(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバッテリセル（６）を収容するよう構成されたバッテリモジュールハウジング（２）のカバー要素であって、前記カバー要素（１）はハウジング壁（７）を有し、前記ハウジング壁（７）は、第１の表面（８）と、前記ハウジング壁（７）の、前記第１の表面（８）の背面側に配置された第２の表面（９）と、を含み、前記バッテリモジュールハウジング（２）の前記カバー要素（１）は、組み立てられた状態で前記第１の表面（８）が前記バッテリモジュールハウジング（２）の周辺環境（１１）に隣り合って配置され、かつ前記第２の表面（９）がバッテリモジュールの前記バッテリセル（６）に隣り合って配置される、ように形成され、少なくとも１つの、電気の流れによるアクティブな作用により前記バッテリモジュールを制御及び／又は監視する要素である電子要素（１３）が前記第２の表面（９）と結合され、及び／又は、少なくとも１つの電子要素（１３）が前記第２の表面（９）に載置されるように前記カバー要素（１）の前記ハウジング壁（７）に組み込まれる、前記バッテリモジュールハウジング（２）のカバー要素において、
前記第１の表面（８）の領域（１６）であって、前記少なくとも１つの電子要素（１３）により覆われる前記第２の表面（９）の領域の背面側に配置された前記領域（１６）では、前記ハウジング壁（７）が、前記少なくとも１つの電子要素（１３）を前記周辺環境（１１）に対して被覆し、
前記カバー要素（１）は、当該カバー要素（１）をぐるりと取り囲んで配置されたシール部（３８）を有し、前記カバー要素（１）は、取り付けられた状態で前記シール部（３８）が前記バッテリモジュールの前記周辺環境（１１）に対して、前記バッテリセル（６）を収容する内部空間をシールするように、可逆的又は非可逆的に前記バッテリモジュールのハウジング（２）と結合可能であることを特徴とする、バッテリモジュールハウジング（２）のカバー要素。
【請求項２】
前記電子要素（１３）は、プリント基板（３３）、リレー（３１）、電気機械的な要素、又は、安全器（３０）であることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリモジュールハウジングのカバー要素。
【請求項３】
前記カバー要素（１）は、前記第１の表面（８）に配置された少なくとも１つの電圧タップ（１９、２０）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のバッテリモジュールハウジングのカバー要素。
【請求項４】
前記電圧タップが、正の電圧タップ（２０）及び負の電圧タップ（１９）であることを特徴とする、請求項３に記載のバッテリモジュールハウジングのカバー要素。
【請求項５】
前記ハウジング壁（７）は、少なくとも１つの開口部（２３）を有し、前記少なくとも１つの開口部（２３）は、前記バッテリモジュールのバッテリセル（６）の電圧タップ（２４、２５、２６）を収容するよう構成される、バッテリモジュールのカバー要素において、
前記少なくとも１つの開口部（２３）は、前記第１の表面（８）の側で、被覆要素（２７、２８、２９）により閉鎖可能であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリモジュールのカバー要素。
【請求項６】
前記被覆要素（２７、２８、２９）は、電気的絶縁材料で形成され、又は電気的絶縁材料を有することを特徴とする、請求項５に記載のバッテリモジュールのカバー要素。
【請求項７】
前記第２の表面（９）とは、位置決め要素（４１）がさらに結合されており、前記位置決め要素（４１）は、当該位置決め要素（４１）の材料の再溶解により、前記第２の表面（９）に前記少なくとも１つの電子要素（１３）を固定するよう構成されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のバッテリモジュールハウジングのカバー要素。
【請求項８】
前記カバー要素（１）は、前記バッテリモジュールハウジング（２）に前記カバー要素（１）を固定するよう構成された少なくとも１つの固定手段（５０）を有する、前記バッテリモジュールハウジングのカバー要素において、
前記固定手段（５０）は、前記バッテリモジュールハウジング（２）と結合可能であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のバッテリモジュールハウジングのカバー要素。
【請求項９】
前記固定手段が、開口部（５１）、突起部（５６３）、又は係止要素（５６）であることを特徴とする、請求項８に記載のバッテリモジュールハウジングのカバー要素。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のカバー要素を備えたバッテリモジュールの製造方法であって、第１の工程において、バッテリセル（６）がバッテリモジュールハウジング（２）内に配置され、第２の工程において、前記バッテリモジュールハウジング（２）は、前記バッテリセル（６）が電気的に直列及び／又は並列に互いに接続されるように、前記カバー要素（１）を用いて閉鎖されることを特徴とする、バッテリモジュールの製造方法。
