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Title:
MODULE HOUSING FOR A STACKABLE BATTERY MODULE, BATTERY MODULE, AND BATTERY STACK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/092072
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a module housing (10) for a stackable battery module (1), a plurality of which (1) can be stacked in a stacking direction (S) to form a battery stack (100), the module housing (10) comprising a base portion (20) and a peripheral wall portion (30). The invention further relates to a battery module (1) for a battery stack (100), comprising a module housing (10) and a plurality of battery units (2) which are located in the module housing (10). The invention also relates to a battery stack (100) consisting of a plurality of battery modules (1) stacked in a stacking direction (S).

Inventors:
MAYER TOBIAS (DE)
STOLL SEBASTIAN (DE)
BEHLEN CHRISTIAN (DE)
OSTERMEIER DANIEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/080556
Publication Date:
May 16, 2019
Filing Date:
November 08, 2018
Export Citation:
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Assignee:
LION SMART GMBH (DE)
International Classes:
H01M10/60; H01M10/6556; H01M50/213; H01M50/24; H01M50/249
Domestic Patent References:
WO2011153312A22011-12-08
Foreign References:
EP2595215A12013-05-22
JP2013145649A2013-07-25
US20120094157A12012-04-19
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
BALS & VOGEL PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1 . Modulgehäuse (10) für ein stapelbares Batteriemodul (1 ), wobei mehrere

Batteriemodule (1 ) in einer Stapelrichtung (S) zu einem Batteriestapel (100) stapelbar sind, aufweisend einen Bodenabschnitt (20) und einen umlaufenden Wandabschnitt (30), dadurch gekennzeichnet, dass der Wandabschnitt (30) und der

Bodenabschnitt (20) topfartig einen Aufnahmeraum (1 1 ) zum Aufnehmen von Batterieeinheiten (2) des Batteriemoduls (1 ) umgeben, wobei ferner an einem vom Bodenabschnitt (20) abgewandten Ende des Wandabschnitts (30) zumindest eine umlaufende Dichtungsvorrichtung (40) zum Abdichten des Aufnahmeraums (1 1 ) gegen den Bodenabschnitt (20) eines anschließenden Modulgehäuses (10) im gestapelten Zustand der Batteriemodule (1 ) angeordnet ist.

2. Modulgehäuse (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der

Wandabschnitt (30) einen umlaufenden Anordnungsbereich (31 ) zum Anordnen eines Gegenanordnungsbereichs (12) eines weiteren Modulgehäuses (10) aufweist, wobei die zumindest eine Dichtungsvorrichtung (40) am Anordnungsbereich (31 ) angeordnet ist.

3. Modulgehäuse (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der

Anordnungsbereich (31 ) einen Klebeabschnitt (32) zum Verkleben mit einem

Gegenklebeabschnitt (14) am Gegenanordnungsbereich (12) eines weiteren

Modulgehäuses (10) aufweist.

4. Modulgehäuse (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der

Anordnungsbereich (31 ) im gestapelten Zustand der Modulgehäuse (10) in

Stapelrichtung (S) in einem Überlappbereich (50) mit dem Gegenanordnungsbereich (12) überlappend ausgebildet ist, wobei die zumindest eine Dichtungsvorrichtung (40) im Überlappbereich (50) angeordnet ist.

5. Modulgehäuse (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die

zumindest eine Dichtungsvorrichtung (40) quer zur Stapelrichtung (S) im

Überlappbereich (50) des Anordnungsbereichs (31 ) angeordnet ist

6. Modulgehäuse (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Dichtungsvorrichtung (40) an den

Wandabschnitt (30) angespritzt ist, insbesondere in einem Zweikomponenten- Spritzgussverfahren angespritzt ist.

7. Modulgehäuse (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die zumindest eine Dichtungsvorrichtung (40) zumindest zwei räumlich getrennte Dichtungselemente (41 ) aufweist.

8. Modulgehäuse (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass der Bodenabschnitt (20) Batterieaufnahmen (21 ) zum

Aufnehmen von Batterieeinheiten (2) mit Kontaktieröffnungen (22) zum insbesondere elektrischen Kontaktieren der Batterieeinheiten (2) aufweist, wobei im angeordneten Zustand der Batterieeinheiten (2) die Kontaktieröffnungen (22) durch die jeweilige Batterieeinheit (2) abgedichtet oder zumindest im Wesentlichen abgedichtet ist.

9. Modulgehäuse (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die

Batterieaufnahmen (21 ) jeweils zumindest eine Klebefläche (23) zum Einkleben der jeweiligen Batterieeinheit (2) in die Batterieaufnahme (21 ) aufweisen.

