特許 6670331 複数のサブモジュールを有するバッテリモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6670331

(24)【登録日】2020年3月3日

(45)【発行日】2020年3月18日

(54)【発明の名称】複数のサブモジュールを有するバッテリモジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20200309BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20200309BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20200309BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20200309BHJP

   H01M 10/6554 20140101ALI20200309BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 S

   H01M10/613

   H01M10/625

   H01M10/647

   H01M10/6554

   H01M2/10 M

【請求項の数】7

【外国語出願】

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-8557(P2018-8557)

(22)【出願日】2018年1月23日

(65)【公開番号】特開2018-120858(P2018-120858A)

(43)【公開日】2018年8月2日

【審査請求日】2018年1月23日

(31)【優先権主張番号】10 2017 101 274.5

(32)【優先日】2017年1月24日

(33)【優先権主張国】DE

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】510238096

【氏名又は名称】ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｄｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ． Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ

(74)【代理人】

【識別番号】100094525

【弁理士】

【氏名又は名称】土井 健二

(74)【代理人】

【識別番号】100094514

【弁理士】

【氏名又は名称】林 恒徳

(72)【発明者】

【氏名】マルクス ツァハー

【審査官】 井原 純

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２７８２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０３０２７７３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１２−５１５４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１８７０４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０１８７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２４１４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０４４８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７６９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１４０１７０８１（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０１Ｍ １０／６１３

Ｈ０１Ｍ １０／６２５

Ｈ０１Ｍ １０／６４７

Ｈ０１Ｍ １０／６５５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両を駆動するためのバッテリ（１５０）用のバッテリモジュール（１００）であって、
積み重ね可能な複数の個々のバッテリセル（１１０）と、
２つのモジュール端部プレート（１０６）と、
を有し、
前記バッテリセル（１１０）は積み重ねられ、前記２つのモジュール端部プレート（１０６）間に保持され、
前記バッテリセル（１１０）は互いに電気接続され、
前記２つのモジュール端部プレート（１０６）は、前記バッテリセル（１１０）に電気接続され、それぞれ前記バッテリモジュール（１００）を接続するための電気接点（１０７）を有する、バッテリモジュール（１００）において、
少なくとも１つの中間要素（１０８）を有することと、
各中間要素（１０８）は、２つの中間プレート（１２０）を有し、各中間プレート（１２０）は、隣接するバッテリセル（１１０）に接続され、前記２つの中間プレート（１２０）は、電気接続されることと、
各中間要素（１０８）は、両側に接続要素（１１６）を有し、各中間要素（１０８）は、前記接続要素（１１６）を用いて、隣接するバッテリセル（１１０）に電気接続され、前記２つの接続要素（１１６）は、互いに導電接続されることと、
各中間要素（１０８）は、前記２つの接続要素（１１６）を互いに電気接続する貫通接続体（１１８）を有することと、
各中間要素（１０８）は、前記バッテリモジュール（１００）を複数のサブモジュール（１０２、１０４）に分割することと、
各中間要素（１０８）は、前記サブモジュール（１０２、１０４）を電気接続することと、
を特徴とするバッテリモジュール（１００）。

【請求項2】

前記モジュール端部プレート（１０６）および／または前記少なくとも１つの中間要素（１０８）は、バッテリ冷却システムの冷却要素として具現化され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（１００）。

【請求項3】

前記２つの中間プレート（１２０）は、差込連結を使用して互いに機械連結することができ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（１００）。

【請求項4】

前記２つの中間プレート（１２０）は、プラグ（１２２）およびソケット（１２４）の対応する組み合わせによって具現化されることと、
前記２つの中間プレート（１２０）は、前記プラグ（１２２）および前記ソケット（１２４）によって電気接続することができることと、
を特徴とする、請求項１または３に記載のバッテリモジュール（１００）。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載の複数のバッテリモジュール（１００）を有する、車両を駆動するためのバッテリ（１５０）。

【請求項6】

前記バッテリモジュール（１００）が配置されたバッテリハウジング（１５２）を有することと、
前記モジュール端部プレート（１０６）および／または前記少なくとも１つの中間要素（１０８）は、前記バッテリハウジング（１５２）に保持されることと、
を特徴とする、請求項５に記載のバッテリ（１５０）。