【請求項１１】
請求項５または６に記載のカバー要素（１）を備えたバッテリモジュールの製造方法であって、第１の工程において、バッテリセル（６）がバッテリモジュールハウジング（２）内に配置され、第２の工程において、前記バッテリモジュールハウジング（２）は、前記バッテリセル（６）が電気的に直列及び／又は並列に互いに接続されるように、前記カバー要素（１）を用いて閉鎖され、前記第２の工程はさらに、少なくとも１つの開口部（２３）での前記バッテリモジュールのバッテリセル（６）の電圧タップ（２４、２５、２６）の収容を含み、前記電圧タップ（２４、２５、２６）が、セルコネクタ（３４）と接続されることを特徴とする、バッテリモジュールの製造方法。
【請求項１２】
請求項７に記載のカバー要素（１）を備えたバッテリモジュールの製造方法であって、第１の工程において、バッテリセル（６）がバッテリモジュールハウジング（２）内に配置され、第２の工程において、前記バッテリモジュールハウジング（２）は、前記バッテリセル（６）が電気的に直列及び／又は並列に互いに接続されるように、前記カバー要素（１）を用いて閉鎖され、前記第２の工程の前にさらに、少なくとも１つの電子要素（１３）が、前記カバー要素（１）の第２の表面（９）に固定される、前記バッテリモジュールの製造方法において、位置決め要素（４１）が、前記第２の表面（９）に前記少なくとも１つの電子要素（１３）を固定するために再溶解され、前記電子要素（１３）は、少なくとも１つの開口部（４２）を有し、前記位置決め要素（４１）は前記再溶解の後で、前記第２の表面（９）と結合された第１の部分（４５）であって、前記開口部（４２）を通って配置される前記第１の部分（４５）と、前記第１の部分（４５）と結合された第２の部分（４６）であって、前記開口部（４２）の外に配置されており、かつ前記電子要素（１３）の表面（４７）と少なくとも部分的に接触する前記第２の部分（４６）と、をさらに有することを特徴とする、バッテリモジュールの製造方法。
【請求項１３】
請求項８に記載のカバー要素（１）を備えたバッテリモジュールの製造方法であって、第１の工程において、バッテリセル（６）がバッテリモジュールハウジング（２）内に配置され、第２の工程において、前記バッテリモジュールハウジング（２）は、前記バッテリセル（６）が電気的に直列及び／又は並列に互いに接続されるように、前記カバー要素（１）を用いて閉鎖され、前記第２の工程においてさらに、前記カバー要素（１）の固定手段（５０）が、前記バッテリモジュールハウジング（２）と結合される、前記バッテリモジュールの製造方法において、前記結合が形成されることを特徴とする、バッテリモジュールの製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のカバー要素を備えたバッテリモジュール。
【請求項１５】
請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の方法により製造されたバッテリモジュール。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載のバッテリモジュールを含むバッテリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項の導入部に記載のバッテリモジュールハウジングのカバー要素に関する。本発明の主題は、さらに、このようなカバー要素を備えたバッテリモジュールである。さらに、本発明は、このようなカバー要素を備えたバッテリモジュールの製造方法、及び、バッテリに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、例えばリチウムイオン電池のようなバッテリが、少なくとも１つのバッテリモジュールから成り、又は有利にさらに複数のバッテリモジュールからも成ることが知られている。さらに、バッテリモジュールは好適に、複数の個別バッテリセルを有し、この個々のバッテリセルが接続されてバッテリモジュールとなり、その際に、個々のバッテリセルは直列又は並列に互いに接続されうる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
独立請求項の特徴を備えたバッテリモジュールのカバー要素には、以下のような利点がある。即ち、少なくとも１つの電気要素又は少なくとも１つの電子要素が、バッテリモジュールの駆動中に外部からの影響から防護されるという利点がある。特に、少なくとも１つの電気要素又は少なくとも１つの電子要素への微粒子の付着が低減されうる。さらに、特に、機械的負荷による損傷が低減されうる。これにより、少なくとも１つの電気要素及び少なくとも１つの電子要素の寿命が延ばされ、これに伴って、バッテリモジュールの寿命も延ばされる。さらに、少なくとも１つの電気構成要素又は少なくとも１つの電子構成要素は取り付けられた後に、重力によってさらに微粒子の堆積が困難になるように、バッテリモジュール内に配置されている。
