DE102017130556B4 - battery assembly - Google Patents
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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
Aus der
Aus der
Die
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
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 aus1 im Bereich eines Niederhalters; -
2b schematisch eine Detailansicht der Batterieanordnung aus1 im Bereich eines Auflagers; -
3a schematisch eine Detailansicht einer Gegenlagerung der Batterieanordnung aus1 im Bereich eines weiteren Niederhalters; -
3b schematisch eine Detailansicht der Gegenlagerung der Batterieanordnung aus1 im Bereich eines weiteren Auflagers; -
4 schematisch eine Draufsicht der Batterieanordnung aus1 ; -
5 schematisch eine Draufsicht einer Batterieanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform; und -
6 schematisch eine Schnittansicht einer Batterieanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform.
-
1 schematically a sectional view of a battery assembly according to a first embodiment; -
2a schematically a detailed view of thebattery assembly 1 in the area of a hold-down; -
2 B schematically a detailed view of thebattery assembly 1 in the area of a support; -
3a schematically a detailed view of an abutment of thebattery assembly 1 in the area of another hold-down; -
3b schematically a detailed view of the abutment of thebattery assembly 1 in the area of another support; -
4 schematically a plan view of thebattery 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
Das Auflager
Die Temperierungsvorrichtung
Der Modulrahmen
Alternativ kann der Modulrahmen
Das Auflager
Zwischen der Temperierungsfläche
Bevorzugt ist der Abstand, welcher bei vollständig aufgeschraubtem Niederhalter
Auf der der Temperierungsvorrichtung
Da der Modulgegenrahmen
In
In
Die erste und die zweite Kontaktfläche
Zum Montage der Batterieanordnung
Alternativ können der Winkel
Wenn, wie vorliegend, der Winkel
Aus
Aus
Vorliegend ist die Grundfläche
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
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