Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Batterie sowie ein Zellverbindungssystem dafür.

Batteriemodule weisen eine Vielzahl von Einzelzellen auf, die jeweils einen positiven Spannungsabgriff sowie einen negativen Spannungsabgriff besitzen. Um diese Einzelzellen bzw. Batteriezellen in Reihe oder parallel miteinander zu verschalten, werden die jeweiligen Spannungsabgriffe elektrisch miteinander verbunden.

Um eine solche Zellverbindung sicher und kostengünstig zu realisieren, wird ein Zellverbindungssystem und ein Batterie-Modul nach den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ein solches Zellverbindungssystem bzw. ein solches Batterie-Modul hat eine Reihe von Vorteilen: ein geringes Gesamtgewicht, schnelle Be- und Entladbarkeit, hohe Stromtragfähigkeit, hohe Sicherheit bei vertretbarem Aufwand (Überwachung der Zellen in kleinen Gruppen und unter gegenseitiger Ausbalancierung), gleichmäßige thermische und elektrische Belastung der Einzelzellen und eine leichte Montierbarkeit.

Die Erfindung betrifft ein Zellverbindungssystem zur elektrisch leitenden Verbindung einer Vielzahl an Einzelzellen. Das Zellverbindungssystem kann hierbei zur elektrisch leitenden Verbindung einer Vielzahl an galvanischen Einzelzellen ausgebildet sein.

Das Zellverbindungssystem umfasst mehrerer Zellverbindungselemente, welche mehreren Zellverbindungselemente jeweils zur elektrischen Kontaktierung von Einzelzellen einer jeweiligen zugeordneten Gruppe ausgebildet sind. Weiter sind bei dem Zellverbindungssystem die mehreren Zellverbindungselemente derart ausgebildet, dass über ein jeweiliges Zellverbindungselement die jeweilige elektrisch kontaktierbare Gruppe an Einzelzellen mit einerweiteren über ein weiteres Zellverbindungselement elektrisch kontaktierbaren Gruppe an Einzelzellen elektrisch verschaltbar ist.

Eine Anzahl an Zellverbindungselementen kann hierbei einer Anzahl einer jeweiligen Gruppe an Einzelzellen entsprechen, die mittels des Zellverbindungssystems elektrisch leitend verbunden werden sollen. Die mehreren Zellverbindungselemente des Zellverbindungssystems können derart ausgebildet sein, dass über ein jeweiliges Zellverbindungselement Einzelzellen einer jeweiligen Gruppe als Parallelschaltung elektrisch verbunden werden können. Alternativ oder ergänzend hierzu können die mehreren Zellverbindungselemente des Zellverbindungssystem derart ausgebildet sein, dass über ein jeweiliges Zellverbindungselement die jeweilige elektrisch kontaktierbare Gruppe an Einzelzellen mit einer weiteren über ein weiteres Zellverbindungselement elektrisch kontaktierbaren Gruppe an Einzelzellen als Reihenschaltung verschaltbar ist.

Bewährt haben sich Ausführungsformen, bei welchen mindestens ein Zellverbindungselement der mehreren Zellverbindungselemente eine plane Kontaktfläche ausbildet, welche zur Auflage an Polen von jeweiligen Einzelzellen ausgebildet ist und über welche die Einzelzellen der jeweiligen dem mindestens einen Zellverbindungselement zugeordneten Gruppe unter Auflage der planen Kontaktfläche auf den jeweiligen Polen mittels des mindestens einen Zellverbindungselementes elektrisch kontaktierbar sind.

Die plane Kontaktfläche kann derart ausgebildet sein, dass sie eine Stirnseite einer jeweiligen Einzelzelle vollständig oder zumindest näherungsweise vollständig abdecken kann, wenn die plane Kontaktfläche auf einen jeweiligen Pol der jeweiligen Einzelzelle aufgelegt ist. Bewährt haben sich diese Ausführungsformen beispielsweise, wenn die Einzelzellen als Rundzellen ausgebildet sind und der jeweilige Pol konzentrisch entlang einer Längsachse der jeweiligen Einzelzelle angeordnet ist. Auch weitere geometrische Ausbildung eignen sich für die Einzelzellen. So kann es beispielsweise sein, dass die Einzelzellen einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt besitzen.

Weiter kann die plane Kontaktfläche derart ausgebildet sein, dass sie eine jeweilige Stirnseite von sämtlichen Einzelzellen vollständig oder zumindest näherungsweise vollständig abdecken kann, wenn die plane Kontaktfläche auf den Polen dieser Einzelzellen aufgelegt ist.

Weiter kann es hierbei sein, dass das mindestens eine Zellverbindungselement mehrere Öffnungen umfasst, welche mehreren Öffnungen derart positioniert sind, dass die Pole von jeweiligen Einzelzellen der dem mindestens einen Zellverbindungselement zugeordneten Gruppe bei einer Auflage der planen Kontaktfläche auf den Polen seitlich zugänglich sind. Die mehreren Öffnungen können hierbei einen eckigen oder runden Öffnungsquerschnitt ausbilden. Der Öffnungsquerschnitt einer jeweiligen Öffnung kann gegenüber dem Durchmesser eines jeweiligen Pols reduziert bzw. vermindert ausgebildet sein. Bei solchen Ausführungsformen können die Pole der jeweiligen Einzelzellen auf unkomplizierte Art und Weise mit einem jeweiligen Zellverbindungselement verbunden und insbesondere verschweißt werden.

Auch kann es sein, dass mindestens ein Zellverbindungselement mehrere Durchbrüche umfasst, über welche Pole von Einzelzellen der weiteren über das weitere Zellverbindungselement elektrisch kontaktierbaren Gruppe an Einzelzellen durch das mindestens eine Zellverbindungselement hindurchtreten können. Ein jeweiliger Öffnungsquerschnitt einer jeweiligen vorhergehend bereits erwähnten Öffnung kann gegenüber einem jeweiligen Öffnungsquerschnitt eines jeweiligen Durchbruchs reduziert bzw. vermindert ausgebildet sein.

In diversen Ausführungsformen kann es sein, dass das mindestens eine Zellverbindungselement der mehreren Zellverbindungselemente jeweils zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Ebenen ausbildet. Hierbei kann es sein, dass das mindestens eine Zellverbindungselement im Bereich einer ersten Ebene der zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen zur elektrischen Kontaktierung an Einzelzellen der dem mindestens einen Zellverbindungselement zugeordneten Gruppe an Einzelzellen ausgebildet ist. Hierbei kann es sein, dass das mindestens eine Zellverbindungselement im Bereich der ersten Ebene die vorherig bereits erwähnte plane Kontaktfläche ausbildet, welche zur Auflage an Polen von jeweiligen Einzelzellen ausgebildet ist und über welche die Einzelzellen der jeweiligen dem mindestens einen Zellverbindungselement zugeordneten Gruppe unter Auflage der planen Kontaktfläche auf den jeweiligen Polen mittels des mindestens einen Zellverbindungselementes elektrisch kontaktierbar sind.

Weiter kann es sein, dass das mindestens eine Zellverbindungselement im Bereich einer zweiten Ebene, die parallel oder im Wesentlichen parallel zur ersten Ebene verläuft, zum Verschalten der über das mindestens eine Zellverbindungselement elektrisch kontaktierbaren Gruppe an Einzelzellen mit einerweiteren über ein weiteres Zellverbindungselement elektrisch kontaktierbaren Gruppe an Einzelzellen ausgebildet ist. Hierbei kann es sein, dass das mindestens eine Zellverbindungselement in seiner zweiten Ebene die vorhergehend bereits erwähnten mehreren Durchbrüche ausbildet, über welche Pole von Einzelzellen der weiteren über das weitere Zellverbindungselement elektrisch kontaktierbaren Gruppe an Einzelzellen durch das mindestens eine Zellverbindungselement bzw. durch die zweite Ebene des mindestens einen Zellverbindungselementes hindurchtreten können.

Bewährt hat es sich, wenn das Zellverbindungssystem ein erstes Zellverbindungselement und ein zweites Zellverbindungselement umfasst, wobei das erste Zellverbindungselement und das zweite Zellverbindungselement jeweils zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Ebenen ausbilden. Hierbei kann es sein, dass das erste Zellverbindungselement und das zweite Zellverbindungselement jeweils im Bereich einer jeweiligen ersten Ebene der jeweiligen zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen zur elektrischen Kontaktierung von Einzelzellen einer dem jeweiligen ersten bzw. zweiten Zellverbindungselement zugeordneten Gruppe an Einzelzellen ausgebildet sind. Auch kann es hierbei sein, dass das erste Zellverbindungselement und das zweite Zellverbindungselement im Bereich einer jeweiligen zweiten Ebene, die parallel oder im Wesentlichen parallel zur jeweiligen ersten Ebene verläuft, zum Verschalten der über das jeweilige erste bzw. zweite Zellverbindungselement elektrisch kontaktierbaren Gruppe an Einzelzellen mit einerweiteren Gruppe an Einzelzellen ausgebildet sind.

Es kann hierbei sein, dass das erste Zellverbindungselement und das zweite Zellverbindungselement derart miteinander korrespondieren, dass über die ersten Ebenen des ersten Zellverbindungselementes und des zweiten Zellverbindungselementes gemeinsam eine zumindest näherungsweise unterbrechungsfreie Ebene oder Fläche bereitstellbar ist, wenn Einzelzellen der dem ersten bzw. zweiten Zellverbindungselement zugeordneten jeweiligen Gruppe an Einzelzellen über das jeweilige erste bzw. zweite Zellverbindungselement kontaktiert und die Einzelzellen der jeweiligen Gruppe an Einzelzellen mit Einzelzellen einer jeweiligen weiteren Gruppe an Einzelzellen verschaltet sind. Das erste Zellverbindungselement und das zweite Zellverbindungselement können somit derart miteinander korrespondieren, dass die ersten Ebenen des ersten Zellverbindungselementes und des zweiten Zellverbindungselementes miteinander fluchten, wenn Einzelzellen der dem ersten bzw. dem zweiten Zellverbindungselement zugeordneten jeweiligen Gruppe an Einzelzellen über das jeweilige erste bzw. zweite Zellverbindungselement kontaktiert und die Einzelzellen der jeweiligen Gruppe an Einzelzellen mit Einzelzellen einer jeweiligen weiteren Gruppe an Einzelzellen verschaltet sind. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass das erste Zellverbindungselement und das zweite Zellverbindungselement derart miteinander korrespondieren, dass die zweite Ebene des ersten Zellverbindungselementes von der ersten Ebene des zweiten Zellverbindungselementes zumindest näherungsweise vollständig abgedeckt ist, wenn Einzelzellen der dem ersten bzw. zweiten Zellverbindungselement zugeordneten jeweiligen Gruppe an Einzelzellen über das jeweilige erste bzw. zweite Zellverbindungselement kontaktiert und die Einzelzellen der jeweiligen Gruppe an Einzelzellen mit Einzelzellen der jeweiligen weiteren Gruppe an Einzelzellen verschaltet sind.