【０００４】
本発明に基づいて、バッテリモジュールハウジングのカバー要素が提供される。バッテリモジュールハウジングは、複数のバッテリセルを収容するよう構成される。その際に、カバー要素は、第１の表面と第２の表面とを含むハウジング壁を有する。第２の表面は、ハウジング壁の、第１の表面の背面側に配置されている。さらに、バッテリモジュールハウジングのカバー要素は、組み立てられた状態で第１の表面がバッテリモジュールハウジングの周辺環境に隣り合って配置され、かつ第２の表面がバッテリモジュールのバッテリセルに隣り合って配置される、ように形成される。その際に、少なくとも１つの電気要素又は少なくとも１つの電子要素が、第２の表面と結合されうる。さらに、少なくとも１つの電気要素又は少なくとも１つの電子要素は、その電気部品又は電子部品が第２の表面に載置されるように、カバー要素のハウジング壁に組み込まれうる。第１の表面の領域であって、少なくとも１つの電気要素又は少なくとも１つの電子要素により覆われる第２の表面の領域の背面に配置された上記領域では、ハウジング壁が、少なくとも１つの電気要素又は少なくとも１つの電子要素を周辺環境に対して被覆する。
【０００５】
従属項に記載される措置によって、独立請求項に示される装置又は独立請求項に示される方法の有利な発展形態及び改善が可能である。
【０００６】
特に、少なくとも１つの電気要素又は少なくとも１つの電子要素とカバー要素とを結合することにより、又は、少なくとも１つの電気要素又は少なくとも１つの電子要素をカバー要素に組み込むことにより、追加的なカバー要素を設けなくてもよい。さらに、これにより、カバー要素の寸法が低減され、従ってカバー要素のコストが削減されうる。
【０００７】
特に、少なくとも１つの電気要素は、セルコネクタ、セル接触要素、又は、バスバーでありうる。ここでは、電気要素とは、電気を案内しその際に所定の抵抗を有する要素として理解されたい。これにより、バッテリモジュールハウジングのカバー要素の第２の表面との結合又はカバー要素への組み込みによって、従って電気部品が第２の表面に配置されるが、例えば微粒子の侵入及び付着等の外部の影響からバッテリモジュールの少なくとも１つの電気要素を防護することが可能である。さらに、ハウジング壁は、周囲環境に対する少なくとも１つの電気要素の電気的絶縁をもたらし、これにより安全性が向上させることが可能である。
【０００８】
さらに、特に、少なくとも１つの電子要素は、プリント基板、抵抗導体レール（Ｗｉｄｅｒｓｔａｎｄｓｓｔｒｏｍｓｃｈｉｅｎｅ）、リレー、電気機械的な要素、又は安全器でありうる。ここでは、電子要素とは、電気の流れによるアクティブな作用によりバッテリモジュールを制御及び／又は監視しうる要素として理解されたい。特にプリント基板の部品の場合、微粒子の付着によって寿命が短くなり又は性能が低下することになる。従って、少なくとも１つの電子要素をバッテリモジュールハウジングのカバー要素の第２の表面と結合することにより、又は、少なくとも１つの電子要素をカバー要素に組み込むことによっても、電子部品は第２の表面に配置されるが、これにより微粒子が付着する確率が低減されうる。これにより、状況によっては、微粒子の付着から電子部品を防護するための更なる別の処置を取らなくてもよい。さらに、ハウジング壁によって、少なくとも１つの電子要素はさらに機械的な影響から防護される。
【０００９】
カバー要素が、第１の表面に配置された少なくとも１つの電圧タップを有する場合には有利である。特に、カバー要素は、正の電圧タップ及び負の電圧タップを有する。その際に、カバー要素は、好適にバッテリモジュールのバッテリセルにより伝達される全電圧が正の電圧タップ及び負の電圧タップで獲得されうるように、形成されうる。このために、個々のバッテリセルの電圧タップは、有利に、セルコネクタ及び／又はバスバーを介して互いに接続され、及び、第１の表面に配置された少なくとも１つの電圧タップと接続される。その際に、バッテリセルは直列又は並列に接続されうる。さらに、直列接続と並列接続とを組み合わせることが可能である。
【００１０】
本発明の一観点によれば、ハウジング壁は少なくとも１つの開口部を有するように構成されうる。少なくとも１つの開口部は、バッテリモジュールのバッテリセルの電圧タップを収容するよう構成される。その際に、少なくとも１つの開口部は、第１の表面の側で、被覆要素により閉鎖されうる。このことには、カバー要素はバッテリモジュールのハウジングと結合されうるが、それにも関わらずバッテリセルの電圧タップにバッテリモジュールの周囲環境から接触できるという利点がある。これにより、電圧タップを信頼性高くセルコネクタと接続することが可能である。これにより、カバー要素がバッテリモジュールと結合された後で、セルコネクタとバッテリセルの電圧タップとを直接的に接触させることが可能である。特にセルコネクタは、既に上述したように、カバー要素と結合され又はカバー要素に組み込まれており、その際にセルコネクタは、カバー要素とは結合されておらず又はカバー要素に組み込まれていない接続領域であって、電圧タップと接続するよう構成された上記接続領域をさらに有する。