【請求項7】

電気駆動体と請求項５または６に記載のバッテリ（１５０）とを有する車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積み重ね可能な複数の個々のバッテリセルと、２つのモジュール端部プレートとを有する、特に、車両を駆動するためのバッテリ用のバッテリモジュールに関し、バッテリセルは積み重ねられて、２つのモジュール端部プレート間に保持され、バッテリセルは、互いに電気接続され、２つのモジュール端部プレートは、バッテリセルに電気接続されて、それぞれがバッテリモジュールを接続するための電気接点を有する。

【0002】

本発明はさらに、複数の上記バッテリモジュールを有する、特に、車両を駆動するためのバッテリに関する。

【0003】

本発明はさらに、電気駆動体および上記のバッテリを有する車両に関する。

【背景技術】

【0004】

バッテリモジュールは、例えば、自動車工学において、電気車両の駆動体に電力を供給するために使用される。この場合に、車両は、通常電気車両と呼ばれる、電気駆動体のみを有する車両か、または電気駆動体に加えて、さらなる駆動体、通常では燃焼機関の形態の従来の駆動体を有する車両の両方とすることができる。後者の車両は、ハイブリッド車両と呼ばれることが多い。

【0005】

電気駆動体に対しては、大きな蓄積容量を有するバッテリが必要とされ、前記バッテリはさらに、可能な限り小型かつ軽量で、高電圧および大電流の両方を供給できる。したがって、通常、複数のバッテリモジュールがバッテリで使用され、前記バッテリモジュールは、同様に、複数の個々のバッテリセルから形成される。バッテリセルは、通常、バッテリモジュールにおいて直列に接続され、その結果として、個々のセルの電圧が合算されて、モジュール電圧を形成する。バッテリモジュールは、バッテリにおいて、必要に応じて直列および／または並列に相互接続することができる。

【0006】

バッテリモジュールを特定の数量のバッテリセルに合わせるためには、通常、高度な複雑性を要する。所望のバッテリモジュールを得るために、通常バッテリモジュールは分解され、次いで、再度組み立てられなければならない。これは、特に、高度なモジュール化と、変化する周囲状況に適合する能力とが必要とされる領域、例えば、据置バッテリの領域において不利である。したがって、簡単かつコスト効率の高い態様で、バッテリモジュールを再構成できるのが望ましい。

【0007】

変化した要件への適合に加えて、バッテリおよびバッテリモジュールの保守および修理が簡単であることも望ましい。これまで、この場合に、例えば、損傷した個々のバッテリセルを交換できるようにするために、バッテリモジュールを完全に分解することも必要であった。

【0008】

さらに、バッテリモジュールの良好な構造的完全性が重要である。多数の個々のバッテリセルを有するバッテリモジュールは、ある程度の困難を伴うこれらの要件を部分的にしか満たすことができない。

【0009】

図１は、先行技術のバッテリモジュール１０を例示的な態様で示している。バッテリモジュール１０は、２つのモジュール端部プレート１２を含み、積み重ね可能な複数の個々のバッテリセル１４が、モジュール端部プレート１２間に配置されている。したがって、バッテリセル１４は積み重ねられ、２つのモジュール端部プレート１２間に保持されている。２つの各モジュール端部プレート１２上には、ねじ端子１６が、バッテリモジュール１０を接続するための電気接点として形成されている。さらに、２つのモジュール端部プレート１２はそれぞれ、それぞれ隣接するバッテリセル１４に電気接続するための端子要素１８を有する。バッテリセル１４は、接続要素２０を用いて互いに電気接続されている。

