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DE102020124833A1 - Coupling element for a high-voltage battery, high-voltage battery and motor vehicle - Google Patents

Coupling element for a high-voltage battery, high-voltage battery and motor vehicle Download PDF

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DE102020124833A1
DE102020124833A1 DE102020124833.4A DE102020124833A DE102020124833A1 DE 102020124833 A1 DE102020124833 A1 DE 102020124833A1 DE 102020124833 A DE102020124833 A DE 102020124833A DE 102020124833 A1 DE102020124833 A1 DE 102020124833A1
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DE
Germany
Prior art keywords
voltage
battery module
battery
coupling element
coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020124833.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Volker Hohm
Helge Herten
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
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Publication of DE102020124833A1 publication Critical patent/DE102020124833A1/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft unter anderem eine Hochvoltbatterie (3) für ein Kraftfahrzeug (4), aufweisend ein erstes Batteriemodul (2) und ein zweites Batteriemodul (5), wobei das erste Batteriemodul (2) über ein Kopplungselement (1) mit dem zweiten Batteriemodul (5) elektrisch gekoppelt ist, wobei das Kopplungselement (1) einen Hochvoltleiter (6) mit einer ersten Hochvoltkupplung (7) aufweist, die mit einem ersten Hochvoltanschluss (8) des ersten Batteriemoduls (2) gekoppelt ist, und der Hochvoltleiter (6) eine zweite Hochvoltkupplung (9) aufweist, die mit einem zweiten Hochvoltanschluss (10) des zweiten Batteriemoduls (5) gekoppelt ist, und wobei(a) das Kopplungselement (1) einen integrierten Entgasungskanal (42) aufweist, wobei der Entgasungskanal (42) zum Ableiten von sich bei einem Event (E) in dem ersten Batteriemodul (2) und/oder in dem zweiten Batteriemodul (5) entwickelnden Gasen (G) aus dem ersten Batteriemodul (2) und/oder aus dem zweiten Batteriemodul (5) ausgebildet ist, und/oder(b) der erste Hochvoltanschluss (8) und der zweite Hochvoltanschluss (10) derart ausgebildet und/oder in dem ersten Batteriemodul (2) und dem zweiten Batteriemodul (5) befestigt sind, dass einer der beiden Hochvoltanschlüsse (8, 10) bei einem Event (E) in einem der beiden Batteriemodule (2, 5) das Kopplungselement (1) aus einer Durchführung (19, 26) des Batteriemoduls (2, 5) freigibt, in dem sich das Event (E) ereignet, sodass die freigegebene Durchführung (19, 26) in Kommunikation mit der Umgebung gebracht wird und sich bei dem Event (E) entwickelnde Gase (G) in die Umgebung freigegeben werden können.The invention relates, inter alia, to a high-voltage battery (3) for a motor vehicle (4), having a first battery module (2) and a second battery module (5), the first battery module (2) being connected to the second battery module ( 5) is electrically coupled, the coupling element (1) having a high-voltage conductor (6) with a first high-voltage coupling (7) which is coupled to a first high-voltage connection (8) of the first battery module (2), and the high-voltage conductor (6) has a second high-voltage clutch (9) which is coupled to a second high-voltage connection (10) of the second battery module (5), and wherein (a) the coupling element (1) has an integrated degassing channel (42), the degassing channel (42) for discharging formed during an event (E) in the first battery module (2) and/or in the second battery module (5) developing gases (G) from the first battery module (2) and/or from the second battery module (5), and/or er(b) the first high-voltage connection (8) and the second high-voltage connection (10) are designed and/or fastened in the first battery module (2) and the second battery module (5) in such a way that one of the two high-voltage connections (8, 10) an event (E) in one of the two battery modules (2, 5) releases the coupling element (1) from a passage (19, 26) of the battery module (2, 5), in which the event (E) occurs, so that the released Implementation (19, 26) is brought into communication with the environment and at the event (E) evolving gases (G) can be released into the environment.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kopplungselement zum elektrischen Koppeln eines ersten Batteriemoduls einer Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug mit einem zweiten Batteriemodul der Hochvoltbatterie. Ferner betrifft die Erfindung eine Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kopplungselement sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Hochvoltbatterie.The present invention relates to a coupling element for electrically coupling a first battery module of a high-voltage battery for a motor vehicle to a second battery module of the high-voltage battery. Furthermore, the invention relates to a high-voltage battery for a motor vehicle with such a coupling element and a motor vehicle with such a high-voltage battery.

Bei der Entwicklung von Hochvoltbatterien werden zumeist mehrere, teilweise konträre Ziele verfolgt. Ein Ziel ist die Bereitstellung einer Hochvoltbatterie mit einer möglichst hohen Kapazität, um somit bei einem Kraftfahrzeug eine höhere Reichweite erzielen zu können. Da der Bauraum für eine Hochvoltbatterie am Kraftfahrzeug sehr begrenzt ist, ist es ein weiteres Ziel, die Abmessungen der Hochvoltbatterie möglichst gering zu halten. Eine Möglichkeit zum Erreichen dieser Ziele ist eine Erhöhung der Energiedichte des Aktivmaterials der Batteriezellen der Hochvoltbatterie. Alternativ oder zusätzlich wird versucht, ein Volumen der Batteriezellen so groß wie möglich und ein die Batteriezellen umgebendes Batteriegehäuse der Hochvoltbatterie so klein wie möglich zu gestalten. Zudem müssen sämtliche mechanischen Lastfälle der Hochvoltbatterie ohne übermäßige Nebenreaktionen in den Batteriezellen, ohne Brand sowie ohne Kurzschluss gewährleistet sein.In the development of high-voltage batteries, several, sometimes conflicting goals are usually pursued. One goal is to provide a high-voltage battery with the highest possible capacity in order to be able to achieve a longer range in a motor vehicle. Since the installation space for a high-voltage battery on the motor vehicle is very limited, another goal is to keep the dimensions of the high-voltage battery as small as possible. One way to achieve these goals is to increase the energy density of the active material in the battery cells of the high-voltage battery. Alternatively or additionally, an attempt is made to make the volume of the battery cells as large as possible and to make the battery housing of the high-voltage battery surrounding the battery cells as small as possible. In addition, all mechanical load cases of the high-voltage battery must be guaranteed without excessive side reactions in the battery cells, without fire and without short circuits.

Zur Realisierung einer optimalen Leistungsdichte sowie Energiedichte müssen Strukturbauteile der Hochvoltbatterie platzsparend und möglichst ohne überflüssige Redundanzen ausgebildet sein. Neben dem Bauraum für die Batteriezellen muss auch ausreichend Bauraum für elektrische Verschaltungen der Batteriezellen sowie für Steuergeräte vorgehalten werden.In order to achieve optimal power density and energy density, structural components of the high-voltage battery must be designed to save space and, if possible, without unnecessary redundancies. In addition to the installation space for the battery cells, sufficient installation space must also be reserved for electrical interconnections of the battery cells and for control units.

Lasttragende Batteriemodule haben sich als guter Kompromiss zwischen hoher Kapazität, geringem Platzbedarf und hoher Betriebssicherheit bewährt. Bei lasttragenden Batteriemodulen sind Lastpfade von Crashsituationen, wie beispielsweise dem Pfahlcrash auf einer Seite des Kraftfahrzeugs, direkt in ein Modulgehäuse der Batteriemodule verlagert sowie integriert, sodass mehr Bauraum im Batteriegehäuse für die Batteriezellen zur Verfügung steht. Eine Weiterentwicklung eines lasttragenden Batteriemoduls ist als „Smart-Battery-Unit“ (SBU) bekannt und weist einen integrierten Unterfahrschutz (UFS) auf.Load-bearing battery modules have proven to be a good compromise between high capacity, small space requirements and high operational reliability. In load-bearing battery modules, load paths from crash situations, such as a pole crash on one side of the motor vehicle, are relocated and integrated directly into a module housing of the battery module, so that more space is available in the battery housing for the battery cells. A further development of a load-bearing battery module is known as a "smart battery unit" (SBU) and has an integrated underride protection (UFS).

Bei Hochvoltbatterien mit SBUs erfolgt eine Hochvoltkopplung der SBUs zumeist über vertikal angeordnete, also in z-Richtung bzw. Höhenrichtung ausgerichtete, Hochvoltanschlüsse. Dies erfordert an einer Oberseite des Batteriegehäuses oberhalb der SBUs zusätzlichen Bauraum für die Hochvoltanschlüsse, Hochvoltstecker sowie Hochvoltverkabelungen. Dies ist insbesondere bei Kraftfahrzeugen problematisch, welche keinen Mitteltunnel bzw. eine besonders platzsparende Ausgestaltung der Karosserie aufweisen, sodass eine möglichst flache Ausgestaltung des Batteriegehäuses erforderlich ist.In the case of high-voltage batteries with SBUs, high-voltage coupling of the SBUs usually takes place via high-voltage connections which are arranged vertically, i.e. aligned in the z-direction or height direction. This requires additional installation space for the high-voltage connections, high-voltage plugs and high-voltage cabling on an upper side of the battery housing above the SBUs. This is particularly problematic in motor vehicles that do not have a center tunnel or a particularly space-saving design of the body, so that the battery housing must be designed as flat as possible.

Die zielgerichtete und geordnete Abführung von heißen Gasen im Falle eines Events aus der an sich geschlossenen und abgedichteten SBU stellt in diesem Zusammenhang eine weitere besondere Herausforderung dar. Dies gilt gleichermaßen für alle anderen, auch derzeitigen bzw. konventionellen Batteriesysteme. Die heißen Gase im Falle eines Events strömen bei den derzeitigen bzw. konventionellen Batteriesystemen vom Batteriemodul ungerichtet in das sie umgebende Batteriesystemgehäuse und werden von dort über in der Regel mehrere, verteilt angeordnete Entgasungsöffnungen ins Freie geleitet.The targeted and orderly removal of hot gases in the event of an event from the self-contained and sealed SBU represents another special challenge in this context. This applies equally to all other, including current and conventional battery systems. In the event of an event, the hot gases in current or conventional battery systems flow in an undirected manner from the battery module into the surrounding battery system housing and from there are usually discharged to the outside via a number of distributed degassing openings.

Die ungerichtete Strömung von heißen Gasen im Falle eines Events von den beschädigten Zellen bzw. der beschädigten Zelle bzw. dem entsprechenden Modul in das Batteriegehäuse und innerhalb des Batteriegehäuses erfolgt aber nicht zielgerichtet, sondern unterliegt den thermodynamischen Prozessen selbst, sodass die Gefahr erhöht ist, das weitere Batteriemodule in das Eventgeschehen miteinbezogen werden und den Schaden und dessen Auswirkungen erhöhen.The undirected flow of hot gases in the event of an event from the damaged cells or the damaged cell or the corresponding module into the battery housing and within the battery housing is not targeted, but is subject to the thermodynamic processes themselves, so that the risk is increased further battery modules are included in the event and increase the damage and its effects.

Eine zielgerichtete und geordnete Leitung der heißen Gase im Falle eines Events innerhalb eines Batteriegehäuses ist schwierig umsetzbar. Das Thema der Sicherheit gegen thermische Propagation und deren Auswirkungen erfährt erst in jüngerer Vergangenheit und gegenwärtig verstärkte Aufmerksamkeit. Ein gegliedertes Batteriesystem mit in sich geschlossenen und abgedichteten Elementen - hier die SBUs - ist in diesem Zusammenhang per se den konventionellen Batteriesystemen überlegen, da es räumliche Trennungen von sich aus bereits mitbringt.A targeted and orderly routing of the hot gases in the event of an event within a battery housing is difficult to implement. The topic of security against thermal propagation and its effects has only recently received increased attention. A structured battery system with self-contained and sealed elements - in this case the SBUs - is superior to conventional battery systems in this context, since it inherently involves spatial separation.

