(57)【要約】      （修正有）【課題】バッテリモジュールの外側に設けられる温度制御要素との接続のため、高さが最小化された設置スペースを備えるバッテリモジュールの提供。【解決手段】ハウジング１の端側２が、バッテリモジュールＢの外側に設けられる温度制御要素Ｋへ接続するための機械的接続要素３を有し、機械的接続要素３が、ハウジング１の端側２における対応する上部および下部切欠き４、５を備え、この上部および下部切欠き４、５が、接続手段１１であって、そのヘッド１２が一方の切欠きに位置付けられ得る接続手段１１を受け入れるために、貫通路６により互いに接続され、接続手段１１が、貫通路６に沿って垂直に延在し得、かつ嵌合部品１３であって、他方の切欠きに少なくとも部分的に位置付けられ得、かつ温度制御要素Ｋへ動かないように接続される嵌合部品１３へ接続され得るバッテリモジュールＢ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通のハウジング（１）内に配置される複数の個別の電池を含むバッテリモジュール（Ｂ）であって、前記ハウジングの端側（２）が、前記バッテリモジュールを前記バッテリモジュールの外側に設けられる温度制御要素（Ｋ）へ接続するための機械的接続要素（３）を有し、それにより前記バッテリモジュールと前記温度制御要素との間の良好な熱伝達を可能にする、バッテリモジュール（Ｂ）において、前記機械的接続要素が、前記ハウジングの前記端側における対応する上部および下部切欠き（４、５）として提供され、前記上部および下部切欠きが、接続手段（１１）であって、そのヘッド（１２）が一方の前記切欠きに位置付けられ得る接続手段（１１）を受け入れるために、貫通路（６）により互いに接続され、前記接続手段が、前記貫通路に沿って垂直に延在し得、かつ嵌合部品（１３）であって、他方の前記切欠きに少なくとも部分的に位置付けられ得、かつ前記温度制御要素へ動かないように接続される嵌合部品（１３）へ接続され得ることを特徴とする、バッテリモジュール（Ｂ）。
【請求項２】
前記切欠きが前記端側の左側および／また右側エッジに設けられる、請求項１に記載のバッテリモジュール。
【請求項３】
前記バッテリモジュールが前記端側の上部または下部領域に段（１４）を有し、前記バッテリモジュールの少なくとも１つの電極接点（１５、１６）が、前記電極接点が高さの点で前記または各上部または下部切欠きの上方または下方に位置付けられるような方法で水平方向に前記段に配置される、請求項１または２に記載のバッテリモジュール。
【請求項４】
対応する上部および下部切欠きが前記バッテリモジュールの他端側（２０）に同様に設けられ、前記切欠きが、接続要素であって、そのヘッドが一方の前記切欠きに位置付けられ得る接続要素を受け入れるために、貫通路により互いに接続され、前記接続要素が、前記貫通路に沿って垂直に延在し得、かつ嵌合部品であって、他方の前記切欠きに少なくとも部分的に位置付けられ得、かつ前記温度制御要素へ動かないように接続される嵌合部品へ接続され得る、請求項１〜３のいずれか一項に記載のバッテリモジュール。
【請求項５】
前記接続手段がねじの形態であり、および前記嵌合部品が対応するねじ込みインサート（１１ａ）を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のバッテリモジュール。
【請求項６】
前記温度制御要素が、前記バッテリモジュールの下方および／または隣りに設けられる、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリモジュール。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のバッテリモジュールを有する、電動自動車におけるバッテリ、特にアンダーボディバッテリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通のハウジング内に配置される複数の個別の電池を含むバッテリモジュールに関する。本発明はまた、対応するバッテリモジュールを有するバッテリに関する。
【背景技術】
【０００２】
（特許文献１）は、共通のハウジング内に配置される複数の個別の電池を含むバッテリモジュールを開示している。この文献において、ハウジングは二部設計であり、下部がねじ込みインサートを有し、このねじ込みインサートは、ハウジングの２つの部分のねじ接続のために、上部におけるボアに対応する。さらに、バッテリモジュールは、電気接続部であって、上方からアクセス可能であるが、バッテリモジュールにおける段があることからバッテリモジュールの上側の下方に配置される電気接続部を有する。温度制御要素が、温度制御目的でハウジング内に設けられる。
【０００３】