Insbesondere kann es sein, dass das erste Zellverbindungselement und das zweite Zellverbindungselement derart miteinander korrespondieren, dass die zweite Ebene des ersten Zellverbindungselementes von der ersten Ebene des zweiten Zellverbindungselementes zumindest näherungsweise vollständig abgedeckt ist, wenn Einzelzellen der dem ersten bzw. zweiten Zellverbindungselement zugeordneten jeweiligen Gruppe an Einzelzellen über das jeweilige erste bzw. zweite Zellverbindungselement kontaktiert und die Einzelzellen der jeweiligen Gruppe an Einzelzellen mit Einzelzellen der jeweiligen weiteren Gruppe an Einzelzellen verschaltet sind und wobei das erste Zellverbindungselement und das zweite Zellverbindungselement derart miteinander korrespondieren, dass hierbei zwischen der zweiten Ebene des ersten Zellverbindungselementes und der ersten Ebene des zweiten Zellverbindungselementes ein Spalt ausgebildet ist, in welchen ein Isolationselement einbringbar ist. Das Zellverbindungssystem kann somit ein solches Isolationselement umfassen, welches in den Spalt einbringbar ist. Das Isolationselement, die zweite Ebene des ersten Zellverbindungselementes und die erste Ebene des zweiten Zellverbindungselementes können derart ausgebildet sein, dass sich die zweite Ebene des ersten Zellverbindungselementes, die erste Ebene des zweiten Zellverbindungselementes und das Isolationselement zumindest näherungsweise vollständig miteinander decken, wenn das Isolationselement in den Spalt eingebracht ist, der zwischen der zweiten Ebene des ersten Zellverbindungselementes und der ersten Ebene des zweiten Zellverbindungselementes ausgebildet ist.

Weiter kann es sein, dass die zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen über mindestens einen Knick miteinander verbunden sind, welcher die erste Ebene gegenüber der zweiten Ebene in Richtung einer senkrecht zu den parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen orientierten Achse relativ zueinander versetzt. Der mindestens eine Knick kann sich hierbei entlang einer Richtung erstrecken, welche schräg oder aber in diversen Ausführungsformen auch lotrecht zu den zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen verläuft. In diversen Ausführungsformen können die mehreren Zellverbindungselement hierbei Z-förmig ausgebildet sein. Es kann sein, dass ein jeweiliges Zellverbindungselement über genau einen Knick verfügt, über welchen genau einen Knick die zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen miteinander verbunden sind und welcher genau eine Knick die erste Ebene gegenüber der zweiten Ebene in Richtung einer senkrecht zu den zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen orientierten Achse relativ zueinander versetzt. In weiteren Ausführungsformen kann es auch sein, dass ein jeweiliges Zellverbindungselement über mindestens zwei Knicke verfügt, über welche mindestens zwei Knicke die zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen miteinander verbunden sind und welche mindestens zwei Knicke die erste Ebene gegenüber der zweiten Ebene in Richtung einer senkrecht zu den zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen orientierten Achse relativ zueinander versetzen. Bei solchen Ausführungsformen kann es sein, dass das mindestens eine Zellverbindungselement zwischen den mindestens zwei Knicken einen Übergangsbereich ausbildet. Der Übergangsbereich des mindestens einen Zellverbindungselementes kann aus einem Material gebildet sein, welches sich von einem Material, aus welchem das mindestens eine Zellverbindungselement im Bereich der zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen gebildet ist, unterscheidet. Auch kann der Übergangsbereich aus einem Material gebildet sein, welches teilweise oder sogar vollständig identisch mit dem Material ist, welches das mindestens eine Zellverbindungselement im Bereich der zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen ausbildet.

Wie vorhergehend bereits erwähnt wurde, kann es sein, dass das Zellverbindungssystem ein erstes Zellverbindungselement und ein zweites Zellverbindungselement umfasst, wobei das erste Zellverbindungselement und das zweite Zellverbindungselement jeweils eine erste Ebene und eine zweite Ebene ausbilden, die parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Bewährt hat es sich hierbei, wenn die jeweilige erste Ebene des jeweiligen Zellverbindungselementes mit der jeweiligen zweiten Ebene des jeweiligen Zellverbindungselementes über einen jeweiligen Knick verbunden ist. Hierbei kann es weiterhin sein, dass das erste Zellverbindungselement und das zweite Zellverbindungselement derart miteinander korrespondieren, dass über die ersten Ebenen des ersten Zellverbindungselementes und des zweiten Zellverbindungselementes gemeinsam eine zumindest näherungsweise unterbrechungsfreie Ebene oder Fläche bereitstellbar ist, wenn Einzelzellen der dem ersten bzw. zweiten Zellverbindungselement zugeordneten Gruppe an Einzelzellen über das jeweilige erste bzw. zweite Zellverbindungselement kontaktiert und die Einzelzellen der jeweiligen Gruppe an Einzelzellen mit Einzelzellen einer jeweiligen weiteren Gruppe an Einzelzellen verschaltet sind. Bewährt hat es sich hierbei, wenn eine erste Ebene des zweiten Zellverbindungselementes näherungsweise an den Knick des ersten Zellverbindungselementes heranreicht bzw. sich in einem Nahbereich des Knicks des ersten Zellverbindungselementes befindet.

Sofern vorliegend Merkmale mindestens eines Zellverbindungselementes beschrieben werden, so können auch mindestens zwei Zellverbindungselemente oder sämtliche Zellverbindungselemente des Zellverbindungssystems diese entsprechenden Merkmale besitzen. Es ist daher vorstellbar, dass sämtliche Zellverbindungselemente des Zellverbindungssystems einen identischen Aufbau besitzen.

Es kann sein, dass das mindestens eine Zellverbindungselement im Bereich der zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen aus einem ersten Material gebildet ist und im Bereich des mindestens einen Knicks durch ein zweites Material gebildet ist, wobei das erste Material und das zweite Material unterschiedlich sind. Auch kann es sein, dass das mindestens eine Zellverbindungselement im Bereich der zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen sowie im Bereich des mindestens einen Knicks durch dasselbe Material ausgebildet ist. Das mindestens eine Zellverbindungselement kann einstückig ausgebildet sein.

In der Praxis haben sich Ausführungsformen bewährt, bei welchen der mittels des mindestens einen Knicks bewirkte relative Versatz zwischen den zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen zwischen 0,1mm bis 10mm, insbesondere zwischen 0,5mm bis 2mm und vorzugsweise zwischen 1mm bis 1,5mm beträgt.

Auch kann es sein, dass mindestens ein Zellverbindungselement aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist, bei welcher der Anteil an Aluminium mindestens 90 Gewichtsprozent beträgt. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Zellverbindungselement als Blech- und/oder Stanzteil ausgebildet ist.

Darüber hinaus hat es sich bewährt, wenn die Zellverbindungselemente jeweils eine Stärke besitzen, welche mindestens 0,1 mm und höchstens 3 mm beträgt. Insbesondere hat es sich hierbei bewährt, wenn die Zellverbindungselemente jeweils eine Stärke besitzen, welche mindestens 0,3 mm und höchstens 1 mm beträgt. Es kann hierbei sein, dass das mindestens eine Zellverbindungselement im Bereich der zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen jeweils eine erste Stärke ausbildet und dass das mindestens eine Zellverbindungselement im vorhergehend bereits beschriebenen Übergangsbereich eine zweite Stärke ausbildet, die sich von der ersten Stärke unterscheidet. Auch kann es sein, dass das mindestens eine Zellverbindungselement durchgehend eine identische Stärke ausbildet.

Weiter haben sich Ausführungsformen bewährt, bei welchen die mehreren Zellverbindungselemente miteinander korrespondieren, so dass ein jeweiliges zum elektrischen Kontaktieren einer jeweiligen Gruppe an Einzelzellen vorgesehenes Zellverbindungselement in einem Bereich mit einem jeweiligen weiteren Zellverbindungselement unter Ausbildung eines jeweiligen Spaltes abschnittsweise überlappend angeordnet werden kann, in welchem Bereich die über das jeweilige Zellverbindungselement elektrisch kontaktierbare Gruppe an Einzelzellen mit der über das jeweilige weitere Zellverbindungselement elektrisch kontaktierbaren Gruppe an Einzelzellen elektrisch verschaltbar ist. Das zum elektrischen Kontaktieren einer jeweiligen Gruppe an Einzelzellen vorgesehene Zellverbindungselement und das weitere Zellverbindungselement können jeweils zwei parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Ebenen ausbilden. Im Bereich einer jeweiligen ersten Ebene können das Zellverbindungselement und das weitere Zellverbindungselement jeweils zur elektrischen Kontaktierung einer jeweiligen Gruppe an Einzelzellen ausgebildet sein, welche dem Zellverbindungselement bzw. dem weiteren Zellverbindungselement zugeordnet ist. Die ersten Ebenen des Zellverbindungselementes und des weiteren Zellverbindungselementes können derart ausgebildet sein, dass die ersten Ebenen bei einer elektrischen Kontaktierung der jeweiligen Gruppe an Einzelzellen parallel oder fluchtend zueinander orientiert sind. Alternativ oder ergänzend hierzu können die zweiten Ebenen des Zellverbindungselementes und des weiteren Zellverbindungselementes derart ausgebildet sein, dass die zweiten Ebenen bei einer elektrischen Kontaktierung der jeweiligen Gruppe an Einzelzellen parallel oder fluchtend zueinander orientiert sind.

Darüber hinaus kann das Zellverbindungssystem mindestens ein Isolationselement umfassen, welches derart ausgebildet ist, dass das mindestens eine Isolationselement in einen jeweiligen Spalt zwischen einem jeweiligen Zellverbindungselement bzw. zwischen einem jeweiligen ersten Zellverbindungselement und einem jeweiligen weiteren bzw. zweiten Zellverbindungselement einbringbar ist. In diversen Ausführungsformen kann es daher sein, dass das Zellverbindungssystem ein bestimmtes Isolationselement umfasst, welches derart ausgebildet ist, dass das bestimmte eine Isolationselement in mehrere Spalte gemeinsam einbringbar ist, welche mehreren Spalte von mindestens drei Zellverbindungselementen ausgebildet werden, von welchen jeweils zwei Zellverbindungselemente unter Ausbildung eines jeweiligen Spaltes überlappend angeordnet werden können.

In bevorzugten Ausführungsformen kann es jedoch sein, dass das Zellverbindungssystem mehrere Isolationselemente umfasst, wobei ein jeweiliges Isolationselement in einen jeweiligen Spalt zwischen einem jeweiligen Zellverbindungselement bzw. einem jeweiligen ersten Zellverbindungselement und einem jeweiligen weiteren bzw. einem jeweiligen zweiten Zellverbindungselement einbringbar ist. Einem Paar an Zellverbindungselementen kann somit ein jeweiliges Isolationselement zugeordnet sein, welches in einen jeweiligen zwischen dem Paar an Zellverbindungselementen ausgebildeten Spalt einbringbar ist. Auch das mindestens eine Isolationselement kann daher mit den mehreren Zellverbindungselementen korrespondieren und in einen jeweiligen Spalt einbringbar sein, welchen jeweils zwei Zellverbindungselemente in einem Bereich ausbilden, bei welchen die zwei Zellverbindungselemente einander überlappend angeordnet werden können. In diversen Ausführungsformen kann sein, dass das mindestens eine Isolationselement zumindest teilweise aus flexiblem Folienmaterial und insbesondere zumindest teilweise aus einem Polymer gebildet ist.