Nicht nur wäre die ungerichtete Abführung bei Vorsehen von mehreren, verteilt angeordneten Entgasungsöffnungen aus den obigen Gründen bei den SBUs nachteilig, hinzu kommt, dass die SBUs lasttragend ausgebildet sind und daher mehrere solcher Entgasungsöffnungen auch aus struktureller Sicht nachteilig sind.Not only would the undirected discharge be disadvantageous if several distributed degassing openings were provided for the SBUs for the above reasons, the SBUs are also designed to be load-bearing and therefore several such degassing openings are also disadvantageous from a structural point of view.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einer Hochvoltbatterie zu beheben oder zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise eine hohe Betriebssicherheit aufweist.It is therefore the object of the present invention to eliminate or at least partially eliminate the disadvantages described above in a high-voltage battery. In particular, it is an object of the present invention to provide a high-voltage battery for a motor vehicle on a simple che and inexpensive way has a high level of operational reliability.

Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Demnach wird die Aufgabe durch ein Kopplungselement zum elektrischen Koppeln eines ersten Batteriemoduls einer Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug mit einem zweiten Batteriemodul der Hochvoltbatterie mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 4 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kopplungselement beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Hochvoltbatterie sowie dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.The above object is solved by the patent claims. Accordingly, the object is achieved by a coupling element for electrically coupling a first battery module of a high-voltage battery for a motor vehicle to a second battery module of the high-voltage battery with the features of claim 1, by a high-voltage battery for a motor vehicle with the features of claim 4 and by a motor vehicle with the features of claim 10 solved. Further features and details of the invention result from the dependent claims, the description and the drawings. Features and details that are described in connection with the coupling element according to the invention also apply, of course, in connection with the high-voltage battery according to the invention and the motor vehicle according to the invention and vice versa, so that the disclosure of the individual aspects of the invention is or can always be referred to alternately.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kopplungselement zum elektrischen Koppeln eines ersten Batteriemoduls einer Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug mit einem zweiten Batteriemodul der Hochvoltbatterie gelöst. Das Kopplungselement weist einen Hochvoltleiter mit einer ersten Hochvoltkupplung zum elektrischen Koppeln mit einem ersten Hochvoltanschluss des ersten Batteriemoduls und einer zweiten Hochvoltkupplung zum elektrischen Koppeln mit einem zweiten Hochvoltanschluss des zweiten Batteriemoduls auf. Das Kopplungselement weist einen integrierten Entgasungskanal auf, wobei der Entgasungskanal zum Ableiten von sich bei einem Event in dem ersten Batteriemodul und/oder in dem zweiten Batteriemodul entwickelnden Gasen aus dem ersten Batteriemodul und/oder aus dem zweiten Batteriemodul ausgebildet ist.According to a first aspect of the invention, the object is achieved by a coupling element for electrically coupling a first battery module of a high-voltage battery for a motor vehicle to a second battery module of the high-voltage battery. The coupling element has a high-voltage conductor with a first high-voltage coupling for electrically coupling to a first high-voltage connection of the first battery module and a second high-voltage coupling for electrically coupling to a second high-voltage connection of the second battery module. The coupling element has an integrated degassing channel, the degassing channel being designed to discharge gases that develop in the first battery module and/or in the second battery module during an event from the first battery module and/or from the second battery module.

Der Entgasungskanal ist ein Kanal, der innerhalb des Kopplungselements verläuft, und das sich in einem der Batteriemodule entwickelnde Gas einfach nach außerhalb des Kopplungselements bzw. aus dem Kopplungselement raus und somit an die Umgebung abführen kann. Dabei können die Batteriemodule keine weiteren Öffnungen oder Durchführungen zur Umgebung hin bis auf den Entgasungskanal bzw. seine Öffnung zu der Umgebung hin aufweisen, damit die Strömung des Gases besonders zielgerichtet erfolgen kann und auch sichergestellt werden kann.The degassing channel is a channel that runs inside the coupling element and the gas that develops in one of the battery modules can simply be discharged to the outside of the coupling element or out of the coupling element and thus to the environment. In this case, the battery modules cannot have any further openings or lead-throughs to the environment apart from the degassing channel or its opening to the environment, so that the gas can flow in a particularly targeted manner and can also be ensured.

Entsprechend kann der integrierte Entgasungskanal derart eingerichtet sein, dass er die sich entwickelnden Gase in die Umgebung abführt. Ein Auslass des Entgasungskanals kann dazu mit der Umgebung fluidtechnisch kommunizieren. Dabei kann vorgesehen werden, dass das Kopplungselement zur Kopplung mit den Batteriemodulen derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass sich der Auslass des Entgasungskanals in die Umgebung hinein stets zwischen den Batteriemodulen bzw. ihren Modulgehäusen befindet, damit die Gase in die Umgebung zwischen den Batteriemodulen bzw. Modulgehäusen entweichen können. Entsprechend kann bei einer Hochvoltbatterie vorgesehen sein, dass der Auslass oder mehrere Auslässe des Entgasungskanals sich im Einbauzustand des Kopplungselements zwischen den Batteriemodulen bzw. seinen Modulgehäusen befindet bzw. befinden.Correspondingly, the integrated degassing channel can be set up in such a way that it discharges the gases that develop into the environment. For this purpose, an outlet of the degassing channel can communicate fluidically with the environment. It can be provided that the coupling element for coupling to the battery modules is designed and set up in such a way that the outlet of the degassing channel into the environment is always located between the battery modules or their module housings, so that the gases can escape into the environment between the battery modules or Module housings can escape. Correspondingly, in a high-voltage battery it can be provided that the outlet or several outlets of the degassing channel is or are located between the battery modules or its module housings when the coupling element is installed.

Als Event wird in dem erfindungsgemäßen Sinne ein Ereignis einer Beschädigung wenigstens einer Zelle des Batteriemoduls verstanden, bei der es zu einer Temperaturerhöhung mit Rauch- bzw. Gasentwicklung bis hin zu einem Brand innerhalb des Batteriemoduls kommt. Eine derartige Beschädigung kann mechanisch, durch eine Überladung der wenigstens einen Zelle, durch einen äußeren Kurzschluss, thermische Einwirkungen der wenigstens einen Zelle, eine Dendritenbildung und dergleichen kommen. Die Beschädigung selbst kann zwar nicht verhindert werden, jedoch können die Folgen erfindungsgemäß durch das Abführen des infolge des Events erzeugten Gases in die Umgebung abgemildert und die in dem Batteriemodul ablaufende thermische Reaktion kann verlangsamt werden.In the context of the invention, an event is understood to be an occurrence of damage to at least one cell of the battery module, which results in a temperature increase with the development of smoke or gas up to a fire within the battery module. Such damage can occur mechanically, through overcharging of the at least one cell, through an external short circuit, thermal effects on the at least one cell, dendrite formation and the like. Although the damage itself cannot be prevented, the consequences can be mitigated according to the invention by discharging the gas generated as a result of the event into the environment and the thermal reaction taking place in the battery module can be slowed down.

Der Hochvoltleiter ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die erste Hochvoltkupplung und die zweite Hochvoltkupplung parallel zueinander angeordnet sind. Somit sind der erste Hochvoltanschluss des ersten Batteriemoduls mit der ersten Hochvoltkupplung und der zweite Hochvoltanschluss des zweiten Batteriemoduls mit der zweiten Hochvoltkupplung in einem einzigen Fügeschritt bzw. einer einzigen Fügerichtung miteinander elektrisch koppelbar. Besonders bevorzugt sind die erste Hochvoltkupplung und die zweite Hochvoltkupplung axial zueinander angeordnet. Der Hochvoltleiter weist vorzugsweise ein Material mit besonders hoher elektrischer Leitfähigkeit, wie beispielsweise Kupfer, Aluminium oder dergleichen, auf. Eine Breite und/oder Höhe des Hochvoltleiters und/oder des Kopplungselements beträgt vorzugsweise zwischen 10 mm und 40 mm. Vorzugsweise weist der Hochvoltleiter zu seinen Endbereichen in Längenrichtung hin eine reduzierte Breite und/oder Höhe auf. Hierfür weist der Hochvoltleiter vorzugsweise einen oder mehrere Absätze und/oder einen oder mehrere Fasen auf. Somit ist eine Fügebewegung des Kopplungselements mit dem ersten Batteriemodul bzw. zweiten Batteriemodul formschlüssig begrenzbar. Zudem ist auf diese Weise eine elektrische Kontaktierung der ersten Hochvoltkupplung mit dem ersten Hochvoltanschluss bzw. der zweiten Hochvoltkupplung mit dem zweiten Hochvoltanschluss verbesserbar. Eine Länge des Hochvoltleiters und/oder des Kopplungselements beträgt vorzugsweise zwischen 30 mm und 120 mm. Über den Hochvoltleiter sind Betriebsströme der Hochvoltbatterie zum Betreiben eines Elektromotors des Kraftfahrzeugs durch die Batteriemodule leitbar.The high-voltage conductor is preferably designed in such a way that the first high-voltage clutch and the second high-voltage clutch are arranged parallel to one another. Thus, the first high-voltage connection of the first battery module with the first high-voltage clutch and the second high-voltage connection of the second battery module with the second high-voltage clutch can be electrically coupled to one another in a single joining step or a single joining direction. The first high-voltage clutch and the second high-voltage clutch are particularly preferably arranged axially with respect to one another. The high-voltage conductor preferably has a material with particularly high electrical conductivity, such as copper, aluminum or the like. A width and/or height of the high-voltage conductor and/or the coupling element is preferably between 10 mm and 40 mm. The high-voltage conductor preferably has a reduced width and/or height towards its end regions in the longitudinal direction. For this purpose, the high-voltage conductor preferably has one or more shoulders and/or one or more bevels. A joining movement of the coupling element with the first battery module or second battery module can thus be limited in a form-fitting manner. In addition, in this way electrical contact is made between the first high-voltage clutch and the first High-voltage connection or the second high-voltage clutch can be improved with the second high-voltage connection. A length of the high-voltage conductor and/or the coupling element is preferably between 30 mm and 120 mm. Operating currents of the high-voltage battery for operating an electric motor of the motor vehicle can be conducted through the battery modules via the high-voltage conductor.

Die erste Hochvoltkupplung und/oder die zweite Hochvoltkupplung sind vorzugsweise gemäß einem männlichen Stecker ausgebildet. Dementsprechend sind der erste Hochvoltanschluss und/oder der zweite Hochvoltanschluss vorzugsweise gemäß einem weiblichen Stecker, insbesondere einer Buchse, ausgebildet. Die erste Hochvoltkupplung und/oder die zweite Hochvoltkupplung weist vorzugsweise einen runden, dreieckigen oder rechteckigen, insbesondere quadratischen, Querschnitt auf.The first high-voltage clutch and/or the second high-voltage clutch are preferably designed in accordance with a male connector. Accordingly, the first high-voltage connection and/or the second high-voltage connection are/are preferably designed in the form of a female plug, in particular a socket. The first high-voltage clutch and/or the second high-voltage clutch preferably has a round, triangular or rectangular, in particular square, cross section.