電圧タップと、セルコネクタの接続領域とは、例えばレーザ溶接によって互いに結合されうる。セルコネクタの接続領域が、第２の表面の少なくとも１つの開口部の中又は当該開口部の領域内に配置される場合には都合がよく、従って、簡単な結合が可能となる。電圧タップとセルコネクタとが互いに結合された後で、セルコネクタと接続された電圧タップがその中に配置された少なくとも１つの開口部を、被覆要素によって閉鎖することが可能である。これにより、バッテリセルの電圧タップは、例えば機械的負荷、及び、汚染又は微粒子の侵入等の外部の影響から防護されうる。これにより特に、セルコネクタとバッテリセルの電圧タップとの間の接続も外部の影響から防護される。有利に、被覆要素は、電気的絶縁材料で形成され、又は電気的絶縁材料を有する。これにより、被覆要素は、電圧タップをバッテリモジュールの周囲環境から絶縁させ、これにより安全性を向上させることが可能である。
【００１１】
カバー要素が、当該カバー要素をぐるりと取り囲んで配置されたシール部を有する場合には有利である。ここでは、カバー要素は、取り付けられた状態でシール部がバッテリモジュールの周辺環境に対して、バッテリセルを収容する内部空間をシールするように、可逆的又は非可逆的にバッテリモジュールのハウジングと結合可能である。不可逆的な結合とは、本文脈では、カバー要素とバッテリモジュールのハウジングとが、溶接、ろう接、又は接着等の材料結合式の接合方法によって互いに結合されると理解されたい。可逆的な接合とは、本文脈では、カバー要素とバッテリモジュールのハウジングとが、螺合又はクリップ式結合等の再び解離可能な結合によって互いに結合されると理解されたい。その際に、クリップ式結合は、開放時にはクリップが折られこれにより例えば故意に開放されたことを示しうるように、実現されうる。
【００１２】
第２の表面とは、第２の表面に少なくとも１つの電気要素又は少なくとも１つの電子要素を固定するよう構成された位置決め要素がさらに結合されている。その際に、位置決め要素は、当該位置決め要素の材料の再溶解により固定が行われるように構成されている。これにより、特にカバー要素がバッテリモジュールハウジングと結合される前にも、電気要素又は電子要素が簡単なやり方で第２の表面と結合されうる。ここでは再溶解とは、位置決め要素が当該位置決め要素の材料の溶解温度を上回る温度まで加熱され、これにより位置決め要素の形状が変えられることと理解されたい。
【００１３】
さらに、カバー要素が、バッテリモジュールハウジングにカバー要素を固定するよう構成された少なくとも１つの固定手段を有する場合にも有利である。その際に固定手段は、バッテリモジュールハウジングと結合可能である。固定手段は、特に、開口部、突起部、又は係止要素でありうる。これにより、カバー要素とバッテリモジュールハウジングとの間の結合が簡単なやり方で形成されうる。その際には特に、例えば溶接等の材料結合式の結合のための、コストが掛かる製造過程を設けなくてもよい。
【００１４】
カバー要素の本発明に係る実施形態によって、バッテリモジュールの製造が簡略化されうる。カバー要素に既に電子要素を組み込んでしまうことが可能であるため、特に、組立の間のバッテリセルの直列接続及び／又は並列接続の形成並びにプリント基板によるバッテリセル同士の接触が簡素化される。さらに、バッテリモジュールの駆動及び／又は制御のため及びバッテリセル同士の接続のために必要な電気要素及び／又は電子要素を、バッテリモジュールの組立の前に既にカバー要素と結合し、又は当該カバー要素に組み込んで接続することが可能である。これにより、従来の組立に比べて、即ち、ハウジング内に既に配置されているバッテリセルとの接続と比べて、組立コストが削減されうる。なぜならば、カバー要素が未だ取り付けられておらず、これにより簡単に、組立工程のために電気要素及び／又は電子要素を接続できるからである。さらに、カバー要素の重量が軽減されることにより、製造中の取り扱いが簡単になる。
【００１５】
カバー要素を配置した後の唯一の組立工程は、バッテリセルの電圧タップとセルコネクタとの接続と、被覆要素による開口部の被覆と、を含むのみである。
【００１６】
さらに、本発明は、先に記載の本発明に係るカバー要素を有するバッテリモジュールの製造方法に関する。これに関して、第１の工程において、バッテリセルがハウジング内に配置され、第２の工程において、ハウジングが、バッテリセルが電気的に直列及び／又は並列に互いに接続されるように、カバー要素により閉鎖される。その際に特に、カバー要素は、バッテリセルの電圧タップを収容するよう構成された開口部をさらに有しうる。この場合に、第２の工程はさらに、少なくとも１つの開口部でのバッテリモジュールのバッテリセルの電圧タップの収容と、電圧タップとセルコネクタとの接続と、を含む。
【００１７】
