Titel

Verspannen von Batteriezellen durch eine bombierte Ausgestaltung des

Batteriegehäuses

Stand der Technik

Batterien werden in vielen Bereichen der Technik eingesetzt. Beispielsweise können mehrere einzelne Batteriezellen zu einem Modul zusammengeschlossen werden. Ferner können mehrere Module zu einem sogenannten Batteriepack zusammengefügt werden. Auf diese Weise entstehen Hochleistungsbatterien, beispielsweise Hochvoltbatterien.

Üblicherweise sind die Batteriezellen rechteckig bzw. quaderförmig ausgeführt. Um eine bessere Handhabung zu gewährleisten und eine möglichst große Energiemenge in einem möglichst geringen Volumen bereitstellen zu können, werden die rechteckigen Batteriezellen zu Modulen verspannt. Ferner trägt die Verspannung zu einer Erhöhung der Batterielebensdauer bei.

Zur Verspannung der Batterien gegeneinander wird dabei ein elastisches Element in der Kraftflusskette benötigt, um beispielweise Toleranzen der einzelnen Batteriezellen bzw. der Lackierungen und Isolierungen auszugleichen. Dabei werden die Batteriezellen üblicherweise nebeneinandergestellt.

Anschließend werden an den Außenseiten, beispielsweise rechts und links, Federn bzw. vorgebogene Bleche angeordnet. Die Bleche fungieren

beispielsweise als Blattfedern und werden bis zu einer bestimmten Vorspannkraft zusammengepresst. Um die Spannung zwischen den Blattfedern

aufrechterhalten zu können, werden die Blattfedern beispielsweise mit sogenannten Zugblechen verbunden. Um eine gleichmäßige Druckverteilung auf die Batteriezellen zu erreichen, werden zwischen die federnden Bleche und die Batteriezellen Stahlplatten eingefügt. Auch die Zugbleche sind üblicherweise aus Stahl gefertigt, um die hohen Kräfte gleichmäßig zu verteilen.

Offenbarung der Erfindung

Es kann daher ein Bedarf an einer verbesserten Batteriezelle, einem

verbesserten vorgespannten Batteriemodul sowie entsprechenden

Herstellungsverfahren bestehen, die insbesondere eine gewichtsreduzierte und gegebenenfalls kostengünstigere Ausgestaltung eines vorgespannten

Batteriemoduls ermöglichen.

Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen beschrieben.

Im Folgenden werden Merkmale, Einzelheiten und mögliche Vorteile einer Vorrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung im Detail diskutiert.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Batteriezelle für

vorgespannte Batteriemodule vorgestellt. Die Batteriezelle weist ein Zellgehäuse und mindestens einen Chemikalienträger auf. Der Chemikalienträger ist dabei im Zellgehäuse angeordnet. Das Zellgehäuse ist bombiert ausgeführt.

Anders ausgedrückt basiert die Idee der vorliegenden Erfindung darauf, eine Batteriezelle bereitzustellen, deren Zellgehäuse konvex nach außen gewölbt ist und dabei deformierbar und bis zu einem gewissen Grad komprimierbar bzw. elastisch ausgeführt ist. Auf diese Weise wird die Funktion der zuvor

beschriebenen federnden Bleche in die einzelnen Batteriezellen verlegt.

Hierdurch können mindestens zwei gewichtsintensive Bauelemente, nämlich z.B. die federnden Bleche entfallen. Auf diese Weise werden sowohl Gewicht als auch Kosten eingespart. Ferner muss durch die bombierte Ausführung der Zellgehäuse und den Verzicht auf federnde Bleche an den Seiten eines

Batteriemoduls eine geringere Längentoleranz als mit federnden Blechen eingehalten werden. Die Längentoleranz eines Batteriemoduls mit

erfindungsgemäßen Batteriezellen entspricht lediglich nur noch der Toleranz einer Pressvorrichtung in einer Modulmontage. Somit kann für ein ganzes Batteriepack mit mehreren Modulen eine engere Längentoleranz eingehalten werden. Hierdurch kann ferner ein Bauraum für Batteriemodule bzw.

Batteriepacks, beispielsweise in einem Fahrzeug, verringert werden.