10. Modulgehäuse (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass der Wandabschnitt (30) eine Temperierfluidzuleitung (33) zum Zuführen eines Temperierfluids (60) und eine Tempenerfluidableitung (35) zum Abführen des Temperierfluids (60) aufweist, wobei die Temperierfluidzuleitung (33) einen Temperierfluidzulauf (34) zum Einleiten des Temperierfluids (60) in den Aufnahmeraum (1 1 ) und die Tempenerfluidableitung (35) einen Temperierfluidablauf (36) zum Ausleiten des Temperierfluids (60) aus dem Aufnahmeraum (1 1 ) aufweist.

1 1 . Modulgehäuse (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die

Temperierfluidzuleitung (33) und/oder die Tempenerfluidableitung (35)

Verbindungsabschnitte (37) zum fluidkommunizierenden Verbinden mit

Gegenverbindungsabschnitten (13) eines weiteren Modulgehäuses (10) aufweisen.

12. Batteriemodul (1 ) für einen Batteriestapel (100) mit einem Modulgehäuse (10) sowie mehreren Batterieeinheiten (2), wobei die Batterieeinheiten (2) im Modulgehäuse (10) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulgehäuse (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüchen ausgebildet ist.

13. Batteriestapel (100) aus mehreren in einer Stapelrichtung (S) gestapelten

Batteriemodulen (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriemodule (1 ) gemäß Anspruch 12 ausgebildet sind.

Description:
Modulgehäuse für ein stapelbares Batteriemodul, Batteriemodul sowie

Batteriestapel

B e s c h r e i b u n g

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Modulgehäuse für ein stapelbares Batteriemodul, wobei mehrere Batteriemodule in einer Stapelrichtung zu einem Batteriestapel stapelbar sind, aufweisend einen Bodenabschnitt und einen umlaufenden Wandabschnitt. Ferner betrifft die Erfindung ein Batteriemodul für einen Batteriestapel mit einem Modulgehäuse sowie mehreren Batterieeinheiten, wobei die Batterieeinheiten im Modulgehäuse angeordnet sind. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Batteriestapel aus mehreren in einer Stapelrichtung gestapelten Batteriemodulen.

Elektrische Energiespeicher werden in der modernen Technik weitläufig eingesetzt, beispielsweise in Elektrofahrzeugen. Mögliche Ausgestaltungsformen derartiger

Energiespeicher sind beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien. Um eine Leistungsfähigkeit derartiger Batterien zu steigern, ist es bekannt, mehrere Batteriezellen als Batterieeinheiten in einem Modulgehäuse zu einem Batteriemodul zusammenzufassen und elektrisch parallel zu verschalten. Um eine weitere Steigerung der elektrischen Leistungsfähigkeit derartiger Batterien zu erzielen, können zwei oder mehrere dieser Batteriemodule zu einem

Batteriestapel in einer Stapelrichtung gestapelt werden, wobei die einzelnen Batteriemodule bevorzugt elektrisch seriell verschaltet werden können.

Bei einem Betrieb eines derartigen Batteriestapels, jedoch auch bereits bei einem Betrieb eines einzelnen Batteriemoduls, kann es zu einer nicht unbedeutenden Wärmeentwicklung kommen. Eine Temperierung, insbesondere eine Kühlung, der Batteriemodule, insbesondere der einzelnen Batterieeinheiten, die in den einzelnen Batteriemodulen angeordnet sind, ist somit zumeist unumgänglich. Bevorzugt für eine Kühlung kann, insbesondere um eine besonders hohe Kühlleistung bereitstellen zu können, eine Fluid-, insbesondere

Flüssigkeitstemperierung, verwendet werden.

Um ein ungewolltes Austreten insbesondere einer Temperierflüssigkeit zu verhindern, ist bei bekannten Batteriemodulen ein Abdichten grundsätzlich bekannt und notwendig. Gemäß dem Stand der Technik kann insbesondere vorgesehen sein, jede einzelne Batterieeinheit selbst abzudichten. Dies hat sich insbesondere bei großen Batteriestapeln als problematisch herausgestellt, da in diesen Batteriestapeln oftmals mehrere 1000 Batterieeinheiten verbaut sein können. Ein Abdichten jeder einzelnen Batterieeinheit ist in diesem Fall sehr umfassend und mit einem großen Herstellungsaufwand verbunden, sowohl hinsichtlich der für eine Herstellung benötigten Zeit und Arbeit als auch hinsichtlich der anfallenden Kosten.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise ein Modulgehäuse für ein stapelbares Batteriemodul, ein Batteriemodul sowie einen Batteriestapel bereitzustellen, durch die eine besonders einfache und dennoch sichere Abdichtung, insbesondere gegen einen Austritt eines

Temperierfluids, bereitgestellt bzw. verbessert werden kann.

Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Modulgehäuse für ein stapelbares

Batteriemodul mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 . Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Batteriemodul für einen Batteriestapel mit den Merkmalen des

nebengeordneten Anspruchs 12. Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch einen Batteriestapel mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 13. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Modulgehäuse beschrieben sind, selbstverständlich auch im

Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriemodul sowie dem erfindungsgemäßen Batteriestapel und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Modulgehäuse für ein stapelbares Batteriemodul, wobei mehrere Batteriemodule in einer Stapelrichtung zu einem Batteriestapel stapelbar sind, aufweisend einen Bodenabschnitt und einen umlaufenden Wandabschnitt. Ein erfindungsgemäßes Modulgehäuse ist dadurch

gekennzeichnet, dass der Wandabschnitt und der Bodenabschnitt topfartig einen

Aufnahmeraum zum Aufnehmen von Batterieeinheiten des Batteriemoduls umgeben, wobei ferner an einem vom Bodenabschnitt abgewandten Ende des Wandabschnitts zumindest eine umlaufende Dichtungsvorrichtung zum Abdichten des Aufnahmeraums gegen den Bodenabschnitt eines anschließenden Modulgehäuses im gestapelten Zustand der

Batteriemodule angeordnet ist.

Ein erfindungsgemäßes Modulgehäuse ist für eine Bereitstellung eines Gehäuses für ein stapelbares Batteriemodul vorgesehen. Zur Herstellung eines Batteriestapels können Batterieeinheiten in den einzelnen Modulgehäusen angeordnet werden und die so bereitgestellten Batteriemodule dann in einer Stapelrichtung zum Batteriestapel aufgestapelt werden. Durch ein elektrisch leitendes Verbinden, beispielsweise einem elektrisch parallelen Verbinden der einzelnen Batterieeinheiten eines Batteriemoduls sowie einem elektrisch seriellen Verbinden der einzelnen Batteriemodule, kann auf diese Weise ein Batteriestapel mit einer hohen elektrischen Leistungsfähigkeit bereitgestellt werden.

Ein erfindungsgemäßes Modulgehäuse weist zumindest einen Bodenabschnitt auf, der seitlich in einen umlaufenden Wandabschnitt übergeht bzw. von diesem begrenzt wird. Auf diese Weise kann bereitgestellt werden, dass der Bodenabschnitt zusammen mit dem Wandabschnitt topfartig einen Aufnahmeraum umgibt bzw. diesen bildet. Der

Bodenabschnitt kann insbesondere in der Stapelrichtung oben oder alternativ unten in den umlaufenden Wandabschnitt übergehen. Bevorzugt kann der Übergang vom Bodenabschnitt in den Wandabschnitt fluiddicht, bevorzugt flüssigkeitsdicht, ausgeführt sein, wodurch der topfartig ausgebildete Aufnahmeraum im Wesentlichen nur eine Zugangsöffnung aufweist, die insbesondere an einem dem Bodenabschnitt abgewandten Ende des Wandabschnitts angeordnet ist und vom Wandabschnitt begrenzt wird. Besonders einfach kann dies bereitgestellt werden, indem beispielsweise der Wandabschnitt und der Bodenabschnitt einstückig ausgebildet, insbesondere monolithisch hergestellt, sind.

Bei einem erfindungsgemäßen Modulgehäuse ist vorgesehen, dass an einem vom

Bodenabschnitt abgewandten Ende des Wandabschnitts, das, wie oben beschrieben, die Zugangsöffnung zum Aufnahmeraum begrenzt, zumindest eine umlaufende

Dichtungsvorrichtung angeordnet ist. Umlaufend im Sinne der Erfindung kann insbesondere dahingehend verstanden werden, dass die zumindest eine Dichtungsvorrichtung entlang des gesamten Wandabschnitts, besonders bevorzugt unterbrechungsfrei, angeordnet ist und auf diese Weise auch die oben beschriebene Zugangsöffnung des Aufnahmeraums vollständig umgibt. Insbesondere ist diese umlaufende Dichtungsvorrichtung dahingehend ausgebildet, dass sie zum Abdichten des Aufnahmeraums gegen einen Bodenabschnitt eines anschließenden Modulgehäuses im gestapelten Zustand der Batteriemodule vorgesehen ist. Mit anderen Worten kann bevorzugt die zumindest eine Dichtungsvorrichtung im gestapelten Zustand der Batteriemodule zwischen dem Wandabschnitt eines ersten Modulgehäuses und einem Bodenabschnitt eines nächsten Modulgehäuses angeordnet sein, wodurch der Aufnahmeraum des ersten Modulgehäuses insgesamt abgedichtet werden kann. Ein zusätzliches Deckelelement zum Schließen der Zugangsöffnung des Aufnahmeraums kann dadurch entfallen. Anders ausgedrückt bildet ein erfindungsgemäßes Modulgehäuse die kleinste selbstständig abgedichtete Einheit in einem Batteriestapel, deren Batteriemodule erfindungsgemäße Modulgehäuse aufweisen. Bei einem Einleiten eines Temperierfluids, beispielsweise einer Temperierflüssigkeit, in den Aufnahmeraum können auf diese Weise die Batterieeinheiten im Aufnahmeraum temperiert, insbesondere gekühlt oder erwärmt, werden, ohne dass Temperierfluid nach außen austreten kann. Insbesondere kann dadurch auch vermieden werden, für jede einzelne der Batterieeinheiten eine separate Abdichtung vorsehen zu müssen. Ein Batteriemodul mit einem erfindungsgemäßen Modulgehäuse kann somit einfacher, schneller und insbesondere kostengünstiger hergestellt werden.