第２の工程の前にさらに、少なくとも１つの電気要素又は少なくとも１つの電子要素がカバー要素の第２の表面に固定される場合には、有利である。第２の表面に少なくとも１つの電気要素又は少なくとも１つの電子要素を固定するために、位置決め要素が再溶解され、即ち、位置決め要素の材料の溶解温度を上回る温度まで加熱される。電気要素又は電子要素は、少なくとも１つの開口部を有し、再溶解の後で、即ち、電気要素又は電子要素が第２の表面に固定された状態において、位置決め要素は、第１の部分と第２の部分とを有する。位置決め要素の第１の部分は、開口部を通って配置されており、かつ第２の表面と結合されている。位置決め要素の第２の部分は、開口部の外に配置されており、かつ電気要素又は電子要素の表面と少なくとも部分的に接触する。これにより、電気要素又は電子要素が、カバー要素の第２の表面に固定される。
【００１８】
さらに、第２の工程においてさらに、カバー要素の固定手段がバッテリモジュールハウジングと結合され、その際に上記結合が形成される場合も有利である。
【００１９】
さらに、本発明は、上記カバー要素を有し及び／又は上記の方法により製造されたバッテリモジュールに関する。
【００２０】
本発明に係るバッテリモジュールは、移動型の利用、特に電気自動車及び電動自転車でのバッテリのため、及び、定置型の駆動における適用のためのバッテリのために利用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明の実施例が図面に示され、以下の明細書の記載において詳細に解説される。
【図１】本発明に係るカバー要素の概略図を示す。
【図２】本発明の一実施形態に係るカバー要素を斜めから見た上面図を示す。
【図３】被覆要素が付けられた本発明の一実施形態に係るカバー要素を斜めから見た上面図を示す。
【図４】本発明の一実施形態に係るカバー要素を下から見た透視図を示す。
【図５】開口部を備える本発明に係るカバー要素の一部を下から見た透視図を示す。
【図６】位置決め要素を備える本発明の更なる別の実施形態によるカバー要素を下から見た透視図を示す。
【図７ａ】位置決め要素の再溶解により、カバー要素に電気要素又は電子要素を固定する可能性を示す。
【図７ｂ】位置決め要素の再溶解により、カバー要素に電気要素又は電子要素を固定する可能性を示す。
【図７ｃ】位置決め要素の再溶解により、カバー要素に電気要素又は電子要素を固定する可能性を示す。
【図８】固定手段を備える本発明の一実施形態によるカバー要素の斜めから見た上面図を示す。
【図９】固定手段を備えるバッテリモジュールハウジングの一実施形態の斜めから見た上面図を示す。
【図１０】他の固定手段を備えるバッテリモジュールハウジングの一実施形態の斜視図を示す。
【図１１】バッテリモジュールハウジングと結合されたカバー要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、バッテリモジュールハウジング２の本発明に係るカバー要素１を概略的に示している。
【００２３】
バッテリモジュールハウジング２は、カバー要素１の他にハウジング３を有する。ハウジング３は、基本的に、ハウジング底部４と複数の側壁５とを有する。これについて図１は、バッテリモジュールハウジング２の側面図を示しており、ここでは、正面の側壁５は、ハウジング３の内部が分かるように示されていない。
【００２４】
バッテリモジュールハウジング２は、複数のバッテリセル６を収容するように構成されている。図１には、３つのバッテリセル６がバッテリモジュールハウジング２に収容され、特にハウジング３に収容されていることが示されている。本発明に係るカバー要素１は図１を用いては概略的にしか記載されないが、当然のことながら、ここで示されるハウジング３の構成及びバッテリセル６の数に本発明が限定的されるとは見做されない。バッテリセル６はそれぞれ電圧タップ２４を有し、特に、正の電圧タップ２５と負の電圧タップ２６とを有する。
【００２５】
図１に示されるように、カバー要素１は、ハウジング壁７を有する。ここでは、ハウジング壁７は、第１の表面８と第２の表面９とを有する。さらに、図１には、第２の表面９がハウジング壁７の、第１の表面８の背面側に配置されていることが示されている。当然のことながら、第１の表面８がハウジング壁７の、第２の表面９の背面側に配置されているとも言える。
【００２６】
カバー要素１とハウジング３とを結合するために、カバー要素１は、当該カバー要素１の向きが変えられることなく、示される１０の方向に移動させられる。これにより、第１の表面８は、バッテリモジュールハウジング２の周囲環境１１に隣り合って配置される。これによりさらに、第２の表面９はバッテリモジュールのバッテリセル６に隣り合って配置される。
【００２７】
第２の表面とは、特に、少なくとも１つの電気要素１２が結合されている。さらに、特に、少なくとも１つの電子要素１３が、第２の表面９と結合されている。さらに、少なくとも１つの電気要素１２又は少なくとも１つの電子要素１３が、符号１４で示されるように、ハウジング壁７に組み込まれているということも可能である。その際に、上記組み込みは、少なくとも１つの電気要素１２又は少なくとも１つの電子要素１３の、符号１５で明示される電気部品又は電子部品１５が、第２の表面９に載置されるように形成される。