Das mindestens eine Isolationselement kann über mehrere Durchbrüche verfügen, durch welche Pole von Einzelzellen mindestens einer dem mindestens einen Isolationselement zugeordneten Gruppe hindurchtreten können. Für jede Einzelzelle bzw. jeden Pol einer jeweiligen Gruppe an Einzelzellen kann das jeweilige Isolationselement einen eigenen Durchbruch bereitstellen, dessen jeweiliger Öffnungsquerschnitt größer oder geringfügig größer als der Öffnungsquerschnitt des jeweiligen Pols ausgebildet ist. Ausführungsformen, bei welchen der Öffnungsquerschnitt des jeweiligen Durchbruchs geringfügig größer als der Öffnungsquerschnitt des jeweiligen Pols ausgebildet ist, haben sich bewährt, um mit einer Wärmedehnung des jeweiligen Pols einhergehende Änderungen seines Durchmessers über den jeweiligen Durchbruch aufnehmen zu können. Demnach kann ein Öffnungsquerschnitt des jeweiligen Durchbruchs geringfügig größer als ein Öffnungsquerschnitt des jeweiligen Pols ausgebildet sein, so dass der jeweilige Durchbruch mit einer Wärmedehnung des jeweiligen Pols einhergehende Änderungen seines Durchmessers aufnehmen kann. Weiter kann es sein, dass das mindestens eine Isolationselement zur stoffschlüssigen Verbindung mit dem jeweiligen Zellverbindungselement bzw. ersten Zellverbindungselement und/oder mit dem jeweiligen weiteren bzw. zweiten Zellverbindungselement einen Klebstoff, welcher insbesondere als thermoaktivierbarer Klebestoff ausgebildet ist, umfasst. Alternativ oder ergänzend hierzu kann das mindestens eine Isolationselement siegelfähig sein, um auf dem jeweiligen Zellverbindungselement bzw. auf dem jeweiligen ersten Zellverbindungselement und/oder auf dem jeweiligen weiteren bzw. zweiten Zellverbindungselement haften zu können. Sofern das mindestens eine Isolationselement siegelfähig ausgebildet ist oder einen Klebstoff umfasst, der insbesondere als thermoaktivierbarer Klebstoff ausgebildet ist, kann es sein, dass das jeweilige Zellverbindungselement bzw. das jeweilige erste Zellverbindungselement mit dem jeweiligen weiteren Zellverbindungselement bzw. zweiten Zellverbindungselement über das Isolationselement verbunden ist. Eine solche Verbindung kann ausreichend sein, um das jeweilige Zellverbindungselement bzw. das jeweilige erste Zellverbindungselement am jeweiligen weiteren Zellverbindungselement bzw. am jeweiligen zweiten Zellverbindungselement halten zu können. Vorteilhafterweise besteht bei solchen Ausführungsformen die Möglichkeit, dass das Zellverbindungssystem bereits einstückig bzw. vorgefertigt bereitgestellt wird und auf Pole von Einzelzellen aufgesetzt wird, wobei die als Bestandteil des Zellverbindungssystems ausgebildeten Zellverbindungselement bereits miteinander über das Isolationselement verbunden sind, wenn diese auf die Pole der jeweiligen Einzelzellen aufgesetzt werden. Solche Ausführungsformen bieten Vorteile bei der schnellen und unkomplizierten Herstellung eines Batteriemoduls.

Das mindestens eine Isolationselement kann zwei Breitseitenflächen besitzen, wobei der thermoaktivierbare Klebstoff über das mindestens eine Isolationselement auf wenigstens einer der zwei Breitseitenflächen ausgebildet wird. Um das mindestens eine Isolationselement sicher befestigen zu können, haben sich Ausführungsformen bewährt, bei welchen das mindestens eine Isolationselement auf beiden seiner zwei Breitseitenflächen jeweils einen thermoaktivierbaren Klebstoff ausbildet. Hierdurch kann das mindestens eine Isolationselement mit mehreren Zellverbindungselementen gemeinsam verklebt werden.

Auch kann das Zellverbindungssystem mindestens eine mechanische Verbindungseinrichtung umfassen, über welche mindestens zwei Zellverbindungselement oder sämtliche Zellverbindungselement mechanisch miteinander verbunden sind. Die mindestens eine mechanische Verbindungseinrichtung kann mindestens eine der folgenden Komponenten umfassen: einen Verbindungsstrang, der vorzugsweise mit einem Klebeband oder aus einem Klebeband gebildet ist,

- eine Kaschierfolie, welche mindestens 50% einer Grundfläche des Zellverbindungssystems bedeckt. Die Grundfläche kann durch die vorhergehend bereits beschriebene bzw. nachfolgend auch nochmals erwähnte unterbrechungsfreie Ebene bzw. Fläche ausgebildet sein. Hierbei haben sich Ausführungsformen bewährt, bei welchen die Kaschierfolie die Grundfläche des Zellverbindungssystems zumindest näherungsweise vollständig bedeckt, eine obere und eine untere Deckschicht, welche eine Vielzahl von Zellverbindungselementen oder sogar sämtliche Zellverbindungselemente des Zellverbindungssystems zumindest abschnittsweise oder sogar vollständig zwischen sich einbetten.

Die genannten Komponenten der mindestens einen mechanischen Verbindungseinrichtung können in beliebigen Kombinationen vorliegen. So kann es beispielsweise sein, dass die mindestens eine mechanische Verbindungseinrichtung den genannten Verbindungsstrang, der vorzugsweise mit einem Klebeband oder aus einem Klebeband gebildet ist, umfasst. Zudem kann die mindestens eine mechanische Verbindungseinrichtung eine obere und eine untere Deckschicht umfassen, welche eine Vielzahl von Zellverbindungselementen oder sogar sämtliche Zellverbindungselemente des Zellverbindungssystems zumindest abschnittsweise oder sogar vollständig zwischen sich einbetten.

Denkbar ist beispielsweise auch, dass die mindestens eine mechanische Verbindungseinrichtung die genannte Kaschierfolie umfasst sowie zusätzlich die obere und die untere Deckschicht, welche eine Vielzahl von Zellverbindungselementen oder sogar sämtliche Zellverbindungselemente des Zellverbindungssystems zumindest abschnittsweise oder sogar vollständig zwischen sich einbetten.

Auch kann es sein, dass die mindestens eine mechanische Verbindungseinrichtung lediglich eine der genannten Komponenten umfasst. Das Zellverbindungssystem bzw. die mindestens eine mechanische Verbindungseinrichtung kann somit mindestens einen Verbindungsstrang umfassen. Über den mindestens einen Verbindungsstrang können einzelne oder sämtliche der mehreren Zellverbindungselemente mechanisch miteinander verbindbar sein. Der mindestens eine Verbindungsstrang kann durch ein flexibles Folienmaterial ausgebildet sein. Bei dem flexiblen Folienmaterial kann es sich um ein Polymer handeln. In bevorzugten Ausführungsformen kann das Zellverbindungssystem mindestens zwei Verbindungsstränge umfassen, über welche einzelne oder sämtliche der mehreren Zellverbindungselemente mechanisch miteinander verbindbar sind. Auch bei solchen Ausführungsformen besteht die Möglichkeit, dass die Zellverbindungselemente des Zellverbindungssystems über die mindestens eine mechanische Verbindungseinrichtung bereits aneinander befestigt sind, bevor das Zellverbindungssystem auf Pole von Einzelzellen aufgesetzt wird. Es kann sein, dass die mindestens eine mechanische Verbindungseinrichtung zusätzlich zu einem solchen mindestens einen Verbindungsstrang bzw. zusätzlich zu solchen mindestens zwei Zellverbindungssträngen eine oder mehrere der bereits genannten Komponenten besitzt.

Das Zellverbindungssystem kann somit einstückig ausgebildet sein. In diversen Ausführungsformen kann die mindestens eine mechanische Verbindungseinrichtung bereits für eine ausreichende Stabilität sorgen, um sämtliche Zellverbindungselemente des Zellverbindungssystems aneinanderzuhalten. Bewährt haben sich auch Ausführungsformen, bei welchen die Zellverbindungselemente des Zellverbindungssystem mittels des vorherig bereits beschriebenen mindestens einen Isolationselementes aneinandergehalten sind und bei welchen zudem mindestens eine mechanische Verbindungseinrichtung gemäß der vorherigen Beschreibung vorgesehen ist, über welche mindestens zwei Zellverbindungselemente oder sogar sämtliche Zellverbindungselemente des Zellverbindungssystems mechanisch miteinander verbunden sind. Bei solchen Ausführungsformen besitzt das Zellverbindungssystem eine sehr hohe Stabilität.

Weiter kann das Zellverbindungssystem mindestens eine Sensorik umfassen, über welche Charakteristika, wie eine Ist-Temperatur, ein elektrisches Ist-Potential und/oder ein Ist-Ladezustand einer über ein jeweiliges Zellverbindungselement elektrisch kontaktierten Gruppe an Einzelzellen erfassbar ist. Hierbei kann es sein, dass die mindestens eine Sensorik in ein jeweiliges Zellverbindungselement, in ein jeweiliges Isolationselement, in einen Verbindungsstrang und/oder in eine Trägerfolie des Zellverbindungssystems eingebettet ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Batteriemodul mit einem Zellverbindungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorhergehenden Beschreibung. Das Batteriemodul umfasst eine Vielzahl an Einzelzellen, wobei ein jeweiliges Zellverbindungselement eine jeweilige zugeordnete Gruppe an Einzelzellen elektrisch kontaktiert und wobei über ein jeweiliges Zellverbindungselement die über das jeweilige Zellverbindungselement elektrisch kontaktierte Gruppe an Einzelzellen mit einer über ein weiteres Zellverbindungselement elektrisch kontaktierten Gruppe an Einzelzellen elektrisch verschaltet ist. Das Batteriemodul kann als Traktionsbatterie für ein Elektrofahrzeug ausgebildet sein.

Das Zellverbindungselement, welche eine jeweilige zugeordnete Gruppe an Einzelzellen elektrisch kontaktiert und das weitere Zellverbindungselement, welches eine weitere Gruppe an Einzelzellen elektrisch kontaktiert, können benachbart zueinander angeordnet sein.

Die Einzelzellen des Batteriemoduls können jeweils als galvanische Einzelzellen ausgebildet sein. Weiter kann es sein, dass die Einzelzellen bzw. die galvanischen Einzelzellen jeweils als Rundzelle ausgebildet sind. Einzelzellen einer jeweiligen Gruppe können hierbei in einer jeweiligen Reihe angeordnet sein. Längsachsen sämtlicher Einzelzellen des Batteriemoduls können parallel zueinander orientiert sein. Ein jeweiliges erstes Ende bzw. ein jeweiliger erster Pol der Vielzahl an Einzelzellen des Batteriemoduls kann an einer gemeinsamen ersten Ebene ausgerichtet sein. Ein jeweiliges zweites Ende bzw. ein jeweiliger peripherer zweiter Pol der Vielzahl an Einzelzellen des Batteriemoduls kann an einer gemeinsamen zweiten Ebene ausgerichtet sein.

Sämtliche Einzelzellen der Vielzahl an Einzelzellen können einen ersten elektrischen Pol sowie einen zweiten peripheren elektrischen Pol aufweisen. Der erste Pol und der periphere zweite Pol einer jeweiligen Einzelzelle können in einem geladenen Zustand der jeweiligen Einzelzelle ein zueinander gegenpoliges Potential besitzen. Pole der Vielzahl an Einzelzellen können als Becherpole ausgebildet sein. Darüber hinaus sind auch Ausführungsformen vorstellbar, bei welchen Pole der Vielzahl an Einzelzellen eine mehreckige Formgebung besitzen.

Einzelzellen einer jeweiligen Gruppe können derart positioniert sein, dass zwischen den Einzelzellen einer jeweiligen Gruppe ein Abstand ausgebildet ist bzw. dass Einzelzellen einer jeweiligen Gruppe nicht miteinander in Oberflächenkontakt stehen. Alternativ oder ergänzend hierzu kann zwischen Einzelzellen unmittelbar benachbarter Gruppen ein Abstand ausgebildet sein. Somit kann es sein, dass Einzelzellen unmittelbar benachbarter Gruppen nicht miteinander in Oberflächenkontakt stehen bzw. beabstandet zueinander positioniert sind.