【0010】

この点について、（特許文献１）は、冷却剤および換気ガスが混ざり合うのを防止する構造物を有するバッテリモジュールを開示している。さらに、充放電することができる２つ以上の積み重ねたバッテリセルと、バッテリスタックを形成することを目的として、対応するバッテリセルを固定するためのカートリッジとを有するバッテリモジュールも公知である。各カートリッジは、バッテリセルと接触する冷却フィンと、冷却フィンを固定するためのカートリッジフレームとを有する。冷却フィンは、２つの冷却プレートを含み、２つの冷却プレートは、１つの状態で、各カートリッジフレームに連結され、カートリッジフレームにおいて、冷却プレートは、冷却剤流動チャネルを画定するために互いから離間する。各カートリッジには開口が設けられ、この開口は、冷却プレート間の冷却剤流動チャネルと連通する。さらに、カートリッジと、隣接するカートリッジとの間の積み重ね接合部において、カートリッジフレームとバッテリセルとの間に画定された空間を冷却剤流動チャネルから隔離するために、封止要素が設けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０ ２０１４ ２１７ １８８Ａ１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

したがって、本発明は、上記の先行技術を発展させて、単純な構成のバッテリセルがバッテリモジュールおよびバッテリを形成するのを可能にし、変化した要件に容易に適合でき、バッテリおよびバッテリモジュールの簡単な保守および修理を可能にし、良好な構造的完全性を有するバッテリおよびバッテリモジュールを提供する、前述のタイプのバッテリモジュール、前述のタイプのバッテリ、および前述のタイプの車両を規定するという目的に基づく。

【課題を解決するための手段】

【0013】

この目的は、独立請求項の特徴により、本発明に従って達成される。本発明の有益な改良形態は、従属請求項で規定される。

【0014】

したがって、本発明によれば、特に、車両を駆動するためのバッテリ用のバッテリモジュールが規定され、前記バッテリモジュールは、積み重ね可能な複数の個々のバッテリセルと、２つのモジュール端部プレートとを有し、バッテリセルは積み重ねられて、２つのモジュール端部プレート間に保持され、バッテリセルは、互いに電気接続され、２つのモジュール端部プレートは、バッテリセルに電気接続され、それぞれがバッテリモジュールを接続するための電気接点を有し、バッテリモジュールは、少なくとも１つの中間要素を有し、各中間要素は、隣接するバッテリセルに電気接続され、各中間要素は、バッテリモジュールを複数のサブモジュールに分割し、各中間要素は、サブモジュールを電気接続する。

【0015】

本発明によれば、特に、車両を駆動するためのバッテリがさらに規定され、前記バッテリは、複数の上記バッテリモジュールを有する。

【0016】

本発明によれば、電気駆動体および上記のバッテリを有する車両がさらに規定される。

【0017】

したがって、サブモジュールを有する前記モジュール構造により、個々のバッテリモジュールの、いっそうモジュール化され、容易に拡張可能な構造を実現することが、本発明の基本的な考え方である。この場合に、中間要素全体は、２つの隣接するサブモジュールのそれぞれの一部である。同時に、中間要素によって、バッテリモジュールの安定性が全体的に改善される。さらに、前記バッテリモジュールは、組み立てるのに、さらには維持および修理するのに簡単であり、かつコスト効率が高い。中間要素を用いてサブモジュールを電気接続することで、個々のサブモジュールに接続されなければならない、別途必要とされ得る独立バスバーが不要になる。相応して、必要とされる電気接点の数量を削減することができる。

【0018】

したがって、本発明によるバッテリモジュールは、基本的に２つのモジュール端部プレートを含み、モジュール端部プレートは、隣接するバッテリセルに電気接触する。それに応じて、モジュール端部プレートは、バッテリセルに電気接続するための端子要素を有するように具現化されるのが好ましい。このために、隣接するサブモジュールは、端子要素によってそれぞれ接続される。外部バスバーまたはケーブルを接続するために、モジュール端部プレートは、電気接点に相当するさらなる接触点を有する。電気接点は、例えば、ねじ端子またはばね端子を用いて実現することができる。原則的に、外部バスバーまたはケーブルは、例えば、はんだ付け、または溶接によって、電気接点に恒久的に接続することもできる。