Die Batteriezelle, das vorgespannte Batteriemodul und ein aus vorgespannten Batteriemodulen bestehendes Batteriepack können beispielsweise in Elektro- oder in Hybridfahrzeugen eingesetzt werden. Die Batteriezelle kann vorzugsweise als Lithiumionenbatteriezelle ausgeführt sein. Ferner kann die Batteriezelle als Bleiakku, als Nickelwasserstoffakku, als Nickeleisenakku, als Lithiumpolymerakku, als Lithiummetallakku, als

Lithiummanganakku, als Lithiumtitanatakku, als Lithiumschwefelakku, als Silberzinkakku oder als Zinkbromakku ausgeführt sein.

Das Zellgehäuse kann auch als„Can" bezeichnet werden und kann

beispielsweise ein metallisches Material aufweisen. Insbesondere kann das Zellgehäuse aus tiefgezogenem Aluminium hergestellt sein. Im Zellgehäuse sind ein oder mehrere Chemikalienträger angeordnet. Die Chemikalienträger können beispielsweise als„Jellyrolls" bezeichnet werden. Dabei können die

Chemikalienträger ein Anodenmaterial und ein Kathodenmaterial aufweisen. Beispielsweise können das Anodenmaterial und das Kathodenmaterial als Folien ausgeführt sein, die mit unterschiedlichen Schichten versehen und aufeinander gewickelt sind.

Das Zellgehäuse ist bombiert ausgeführt, das heißt, zumindest eine Zellwand ist nach außen gewölbt. Ferner können alle Zellwände nach außen gewölbt sein. Des Weiteren kann zusätzlich der Zellboden nach außen gewölbt sein. Die Bombierung des Zellgehäuses kann vor oder nach dem Einfügen der

Chemikalienträger ins Zellgehäuse durchgeführt werden. Durch die Bombierung ist das Zellgehäuse deformierbar bzw. komprimierbar, so dass nun auch ohne die federnden Bleche elastische Elemente in der Kraftflusskette eines

Batteriemoduls vorhanden sind.

Beispielsweise kann die Bombierung derart sein, dass das Zellgehäuse auf jeder Seite eine Erhöhung bzw. Wölbung von bis zu 2 mm, z.B. gegenüber einer Ebene durch die Eckpunkte der Batteriezelle, aufweist. Anders ausgedrückt kann die Dicke des Zellgehäuses im Querschnitt um bis zu 4 mm durch die

Bombierung zunehmen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Batteriezelle ein aufgeschäumtes Material auf, welches zwischen dem Zellgehäuse und dem Chemikalienträger angeordnet ist. Das aufgeschäumte Material ist ein elastisches bzw. deformierbares und komprimierbares Material, das

beispielsweise Kunststoff oder ein Verbundmaterial aufweist. Das

aufgeschäumte Material kann eine zellige Struktur und eine niedrige

Materialdichte aufweisen. Ferner kann das aufgeschäumte Material eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Das aufgeschäumte Material kann dabei beispielsweise physikalisch, chemisch oder mechanisch geschäumt werden.

Insbesondere kann das aufgeschäumte Material so gewählt sein, dass es möglichst wenig mit dem Chemikalienträger reagiert bzw. gegen diesen beständig ist. Ferner kann das aufgeschäumte Material dazu beitragen, den Druck, der durch das Verspannen auf die Batteriezelle wirkt, gleichmäßig auf den Chemikalienträger zu verteilen.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das

aufgeschäumte Material Polypropylen auf. Das Polypropylen kann die chemische Strukturformel C ₃ H ₆ aufweisen und als teilkristalliner Thermoplast ausgeführt sein. Die Dichte des Polypropylenmaterials liegt dabei beispielsweise zwischen 0,895 g/cm ³ und 0,92 g/cm ³ . Zusätzlich zum Propylen kann das aufgeschäumte Material mineralische Materialien wie Kreide oder Glasfasern aufweisen.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das

Zellgehäuse einen Gehäuseboden und eine Gehäusewand auf. Der

Gehäuseboden und die Gehäusewand sind dabei konvex nach außen gewölbt.

Insbesondere kann das Zellgehäuse mit einem eckigen oder einem runden oder ovalen Querschnitt ausgeführt sein. Ist das Zellgehäuse mit einem eckigen Querschnitt ausgeführt, so kann jede einzelne Gehäusewand nach außen gewölbt sein. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein vorgespanntes

Batteriemodul vorgestellt. Das vorgespannte Batteriemodul, auch als

verspanntes Batteriemodul bezeichnet, weist mindestens zwei oben

beschriebene Batteriezellen auf. Ferner weist das Batteriemodul einen steifen Modulrahmen auf, der kleinere Abmessungen aufweist als die Abmessungen der Gesamtzahl der im Modulrahmen anzuordnenden bombierten Batteriezellen. Die Batteriezellen sind dabei derart in den Modulrahmen eingefügt, dass sie aufgrund ihrer Bombierung gegeneinander gepresst sind und dass die Bombierung ggf. komprimiert ist.