Darüber hinaus kann bei einem erfindungsgemäßen Modulgehäuse vorgesehen sein, dass der Wandabschnitt einen umlaufenden Anordnungsbereich zum Anordnen eines

Gegenanordnungsbereichs des weiteren Modulgehäuses aufweist, wobei die zumindest eine Dichtungsvorrichtung am Anordnungsbereich angeordnet ist. Ein derartiger

Anordnungsbereich kann beispielsweise eine geeignete Form aufweisen, um mit dem entsprechenden Gegenanordnungsbereich des weiteren Modulgehäuses einen Form-, Reib- und/oder Kraftschluss zu bilden, wodurch ein Stapeln der einzelnen Batteriemodule, die erfindungsgemäße Modulgehäuse aufweisen, zu einem Batteriestapel vereinfacht werden kann. Da diese Anordnungsbereiche bzw. die Gegenanordnungsbereiche somit diejenigen Abschnitte der Modulgehäuse bilden, die sich beim Stapeln zumindest sehr nahe kommen oder sogar berühren, stellen sie bevorzugte Bereiche zum Anordnen der zumindest einen Dichtungsvorrichtung dar. Durch ein umlaufendes Vorsehen des Anordnungsbereichs kann wiederum zum einen eine besonders gute und sichere Stapelbarkeit der Batteriemodule als auch eine besonders gute und insbesondere vollständige Abdichtung des Aufnahmeraums der Modulgehäuse sichergestellt werden. Auch kann ein erfindungsgemäßes Modulgehäuse dahingehend weiterentwickelt sein, dass der Anordnungsbereich einen Klebeabschnitt zum Verkleben mit einem

Gegenklebeabschnitt am Gegenanordnungsbereich des weiteren Modulgehäuses aufweist. Durch ein Verkleben der beiden Modulgehäuse miteinander, bereitgestellt durch einen Klebeabschnitt am Anordnungsbereich und einen Gegenklebeabschnitt am

Gegenanordnungsbereich, kann zum einen das Stapeln der Batteriemodule, die derartige erfindungsgemäße Modulgehäuse aufweisen, zu einem Batteriestapel als auch eine

Abdichtung des Aufnahmeraums des Modulgehäuses weiter verbessert werden. Das Vorsehen von dedizierten Klebeabschnitten bzw. Gegenklebeabschnitten kann insbesondere dazu beitragen, Verunreinigungen mit Klebstoff an freizuhaltenden Bereichen, wie beispielsweise der Dichtungsvorrichtung, sicher zu vermeiden. Eine Abdichtung des

Aufnahmeraums durch die zumindest eine Dichtungsvorrichtung kann somit bevorzugt ohne Beeinflussung durch das zusätzlich vorgenommene Verkleben bereitgestellt werden.

Darüber hinaus kann ein erfindungsgemäßes Modulgehäuse dahingehend weiterentwickelt sein, dass der Anordnungsbereich im gestapelten Zustand der Modulgehäuse in

Stapelrichtung in einem Überlappbereich mit dem Gegenanordnungsbereich überlappend ausgebildet ist, wobei die zumindest eine Dichtungsvorrichtung im Überlappbereich angeordnet ist. Durch einen derartigen Überlapp bzw. Überlappbereich des

Anordnungsbereichs und des Gegenanordnungsbereichs kann eine Abdichtung des

Aufnahmeraums des Modulgehäuses weiter verbessert werden, da beispielsweise durch das Überlappen des Anordnungsbereichs und des Gegenanordnungsbereichs zumindest ansatzweise eine Labyrinthdichtung gebildet werden kann. Ein Austreten von Temperierfluid, insbesondere Temperierflüssigkeit, aus dem Aufnahmeraum nach außerhalb des

Batteriestapels kann auf diese Weise noch besser verhindert werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung eines erfindungsgemäßen

Modulgehäuses kann ferner vorgesehen sein, dass die zumindest eine Dichtungsvorrichtung quer zur Stapelrichtung im Überlappbereich des Anordnungsbereichs angeordnet ist. Quer zur Stapelrichtung im Sinne der Erfindung kann insbesondere senkrecht zur Stapelrichtung ausgebildet sein. Auf diese Weise kann insbesondere eine lastfreie Anordnung der zumindest einen Dichtungsvorrichtung bereitgestellt werden. Eine mechanische

Beanspruchung der zumindest einen Dichtungsvorrichtung, beispielsweise durch ein Gewicht der oberhalb angeordneten Batteriemodule, kann auf diese Weise verhindert oder zumindest deutlich verringert werden.