Es kann sein, dass ein jeweiliges Zellverbindungselement eine jeweilige zugeordnete Gruppe an Einzelzellen unter Ausbildung einer Parallelschaltung elektrisch kontaktiert. Weiter kann es hierbei sein, dass ein jeweiliges Zellverbindungselement die unter Ausbildung einer Parallelschaltung elektrisch kontaktierte Gruppe an Einzelzellen mit einer über ein weiteres Zellverbindungselement unter Ausbildung einer weiteren Parallelschaltung elektrisch kontaktierten Gruppe an Einzelzellen als Reihenschaltung miteinander verschaltet.

Bewährt haben sich Ausführungsformen, bei welchen eine einem jeweiligen Zellverbindungselement jeweils zugeordnete Gruppe aus jeweils 2 bis 8 Einzelzellen und vorzugsweise aus jeweils 3 bis 5 Einzelzellen besteht. Weiter kann es sein, dass ein jeweiliges Batteriemodul eine Vielzahl an Gruppen aus mehreren Einzelzellen, beispielsweise mehr als fünf Gruppen mit jeweils mehreren Einzelzellen oder sogar mehr als zehn Gruppen mit jeweils mehreren Einzelzellen, umfasst.

Weiter kann es sein, dass ein jeweiliges Zellverbindungselement mit Einzelzellen der jeweiligen über ein weiteres Zellverbindungselement elektrisch kontaktierten Gruppe stoffschlüssig verbunden und insbesondere verschweißt ist. Hierbei ist denkbar, dass ein jeweiliges Zellverbindungselement mit unterschiedlichen Einzelzellen der jeweiligen über ein weiteres Zellverbindungselement elektrisch kontaktierten Gruppe über unterschiedliche Schweißverfahren verbunden ist. Es haben sich Ausführungsformen bewährt, bei welchen ein jeweiliges Zellverbindungselement mit einer ersten Einzelzelle der jeweiligen über ein weiteres Zellverbindungselement elektrisch kontaktierten Gruppe durch eine stoffschlüssige und über Laserschweißen hergestellte Verbindung verbunden ist und mit einer zweiten Einzelzelle derselben jeweiligen über das weitere Zellverbindungselement elektrisch kontaktierten Gruppe durch eine stoffschlüssige und über Reibschweißen hergestellte Verbindung verbunden ist. Auch kann es sein, dass ein jeweiliges Zellverbindungselement mit einer jeweiligen Einzelzelle der jeweiligen über ein weiteres Zellverbindungselement elektrisch kontaktierten Gruppe durch mehrere Verbindungen jeweils stoffschlüssig und ggf. auch zusätzlich über weitere redundante Verbindungen verbunden ist. Auch können Breitseitenflächen oder vorherig beschriebene erste Ebenen der Zellverbindungselemente, welche Breitseitenflächen bzw. ersten Ebenen der Vielzahl an Einzelzellen abgewandt sind, miteinander eine plan und zumindest näherungsweise unterbrechungsfrei verlaufende Ebene ausbilden.

Weiter kann es sein, dass einzelne oder sämtliche der mehreren Zellverbindungselemente über mindestens einen Verbindungsstrang mechanisch miteinander verbunden sind. Der mindestens eine Verbindungsstrang kann durch eine flexible Folie ausgebildet sein, bei welcher es sich ggf. um ein Polymer handelt.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann es sein, dass einzelne oder sämtliche der mehreren Zellverbindungselemente über mindestens ein Verbindungselement mechanisch miteinander verbunden sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das mindestens eine Verbindungselement zumindest näherungsweise an eine Peripherie von einzelnen Zellverbindungselementen oder von sämtlichen Zellverbindungselementen heranreicht. Es kann hierbei sein, dass ein bestimmtes Verbindungselement vorgesehen ist, welches vorzugsweise zumindest näherungsweise an eine Peripherie von einzelnen oder sogar von sämtlichen Zellverbindungselementen heranreicht, wobei das eine bestimmte Verbindungselement mit mehreren vorherig bereits beschriebenen ersten Ebenen einzelner oder sogar sämtlicher Zellverbindungselemente in Kontakt steht und insbesondere mit einzelnen oder sogar sämtlichen ersten Ebenen der mehreren Zellverbindungselemente verklebt ist. Bei solchen Ausführungsformen kann es sein, dass das Verbindungselement mehrere erste Aussparungen enthält, welche mit Positionen der Einzelzellen des Batteriemoduls korrespondieren. Insbesondere können sich die ersten Aussparungen im Bereich von Schweißverbindungen befinden, über welche ein jeweiliges Zellverbindungselement im Bereich seiner jeweiligen ersten Ebene mit Einzelzellen einer jeweiligen zugeordneten Gruppe verbunden bzw. verschweißt ist.

Alternativ er ergänzend hierzu kann es sein, dass ein bestimmtes Verbindungselement bzw. ein weiteres bestimmtes Verbindungselement vorgesehen ist, wobei das eine bestimmte Verbindungselement bzw. das eine weitere bestimmte Verbindungselement mit mehreren vorherig bereits beschriebenen zweiten Ebenen einzelner oder sogar sämtlicher Zellverbindungselemente in Kontakt steht und insbesondere mit einzelnen oder sogar sämtlichen zweiten Ebenen der mehreren Zellverbindungselemente verklebt ist. Auch dieses bestimmte Verbindungselement bzw. weitere bestimmte Verbindungselement kann erste Aussparungen besitzen, welche mit Positionen der Einzelzellen des Batteriemoduls korrespondieren. Insbesondere können die ersten Aussparungen mit Öffnungen des jeweiligen Zellverbindungselementes fluchten, durch welche Öffnungen ein jeweiliger Pol einer jeweiligen Einzelzelle gesteckt werden kann. Auch kann das bestimmte Verbindungselement bzw. das bestimmte weitere Verbindungselement mehrere zweite Aussparungen besitzen, welche mehreren Einzelzellen des Batteriemoduls zugeordnet sind. In einer jeweiligen zweiten Aussparung kann ein jeweiliger Sensor positioniert sein, über den Charakteristika, wie beispielsweise ein Ist-Potential und/oder eine Ist-Temperatur, einer jeweiligen zugeordneten Einzelzelle erkannt werden können.

Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls mit einem Zellverbindungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorhergehenden Beschreibung. Es kann sein, dass mit dem Verfahren ein Ausführungsbeispiel eines Batteriemoduls gemäß der vorherigen Beschreibung hergestellt wird. Bei dem Verfahren werden die mehreren Zellverbindungselemente des Zellverbindungssystems auf für das Batteriemodul bereitgestellte Einzelzellen aufgesetzt und hierauf an den Einzelzellen festgesetzt. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass mindestens zwei Zellverbindungselemente und vorzugsweise sämtliche Zellverbindungselemente über mindestens eine mechanische Verbindungseinrichtung miteinander verbunden werden, bevor die mehreren Zellverbindungselemente auf die für das Batteriemodul vorgesehenen Einzelzellen aufgesetzt und hierauf an den Einzelzellen festgesetzt werden. Insbesondere kann es hierbei sein, dass

- die mindestens eine mechanische Verbindungseinrichtung mindestens einen Verbindungsstrang umfasst, der vorzugsweise mit einem Klebeband oder aus einem Klebeband gebildet ist und mit welchem oben liegende Breitseitenflächen, welche insbesondere durch erste Ebenen der Zellverbindungselemente ausgebildet werden, miteinander verklebt werden und/oder dass

- die mindestens eine mechanische Verbindungseinrichtung eine Kaschierfolie umfasst, über welche die jeweiligen Zellverbindungselemente miteinander verbunden werden, so dass die Kaschierfolie mindestens 50% einer Grundfläche des Zellverbindungssystems bedeckt. Die Grundfläche kann gemäß der vorhergehenden Beschreibung zu den jeweiligen Ausführungsformen des Zellverbindungssystems ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend hierzu kann es sein, dass die mindestens eine mechanische Verbindungseinrichtung eine obere Deckschicht und eine untere Deckschicht aufweist, zwischen welchen die jeweiligen Zellverbindungselemente eingebettet werden, so dass die jeweiligen Zellverbindungselemente hierdurch miteinander verbunden sind.

Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.

Figur 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls sowie einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zellverbindungssystems;

Figur 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Ausführungsform eines Batteriemoduls und eines Zellverbindungssystems nach Figur 1 ;

Figur 3 zeigt eine schematische Perspektivansicht des Zellverbindungselementes der Ausführungsform eines Zellverbindungssystems sowie eines Batteriemoduls gemäß Figuren 1 und 2;

Figuren 4A und 4B zeigen weitere Details der Ausführungsform eines Batteriemoduls und eines Zellverbindungssystems nach Figuren 1 und 2;

Figur 5 zeigt eine Ausführungsform eines Isolationselementes, wie es bei der Ausführungsform eines Zellverbindungssystems bzw. eines Batteriemoduls entsprechend Figuren 1 und 2 vorgesehen ist;

Figur 6 zeigt die Ausführungsform eines Zellverbindungssystems und eines Batteriemoduls nach Figuren 1 und 2 unter Verdeutlichung weiterer Aspekte;

Figur 7 zeigt zwei Verbindungsstränge, wie sie bei der Ausführungsform eines Zellverbindungssystems und eines Batteriemoduls nach Figuren 1 und 2 vorgesehen sind;

Figur 8 zeigt weitere Details der Ausführungsform eines Batteriemoduls und eines Zellverbindungssystems nach Figuren 1 und 2;

Figur 9 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls unter Verwendung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zellverbindungssystems; Figur 10 zeigt weitere Aspekte, wie sie bei diversen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Zellverbindungssystems sowie in diversen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls vorgesehen sein können.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die Erfindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar.

Figur 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 60 sowie einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zellverbindungssystems 50. Das Zellverbindungssystem 50 ist Bestandteil des gesamten Batteriemoduls 60. Über das Zellverbindungssystem 50 kann eine Vielzahl an Einzelzellen 1 , 2 und 3 bzw. vorliegend eine Vielzahl an galvanischen Einzelzellen elektrisch miteinander verbunden werden. Die Einzelzellen 1, 2 und 3 sind als Rundzellen ausgebildet und besitzen daher eine zylindrische Formgebung. Auf gegenüberliegenden Seiten bilden die Einzelzellen 1 , 2 und 3 jeweils einen Pol 5 (vgl. Figur 4) aus. Vorliegend handelt es sich bei dem Pol 5 um einen Becherpol.

Das Zellverbindungssystem 50 ist dazu ausgebildet, die Einzelzellen 1 , 2 und 3 mechanisch aneinander zu halten, so dass die Einzelzellen 1, 2 und 3 ihre Relativposition auch dann zumindest näherungsweise beibehalten, wenn das Batteriemodul 60 in einem Personenkraftfahrzeug installiert ist und Erschütterungen auf das Batteriemodul 60 einwirken. So kann es sein, dass das Batteriemodul 60 als Traktionsbatterie für ein Elektro-Fahrzeug ausgebildet ist bzw. als Traktionsbatterie von einem Elektro-Fahrzeug verwendet wird.