一般的タイプを形成する（特許文献２）は、同様に、共通のハウジング内に配置される複数の個別の電池を含むバッテリモジュールを説明している。この文献において、ハウジングの端側は、機械的接続要素であって、バッテリモジュールをバッテリモジュールの外側に設けられる温度制御要素へ接続する機械的接続要素を有し、それによりバッテリモジュールと温度制御要素との間の良好な熱伝達を可能にする。バッテリモジュールとこのバッテリモジュールの側へ設けられた温度制御要素との間の接続要素は、この場合、それぞれ対応する雄および雌接続要素として設計される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０  ２００９  ０１８  ７８７  Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１１  ２０１２  ０００  ４３８  Ｔ５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、バッテリモジュールの外側に設けられる温度制御要素へのバッテリモジュールの接続を、必要とされる設置スペースが特にその高さの点で最小化されるように構成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本目的は、特許請求項１の特徴により達成される。
【０００７】
本発明によるバッテリモジュールの１つの利点は、それが異なる温度制御要素へ特に単純な方法で接続され得ることである。したがって、温度制御要素は、例えば、バッテリモジュールの下方に設けることができる。代替形態として、温度制御要素は、ベース上におよびまたバッテリモジュールの左側および／または右側に設けられ得る。さらに、温度制御要素のサイズはバッテリモジュールのサイズと接続領域において異なり得る。本発明によるバッテリモジュールを温度制御要素へ接続することを可能にするために、求められる嵌合部品は１つのみであり、この嵌合部品は、温度制御要素へ動かないように接続され、かつハウジングの端側で接続手段により接続要素へ接続される。ハウジングの対応する構成を所与として、すなわち、温度制御要素へ接続されることを意図された少なくともその側面の熱伝導性設計を所与として、バッテリモジュールと温度制御要素との間の良好な熱伝達がこのような方法で可能になる。この場合、温度制御要素は、冷却要素の形態、加熱要素の形態、またはこの２つの組合せの形態であり得る。
【０００８】
ここでおよび以下で使用される上方、下方などの位置を示す語は、バッテリモジュールの設置位置に、すなわち、この場合、これらのバッテリモジュールの全てから形成されている、バッテリへのバッテリモジュールの挿入後の状態に常に関連することを意図されている。端側という語は、バッテリモジュールのハウジングの側面、特に最小表面積を有する側面を示すことを意図される。さらに、切欠きは、周囲面から見るとその周囲面に対して凹んでいる小さい表面を示す。
【０００９】
本発明による解決策のさらなる利点は、温度制御要素がバッテリモジュールの上方または下方に設けられると、バッテリモジュールと温度制御要素との組合せがその高さの点で最小化され得ることである。この理由は、温度制御要素へ動かないように接続された嵌合部品が、切欠きに少なくとも部分的に位置付けられ得、それにより、垂直方向に見ると、バッテリモジュールへの温度制御要素の接続のために追加的な設置スペースが求められないからである。さらに、接続手段のヘッドは、バッテリモジュールを温度制御要素へ接続することを目的として、他の切欠きに位置付けられ得るため、バッテリモジュールが温度制御要素へ接続されるときに、接続手段もバッテリモジュールのそれぞれの側面を越えて突出しない。
【００１０】
本発明によるバッテリモジュールは、特に有利には、それぞれのバッテリモジュールの挿入を目的として、一方側のみ開いているいくつかのチャンバを有するバッテリにおいて使用され得、チャンバの側面は少なくとも部分的に温度制御要素の形態である。ここで、バッテリモジュールはチャンバに挿入されるだけでよく、それに応じて、固定嵌合および同時にバッテリモジュールと温度制御要素との間の良好な熱伝達を可能にするために、接続手段へ接続されるだけでよい。
【００１１】
有利には、バッテリモジュールの端側の左側および／または右側エッジにそれぞれ上部および下部切欠きを設けることが提案される。これは、温度制御要素へのバッテリモジュールの特に安定的な嵌合をもたらし、それにより、この２つの間の良好な熱的接続が達成される。
【００１２】
バッテリモジュールは、好ましくは、端側の上部または下部領域に段を有し、バッテリモジュールの少なくとも１つの電極接点は、その電極接点が高さの点でそのまたは各上部または下部切欠きの上方または下方に位置付けられるような方法で水平方向に前記段に配置される。換言すると、そのまたは各電極接点は、切欠きの隣りに、ここでは前記切欠きより高いか低いところに配置される。この場合、バッテリモジュールのそのまたは各電極接点との電気的接触をなすそのまたは各電極コネクタは、それぞれ接続手段のヘッド上を案内され得る。したがって、バッテリモジュールのための高さが限られている設置スペースは、極コネクタがバッテリモジュールの上面または底面を越えて突出しないことから、最適な方法で使用され得る。
【００１３】
バッテリモジュールの特に安定的な嵌合は、バッテリモジュールの、第１端側の反対側の他端側も対応する上部および下部切欠きを有するときに達成され、上部および下部切欠きは、接続手段であって、そのヘッドが一方の切欠きに位置付けられ得る接続手段を受け入れるために、貫通路により互いに接続され、この接続手段は、貫通路に沿って垂直に延在することができ、かつ嵌合部品であって、他方の切欠きに少なくとも部分的に位置付けられ得、かつ温度制御要素へ動かないように接続される嵌合部品へ接続され得る。
【００１４】
本発明の有利な一実施形態において、接続手段はねじの形態であり、接続可能な嵌合部品は、それぞれ対応するねじ込みインサートを有する。これにより、特に費用効果がある実装が可能となる。