【0019】

原則的に、バッテリセルは、任意の所望する態様で具現化することができる。例えば、バッテリセルは、パウチセルまたは角柱セルとして具現化することができる。この場合に、バッテリセルは、例えば、溶接法によって、中間要素に、および／または互いに接続することができる。この場合に、個々の隣接するバッテリセルは、スタックの構成に応じて、それぞれ互いに電気接続することができる。各バッテリモジュールは、通常、同じタイプのバッテリセルから形成される。バッテリセルは、通常、バッテリモジュールにおいて直列に接続される。

【0020】

原則的に、バッテリは、所望の期間にわたって、電圧および電流の所望の組み合わせを供給できるようにするために、個々のバッテリモジュールの様々な組み合わせを有することができる。この場合に、１００Ｖ以上のバッテリ電圧が可能である。

【0021】

車両は、電気駆動体を有する任意の所望する車両とすることができる。この場合に、車両は、通常電気車両と呼ばれる、電気駆動体のみを有する車両か、または電気駆動体に加えて、さらなる駆動体、通常では燃焼機関の形態の従来の駆動体を有する車両の両方とすることができる。後者の車両は、ハイブリッド車両と呼ばれることが多い。

【0022】

本発明の有益な改良形態では、モジュール端部プレートおよび／または少なくとも１つの中間要素は、バッテリ冷却システムの冷却要素として具現化される。動作時、バッテリセルは、充放電するときに昇温する。この場合に、バッテリの電力を所望の態様で絶え間なく供給し、かつバッテリの損傷を防止できるようにするために、冷却が必要とされる。

【0023】

同じものが、バッテリを加熱するのに適用される。特に、旅行に出発する場合に、および／または外気温度が低い状態で、バッテリの電力を所望の態様で絶えず供給し、かつバッテリの損傷を防止できるようにするために、バッテリを加熱することが必要なことがある。バッテリ冷却システムは、加熱および冷却を行うように具現化されるのが好ましい。

【0024】

本発明の有益な改良形態では、少なくとも１つの中間要素は、両側に接続要素を有し、中間要素は、接続要素を用いて、隣接するバッテリセルに電気接続され、２つの接続要素は、互いに導電接続される。したがって、接続要素は、それぞれのサブモジュールを中間要素に接続するように機能する。接続要素は、機能の点から見て、実質的にモジュール端部プレート上の端子要素に相当し、バッテリモジュール全体は、端子要素を用いて接続され、サブモジュールは、接続要素を用いて接続される。対応するバッテリセルおよび接続要素は、信頼できる電気接点を形成するために、溶接によって互いに電気接続されるのが好ましい。したがって、接続要素が取り付けられる中間要素のベースプレートは、サブモジュールを互いから電気的に分離するために、絶縁材料から作製することができる。

【0025】

本発明の有益な改良形態では、中間要素は、２つの接続要素を互いに電気接続する貫通接続体を有する。相応して、それぞれの中間要素に通路が形成され、貫通接続体は、この通路を貫通することができる。貫通接続体は、印刷回路板で使用されるバイア穴の態様で形成されるのが好ましい。したがって、貫通接続体は、例えば、接続要素から通路を通って他方の接続要素に延び、そこで、例えば、はんだ付け、または溶接によって、前記他方の接続要素に電気接続される。貫通接続体は、中実であるように、またはスリーブの態様で具現化することができる。

【0026】

本発明の有益な改良形態では、中間要素は、２つの中間プレートを有し、各中間プレートは、隣接するバッテリセルに接続され、２つの中間プレートは電気接続される。これは、サブモジュールが別々の構造ユニットとして形成されるのを可能にする。したがって、サブモジュール全体は、不定の次の使用に備えて容易に構成することができる。バッテリモジュールは、前もって作製されたサブモジュールを組み合わせることで容易に形成することができる。したがって、中間要素は、個々のサブモジュールを集めてバッテリモジュールを形成したときに、そのとき隣接している中間プレートから形成される。さらに、サブモジュールは、中間プレートが互いに固定して連結され、バッテリセルが、中間プレート間に保持されることによって、本質的に安定するように具現化することができる。この場合に、２つの接続プレート間のサブモジュールは、バッテリモジュールの中間モジュールとして機能する。中間プレートをモジュール端部プレートに接続するのに、同じものが適用される。モジュール端部プレートおよび中間プレートを、相応してモジュール端部プレートと中間プレートとの間に保持されたバッテリセルと組み合わせることで、端子モジュールとして、バッテリモジュール全体の電気接続を可能にする、前もって構成されたサブモジュールを形成することも可能である。中間プレートは、例えば、中間要素に関連して上記に説明したように接続される。