【００２８】
少なくとも１つの電気要素１２又は少なくとも１つの電子要素１３は、図１から分かるように、第２の表面９を少なくとも領域単位で覆っている。第２の表面９のこのように覆われた領域には、第１の表面８の少なくとも１つの領域１６が背面側に配置されている。図１に示された点線１７の交点によって、領域１６の範囲が明らかとなる。ハウジング壁７は、第１の表面８の上記領域１６で、少なくとも１つの電気要素１２又は少なくとも１つの電子要素１３を周囲環境１１に対して被覆している。特に、点線１７の内側に存在しかつ第１の表面８及び第２の表面９の内部に存在する容積部（Ｖｏｌｕｍｅｎ）であって、ハウジング壁７の材料により少なくとも部分的に満たされた上記容積部が、少なくとも１つの電気要素１２又は少なくとも１つの電子要素１３を周囲環境１１に対して被覆している。その際に、点線１７は、第２の表面９に対して直交して配置されている。さらに、点線１７が第２の表面９に対して或る角度を為して配置されうることも可能である。
【００２９】
図２は、本発明の一実施形態に係るカバー要素１を斜めから見た上面図を示しており、ここでは、バッテリセルハウジング２のハウジング３は、その中に配置されるバッテリセル６も含めて示されていない。
【００３０】
図２では、第１の表面８が見て取れる。さらに、カバー要素１は、第１の表面８に配置された正の電圧タップ２０を有する。さらに、カバー要素１は、第１の表面８に配置された負の電圧タップ１９を有する。正の電圧タップ２０と負の電圧タップ１９とは、消費負荷が、バッテリセル６により生成された全電圧、特に正又は負の電圧を獲得するために役立つ。
【００３１】
さらに図２から、カバー要素１が、ここでは示されない車両にバッテリモジュールを接続するためのインタフェースとして機能する差込み要素２１を有することが分かる。
【００３２】
バッテリモジュールハウジング２のカバー要素１のハウジング壁７は、少なくとも１つの開口部２３を有する。特に、図２に示されるカバー要素１は、例えば１３個の開口部２３を有する。少なくとも１つの開口部２３は、電圧タップ２４を収容するよう構成されている。特に、開口部２３は、正の電圧タップ２５及び負の電圧タップ２６を収容するよう構成されている。少なくとも１つの電圧タップ２４、２５、２６は、以下でさらに記載するように、セルコネクタ３４と接続されうる。
【００３３】
図３は、被覆要素２７が付けられた本発明の一実施形態に係るカバー要素１を斜めから見た上面図を示している。
【００３４】
ここでは、図３で示されるカバー要素１は、図２で示されたカバー要素１と対応しておおり、唯一の違いは、被覆要素２７が第１の表面８の側で少なくとも１つの開口部２３を閉鎖していることである。特に、第１の被覆要素２８は、図２と図３とを比較すると分かるように、７個の開口部２３を閉鎖している。ここでは、少なくとも１つの被覆要素２７、２８、２９が電気的絶縁材料で形成され、又は電気的絶縁材料を有する。
【００３５】
さらに、図２と比べて、図３のカバー要素１は向きが変えられており、図３からは、カバー要素１が制御要素２２を有していることが分かる。ここでは、制御要素２２は、安全器３０及びリレー３１を有し、これらの構成は、以下の図４についての記載において説明される。
【００３６】
図４は、本発明の一実施形態に係るカバー要素１を下から見た透視図を示している。
【００３７】
これにより、図４では、図２及び図３とは異なり、ハウジング壁７の第２の表面９が見て取れる。ハウジング壁７の第２の表面９には、電気要素１２及び電子要素１３が配置されているが、これらについては、以下でより詳細に記載する。
【００３８】
カバー要素１は、図３で既に分かったように制御要素２２を有している。この制御要素２２は、安全器３０及びリレー３１を有する。ここでは、リレー３１は、カバー要素１と可逆的に接続されており、例えば、リレー３１は、クリップ式結合によりカバー要素１と結合されうる。さらに、交換が必要とならないのであれば、上記結合を不可逆的に実現することも可能である。安全器３０は、好適に溶接により、リレー３１と結合されている。さらに、安全器３０は、溶接により正側バスバー３２と接続されている。
【００３９】
さらに、プリント基板３３が、ハウジング壁７の第２の表面９と結合され、又はハウジング壁７に組み込まれている。
【００４０】
さらに図４から、ハウジング壁７が少なくとも１つの開口部２３を有することが分かる。特に、図４に示されるカバー要素１のハウジング壁７は、１３個の開口部２３を有する。図２と図４との比較から、少なくとも１つの開口部２３が、ハウジング壁７を貫通して形成されていることが分かる。
【００４１】
バスバーとリレー３１との間の接続、及び、バスバーと母線（Ｂｕｓｂａｒ）との間の接続は、既に事前組み立て工程で実現されうる。
【００４２】