Auch kann bei einem erfindungsgemäßen Modulgehäuse ferner vorgesehen sein, dass die zumindest eine Dichtungsvorrichtung an den Wandabschnitt angespritzt ist, insbesondere in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren angespritzt ist. Durch ein derartiges

Anspritzen kann insbesondere eine besonders gute Anbindung der zumindest einen Dichtungsvorrichtung an den Wandabschnitt bereitgestellt werden. Bei einer Verwendung eines Zweikomponenten-Spritzgussverfahrens kann darüber hinaus durch eine geeignete Wahl der verwendeten Werkstoffe das Modulgehäuse zusammen mit der zumindest einen Dichtungsvorrichtung hergestellt werden, wobei insbesondere die Eigenschaften der verschiedenen Abschnitte besonders flexibel eingestellt werden können. Eine Herstellung eines erfindungsgemäßen Modulgehäuses kann auf diese Weise weiter vereinfacht und verbessert werden.

Darüber hinaus kann bei einem erfindungsgemäßen Modulgehäuse vorgesehen sein, dass die zumindest eine Dichtungsvorrichtung zumindest zwei räumlich getrennte

Dichtungselemente aufweist. Auf diese Weise kann eine Redundanz der Abdichtung, die durch die zumindest eine Dichtungsvorrichtung bereitgestellt wird, ermöglicht werden. Insbesondere bei Ausfall eines dieser räumlich getrennten Dichtungselemente kann die Abdichtung immer noch durch das zumindest eine zweite Dichtungselement bereitgestellt werden. Eine Ausfallsicherheit einer Abdichtung eines erfindungsgemäßen Modulgehäuses kann auf diese Weise bereitgestellt oder zumindest deutlich gesteigert werden.

Auch kann ein erfindungsgemäßes Modulgehäuse dadurch gekennzeichnet sein, dass der Bodenabschnitt Batterieaufnahmen zum Aufnehmen von Batterieeinheiten mit

Kontaktieröffnungen zum insbesondere elektrischen Kontaktieren der Batterieeinheiten aufweist, wobei im angeordneten Zustand der Batterieeinheiten die Kontaktieröffnungen durch die jeweilige Batterieeinheit abgedichtet oder zumindest im Wesentlichen abgedichtet ist. Durch derartige Batterieaufnahmen kann insbesondere ein form-, reib- und/oder kraftschlüssiges Halten der Batterieeinheiten im Aufnahmeraum eines erfindungsgemäßen Modulgehäuses bereitgestellt werden. Zur Steigerung der elektrischen Leistungsfähigkeit des Batteriemoduls mit einem derartigen erfindungsgemäßen Modulgehäuse kann ein Kontaktieren der einzelnen Batterieeinheiten bereitgestellt werden. Die Kontaktieröffnungen können hierfür vorgesehen sein, wobei die Kontaktieröffnungen insbesondere im

Bodenabschnitt als durchgängige Öffnungen ausgebildet sein können, sodass auch ein Kontaktieren von außerhalb des Modulgehäuses, insbesondere ausgehend von einem unterhalb des Modulgehäuses angeordneten weiteren Modulgehäuse, möglich ist. Durch ein Abdichten der Kontaktieröffnungen durch die Batterieeinheiten selbst kann insbesondere eine Einsparung von weiteren Dichtungselementen ermöglicht werden. Insgesamt kann auf diese Weise eine besonders einfache, sichere und darüber hinaus mit geringem Gewicht ausgebildete Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Modulgehäuses bereitgestellt werden.

Gemäß einer Weiterentwicklung eines erfindungsgemäßen Modulgehäuses kann ferner vorgesehen sein, dass die Batterieaufnahmen jeweils zumindest eine Klebefläche zum Einkleben der jeweiligen Batterieeinheit in die Batterieaufnahme aufweisen. Auch in Bezug auf die Batterieeinheiten in den Batterieaufnahmen kann durch eine Klebeverbindung eine Abdichtung des Aufnahmeraums und eine Befestigung der Batterieeinheiten in der jeweiligen Batterieaufnahme des Bodenabschnitts weiter gesteigert werden. Eine noch bessere Abdichtung des Aufnahmeraums auch bei Vorhandensein von Kontaktieröffnungen kann auf diese Weise bereitgestellt.

