart orientiert, dass mittels der durch das weitere Auflager und den weiteren Niederhalter auf den Modulgegenrahmen erzeugten Einspannkraft, welche im Wesentlichen parallel zur Temperierungsfläche wirkt, die Batteriezellen mittels der an den geneigten Kontaktflächen erzeugten Anpresskraft in Richtung der des Modulrahmens und der Temperierungsfläche gepresst werden. Ferner kann der Modulgegenrahmen in Bezug auf die Temperierungsfläche zentriert werden. Sowohl an der Unterseite als auch an der Oberseite des Modulgegenrahmens erfolgt eine Zentrierbewegung in Richtung der Temperierungsfläche. Die Montage der Batterieanordnung ist folglich weiter vereinfacht.As a result, the battery cells can be kept very safe centered and stored. Analogous to the module frame, the first and the second contact surface of the module counter frame are oriented such that by means of the clamping force generated by the further support and the further hold-down on the module counter frame, which acts substantially parallel to the Temperierungsfläche, the battery cells by means of the contact force generated on the inclined contact surfaces in the direction of the module frame and the Temperierungsfläche be pressed. Furthermore, the module counter frame may be centered with respect to the temperature control surface. Both at the bottom and at the Top of the module counter frame is a centering movement in the direction of Temperierungsfläche. The assembly of the battery assembly is thus further simplified.

Um eine besonders sichere Aufnahme der Batteriezellen bereitstellen zu können und um Modulrahmen, Modulgegenrahmen und Batteriezellen als bevorzugt austauschbare Baugruppe vormontieren zu können, bilden gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Modulrahmen und der Modulgegenrahmen einen Modulkäfig aus, wobei der Modulrahmen und der Modulgegenrahmen bevorzugt über Querstreben verbunden sind.In order to be able to provide a particularly secure reception of the battery cells and to be able to preassemble module frames, module counterframes and battery cells as a preferably exchangeable module, according to a further preferred embodiment the module frame and the module counterframe form a module cage, wherein the module frame and the module counterframe are preferably connected via cross struts are.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Batteriezellen entlang einer Richtung parallel zur Orientierung der Temperierungsfläche übereinander geschichtet. Ferner kann die Temperierungsfläche senkrecht zu einer bevorzugt horizontal orientierten Grundplatte angeordnet sein. Dadurch kann die Batterieanordnung besonders kompakt aufgebaut sein und wenig Bauraum beispielsweise in einem Fahrzeug, welches die Batterieanordnung mit elektrischer Energie versorgen soll, einnehmen.According to a further preferred embodiment, the battery cells are stacked along a direction parallel to the orientation of the temperature control surface. Furthermore, the tempering surface can be arranged perpendicular to a preferably horizontally oriented base plate. As a result, the battery assembly can be made very compact and take up little space, for example, in a vehicle, which is to provide the battery assembly with electrical energy.

Figurenlistelist of figures

Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 schematisch eine Schnittansicht einer Batterieanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 2a schematisch eine Detailansicht der Batterieanordnung aus 1 im Bereich eines Niederhalters;
  • 2b schematisch eine Detailansicht der Batterieanordnung aus 1 im Bereich eines Auflagers;
  • 3a schematisch eine Detailansicht einer Gegenlagerung der Batterieanordnung aus 1 im Bereich eines weiteren Niederhalters;
  • 3b schematisch eine Detailansicht der Gegenlagerung der Batterieanordnung aus 1 im Bereich eines weiteren Auflagers;
  • 4 schematisch eine Draufsicht der Batterieanordnung aus 1;
  • 5 schematisch eine Draufsicht einer Batterieanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
  • 6 schematisch eine Schnittansicht einer Batterieanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Preferred further embodiments of the invention are explained in more detail by the following description of the figures. Showing:
  • 1 schematically a sectional view of a battery assembly according to a first embodiment;
  • 2a schematically a detailed view of the battery assembly 1 in the area of a hold-down;
  • 2 B schematically a detailed view of the battery assembly 1 in the area of a support;
  • 3a schematically a detailed view of an abutment of the battery assembly 1 in the area of another hold-down;
  • 3b schematically a detailed view of the abutment of the battery assembly 1 in the area of another support;
  • 4 schematically a plan view of the battery assembly 1 ;
  • 5 schematically a plan view of a battery assembly according to another embodiment; and
  • 6 schematically a sectional view of a battery assembly according to another embodiment.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter AusführungsbeispieleDetailed description of preferred embodiments

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.In the following, preferred embodiments will be described with reference to the figures. In this case, identical, similar or equivalent elements in the different figures are provided with identical reference numerals, and a repeated description of these elements is partially omitted in order to avoid redundancies.

In 1 ist schematisch eine Schnittansicht einer Batterieanordnung 1, vorliegend in Form einer Fahrzeugbatterieanordnung, gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Zwischen einem Auflager 2 und einem dem Auflager 2 gegenüber angeordneten Niederhalter 3 ist ein Modulrahmen 4 eingespannt. In dem Modulrahmen 4 ist eine Mehrzahl von Batteriezellen 5 angeordnet. Neben dem Modulrahmen 4 ist eine Temperierungsvorrichtung 6 vorgesehen, welche eine Temperierungsfläche 60 zum Temperieren der Batteriezellen 5 aufweist.In 1 is a schematic sectional view of a battery assembly 1 shown here in the form of a vehicle battery assembly, according to a first embodiment. Between a support 2 and one the support 2 arranged opposite hold-down 3 is a module frame 4 clamped. In the module frame 4 is a plurality of battery cells 5 arranged. Next to the module frame 4 is a tempering device 6 provided which a Temperierungsfläche 60 for tempering the battery cells 5 having.

Das Auflager 2 ist auf einer Grundplatte 9 der Batterieanordnung 1 angeordnet. Die Grundplatte 9 kann beispielsweise die Bodenplatte eines Gehäuses sein. Von dieser erstreckt sich die Temperierungsvorrichtung 6 mit einer Längserstreckung senkrecht zur Grundplatte 9. Die Temperierungsfläche 60 ist vorliegend mit ihrer Ebene E, in welcher sie sich erstreckt, ebenfalls senkrecht zur Grundplatte 9 orientiert.The support 2 is on a base plate 9 the battery arrangement 1 arranged. The base plate 9 may be, for example, the bottom plate of a housing. From this extends the tempering device 6 with a longitudinal extent perpendicular to the base plate 9 , The temperature control surface 60 is present with its plane e , in which it extends, also perpendicular to the base plate 9 oriented.