【0027】

本発明の有益な改良形態では、２つの中間プレートは、差込連結を使用して、互いに機械連結することができる。これは、サブモジュールの特に単純な機械結合により、バッテリモジュールが形成されるのを可能にする。

【0028】

本発明の有益な改良形態では、２つの中間プレートは、プラグとソケットとの対応する組み合わせにより具現化され、２つの中間プレートは、プラグおよびソケットを用いて電気接続することができる。この場合に、プラグおよびソケットは、電気接続体を形成する。したがって、隣接するサブモジュールの２つの中間プレートへの電気接続は、ただ１つの電気的移行部、すなわち、プラグとソケットとの間の接触を使用して形成することができる。電気接続の形成は、差込連結により、特に容易に実現可能である。

【0029】

本発明のさらに有益な改良形態では、差込連結は、プラグおよびソケットとして一体的に具現化することができ、その結果として、差込連結を用いて、中間プレートの機械連結と電気接続との両方を達成することができる。

【0030】

本発明の有益な改良形態では、バッテリは、バッテリモジュールが配置されたバッテリハウジングを有し、モジュール端部プレートおよび／または少なくとも１つの中間要素は、バッテリハウジングに保持される。その結果、バッテリモジュールの安定性がさらに改善される。個々のバッテリモジュールの安定性、ひいては、さらにバッテリ全体の信頼性および安定性は、ハウジングに保持された中間要素の数量と共に高くなる。

【0031】

添付図面に関連し、好ましい例示的な実施形態に基づく例を用いて、本発明が下記に説明され、下記に提示する特徴は、いずれも個々に、または組み合わせて、本発明の態様を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】第１の実施形態による、先行技術のバッテリモジュールの概略図を正面図および側面図で示している。

【図2】第２の好ましい実施形態による、中間要素を使用して分離された２つのサブモジュールを有するバッテリモジュールの概略図を側面図で示している。

【図3】接続要素および貫通接続体を有する図２の中間要素の概略図を正面図で示している。

【図4】第３の好ましい実施形態による、２つの中間プレートを有する中間要素を使用して分離された２つのサブモジュールを有するバッテリモジュールの概略図を側面図で示している。

【図5】接続要素と２つ中間プレートを接続するプラグおよびソケットとを有する図４の中間要素の概略図を正面図で示している。

【図6】接続された状態、接続されていない状態、および中間状態のプラグおよびソケットを有する図４の中間要素の細部を側面図で示している。

【図7】図６のプラグの細部を正面断面図および側面断面図で示している。

【図8】中間プレートにある図６のソケットの細部を断面図として示している。

【図9】第４の実施形態による、図４のバッテリモジュールを２つ有するバッテリの概略図を側面図で示している。

【発明を実施するための形態】

【0033】

図２および図３は、本発明の第２の好ましい実施形態による、本発明に従ったバッテリモジュール１００に関するものである。

【0034】

バッテリモジュール１００は、複数の個々のバッテリセル１１０を有する第１のサブモジュール１０２および第２のサブモジュール１０４を含み、バッテリセル１１０は、２つのサブモジュール１０２、１０４内で積み重ねられている。原則的に、バッテリセル１１０は、任意の所望する態様で具現化することができる。第２の実施形態によれば、バッテリセル１１０は、パウチセルまたは角柱セルとして具現化される。この場合に、個々の隣接するバッテリセル１１０は、スタックの構成に応じて、それぞれ互いに電気接続することができる。バッテリモジュール１００は、バッテリモジュール１００において直列に接続された同じタイプのバッテリセル１１０から形成されている。