Bevorzugt ist, dass der Entgasungskanal einen sich von der ersten Hochvoltkupplung bis zu der zweiten Hochvoltkupplung erstreckenden horizontalen Entgasungsabschnitt zum Aufnehmen der Gase aus dem ersten Batteriemodul und/oder aus dem zweiten Batteriemodul aufweist. Der horizontale Entgasungsabschnitt erstreckt sich dabei längs des Kopplungselements. Entsprechend können mittels nur eines Entgasungskanals, der mit dem horizontalen Entgasungsabschnitt von einem Ende zu dem anderen Ende des Kopplungselements verlaufen kann, von beiden Batteriemodulen aus die bei einem Event entstehenden heißen Gase aufgenommen und abgeleitet werden. Unabhängig von dem Batteriemodul können die Gase so zuverlässige und zielgerichtet in die Umgebung abgeführt werden.It is preferred that the degassing channel has a horizontal degassing section extending from the first high-voltage clutch to the second high-voltage clutch for receiving the gases from the first battery module and/or from the second battery module. The horizontal degassing section extends along the coupling element. Correspondingly, the hot gases produced during an event can be taken in and discharged from both battery modules by means of only one degassing channel, which can run with the horizontal degassing section from one end to the other end of the coupling element. Independent of the battery module, the gases can be discharged into the environment in a reliable and targeted manner.

Dabei ist zudem bevorzugt, dass der Entgasungskanal einen zwischen der ersten Hochvoltkupplung und der zweiten Hochvoltkupplung mit dem horizontalen Entgasungsabschnitt verbundenen vertikalen Entgasungsabschnitt zum Abführen der aufgenommenen Gase aus dem Kopplungselement, dem ersten Batteriemoduls und dem zweiten Batteriemodul heraus aufweist. Bei einem runden Kopplungselement kann der horizontale Entgasungsabschnitt dabei vollständig um eine Mittelachse bzw. eine Rotationsachse des Kopplungselements umlaufend ausgebildet sein. Der vertikale Entgasungsabschnitt hingegen kann nicht vollständig um die Mittelachse bzw. Rotationsachse des Kopplungselements umlaufend ausgebildet sein, sondern Unterbrechungen bzw. Verbindungsstege aufweisen, die die beiden Hälften des Kopplungselements strukturell verbinden. Der vertikale Entgasungsabschnitt verläuft anders als der horizontale Entgasungsabschnitt nicht längs des Kopplungselements, sondern zu seinem Umfang bzw. nach außen hin. Eine oder mehrere Öffnungen des vertikalen Entgasungsabschnitts stehen dadurch in Kommunikation mit der Umgebung. Der horizontale Entgasungsabschnitt befindet sich dabei zwischen den beiden Batteriemodulen, sodass die bei einem Event in einem der beiden Batteriemodule entstehenden Gase zwischen den Batteriemodulen an die Umgebung abgeführt werden können.It is also preferred that the degassing channel has a vertical degassing section connected to the horizontal degassing section between the first high-voltage clutch and the second high-voltage clutch for discharging the gases that have been taken in from the coupling element, the first battery module and the second battery module. In the case of a round coupling element, the horizontal degassing section can be designed to run completely around a central axis or an axis of rotation of the coupling element. The vertical degassing section, on the other hand, cannot be designed to run all the way around the central axis or axis of rotation of the coupling element, but rather have interruptions or connecting webs that structurally connect the two halves of the coupling element. Unlike the horizontal degassing section, the vertical degassing section does not run along the coupling element, but rather to its circumference or to the outside. One or more openings of the vertical degassing section are thereby in communication with the environment. The horizontal degassing section is located between the two battery modules, so that the gases produced in one of the two battery modules during an event can be discharged between the battery modules to the environment.

Bevorzugt ist ferner, dass das Kopplungselement einen Niedervoltleiter mit einer ersten Niedervoltkupplung zum Koppeln mit einem ersten Niedervoltvoltanschluss des ersten Batteriemoduls und einer zweiten Niedervoltkupplung zum Koppeln mit einem zweiten Niedervoltanschluss des zweiten Batteriemoduls aufweist. Grundsätzlich nämlich müssen die SBUs zumeist über Niedervoltanschlüsse miteinander vernetzt werden, um einen Datentransfer durch die SBUs zu ermöglichen. Die Niedervoltanschlüsse werden gegenüber der hier vorgeschlagenen Lösung aber üblicherweise separat von den Hochvoltanschlüssen ausgeführt und erfordern zusätzlichen Bauraum sowie einen zusätzlichen Montageaufwand durch eine erhöhte Anzahl zu montierender Bauteile. Ein weiterer Nachteil ist die schlechte Demontierbarkeit derartiger Hochvoltbatterien. Einzelne Batteriemodule lassen sich nur sehr aufwendig austauschen. Zudem ist dies im Havariefall problematisch, da ein schnelles Entfernen der Batteriezellen aus der Hochvoltbatterie durch die Rettungskräfte zur Vermeidung einer zusätzlichen Gefährdung des Unfallorts grundsätzlich nicht möglich ist. Mit der vorgeschlagenen Ausführung des Kopplungselements mit dem Niedervoltleiter werden die vorstehenden Nachteile hingegen überwunden. Dadurch kann ein Kopplungselement mit Hochvoltleitung, Niedervoltleitung und Entgasungsfunktion in einem bereitgestellt werden.It is also preferred that the coupling element has a low-voltage conductor with a first low-voltage coupling for coupling to a first low-voltage connection of the first battery module and a second low-voltage coupling for coupling to a second low-voltage connection of the second battery module. Basically, the SBUs usually have to be networked with each other via low-voltage connections in order to enable data transfer through the SBUs. However, compared to the solution proposed here, the low-voltage connections are usually implemented separately from the high-voltage connections and require additional installation space and additional assembly work due to an increased number of components to be assembled. Another disadvantage is that such high-voltage batteries are difficult to dismantle. Individual battery modules can only be replaced with great effort. In addition, this is problematic in the event of an accident, since it is fundamentally impossible for the emergency services to quickly remove the battery cells from the high-voltage battery in order to avoid an additional hazard at the scene of the accident. With the proposed design of the coupling element with the low-voltage conductor, however, the above disadvantages are overcome. As a result, a coupling element with a high-voltage line, low-voltage line and degassing function can be provided in one.

Der Niedervoltleiter ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die erste Niedervoltkupplung und die zweite Niedervoltkupplung parallel zueinander angeordnet sind. Somit sind der erste Niedervoltvoltanschluss des ersten Batteriemoduls mit der ersten Niedervoltkupplung und der zweite Niedervoltvoltanschluss des zweiten Batteriemoduls mit der zweiten Niedervoltkupplung in einem einzigen Fügeschritt bzw. einer einzigen Fügerichtung miteinander koppelbar. Besonders bevorzugt sind die erste Niedervoltkupplung und die zweite Niedervoltkupplung axial zueinander angeordnet. Der Niedervoltleiter weist vorzugsweise ein Material mit besonders hoher optischer Leitfähigkeit, wie beispielsweise transparenten Kunststoff oder dergleichen, auf. Der Niedervoltleiter ist vorzugsweise stabförmig ausgebildet. Eine Breite und/oder Höhe des Niedervoltleiters beträgt vorzugsweise zwischen 2 mm und 4 mm. Eine Länge des Niedervoltleiters beträgt vorzugsweise zwischen 30 mm und 120 mm. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Länge des Niedervoltleiters zumindest der Länge des Hochvoltleiters entspricht. Über den Niedervoltleiter sind elektrische Daten und/oder elektrische Steuerungsbefehle der Hochvoltbatterie durch die Batteriemodule leitbar.The low-voltage conductor is preferably designed in such a way that the first low-voltage clutch and the second low-voltage clutch are arranged parallel to one another. Thus, the first low-voltage connection of the first battery module with the first low-voltage clutch and the second low-voltage connection of the second battery module with the second low-voltage clutch can be coupled to one another in a single joining step or a single joining direction. The first low-voltage clutch and the second low-voltage clutch are particularly preferably arranged axially with respect to one another. The low-voltage conductor preferably has a material with particularly high optical conductivity, such as transparent plastic or the like. The low-voltage conductor is preferably in the form of a rod. A width and/or height of the low-voltage conductor is preferably between 2 mm and 4 mm. A length of the low-voltage conductor is preferably between 30 mm and 120 mm. It can be provided according to the invention that the length of the low-voltage conductor is at least the length of the high-voltage equivalent. Electrical data and/or electrical control commands for the high-voltage battery can be routed through the battery modules via the low-voltage conductor.

Die erste Niedervoltkupplung und/oder die zweite Niedervoltkupplung weisen vorzugsweise eine plattenförmige Kontaktfläche zum flächigen Kontaktieren einer plattenförmigen Gegenkontaktfläche des ersten Niedervoltanschlusses und/oder des zweiten Niedervoltanschlusses. Die erste Niedervoltkupplung und/oder die zweite Niedervoltkupplung weisen vorzugsweise einen runden oder rechteckigen, insbesondere quadratischen, Querschnitt auf.The first low-voltage coupling and/or the second low-voltage coupling preferably have a plate-shaped contact surface for making planar contact with a plate-shaped mating contact surface of the first low-voltage connection and/or the second low-voltage connection. The first low-voltage clutch and/or the second low-voltage clutch preferably have a round or rectangular, in particular square, cross section.

Vorzugsweise ist der Niedervoltleiter als Lichtleiter zum Übertragen von Lichtwellen ausgebildet. Lichtwellen haben den Vorteil, dass keine Beeinträchtigung der Kommunikation des Niedervoltleiters durch die über den Hochvoltleiter fließenden Ströme besteht, sodass der Hochvoltleiter und Niedervoltleiter auch sehr nah beieinander angeordnet sein können. Somit ist eine sichere sowie zuverlässige Datenübertragung über den Niedervoltleiter gewährleistet.The low-voltage conductor is preferably designed as an optical fiber for transmitting light waves. Light waves have the advantage that the currents flowing through the high-voltage conductor do not impair the communication of the low-voltage conductor, so that the high-voltage conductor and low-voltage conductor can also be arranged very close to one another. This ensures safe and reliable data transmission via the low-voltage conductor.

Ein Kopplungselement mit Hochvoltleiter und Niedervolteiter hat gegenüber herkömmlichen Kopplungselementen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine gleichzeitige Hochvoltkopplung und Niedervoltkopplung der Batteriemodule erzielbar ist. Durch die Integration des Hochvoltleiters und des Niedervoltleiters in ein kompaktes Bauteil ist eine besonders platzsparende Ausbildung des Batteriegehäuses möglich. Zudem lassen sich einzelne Batteriemodule besonders leicht montieren und demontieren, sodass ein Entfernen der Batteriemodule in einem Havariefall oder der Austausch eines defekten Batteriemoduls verbessert ist. Überdies benötigen die Modulgehäuse für die elektrischen Anschlüsse somit nur noch eine Durchführung, sodass eine Stabilität sowie eine Dichtigkeit des Modulgehäuses verbesserbar sind. Zudem ist eine Anzahl der erforderlichen Dichtmittel zum Abdichten des Modulgehäuses auf diese Weise reduzierbar. Bei entsprechender Ausbildung eines Batteriemanagementsystems ist mittels des erfindungsgemäßen Kopplungselements zudem eine Hochvoltkopplung und eine Niedervoltkopplung der Batteriemodule mit dem Batteriemanagementsystem realisierbar.A coupling element with a high-voltage conductor and a low-voltage conductor has the advantage over conventional coupling elements that simultaneous high-voltage coupling and low-voltage coupling of the battery modules can be achieved with simple means and in a cost-effective manner. The integration of the high-voltage conductor and the low-voltage conductor in a compact component makes it possible to design the battery housing in a particularly space-saving manner. In addition, individual battery modules can be assembled and disassembled particularly easily, so that removing the battery modules in the event of an accident or replacing a defective battery module is improved. In addition, the module housings therefore only require one feedthrough for the electrical connections, so that the stability and tightness of the module housing can be improved. In addition, the number of sealing means required for sealing the module housing can be reduced in this way. With a corresponding design of a battery management system, a high-voltage coupling and a low-voltage coupling of the battery modules to the battery management system can also be implemented by means of the coupling element according to the invention.

Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Kopplungselement vorgesehen sein, dass der Niedervoltleiter innerhalb des Hochvoltleiters angeordnet ist. Hierbei kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass sich der Niedervoltleiter neben einer Längsachse des Hochvoltleiters erstreckt. Dies hat den Vorteil, dass bei entsprechender Ausgestaltung des ersten Niedervoltanschlusses eine Kontaktierung mit dem Niedervoltleiter in Abhängigkeit einer relativen rotatorischen Ausrichtung des Kopplungselements zum ersten Batteriemodul erfolgt, beispielsweise wenn das Kopplungselement durch entsprechende Rotation an dem ersten Batteriemodul fixiert ist. Vorzugsweise weist der Hochvoltleiter eine Kavität auf, in welcher der Niedervoltleiter angeordnet ist. Die Kavität weist vorzugsweise einen Haltebereich auf, welcher zum Halten des Niedervoltleiters innerhalb der Kavität ausgebildet ist. Der Haltebereich ist vorzugsweise ausgebildet, den Niedervoltleiter an mindestens drei voneinander beabstandeten Bereichen, vorzugsweise vollumfänglich, zu kontaktieren. Vorzugsweise erstreckt sich der Haltebereich über die gesamte Länge der Kavität, sodass eine Außenfläche des Niedervoltleiters eine Innenfläche der Kavität komplett kontaktiert. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Niedervoltleiter durch einen Spritzgussprozess in die Kavität eingebracht ist. Dies hat den Vorteil, dass der Niedervoltleiter mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise vor äußeren Einflüssen geschützt ist.According to a preferred further development of the invention, it can be provided in a coupling element that the low-voltage conductor is arranged inside the high-voltage conductor. It can be provided according to the invention that the low-voltage conductor extends alongside a longitudinal axis of the high-voltage conductor. This has the advantage that with a corresponding configuration of the first low-voltage connection, contact is made with the low-voltage conductor depending on a relative rotational orientation of the coupling element to the first battery module, for example when the coupling element is fixed to the first battery module by corresponding rotation. The high-voltage conductor preferably has a cavity in which the low-voltage conductor is arranged. The cavity preferably has a holding area which is designed to hold the low-voltage conductor within the cavity. The holding area is preferably designed to contact the low-voltage conductor in at least three areas that are spaced apart from one another, preferably over the entire circumference. The holding area preferably extends over the entire length of the cavity, so that an outer surface of the low-voltage conductor makes complete contact with an inner surface of the cavity. It can be provided according to the invention that the low-voltage conductor is introduced into the cavity by an injection molding process. This has the advantage that the low-voltage conductor is protected against external influences using simple means and in a cost-effective manner.

Es ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt, dass der Niedervoltleiter koaxial zum Hochvoltleiter angeordnet ist. Demnach erstreckt sich der Niedervoltleiter vorzugsweise auf einer Längsachse des Hochvoltleiters. Vorzugsweise entspricht die Längsachse des Hochvoltleiters einer Längsachse des Kopplungselements. Eine Kopplung des Niedervoltleiters mit dem ersten Niedervoltanschluss kann demnach unabhängig von einer rotatorischen relativen Lage des Kopplungselements zum ersten Batteriemodul erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass eine Herstellbarkeit des Kopplungselements mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise verbessert ist. Somit lassen sich Fertigungskosten auf vorteilhafte Weise reduzieren.It is particularly preferred according to the invention that the low-voltage conductor is arranged coaxially to the high-voltage conductor. Accordingly, the low-voltage conductor preferably extends along a longitudinal axis of the high-voltage conductor. The longitudinal axis of the high-voltage conductor preferably corresponds to a longitudinal axis of the coupling element. A coupling of the low-voltage conductor to the first low-voltage connection can therefore take place independently of a rotational position of the coupling element relative to the first battery module. This has the advantage that it is easier to manufacture the coupling element using simple means and in a cost-effective manner. Manufacturing costs can thus be reduced in an advantageous manner.

Weiter bevorzugt ist der Hochvoltleiter als Drehteil und/oder rotationssymmetrisch um eine Rotationsachse ausgebildet. Unter einer rotationssymmetrischen Ausbildung wird im Rahmen der Erfindung auch eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Ausbildung verstanden, bei welcher eine vollkommene Rotationssymmetrie durch lokales Entfernen von Werkstoff, wie beispielsweise durch eine Bohrung, eine Nut oder dergleichen, oder durch lokales Hinzufügen von Werkstoff, wie beispielsweise mittels additiver Fertigungsverfahren, beseitigt ist. Das Kopplungselement weist demnach vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt auf und erstreckt sich entlang der Längsachse sowie um diese herum. Dies hat den Vorteil, dass das Kopplungselement mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise herstellbar ist.More preferably, the high-voltage conductor is designed as a turned part and/or rotationally symmetrical about an axis of rotation. Within the scope of the invention, a rotationally symmetrical design is also understood to mean a substantially rotationally symmetrical design in which complete rotational symmetry is achieved by locally removing material, such as through a bore, a groove or the like, or by locally adding material, such as by means of additive Manufacturing process is eliminated. Accordingly, the coupling element preferably has a circular cross section and extends along and around the longitudinal axis. This has the advantage that the coupling element can be produced using simple means and in a cost-effective manner.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann bei einem Kopplungselement vorgesehen sein, dass das Kopplungselement ein erstes Rastelement aufweist, wobei das erste Rastelement ausgebildet ist, durch Rotation des Kopplungselements um die Rotationsachse des Kopplungselements mit einem ersten Gegenrastelement des ersten Batteriemoduls in Eingriff zu geraten. Der Mechanismus aus Rastelement und Gegenrastelement kann beispielsweise gemäß einem Bajonettverschluss ausgebildet sein. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Rastelement oder das Gegenrastelement eine Kulisse, wie beispielsweise eine Herzkurve oder dergleichen, aufweist. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Rastelement oder das Gegenrastelement einen Rastpin aufweist. Vorzugsweise weist das Kopplungselement ein zweites Rastelement zum entsprechenden Verrasten mit einem zweiten Gegenrastelement des zweiten Batteriemoduls auf. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine lösbare Fixierung des Kopplungselements am ersten Batteriemodul erzielbar ist. Hierdurch kann das Kopplungselement beispielsweise bereits vormontiert am ersten Batteriemodul bereitgestellt werden, sodass der Montageaufwand der Hochvoltbatterie reduziert ist.In a particularly preferred embodiment of the invention, in a kupplungsele be provided that the coupling element has a first latching element, the first latching element being designed to come into engagement with a first counter-latching element of the first battery module by rotation of the coupling element about the axis of rotation of the coupling element. The mechanism consisting of the latching element and counter-latching element can be designed, for example, in accordance with a bayonet catch. It can be provided according to the invention that the latching element or the counter-latching element has a gate, such as a heart curve or the like. It can be provided according to the invention that the latching element or the counter-latching element has a latching pin. The coupling element preferably has a second latching element for correspondingly latching with a second counter-latching element of the second battery module. This has the advantage that the coupling element can be detachably fixed to the first battery module using simple means and in a cost-effective manner. As a result, the coupling element can be provided, for example, already pre-assembled on the first battery module, so that the effort involved in assembling the high-voltage battery is reduced.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Kopplungselement eine umlaufende erste Dichtung zum Abdichten gegen eine erste Durchführung eines ersten Modulgehäuses des ersten Batteriemoduls auf. Die erste Dichtung ist vorzugsweise am Hochvoltleiter, insbesondere an einer Außenfläche des Hochvoltleiters, vorzugsweise koaxial zur Längsachse, angeordnet. Vorzugsweise ist die erste Dichtung an der ersten Hochvoltkupplung angeordnet. Eine solche erste Dichtung ist insbesondere bei einem rotationssymmetrischen Hochvoltleiter von Vorteil. Vorzugsweise weist der Hochvoltleiter eine umlaufende erste Nut auf, wobei die erste Dichtung zumindest teilweise innerhalb der ersten Nut angeordnet ist. Die erste Dichtung ist vorzugsweise als O-Ring oder dergleichen ausgebildet. Vorzugsweise weist das Kopplungselement eine umlaufende zweite Dichtung zum Abdichten gegen eine zweite Durchführung eines zweiten Modulgehäuses des zweiten Batteriemoduls auf. Die zweite Dichtung ist vorzugsweise am Hochvoltleiter, insbesondere an einer Außenfläche des Hochvoltleiters, vorzugsweise koaxial zur Längsachse, angeordnet. Vorzugsweise ist die zweite Dichtung an der zweiten Hochvoltkupplung angeordnet. Eine solche zweite Dichtung ist insbesondere bei einem rotationssymmetrischen Hochvoltleiter von Vorteil. Vorzugsweise weist der Hochvoltleiter eine umlaufende zweite Nut auf, wobei die zweite Dichtung zumindest teilweise innerhalb der zweiten Nut angeordnet ist. Die zweite Dichtung ist vorzugsweise als O-Ring oder dergleichen ausgebildet. Eine erste Dichtung hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein erster Modulinnenraum des ersten Batteriemoduls nach außen abdichtbar ist.According to a preferred embodiment of the invention, the coupling element has a peripheral first seal for sealing against a first passage of a first module housing of the first battery module. The first seal is preferably arranged on the high-voltage conductor, in particular on an outer surface of the high-voltage conductor, preferably coaxially to the longitudinal axis. The first seal is preferably arranged on the first high-voltage clutch. Such a first seal is particularly advantageous in the case of a rotationally symmetrical high-voltage conductor. The high-voltage conductor preferably has a circumferential first groove, with the first seal being arranged at least partially within the first groove. The first seal is preferably designed as an O-ring or the like. The coupling element preferably has a peripheral second seal for sealing against a second passage of a second module housing of the second battery module. The second seal is preferably arranged on the high-voltage conductor, in particular on an outer surface of the high-voltage conductor, preferably coaxially to the longitudinal axis. The second seal is preferably arranged on the second high-voltage clutch. Such a second seal is particularly advantageous in the case of a rotationally symmetrical high-voltage conductor. The high-voltage conductor preferably has a circumferential second groove, with the second seal being arranged at least partially within the second groove. The second seal is preferably designed as an O-ring or the like. A first seal has the advantage that a first module interior of the first battery module can be sealed off from the outside with simple means and in a cost-effective manner.