Die Temperierungsvorrichtung 6 ist integral mit dem Auflager 2 ausgebildet. Alternativ können die Teile aber auch getrennte bereitgestellt sein und/oder die Temperierungsvorrichtung 6 kann integral mit dem Niederhalter 3 ausgebildet sein. Vorliegend ist der Niederhalter 3 mittels einer Schraubverbindung 34 an die Temperierungsvorrichtung 6 anschraubbar.The tempering device 6 is integral with the support 2 educated. Alternatively, however, the parts may also be provided separately and / or the tempering device 6 Can be integral with the hold down 3 be educated. In the present case is the hold-down 3 by means of a screw connection 34 to the tempering device 6 screwed.

Der Modulrahmen 4 und die Temperierungsvorrichtung 6 sind vorliegend derart ausgebildet, dass der Niederhalter 3 auf Stoß beziehungsweise auf Block mit der Temperierungsvorrichtung 6 verschraubt ist. Mithin ist der Niederhalter 3 im zusammengebauten Zustand in Richtung parallel zur Ebene E komplett an die Temperierungsvorrichtung 6 geschraubt, so dass ein Anzugsmoment der Schraubverbindung 34 keinen Einfluss auf die Anpresskraft hat, mit welcher der Modulrahmen 4 an die Temperierungsvorrichtung 6 beziehungsweise die Temperierungsfläche 60 gepresst wird. Ein Abstand, welcher bei vollständig aufgeschraubtem Niederhalter 3 zwischen Auflager 2 und Niederhalter 3 parallel zur Ebene E vorliegt, ist dabei so bemessen, dass der Modulrahmen 4 mit einer entsprechend des Abstands vorgegebenen Einspannkraft eingespannt wird und, wie unten im Detail beschrieben, mit einer dadurch vorgegebenen Anpresskraft in Richtung der Temperierungsfläche 60 gepresst wird. Mit anderen Worten ist bei auf Block festgeschraubtem Niederhalter 3 noch ein marginales Spiel zwischen dem Modulrahmen 4 und der Temperierungsvorrichtung 6 vorhanden.The module frame 4 and the tempering device 6 are presently designed such that the hold-down 3 on impact or on block with the tempering device 6 is screwed. So the downholder is 3 in the assembled state in the direction parallel to the plane e completely to the tempering device 6 screwed so that a tightening torque of the screw connection 34 has no influence on the contact force with which the module frame 4 to the tempering device 6 or the Temperierungsfläche 60 is pressed. A distance, which with completely screwed down holder 3 between supports 2 and hold down 3 parallel to the plane e is present, is dimensioned so that the module frame 4 is clamped with a clamping force corresponding to the distance and, as described in detail below, with a contact force predetermined thereby in the direction of the temperature control surface 60 is pressed. In other words with clamp down on block 3 still a marginal play between the module frame 4 and the tempering device 6 available.

Alternativ kann der Modulrahmen 4 mit seiner Erstreckung parallel zur Ebene E länger ausgebildet sein als der Abstand, welcher bei vollständig aufgeschraubtem Niederhalter 3 zwischen Auflager 2 und Niederhalter 3 parallel zur Ebene E vorliegen würde. Mithin kann der Modulrahmen 4 dann durch Anziehen der Schraubverbindung 34 zwischen dem Auflager 2 und dem Niederhalter 3 eingespannt werden. Hierbei kann über die Vorgabe eines vorgegebenen Anzugsmoments der Schraubverbindung 34 die Einspannkraft, mit welcher der Modulrahmen 4 zwischen Niederhalter 3 und Auflager 2 eingespannt ist, und folglich die Anpresskraft, mittels welcher der Modulrahmen 4 in Richtung der Temperierungsvorrichtung 6 gepresst wird, gezielt eingestellt werden.Alternatively, the module frame 4 with its extension parallel to the plane e be formed longer than the distance, which with completely screwed down device 3 between supports 2 and hold down 3 parallel to the plane e would be present. Thus, the module frame 4 then by tightening the screw 34 between the support 2 and the hold-down 3 be clamped. This can be on the specification of a predetermined torque of the screw 34 the clamping force with which the module frame 4 between downholder 3 and supports 2 is clamped, and consequently the contact pressure, by means of which the module frame 4 in the direction of the tempering device 6 is pressed, be targeted.

Das Auflager 2, der Niederhalter 3 und der Modulrahmen 4 sind derart ausgebildet, dass eine parallel zur Ebene E der Temperierungsfläche 60 durch Auflager 2 und Niederhalter 3 auf den Modulrahmen 4 ausgeübte Einspannkraft den Modulrahmen 4 auf die Temperierungsfläche 60 zu vorspannt. Hierfür weist der Modulrahmen 4 auf der dem Niederhalter 3 zugewandten Seite eine geneigte erste Kontaktfläche 42 auf, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche 30 des Niederhalters 3 in Kontakt steht, und weist der Modulrahmen 4 auf der dem Auflager 2 zugewandten Seite eine gegensätzlich zur ersten Kontaktfläche 42 geneigte zweite Kontaktfläche 40 auf, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche 20 des Auflagers 2 in Kontakt steht, wobei die erste und zweite Kontaktfläche 42, 40 von der Temperierungsfläche 60 weg weisend orientiert sind. Mit anderen Worten sind die erste und die zweite Kontaktfläche 42, 40 derart orientiert, dass mittels der durch Auflager 2 und Niederhalter 3 auf den Modulrahmen 4 erzeugten Einspannung, welche im Wesentlichen parallel zur Temperierungsfläche 60 wirkt, der Modulrahmen 4 in Richtung der Temperierungsfläche 60 gepresst wird. Anders ausgedrückt ist der Modulrahmen 4 in Richtung der Temperierungsfläche 60 eingekeilt.The support 2 , the downholder 3 and the module frame 4 are formed such that one parallel to the plane e the temperature control surface 60 through supports 2 and hold down 3 on the module frame 4 applied clamping force the module frame 4 on the temperature control surface 60 too pretentious. For this purpose, the module frame 4 on the downholder 3 facing side an inclined first contact surface 42 on, which with a parallel oriented counter surface 30 the hold-down 3 is in contact, and assigns the module frame 4 on the support 2 facing side opposite to the first contact surface 42 inclined second contact surface 40 on, which with a parallel oriented counter surface 20 of the support 2 is in contact with the first and second contact surfaces 42 . 40 from the temperature control surface 60 are oriented away. In other words, the first and second contact surfaces 42 . 40 so oriented that by means of by 2 and hold down 3 on the module frame 4 generated clamping, which is substantially parallel to the Temperierungsfläche 60 acts, the module frame 4 in the direction of the temperature control surface 60 is pressed. In other words, the module frame 4 in the direction of the temperature control surface 60 wedged.