Die in Figur 1 auf Verweis mit Ziffer 1 dargestellten Einzelzellen bilden gemeinsam eine erste Gruppe 10 an Einzelzellen 1 aus, welche Einzelzellen 1 von dem auf Verweis mit Ziffer 4 dargestellten Zellverbindungselement, wie es in Figur 4 detailliert gezeigt ist, elektrisch kontaktiert werden. Sämtliche Einzelzellen 1 der ersten Gruppe 10 sind in einer Reihe angeordnet. Bei dem Zellverbindungselement 4 sowie auch bei den weiteren Zellverbindungselementen 6 und 8 handelt es sich jeweils um ein Stanzteile, welche jeweils aus einer Aluminiumlegierung gebildet sind. Die Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 bzw. die Stanzteile sind hierdurch sehr einfach herstellbar und eignen sich, um die Einzelzellen 1 , 2 und 3 mit hoher Leitfähigkeit elektrisch miteinander zu verbinden. Das Zellverbindungselement 4 ist der ersten Gruppe 10 an Einzelzellen 1 zugeordnet und liegt zur elektrischen Verbindung der Einzelzellen 1 auf Polen 5 (vgl.

Figur 4) von Einzelzellen 1 auf, welche die erste Gruppe 10 bilden. Über das Zellverbindungselement 4 bilden die Einzelzellen 1 der ersten Gruppe 10 im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 eine Parallelschaltung aus. In der Praxis kann es jedoch auch sein, dass die Einzelzellen 1 einer solchen ersten Gruppe 10 über ein solches Zellverbindungselement 4 in Reihe miteinander elektrisch verbunden bzw. in Reihe miteinander verschaltet sind. Die Kontaktierung der Einzelzellen 1 der ersten Gruppe 10 erfolgt ausschließlich durch einen Oberflächenkontakt zwischen einem jeweiligen Pol 5 einer jeweiligen Einzelzelle 1 und dem Zellverbindungselement 4. Das Zellverbindungselement 4 ist einstückig ausgebildet und erstreckt sich über die Einzelzellen 1, welche die erste Gruppe 10 ausbilden.

Auch umfasst das Batteriemodul 60 vorliegend drei Einzelzellen 2, welche eine zweite Gruppe 20 aus Einzelzellen bilden. Die Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 sind den Einzelzellen 1 der ersten Gruppe 10 unmittelbar benachbart, stehen jedoch nicht in Oberflächenkontakt mit den Einzelzellen 1 der ersten Gruppe 10. Auch sind die Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 in einer Reihe angeordnet.

Wie es aus einer Zusammenschau der perspektivischen Darstellung des Zellverbindungssystems 50 nach Figur 1 und der Verdeutlichung weiterer Details des Zellverbindungssystems 50 entsprechend Figuren 4A und 4B ersichtlich wird, reicht das Zellverbindungselement 4 an die Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 heran und steht hierbei mit einem jeweiligen Pol 5 sämtlicher Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 jeweils in elektrisch leitendem Kontakt. Der Pol 5 einer jeweiligen Einzelzelle 2 der zweiten Gruppe 20 tritt durch das Zellverbindungselement 4 hindurch, wozu das Zellverbindungselement 4 für jeden Pol 5 einer jeweiligen Einzelzelle 2 der zweiten Gruppe 20 einen jeweiligen Durchbruch 16 (vgl. Figur 3) ausbildet. Durch eine solche Anordnung des Zellverbindungselementes 4 wird die erste Gruppe 10 an Einzelzellen 1 mit der zweiten Gruppe 20 an Einzelzellen 2 seriell verschaltet.

Das Batteriemodul 60 umfasst zudem eine dritte Gruppe 30 an Einzelzellen 3. Vorliegend besteht die dritte Gruppe 30 aus genau drei Einzelzellen 3. Die Einzelzellen 3 der dritten Gruppe 30 sind wiederum den Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 unmittelbar benachbart, stehen jedoch mit den Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 nicht in Oberflächenkontakt. Auch die Einzelzellen 3 der dritten Gruppe 30 sind in einer Reihe angeordnet. Längsachsen sämtlicher Einzelzellen 1 , 2 und 3 des Batteriemoduls 60 sind parallel zueinander orientiert.

Über das Zellverbindungselement 6 werden sämtliche Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 elektrisch miteinander verbunden, so dass die Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 parallel miteinander verschaltet sind. Wie es wiederum aus einer Zusammenschau der Figur 1 mit Figuren 4A und 4B deutlich wird, liegt das Zellverbindungselement 6 hierzu auf einem jeweiligen Pol 5 einer jeweilige Einzelzelle 2 der zweiten Gruppe 20 auf. Auch das Zellverbindungselement 6 reicht an die Einzelzellen 3 der dritten Gruppe 30 heran und steht hierbei mit Polen 5 von Einzelzellen 3 der dritten Gruppe 30 in elektrisch leitendem Kontakt, um die zweite Gruppe 20 an Einzelzellen 2 mit der dritten Gruppe 30 an Einzelzellen 3 seriell zu verschalten.

Sämtliche Einzelzellen 3 der dritten Gruppe 30 sind wiederum über das Zellverbindungselement 8 als Parallelschaltung miteinander elektrisch verbunden. Das Zellverbindungselement 8 reicht an Einzelzellen einer vorliegend nicht mit dargestellten vierten Gruppe heran und verschaltet die dritte Gruppe 30 an Einzelzellen 3 mit der vierten Gruppe an Einzelzellen parallel. In Figur 1 sind lediglich drei solche Gruppen 10, 20 bzw. 30 zur Verdeutlichung dargestellt. In der Praxis kann es jedoch sein, dass ein entsprechendes Batteriemodul 60 über eine Vielzahl solcher Gruppe 10, 20 bzw. 30 und ggf. auch über mehr als 10 solcher Gruppen 10, 20 bzw. 30 verfügt.

Aus der beschriebenen Verschaltung von Einzelzellen 1 , 2 bzw. 3 des Batteriemoduls 60 wird somit ersichtlich, dass Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 einer jeweiligen Gruppe 10, 20 bzw. 30 über ein jeweils zugeordnetes Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 parallel zueinander verschaltet werden. Zudem wird bei dem Batteriemodul 60 gemäß Figur 1 eine jeweilige Gruppe 10, 20, bzw. 30 an Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 mit einer jeweiligen unmittelbar benachbarten Gruppe 10, 20 bzw. 30 an Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 über ein jeweiliges Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 in Serie verschaltet. Bei einer solchen Verschaltung können die Einzelzellen 1 , 2 bzw. 3 des Batteriemoduls 60 in kurzer Zeit geladen werden, ohne dass die Einzelzellen 1 , 2 bzw. 3 hierbei beschädigt werden. Auch können bei einer solchen Verschaltung hohe Entladeströme über das Batteriemodul 60 bereitgestellt werden, ohne dass hiermit ein hohes Risiko einer Beschädigung von Einzelzellen 1 , 2 bzw. 3 des Batteriemoduls 60 einhergeht.

Entsprechend dem gewünschten Potential des Batteriemoduls 60 kann eine entsprechende Anzahl von Einzelzellen 1, 2, 3, die für eine jeweilige Gruppe 10, 20 bzw. 30 vorgesehen sind, variieren. Auch kann eine entsprechende Anzahl der jeweiligen Gruppen 10, 20 bzw. 30 variieren und sich von der zu Figur 1 beschriebenen Anzahl unterscheiden, wobei weiterhin von der erfindungsgemäßen Lehre Gebrauch gemacht wird. Bewährt haben sich jedoch Ausführungsformen, bei welchen eine Gruppe 10, 20 bzw. 30 jeweils aus mindestens 2 Einzelzellen 1 , 2 bzw. 3 und aus höchstens 8 Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 besteht. In der Praxis können Gruppen 10, 20 bzw. 30 eines solchen Batteriemoduls 60 vorzugsweise aus jeweils mindestens 3 Einzelzellen 1 ,2 bzw.

3 und aus höchstens 5 Einzelzellen 1 , 2 bzw. 3 bestehen.

Um den mechanischen Zusammenhalt zwischen den einzelnen Gruppen 10, 20 bzw. 30 und den einzelnen Zellverbindern 4, 6 und 8 gewährleisten zu können, sind vorliegend zwei Verbindungsstränge 19 und 19' vorgesehen. Die Verbindungsstränge 19 und 19' können jeweils durch ein flexibles Folienmaterial ausgebildet sein. Bei dem flexiblen Folienmaterial kann es sich zudem ein Polymer handeln. Wie es Figur 1 erkennen lässt, sind die Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 derart ausgebildet und derart angeordnet, dass Breitseitenflächen der Zellverbindungselemente 4, 6 und 8, welche Breitseitenflächen der Vielzahl an Einzelzellen 1, 2 und 3 abgewandt sind, miteinander eine plan und zumindest näherungsweise unterbrechungsfrei verlaufende Ebene 28 ausbilden. Auf dieser Ebene 28 liegen die Verbindungsstränge 19 und 19' auf. Weiter sind die Verbindungsstränge 19 und 19' an dieser Ebene 28 festgesetzt und halten somit die Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 aneinander. Vorliegend sind die Verbindungsstränge 19 und 19' mit den Zellverbindungselementen 4, 6 und 8 jeweils verklebt. Die Orientierung der Verbindungsstränge 19 und 19' ist somit derart, dass diese lotrecht zu Längsachsen der Einzelzellen 1 , 2 und 3 sowie parallel oder zumindest näherungsweise parallel zu Isolationselementen 13, 15 und 17 verlaufen, die detailliert in Figur 5 gezeigt sind und deren Anordnung sowie Funktion nachfolgend zu Figuren 4A und 4B sowie Figur 5 noch beschrieben wird. Alternativ oder ergänzend zu den Verbindungssträngen 19 und 19' kann auch bei der Ausführungsform eines Batteriemoduls 60, wie es in Figur 1 dargestellt und beschrieben wird, ein Verbindungselement 19“ entsprechend der nachfolgenden Beschreibung zu den Figuren 9 und 10 vorgesehen sein. Bewährt hat es sich hierbei, wenn die Verbindungsstränge 19 und 19' an den Zellverbindungselementen 4, 6 und 8 angeordnet werden, bevor das Zellverbindungssystem 50 auf Pole der Einzelzellen 1 , 2 und 3 aufgesetzt wird. Somit kann das Zellverbindungssystem 50 bei einer Herstellung des Batteriemoduls 60 als einstückiger Bestandteil bereitgestellt und an den Polen der Einzelzellen 1 , 2 und 3 angeordnet werden. Eine Fertigung bzw. Herstellung des Batteriemoduls 60 erfolgt somit auf einfache Art und Weise und mit geringem Zeitaufwand. Die Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 werden stabil über die Verbindungsstränge 19 und 19‘ aneinandergehalten. Weiter wird eine Beabstandung der Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 zueinander über die Verbindungsstränge 19 und 19‘ fest vorgegeben, so dass sich die Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 sehr exakt an einer erwarteten Position befinden und bei Aufsetzen auf die Pole der Einzelzellen 1, 2 und 3 zielgenau auf die Pole der Einzelzellen 1 , 2 und 3 treffen. Alternativ oder ergänzend zu den Verbindungssträngen 19 und 19' können weitere Verbindungseinrichtungen vorgesehen sein, um die Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 aneinanderzuhalten. In der Praxis haben sich hierzu beispielsweise Ausführungsformen bewährt, bei welchen die Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 über eine Kaschierfolie aneinandergehalten werden und/oder bei welchen eine obere Deckschicht und eine untere Deckschicht vorgesehen sind, zwischen welchen die Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 eingebettet sind.