Besonders bevorzugt weist das Kopplungselement einen ersten Halteabschnitt zum Eingreifen eines federkraftbeaufschlagten ersten Halteelements des ersten Batteriemoduls in einer Koppelstellung des Kopplungselements auf. Der erste Halteabschnitt weist vorzugsweise eine, vorzugsweise umlaufende, quer zur Längsachse verlaufende Hinterschneidung oder Nut auf. Weiter bevorzugt weist der erste Halteabschnitt eine Abschrägung auf, um ein Koppeln und/oder Entkoppeln des Kopplungselements vom ersten Batteriemodul zu verbessern. Das erste Halteelement weist beispielsweise eine Rastnase auf, welche mittels einer Feder des ersten Halteelements gegen den ersten Halteabschnitt drückbar ist. Das erste Halteelement ist vorzugsweise ausgebildet, beim Zusammenfügen des Kopplungselements mit dem ersten Batteriemodul an einer Oberfläche des Kopplungselements entlangzugleiten und in den ersten Halteabschnitt einzugreifen. Vorzugsweise weist das Kopplungselement einen zweiten Halteabschnitt zum Eingreifen eines zweiten Halteelements des zweiten Batteriemoduls in der Koppelstellung des Kopplungselements auf. Der zweite Halteabschnitt weist vorzugsweise eine, vorzugsweise umlaufende, quer zur Längsachse verlaufende Hinterschneidung oder Nut auf.The coupling element particularly preferably has a first holding section for engaging a spring-loaded first holding element of the first battery module in a coupling position of the coupling element. The first holding section preferably has a preferably circumferential undercut or groove running transversely to the longitudinal axis. More preferably, the first holding section has a bevel in order to improve coupling and/or decoupling of the coupling element from the first battery module. The first holding element has, for example, a latching lug which can be pressed against the first holding section by means of a spring of the first holding element. The first holding element is preferably designed to slide along a surface of the coupling element when the coupling element is joined to the first battery module and to engage in the first holding section. The coupling element preferably has a second holding section for engaging a second holding element of the second battery module in the coupling position of the coupling element. The second holding section preferably has a preferably circumferential undercut or groove running transversely to the longitudinal axis.

Weiter bevorzugt weist der zweite Halteabschnitt eine Abschrägung auf, um ein Koppeln und/oder Entkoppeln des Kopplungselements vom zweiten Batteriemodul zu verbessern. Das zweite Halteelement weist beispielsweise eine Rastnase auf, welche mittels einer Feder des zweiten Halteelements gegen den zweiten Halteabschnitt drückbar ist. Das zweite Halteelement ist vorzugsweise ausgebildet, beim Zusammenfügen des Kopplungselements mit dem zweiten Batteriemodul an einer Oberfläche des Kopplungselements entlangzugleiten und in den zweiten Halteabschnitt einzugreifen. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein Verbleiben des Kopplungselements in der Koppelstellung verbessert ist. Zum Herauslösen des Kopplungselements ist somit zunächst ein Haltewiderstand zu überwinden.More preferably, the second holding section has a bevel in order to improve coupling and/or decoupling of the coupling element from the second battery module. The second holding element has, for example, a latching lug which can be pressed against the second holding section by means of a spring of the second holding element. The second holding element is preferably designed to slide along a surface of the coupling element when the coupling element is joined to the second battery module and to engage in the second holding section. This has the advantage that the retention of the coupling element in the coupling position is improved with simple means and in a cost-effective manner. In order to detach the coupling element, a holding resistance must first be overcome.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug gelöst. Die Hochvoltbatterie weist ein erstes Batteriemodul und ein zweites Batteriemodul auf. Das erste Batteriemodul ist über ein Kopplungselement nach einem mit dem zweiten Batteriemodul elektrisch gekoppelt. Das Kopplungselement weist einen Hochvoltleiter mit einer ersten Hochvoltkupplung auf, die mit einem ersten Hochvoltanschluss des ersten Batteriemoduls gekoppelt ist, und der Hochvoltleiter weist eine zweite Hochvoltkupplung auf, die mit einem zweiten Hochvoltanschluss des zweiten Batteriemoduls gekoppelt ist.According to a second aspect of the invention, the object is achieved by a high-voltage battery for a motor vehicle. The high-voltage battery has a first battery module and a second battery module. The first battery module is electrically coupled to the second battery module via a coupling element. The coupling element has a high-voltage conductor with a first high-voltage clutch, which is coupled to a first high-voltage connection of the first battery module, and the high-voltage conductor has a second high-voltage clutch on, which is coupled to a second high-voltage connection of the second battery module.

Das Kopplungselement kann einen integrierten Entgasungskanal aufweisen, wobei der Entgasungskanal zum Ableiten von sich bei einem Event in dem ersten Batteriemodul und/oder in dem zweiten Batteriemodul entwickelnden Gasen aus dem ersten Batteriemodul und/oder aus dem zweiten Batteriemodul ausgebildet ist. Anders ausgedrückt kann das Kopplungselement in der Hochvoltbatterie gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet sein.The coupling element can have an integrated degassing channel, the degassing channel being designed to discharge gases that develop in the first battery module and/or in the second battery module during an event from the first battery module and/or from the second battery module. In other words, the coupling element can be formed in the high-voltage battery according to the first aspect of the invention.

Alternativ oder zusätzlich können aber auch der erste Hochvoltanschluss und der zweite Hochvoltanschluss derart ausgebildet und/oder in dem ersten Batteriemodul und dem zweiten Batteriemodul befestigt sein, dass einer der beiden Hochvoltanschlüsse bei einem Event in einem der beiden Batteriemodule das Kopplungselement aus einer Durchführung des Batteriemoduls freigibt, in dem sich das Event ereignet, sodass die freigegebene Durchführung in Kommunikation mit der Umgebung gebracht wird und sich bei dem Event entwickelnde Gase in die Umgebung freigegeben werden können. Auch dadurch kann die eingangs gestellte Aufgabe gelöst werden. Dabei kann das Kopplungselement selbstverständlich gemäß der im Rahmen dieser Beschreibung offenbarten Merkmale und mit oder ohne den Entgasungskanal ausgebildet sein.Alternatively or additionally, however, the first high-voltage connection and the second high-voltage connection can also be designed and/or fastened in the first battery module and the second battery module in such a way that one of the two high-voltage connections releases the coupling element from a passage in the battery module in the event of an event in one of the two battery modules in which the event occurs so that the enabled performance is placed in communication with the environment and gases evolving at the event can be released into the environment. The task set at the beginning can also be solved in this way. The coupling element can of course be designed according to the features disclosed in the context of this description and with or without the degassing channel.

Durch eine derartige Ausbildung und/oder Befestigung der Hochvoltanschlüsse ist es möglich, dass die Durchführungen, durch die das Kopplungselement durchgeführt ist bzw. in denen es sitzt und diese zur Umgebung hin verschließt, insbesondere mittels der Dichtung abdichtet, freigegeben bzw. geöffnet werden. Dabei sorgt das Event für die Gasentwicklung und damit eine Temperatur- und Druckerhöhung in dem von dem Event betroffenen Batteriemodul. Der steigende Druck drückt das Kopplungselement an seiner Stirnfläche in Richtung des anderen Batteriemoduls. Durch die entsprechende Ausbildung bzw. Befestigung des Hochvoltanschlusses in dem anderen Batteriemodul kann vorgesehen sein, dass gar beide Durchführungen freigegeben werden und/oder das Kopplungselement in eines der Batteriemodule hineinfällt. Die aufgrund des Events in einem der Batteriemodule gebildeten Gase können nun in die Umgebung strömen.By designing and/or fastening the high-voltage connections in this way, it is possible for the bushings through which the coupling element is passed or in which it sits and closes them to the environment, in particular by means of the seal, to be released or opened. The event causes the development of gas and thus an increase in temperature and pressure in the battery module affected by the event. The increasing pressure pushes the coupling element on its face in the direction of the other battery module. Through the appropriate design or attachment of the high-voltage connection in the other battery module, it can be provided that both bushings are released and/or the coupling element falls into one of the battery modules. The gases formed in one of the battery modules as a result of the event can now flow into the environment.

Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass der Hochvoltanschluss des Batteriemoduls, in dem sich das Event ereignet, mit der Hochvoltkupplung des Kopplungselements dekontaktiert bzw. aus der elektrischen Verbindung gebracht wird. Dadurch wird vermieden, dass die Batteriezellen des Batteriemoduls, das von dem Event betroffen ist, weiter mit Strom versorgt werden und möglicherweise zu einer weiteren Beschleunigung des Events sorgen. Hierzu kann die elektrische Kontaktierung zwischen dem Hochvoltanschluss und der Hochvoltkupplung bzw. können letztere so eingerichtet sein, dass sie einer linearen Richtung entlang der Rotationsachse bzw. einer Mittelachse des Kopplungselements gegeneinander verschiebbar sind. Ein entsprechendes Verschieben bzw. eine entsprechende Verschubbewegung des Kopplungselements aufgrund des dem Event folgenden Druckaufbaus in das jeweils andere Batteriemodul sorgt dann dafür, dass die Hochvoltkupplung außer Eingriff mit dem Hochvoltanschluss desjenigen Batteriemoduls gebracht wird, in dem sich das Event ereignet.In particular, it can also be provided that the high-voltage connection of the battery module, in which the event occurs, is disconnected from the high-voltage clutch of the coupling element or is disconnected from the electrical connection. This prevents the battery cells of the battery module affected by the event from continuing to be supplied with power and possibly causing the event to accelerate further. For this purpose, the electrical contact between the high-voltage connection and the high-voltage clutch or the latter can be set up in such a way that they can be displaced relative to one another in a linear direction along the axis of rotation or a central axis of the coupling element. A corresponding displacement or a corresponding shifting movement of the coupling element due to the pressure build-up following the event in the other battery module then ensures that the high-voltage clutch is disengaged from the high-voltage connection of that battery module in which the event occurs.

Durch die Freigabe der entsprechenden Durchführung in der Wandung des Modulgehäuses des Batteriemoduls, in der das Kopplungselement sich befindet bzw. sitzt, durch den Verschub bzw. die horizontale Bewegung oder Translation des Kopplungselements kann die Ableitung der heißen Gase im Falle eines Events zielgerichtet und geordnet aus dem von dem Event betroffenen Batteriemodul erfolgen, ohne weitere Komponenten der Hochvoltbatterie in Mitleidenschaft zu ziehen. Besonders vorteilhaft ist, dass gleich zwei Durchführungen je Batteriemodul in zwei getrennten Richtungen zur Verfügung stehen, die ferner noch von beiden Batteriemodulen in derselben Reichweite erreicht werden können. Durch den Verschub des Kopplungselements besteht die Möglichkeit eines Kurzschlusses, sodass geeignete Maßnahmen, wie z. B. Isolationsbeschichtungen, im Bereich der Durchführungen bzw. innerhalb der Batteriemodule bzw. ihrer Modulgehäuse bei hineinfallendem Kopplungselement getroffen werden müssen. Dies ist in einfacher Form durch entsprechende Kunststoffbeschichtungen und/oder -bauteile möglich.By releasing the corresponding passage in the wall of the module housing of the battery module, in which the coupling element is located or sitting, by shifting or horizontal movement or translation of the coupling element, the hot gases can be discharged in a targeted and orderly manner in the event of an event the battery module affected by the event without affecting other components of the high-voltage battery. It is particularly advantageous that two bushings per battery module are available in two separate directions, which can also be reached by both battery modules within the same range. Due to the shifting of the coupling element, there is the possibility of a short circuit, so that suitable measures, such as e.g. B. insulation coatings, must be taken in the bushings or within the battery modules or their module housing in falling coupling element. This is possible in a simple form by using appropriate plastic coatings and/or components.

Bevorzugt ist dabei, dass der erste Hochvoltanschluss und/oder der zweite Hochvoltanschluss zumindest eine Schwächung aufweist. Die Schwächung kann insbesondere eine Materialschwächung, beispielsweise in Form einer verringerten Materialstärke oder eines Materials mit geringer Festigkeit, sein. Die Schwächung kann derart ausgeführt sein, dass sie bei einer definiert einstellbaren Belastung versagt. Die Belastung wird derart eingestellt, dass sie normalen Belastungen bei der Fahrt mit der Kraftfahrzeug oder etwa einem Crash standhält, jedoch bei einem Event in einem der Batteriemodule mit entsprechendem Druckaufbau versagt. Auf diese Weise kann die Gegenlagerung des Kopplungselements an dem Hochvoltanschluss aufgehoben und die Durchführung bzw. die Durchführungen können freigegeben werden.It is preferred that the first high-voltage connection and/or the second high-voltage connection has at least one weakening. The weakening can in particular be a weakening of the material, for example in the form of a reduced material thickness or of a material with low strength. The weakening can be designed in such a way that it fails at a defined adjustable load. The load is set in such a way that it withstands normal loads when driving the motor vehicle or, for example, in a crash, but fails in the event of an event in one of the battery modules with a corresponding build-up of pressure. In this way, the counter-support of the coupling element on the high-voltage connection can be canceled and the bushing or bushings can be released.