Zwischen der Temperierungsfläche 60 und dem Modulrahmen 4 ist ferner eine elektrisch isolierende Schicht aus einer wärmeleitenden Komponente 62 angeordnet. Die wärmeleitende Komponente isoliert die Temperierungsvorrichtung 6 gegen die Batteriezellen 5 elektrisch und ist hinreichend duktil ausgebildet, so dass sie Unebenheiten in der Oberfläche der Temperierungsfläche 60 und des Modulrahmens 4 ausgleicht, und so ein im Wesentlichen vollflächiger Kontakt zwischen Temperierungsfläche 60 und der wärmeleitenden Komponente 62 sowie zwischen Modulrahmen 4 und der wärmeleitenden Komponente 62 vorliegt.Between the temperature control surface 60 and the module frame 4 is also an electrically insulating layer of a thermally conductive component 62 arranged. The thermally conductive component isolates the tempering device 6 against the battery cells 5 electrically and is sufficiently ductile, so that they unevenness in the surface of the Temperierungsfläche 60 and the module frame 4 compensates, and so a substantially full-surface contact between Temperierungsfläche 60 and the thermally conductive component 62 as well as between module frames 4 and the thermally conductive component 62 is present.

Bevorzugt ist der Abstand, welcher bei vollständig aufgeschraubtem Niederhalter 3 zwischen Auflager 2 und Niederhalter 3 parallel zur Ebene E vorliegt, so bemessen, dass ohne der isolierenden Schicht aus der wärmeleitenden Komponente 6 ein geringes beziehungsweise marginales Spiel zwischen Temperierungsfläche 60 und Modulrahmen 4 senkrecht zur Ebene E vorliegt. Dieses Spiel ist im zusammengebauten Zustand komplett durch die Schicht der wärmeleitenden Komponente 6 ausgefüllt. Die Dicke der Schicht der wärmeleitenden Komponente 6 ist dabei größer, als das ohne sie vorliegende Spiel, so dass die vorbestimmte Anpresskraft zwischen Modulrahmen 4 und Temperierungsfläche 60 erst mittels der wärmeleitenden Komponente 6 aufgebaut wird. Dadurch ist sichergestellt, dass es beim Anschrauben des Niederhalters 3 nicht zu einer übermäßigen Druckbelastung auf die Temperierungsvorrichtung 6 und/oder den Modulrahmen 4 kommt. Bevorzugt weist die wärmeleitende Komponente 6 duktile Eigenschaften auf, derart dass aufgrund der Duktilität der wärmeleitenden Komponente 6 Unebenheiten auf der Temperierungsfläche 6 und/oder an dem Modulrahmens 4 ausgeglichen und/oder Druck- beziehungsweise Spannungsspitzen kompensiert werden können.Preferably, the distance, which with completely screwed down device 3 between supports 2 and hold down 3 parallel to the plane e is present, such that without the insulating layer of the thermally conductive component 6 a slight or marginal play between tempering surface 60 and module frames 4 perpendicular to the plane e is present. This game is in the assembled state completely through the layer of thermally conductive component 6 filled. The thickness of the layer of the heat-conducting component 6 is greater than the game without them, so that the predetermined contact force between module frame 4 and temperature control surface 60 only by means of the heat-conducting component 6 is built. This ensures that it is when screwing down the hold-down 3 not to excessive pressure on the tempering device 6 and / or the module frame 4 comes. The heat-conducting component preferably has 6 ductile properties, such that due to the ductility of the thermally conductive component 6 Unevenness on the temperature control surface 6 and / or on the module frame 4 balanced and / or pressure or voltage peaks can be compensated.

Auf der der Temperierungsvorrichtung 6 gegenüberliegenden Seite der Batteriezellen 5 ist ein Modulgegenrahmen 7 zum Aufnehmen der Batteriezellen 5 auf der dem Modulrahmen 4 gegenübergelegenen Seite angeordnet. Der Modulgegenrahmen 7 ist mittels einer Gegenlagerung 8 in Richtung der Temperierungsfläche 60 vorgespannt. Die Gegenlagerung 8 umfasst ein weiteres Auflager 80 und einen weiteren Niederhalter 84, wobei der Modulgegenrahmen 7 eine geneigte erste Kontaktfläche 72 aufweist, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche 86 des weiteren Niederhalters 84 in Kontakt steht, und der Modulgegenrahmen 7 weist eine gegensätzlich zur ersten Kontaktfläche 72 geneigte zweite Kontaktfläche 70 auf, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche 82 des weiteren Auflagers 80 in Kontakt steht, wobei die erste und zweite Kontaktfläche 72, 70 des Modulgegenrahmens 7 von der Temperierungsfläche 60 weg weisend orientiert sind.On the tempering device 6 opposite side of the battery cells 5 is a module counter frame 7 for receiving the battery cells 5 on the module frame 4 arranged opposite side. The module counter frame 7 is by means of an abutment 8th in the direction of the temperature control surface 60 biased. The counter bearing 8th includes another support 80 and another downholder 84 , wherein the module counter frame 7 an inclined first contact surface 72 having, which with a parallel thereto oriented counter surface 86 further downholder 84 is in contact, and the module counter frame 7 has a contrary to the first contact surface 72 inclined second contact surface 70 on, which with a parallel oriented counter surface 82 the further support 80 is in contact with the first and second contact surfaces 72 . 70 of the module counter frame 7 from the temperature control surface 60 are oriented away.

Da der Modulgegenrahmen 7 analog zum Modulrahmen 4 zwischen dem weiteren Auflager 80 und dem weiteren Niederhalter 84 eingespannt ist, bewirkt die Orientierung der Kontaktflächen 70, 72 und der Gegenflächen 82, 86, dass der Modulgegenrahmen 7 in Richtung der Temperierungsfläche 60 gepresst ist. Der Modulgegenrahmen 7 drückt die Batteriezellen 5 in Richtung der Temperierungsfläche 60, so dass ein sicherer Kontakt zwischen Temperierungsfläche 60 und Batteriezellen 5 beziehungsweise Modulrahmen 4 erzielt ist. Durch dieses Anpressen ist ermöglicht, dass zwischen den Batteriezellen 5 und der Temperierungsfläche 60 eine Wärmeübertragung über Wärmeleitung via des direkten Kontakts möglich ist.Because the module counter frame 7 analogous to the module frame 4 between the other support 80 and the other downholder 84 is clamped, causes the orientation of the contact surfaces 70 . 72 and the counter surfaces 82 . 86 in that the module counter frame 7 in the direction of the temperature control surface 60 pressed. The module counter frame 7 pushes the battery cells 5 in the direction of the temperature control surface 60 , allowing a secure contact between temperature control surface 60 and battery cells 5 or module frame 4 achieved. By this pressing is made possible that between the battery cells 5 and the temperature control surface 60 a heat transfer via heat conduction via the direct contact is possible.