さらに、図４は、カバー要素１が、ハウジング壁７の第２の表面９に配置されたシール部３８を有することを示している。ここでは、シール３８は、第２の表面９をぐるりと取り囲んで配置されている。これにより、シール部は、周囲環境１１に対してバッテリモジュールの内部空間をシールすることが可能である。バッテリモジュールの内部空間を他のやり方でシール出来る場合には、シール部３８を設けなくてもよい。例えば、カバー要素１を接着によりハウジング３と結合する際には、接着剤がシール部として機能する。
【００４３】
ハウジング壁７の少なくとも１つの開口部２３には、カバー要素１がハウジング３と結合される前に既に、セルコネクタ３４が配置される。ここでは、セルコネクタ３４は特に可逆的にカバー要素１と結合され、例えばクリップ式結合等によりカバー要素１と結合されうる。以下で記載される図５によって、セルコネクタ３４と電圧タップ２４、２５、２６との接続が明らかになる。
【００４４】
図５は、開口部２３を備えるカバー要素１の一部を下から見た透視図を示している。
【００４５】
図５では、プリント基板３３が部分的に見て取れる。さらに、ハウジング壁７の第２の表面９が見て取れる。
【００４６】
セルコネクタ３４は、符号９１及び９２で示されるように、ハウジング壁７の第２の表面９と領域単位で結合されている。セルコネクタ３４は、特に、バッテリセル６の正の電圧タップ２５と接続するよう構成された第１の側面３５を有する。セルコネクタ３４は、特に、バッテリセル６の負の電圧タップ２６と接続するよう構成された第２の側面３６を有する。
【００４７】
特に、セルコネクタ３４の第１の側面３５及び／又は第２の側面３６はそれぞれ、開口部３７を有する。ここでは、開口部３７は、正の電圧タップ２５又は負の電圧タップ２６を収容するよう構成されている。従って、カバー要素１がハウジング２と結合された際には、少なくとも１つの電圧タップ２４、特に正の電圧タップ２５又は負の電圧タップ２６が、カバー要素１のハウジング壁７の開口部２３と、セルコネクタ３４の第１の側面３５又は第２の側面３６の開口部３７と、に収容される。ハウジング壁７の開口部２３には、バッテリモジュールハウジング３の周囲環境１１からも接触できるため、特にレーザ溶接によって、少なくとも１つの電圧タップ２４、特に正の電圧タップ２５又は負の電圧タップ２６と、セルコネクタ３４、特に第１の側面３５又は第２の側面３６と、の間の接続が形成されうる。その後に有利に、図３で示したように、開口部２３は、被覆要素２７、２８、２９によって周囲環境１１に対して閉鎖される。
【００４８】
特に、開口部３７を有さないセルコネクタ３４の他の実現も可能である。
【００４９】
さらに図５からは、プリント基板３３とセルコネクタ３４とが、セル接触要素３９により接続されることが分かる。ここでは、セル接触要素３９とプリント基板３３との間の接続、及び、セル接触要素３９とセルコネクタ３４との間の接続が、例えばレーザボンディング（Ｌａｓｅｒｂｏｎｄｅｎ）により形成されうる。
【００５０】
図６は、本発明の更なる別の実施形態によるカバー要素１を下から見た透視図を示している。
【００５１】
図６に示される更なる別の実施形態によるカバー要素１は、位置決め要素４１を有する。位置決め要素４１は、第２の表面９に配置され、特に、カバー要素１の第２の表面９と結合されている。位置決め要素４１は、第２の表面９に少なくとも１つの電気要素１２又は少なくとも１つの電気要素１３を固定するよう構成されている。図６に示される位置決め要素４１は、好適に、電子的なプリント基板を固定するよう構成されている。
【００５２】
図７ａ〜図７ｃによって、位置決め要素４１の再溶解による、第２の表面９への少なくとも１つの電気要素１２又は少なくとも１つの電子要素１３の固定について記載される。
【００５３】
図７ａは、カバー要素１の断面図の一部を示している。ここでは、第２の表面９に位置決め要素４１が配置されており、その際に、位置決め要素４１は特に、第２の表面２と結合されている。位置決め要素４１は、ここでは未だ再溶解されていない状態で示されている。さらに、図７ａは、カバー要素１の第２の表面９に固定される電気要素１２又は電子要素１３を示している。電気要素１２又は電子要素１３は、開口部４２を有し、この開口部４２は、電気要素１２又は電子要素１３の接触面４４がカバー要素１の第２の表面９に少なくとも部分的に接触するまで、示される４３の方向へとカバー要素１の方向に電気要素１２又は電子要素１３が移動させられるように構成されている。換言すれば、このことは、示された方向４３に対して直交して配置された開口部４２の横断面が、示される方向４３に対して直交して配置された位置決め要素４１の横断面よりも大きいことを意味している。これにより、位置決め要素４１は、電気要素１２又は電子要素１３が移動した後には、少なくとも部分的に開口部４２を通って配置されており、このことが図７ｂに示されている。従って、図７ｂには、電気要素１２又は電子要素１３が、示される４３の方向へとカバー要素１の方向に移動された後の、位置決め要素４１の再溶解の直前の配置が示されている。
【００５４】
電気要素１２又は電子要素１３を固定するために、位置決め要素４１は、当該位置決め要素１の材料の溶解温度を上回る温度まで加熱される。これにより、位置決め要素４１は、重力により、又は力が加えられることにより変形されうる。ここでは、示される方向４３の方向に重力が作用することに注意されたい。