【0035】

バッテリモジュール１００は、バッテリセル１１０が間に保持された２つのモジュール端部プレート１０６と中間要素１０８とを含む。この場合に、第１のサブモジュール１０２および第２のサブモジュール１０４のバッテリセル１１０は、それぞれモジュール端部プレート１０６の一方と中間要素１０８との間に保持されている。２つのモジュール端部プレート１０６はそれぞれ、バッテリモジュール１００を接続するための電気接点としてねじ端子１０７を有する。バッテリモジュール１００は、ねじ端子１０７を用いて、外部バスバーまたはケーブル（図示せず）に接続される。

【0036】

バッテリモジュール１００のバッテリセル１１０は、端子要素１１２、接続要素１１４、および接続要素１１６を用いて電気接続されている。この場合に、端子要素１１２は、各モジュール端部プレート１０６に形成され、中間要素１０８は、両側に接続要素１１６を有する。

【0037】

端子要素１１２は、それぞれのサブモジュール１０２、１０４のそれぞれの隣接するバッテリセル１１０に接触することによって、隣接するサブモジュール１０２、１０４にそれぞれ接続されている。接続要素１１４は、２つのサブモジュール１０２、１０４内の隣接するバッテリセル１１０間の電気接点を形成している。接続要素１１６は、それぞれのサブモジュール１０２、１０４のそれぞれの隣接するバッテリセル１１０に接触することによって、隣接するサブモジュール１０２、１０４にそれぞれ接続されている。バッテリセル１１０は、溶接法によって、それぞれ端子要素１１２、接続要素１１４、および接続要素１１６に接続されている。

【0038】

したがって、この例示的な実施形態では、モジュール端部プレート１０６は、中間要素１０８と共に、それぞれのサブモジュール１０２、１０４を接続するようにそれぞれ機能する。

【0039】

第２の実施形態の中間要素１０８は、貫通接続体１１８を有し、この貫通接続体１１８は、２つの接続要素１１６を互いに電気接続している。相応して、通路（明瞭に見えない）が中間要素１０８に形成され、貫通接続体１１８は、この通路を貫通する。貫通接続体１１８は、印刷回路板で使用されるビアホールの態様でスリーブとして形成され、２つの接続要素１１６に電気接続されている。

【0040】

図４〜８は、本発明の第３の実施形態による、本発明に従ったバッテリモジュール１００に関するものである。第２および第３の実施形態のバッテリモジュール１００はほとんど同じである。したがって、特に説明されない第３の実施形態のバッテリモジュール１００の特徴は、必要な場合に、第２の実施形態のバッテリモジュール１００に基づいて理解することができる。

【0041】

図４に示すように、第３の実施形態のバッテリモジュール１００は、複数の個々のバッテリセル１１０を有する第１のサブモジュール１０２および第２のサブモジュール１０４を含み、バッテリセル１１０は、２つのサブモジュール１０２、１０４内で積み重ねられている。バッテリセル１１０は、同じタイプのパウチセルとして具現化され、バッテリモジュール１００において、直列で相互に電気接続されている。

【0042】

バッテリモジュール１００は、バッテリセル１１０が間に保持された２つのモジュール端部プレート１０６と中間要素１０８とを含む。第３の実施形態の中間要素１０８は、２つの中間プレート１２０を有し、各中間プレート１２０は、第２の実施形態の接続要素１１６に関連して説明したように、隣接するバッテリセル１１０に電気接続されている。相応して、サブモジュール１０２、１０４は、別々の構造ユニットとして、それぞれ中間プレート１２０およびモジュール端部プレート１０６を設けられている。さらに、このように形成された構造ユニットは、本質的に安定しており、その理由は、それぞれのモジュール端部プレート１０６および中間プレート１２０が、図示しない態様で互いに固定して連結されており、前記モジュール端部プレートと中間プレートとの間に配置されたバッテリセル１１０が、それらの間に保持されているからである。

【0043】

２つのサブモジュール１０２、１０４は、２つの中間プレート１２０により、差込連結（詳細には図示せず）を使用して互いに機械連結される。

【0044】

さらに、連結した状態で、２つのサブモジュール１０２、１０４は、２つの中間プレート１２０によって電気接続される。このために、図５および図６に詳細に示すように、２つの中間プレート１２０は、プラグ１２２およびソケット１２４の対応する組み合わせを有するように具現化される。