In 2a ist schematisch eine Detailansicht der Batterieanordnung 1 aus 1 im Bereich des Niederhalters 3 gezeigt. Hierin ist mit dem Bezugszeichen N eine Normale der ersten Kontaktfläche 42 des Modulrahmens 4 angedeutet. Die Normale N ist dabei konventionsgemäß senkrecht zur ersten Kontaktfläche 42 orientiert. Die erste Kontaktfläche 42 ist derart orientiert, so dass deren Normale N von der Temperierungsfläche 60 weg weist. Mit anderen Worten schließt die Normale N mit der Ebene E einen Winkel α von größer 0° und kleiner 90° ein. Mit anderen Worten ist durch die erste Kontaktfläche 42 ein von der Temperierungsfläche 60 weg weisend orientierter Keil bereitgestellt, welcher sich mit zunehmendem Abstand zur Temperierungsfläche 60 verjüngt.In 2a is a schematic detail view of the battery assembly 1 out 1 in the area of the holddown 3 shown. Here is by the reference numeral N a normal of the first contact surface 42 of the module frame 4 indicated. The normals N is conventionally perpendicular to the first contact surface 42 oriented. The first contact surface 42 is oriented in such a way that its normal N from the temperature control surface 60 points away. In other words, the normal closes N with the plane e an angle α greater than 0 ° and less than 90 °. In other words, through the first contact surface 42 one from the Temperierungsfläche 60 oriented wedge provided, which increases with increasing distance to the Temperierungsfläche 60 rejuvenated.

In 2b ist schematisch eine Detailansicht der Batterieanordnung 1 aus 1 im Bereich des Auflagers 2 gezeigt. Analog zur Beschreibung zu 2a ist hierin ist mit dem Bezugszeichen N eine Normale der zweiten Kontaktfläche 40 des Modulrahmens 4 angedeutet. Die Normale N ist dabei konventionsgemäß senkrecht zu der zweiten Kontaktfläche 40 orientiert. Die zweite Kontaktfläche 40 ist derart orientiert, so dass deren Normale N von der Temperierungsfläche 60 weg weist. Entsprechend schließt die Normale N mit der Ebene E einen Winkel α' von größer 0° und kleiner 90° ein. Mit anderen Worten ist durch die zweite Kontaktfläche 40 ein von der Temperierungsfläche 60 weg weisend orientierter Keil bereitgestellt, welcher sich mit zunehmendem Abstand zur Temperierungsfläche 60 verjüngt. Vorliegend entspricht der Winkel α dem Winkel α'.In 2 B is a schematic detail view of the battery assembly 1 out 1 in the area of the support 2 shown. Analogous to the description too 2a is herein by the reference numeral N a normal of the second contact surface 40 of the module frame 4 indicated. The normals N is conventionally perpendicular to the second contact surface 40 oriented. The second contact surface 40 is oriented in such a way that its normal N from the temperature control surface 60 points away. Accordingly, the normal closes N with the plane e an angle α 'of greater than 0 ° and less than 90 °. In other words, through the second contact surface 40 one from the Temperierungsfläche 60 oriented wedge provided, which increases with increasing distance to the Temperierungsfläche 60 rejuvenated. In the present case, the angle corresponds α the angle α '.

Die erste und die zweite Kontaktfläche 42, 40 sind mithin derart orientiert, dass mittels der durch Auflager 2 und Niederhalter 3 auf den Modulrahmen 4 erzeugten Einspannung, welche im Wesentlichen parallel zur Temperierungsfläche 60 wirkt, der Modulrahmen 4 in Richtung der Temperierungsfläche 60 gepresst wird. Mit anderen Worten wird die mittels der Einspannung durch Auflager 2 und Niederhalter 3 erzeugte, auf den Modulrahmen 4 wirkende Einspannkraft FE in eine Kraftkomponente parallel zur Temperierungsfläche 60 beziehungsweise deren Ebene E und in eine Anpresskraft FA aufgeteilt, deren Kraftvektor in Richtung der Temperierungsfläche 60, mithin senkrecht zur Ebene E orientiert ist. Der Modulrahmen 4 wird in Höhe der Anpresskraft FA gegen die Temperierungsfläche 60 gepresst. Die Anpresskraft FA errechnet sich hierbei gemäß FA = FE * sin α * cos α.The first and the second contact surface 42 . 40 are thus oriented so that by means of by 2 and hold down 3 on the module frame 4 generated clamping, which is substantially parallel to the Temperierungsfläche 60 acts, the module frame 4 in the direction of the temperature control surface 60 is pressed. In other words, the means of clamping by support 2 and hold down 3 generated on the module frame 4 acting clamping force F E in a force component parallel to the Temperierungsfläche 60 or their level e and in a pressing force F A split, whose force vector in the direction of Temperierungsfläche 60 , thus perpendicular to the plane e is oriented. The module frame 4 is equal to the contact pressure F A against the Temperierungsfläche 60 pressed. The contact pressure F A calculated in accordance with F A = F E * sin α * cos α ,

Zum Montage der Batterieanordnung 1 wird der Modulrahmen 4 zunächst lose auf das Auflager 2 aufgesetzt. Anschließend wird der Niederhalter 3 aufgesetzt und mittels der Schraubverbindung 34 in Richtung zum Auflager 2 angezogen und eingespannt. Der Modulrahmen 4 gleitet während dieses Einspannvorgangs mit seinen Kontaktflächen 42, 40 an den Gegenflächen 20, 30 in Richtung auf die Temperierungsfläche 60 beziehungsweise die wärmeleitende Komponente 62 zu, bis er an der Temperierungsfläche 60 beziehungsweise der wärmeleitenden Komponente 62 anliegt. Durch weiteres Anziehen der Schraubverbindung 34 erfolgt das Einspannen des Modulrahmens 4 zwischen Auflager 2 und Niederhalter 3, so dass der Modulrahmen 4 mit der sich durch das Anziehen der Schraubverbindung entsprechend einstellenden Anpresskraft FA gegen die Temperierungsfläche 60 gepresst wird. Durch das Gleiten der Kontaktflächen 42, 40 auf den Gegenflächen 20, 30 erfolgt ferner an der Unterseite als auch an der Oberseite des Modulrahmens 4 eine Zentrierbewegung des Modulrahmens 4 in Richtung der Temperierungsfläche 60.For mounting the battery assembly 1 becomes the module frame 4 first loose on the support 2 placed. Subsequently, the hold-down 3 fitted and by means of the screw connection 34 towards the support 2 tightened and clamped. The module frame 4 slides during this clamping process with its contact surfaces 42 . 40 on the mating surfaces 20 . 30 in the direction of the temperature control surface 60 or the heat-conducting component 62 until he reaches the tempering surface 60 or the heat-conducting component 62 is applied. By further tightening the screw connection 34 the clamping of the module frame takes place 4 between supports 2 and hold down 3 so that the module frame 4 with the by adjusting the screw accordingly adjusting contact pressure F A against the Temperierungsfläche 60 is pressed. By sliding the contact surfaces 42 . 40 on the mating surfaces 20 . 30 also takes place at the bottom and at the top of the module frame 4 a centering movement of the module frame 4 in the direction of the temperature control surface 60 ,