Besonders bevorzugt kann ferner bei einem erfindungsgemäßen Modulgehäuse vorgesehen sein, dass der Wandabschnitt eine Temperierfluidzuleitung zum Zuführen eines

Temperierfluids und eine Temperierfluidableitung zum Abführen des Temperierfluids aufweist, wobei die Temperierfluidzuleitung einen Temperierfluidzulauf zum Einleiten des Temperierfluids in den Aufnahmeraum und die Temperierfluidableitung einen

Temperierfluidablauf zum Ausleiten des Temperierfluids aus dem Aufnahmeraum aufweist. Auf diese Weise kann mit anderen Worten der Aufnahmeraum mit Temperierfluid, insbesondere mit einer Temperierflüssigkeit, geflutet werden, wobei insbesondere durch das Vorhandensein eines Temperierfluidzulaufs und eines Temperierfluidablaufs auch eine insbesondere permanente und gleichmäßige Durchströmung des Aufnahmeraums durch das Temperierfluid bzw. die Temperierflüssigkeit bereitgestellt werden kann. Eine besonders gute Temperierung sämtlicher Batterieeinheiten, die im Aufnahmeraum des Modulgehäuses angeordnet sind, kann auf diese Weise bereitgestellt werden. Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung eines erfindungsgemäßen Modulgehäuses kann ferner vorgesehen sein, dass die Temperierfluidzuleitung und/oder die

Temperierfluidableitung Verbindungsabschnitte zum fluidkommunizierenden Verbinden mit Gegenverbindungsabschnitten eines weiteren Modulgehäuses aufweisen. Bei einem Stapeln der Batteriemodule mit erfindungsgemäßen Modulgehäusen können somit jeweils die Temperierfluidzuleitungen und/oder die Temperierfluidableitungen der einzelnen

Modulgehäuse miteinander über den jeweiligen Verbindungsabschnitt und den jeweiligen Gegenverbindungsabschnitt fluidkommunizierend und bevorzugt nach außen abgedichtet verbunden werden. Mit anderen Worten kann bei einem Stapeln der Modulgehäuse zu einem Batteriestapel eine durchgängige Temperierfluidzuleitung und/oder eine durchgängige Temperierfluidableitung durch den gesamten Batteriestapel bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann eine gemeinsame Temperierung sämtlicher Aufnahmeräume aller

Modulgehäuse bereitgestellt werden, wobei insbesondere nicht jedes einzelne

Modulgehäuse separat mit Temperierfluid versorgt werden muss. Eine Temperierung des gesamten Batteriestapels kann auf diese Weise deutlich vereinfacht werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Batteriemodul für einen Batteriestapel mit einem Modulgehäuse sowie mehreren Batterieeinheiten, wobei die Batterieeinheiten im Modulgehäuse angeordnet sind. Ein erfindungsgemäßes

Batteriemodul ist dadurch gekennzeichnet, dass das Modulgehäuse gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Sämtliche Vorteile, die ausführlich in Bezug auf ein Modulgehäuse gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind, können somit auch durch ein Batteriemodul gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung bereitgestellt werden.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch einen

Batteriestapel aus mehreren in einer Stapelrichtung gestapelten Batteriemodulen. Ein erfindungsgemäßer Batteriestapel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriemodule gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet sind. Batteriemodule gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weisen jeweils ein Modulgehäuse gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auf. Sämtliche Vorteile, die ausführlich in Bezug auf ein Batteriemodul gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung sowie auf ein Modulgehäuse gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind, können somit auch durch einen Batteriestapel gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung bereitgestellt werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Die Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen.

Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Modulgehäuse in einer perspektivischen Ansicht entlang einer Stapelrichtung,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Modulgehäuse in einer perspektivischen Ansicht gegen die Stapelrichtung,

Fig. 3 eine Detailansicht eines Überlappbereichs, und

Fig. 4 ein erfindungsgemäßer Batteriestapel.

In den Fig. 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes Modulgehäuse 10 jeweils in einer

perspektivischen Ansicht gezeigt, in Fig. 1 entlang einer Stapelrichtung S, in Fig. 2 entgegen der Stapelrichtung S. Im Folgenden werden daher die beiden Fig. 1 und 2 gemeinsam beschrieben, wobei auf die Einzelheiten der beiden Figuren jeweils gesondert eingegangen wird.

Ein erfindungsgemäßes Modulgehäuse 10 weist insbesondere einen Bodenabschnitt 20 sowie einen den Bodenabschnitt 20 vollständig umgebenden Wandabschnitt 30 auf.