【0045】

プラグ１２２は、図７に単独で示され、絶縁スリーブ１３０と、前記絶縁スリーブ内に配置され、接点先端部１３２を有するピン要素１３４とを含む。接点先端部１３２は、対応する中間プレート１２０の接続要素１１６に電気接続される。ソケット１２４は、図８で対応する中間プレート１２０内に示されており、対応する中間プレート１２０に対して絶縁し、スリーブの形状で具現化された絶縁要素１４０と、さらには前記ソケットに配置された接点スリーブ１４２とを含む。接点スリーブ１４２は、対応する中間プレート１２０の接続要素１１６に電気接続される。

【0046】

第３の実施形態のバッテリモジュール１００の構造の残りの部分は、第２の実施形態に関連して上記に説明した通りである。

【0047】

この場合に、第１のサブモジュール１０２および第２のサブモジュール１０４のバッテリセル１１０は、それぞれモジュール端部プレート１０６と中間要素１０８の中間プレート１２０との間に保持されている。２つのモジュール端部プレート１０６はそれぞれ、バッテリモジュール１００を接続するための電気接点としてねじ端子１０７を有する。バッテリモジュール１００は、ねじ端子１０７を用いて、外部バスバーまたはケーブル（図示せず）に接続される。

【0048】

バッテリモジュール１００のバッテリセル１１０は、端子要素１１２、接続要素１１４、および接続要素１１６を用いて電気接続されている。この場合に、上記にすでに説明したように、端子要素１１２は、各モジュール端部プレート１０６に形成され、中間要素１０８の各中間プレート１２０は、片側に接続要素１１６を有する。

【0049】

端子要素１１２はそれぞれ、それぞれのサブモジュール１０２、１０４の隣接するバッテリセル１１０に接触している。接続要素１１４は、２つのサブモジュール１０２、１０４内の隣接するバッテリセル１１０間の電気接点を形成している。接続要素１１６はそれぞれ、それぞれのサブモジュール１０２、１０４の隣接するバッテリセル１１０に接触している。バッテリセル１１０は、溶接法によって、それぞれ端子要素１１２、接続要素１１４、および接続要素１１６に接続されている。

【0050】

したがって、この例示的な実施形態では、モジュール端部プレート１０６は、中間要素１０８の中間プレート１２０と共に、それぞれのサブモジュール１０２、１０４を接続するようにそれぞれ機能する。

【0051】

図９は、本発明の第４の実施形態によるバッテリ１５０を示している。バッテリ１５０は、第３の実施形態に従って図４に示された２つのバッテリモジュールを含む。原則的に、第２の実施形態のバッテリモジュール１００を第３の実施形態のバッテリモジュール１００の代わりに使用することもできる。

【0052】

バッテリ１５０は、車両を駆動するように具現化される。車両は、電気駆動体を有する車両、例えば、電気車両またはハイブリッド車両である。

【0053】

バッテリ１５０は、２つのバッテリモジュール１００が配置されたバッテリハウジング１５２を有する。バッテリモジュール１００は、図９に概略的に示すように、モジュール端部プレート１０６と中間要素１０８の中間プレート１２０とを保持する取付台１５４を使用して、バッテリハウジング１５２に保持されている。接続されたバッテリモジュール１００は、バッテリハウジング１５２に適切に保持され、その結果、中間プレート１２０用の取付台１５４は、接続された中間プレート１２０に対して相応して配置される。

【0054】

例えば、パウチセルで必要である、セル電圧を測定するためのセルフレームおよびタップは図に示されていない。バッテリ１５０はまた、通常、バッテリ管理システム（ＢＭＳ）を有して具現化されるが、バッテリ管理システムも同様に図に示されていない。

【符号の説明】

【0055】

１００ バッテリモジュール
１０２ サブモジュール
１０４ サブモジュール
１０６ モジュール端部プレート
１０７ 電気接点
１０８ 中間要素
１１０ バッテリセル
１５０ バッテリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】