Insbesondere können zwischen 5 und 13 Batteriezellen in einem Batteriemodul kombiniert werden. Dabei können gegebenenfalls erfindungsgemäße bombierte Batteriezellen mit handelsüblichen Batteriezellen in einem Batteriemodul verspannt werden. Ferner können lediglich erfindungsgemäße Batteriezellen mit einem bombierten Zellgehäuse in dem vorgespannten Batteriemodul vorgesehen sein.

Der Modulrahmen ist dabei steif ausgeführt. Das heißt, der Modulrahmen ist steifer bzw. weniger deformierbar als das bombierte Zellgehäuse. Die

Batteriezellen können beim Einfügen oder bereits vor dem Einfügen in den Modulrahmen gegeneinander gepresst und das bombierte Gehäuse derart komprimiert werden, dass die Batteriezellen in den Modulrahmen passen.

Anschließend behalten die Batteriezellen diese Form aufgrund der kleineren Abmessung des steifen Modulrahmens und den dadurch ausgeübten Druck bei.

Beispielsweise kann eine einzelne bombierte Batteriezelle eine Dicke von 49 mm aufweisen. Ist die Batteriezelle im steifen Modulrahmen angeordnet und gegen die anderen Batteriezellen gepresst, so weist sie nur noch eine Dicke von ca. 45 mm auf. Anders ausgedrückt kann die Bombierung der Batteriezellen geglättet sein, sobald sie gegeneinander gepresst und in den Modulrahmen eingefügt sind. Dadurch üben die Batteriezellen im Modulrahmen eine Spannkraft aufeinander aus.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der

Modulrahmen ein Metall und/oder einen Verbundwerkstoff auf. Insbesondere können die Endplatten des Modulrahmens ein Metall und/oder einen Verbundwerkstoff aufweisen. Das Metall kann dabei beispielsweise Stahl und insbesondere Edelstahl sein. Ferner kann das Metall ein Aluminium sein. Der Verbundwerkstoff kann beliebige Materialien aufweisen. Insbesondere kann der Verbundwerkstoff einen Chrom-Nickel Stahl 1.45510 mit Polyamid und

Glasfasern. Die Glasfasern entsprechen dabei z.B. 6.6 bis 30% des Polyaminds

(PA 6.6-30%GF).

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der

Modulrahmen mindestens zwei Endplatten und mindestens zwei Zugbleche auf. Die Zugbleche sind dabei derart mit den Endplatten verbunden, dass die

Endplatten Druck auf die Batteriezellen ausüben. Ist der Modulrahmen beispielsweise quaderförmig ausgeführt, so können zwei gegenüberliegende Platten als Endplatten ausgeführt sein. Ferner können die übrigen vier Seiten als Zugbleche ausgeführt sein. Die Zugbleche können stoffschlüssig, formschlüssig oder kraftschlüssig mit den Endplatten verbunden werden. Insbesondere können die Zugbleche mit den Endplatten verschweißt, verschraubt oder verklebt werden. Ferner können die Zugbleche mit Hilfe von Spannbändern an den Endplatten fixiert werden.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer oben beschriebenen bombierten Batteriezelle vorgestellt. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Bereitstellen eines Zellgehäuses; Anordnen eines oder mehrerer Chemikalienträger im Zellgehäuse und Bombieren des Zellgehäuses. Die Verfahrensschritte können in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden. Beispielweise kann das Zellgehäuse zunächst bombiert werden. Anschließend können die Chemikalienträger ins Zellgehäuse eingefügt werden. Alternativ können die Chemikalienträger zunächst im Zellgehäuse eingefügt werden. Anschließend kann die Bombierung des Zellgehäuses stattfinden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung findet das Bombieren des Zellgehäuses durch Einfüllen eines Mediums ins Innere des Zellgehäuses statt. Das Medium ist dabei aus der folgenden Gruppe von Medien ausgewählt: Ein Gas unter Druck, ein aufgeschäumter Kunststoff oder ein Verbundmaterial. Das Gas unter Druck kann beispielsweise Luft sein, die unter einem Druck in das Zellgehäuse eingefüllt wird, der höher ist als der Atmosphärendruck. Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines oben beschriebenen vorgespannten Batteriemoduls vorgestellt. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Bereitstellen von mindestens zwei der oben beschriebenen bombierten Batteriezellen; Bereitstellen eines steifen