Insbesondere ist bevorzugt, dass die zumindest eine Schwächung eine Sollbruchstelle ist. Wenn die Schwächung nachgibt bzw. die Sollbruchstelle bricht, verliert das Kopplungselement seinen Halt bzw. seine Befestigung an dem Hochvoltanschluss, an den es mittels seiner Hochvoltkupplung angeschlossen gewesen ist. Auf der anderen Stirnseite des von dem Event betroffenen Batteriemoduls drückt der vom Event erzeugte Druck die Hochvoltkupplung aus dem Hochvoltanschluss. Das Kopplungselement verliert seinen Halt, wird lose und fällt bedingt durch den Druck in dem vom Event betroffenen Batteriemodul in das benachbarte Batteriemodul. Dadurch werden die gegenüberliegenden Durchführungen der Batteriemodule freigegeben. Besonders vorteilhaft hierbei ist, dass dieser Sollbruch des Hochvoltanschlusses zu der bereits erwähnten elektrischen Dekontaktierung von Kopplungselement und Hochvoltanschluss in dem von dem Event betroffenen Batteriemodul führt. Die Sollbruchstelle in dem Hochvoltanschluss ist eine besonders kostengünstige und technisch leicht umsetzbare Maßnahme zur Bereitstellung der Ausbildung der Hochvoltanschlüsse gemäß der zuvor erwähnten Ausführung, damit diese die Durchführung des von dem Event betroffenen Batteriemoduls freigibt.In particular, it is preferred that the at least one weakening is a predetermined breaking point. When the weakening gives way or the predetermined breaking point breaks, the coupling element loses its grip or its attachment to the high-voltage connection to which it was connected by means of its high-voltage coupling. On the other end of the battery module affected by the event, the pressure generated by the event pushes the high-voltage coupling out of the high-voltage connection. The coupling element loses its hold, becomes loose and falls into the neighboring battery module due to the pressure in the battery module affected by the event. This releases the opposite lead-throughs of the battery modules. It is particularly advantageous here that this predetermined breakage of the high-voltage connection leads to the already mentioned electrical decontacting of the coupling element and high-voltage connection in the battery module affected by the event. The predetermined breaking point in the high-voltage connection is a particularly cost-effective and technically easy-to-implement measure for providing the design of the high-voltage connections according to the previously mentioned embodiment, so that the battery module affected by the event can be passed through.

Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt, dass der erste Hochvoltanschluss und/oder der zweite Hochvoltanschluss an einem Befestigungselement befestigt ist, welches elastisch ausgebildet ist und/oder zumindest eine Schwächung aufweist. Auch hier kann die Schwächung eine Sollbruchstelle sein. Entsprechend kann auch eine in der Befestigung des Hochvoltanschlusses nachgelagerte Komponente selbst die Schwächung aufweisen, um den technisch gewünschten Effekt des Lösens des Kopplungselements aus den Durchführungen zu erzielen.Alternatively or additionally, it is preferred that the first high-voltage connection and/or the second high-voltage connection is fastened to a fastening element which is designed to be elastic and/or has at least one weakening. Here, too, the weakening can be a predetermined breaking point. Correspondingly, a component downstream in the fastening of the high-voltage connection can itself have the weakening in order to achieve the technically desired effect of detaching the coupling element from the bushings.

Besonders bevorzugt ist auch die elastische Ausführung des Befestigungselements. Das elastische Befestigungselement gibt in Druckrichtung, die durch den in dem von dem Event erfassten Batteriemodul erzeugten Druck mit der Gasentwicklung vorgegeben wird, nach und kann so bei hinreichend Druck bzw. Nachgeben eine Verschiebung bzw. einen Verschub des Kopplungselements soweit bis in das Batteriemodul, das nicht von dem Event betroffen ist, erlauben, dass es die die Durchführung in dem von dem Event erfassten Batteriemodul freigibt. Auch dadurch können die Durchführungen auf technisch einfache und zuverlässige Art und Weise freigegeben werden.The elastic design of the fastening element is also particularly preferred. The elastic fastening element yields in the pressure direction, which is predetermined by the pressure generated in the battery module detected by the event with the gas development, and can thus, with sufficient pressure or yielding, cause a displacement or shifting of the coupling element as far as the battery module, the not affected by the event, allow it to authorize execution in the battery module covered by the event. This also allows the bushings to be released in a technically simple and reliable manner.

Dabei ist bevorzugt, dass das elastisch ausgebildete Befestigungselement eine Feder, insbesondere eine mechanische Feder, ist, da es ein besonders kostengünstiges und thermisch ausgesprochen stabiles elastisches Befestigungselement ist. Die Feder kann entsprechend in dem Batteriemodul bzw. an dem Modulgehäuse oder einer anderen Komponente des jeweiligen Batteriemoduls gelagert sein und somit auch als Federlagerung bezeichnet werden. Die Freigabe des Verschubwegs für das Kopplungselement erfolgt entsprechend durch die Federlagerung des Hochtvoltanschlusses. Diese Federlagerung wird derart ausgeführt, dass sich bei einer definiert einstellbaren Belastung, die der bereits zuvor definierten Belastung der Schwächung entsprechend kann, die Feder zusammendrückt und auf diese Weise die Gegenlagerung des Kopplungselements verschoben wird, ohne den elektrischen Kontakt zwischen der Hochvoltkupplung des Kopplungselements und dem Hochvoltanschluss zu unterbrechen. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass die Federlagerung auch im Normalzustand eine Funktion erfüllen kann, nämlich die Verbindung der Hochvoltkupplung mit dem Hochvoltanschluss durch die von ihr aufgebrachte Anpresskraft zu verbessern.It is preferred that the elastically designed fastening element is a spring, in particular a mechanical spring, since it is a particularly cost-effective and thermally extremely stable elastic fastening element. The spring can accordingly be mounted in the battery module or on the module housing or another component of the respective battery module and can therefore also be referred to as a spring mount. The displacement path for the coupling element is released accordingly by the spring bearing of the high-voltage connection. This spring bearing is designed in such a way that with a defined adjustable load, which can correspond to the previously defined load of the weakening, the spring compresses and in this way the counter bearing of the coupling element is displaced without electrical contact between the high-voltage coupling of the coupling element and the to interrupt the high-voltage connection. It is particularly advantageous that the spring bearing can also fulfill a function in the normal state, namely to improve the connection of the high-voltage clutch to the high-voltage connection through the contact pressure it exerts.

Das erste Batteriemodul weist ein erstes Modulgehäuse auf, in welchem Batteriezellen angeordnet und vorzugsweise miteinander verschaltet sind. Das erste Modulgehäuse weist vorzugsweise eine erste Durchführung auf, durch welche ein erster Hochvoltanschluss sowie ein erster Niedervoltanschluss des ersten Batteriemoduls von außen zugänglich sind. Der erste Hochvoltanschluss ist mit der ersten Hochvoltkupplung des Kopplungselements elektrisch gekoppelt. Ein erster Niedervoltanschluss kann mit der ersten Niedervoltkupplung des Kopplungselements gekoppelt sein. Das erste Batteriemodul ist vorzugsweise als lasttragendes Batteriemodul ausgebildet.The first battery module has a first module housing in which battery cells are arranged and preferably connected to one another. The first module housing preferably has a first passage through which a first high-voltage connection and a first low-voltage connection of the first battery module are accessible from the outside. The first high-voltage connection is electrically coupled to the first high-voltage clutch of the coupling element. A first low-voltage connection can be coupled to the first low-voltage clutch of the coupling element. The first battery module is preferably designed as a load-bearing battery module.

Das zweite Batteriemodul weist ein zweites Modulgehäuse auf, in welchem Batteriezellen angeordnet und vorzugsweise miteinander verschaltet sind. Das zweite Modulgehäuse weist vorzugsweise eine zweite Durchführung auf, durch welche ein zweiter Hochvoltanschluss sowie ein zweiter Niedervoltanschluss des zweiten Batteriemoduls von außen zugänglich sind. Der zweite Hochvoltanschluss ist mit der zweiten Hochvoltkupplung des Kopplungselements elektrisch gekoppelt. Ein zweiter Niedervoltanschluss kann mit der zweiten Niedervoltkupplung des Kopplungselements gekoppelt sein. Das zweite Batteriemodul ist vorzugsweise als lasttragendes Batteriemodul ausgebildet. Vorzugsweise weist die Hochvoltbatterie weitere Batteriemodule auf, welche entsprechend dem ersten Batteriemodul und dem zweiten Batteriemodul über Kopplungselemente miteinander, insbesondere in Reihe, elektrisch gekoppelt sind. Die Kopplungselemente sind vorzugsweise auf einer horizontalen Ebene, also der x-y-Ebene, angeordnet.The second battery module has a second module housing in which battery cells are arranged and preferably connected to one another. The second module housing preferably has a second passage through which a second high-voltage connection and a second low-voltage connection of the second battery module are accessible from the outside. The second high-voltage connection is electrically coupled to the second high-voltage clutch of the coupling element. A second low-voltage connection can be coupled to the second low-voltage clutch of the coupling element. The second battery module is preferably designed as a load-bearing battery module. The high-voltage battery preferably has further battery modules which, corresponding to the first battery module and the second battery module, are electrically coupled to one another, in particular in series, via coupling elements. The coupling elements are preferably arranged on a horizontal plane, ie the x-y plane.

Bei der erfindungsgemäßen Hochvoltbatterie ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem Kopplungselement gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demnach hat die erfindungsgemäße Hochvoltbatterie gegenüber herkömmlichen Hochvoltbatterien den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine hohe Betriebssicherheit bereitgestellt ist. Durch die Verwendung von Kopplungselementen, bei welchen der Hochvoltleiter und der Niedervoltleiter in ein kompaktes Bauteil integriert sind, zum Verschalten der Batteriemodule ist eine besonders platzsparende Ausbildung des Batteriegehäuses möglich. Zudem lassen sich die einzelnen Batteriemodule der Hochvoltbatterie besonders leicht montieren und demontieren, sodass ein Entfernen der Batteriemodule in einem Havariefall oder der Austausch eines defekten Batteriemoduls verbessert ist. Überdies benötigen die Modulgehäuse für die elektrischen Anschlüsse somit nur noch eine Durchführung, sodass eine Stabilität sowie eine Dichtigkeit des Modulgehäuses verbesserbar sind. Zudem ist eine Anzahl der erforderlichen Dichtmittel zum Abdichten des Modulgehäuses auf diese Weise reduzierbar. Bei entsprechender Ausbildung eines Batteriemanagementsystems ist mittels des erfindungsgemäßen Kopplungselements zudem eine Hochvoltkopplung und eine Niedervoltkopplung der Batteriemodule mit dem Batteriemanagementsystem realisierbar.All the advantages that have already been described for a coupling element according to the first aspect of the invention result from the high-voltage battery according to the invention. Accordingly, the high-voltage battery according to the invention has the advantage over conventional high-voltage batteries that a high level of operational reliability is provided with simple means and in a cost-effective manner. The use of coupling elements, in which the high-voltage conductor and the low-voltage conductor are integrated into a compact component, for interconnecting the battery modules makes it possible to design the battery housing in a particularly space-saving manner. In addition, the individual battery modules of the high-voltage battery can be assembled and disassembled particularly easily, so that it is easier to remove the battery modules in the event of an accident or to replace a defective battery module. In addition, the module housings therefore only require one feedthrough for the electrical connections, so that the stability and tightness of the module housing can be improved. In addition, the number of sealing means required for sealing the module housing can be reduced in this way. With a corresponding design of a battery management system, a high-voltage coupling and a low-voltage coupling of the battery modules to the battery management system can also be implemented by means of the coupling element according to the invention.

Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Kopplungselements, einer erfindungsgemäßen Hochvoltbatterie sowie eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:

  • 1 in einer Schnittdarstellung ein Kopplungselement,
  • 2 in einer Schnittdarstellung ein erstes Batteriemodul,
  • 3 in einer Schnittdarstellung ein erstes Batteriemodul und ein zweites Batteriemodul, welche mittels eines Kopplungselements miteinander gekoppelt sind,
  • 4 in einer Schnittdarstellung ein erstes Batteriemodul und ein mittels eines Kopplungselements mit dem ersten Batteriemodul gekoppeltes zweites Batteriemodul, wobei in dem zweiten Batteriemodul ein Event auftritt,
  • 5 die 4 mit dem Kopplungselement in dem ersten Batteriemodul und einem Gasaustritt aus dem zweiten Batteriemodul,
  • 6 einen Ausschnitt der 4, wobei die Hochvoltanschlüsse der Batteriemodule Sperrelemente aufweisen,
  • 7 die 6 mit dem Kopplungselement in dem ersten Batteriemodul und einem Gasaustritt aus dem zweiten Batteriemodul,
  • 8 eine Seitenansicht auf einen der Hochvoltanschlüsse der Batteriemodule aus 7,
  • 9 eine Draufsicht auf den in 8 gezeigten Hochvoltanschluss,
  • 10 die 4 mit einer alternativen Ausführung des ersten Batteriemoduls,
  • 11 die 5 mit der alternativen Ausführung des ersten Batteriemoduls gemäß 10,
  • 12 die 6 mit einer alternativen Ausführung der beiden Batteriemodule gemäß 10,
  • 13 die 7 mit einer alternativen Ausführung der beiden Batteriemodule gemäß 10,
  • 14 eine Draufsicht auf den in 12 gezeigten Hochvoltanschluss des Batteriemoduls,
  • 15 eine Seitenansicht auf den Hochvoltanschluss aus 14,
  • 16 eine Schnittdarstellung eines ersten alternativen Kopplungselements,
  • 17 eine Draufsicht auf das ersten alternative Kopplungselement aus 16,
  • 18 eine Schnittdarstellung eines zweiten alternativen Kopplungselements,
  • 19 eine Draufsicht auf das zweite alternative Kopplungselement,
  • 20 in einer Seitenansicht eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
Exemplary embodiments of a coupling element according to the invention, a high-voltage battery according to the invention and a motor vehicle according to the invention are explained in more detail below with reference to drawings. They each show schematically:
  • 1 a coupling element in a sectional view,
  • 2 in a sectional view a first battery module,
  • 3 in a sectional view, a first battery module and a second battery module, which are coupled to one another by means of a coupling element,
  • 4 in a sectional view, a first battery module and a second battery module coupled to the first battery module by means of a coupling element, with an event occurring in the second battery module,
  • 5 the 4 with the coupling element in the first battery module and a gas outlet from the second battery module,
  • 6 a section of 4 , whereby the high-voltage connections of the battery modules have blocking elements,
  • 7 the 6 with the coupling element in the first battery module and a gas outlet from the second battery module,
  • 8th a side view of one of the high-voltage connections of the battery modules 7 ,
  • 9 a top view of the in 8th shown high-voltage connection,
  • 10 the 4 with an alternative design of the first battery module,
  • 11 the 5 with the alternative embodiment of the first battery module according to 10 ,
  • 12 the 6 with an alternative design of the two battery modules according to 10 ,
  • 13 the 7 with an alternative design of the two battery modules according to 10 ,
  • 14 a top view of the in 12 shown high-voltage connection of the battery module,
  • 15 a side view of the high-voltage connection 14 ,
  • 16 a sectional view of a first alternative coupling element,
  • 17 a plan view of the first alternative coupling element 16 ,
  • 18 a sectional view of a second alternative coupling element,
  • 19 a plan view of the second alternative coupling element,
  • 20 in a side view a preferred embodiment of a motor vehicle according to the invention.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 20 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function and mode of action are in the 1 until 20 each provided with the same reference numerals.

In 1 ist ein Kopplungselement 1 schematisch in einer Schnittdarstellung abgebildet. Das Kopplungselement 1 weist einen Hochvoltleiter 6 auf. Eine in dieser Ansicht linke Hälfte des Hochvoltleiters 6 ist geschnitten dargestellt. Der Hochvoltleiter 6 weist eine erste Hochvoltkupplung 7 zum elektrischen Koppeln mit einem ersten Hochvoltanschluss 8 (vgl. 3) eines ersten Batteriemoduls 2 (vgl. 3) auf. Der Hochvoltleiter 6 erstreckt sich entlang einer Rotationsachse R. An einer Außenfläche weist die erste Hochvoltkupplung 7 ein optionales erstes Rastelement 16 zum Halten des Kopplungselements 1 an einer ersten Durchführung 19 (vgl. 2) im Zusammenspiel mit einem ersten Gegenrastelement 17 des ersten Batteriemoduls 2. Das Rastelement 16 und Gegenrastelement 17 sind durch beispielsweise Rotieren des Kopplungselements 1 um die Rotationsachse R miteinander in Eingriff bringbar sowie voneinander lösbar. Ferner weist das Kopplungselement 1 eine erste Dichtung 18 zum Abdichten der ersten Durchführung 19 im Zusammenspiel mit einem ersten Modulgehäuse 20 (vgl. 2) des ersten Batteriemoduls 2 auf.In 1 a coupling element 1 is shown schematically in a sectional view. The coupling element 1 has a high-voltage conductor 6 . One half of the high-voltage conductor 6 on the left in this view is shown in section. The high-voltage conductor 6 has a first high-voltage coupling 7 for electrical coupling to a first high-voltage connection 8 (cf. 3 ) of a first battery module 2 (cf. 3 ) on. The high-voltage conductor 6 extends along an axis of rotation R. On an outer surface, the first high-voltage coupling 7 has an optional first latching element 16 for holding the coupling element 1 on a first passage 19 (cf. 2 ) in interaction with a first counter-locking element 17 of the first battery module 2. The locking element 16 and counter-locking element 17 can be brought into engagement with one another and released from one another by, for example, rotating the coupling element 1 about the axis of rotation R. Furthermore, the coupling element 1 has a first seal 18 for sealing the first passage 19 in conjunction with a first module housing 20 (cf. 2 ) of the first battery module 2.

An einem der ersten Hochvoltkupplung 7 entgegengesetzten Ende weist der Hochvoltleiter 6 eine zweite Hochvoltkupplung 9 zum elektrischen Koppeln mit einem zweiten Hochvoltanschluss 10 (vgl. 3) eines zweiten Batteriemoduls 5 (vgl. 3) auf. In der ersten Hochvoltkupplung 7 ist eine erste Niedervoltkupplung 12 eines Niedervoltleiters 11 des Kopplungselements 1 zum Koppeln mit einem ersten Niedervoltanschluss 13 (vgl. 3) des ersten Batteriemoduls 2 koaxial zur Rotationsachse R angeordnet. In der zweiten Hochvoltkupplung 9 ist eine zweite Niedervoltkupplung 14 des Niedervoltleiters 11 zum Koppeln mit einem zweiten Niedervoltanschluss 15 (vgl. 3) des zweiten Batteriemoduls 5 koaxial zur Rotationsachse R angeordnet.At one end opposite the first high-voltage coupling 7, the high-voltage conductor 6 has a second high-voltage coupling 9 for electrical coupling to a second high-voltage connection 10 (cf. 3 ) of a second battery module 5 (cf. 3 ) on. In the first high-voltage clutch 7 there is a first low-voltage clutch 12 of a low-voltage conductor 11 of the coupling element 1 for coupling to a first low-voltage connection 13 (cf. 3 ) of the first battery module 2 arranged coaxially to the axis of rotation R. In the second high-voltage clutch 9 there is a second low-voltage clutch 14 of the low-voltage conductor 11 for coupling to a second low-voltage connection 15 (cf. 3 ) of the second battery module 5 arranged coaxially to the axis of rotation R.

2 zeigt ein erstes Batteriemodul 2 schematisch in einer Schnittdarstellung. Das erste Batteriemodul 2 weist ein erstes Modulgehäuse 20 mit einer ersten Durchführung 19 zum Einführen des Kopplungselements 1 auf. In der Darstellung ist das erste Modulgehäuse 20 in einem demontierten Zustand abgebildet. Im montierten Zustand sind die ersten Durchführungen 19 in einer Flucht angeordnet und bilden eine gemeinsame erste Durchführung 19. 2 shows a first battery module 2 schematically in a sectional view. The first battery module 2 has a first module housing 20 with a first passage 19 for inserting the coupling element 1 . In the illustration, the first module housing 20 is shown in a dismantled state. In the assembled state, the first bushings 19 are aligned and form a common first bushing 19.

In 3 ist ein erstes Batteriemodul 2 und ein zweites Batteriemodul 5, welche mittels eines erfindungsgemäßen Kopplungselements 1 miteinander gekoppelt sind, schematisch in einer Schnittdarstellung dargestellt. Das Kopplungselement 1 ist in einer Koppelstellung K abgebildet. In der Koppelstellung ist die erste Hochvoltkupplung 7 mit dem ersten Hochvoltanschluss 8 des ersten Batteriemoduls 2 elektrisch gekoppelt. Zudem weist die erste Hochvoltkupplung 7 einen als Absatz ausgebildeten ersten Halteabschnitt 21 auf, welcher mittels eines ersten Halteelement 22, welches beispielsweise als Federblech ausgebildet ist, in der Koppelstellung K gehalten ist. Die erste Niedervoltkupplung 12 ist als Lichtleiter ausgebildet und mit dem ersten Niedervoltanschluss 13 des ersten Batteriemoduls 2 optisch gekoppelt. Die erste Dichtung 18 ist als O-Ring ausgebildet und in der ersten Durchführung 19 gegen das erste Modulgehäuse 20 abgedichtet. Die zweite Hochvoltkupplung 9 ist mit dem zweiten Hochvoltanschluss 10 des zweiten Batteriemoduls 5 elektrisch gekoppelt. Die zweite Niedervoltkupplung 14 ist als Lichtleiter ausgebildet und mit dem zweiten Niedervoltanschluss 15 des zweiten Batteriemoduls 5 optisch gekoppelt. An einer Außenfläche der zweiten Hochvoltkupplung 9 ist eine zweite Dichtung 25 zum Dichten gegen eine zweite Durchführung 26 eines zweiten Modulgehäuses 27 des zweiten Batteriemoduls 5 angeordnet. Das erste Modulgehäuse 20 ist mit einem ersten Unterfahrschutz 28 und das zweite Modulgehäuse 27 ist mit einem zweiten Unterfahrschutz 29 ausgebildet.In 3 a first battery module 2 and a second battery module 5, which are coupled to one another by means of a coupling element 1 according to the invention, are shown schematically in a sectional view. The coupling element 1 is shown in a coupling position K. In the coupled position, the first high-voltage clutch 7 is electrically coupled to the first high-voltage connection 8 of the first battery module 2 . In addition, the first high-voltage clutch 7 has a first holding section 21 designed as a step, which is held in the coupling position K by means of a first holding element 22, which is designed, for example, as a spring plate. The first low-voltage coupling 12 is designed as an optical fiber and is optically coupled to the first low-voltage connection 13 of the first battery module 2 . The first seal 18 is designed as an O-ring and is sealed against the first module housing 20 in the first passage 19 . The second high-voltage clutch 9 is electrically coupled to the second high-voltage connection 10 of the second battery module 5 . The second low-voltage coupling 14 is designed as an optical fiber and is optically coupled to the second low-voltage connection 15 of the second battery module 5 . A second seal 25 for sealing against a second passage 26 of a second module housing 27 of the second battery module 5 is arranged on an outer surface of the second high-voltage clutch 9 . The first module housing 20 is designed with a first underride protection 28 and the second module housing 27 is designed with a second underride protection 29 .