Alternativ können der Winkel α und der Winkel α' auch unterschiedlich sein. Beispielsweise kann ein Winkel α 30° aufweisen und ein Winkel α' 40° aufweisen. Auch kann lediglich die erste Kontaktfläche 42 geneigt sein, so dass der Winkel α größer 0° und kleiner 90° ist, und die zweite Kontaktfläche 40 senkrecht zur Ebene E ausgebildet, der Winkel α' mithin 90° sein. Dann wird lediglich via der ersten Kontaktfläche eine Anpresskraft FA auf den Modulrahmen erzeugt. Weiterhin kann lediglich die zweite Kontaktfläche 40 geneigt sein, so dass der Winkel α' größer 0° und kleiner 90° ist, und die erste Kontaktfläche 42 senkrecht zur Ebene E ausgebildet, der Winkel α mithin 90° sein.Alternatively, the angle α and the angle α 'also be different. For example, an angle α 30 ° and have an angle α '40 °. Also, only the first contact surface 42 be inclined so the angle α greater than 0 ° and less than 90 °, and the second contact surface 40 perpendicular to the plane e formed, the angle α 'thus be 90 °. Then only via the first contact surface is a contact force F A generated on the module frame. Furthermore, only the second contact surface 40 be inclined, so that the angle α 'is greater than 0 ° and less than 90 °, and the first contact surface 42 perpendicular to the plane e trained, the angle α thus be 90 °.

3a zeigt schematisch eine Detailansicht der Gegenlagerung 8 der Batterieanordnung 1 aus 1 im Bereich des weiteren Niederhalters 84, und 3b zeigt schematisch eine Detailansicht der Gegenlagerung 8 der Batterieanordnung 1 aus 1 im Bereich des weiteren Auflagers 80. Analog zu den Ausführungen zu den 2a und 3a schließen die Normalen N der ersten Kontaktfläche 72 und der zweiten Kontaktfläche 70 des Modulgegenrahmens 7 mit der Ebene E der Temperierungsfläche 60, hier angedeutet durch die mittels des Bezugszeichens E' angedeuteten parallelverschobenen Ebene, den Winkel α beziehungsweise der Winkel α' ein. Hierdurch generiert die durch das weitere Auflager 80 und den weiteren Niederhalter 84 auf den Modulgegenrahmen 7 erzeugte Einspannung ein Verschieben des Modulgegenrahmens 7 in Richtung der Temperierungsfläche 60, und bei Anlegen des Modulrahmens 4 und der Batteriezellen 5 an der Temperierungsfläche 60 beziehungsweise deren wärmeleitender Komponente 62 analog zur in den 2a und 2b beschriebenen Weise eine Anpresskraft FA , mittels welcher der Modulgegenrahmen 7 in Richtung der Temperierungsfläche E gepresst wird. 3a schematically shows a detailed view of the abutment 8th the battery arrangement 1 out 1 in the area of the further hold-down 84 , and 3b schematically shows a detailed view of the abutment 8th the battery arrangement 1 out 1 in the area of the additional support 80 , Analogous to the comments on the 2a and 3a close the normals N the first contact surface 72 and the second contact surface 70 of the module counter frame 7 with the plane e the temperature control surface 60 indicated here by the plane indicated by the reference character E 'parallel shifted plane, the angle α or the angle α 'a. This generates the through the additional support 80 and the other downholder 84 on the module counter frame 7 generated clamping a displacement of the module counter frame 7 in the direction of the temperature control surface 60 , and when applying the module frame 4 and the battery cells 5 at the temperature control surface 60 or their heat-conducting component 62 analogous to in the 2a and 2 B described manner a contact force F A by means of which the module counter frame 7 in the direction of the temperature control surface e is pressed.

Wenn, wie vorliegend, der Winkel α der ersten Kontaktfläche 42 und der Winkel α' der zweiten Kontaktfläche 40 des Modulrahmens 4 gleich groß sind und der Winkel α der ersten Kontaktfläche 72 und der Winkel α' der zweiten Kontaktfläche 70 des Modulgegenrahmens 7 gleich groß sind, erfolgt eine Zentrierung der Batteriezellen 5 parallel zur Ebene E. Dadurch wird erreicht, dass die Batteriezellen 5 genau senkrecht zur Temperierungsfläche 60 angeordnet sind und mit ihren Stirnseiten vollflächig am Modulrahmen 4 beziehungsweise der Temperierungsfläche 60 anliegen. If, as in this case, the angle α the first contact surface 42 and the angle α 'of the second contact surface 40 of the module frame 4 are the same size and the angle α the first contact surface 72 and the angle α ' the second contact surface 70 of the module counter frame 7 are the same size, there is a centering of the battery cells 5 parallel to the plane e , This ensures that the battery cells 5 exactly perpendicular to the temperature control surface 60 are arranged and with their front sides over the entire surface of the module frame 4 or the Temperierungsfläche 60 issue.

Aus 4 ist schematisch eine Draufsicht der Batterieanordnung 1 aus 1 zu entnehmen. Der Modulrahmen 4, die wärmeleitende Komponente 62 sowie der Modulgegenrahmen 7 erstrecken sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der Batteriezellen 5. An den Enden der Temperierungsvorrichtung 6 ist jeweils ein Niederhalter 3 und an den Enden der Gegenhalterung 8 ist jeweils ein weiterer Niederhalter 84 vorgesehen, welche jeweils mit einer Schraubverbindung 34 in Richtung des Auflagers 2 verspannt sind, um den Modulrahmen 4 und den Modulgegenrahmen 7 einzuspannen und in Richtung der Temperierungsfläche 60 zu pressen.Out 4 is a schematic plan view of the battery assembly 1 out 1 refer to. The module frame 4 , the thermally conductive component 62 as well as the module counter frame 7 extend substantially over the entire width of the battery cells 5 , At the ends of the tempering device 6 each is a hold-down 3 and at the ends of the counter bracket 8th is each another hold-down 84 provided, each with a screw connection 34 in the direction of the support 2 are braced to the module frame 4 and the module counter frame 7 clamp and in the direction of Temperierungsfläche 60 to squeeze.

5 zeigt schematisch eine Draufsicht einer Batterieanordnung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Batterieanordnung 1 entspricht im Wesentlichen jener aus 1 und 4, wobei jeweils ein Niederhalter 3 sowie ein weiterer Niederhalter 84 vorgesehen sind, welche sich über die gesamte Breite der Temperierungsvorrichtung 6 beziehungsweise der Gegenlagerung 8 erstrecken. 5 shows schematically a plan view of a battery assembly 1 according to a further embodiment. The battery arrangement 1 is essentially the same as 1 and 4 , each with a hold-down 3 as well as another downholder 84 are provided, which extend over the entire width of the tempering device 6 or the counter bearing 8th extend.