Modulrahmens, der kleinere Abmessungen aufweist als die Gesamtabmessung der in den Modulrahmen einzufügenden bombierten Batteriezellen; und

Anordnen der bombierten Batteriezellen derart im Modulrahmen, dass sie aufgrund ihrer Bombierung gegeneinander gepresst sind. Dabei kann das Anordnen der bombierten Batteriezellen im Modulrahmen ferner umfassen:

Zusammenpressen der bombierten Batteriezellen, so dass die bombierten Zellgehäuse komprimiert werden und die Batteriezellen somit in den

Modulrahmen eingefügt werden können. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Anordnen der bombierten Batteriezellen im Modulgehäuse ferner auf: Einführen der Batteriezellen durch eine erste Öffnung seitlich in das Modulgehäuse; und Verschließen der ersten Öffnung durch eine Endplatte derart, dass die bombierten Batteriezellen gegeneinander gepresst sind. Bei dem

Herstellungsverfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel müssen die bombierten Batteriezellen vor dem Einfügen in das Modulgehäuse nicht gegeneinander gepresst werden. Beispielsweise kann das Modulgehäuse an fünf Seiten durch eine erste Endplatte und vier Zugbleche geschlossen sein. Eine zweite Endplatte ist noch nicht am Gehäuse angeordnet, so dass eine erste seitliche Öffnung freigegeben ist. Durch diese Öffnung können die bombierten

Batteriezellen in das Modulgehäuse eingefügt werden. Anschließend wird Druck auf die bombierten Batteriezellen ausgeübt, so dass die bombierten Zellgehäuse komprimiert werden und die zweite Endplatte die erste Öffnung verschließen kann. Anschließend kann die zweite Endplatte an die Zugbleche angeschweißt werden. Dabei kann die zweite Endplatte mit einem oder mit mehreren

Zugblechen verschweißt werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Anordnen der bombierten Batteriezellen im Modulgehäuse ferner auf: Vorsehen von elastischen Platten seitlich an den Batteriezellen; Einführen der Batteriezellen durch eine zweite Öffnung von oben oder von unten in das Modulgehäuse derart, dass die bombierten Batteriezellen gegeneinander gepresst sind; und

Verschließen der zweiten Öffnung durch ein Zugblech. Bei diesem

Ausführungsbeispiel werden die bombierten Batteriezellen zunächst seitlich mit elastischen Platten, die beispielsweise ein aufgeschäumtes dünnes Material aufweisen, versehen. Anschließend werden die bombierten Batteriezellen zusammengepresst, so dass die bombierten Gehäuse komprimiert werden. Danach werden die bombierten Batteriezellen in das Gehäuse eingefügt.

Die elastischen Platten werden dabei jeweils an der äußersten Batteriezelle, beispielsweise rechts außen und links außen, angeordnet, so dass ein elastisches Material zwischen der jeweiligen Batteriezelle und der Endplatte des Modulgehäuses vorhanden ist, wenn die Batteriezellen im Modulgehäuse angeordnet sind. Die elastischen Platten verhindern dabei eine Beschädigung der bombierten Batteriezellen und insbesondere der Isolierung der bombierten Batteriezellen beim Einschieben in das Modulgehäuse. Die zweite Öffnung wird durch ein Zugblech verschlossen, welches anschließend an die weiteren Zugbleche und/oder an die Endplatten des Modulgehäuses angeschweißt werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem

Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter

Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein bekanntes vorgespanntes Batteriemodul

Fig. 2A zeigt schematisch ein Ersatzschaubild des bekannten

Verspannungsprinzips

Fig. 2B zeigt schematisch ein Ersatzschaubild des Verspannungsprinzips

gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine bombierte Batteriezelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung

Fig. 4A zeigt die bombierten Batteriezellen vor dem Verspannen Fig. 4B zeigt die bombierten Batteriezellen nach dem Verspannen

Fig. 5 zeigt ein Herstellungsverfahren für ein vorgespanntes Batteriemodul gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung

Fig. 6 zeigt ein Herstellungsverfahren für ein vorgespanntes Batteriemodul gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung

Fig. 7 zeigt Batteriemodule und ein Batteriepack gemäß einem

Ausführungsbeispiel der Erfindung

Alle Figuren sind lediglich schematische Darstellungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen bzw. ihrer Bestandteile gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung. Insbesondere Abstände und Größenrelationen sind in den Figuren nicht maßstabsgetreu wiedergegeben. In den verschiedenen Figuren sind sich entsprechende Elemente mit den gleichen Referenznummern versehen.