【００５５】
図７ｃは、カバー要素１の第２の表面９に固定された電気要素１２又は電子要素１３を示している。ここでは、位置決め要素４１は、開口部４２の中を通って配置される第１の部分４５を有する。ここでは、第１の部分４５は、カバー要素１の第２の表面９とも結合されている。さらに、位置決め要素４１は、第２の部分４６を有し、この第２の部分４６は、開口部４２の外に配置されており、かつ第１の部分４５と結合されている。その際に、第２の部分４６は、電気要素１２又は電子要素１３の表面４７と少なくとも部分的に接触し、その際に、表面４７は好適に、電気要素１２又は電子要素１３の接触面４４の背面側に配置されている。換言すれば、このことは、接触面４７のレベルにおける、示される方向４３に直交する位置決め要素４１の横断面が、開口部４２の横断面よりも大きく、これにより、電気要素１２又は電子要素１３が第２の表面９に固定されている。
【００５６】
図８は、本発明の一実施形態に係るカバー要素１を斜めから見た上面図を示しており、図８で示されるカバー要素１は、固定手段５０を有する。
【００５７】
ここでは、固定手段５０は開口部５１として構成され、カバー要素１をバッテリモジュールハウジング２と結合するよう構成されている。
【００５８】
図９は、複数のバッテリセル６が収容されたバッテリモジュールハウジング２を示している。バッテリセル６はそれぞれ電圧タップ２４を有し、特に、正の電圧タップ２５と負の電圧タップ２６を有する。さらに、図９に示されるバッテリモジュールハウジング２は、固定手段５２を有する。その際に、バッテリモジュールハウジング２の固定手段５２は、係止要素５３として構成される。
【００５９】
図８に示されたカバー要素１と、図９で示すバッテリモジュールハウジング３とを可逆的に結合するために、カバー要素１の固定手段５０が、バッテリモジュールハウジング２の固定手段５２と結合される。その際には特に、係止要素５３が開口部５１に係合し、従って、係止要素５３は、カバー要素１が外れること、即ち、第１の面８に対して直交する方向に移動することを防止することが可能である。即ち、係止要素５３は、第１の部分と第２の部分とを有すると理解されたい。第１の部分は、バッテリモジュールハウジング２と結合されており、少なくとも部分的にカバー要素１の開口部５１を通って配置されている。係止要素５３の第２の部分は、開口部５１の外に配置され、かつ突起部を有しており、その際に、突起部は少なくとも部分的に、カバー要素１の第１の表面８と接触する。好適に、係止要素５３が開口部５１にクリップ式に止まり又は当該開口部５１で係止されうるように、可逆的な結合が形成される。即ち、係止要素５３は、結合中は開口部に係合するために一時的に変形し、その後で本来の形状に戻ることが可能であると理解されたい。
【００６０】
図１０は、固定手段５２を備える他の実施形態によるバッテリモジュールハウジング２を示しており、図１０で示される実施例では、バッテリモジュールハウジング２の固定手段５２は、図９で示した実施例とは異なり開口部５４として形成されている。この開口部５４は、４個のハウジング壁５５により画定されている。
【００６１】
図１１は、図１０に係る互いに結合されたカバー要素１及びバッテリモジュールハウジング１の断面図を示している。ここでは、カバー要素１は、係止要素５６として構成された固定手段５０を有する。係止要素５６は、第１の部分５６１を有し、この第１の部分５６１は、カバー要素１、特に第２の表面９と結合されており、かつ少なくとも部分的にバッテリモジュールハウジング２の開口部５４を通って配置されている。さらに、係止要素５６は、第２の部分５６２を有し、この第２の部分５６は、開口部５４の外に配置されており、かつ突起部５６３を有している。ここでは、突起部５６３は、開口部５４を形成するハウジング壁５５のうちの１つの表面５７１と少なくとも部分的に接触する。ハウジング壁５５のうちの、突起部５６３が少なくとも部分的に接触する表面５７１を有するハウジング壁５５は、図１０及び図１１ではそれぞれ符号５７で示されている。
【００６２】
好適に、表面５７１は、カバー要素１寄りの表面５７２の背面側に配置されている。
【図１】
0006775576.tif 000002
【図２】
0006775576.tif 000003
【図３】
0006775576.tif 000004
【図４】
0006775576.tif 000005
【図５】
0006775576.tif 000006
【図６】
0006775576.tif 000007
【図７ａ】
0006775576.tif 000008
【図７ｂ】
0006775576.tif 000009
【図７ｃ】
0006775576.tif 000010
【図８】
0006775576.tif 000011
【図９】
0006775576.tif 000012
【図１０】
0006775576.tif 000013
【図１１】
0006775576.tif 000014