Aus 6 ist schematisch eine Schnittansicht einer Batterieanordnung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform gezeigt, welche im Wesentlichen der Batterieanordnung 1 aus 1 entspricht. Bei der Batterieanordnung 1 gemäß 4 ist ferner eine Mehrzahl von Temperierungsvorrichtungen 6 senkrecht zur Grundfläche 9 angeordnet, wobei in 4 beispielhaft eine Temperierungsvorrichtung 6 gezeigt ist. Die Temperierungsvorrichtung 6 weist beidseitig jeweils eine Temperierungsfläche 60 mit einer wärmeleitenden Komponente 62 auf, wobei von beiden Seiten der Temperierungsvorrichtung 6 jeweils ein Modulrahmen 4 mit einer Mehrzahl von Batteriezellen 5 angeordnet ist. Der Niederhalter 3 und das Auflager 2 weisen in Bezug auf die Temperierungsvorrichtung 6 beidseits jeweils eine Gegenfläche 20, 30 auf, welche derart orientiert sind, dass die Modulrahmen 4 von beiden Seiten gegen die jeweilige Temperierungsfläche 60 der Temperierungsvorrichtung 6 gepresst sind. Ferner ist eine Mehrzahl von Gegenlagerungen 8 vorgesehen, welche ebenfalls in oben beschriebener Weise beidseitig auf beidseits der Gegenlagerung 8 angeordnete Modulgegenrahmen 7 wirken.Out 6 is a schematic sectional view of a battery assembly 1 according to another embodiment, which substantially the battery assembly 1 out 1 equivalent. In the battery arrangement 1 according to 4 is also a plurality of tempering devices 6 perpendicular to the base 9 arranged, in 4 for example, a tempering device 6 is shown. The tempering device 6 has on both sides in each case a Temperierungsfläche 60 with a thermally conductive component 62 on, from both sides of the tempering device 6 one module frame each 4 with a plurality of battery cells 5 is arranged. The hold down 3 and the support 2 with respect to the tempering device 6 on both sides in each case a counter surface 20 . 30 which are oriented such that the module frames 4 from both sides against the respective temperature control surface 60 the tempering device 6 pressed. Furthermore, a plurality of abutments 8th provided, which also in the manner described above on both sides on both sides of the abutment 8th arranged module counter frame 7 Act.

Vorliegend ist die Grundfläche 9 senkrecht zu einer Vertikalen V, mithin horizontal angeordnet. Die Temperierungsflächen 60 sowie die Gegenlagerung 8 sind parallel zur Vertikalen V orientiert. Hierdurch ist ein Schichten von horizontal angeordneten Batteriezellen 5 übereinander in Richtung der Vertikalen V ermöglicht.In the present case is the base area 9 perpendicular to a vertical V , thus arranged horizontally. The temperature control surfaces 60 as well as the counter bearing 8th are parallel to the vertical V oriented. This results in a layer of horizontally arranged battery cells 5 one above the other in the direction of the vertical V allows.

Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.Where applicable, all individual features illustrated in the embodiments may be combined and / or interchanged without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Batterieanordnungbattery assembly
22
AuflagerIn stock
2020
Gegenflächecounter surface
33
Niederhalterdown device
3030
Gegenflächecounter surface
3434
Schraubverbindungscrew
44
Modulrahmenmodule frame
4040
Zweite KontaktflächeSecond contact surface
4242
Erste KontaktflächeFirst contact area
55
Batteriezellenbattery cells
66
Temperierungsvorrichtungtempering
6060
TemperierungsflächeTemperierungsfläche
6262
Wärmeleitende KomponenteThermally conductive component
77
ModulgegenrahmenModule counter frame
7070
Zweite KontaktflächeSecond contact surface
7272
Erste KontaktflächeFirst contact area
88th
Gegenlagerungagainst storage
8080
AuflagerIn stock
8282
Gegenflächecounter surface
8484
Niederhalterdown device
8686
Gegenflächecounter surface
99
Grundplattebaseplate
Ee
Ebenelevel
NN
Normalenormal
FA F A
Anpresskraftcontact force
FE F E
Einspannkraftclamping force
VV
Vertikalevertical
α, α'α, α '
Winkelcorner

Claims (14)