Bei der Ausführungsform eines Zellverbindungssystems 50 und eines Batteriemoduls 60 entsprechend Figur 1 sind zudem mehrere Sensoren vorgesehen, welche in den Figuren der vorliegenden Patentanmeldung nicht mit dargestellt sind. Über die Sensoren können Charakteristika, wie eine Ist-Temperatur, ein elektrisches Ist- Potential und/oder ein Ist-Ladezustand einer über ein jeweiliges Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 elektrisch kontaktierten Gruppe 10, 20 bzw. 30 an Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 erfasst und Informationen hierzu an eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung weitergegeben werden. Die Sensoren können hierbei in ein jeweiliges Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8, in eine jeweilige Isolationsschicht 13, 15 bzw. 17, in einen jeweiligen Verbindungsstrang 19 bzw. 19' und/oder in eine Trägerfolie eingebettet sein. Es besteht hierbei in diversen Ausführungsformen die Möglichkeit, dass über solche Sensoren Informationen zu einem jeweiligen Ist-Potential einer jeweiligen Gruppe 10, 20 bzw. 30 an Einzelzellen 1 , 2 bzw. 3 gewonnen werden und dass mittels dieser Informationen Rückschlüsse gezogen werden, ob sich Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 der jeweiligen Gruppe 10, 20 bzw. 30 in einer gewünschten Verfassung befinden. Vorteilhafterweise braucht bei solchen Ausführungsformen nicht jedes Potential einer jeweiligen Einzelzelle 1, 2 bzw. 3 der Gruppen 10, 20 bzw. 30 separat erfasst werden.

Das Erkennen eines jeweiligen Potentials einer jeweiligen Gruppe 10, 20 bzw. 30 an Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 reicht hierbei aus, um erkennen zu können, ob eine jeweilige Einzelzelle 1, 2 bzw. 3 ggf. beschädigt ist. Möglichkeiten, bei welchen Charakteristika von Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 einer jeweiligen Gruppe 10, 20 bzw. 30 separat erfasst werden, sind auch für die Ausführungsform eines Batteriemoduls 60 nach Figur 1 weiterhin vorstellbar. Figur 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Ausführungsform eines Batteriemoduls 60 und eines Zellverbindungssystems 50 nach Figur 1. Zu erkennen sind in Figur 2 nochmals die Einzelzellen 1 der ersten Gruppe 10, die Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 sowie die Einzelzellen 3 der dritten Gruppe 30. Wie es in Figur 2 gezeigt ist, sind sämtliche Einzelzellen 1 , 2 und 3 zueinander beabstandet, so dass zwischen Einzelzellen 1 , 2 und 3 des Batteriemoduls 60 kein Oberflächenkontakt ausgebildet ist. Die Verbindungsstränge 19 und 19' erstrecken sich jeweils über sämtliche als Bestandteil des Batteriemoduls 60 ausgebildete Zellverbindungselemente 4, 6 und 8. Denkbar ist für weitere Ausführungsformen auch, dass sich ein Verbindungsstrang 19 bzw. 19' oder mehrere Verbindungsstränge 19 bzw. 19' lediglich über einzelne Zellverbindungselemente 4, 6 bzw. 8 erstrecken und diese Zellverbindungselemente 4, 6 bzw. 8 aneinanderhält.

Wie es in Figur 2 zudem gezeigt ist, reicht ein jeweiliges Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 bis an den äußeren Rand bzw. bis an eine Peripherie einer jeweiligen Gruppe 10, 20 bzw. 30 an Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 heran. Die Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 einer jeweiligen Gruppe 10, 20 bzw. 30 ragen somit seitlich nicht über das jeweilige Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 hinaus.

Figur 3 zeigt eine schematische Perspektivansicht des Zellverbindungselementes 4, 6 bzw. 8 der Ausführungsform eines Zellverbindungssystems 50 sowie eines Batteriemoduls 60 gemäß Figuren 1 und 2. Sämtliche Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 des Zellverbindungssystems 50 besitzen einen identischen Aufbau, so dass durch das in Figur 3 dargestellte Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 die Struktur sämtlicher Zellverbindungselemente 4, 6 bzw. 8 des Zellverbindungssystems 50 gemäß Figuren 1 und 2 verdeutlicht wird.

Wie zu Figur 1 bereits erwähnt und beschrieben wurde, können mittels des jeweiligen Zellverbindungselementes 4, 6 bzw. 8 Einzelzellen 1 , 2 bzw. 3 einer zugeordneten Gruppe 10, 20 bzw. 30 miteinander parallel elektrisch verbunden werden. Hierzu bildet das Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 eine plane Kontaktfläche 14 aus, welche zur Auflage an Polen 5 (vgl. Figuren 4A und 4B) von jeweiligen Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 einer jeweiligen Gruppe 10, 20 bzw. 30 ausgebildet ist. Um diese sodann parallel geschalteten Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 einer Gruppe 10, 20 bzw. 30 mit einerweiteren Gruppe 10, 20 bzw. 30 an weiteren Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 seriell zu verschalten, besitzt das Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 mehrere Durchbrüche 16, durch welche Einzelzellen 1 , 2 bzw. 3 mit ihren jeweiligen Polen 5 hindurchtreten und hierbei das Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 elektrisch kontaktieren.

Wie es Figur 3 zudem erkennen lässt, wird die plane Kontaktfläche 14 über eine erste Ebene E1 des Zellverbindungselementes 4, 6 bzw. 8 ausgebildet. Hingegen werden die Durchbrüche 16 über eine zweite Ebene E2 des Zellverbindungselementes 4, 6 bzw. 8 ausgebildet. Die erste Ebene E1 und die Zweite Ebene E2 des Zellverbindungselementes 4, 6 bzw. 8 sind über einen Knick 7 miteinander verbunden und verlaufen parallel zueinander. Über den Knick 7 sind die erste Ebene E1 und die zweite Ebene E2 in Richtung einer senkrecht zu den zwei parallel zueinander verlaufenden Ebenen E1 und E2 verlaufenden Achse relativ zueinander versetzt. Das gesamte Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 ist einstückig ausgebildet. Vorliegend handelt es sich bei dem Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 um ein Stanzteil, das aus einer Aluminiumlegierung mit mindestens 90 Gewichtsprozent Aluminium besteht.

Im Bereich der ersten Ebene E1 bildet das Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 zudem mehrere Öffnungen 18 aus. Einer jeweiligen Einzelzelle 1, 2 bzw. 3 einer jeweilige über das Zellverbindungselement 2, 4 bzw. 6 elektrisch zu kontaktierenden Gruppe 10, 20 bzw. 30 ist hierbei jeweils eine Öffnung 18 zugeordnet. Werden Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 einer jeweiligen Gruppe 10, 20 bzw. 30 unter Oberflächenkontakt mit der planen Kontaktfläche 14 elektrisch kontaktiert, so befindet sich die jeweilige Öffnung 18 in einem Nahbereich eines jeweiligen Pols 5 einer zugeordneten Einzelzelle 1 , 2 bzw. 3 einer jeweiligen Gruppe 10, 20 bzw. 30. Die Position der jeweiligen Öffnung 18 ist auch aus der Draufsicht auf das Batteriemodul 60 gemäß Figur 2 ersichtlich. Wie hierin dargestellt wird, ist die jeweilige Öffnung 18 geringfügig gegenüber einem jeweiligen Pol 5 entlang der ersten Ebene E1 des jeweiligen Zellverbindungselementes 4, 6 bzw. 8 seitlich versetzt. Im Bereich einer jeweiligen Öffnung 18 befindet sich unterhalb eines jeweiligen Zellverbindungselementes 4, 6 bzw. 8, wie dies auch in den Figuren 4A und 4B zu erkennen ist, ein weiteres Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8. Über die Öffnungen 18 eines jeweiligen Zellverbindungselementes 4, 6 bzw. 8 wird somit ein Zugang zu einem jeweiligen Pol 5 einer jeweiligen Einzelzelle 1, 2 bzw. 3 sowie zu einem jeweiligen weiteren Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 bereitgestellt. Bei einer Fertigung des Batteriemoduls 60 werden über die Zugänge bzw. über die Öffnungen 18 diese weiteren Zellverbindungselemente 4, 6 bzw. 8 mit den Polen 5 von Einzelzellen 1 , 2 bzw. 3 des Batteriemoduls 60 verschweißt. Hierdurch können die Zellverbindungselemente 4, 6 bzw. 8 auf einfache Art und Weise an den Polen 5 der Einzelzellen 1 , 2 bzw.3 festgesetzt werden. Bewährt hat es sich auch, wenn ein jeweiliges Zellverbindungselement 3, 6 bzw. 8 an Polen 5 von Einzelzellen 1 , 2 bzw. 3 mit mehreren unterschiedlichen bzw. redundanten Verbindungen festgesetzt wird, um die Stabilität des Batteriemoduls 60 zusätzlich zu erhöhen.

Das Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 kann im Bereich einer zum Oberflächenkontakt mit einer jeweiligen Einzelzelle 1, 2 bzw. 3 vorgesehenen Position der ersten Ebene E1 bzw. der planen Kontaktfläche 14 einen weiteren Durchbruch bzw. ein Loch ausbilden. Hierbei kann es sein, dass Einzelzellen 1, 2 bzw. 3, die mit dem jeweiligen Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 im Bereich der planen Kontaktfläche 14 in elektrisch leitendem Kontakt stehen, über diesen weiteren Durchbruch mit der ersten Ebene E1 des jeweiligen Zellverbindungselementes 4, 6 bzw. 8 verschweißt werden und somit über die jeweilige Schweißverbindung am jeweiligen Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 im Bereich der jeweiligen ersten Ebene E1 gehalten sind.

Figuren 4A und 4B zeigen weitere Details der Ausführungsform eines Batteriemoduls 60 und eines Zellverbindungssystem 50 nach Figuren 1 und 2. Die Einzelzellen 1 der ersten Gruppe 10 sind nochmals anteilig zu erkennen, wobei das Zellverbindungselement 4, wie es vorhergehend bereits beschrieben wurde, auf den Einzelzellen 1 der ersten Gruppe 10 aufliegt und hierdurch mit den Einzelzellen 1 der ersten Gruppe 10 eine Parallelschaltung ausbildet. Wie zu Figur 3 bereits beschrieben wurde, können die Einzelzellen 1 der ersten Gruppe 10 mit dem Zellverbindungselement 4 im Bereich der ersten Ebene E1 verschweißt sein.