【００１５】
有利には、バッテリモジュールの下方および／または隣りに温度制御要素を設けることが提案される。このような方法で、バッテリモジュールは、それぞれの設置スペース要件に最適に適合した方法で使用することができる。
【００１６】
本発明は、図面を参照して以下でより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】温度制御要素へ接続する前の本発明によるバッテリモジュールを備える分解図を示す。
【図２】温度制御要素への接続後の本発明によるバッテリモジュールを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１によると、バッテリモジュールＢは、電動自動車におけるアンダーボディバッテリの一部として、さらなる同一のバッテリモジュールと一緒に示される。図１において、アンダーボディバッテリは、車両の長手方向に延在する側壁１３ｂと、車両の横断方向に延在する中間壁１３ａとを有する。
【００１９】
温度制御要素Ｋであって、その上方に位置するバッテリモジュールＢの温度を貫流する流体により下げるまたは制御する温度制御要素Ｋが、側壁１３ｂおよび中間壁１３ａの下方に設けられる。温度制御要素Ｋは図示されない内部チャンバを有し、それを通じて流体が流れる。温度制御要素Ｋの上面は動かないように接続され、例えば長手方向壁１３ｂおよび中間壁１３ａの底面へ溶接される。このような方法でチャンバがそれぞれ形成され、そのチャンバのベースは温度制御要素Ｋの表面により示され、チャンバの側壁は、それぞれ２つの中間壁１３ａのセクションおよび２つの長手方向壁１３ｂのセクションにより形成される。
【００２０】
次いで、嵌合部品１３がチャンバのそれぞれの角に配置される。嵌合部品１３は、それぞれ実質的に中間壁１３ａまたは長手方向壁１３ｂの高さ未満の高さを有する。さらに、各場合にねじ込みインサート１１ａが嵌合部品１３の上面に設けられる。
【００２１】
バッテリモジュールのハウジング１は前端側２と後端側２０とを有する。２つの端側は、それぞれ上部切欠き４と下部切欠き５とをそれらの左側および右側に有する。その切欠きは、それぞれ貫通路６により互いに接続される。
【００２２】
前端側２は、段１４をさらに有する。段１４は、ハウジング１の上面に対して凹んでおり、かつ２つの電極接点１５、１６と嵌合する。電極接点１５、１６は、バッテリモジュールＢの内部にある個別の電池への電気的アクセスを提供する。電極接点１５、１６は、それぞれ対応する電極コネクタ１５ａ、１６ａによりさらなるバッテリモジュールへ電気的に接続され得る。この場合、段１４の高さは、固定の電極コネクタ１５ａ、１６ａを所与として、その固定の電極コネクタがハウジング１の上面より高くならないような方法で選択される。
【００２３】
図２によると、バッテリモジュールＢは、ねじの形態の接続手段１１により、嵌合部品１３へ接続される。この目的のために、バッテリモジュールＢは、４つの貫通路６の全てがそれぞれ嵌合部品１３の対応するねじ込みインサート１１ａの厳密に上方に配置されるように位置付けられる。結果として、１つのねじ１１は、それぞれ貫通路６に沿って延在し得、かつ対応するねじ込みインサート１１ａによりねじ接続され得る。
【００２４】
これにより、温度制御要素Ｋに対するバッテリモジュールＢの確実な嵌合がもたらされる。ここで、４つのねじ１１の全てがハウジング１のそれぞれのコーナを確実に固定するため、特に良好な熱的接続が温度制御要素ＫとバッテリモジュールＢのベースとの間に生じる。したがって、バッテリモジュールＢが設置された状態にあるとき、バッテリモジュールと温度制御要素Ｋとの間の良好な熱伝達が確保される。
【００２５】
この場合、バッテリモジュールＢのハウジング１は熱伝導性材料、例えば金属から製造される。これにより、高さの点で最適化されたアンダーボディバッテリの構造が作られる。これは、バッテリモジュールＢが設置された状態にあるとき、電極コネクタ１５ａ、１６ａがバッテリモジュールＢの上面を越えて突出しないからである。この場合、ねじ１１のそれぞれのヘッド１２は切欠き４内に配置される。端側２の段１４のために、ここで、切欠き４はそれぞれ段１４の平面の下方になる。切欠き４の深さは、ねじ１１のヘッド１２の高さより大きくなるように選択されるため、ここで、それぞれの電極コネクタ１５ａ、１６ａはねじ１１の上を確実に通る。
【００２６】
嵌合部品１３は、ねじ込みインサート１１ａを用いてねじ１１を留めることを目的として、実質的に下部切欠き５に位置付けられる。したがって、バッテリモジュール１の設置のために必要とされる高さは最小化される。
【符号の説明】
【００２７】
１  ハウジング
２  端側
３  機械的接続要素
４  上部切欠き
５  下部切欠き
６  貫通路
１１  接続手段
１２  ヘッド
１３  嵌合部品
Ｂ  バッテリモジュール
Ｋ  温度制御要素
【図１】
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【図２】
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【外国語明細書】
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