Batterieanordnung (1), insbesondere Fahrzeugbatterieanordnung, umfassend einen zwischen einem Auflager (2) und einem dem Auflager (2) gegenüber angeordneten Niederhalter (3) eingespannten Modulrahmen (4), zur Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriezellen (5), und eine Temperierungsvorrichtung (6) mit einer Temperierungsfläche (60) zum Temperieren der Batteriezellen (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Auflager (2), der Niederhalter (3) und der Modulrahmen (4) derart ausgebildet sind, dass eine parallel zur Ebene (E) der Temperierungsfläche (60) durch Auflager (2) und Niederhalter (3) auf den Modulrahmen (4) ausgeübte Einspannkraft (FE) den Modulrahmen (4) auf die Temperierungsfläche (60) zu vorspannt.Battery arrangement (1), in particular a vehicle battery arrangement, comprising a module frame (4) clamped between a support (2) and a support (2) opposite the support (2), for receiving a plurality of battery cells (5), and a tempering device (6 ) with a Temperierungsfläche (60) for tempering the battery cells (5), characterized in that the support (2), the hold-down (3) and the module frame (4) are formed such that one parallel to the plane (E) of the Temperierungsfläche (60) by clamping (2) and hold-down (3) on the module frame (4) applied clamping force (F E ) biases the module frame (4) on the Temperierungsfläche (60). Batterieanordnung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulrahmen (4) auf der dem Niederhalter (3) zugewandten Seite eine geneigte erste Kontaktfläche (42) aufweist, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche (30) des Niederhalters (3) in Kontakt steht, wobei die erste Kontaktfläche (42) von der Temperierungsfläche (60) weg weisend orientiert ist.Battery arrangement (1) according to Claim 1 , characterized in that the module frame (4) on the said retainer (3) facing side has an inclined first contact surface (42) which is in contact with a parallel thereto oriented counter surface (30) of the blank holder (3), wherein the first Contact surface (42) of the Temperierungsfläche (60) facing away is oriented. Batterieanordnung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulrahmen (4) auf der dem Auflager (2) zugewandten Seite eine geneigte zweite Kontaktfläche (40) aufweist, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche (20) des Auflagers (2) in Kontakt steht, wobei die zweite Kontaktfläche (40) von der Temperierungsfläche (60) weg weisend orientiert ist.Battery arrangement (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the module frame (4) on the support (2) facing side has an inclined second contact surface (40) which is in contact with a parallel thereto oriented counter surface (20) of the support (2), wherein the second Contact surface (40) of the Temperierungsfläche (60) facing away is oriented. Batterieanordnung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulrahmen (4) auf der dem Niederhalter (3) zugewandten Seite eine geneigte erste Kontaktfläche (42) aufweist, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche (30) des Niederhalters (3) in Kontakt steht, und der Modulrahmen (4) auf der dem Auflager (2) zugewandten Seite eine gegensätzlich zur ersten Kontaktfläche (42) geneigte zweite Kontaktfläche (40) aufweist, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche (20) des Auflagers (2) in Kontakt steht, wobei die erste und zweite Kontaktfläche (42, 40) von der Temperierungsfläche (60) weg weisend orientiert sind.Battery arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the module frame (4) on the holding means (3) facing side has an inclined first contact surface (42) which with a parallel thereto oriented counter surface (30) of the blank holder ( 3) is in contact, and the module frame (4) on the support (2) facing side opposite to the first contact surface (42) inclined second contact surface (40) which with a parallel thereto oriented counter surface (20) of the support ( 2) is in contact, wherein the first and second contact surface (42, 40) of the Temperierungsfläche (60) oriented away are oriented. Batterieanordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktfläche (42) und/oder die zweite Kontaktfläche (40) integral mit dem Modulrahmen (4) ausgebildet sind, und/oder dass die erste Kontaktfläche (42) mittels einem an dem Modulrahmen (4) angeordneten ersten Keilkörpers bereitgestellt ist und/oder dass die zweite Kontaktfläche (40) mittels einem an dem Modulrahmen (4) angeordneten zweiten Keilkörpers bereitgestellt ist.Battery arrangement (1) according to one of Claims 2 to 4 , characterized in that the first contact surface (42) and / or the second contact surface (40) are integrally formed with the module frame (4), and / or in that the first contact surface (42) by means of a on the module frame (4) arranged first Wedge body is provided and / or that the second contact surface (40) is provided by means of a on the module frame (4) arranged second wedge body. Batterieanordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche (30) des Niederhalters (3) integral mit dem Niederhalter (3) ausgebildet ist und/oder die Gegenfläche (20) des Auflagers (2) integral mit dem Auflager (2) ausgebildet ist und/oder dass die Gegenfläche (30) des Niederhalters (3) mittels eines dem Niederhalter (3) zugeordneten Niederhalter-Keilelements bereitgestellt ist und/oder die Gegenfläche (20) des Auflagers (2) mittels eines dem Auflager (2) zugeordneten Niederhalter-Keilelements bereitgestellt ist.Battery arrangement (1) according to one of Claims 2 to 5 , characterized in that the mating surface (30) of the blank holder (3) is integrally formed with the blank holder (3) and / or the counter surface (20) of the bearing (2) is integrally formed with the support (2) and / or the mating surface (30) of the blank holder (3) is provided by means of a hold-down wedge element associated with the hold-down device (3) and / or the mating surface (20) of the support (2) is provided by means of a hold-down wedge element associated with the support (2). Batterieanordnung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die mittels Auflager (2) und Niederhalter (3) erzeugte Einspannung zusätzlich in dem Modulrahmen aufgenommene Batteriezellen (5) in Richtung einer Schichtung der Batteriezellen (5) gegeneinander gepresst sind.Battery arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that by means of support (2) and holddown (3) generated clamping additionally recorded in the module frame battery cells (5) in the direction of a layering of the battery cells (5) are pressed against each other. Batterieanordnung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Temperierungsfläche (60) und dem Modulrahmen (4) eine wärmeleitende Komponente (62), bevorzugt eine Wärmeleitpaste oder ein Wärmeleitpad, angeordnet ist.Battery arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that between the Temperierungsfläche (60) and the module frame (4) a heat-conducting component (62), preferably a thermal paste or a Wärmeleitpad is arranged. Batterieanordnung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits der Temperierungsvorrichtung (6) jeweils ein Modulrahmen (4) angeordnet ist, wobei der Niederhalter (3) in Bezug auf die Temperierungsvorrichtung (6) beidseits jeweils eine Gegenfläche (30) aufweist, und/oder das Auflager (2) in Bezug auf die Temperierungsvorrichtung (6) beidseits jeweils eine Gegenfläche (20) aufweist, wobei die Gegenflächen (20, 30) derart orientiert sind, dass die Modulrahmen (4) von beiden Seiten gegen eine jeweilige Temperierungsfläche (60) der Temperierungsvorrichtung (6) gepresst sind.Battery arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a module frame (4) is arranged on both sides of the temperature control device (6), wherein the hold-down device (3) has a counter surface (30) on both sides in relation to the tempering device (6). has, and / or the support (2) with respect to the Temperierungsvorrichtung (6) on both sides each having a counter surface (20), wherein the counter surfaces (20, 30) are oriented such that the module frame (4) from both sides against a respective temperature control surface (60) of the tempering device (6) are pressed. Batterieanordnung (1) gemäß einer der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflager (2) und die Temperierungsvorrichtung (6) integral ausgebildet sind oder der Niederhalter (3) und die Temperierungsvorrichtung (6) integral ausgebildet sind.Battery arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the support (2) and the tempering device (6) are integrally formed or the hold-down device (3) and the tempering device (6) are integrally formed. Batterieanordnung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Temperierungsvorrichtung (6) gegenüberliegenden Seite einer Mehrzahl von in dem Modulrahmen aufgenommenen Batteriezellen (5) ein Modulgegenrahmen (7) und eine Gegenlagerung (8), umfassend ein weiteres Auflager (80) und einen weiteren Niederhalter (84), angeordnet sind, wobei das weitere Auflager (80), der Niederhalter (84) und der Modulgegenrahmen (7) derart ausgebildet sind, dass eine parallel zur Ebene (E) der Temperierungsfläche (60) durch das weitere Auflager (80) und den weitere Niederhalter (84) auf den Modulgegenrahmen (7) ausgeübte Einspannkraft den Modulgegenrahmen (7) auf die Temperierungsfläche (60) zu vorspannt.Battery arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that on the temperature control device (6) opposite side of a plurality of accommodated in the module frame battery cells (5) a module counter frame (7) and an abutment (8), comprising a further support (80) and a further hold-down (84) are arranged, wherein the further supports (80), the hold-down device (84) and the module counter frame (7) are formed such that one parallel to the plane (E) of the Temperierungsfläche (60) by the further support (80) and the further hold-down (84) on the Modulgegenrahmen (7) applied clamping force biasing the module counter frame (7) on the Temperierungsfläche (60). Batterieanordnung (1) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulgegenrahmen (7) eine geneigte erste Kontaktfläche (72) aufweist, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche (86) des weiteren Niederhalters (84) in Kontakt steht, und/oder der Modulgegenrahmen (7) eine geneigte zweite Kontaktfläche (70) aufweist, welche mit einer parallel dazu orientierten Gegenfläche (82) des weiteren Auflagers (80) in Kontakt steht, wobei die erste Kontaktfläche (72) und/oder zweite Kontaktfläche (70) des Modulgegenrahmens (7) von der Temperierungsfläche (60) weg weisend orientiert sind, wobei die zweite Kontaktfläche (70) bevorzugt gegensätzlich zur ersten Kontaktfläche (72) orientiert ist.Battery arrangement (1) according to Claim 11 , characterized in that the module counter frame (7) has an inclined first contact surface (72) which is in contact with a counter surface (86) of the further hold down (84) oriented parallel thereto, and / or the module counter frame (7) has an inclined second Contact surface (70) which is in contact with a parallel thereto oriented counter surface (82) of the further support (80), wherein the first contact surface (72) and / or second contact surface (70) of the module counter frame (7) from the Temperierungsfläche ( 60) oriented away, wherein the second contact surface (70) is preferably oriented opposite to the first contact surface (72). Batterieanordnung (1) gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulrahmen (4) und der Modulgegenrahmen (7) einen Modulkäfig ausbilden, wobei der Modulrahmen (4) und der Modulgegenrahmen (7) bevorzugt über Querstreben verbunden sind.Battery arrangement (1) according to Claim 11 or 12 , characterized in that the module frame (4) and the module counter frame (7) form a module cage, wherein the module frame (4) and the module counter frame (7) are preferably connected via transverse struts. Batterieanordnung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Batteriezellen (5) entlang einer Richtung parallel zur Orientierung der Temperierungsfläche (60) übereinander geschichtet in dem Modulrahmen aufgenommen sind und/oder, dass die Temperierungsfläche (60) senkrecht zu einer Grundplatte (9) angeordnet ist.Battery assembly (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of battery cells (5) along a direction parallel to the orientation of the Temperierungsfläche (60) stacked in the module frame are added and / or that the Temperierungsfläche (60) perpendicular is arranged to a base plate (9).
DE102017130556.4A 2017-12-19 2017-12-19 battery assembly Active DE102017130556B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017130556.4A DE102017130556B4 (en) 2017-12-19 2017-12-19 battery assembly
PCT/EP2018/085774 WO2019121871A1 (en) 2017-12-19 2018-12-19 Battery arrangement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017130556.4A DE102017130556B4 (en) 2017-12-19 2017-12-19 battery assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102017130556A1 DE102017130556A1 (en) 2019-06-19
DE102017130556B4 true DE102017130556B4 (en) 2019-08-08