In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein bekanntes vorgespanntes Batteriemodul dargestellt. Dabei sind bekannte Batteriezellen 1' quaderförmig ausgeführt. Die Batteriezellen 1' sind nebeneinander gestellt. Rechts und links der äußeren Batteriezellen 1' sind Federbleche 4' vorgesehen, die ähnlich wie Blattfedern wirken. Um eine gleichmäßige Druckverteilung auf die Batteriezellen 1' zu erreichen, werden zwischen die Federbleche 4' und die Batteriezellen 1'

Druckverteilungsplatten 2' aus Stahl eingelegt. Die Federbleche 4' werden bis zu einer bestimmten Vorspannkraft zusammengepresst. Um die Spannung zu halten, werden die Federbleche 4' mit sogenannten Zugeblechen 19 verschweißt oder verschraubt. Beispielsweise kann die Masse eines Bauteils mit Federblech 4' und Druckverteilungsplatte 2'bei ca. 300 g liegen. Werden zum Beispiel acht einzelne Batteriemodule zu einem Batteriepack zusammengeschlossen, so ergibt sich eine Masse von 4,8 kg, die auf die Druckverteilungsplatten 2' und die Federbleche 4' entfällt.

Ein Ersatzschaubild des in Fig. 1 dargestellten bekannten Batteriemoduls ist in Fig. 2A gezeigt. Die steifen quaderförmigen Batteriezellen 1' sind dabei als quasifeste Elemente zwischen Druckverteilungsplatten 2', die als steife Platten ausgeführt sind, angeordnet. Die Druckverteilungsplatten 2' werden durch vorgewölbte Federbleche 4' an die Batteriezellen 1' gedrückt. Ein Kraftfluss wird durch Zugbleche 19 geschlossen, die mit den Federblechen 4' verschweißt oder verschraubt sind.

Fig. 2B zeigt ein Ersatzschaubild des Verspannungsprinzips gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die erfindungsgemäßen Batteriezellen 1 sind bombiert ausgeführt und fungieren damit selbst als federnde Elemente. D.h. die Batteriezellen 1 weisen eine gezielte Elastizität auf. Insbesondere wird die Funktion der Federbleche 4', also ein Aufbringen von Kraft und ein Ausgleichen von Toleranzen, in die bombierte Batteriezelle 1 verlegt. Die Batteriezellen 1 sind dabei zwischen steifen Endplatten 17,18 eingespannt. Die Endplatten 17,18 sind mit Zugblechen 19 verschweißt oder verschraubt und bilden einen steifen Modulrahmen. Auf diese Weise kann auf ein federndes Zusatzbauteil, insbesondere auf die Federbleche 4' verzichtet werden. Hierdurch werden sowohl Kosten als auch Gewicht eingespart. Ferner wird die Längentoleranz eines vorgespannten Batteriemoduls verbessert. Insbesondere entspricht die Längentoleranz des vorgespannten Batteriemoduls einer Toleranz der

Pressvorrichtung bei der Modulmontage. Durch die Einhaltung engerer

Längentoleranzen kann Bauraum beispielsweise in einem Fahrzeug, in dem das vorgespannte Batteriemodul verbaut wird, eingespart werden.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine bombierte Batteriezelle 1. Die

Batteriezelle 1 weist dabei ein Zellgehäuse 3 auf, in dem ein Chemikalienträger 9 angeordnet ist. Der Chemikalienträger 9 kann dabei beispielsweise mehrere einzelne Jellyrolls aufweisen. Das Zellgehäuse 3 kann dabei einen

Gehäuseboden 5, eine Gehäusewand 7 und einen Gehäusedeckel 27 aufweisen. Am Gehäusedeckel 27 ist dabei ein Zellterminal 29 vorgesehen. Das Zellterminal 29 kann dabei beispielsweise ein Plus- oder Minuspol sein, der mit einer Kathode oder einer Anode des Chemikalienträgers 9 verbunden ist.

Das Zellgehäuse 3 und insbesondere die Gehäusewände 7 und der

Gehäuseboden 5 sind konvex nach außen gewölbt. Die maximale Erhöhung einer Gehäusewand 7 kann beispielsweise, im Vergleich zum Nennmaß nach der Verpressung, bis zu 2 mm betragen. Zwischen der Gehäusewand 7 und dem Chemikalienträger 9 kann ein aufgeschäumtes Material 11, auch als Kunststoffmatrix bezeichnet, eingebracht sein. Das aufgeschäumte Material kann einen durch die Verspannung der Batteriezellen ausgeübten Druck gleichmäßig auf den Chemikalienträger 9 verteilen.