Über den Knick 7 werden die erste Ebene E1 und die zweite Ebene E2 (vgl. Figur 3) des Zellverbindungselementes 4 relativ zueinander versetzt. Weiter reicht das Zellverbindungselement 4 an die Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 heran, wobei ein jeweiliger Pol 5 von Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 über einen jeweiligen Durchbruch 16 (vgl. Figur 3) durch das Zellverbindungselement 4 gesteckt ist. Hierdurch kann ein jeweiliger Pol 5 einer jeweiligen Einzelzelle 2 der zweiten Gruppe 20 auf das weitere Zellverbindungselement 6 treffen, welches zur elektrischen Kontaktierung der Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 über eine durch das weitere Zellverbindungselement 6 ausgebildete Kontaktfläche 14 auf den Polen 5 der Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 aufliegt. Über das weitere Zellverbindungselement 6 werden die Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 parallel miteinander verschaltet, wobei das weitere Zellverbindungselement 6 an eine in Figuren 4A und 4B nicht mit dargestellte dritte Gruppe 30 an Einzelzellen 3 heranreicht. Das Verbindungselement 4 und das weitere Verbindungselement 6 besitzen einen identischen Aufbau. Durch den überden Knick 7 eines jeweiligen Verbindungselementes 4 bzw. 6 bewirkten relativen Versatz zwischen der jeweiligen ersten Ebene E1 und der jeweiligen zweiten Ebene E2 eines jeweiligen Verbindungselementes 4 bzw. 6, besteht die Möglichkeit, die Verbindungselemente 4 bzw. 6 derart zu positionieren, dass sich das Verbindungselement 4 und das weitere Verbindungselement 6 im Bereich der Einzelzellen 2 überlappen. Zwischen der ersten Ebene E1 des zweiten Verbindungselementes 6 und der zweiten Ebene E2 des ersten Verbindungselementes 4 ist hierbei ein Spalt 9 ausgebildet, in welchen ein Isolationselement 13, 15 bzw. 17, wie es detailliert in Figur 5 dargestellt wird, eingebracht werden kann. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist ein solches Isolationselement 13, 15 bzw. 17 in Figuren 4A und 4B jeweils nicht mit dargestellt. Figur 1 lässt einen solchen Aufbau des Zellverbindungssystems 50 sowie des Batteriemoduls 60 erkennen, bei welchen sich zwischen überlappenden Bereichen zweier benachbarter Zellverbindungselemente 4, 6 bzw. 8 jeweils ein Isolationselement 13, 15 bzw. 17 befindet.

Figuren 4A und 4B lassen auch erkennen, dass die erste Ebene E1 des Zellverbindungselementes 4 und die erste Ebene E1 des weiteren Zellverbindungselementes 6 fluchtend zueinander orientiert sind. Den Einzelzellen 1 bzw. 2 abgewandte Breitseitenflächen der Zellverbindungselemente 4 und 6 bilden hierdurch eine näherungsweise unterbrechungsfreie plane Ebene 28 aus, auf welcher die Verbindungsstränge 19 und 19' (vgl. Figur 1) oder ggf. auch ein Verbindungselement 19“ (vgl. Figur 9) angeordnet sind. Unterbrochen wird die näherungsweise unterbrechungsfreie plane Ebene 28 lediglich durch die Öffnungen 18 der Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 sowie im Bereich eines jeweiligen Knicks 7 zwischen unmittelbar benachbarten Zellverbindungselementen 4, 6 und 8. Auch die zweiten Ebenen E2 der Zellverbindungselemente 4 und 6 sind fluchtend zueinander orientiert.

Wie vorhergehend bereits beschrieben wurde, bilden die Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 jeweils Öffnungen 18 aus, über welche ein weiteres Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 zugänglich ist. Figuren 4A und 4B zeigen jeweils eine zweite Ebene E2 des Zellverbindungselementes 4. Im Bereich der zweiten Ebene E2 wird das Zellverbindungselement 4 mit den Polen 5 der Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 (vgl. Figur 1 ) verschweißt.

Figur 5 zeigt eine Ausführungsform eines Isolationselementes 13, 15 bzw. 17, wie es bei der Ausführungsform eines Zellverbindungssystems 50 bzw. eines Batteriemoduls 60 entsprechend Figuren 1 und 2 vorgesehen ist. Ein solches Isolationselement 13, 15 bzw. 17 kann in einen jeweiligen Spalt 9 (vgl. Figur 4B) eingebracht werden, welcher zwischen sich überlappenden Bereichen zweier Zellverbindungselemente 4, 6 bzw. 8 ausgebildet ist. Ein solches Isolationselement 13, 15 bzw. 17 bildet bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform mehrere Durchbrüche 27 aus, wobei durch einen jeweiligen Durchbruch 27 ein jeweiliger Pol 5 einer jeweiligen Einzelzelle 1, 2 bzw. 3 (vgl. Figur 1) hindurchgesteckt werden kann. Jeder Gruppe 10, 20 bzw. 30 an Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 ist ein eigenes Isolationselement 13, 15 bzw. 17 zugeordnet. Sämtliche Isolationselemente 13, 15 bzw. 17 besitzen hierbei einen identischen Aufbau, wobei es sich bei den Isolationselementen 13, 15 bzw. 17 jeweils um eine flexible Folie handelt. Die jeweilige flexible Folie ist als Polymer ausgebildet. Wie vorhergehend bereits erwähnt wurde, können auch die Verbindungsstränge 19 und 19' als flexible Folie ausgebildet sein, bei weicheres sich um ein Polymer handelt. Die Verbindungsstränge 19 und 19' sowie die Isolationselemente 13, 15 und 17 können somit aus identischem Material gebildet sein.

Auch lässt Figur 5 erkennen, dass das Isolationselement 13, 15 bzw. 17 zwei Breitseitenflächen 72 und 74 besitzt. Vorliegend bildet das Isolationselement 13, 15 bzw. 17 auf jeder dieser Breitseitenflächen 72 und 74 einen thermoaktivierbaren Klebstoff aus. Wie es Figuren 4A und 4B erkennen lassen, sind unmittelbar benachbarte Zellverbindungselemente 4 und 6 derart angeordnet, dass sie sich bereichsweise überlappen, wobei hierdurch ein Spalt 9 zwischen den unmittelbar benachbarten Zellverbindungselementen 4 und 6 gebildet wird. In diesem Spalt 9 ist ein Isolationselement 13, 15 bzw. 17 angeordnet. Durch die thermoaktivierbaren Klebstoffe, welche ein solches Isolationselement 13, 15 bzw. 17 ausbildet, wird das jeweilige Isolationselement 13, 15 bzw. 17 sowohl mit dem in Figur 4A und Figur 4B auf Verweis mit Ziffer 4 dargestellten Zellverbindungselement als auch mit dem in Figur 4A und Figur 4B dargestellten weiteren Zellverbindungselement 6 verklebt und ist somit sicher zwischen den Zellverbindungselementen 4 und 6 im Spalt 9 gehalten.

Wie es in Figur 3 bereits gezeigt und beschrieben wurde, bilden die Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 jeweils Öffnungen 18 aus, um einen in einem Nahbereich einer jeweiligen Öffnung 18 angeordneten Pol 5 mit einem jeweiligen weiteren im Bereich der Öffnung 18 angeordneten Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 verschweißen zu können. Damit ein solches weiteres Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 und ein jeweiliger Pol 5 auch dann zugänglich bleiben, wenn ein Isolationselement 13, 15 bzw. 17 in einem jeweiligen Spalt 9 (vgl. Figuren 4A und 4B) angeordnet ist, muss auch das in einem jeweiligen Spalt 9 angeordnetes Isolationselement 13, 15 bzw. 17 einen jeweiligen Zugang zu einer zweiten Ebene E2 eines Zellverbindungselementes 4, 6 bzw. 8 sowie zu einem jeweiligen Pol 5 bereitstellen können. Hierzu bildet ein jeweiliges Isolationselement 13, 15 bzw. 17 Öffnungen 29 aus, welche sich in einem Nahbereich eines jeweiligen Pols 5 befinden, wenn das jeweilige Isolationselement 13, 15 bzw. 17 sich in einem jeweiligen Spalt 9 befindet. Sofern sich das jeweilige Isolationselemente 13, 15 bzw. 17 in einem jeweiligen Spalt 9 befindet, fluchten die Öffnungen 29 eines jeweiligen Isolationselementes 13, 15 bzw. 17 mit Öffnungen 18 eines jeweiligen Zellverbindungselementes 4, 6 bzw. 8, an dessen ersten Ebene E1 das jeweilige Isolationselement 13, 15 bzw. 17 anliegt. Die Öffnungsquerschnitte der Öffnungen 29 eines jeweiligen Isolationselementes 13, 15 bzw. 17 und die Öffnungsquerschnitte der Öffnungen 18 eines jeweiligen Zellverbindungselementes 4, 6 bzw. 8 können somit identisch ausgebildet sein.

Figur 6 zeigt die Ausführungsform eines Zellverbindungssystems 50 und eines Batteriemoduls 60 nach Figuren 1 und 2 unter Verdeutlichung weiterer Aspekte. Zu erkennen sind in Figur 6 die einzelnen Pole 5 der Einzelzellen 2, welche die zweite Gruppe 20 bilden. Ein jeweiliger Pol 5 ragt hierbei durch einen jeweiligen Durchbruch 27, welcher durch das Isolationselement 13 ausgebildet wird, hindurch. Auch ragt ein jeweiliger Pol 5 durch einen jeweiligen Durchbruch 16, welcher in Figur 3 dargestellt ist und durch das Zellverbindungselement 4 ausgebildet wird, hindurch.

Die Verbindungsstränge 19 und 19' liegen bei vollständigem Batteriemodul 60 auf sämtlichen Zellverbindungselementen 4, 6 und 8 auf und erstrecken sich hierbei parallel zu den Isolationselementen 13, 15 und 17, von welchen in Figur 6 das Isolationselement 13 zu erkennen ist. Zudem sind die Verbindungsstränge 19 und 19' derart angeordnet, dass eine jeweilige Längsachse eines jeweiligen Verbindungsstranges 19 bzw. 19' rechtwinklig zur jeweiligen Längsachse der Isolationselemente 13, 15 bzw. 17 verläuft.

Figur 7 zeigt zwei Zellverbindungsstränge 19 und 19', wie sie bei der Ausführungsform eines Zellverbindungssystems 50 und eines Batteriemoduls 60 nach Figuren 1 und 2 vorgesehen sind. Wie vorhergehend bereits erwähnt wurde, sind die Zellverbindungsstränge 19 und 19' jeweils als flexible Folie ausgebildet. Bei der flexiblen Folie handelt es sich um ein Polymer. Im vollständigen Batteriemodul 60 werden die Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 mittels der Verbindungsstränge 19 und 19' aneinandergehalten. Die Verbindungsstränge 19 und 19' sind hierbei parallel zueinander orientiert. Figur 8 zeigt weitere Details der Ausführungsform eines Batteriemoduls 60 und eines Zellverbindungssystems 50 nach Figuren 1 und 2. In Figur 8 ist nochmals das Zellverbindungselement 4 zu erkennen, welches auf Einzelzellen 1 einer ersten Gruppe 10 aufliegt und hierdurch mit den Einzelzellen 1 eine Parallelschaltung ausbildet. Auch ist nochmals das weitere Zellverbindungselement 6 zu erkennen, welches auf Einzelzellen 2 einer zweiten Gruppe 20 aufliegt und hierdurch mit den Einzelzellen 2 eine Parallelschaltung ausbildet. Die Pole 5 (vgl. Figuren 4A und 4B) der Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 werden bereits vom Zellverbindungselement 4 umgriffen, da die Pole 5 der Einzelzellen 2 durch Durchbrüche 16 (vgl. Figur 3) des Zellverbindungselementes 4 gesteckt sind. Die Öffnungsquerschnitte der Durchbrüche 16 korrespondieren hierbei mit den Durchmessern der Pole 5 derart, dass die Pole 5 der Einzelzellen 2 zumindest näherungsweise passgenau durch die Durchbrüche 16 gesteckt werden können. Hierdurch wird bereits eine gewisse Stabilität ausgebildet, da die Einzelzellen 2 durch eine solche formschlüssige Aufnahme in den Durchbrüchen 16 gegenüber dem Zellverbindungselement 4 nicht verrutschen können. Eine zusätzliche Stabilität wird erreicht, indem sämtliche Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 über die Verbindungsstränge 19 und 19‘ mechanisch aneinandergekoppelt werden. Diese Verbindungen sind jedoch nicht ausreichend, um die Einzelzellen 1, 2 und 3 sicher halten zu können bzw. um ein Lösen einzelner Komponenten aus dem Batteriemodul 60 mit Gewissheit ausschließen zu können.