Family

ID=65138951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017130556.4A Active DE102017130556B4 (en) 2017-12-19 2017-12-19 battery assembly

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017130556B4 (en)
WO (1) WO2019121871A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019135400A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Audi Ag Method for manufacturing a traction battery of a motor vehicle and a corresponding manufacturing device
DE102019135391A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Audi Ag Method for manufacturing a traction battery of a motor vehicle and a corresponding manufacturing device
DE102019135397A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Audi Ag Method for manufacturing a traction battery of a motor vehicle and a corresponding manufacturing device
DE102020203873A1 (en) 2020-03-25 2021-09-30 Elringklinger Ag Battery modules, battery devices and methods of making a battery module

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2515361A1 (en) 2011-04-20 2012-10-24 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Battery unit
WO2014184419A1 (en) 2013-05-15 2014-11-20 Valmet Automotive Oy System for packaging and thermal management of battery cells
US9070958B2 (en) 2011-04-15 2015-06-30 Johnson Controls Technology Llc Battery system having an external thermal management system
DE102014019074A1 (en) 2014-12-18 2016-06-23 Daimler Ag Cell block for a motor vehicle battery

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160064708A1 (en) * 2014-08-26 2016-03-03 Ford Global Technologies, Llc Angled Battery Cell Configuration for a Traction Battery Assembly
DE102015006168A1 (en) * 2015-05-13 2016-11-17 Voltabox Deutschland GmbH Battery module for a plurality of such battery modules having battery assemblies
DE102015214185B4 (en) * 2015-07-27 2017-03-30 Audi Ag Battery module for a motor vehicle, module assembly and motor vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9070958B2 (en) 2011-04-15 2015-06-30 Johnson Controls Technology Llc Battery system having an external thermal management system
EP2515361A1 (en) 2011-04-20 2012-10-24 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Battery unit
WO2014184419A1 (en) 2013-05-15 2014-11-20 Valmet Automotive Oy System for packaging and thermal management of battery cells
DE102014019074A1 (en) 2014-12-18 2016-06-23 Daimler Ag Cell block for a motor vehicle battery

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019121871A1 (en) 2019-06-27
DE102017130556A1 (en) 2019-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2789029B1 (en) Battery and cell block for a battery
DE102017130556B4 (en) battery assembly
EP2797137B1 (en) Battery system
DE102008034876B4 (en) Battery with a arranged in a battery housing heat conducting plate for temperature control of the battery and method for producing a battery
DE102012022765B4 (en) Motor vehicle battery
EP2715833B1 (en) Energy storage module comprising a plurality of prismatic storage cells
DE102009016866A1 (en) Electric energy storage device with flat cells and heat sinks
DE102010013002A1 (en) Battery with a cell stack
WO2011116801A1 (en) Battery consisting of a plurality of single battery cells
EP2338189B1 (en) Holding and cooling device and method for manufacturing a holding and cooling device
DE102013217903A1 (en) Energy storage module and method for its production
WO2017102161A1 (en) Housing for accommodating a stack of fuel cells, batteries or capacitors
DE102010050981A1 (en) Battery with a cell group
EP3753064B1 (en) Battery for a motor vehicle
DE102020003870A1 (en) Method and device for repairing a battery
DE102015214181A1 (en) Battery module for a motor vehicle, module assembly and motor vehicle
DE102013112732A1 (en) Motor vehicle battery for the purely electric drive of a motor vehicle
WO2012062397A1 (en) Battery with a cell assembly
DE102017111514B4 (en) Housing for a stack of electrochemical units for assembly in an electrochemical device
DE102007012098A1 (en) capacitor module
DE102012112970A1 (en) Electric energy storage device for motor vehicle, has power electric device connected with device structure, where device structure is provided with frame and shell that is provided with shell cover
DE102015010664A1 (en) battery
DE102015216218A1 (en) Traction storage with tunnel or U-shaped housing
DE102014108623A1 (en) Cell frame for a battery cell
DE102009036628B4 (en) Pressed fuel cell stack

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0002100000

Ipc: H01M0050200000