Besonders bevorzugt können beispielsweise der Bodenabschnitt 20 sowie der Wandabschnitt 30 zusammen monolithisch und dadurch einstückig hergestellt sein. Durch das vollständige umlaufende Umgeben des Bodenabschnitts 20 durch den Wandabschnitt 30 wird ein topfartiger Aufnahmeraum 1 1 gebildet, in dem später zur Herstellung eines Batteriemoduls 1 Batterieeinheiten 2 angeordnet werden können (jeweils nicht mit abgebildet). Zum Anordnen der Batterieeinheiten 2 sind im Bodenabschnitt 20

Batterieaufnahmen 21 vorgesehen, in die die einzelnen Batterieeinheiten 2 angeordnet werden können. Zur besseren Übersicht ist nur eine der Batterieaufnahmen 21 und deren Komponenten mit Bezugszeichen versehen. Die Batterieaufnahmen 21 können auf einer Innen- oder Außenseite oder aber, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, auch auf beiden Seiten des Bodenabschnitts 20 vorgesehen sein. Durch Kontaktieröffnungen 22, die in jeder Batterieaufnahme 21 vorgesehen sind, kann eine elektrische Kontaktierung der einzelnen Batterieeinheiten 2 vorgenommen werden. Ferner weisen die Batterieaufnahmen 21

Klebeflächen 23 auf, um die einzelnen Batterieeinheiten 2 in die jeweilige Batterieaufnahme 21 einkleben zu können. Eine besonders gute Abdichtung des Bodenabschnitts 20 bzw. jeder einzelnen Batterieaufnahme 21 durch die darin angeordnete Batterieeinheit 2 selbst kann auf diese Weise bereitgestellt werden. Der Aufnahmeraum 1 1 weist somit bei angeordneten Batterieeinheiten 2 nur eine einzige Zugangsöffnung auf, die auf einer vom Bodenabschnitt 20 abgewandten Seite des Modulgehäuses 10 angeordnet ist. Um auch diese Zugangsöffnung abzudichten, weist ein erfindungsgemäßes Modulgehäuse 10 am Wandabschnitt 30 einen Anordnungsbereich 31 auf, der mit einem

Gegenanordnungsbereich 12, wie er in Fig. 2 sichtbar ist, eines weiteren Modulgehäuses 10 für ein Stapeln der Modulgehäuse 10 in Stapelrichtung S zusammenwirken kann. An diesem Anordnungsbereich 31 kann erfindungswesentlich zumindest eine umlaufende

Dichtungsvorrichtung 40 (nicht mit abgebildet) vorgesehen sein. Auf diese Weise kann im gestapelten Zustand eine sichere Abdichtung des Aufnahmeraums 1 1 eines Modulgehäuses 10 bereitgestellt werden.

Ferner ist in den Fig. 1 und 2 sichtbar, dass im Wandabschnitt 30 eine

Temperierfluidzuleitung 33 sowie eine Temperierfluidableitung 35 vorgesehen sein können, durch die Temperierfluid 60, insbesondere eine Temperierflüssigkeit, geleitet werden kann. Durch einen Temperierfluidzulauf 34 und einen Temperierfluidablauf 36 (nicht mit abgebildet) kann Temperierfluid 60 aus der Temperierfluidzuleitung 33 in den Aufnahmeraum 1 1 ein- bzw. ausgeleitet werden. Eine sichere Temperierung, insbesondere eine Kühlung und/oder Erwärmung, der Batterieeinheiten 2, die im Aufnahmeraum 1 1 des Modulgehäuses 10 angeordnet sind, kann auf diese Weise bereitgestellt werden. Darüber hinaus können die Temperierfluidzuleitung 33 sowie die Temperierfluidableitung 35 jeweils einen

Verbindungsabschnitt 37 sowie einen Gegenverbindungsabschnitt 13 aufweisen, wodurch bei einem Stapeln der Modulgehäuse 10 zu einem Batteriestapel 100 (nicht mit abgebildet) ein fluidkommunizierendes Verbinden der einzelnen Temperierfluidzuleitungen 33 bzw. Temperierfluidableitungen 35 der einzelnen Modulgehäuse 10 sichergestellt werden kann. Auf diese Weise kann insbesondere eine gemeinsame Temperierung sämtlicher

Modulgehäuse 10 und damit der durch die Modulgehäuse 10 gebildeten Batteriemodule 1 (nicht mit abgebildet) durch ein gemeinsames Temperierfluid 60 sichergestellt werden.

Fig. 3 zeigt nun einen Ausschnitt aus einem Batteriestapel 100 (nicht mit abgebildet), insbesondere einen Bodenabschnitt 20 eines ersten Modulgehäuses 10 sowie einen Wandabschnitt 30 eines zweiten Modulgehäuses 10. Insbesondere sichtbar ist hier, dass sich in einem Überlappbereich 50 ein Anordnungsbereich 31 des Wandabschnitts 30 mit einem Gegenanordnungsbereich 12 des weiteren Modulgehäuses 10 überlappt. Besonders bevorzugt kann, wie dargestellt, die zumindest eine Dichtungsvorrichtung 40 in diesem Überlappbereich 50 angeordnet sein. Ferner kann auch bevorzugt die Dichtungsvorrichtung 40 zumindest zwei räumlich getrennte Dichtungselemente 41 aufweisen, wodurch eine redundante Bereitstellung einer Abdichtung durch die Dichtungsvorrichtung 40 bereitgestellt werden kann. Auch bei Ausfall eines der Dichtungselemente 41 kann die durch die

Dichtungsvorrichtung 40 bereitgestellte Dichtwirkung weiter sichergestellt werden. Auch können bevorzugt die Dichtungselemente 41 der Dichtungsvorrichtung 40 quer zur

Stapelrichtung S angeordnet sein, um eine möglichst lastfreie Anordnung der

Dichtungselemente 41 bzw. der Dichtungsvorrichtung 40 ermöglichen zu können. Eines der beiden Dichtungselemente 41 , insbesondere das linke, ist als umlaufender O-Ring ausgebildet, wobei das zweite Dichtungselement 41 direkt an den Anordnungsbereich 31 des Wandabschnitts 30 angespritzt, insbesondere in einem Zweikomponenten- Spritzgussverfahren angespritzt, ist. Eine besonders gute und sichere Verbindung des Dichtungselements 41 bzw. der Dichtungsvorrichtung 40 mit dem Anordnungsbereich 31 kann auf diese Weise bereitgestellt werden. Auch ist dargestellt, dass der

Anordnungsbereich 31 einen Klebeabschnitt 32 aufweisen kann, der zusammen mit einem Gegenklebeabschnitt 14 eine Klebeverbindung zum stoffschlüssigen Verbinden der beiden Modulgehäuse 10 bereitstellen kann. Eine noch sicherere Verbindung der beiden

Modulgehäuse 10 und insgesamt eine noch bessere Abdichtung können auf diese Weise bereitgestellt werden.

In Fig. 4 ist schematisch ein erfindungsgemäßer Batteriestapel 100 gezeigt, wobei ein derartiger Batteriestapel 100 auch deutlich mehr als die dargestellten drei Batteriemodule 1 und die Batteriemodule 1 deutlich mehr als die dargestellten zwei Batterieeinheiten 2 aufweisen kann beziehungsweise können. Diese schematische Darstellung des

Batteriestapels 100 soll insbesondere verdeutlichen, wie eine gemeinsame Temperierung der Batterieeinheiten 2, die in den einzelnen Batteriemodulen 1 angeordnet sind, bereitgestellt werden kann. Die Modulgehäuse 10 der einzelnen Batteriemodule 1 sind abgedichtet miteinander verbunden, wobei insbesondere die Aufnahmeräume 1 1 der einzelnen Modulgehäuse 10 gegeneinander abgedichtet sind. Die einzelnen

Temperierfluidzuleitungen 33 bzw. Temperierfluidableitungen 35 der einzelnen

Modulgehäuse 10 sind ebenfalls fluidkommunizierend miteinander verbunden, sodass eine durchgängige Strömung des Temperierfluids 60 durch den gesamten Batteriestapel 100 ermöglicht werden kann. Temperierfluidzuläufe 34 sowie Temperierfluidabläufe 36, von denen jeweils nur ein einzelner mit Bezugszeichen versehen ist, sorgen für eine permanente und insbesondere gleichmäßige Durchströmung der Aufnahmeräume 1 1 mit Temperierfluid 60. Eine besonders einfache, gute und gleichmäßige Temperierung des gesamten

Batteriestapels 100 kann auf diese Weise bereitgestellt werden.

Bezugszeichen

1 Batteriemodul

2 Batterieeinheit

10 Modulgehäuse

1 1 Aufnahmeraum

12 Gegenanordnungsbereich

13 Gegenverbindungsabschnitt

14 Gegenklebeabschnitt

20 Bodenabschnitt

21 Batterieaufnahme

22 Kontaktieröffnung

23 Klebefläche

30 Wandabschnitt

31 Anordnungsbereich

32 Klebeabschnitt

33 Temperierfluidzuleitung

34 Temperierfluidzulauf

35 Temperierfluidableitung

36 Temperierfluidablauf

37 Verbindungsabschnitt

40 Dichtungsvorrichtung

41 Dichtungselement

50 Überlappbereich

60 Temperierfluid

100 Batteriestapel

S Stapelrichtung