In Fig. 4A und 4B ist das Verspannen der Batteriezellen 1 am Beispiel eines Moduls mit sechs 63Ah- VDA- Batteriezellen mit einer Nennmaßdicke von 45 mm gezeigt. Die Batteriezellen 1 können zusammen mit einer ersten steifen

Endplatte 17 und einer zweiten steifen Endplatte 18 in eine Verspannvorrichtung gegeben werden. Im bombierten Zustand weisen die Batterien jeweils eine Dicke bzw. Breite von 49 mm auf. Die Endplatten 17,18 weisen jeweils eine Dicke von 3 mm auf. Insgesamt ergibt sich eine Moduldicke von 300 mm. Die Batteriezellen 1 mit den Endplatten 17,18 sind in Fig. 4A vor dem Zusammenpressen bzw. Verspannen dargestellt.

Fig. 4B zeigt das Modul nach dem Verspannen. Das heißt, eine Kraft F wird auf die Endplatten 17,18 ausgeübt, so dass das bombierte Zellgehäuse 3 komprimiert wird und die einzelnen Batteriezellen 1 anschließend ein Nennmaß von 45 mm aufweisen. Nach dem Pressvorgang weist das gesamte

Batteriemodul mit sechs Batteriezellen 1 und zwei Endplatten 17,18 eine Gesamtdicke von beispielsweise 276 mm auf. Die Spannkraft kommt dabei aus den Batteriezellen 1 selbst.

Fig. 5 zeigt ein Herstellungsverfahren für ein vorgespanntes Batteriemodul 13. Im Ausführungsbeispiel in Fig. 5 kann ein steifer Modulrahmen 15 in einer

Verpressvorrichtung montiert und verschweißt werden. Beispielsweise kann der steife Modulrahmen 15 dabei eine erste Endplatte 17 und Zugbleche 19 aufweisen. An einer Seite ist eine erste Öffnung 21 vorgesehen, die durch die zweite Endplatte 18 verschließbar ist. Die einzelnen bombierten Batteriezellen 1 können durch die erste Öffnung 21 in den steifen Modulrahmen 15 eingebracht werden. Die Fügerichtung ist durch einen Pfeil in Fig. 5 angedeutet.

Anschließend kann die zweite Endplatte 18 in Position gebracht werden und die bombierten Batteriezellen 1 zusammengepresst werden, so dass die zweite Endplatte 18 die erste Öffnung 21 verschließt. Ferner kann anschließend die zweite Endplatte 18 angeschweißt oder angeschraubt werden. Fig. 6 zeigt ein weiteres Herstellungsverfahren für ein vorgespanntes

Batteriemodul 13. Im Ausführungsbeispiel in Fig. 6 kann der steife Modulrahmen 15 als vormontierte Baugruppe an ein Montageband geliefert werden. Dabei können die bombierten Batteriezellen 1 zunächst nebeneinander angeordnet werden und seitlich rechts und links jeweils eine elastische Platte 23 vorgesehen werden. Die elastische Platte dient dabei dem Schutz der Batteriezellen 1 beim Einschieben in den steifen Modulrahmen 15. Die Batteriezellen 1 werden zusammen mit den elastischen Platten 23 gegeneinander gepresst und anschließend durch eine zweite Öffnung 25 im Ausführungsbeispiel in Fig. 6 von oben in den steifen Modulrahmen 15 eingefügt. Die Fügerichtung ist durch einen

Pfeil dargestellt. Anschließend kann die zweite Öffnung 25 durch ein Zugblech 19 verschlossen werden.

In Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht einer bombierten Batteriezelle 1 eines vorgespannten Batteriemoduls 13 mit mehreren einzelnen Batteriezellen 1 und ferner ein Batteriepack 31 mit mehreren einzelnen vorgespannten

Batteriemodulen 13 dargestellt.

Abschließend wird angemerkt, dass Ausdrücke wie„aufweisend" oder ähnliche nicht ausschließen sollen, dass weitere Elemente oder Schritte vorgesehen sein können. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass„eine" oder„ein" keine Vielzahl ausschließen. Außerdem können in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale beliebig miteinander kombiniert werden. Es wird ferner angemerkt, dass die Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Umfang der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen.