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Patent Searching and Data


Title:
LID FOR A BATTERY MODULE, BATTERY MODULE ARRANGEMENT AND BATTERY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/099535
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a lid (14) for a battery module (12), more particularly in an electric vehicle, comprising a cover portion (18) for pole-side attachment of the lid (14) to the battery module (12), and flange elements (20) provided on opposite ends of the cover portion (18) and arranged inclined relative to the cover portion (18), said flange elements extending, when the lid is installed on the battery module (12), from the cover portion (18) in a direction pointing away from the battery module (12).

Inventors:
HAUSSMANN JOCHEN (DE)
MEYER MARIO (DE)
SCHEID DIRK (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/081279
Publication Date:
May 22, 2020
Filing Date:
November 14, 2019
Export Citation:
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Assignee:
WEBASTO SE (DE)
International Classes:
H01M50/204; H01M50/278
Domestic Patent References:
WO2015066078A12015-05-07
Foreign References:
DE102015109647A12015-12-24
EP2315293A12011-04-27
Attorney, Agent or Firm:
NORDMEYER, Philipp (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Deckel (14) für ein Batteriemodul (12), insbesondere in einem Elektrofahrzeug, umfassend einen Abdeckabschnitt (18) zur polseitigen Befestigung des Deckels (14) an dem

Batteriemodul (12) und an entgegengesetzten Enden des Abdeckabschnitts (18) bereitgestellte und relativ zu dem Abdeckabschnitt (18) geneigt angeordnete Laschen (20), die sich in einem an dem Batteriemodul (12) installierten Zustand des Deckels (14) von dem Abdeckabschnitt (18) in einer von dem Batteriemodul (12) wegzeigenden Richtung erstrecken.

2. Deckel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (20) jeweils einen Flansch bilden, insbesondere zum Befestigen des Deckels (14) an einer Trägerstruktur einer Batterie und/oder an einen weiteren Deckel (14) eines Batteriemoduls (12).

3. Deckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (20)

wenigstens ein zu einem Montagewerkzeug komplementäres Verbindungselement (26) zum lösbaren mechanischen Verbinden des Deckels (14) mit dem Montagewerkzeug aufweisen.

4. Deckel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine

Verbindungselement (26) eine die Laschen (20) durchsetzende Durchgangsöffnung, bevorzugt eine Durchgangsbohrung oder ein Langloch oder eine Ausstanzung oder eine polygonal ausgebildete Öffnung, ist. 5. Deckel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die

Laschen (20) entlang einer Längsseite des Deckels (14) und/oder des Batteriemoduls (12) erstrecken, insbesondere entlang wenigstens 50%, beispielsweise 90%, der Längsseite des Deckels (14) und/oder des Batteriemoduls (12).

6. Deckel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem an dem Batteriemodul (12) montierten Zustand des Deckels (14) die Laschen (20) über das

Batteriemodul (12) entlang einer Querrichtung (Y) des Deckels (14) und/oder des

Batteriemoduls (12) an wenigstens einer Seite hinausragen, wobei die Laschen (20) besonders bevorzugt einen Flansch zur Verbindung mit einer Batteriekomponenten oder mit einem weiteren Flansch eines benachbarten Batteriemoduls aufweisen können, wobei der Flansch bevorzugt gegenüber der Ebene der Lasche nach außen hin abgewinkelt ausgebildet sein kann.

7. Deckel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem an dem Batteriemodul (12) montierten Zustand eine Breite des Deckels (14) entlang einer Querrichtung (Y) des Deckels (14) und/oder des Batteriemoduls (12) größer oder gleich groß ist als eine Breite des Batteriemoduls (12).

8. Deckel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (20) relativ zu dem Abdeckabschnitt (18) im Wesentlichen um 90° geneigt sind.

9. Deckel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er im Querschnitt ein U-förmiges Profil aufweist, wobei der Abdeckabschnitt (18) einen Steg und die daran angrenzenden Laschen (20) Schenkel des U-förmigen Profils bilden, und wobei die außen liegende Seite des Stegs des U-förmigen Profils in dem an dem Batteriemodul (12) montierten Zustand des Deckels (14) an dem Batteriemodul (12) anliegt oder diesem gegenüberliegt.

10. Deckel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckabschnitt (18) wenigstens ein zu einer Struktur des Batteriemoduls (12) komplementäres Formschlusselement (22), insbesondere in Form einer Ausnehmung, zum Positionieren des Deckels (14) relativ zu dem Batteriemodul (12) und/oder zum

formschlüssigen Verbinden des Deckels (14) mit dem Batteriemodul (12) umfasst.

11. Deckel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckabschnitt (18) zwei Ausnehmungen (22) für Pole des Batteriemoduls (12) aufweist, wobei in dem an dem Batteriemodul (12) montierten Zustand die Pole in den

Ausnehmungen (22) angeordnet sind und/oder durch die Ausnehmungen hindurchragen und insbesondere in formschlüssigen Eingriff mit diesen sind.

12. Batteriemodulanordnung (10), insbesondere für ein Elektrofahrzeug, mit wenigstens einem Batteriemodul (12) und einem Deckel (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , der polseitig an dem Batteriemodul (12) befestigt ist.

13. Batterie, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, umfassend wenigstens zwei

Batteriemodulanordnungen (10) nach Anspruch 12, die über gegenüberliegende Laschen (20) der Deckel (14) der Batteriemodulanordnungen (10) miteinander verbunden sind. 14. Batterie nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Laschen (20) der jeweiligen Deckel (14) aneinander anliegen und kraft- und/oder stoffschlüssig, insbesondere mittels Halbhohlstanznieten, miteinander verbunden sind.

Description:
Deckel für ein Batteriemodul, Batteriemodulanordnung und Batterie

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Deckel für ein Batteriemodul, eine Batteriemodulanordnung mit einem derartigen Deckel und eine Batterie mit wenigstens zwei Batteriemodulanordnungen für ein Elektrofahrzeug.

Stand der Technik Unter einem Elektrofahrzeug wird vorliegend ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug verstanden, insbesondere ein rein elektrisch angetriebenes Fahrzeug oder ein Hybridfahrzeug. Derartige Fahrzeuge sind mit einem elektrischen Energiespeicher in Form einer Batterie ausgestattet, beispielsweise einer Traktionsbatterie oder Antriebsbatterie, die für den Fährbetrieb notwendige elektrische Energie speichert und zur Verfügung stellt. Die Batterien werden auch als

Akkumulatoren bezeichnet. Dabei handelt es sich in der Regel um elektrochemische

Akkumulatoren, insbesondere um Lithium-Ionen-Akkumulatoren.

Derartige Batterien sind üblicherweise nicht als Monoblock sondern modular aus einer Vielzahl von Batteriezellen aufgebaut, die miteinander elektrisch verbunden sind. Für den Aufbau eines Batteriesystems in einem Elektrofahrzeug ist es entsprechend bekannt, Batteriezellen in

Batteriemodulen anzuordnen und diese zu einer Batterie zusammenzubauen. Dies erhöht die Konfigurierbarkeit von Batteriesystemen und ermöglicht die Verwendung vergleichsweise kostengünstiger Standardbatteriezellen. Derartige Batteriesysteme können ferner ein die

Batteriemodule aufnehmendes Gehäuse, elektrische Verschaltungen sowie ein

Batteriemanagementsystem umfassen. Als Batteriezelle wird im Sinne der vorliegenden Offenbarung eine elektrochemische Speicherzelle, vorzugsweise eine Sekundärzelle verstanden. Der Begriff„Zelle“ kann im Hinblick auf das physikalische Erscheinungsbild der Komponente als kleinste kontaktierbare Baueinheit verstanden werden. Demgegenüber wird unter einem Batteriemodul eine Baueinheit verstanden, welche eine Vielzahl von Batteriezellen zusammenfasst. Als Batterie oder Batteriesystem wird entsprechend eine Baueinheit verstanden, die aus einem oder mehreren zusammengeschalteten Batteriemodulen aufgebaut ist. Die Batterie oder das Batteriesystem sind vorzugsweise für den Einsatz in einem Elektrofahrzeug vorgesehen, können aber auch in anderen Fahrzeugen oder andere

Anwendungsbereichen eingesetzt werden.

Aus dem Stand der Technik sind Batteriemodule für die Verwendung in einem Elektrofahrzeug bekannt, bei denen mehrere zusammengeschaltete Batteriezellen in einem Aufnahmebehälter oder Gehäuse angeordnet und mittels eines plattenförmigen Deckels aus Kunststoff polseitig abgedeckt sind. Derartige Deckel sind üblicherweise eben ausgebildet und mit zwei Ausnehmungen für die Pole der Batteriezellen versehen.

Darstellung der Erfindung

Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Deckel für ein Batteriemodul in einem Elektrofahrzeug vorzuschlagen. Weiterhin sollen eine Batteriemodulanordnung und eine Batterie mit einem derartigen Deckel bereitgestellt werden.

Dies wird durch einen Deckel für ein Batteriemodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , eine Batteriemodulanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 und eine Batterie mit den

Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den

Unteransprüchen. Entsprechend wird ein Deckel für ein Batteriemodul vorgeschlagen, umfassend einen

Abdeckabschnitt zur polseitigen Befestigung des Deckels an dem Batteriemodul und an entgegengesetzten Enden des Abdeckabschnitts bereitgestellte und relativ zu dem

Abdeckabschnitt geneigt angeordnete Laschen. In einem an dem Batteriemodul installierten Zustand des Deckels erstrecken sich die Laschen von dem Abdeckabschnitt in einer von dem Batteriemodul wegzeigenden Richtung.

Bei der hier vorgeschlagenen Lösung ermöglichen die an gegenüberliegenden Enden des

Abdeckabschnitts vorgesehenen Laschen, dass der Deckel gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen eine höhere Funktionalität aufweist und so zu einer verbesserten Ausgestaltung einer das Batteriemodul umfassenden Batterie beitragen kann. Im Speziellen, indem die Laschen an gegenüberliegenden Enden und geneigt zu dem Abdeckabschnitt angeordnet sind, erfüllt der vorgeschlagene Deckel die Funktion einer mechanischen Schutzkomponente, die das daran befestigte Batteriemodul vor übermäßig hohen Biege- und Torsionsmomenten schützt. Genauer wird dies dadurch erreicht, dass die

vorgeschlagene Ausgestaltung der Laschen eine Erhöhung des Flächenträgheitsmoments im Querschnitts des Deckels bedingt und der Deckel so eine erhöhte mechanische Festigkeit aufweist, insbesondere gegenüber auf den Deckel und das Batteriemodul wirkenden Biege- und

Torsionsbelastungen. Dies kann zu einer erhöhten Betriebssicherheit und einem verbesserten Schutz des Batteriemoduls führen. Weiterhin können so andere, die mechanische Festigkeit und Stabilität der Batterie sicherstellende Komponenten in der Batterie kleiner skaliert werden oder zumindest teilweise entfallen. Entsprechend kann der vorgeschlagene Deckel zu einer gewichts- und kraftflussoptimierten Ausgestaltung der das Batteriemodul umfassenden Batterie beitragen.

Alternativ oder zusätzlich können die Laschen jeweils einen Flansch bilden und dazu dienen, das daran mechanisch gekoppelte Batteriemodul innerhalb einer Batterie zu fixieren und zu halten. Unter einem„Flansch“ wird vorliegend ein Verbindungselement verstanden, das zum

mechanischen Verbinden des Deckels mit einer an dem Flansch anliegenden Batteriekomponente eingerichtet ist. Hierbei kann der Flansch dafür vorgesehen sein, das mit dem Deckel verbundene Batteriemodul relativ zu der mit dem Flansch zu verbindenden Batteriekomponente zu positionieren und Betriebskräfte zwischen diesen zu übertragen. Mit anderen Worten kann der vorgeschlagene Deckel eine Halterung für das Batteriemodul innerhalb einer Batterie bilden. Beispielsweise kann der Flansch dazu eingerichtet sein, das mit dem Deckel mechanisch gekoppelte Batteriemodul an einer Trägerstruktur einer Batterie, beispielsweise an einem Gehäuse der Batterie, zu befestigen.

Alternativ oder zusätzlich kann der Flansch dazu eingerichtet sein, den Deckel samt dem damit mechanisch gekoppelten Batteriemodul an einen weiteren Deckel eines benachbarten

Batteriemoduls zu befestigen. Mit anderen Worten lassen sich so mehrere Batteriemodule miteinander verbinden, wobei in einem derartigen Batteriesystem die jeweiligen Deckel eine Tragwerkstruktur innerhalb der Batterie bilden.

Der Flansch kann entweder direkt in die Lasche eingearbeitet sein, oder einen Bereich der Lasche umfassen, der noch einmal bezüglich der Ausrichtung der Lasche gebogen ausgebildet ist.

Beispielsweise kann der Flansch einen oberen Bereich der Lasche umfassen, der noch einmal rechtwinklig nach außen gebogen ist. In der Betriebsposition des Batteriemoduls erstreckt sich der Flansch dann horizontal, so dass eine Verbindung mit einem benachbart angeordneten Batteriemodul, beispielsweise gleicher Bauart, oder zur Verbindung mit einer weiteren Batteriekomponenten durch das Einsetzen eines Verbindungsmittels in einer vertikalen Richtung erfolgen kann.

Um den durch eine Lasche gebildeten Flansch an einer daran angrenzenden Batteriekomponente oder einem benachbarten Batteriemodul zu befestigen, können unterschiedliche Fügeverfahren eingesetzt werden. Beispielsweise kann der Flansch dazu eingerichtet sein, mit einer daran angrenzenden Batteriekomponente mittels Anpressen, beispielsweise unter Verwendung von Schrauben, oder mittels Fügen durch Umformen, beispielweise unter Verwendungen von Nieten verbunden zu werden.

Die einzelnen Gehäuseteile, insbesondere die Anbindung des Deckels an weitere Gehäuseteile des Batteriemoduls, können ebenfalls mittels unterschiedlicher Fügeverfahren miteinander verbunden werden. Beispielsweise können die Gehäuseteile mittels Anpressen, beispielsweise unter

Verwendung von Schrauben, oder mittels Fügen durch Umformen, beispielweise mittels Nieten und insbesondere mittels Halbhohlstanznieten, miteinander verbunden sein.

Entsprechend können die Laschen so die Funktion des Fixierens und/oder Haltens des

Batteriemoduls innerhalb einer Batterie, insbesondere eines Batteriegehäuses, erfüllen. Auch bei dieser Ausgestaltung kann der Deckel daher im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Konfigurationen weitere Funktionen erfüllen, so dass entsprechend auf andere, diese Funktion erfüllende Bauteile zumindest teilweise verzichtet werden kann, wodurch sich die Ausgestaltung der das Batteriemodul umfassenden Batterie weiter optimieren lässt.

Alternativ oder zusätzlich können die Laschen weiterhin die Funktion einer Montagehilfe zur Vereinfachten Handhabung von Batteriemodulen bei der Montage oder der Wartung von Batterien erfüllen. Beispielsweise können die Laschen eine mechanische Angriffsmöglichkeit zum leichteren Anheben und Bewegen der Batteriemodule bereitstellen. Genauer können die Laschen dazu eingerichtet sein, mit einem Montagewerkzeug lösbar in mechanischen Eingriff, insbesondere in formschlüssigen Eingriff zu gelangen. Alternativ oder zusätzlich können die Laschen einen Griff für einen Monteur bilden oder umfassen. Beispielsweise können die Laschen wenigstens ein zu dem Montagewerkzeug komplementäres Verbindungselement aufweisen, das zum lösbaren mechanischen Verbinden des Deckels mit dem Montagewerkzeug eingerichtet ist. Beispielsweise kann das Verbindungselement in formschlüssigen Eingriff mit einem dazu komplementären Verbindungselement des Montagewerkzeugs gebracht werden, um den Deckel mit dem

Montagewerkzeug mechanisch zu verbinden. Auf diese Weise kann die Handhabung des Deckels mit oder ohne das daran mechanisch gekoppelte Batteriemodul und entsprechend die Montage oder Demontage der Batterie für einen Monteur vereinfacht werden.

Beispielsweise kann das an den Laschen vorgesehene Verbindungselement in Form einer die Laschen durchsetzenden Durchgangsöffnung, beispielsweise in Form einer Durchgangsbohrung oder einem Langloch oder einer Ausstanzung oder einer polygonal ausgebildeten Öffnung, beispielsweise in Form einer rechteckigen oder quadratischen oder mehreckigen Ausstanzung, bereitgestellt sein, die insbesondere in formschlüssigen Eingriff mit einem dazu komplementären Verbindungselement, beispielweise in Form eines komplementär zu der Form der

Durchgangsöffnung ausgebildeten Verbindungszapfens des Montagewerkzeugs gebracht werden kann. In einer Ausführungsform kann das Montagewerkzeug in Form eines Griffs für den Monteur bereitgestellt sein, der an einer Kopplungsstelle mit dem Verbindungszapfen versehen ist, wobei der Verbindungszapfen in die an der Lasche vorgesehene Durchgangsöffnung einführbar ist, um den Griff formschlüssig mit dem Deckel zu verbinden und so eine Handhabung des Batteriemoduls für den Monteur zu vereinfachen. Alternativ können die Laschen mit einem Verbindungszapfen und das Montagewerkzeug mit einer dazu komplementären Öffnung versehen sein.

Wie vorangehend beschrieben, sind die Laschen derart angeordnet, dass sich diese in dem an dem Batteriemodul installierten Zustand des Deckels von dem Abdeckabschnitt in einer von dem Batteriemodul wegzeigenden Richtung erstrecken. Die Laschen können hierbei von einer ersten Oberfläche des Abdeckabschnitts aufstehen, die in dem an dem Batteriemodul installierten Zustand des Deckels von dem Batteriemodul wegzeigt oder abgewendet ist. Die erste Oberfläche ist vorzugsweise entgegengesetzt zu einer zweiten Oberfläche des Abdeckabschnitts angeordnet, die in dem montierten Zustand des Deckels an dem Batteriemodul anliegt oder diesem gegenüberliegt. Anders ausgedrückt können die Laschen in dem montierten Zustand des Deckels ausgehend von dem Abdeckabschnitt von einer durch eine Kontaktfläche zwischen dem Deckel und dem

Batteriemodul aufgespannten Ebene wegzeigen. Diese Anordnung der Laschen stellt sicher, dass auch in dem an dem Batteriemodul befestigten Zustand des Deckels die Laschen gut zugänglich sind.

Des weiteren ermöglicht die vorgeschlagene Anordnung der Laschen ein prozesssicheres

Positionieren und Fixieren von weiteren Batteriekomponenten an wenigstens einer Lasche, wie zum Beispiel von Kabeln oder Kabelbäumen. Hierzu kann wenigstens eine Anschlussstelle für ein Verbindungselement, beispielsweise in Form eines Kantenclips, an wenigstens einer Lasche vorgesehen sein. Die Anschlussstelle kann beispielsweise in Form wenigstens einer Aussparung an der wenigstens einen Lasche bereitgestellt sein.

Der hier beschriebene Deckel kann für die Anwendung in Batterien für Elektrofahrzeuge vorgesehen sein, ist jedoch nicht auf diese Anwendung beschränkt. Vielmehr kann der Deckel auch in Batterien anderer Fahrzeuge oder in Batterien für andere Anwendungsbereiche eingesetzt werden.

Vorzugsweise ist der Deckel zumindest abschnittsweise aus einem isolierenden Material, beispielweise aus einem Kunststoff hergestellt. Die Laschen und der Abdeckabschnitt des Deckels sind vorzugsweise starr ausgebildet. Ferner können die Laschen und/oder der Abdeckabschnitt aus einem plattenförmigen Material ausgebildet sein.

Der Deckel kann insbesondere durch Umformen, beispielsweise durch Biegen, eines

plattenförmigen Bauteils hergestellt sein. Hierzu können gegenüberliegende Enden des plattenförmigen Bauteils umgebogen werden, wobei die umgebogenen Enden des plattenförmigen Bauteils die Laschen und der dazwischen angeordnete Teil des plattenförmigen Bauteils den Abdeckabschnitt des Deckels bilden. Alternativ oder zusätzlich kann der Deckel durch Urformen, beispielsweise durch Spritzgießen, hergestellt sein.

Die Laschen des Deckels können sich entlang einer Längsseite des Deckels und/oder des

Batteriemoduls erstrecken. Unter der„Längsseite“ des Deckels oder des Batteriemoduls wird vorliegend die längste Seite des Deckels oder des Batteriemoduls verstanden. Entsprechend wird unter einer Längsrichtung des Deckels oder des Batteriemoduls eine Richtung verstanden, entlang derer sich die Längsseite erstreckt. Insbesondere können sich die Laschen entlang wenigstens 50%, also entlang wenigstens der Hälfte der Länge der Längsseite erstrecken, beispielsweise entlang 60%, 70%, 80%, 90% oder 100 % der Länge der Längsseite. Diese Ausgestaltung sorgt für eine hohe mechanische Stabilität und Festigkeit des Deckels, insbesondere im Hinblick auf Biege- und Torsionsmomente. Auch können sich die Laschen entlang einer Länge entlang der Längsseite des Deckels erstrecken, die kleiner als 50% der Länge der Längsseite ist, beispielsweise entlang 20% der Länge der Längsseite.

Der Deckel kann derart ausgebildet sein, dass in dem an dem Batteriemodul montierten Zustand des Deckels, die Laschen über das Batteriemodul entlang einer Querrichtung des Deckels und/oder des Batteriemoduls an wenigstens einer Seite hinausragen. Unter einer„Querrichtung“ wird vorliegend eine Richtung quer zu der Längsrichtung des Deckels oder des Batteriemoduls verstanden. Beispielsweise kann der Deckel derart ausgebildet sein, dass die Laschen an gegenüberliegenden Seiten jeweils entlang der Querrichtung über das Batteriemodul hinausragen. Entsprechend kann in dem montierten Zustand eine Breite des Deckels entlang der Querrichtung größer sein als eine Breite des Batteriemoduls. Alternativ kann die Breite des Deckels im

Wesentlichen der Breite des Batteriemoduls entsprechen oder kleiner als diese sein.

Bereiche der Laschen können zur Ausbildung eines Flanschs auch zusätzlich noch einmal nach außen hin abgebogen sein, um eine Verbindung mit einem daneben angeordneten weiteren Batteriemodul oder einer anderen Batteriekomponenten zu vereinfachen. Insbesondere kann so eine Verbindung zweier nebeneinander angeordneter Batteriemodule durch ein Einsetzen eines Verbindungsmittels von oben - beispielsweise durch das Einsetzen eines Bolzens oder einer Schraube von oben - miteinander verbunden werden. Dadurch kann die Montage vereinfacht werden.

Alternativ oder zusätzlich können sich die Laschen des Deckels entlang einer Querseite des Deckels und/oder des Batteriemoduls erstrecken. Unter der„Querseite“ des Deckels oder des Batteriemoduls wird vorliegend eine Seite verstand, die quer zu deren Längsseite verläuft. Die Querseite erstreckt sich entsprechend entlang der Querrichtung des Deckels und/oder des Batteriemoduls. Die Längsseite und Querseite des Deckels fallen vorzugsweise jeweils mit der Längsseite und Querseite des Batteriemoduls zusammen.

Wie voranstehend beschrieben, sind die Laschen relativ zu dem Abdeckabschnitt geneigt angeordnet. Genauer können die Laschen relativ zu dem Abdeckabschnitt im Wesentlichen um 90° geneigt sein. Auch können die Laschen relativ zu dem Abdeckabschnitt um einen Winkel größer oder kleiner 90° geneigt sein.

Der Deckel kann im Querschnitt ein U-förmiges Profil aufweisen, wobei der Abdeckabschnitt einen Steg und die daran angrenzenden Laschen die Schenkel des U-förmigen Profils bilden. Hierbei kann die außenliegende Seite des Stegs des U-förmigen Profils in dem an dem Batteriemodul montierten Zustand an dem Batteriemodul an- oder diesem gegenüberliegen.

Die durch die Laschen gebildeten Schenkel des Profils können an ihren Enden relativ zu dem Abdeckabschnitt weiter geneigt oder gebogen sein, um beispielsweise einen Deckel mit einem C- förmigen Profil auszubilden. Dies kann die mechanische Festigkeit und Steifigkeit des Deckels, insbesondere gegenüber Biege- und Torsionsbelastungen weiter verbessern. Bei einem C-förmigen Profil können die Enden der Laschen relativ zu einem an den Abdeckabschnitt angrenzenden Abschnitt der Laschen beispielsweise um 90° geneigt oder gebogen sein und so insbesondere parallel zu dem Abdeckabschnitt verlaufen. Hierbei bildet der Abdeckabschnitt entsprechend einen Steg und die Laschen die Schenkel des C-förmigen Profils. Auch können die Enden der Laschen relativ zu dem an die Enden angrenzenden Abschnitt der Laschen um mehr als 90° geneigt oder gebogen sein.

Der Abdeckabschnitt des Deckels ist zur polseitigen Befestigung an dem Batteriemodul eingerichtet. Mit anderen Worten ist der Deckel dazu eingerichtet, an derjenigen Seite des

Batteriemoduls befestigt zu werden, an der dessen Pole angeordnet sind. Wie bereits beschrieben, sind die Pole des Batteriemoduls üblicherweise an einer gemeinsamen Seite des Batteriemoduls angeordnet. Entsprechend kann der Abdeckabschnitt dafür vorgesehen sein, die die Pole aufweisende Seite des Batteriemoduls abzudecken. Das Batteriemodul kann zwei oder mehr als zwei Pole aufweisen. Die Form des Abdeckabschnitts kann an die Form der die Pole aufweisenden Seite des Batteriemoduls angepasst sein. Entsprechend kann der Abdeckabschnitt eine zu dem Batteriemodul komplementäre Form aufweisen. Beispielsweise kann der Abdeckabschnitt plattenförmig ausgebildet sein und insbesondere eine ebene oder gekrümmte Form aufweisen.

In einer Weiterentwicklung kann der Abdeckabschnitt wenigstens ein zu einer Struktur des

Batteriemoduls komplementäres Formschlusselement, insbesondere in Form einer Ausnehmung, zum Positionieren des Deckels relativ zu dem Batteriemodul und/oder zum formschlüssigen Verbinden des Deckels mit dem Batteriemodul umfassen. Beispielsweise kann der Abdeckabschnitt wenigstens zwei Ausnehmungen für die Pole des Batteriemoduls aufweisen, wobei in dem an dem Batteriemodul montierten Zustand des Deckels die Pole in den Ausnehmungen angeordnet sein können und/oder durch die Ausnehmungen hindurchragen können. Hierbei können die

Ausnehmungen die Formschlusselemente des Abdeckabschnitts bilden. Entsprechend kann die Form der Ausnehmungen komplementär zu der Form der Pole oder komplementär zu einer um die Pole angeordneten Struktur des Batteriemoduls sein. Insbesondere können die Ausnehmungen dazu eingerichtet sein, formschlüssig mit dem Batteriemodul, insbesondere mit den Polen oder der um die Pole angeordnete Struktur des Batteriemoduls, in Eingriff zu gelangen. Die um die Pole angeordnete Struktur kann beispielsweise ein Anschlusselement sein, um die Pole mit einem elektrischen Leiter, beispielsweise einem Hochspannungskabel, elektrisch leitend zu verbinden.

Die Form der Ausnehmungen kann eine nicht rotationsymmetrische Form aufweisen. So kann ein entlang einer Längsachse der Pole und/oder der Ausnehmungen wirkendes Drehmoment zwischen dem Deckel und den Polen oder zwischen dem Deckel und der um die Pole angeordneten Struktur übertragen werden. Beispielsweise können die Ausnehmungen die Form eines Vielecks, insbesondere eines Sechsecks aufweisen.

Ferner wird eine Batteriemodulanordnung vorgeschlagen, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, die ein Batteriemodul und einen vorangehend beschriebenen Deckel umfasst, wobei der Deckel polseitig an dem Batteriemodul befestigt ist.

Da die vorgeschlagene Batteriemodulanordnung den voranstehend spezifizierten Deckel umfasst, gelten die im Zusammenhang mit dem Deckel beschriebenen Merkmale entsprechend für die vorgeschlagene Batteriemodulanordnung als offenbart.

Ferner wird eine Batterie vorgeschlagen, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, umfassend wenigstens zwei Batteriemodulanordnungen der voranstehend beschriebenen Ausgestaltung, die über gegenüberliegende Laschen der Deckel der Batteriemodulanordnungen miteinander verbunden sind.

Da die vorgeschlagene Batterie wenigstens zwei der voranstehend spezifizierten

Batteriemodulanordnungen umfasst, gelten die im Zusammenhang mit der Batteriemodulanordnung und dem Deckel voranstehend beschriebenen Merkmale entsprechend für die vorgeschlagene Batterie als offenbart.

In der vorgeschlagenen Batterie können die gegenüberliegenden Laschen der unterschiedlichen Deckel aneinander anliegen und kraft- und/oder stoffschlüssig, insbesondere mittels

Halbhohlstanznieten, miteinander verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine Lasche der Deckel der Batteriemodulanordnungen mit einer Trägerstruktur der Batterie, beispielsweise einem Gehäuse der Batterie, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden sein, beispielsweise über Nieten oder Halbhohlstanznieten.

Kurze Beschreibung der Figuren

Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende

Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen schematisch:

Figur 1 eine Batteriemodulanordnung mit einem Batteriemodul und einem daran polseitig befestigten Deckel.

Figur 2 den in Figur 1 gezeigten Deckel in einem von dem Batteriemodul gelösten Zustand; und Figur 3 zwei miteinander verbundene Batteriemodulanordnungen. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführunqsbeispiele

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.

Figur 1 zeigt eine Batteriemodulanordnung 10 zur Verwendung in einer Batterie eines

Elektrofahrzeugs. Die Batteriemodulanordnung 10 umfasst ein Batteriemodul 12 und einen daran polseitig befestigen Deckel 14. Das Batteriemodul 12 umfasst mehrere zusammengeschaltete Batteriezellen, die über hier nicht gezeigte Pole mit einem Verbraucher elektrisch leitend verbindbar sind. Die Batteriezellen sind in einem Batteriemodulgehäuse 16 angeordnet, welches der Deckel 14 polseitig bedeckt.

Figur 2 zeigt den Deckel 14 für das Batteriemodul 12 in einem von dem Batteriemodul 12 gelöst Zustand. Der Deckel 14 umfasst einen Abdeckabschnitt 18 zur polseitigen Befestigung des Deckels 14 an dem Batteriemodul 12 und an entgegengesetzten Enden des Abdeckabschnitts 18 bereitgestellte und relativ zu dem Abdeckabschnitt 18 geneigt angeordnete Laschen 20, die sich in dem an dem Batteriemodul 12 installierten Zustand des Deckels 14 von dem Abdeckabschnitt 18 in einer von dem Batteriemodul 12 wegzeigenden Richtung erstrecken.

Der Deckel 12 ist aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt, beispielsweise aus einem Kunststoff. Die Laschen 20 erstrecken sich entlang einer Längsseite und entlang einer

Längsrichtung X des Deckels 14 und des Batteriemoduls 12. Genauer erstrecken sich die Laschen entlang im Wesentlichen 90% der Länge der Längsseite des Deckels 14 und des Batteriemoduls 12. Entlang einer Querrichtung Y des Deckels 14 und de Batteriemoduls 12, die senkrecht zu der Längsrichtung X und einer Höhenrichtung Z ist, erstreckt sich der Deckel 14 derart, dass die Laschen 20 an entgegengesetzten Seiten des Deckels 14 entlang der Querrichtung Y über das Batteriemodul 12 hinausragen. Entsprechend ist eine Breite des Deckels 14 entlang der

Querrichtung Y größer als eine Breite des Batteriemoduls 12. Alternativ kann die Breite des Deckels 14 der Breite des Batteriemoduls 12 im Wesentlichen entsprechen oder kleiner als diese sein.

Die Laschen 20 sind relativ zu dem Abdeckabschnitt 18 um 90° geneigt, insbesondere gebogen. Entsprechend weist der Deckel 14 im Querschnitt ein U-förmiges Profil auf, wobei der Abdeckabschnitt 14 einen Steg und die daran angrenzenden Laschen 20 Schenkel des U-förmigen Profils bilden, und wobei die außen liegende Seite des Stegs des U-förmigen Profils in dem an dem Batteriemodul 12 montierten Zustand des Deckels 14 an dem Batteriemodul 12 anliegt.

Der Abdeckabschnitt 18 umfasst zwei zu einer Struktur des Batteriemoduls 12 komplementäre Formschlusselemente in Form von Ausnehmungen 22 zum Positionieren des Deckels 14 relativ zu dem Batteriemodul 12 und zum formschlüssigen Verbinden des Deckels 14 mit dem Batteriemodul 12. Genauer sind die Ausnehmungen 22 derart ausgebildet, dass in dem an dem Batteriemodul 12 montierten Zustand des Deckels 14 in diesen jeweils hier nicht gezeigte Anschlusselemente zum elektrisch leitenden Verbinden der Pole des Batteriemoduls 12 mit einem Hochspannungskabel positioniert sind. Die Form der Ausnehmungen 22 ist hierbei komplementär zu einer Außenkontur der Anschlusselemente ausgebildet. Auf diese Weise stehen die Anschlusselemente in einem an dem Batteriemodul 12 montierten Zustand in formschlüssigen Eingriff mit dem Deckel 14. Genauer weisen die Ausnehmungen 22 einen Querschnitt in Form eines regelmäßigen Sechsecks auf.

Der Abdeckabschnitt 18 ist plattenförmig ausgebildet und weist eine zu der die Pole aufweisenden Seite des Batteriemoduls 12 komplementäre Form auf. Im Bereich seiner Ecken ist der plattenförmige Abdeckabschnitt 18 mit vier ersten Durchgangsbohrungen 24 versehen, in die Schrauben oder andere Verbindungsmittel einführbar sind, um den Deckel 14 kraftschlüssig mit dem Batteriemodul 12 zu verbinden.

Anstelle der mit einem runden Querschnitt vorliegenden Durchgangsbohrungen 24 können auch anders geformte Durchgangsöffnungen vorgesehen sein, die beispielsweise als Langloch oder als Ausstanzung oder als polygonal ausgebildete Öffnung, beispielsweise in Form einer rechteckigen oder quadratischen oder mehreckigen Ausstanzung, ausgebildet sein können.

Wie in Figur 1 und 2 gezeigt, sind die Laschen 20 mit jeweils zwei zweiten Durchgangsbohrungen 26 versehen, die eine mechanische Angriffsmöglichkeit zum leichteren Anheben und Bewegen der Batteriemodulanordnung 10 bereitstellen. Genauer sind die zweiten Durchgangsbohrungen 26 dazu eingerichtet, mit einem Montagewerkzeug in formschlüssigen Eingriff zu gelangen, um das Montagewerkzeug lösbar mit der Batteriemodulanordnung 10 zu verbinden. Mit anderen Worten bilden die zweiten Durchgangsbohrungen 26 zu dem Montagewerkzeug komplementäre

Verbindungselemente, die zum lösbaren mechanischen Verbinden des Deckels 14 mit dem Montagewerkzeug eingerichtet sind. Ferner ist eine der beiden Laschen 20 des Deckels 14 mit zwei Aussparungen 28 an deren oberen Ende versehen, die jeweils eine Anschlussstelle für ein Verbindungselement in Form eines Kantenclips bilden, um Kabel oder Kabelbäume prozesssicher an dem Deckel 14 zu Fixieren.

In der hier gezeigten Ausführungsform bilden die Laschen 20 jeweils einen Flansch zum Befestigen des Deckels 14 an einer Trägerstruktur einer Batterie und/oder an einen weiteren Deckel 14 eines weiteren Batteriemoduls 12. Mit anderen Worten dienen die als Flansch ausgebildeten Laschen 20 des Deckels 14 dazu, das mit dem Deckel 14 gekoppelte Batteriemodul 12 innerhalb der Batterie zu fixieren und zu halten. Entsprechend bildet der Deckel 14 einen Teil einer Tragwerkstruktur innerhalb der Batterie. Figur 3 zeigt zwei der in Figuren 1 und 2 gezeigten Batteriemodulanordnungen 10, die entlang der Querrichtung Y nebeneinander angeordnet sind und über aneinander anliegende Laschen 20 kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Zum kraftschlüssigen Verbinden der

Batteriemodulanordnungen 10 sind die aneinander anliegenden Laschen 20 mittels hier nicht gezeigten Halbhohlstanznieten miteinander verbunden. Hierbei sind die zweiten

Durchgangsbohrungen 26 der miteinander verbunden Laschen 20 relativ zueinander ausgerichtet.

Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

10 Batteriemodulanordnung

12 Batteriemodul

14 Deckel

16 Batteriemodulgehäuse

18 Abdeckabschnitt

20 Laschen

22 Ausnehmung

24 erste Durchgangsbohrung 26 zweite Durchgangsbohrung

28 Aussparung