Wie vorhergehend bereits beschrieben wurde, bildet ein jeweiliges Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 im Bereich der jeweiligen ersten Ebene E1 mehrere Öffnungen 18 aus. Jeder Einzelzelle 1, 2 bzw. 3 einer jeweiligen Gruppe 10, 20 bzw. 30, auf welchen Einzelzellen 1 , 2 bzw. 3 das jeweilige Verbindungselemente 4, 6 bzw. 8 aufliegt, ist hierbei eine eigene Öffnung 18 zugeordnet, über welche ein Zugang zu einem jeweiligen Pol 5 und einem jeweiligen Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 hergestellt ist und ein jeweiliges Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 mit einem jeweiligen Pol 5 verschweißt werden kann.

Aus Figur 8 wird hierbei nochmals deutlich, dass sich die Öffnungen 18 jeweils an einer definierten Position befinden. Die jeweilige definierte Position ist derart gewählt, dass sowohl die Pole 5 der Einzelzellen 1 , 2 bzw. 3, auf welchen das jeweilige Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 aufliegt als auch ein weiteres darunter liegendes Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 über eine jeweilige Öffnung 18 zugänglich sind. In Figur 8 sind über die Öffnungen 18 des auf Verweis mit Ziffer 6 hierin dargestellten Verbindungselementes 6 sowohl Pole 5 von Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 zugänglich als auch eine zweite Ebene E2 (vgl. Figur 3) des Zellverbindungselementes 4, im Bereich welcher zweiten Ebene E2 das Zellverbindungselement 4 die in Figur 3 dargestellten Durchbrüche 16 ausbildet. Über die Öffnungen 18 des Zellverbindungselementes 6 kann daher das in Figur 8 auf Verweis mit Ziffer 4 dargestellte Zellverbindungselement 4 an Polen 5 verschweißt werden, welche Pole 5 die Einzelzellen 2 der zweiten Gruppe 20 ausbilden. Solche Öffnungen 18 werden über sämtliche als Bestandteil des Zellverbindungssystems 50 (vgl. Figur 1) ausgebildeten Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 jeweils bereitgestellt. Über einen jeweiligen Zugang, welchen die Öffnungen 18 des in Figur 8 auf Verweis mit Ziffer 8 dargestellten Zellverbindungselementes bereitstellen, kann somit das in Figur 8 auf Verweis mit Ziffer 6 dargestellte Zellverbindungselement mit Polen 5 von Einzelzellen 3 (vgl. Figur 1) einer dritten Gruppe 30 verschweißt werden.

Figur 9 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 60 unter Verwendung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zellverbindungssystems 50. Die Darstellung nach Figur 9 stellt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 60 dar. Wie vorhergehend zu Figur 7 bereits beschrieben wurde, können zur mechanischen Verbindung der Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 Verbindungsstränge 19 und 19‘ vorgesehen sein, welche die Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 aneinanderhalten und sich hierbei über sämtliche Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 erstrecken. Bei der Ausführungsform nach Figur 9 ist ein einziges Verbindungselement 19“ vorgesehen, welches sich über sämtliche Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 (vgl. Figur 1 ) erstreckt und hierbei an eine Peripherie der Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 jeweils heranreicht. Die Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 sind in der Draufsicht nach Figur 9 daher nicht zu erkennen und werden von dem Verbindungselement 19“ verdeckt. Bei dem Verbindungselement 19“ handelt es sich um ein flexibles Folienmaterial, welches durch ein Polymer gebildet wird. Das Verbindungselement 19“ bzw. das flexible Folienmaterial bildet für jede elektrisch zu kontaktierten Einzelzelle 1, 2 bzw. 3 eine jeweilige erste Aussparung 94 aus, welche einen Zugang für ein Schweißwerkzeug bereitstellt. Bei einer Fertigung bzw. Herstellung des Batteriemoduls 60 werden die Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 im Bereich einer jeweiligen zur elektrischen Kontaktierung von Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 vorgesehenen ersten Ebene E1 (vgl. Figuren 4A und 4B) an bestimmten Stellen mit Löchern versehen, an welchen bestimmten Stellen das jeweilige Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 mit einer jeweiligen Einzelzelle 1, 2 bzw. 3 im Bereich der ersten Ebene E1 in Kontakt steht. Sodann werden die Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 im Bereich einer jeweiligen ersten Ebene E1 an einem jeweiligen Zellverbindungselement 4,

6 bzw. 8 mit einer jeweiligen Schweißverbindung fixiert, wobei eine jeweilige Schweißverbindung in der Draufsicht nach Figur 9 auf Verweis mit Ziffer 92 dargestellt ist.

Figur 9 zeigt zudem, dass das Verbindungselement 19" mehrere zweite Aussparungen 96 ausbildet. Die zweiten Aussparungen 96 können mit Öffnungen 18 (vgl. Figur 3) eines jeweiligen Zellverbindungselementes 4, 6 bzw. 8 fluchten, so dass eine jeweilige zweite Aussparung 96 mit einer jeweiligen Öffnung 18 einen Zugang bereitstellt, über welchen ein weiteres Zellverbindungselement 4, 6 bzw. 8 im Bereich seiner zweiten Ebene E2 (vgl. Figuren 4A und 4B) mit einem jeweiligen Pol 5 einer jeweiligen Einzelzelle 1 , 2 bzw. 3 verschweißt werden kann. Bewährt haben sich Ausführungsformen, bei welchen das Verbindungselement 19“ mit ersten Ebenen E1 mehrerer Zellverbindungselemente 4, 6 bzw. 8 verklebt ist.

Figur 10 zeigt weitere Aspekte, wie sie bei diversen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Zellverbindungssystems 50 sowie in diversen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Batteriemoduls 60 vorgesehen sein können. Aufgrund ihrer konstruktiven Ausgestaltung besteht die Möglichkeit mehrere Zellverbindungselemente 4, 6 bzw. 8 derart anzuordnen, dass die zweiten Ebenen E2 (vgl. Figuren 4A und 4B) der mehreren Zellverbindungselemente 4, 6 bzw. 8 fluchtend zueinander orientiert sind. Hierdurch bilden die zweiten Ebenen E2 eine plane Fläche, welche sich in der Praxis dazu eignet, ein Verbindungselement 19“ entsprechend der vorherigen Beschreibung zu Figur 9 auf mehrere oder sogar sämtliche Zellverbindungselemente 4, 6 bzw. 8 im Bereich ihrer zweiten Ebenen E2 aufzubringen und hierdurch die Zellverbindungselemente 4, 6 bzw. 8 mechanisch aneinander zu koppeln. In der Praxis hat es sich insbesondere bewährt, wenn ein entsprechendes Verbindungselement 19“ mit den Zellverbindungselementen 4, 6 bzw. 8 verklebt wird und durch eine flexible Folie ausgebildet ist.

Auch in Figur 10 reicht das Verbindungselement 19“ bis an die Peripherie bzw. den Randbereich der Zellverbindungselemente 4, 6 bzw. 8 heran, so dass die in Bildrichtung unter dem Verbindungselement 19“ angeordneten Zellverbindungselemente 4, 6 und 8 bzw. deren zweiten Ebenen E2 in Figur 10 nicht zu erkennen sind. Die ersten Aussparungen 94 des Verbindungselementes 19“ sind in Figur 10 derart positioniert, dass die ersten Aussparungen 94 mit Durchbrüchen 16 von Zellverbindungselementen 4, 6 bzw. 8 fluchten, die in Figur 10 in Bildrichtung unterhalb des Verbindungselementes 19“ angeordnet sind. In die Durchbrüche 16 können Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 mit ihren Polen 5 eingesteckt werden, wobei über die ersten Aussparungen 94 des Verbindungselementes 19“ ein jeweiliger Durchbruch 16 zum Einstecken eines jeweiligen Pols 5 freigehalten wird.

In den zweiten Aussparungen 96 bzw. Fenstern, welche auch bei dem Verbindungselement 19“ in Figur 10 vorgesehen sind, können Sensoren angeordnet werden, um Charakteristika einer jeweiligen Einzelzelle 1, 2 bzw. 3 (vgl. Figur 1), wie beispielsweis deren Potential und/oder deren Temperatur, erfassen und Informationen hierzu an eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung übertragen zu können. Wie Figur 10 erkennen lässt, ist lediglich für jede zweite Einzelzelle 1, 2 bzw. 3 eine zugeordnete zweite Aussparung 96 vorgesehen. Da die Einzelzellen 1, 2 bzw. 3 als galvanische Einzelzellen ausgebildet sind und somit zwei Pole 5 mit gegensätzlichem Potential besitzen, kann bei denjenigen Einzelzellen 1, 2 bzw. 3, welchen keine zweite Aussparung 96 zugeordnet ist, im Bereich eines weiteren Pols 5 eine sensorische Überwachung von Charakteristika der jeweiligen Einzelzelle erfolgen. Auch hierzu kann im Bereich dieses jeweiligen Pols wiederum ein Verbindungselement 19“ angeordnet sein, in welchem ein jeweiliger Sensor in einer jeweiligen zweiten Aussparung 96 aufgenommen ist.

Die Ausführungsformen, Beispiele und Varianten der vorhergehenden Absätze, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und die Figuren, einschließlich ihrer verschiedenen Ansichten oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Merkmale, die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben werden, sind für alle Ausführungsformen anwendbar, sofern die Merkmale nicht unvereinbar sind.

Wenn auch im Zusammenhang der Figurenbeschreibung generell von „schematischen“ Darstellungen und Ansichten die Rede ist, so ist damit keineswegs gemeint, dass die Figurendarstellungen und deren Beschreibung hinsichtlich der Offenbarung der Erfindung von untergeordneter Bedeutung sein sollen. Der Fachmann ist durchaus in der Lage, aus den schematisch und abstrakt gezeichneten Darstellungen genug an Informationen zu entnehmen, die ihm das Verständnis der Erfindung erleichtern, ohne dass er etwa aus den gezeichneten und möglicherweise nicht exakt maßstabsgerechten Größenverhältnissen in irgendeiner Weise in seinem Verständnis beeinträchtigt wäre. Die Figuren ermöglichen es dem Fachmann als Leser somit, anhand der konkreter erläuterten Funktionsweise des erfindungsgemäßen Zellverbindungssystems sowie des erfindungsgemäßen Batteriemoduls ein besseres Verständnis für den in den Ansprüchen sowie im allgemeinen Teil der Beschreibung allgemeiner und/oder abstrakter formulierten Erfindungsgedanken abzuleiten.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.

Bezuaszeichenliste

1 Einzelzelle (erste Gruppe 10)

2 Einzelzelle (zweite Gruppe 20)

3 Einzelzelle (dritte Gruppe 30)

4 Verbindungselement

5 Pol

6 Verbindungselement

7 Knick

8 Verbindungselement

9 Spalt

10 Erste Gruppe

13 Isolationselement

14 Plane Kontaktfläche

15 Isolationselement

16 Durchbruch

17 Isolationselement

18 Öffnung

19 Verbindungsstrang 9‘ Verbindungsstrang 9“ Verbindungselement

20 Zweite Gruppe

27 Durchbruch

28 Näherungsweise unterbrechungsfreie Ebene

29 Öffnung

30 Dritte Gruppe

50 Zellverbindungssystem

60 Batteriemodul

72 Breitseitenfläche

74 Breitseitenfläche

92 Schweißverbindung

94 Erste Aussparung

96 Zweite Aussparung

E1 Erste Ebene

E2 Zweite Ebene