4 zeigt die Anordnung des ersten Batteriemoduls 2 und des zweiten Batteriemoduls 5 für eine Hochvoltbatterie 3 der 20 bei einem Event E in dem zweiten Batteriemodul 5. Der 4 kann entnommen werden, dass der erste Hochvoltanschluss 8 zweiteilig ausgebildet ist. Ein erstes Hochvoltanschlussteil 30 ist mit einem zweiten Hochvoltanschlussteil 31 verbunden. Das erste Hochvoltanschlussteil 30 ist ein Steckverbinder, vorzugsweise weiblich ausgebildet, zum aufnehmen bzw. steckverbinden der ersten Hochvoltkupplung 7, die vorzugsweise männlich ausgebildet ist. Das zweite Hochvoltanschlussteil 31 ist eine stromführende Platte, an der der von der ersten Hochvoltkupplung 7 bereitgestellte Strom in dem ersten Batteriemodul 2 abgegriffen werden kann. Das erste Hochvoltanschlussteil 30 hat eine vertikale Erstreckung und das zweite Hochvoltanschlussteil 31 hat eine horizontale Erstreckung, also orthogonal zu der des ersten Hochvoltanschlussteils 30. Insoweit kann alternativ auch von einem vertikalen Hochvoltanschlussteil 30 des ersten Hochvoltanschlusses 8 und einem horizontalen Hochvoltanschlussteil 31 des ersten Hochvoltanschlusses 8 gesprochen werden. 4 shows the arrangement of the first battery module 2 and the second battery module 5 for a high-voltage battery 3 of 20 at an event E in the second battery module 5. The 4 it can be seen that the first high-voltage connection 8 is in two parts. A first high-voltage connection part 30 is connected to a second high-voltage connection part 31 . The first high-voltage connection part 30 is a plug connector, preferably female, for receiving or plugging in the first high-voltage coupling 7, which is preferably male. The second high-voltage connection part 31 is a current-carrying plate on which the current provided by the first high-voltage clutch 7 can be tapped off in the first battery module 2 . The first high-voltage connection part 30 has a vertical extension and the second high-voltage connection part 31 has a horizontal extension, i.e. orthogonal to that of the first high-voltage connection part 30. In this respect, alternatively, a vertical high-voltage connection part 30 of the first high-voltage connection 8 and a horizontal high-voltage connection part 31 of the first high-voltage connection 8 can be spoken of will.

Wie 9 zeigt, befinden sich in der Verbindung zwischen dem ersten Hochvoltanschlussteil 30 und dem zweiten Hochvoltanschlussteil 31 mehrere Schwächungen 37 in Form von Sollbruchstellen 37. Wenn nun das Event E in dem zweiten Batteriemodul 5 für einen Druckanstieg in dem zweiten Batteriemodul 5 sorgt, der mangels Entlüftungsöffnung in dem zweiten Batteriemodul 5 nicht ausgeglichen werden kann, wird auf die Stirnseite des Kopplungselements 1, die sich in dem zweiten Batteriemodul 5 befindet, ein Druck D ausgeübt. Dieser Druck zwingt das Kopplungselement 1 in Richtung des ersten Batteriemoduls 2, wo es aber von dem ersten Hochvoltanschluss 8 gehalten wird, der an einem entsprechend Abgriff, die eine stromführende Sammelschiene bzw. Busbar 41 (wie in 15) sein kann oder einem anderen Befestigungselement gehalten werden kann. Bei hinreichend hohem Druck D aber geben die Sollbruchstellen 37 des ersten Hochvoltanschlusses 7 nach und die beiden Hochvoltanschlussteile 30, 31 lösen sich voneinander. Der Halt des Kopplungselements 1 an der stromführenden Schiene 41 oder einem Befestigungselement geht verloren.how 9 shows, there are several weakenings 37 in the form of predetermined breaking points 37 in the connection between the first high-voltage connection part 30 and the second high-voltage connection part 31. If event E in the second battery module 5 causes a pressure increase in the second battery module 5, which, due to the lack of a vent opening in cannot be compensated for by the second battery module 5, a pressure D is exerted on the end face of the coupling element 1, which is located in the second battery module 5. This pressure forces the coupling element 1 in the direction of the first battery module 2, where it is held by the first high-voltage connection 8, which is connected to a corresponding tap, which is a current-carrying busbar or busbar 41 (as in 15 ) can be or another fastener can be held. If the pressure D is sufficiently high, however, the predetermined breaking points 37 of the first high-voltage connection 7 give in and the two high-voltage connection parts 30, 31 become detached from one another. The hold of the coupling element 1 on the current-carrying rail 41 or a fastening element is lost.

Wie 5 zeigt, wird das Kopplungselement 1 in Folge dessen in das erste Batteriemodul 2 verschoben bzw. fällt es dort rein. Dazu lässt sich das Hochvoltanschlussteil 30 mindestens soweit bewegen, dass die Durchführung 26 in dem zweiten Modulgehäuse 27 des zweiten Batteriemoduls 5 vollständig freigeben lässt. Bevorzugt werden die Schwächungen bzw. Sollbruchstellen 37 daher derart ausgelegt, dass das erste Hochvoltanschlussteil 30 des ersten Hochvoltanschlusses 8 an den Sollbruchstellen 37 bricht, um ein Verklemmen des Kopplungselements 1 zu verhindern und ein vollständiges Eindringen des Kopplungselements 1 in das erste Modulgehäuse 20 des ersten Batteriemoduls 2 zu ermöglichen. Die Durchführungen 19, 26, die zuvor noch von den Dichtungen 18, 25 verschlossen worden sind, werden dadurch zur Umgebung hin geöffnet. Das bei dem Event E gebildete Gas G kann nun, wie in 5 gezeigt ist, aus der zweiten Durchführung 26 in die Umgebung entweichen. Dadurch kann der Druck D in dem zweiten Batteriemodul 5 gesenkt werden und eine schlimmere Entwicklung des Events E in dem Batteriemodul 5 verhindert werden.how 5 shows, the coupling element 1 is consequently pushed into the first battery module 2 or it falls in there. For this purpose, the high-voltage connection part 30 can be moved at least far enough for the bushing 26 in the second module housing 27 of the second battery module 5 to be fully released. The weakening or predetermined breaking points 37 are therefore preferably designed in such a way that the first high-voltage connection part 30 of the first high-voltage connection 8 breaks at the predetermined breaking points 37 in order to prevent the To prevent coupling element 1 and to allow full penetration of the coupling element 1 into the first module housing 20 of the first battery module 2 . The bushings 19, 26, which have previously been closed by the seals 18, 25, are thereby opened to the environment. The gas G formed in event E can now, as in 5 shown, escape from the second passage 26 to the environment. Thereby, the pressure D in the second battery module 5 can be lowered and a worse development of the event E in the battery module 5 can be prevented.

6 zeigt nun einen Ausschnitt der 4, bei dem beide Hochvoltanschlüsse 8, 10 jeweils identisch und wie zuvor beschrieben ausgebildet sein. Entsprechend weist der zweite Hochvoltanschluss 10 seinerseits ein drittes Hochvoltanschlussteil 33 sowie ein viertes Hochvoltanschlussteil 34 auf. Dadurch kann die erste Durchführung 19 bei entsprechendem Auftreten eines Events E in dem ersten Batteriemodul 2 freigegeben werden, um Gas G aus dem ersten Batteriemodul 2 in die Umgebung abzulassen. 6 now shows a section of the 4 , In which both high-voltage connections 8, 10 are each identical and configured as described above. Correspondingly, the second high-voltage connection 10 in turn has a third high-voltage connection part 33 and a fourth high-voltage connection part 34 . As a result, the first passage 19 can be released when an event E occurs in the first battery module 2 in order to release gas G from the first battery module 2 into the environment.

Im Unterschied zu der 4 weisen die Hochvoltanschlüsse 8, 10 ferner jeweils ein erstes Sperrelement 32 und ein zweites Sperrelement 35 auf. Wie der 9 entnehmbar ist, sind diese Sperrelemente 32, 35 jeweils an dem ersten Hochvoltanschlussteil 30 bzw. dem dritten Hochvoltanschlussteil 33 angeordnet. Sie sind derart angeordnet und dazu eingerichtet, ein Verklemmen des jeweiligen Hochvoltanschlusses 8,10 in der jeweiligen Durchführung 19, 26 zu verhindern. Dieses könnte sonst mit einer Unterseite in Richtung einer Wandung des jeweiligen Batteriemoduls 2, 5 verdreht werden und verklemmen.Unlike that 4 the high-voltage connections 8, 10 also each have a first blocking element 32 and a second blocking element 35. Again 9 can be removed, these blocking elements 32, 35 are each arranged on the first high-voltage connection part 30 and the third high-voltage connection part 33. They are arranged and set up to prevent the respective high-voltage connection 8 , 10 from jamming in the respective bushing 19 , 26 . This could otherwise be twisted and jammed with an underside in the direction of a wall of the respective battery module 2, 5.

7 zeigt erneut das Szenario der 5 mit dem Unterschied der beiden Sperrelemente 32, 35 an den Hochvoltanschlüssen 8, 10 gemäß 6. 7 shows again the scenario of 5 with the difference between the two blocking elements 32, 35 on the high-voltage terminals 8, 10 according to 6 .

8 zeigt eine Seitenansicht auf den ersten Hochvoltanschluss 8, wobei der zweite Hochvoltanschluss 10 gleich dem ersten Hochvoltanschluss 8 ausgebildet ist. Das erste Hochvoltanschlussteil 30 weist eine Ausnehmung 36 zur Einführung und elektrischen Kontaktierung der ersten Hochvoltkupplung 7 auf. Das zweite Hochvoltanschlussteil 31 ist an dem ersten Hochvoltanschlussteil 30 befestigt und verläuft vertikal und orthogonal gegenüber dem ersten Hochvoltanschlussteil 30, das vertikal verläuft. 8th shows a side view of the first high-voltage connection 8 , the second high-voltage connection 10 being designed in the same way as the first high-voltage connection 8 . The first high-voltage connection part 30 has a recess 36 for introducing and making electrical contact with the first high-voltage clutch 7 . The second high-voltage connection part 31 is attached to the first high-voltage connection part 30 and runs vertically and orthogonally with respect to the first high-voltage connection part 30, which runs vertically.

9 zeigt eine Draufsicht auf den ersten Hochvoltanschluss 8 aus der 8. In dem dem Verbindungsbereich zwischen dem ersten Hochvoltanschlussteil 30 und dem zweiten Hochvoltanschlussteil 31 befinden sich mehrere Schwächungen 37 in Form von Sollbruchstellen 37 an dem zweiten Hochvoltanschlussteil 31. Die Sollbruchstellen 37 sind durch entsprechende Perforationen zwischen diesen geschaffen und brechen bei entsprechender Ausübung einer Kraft auf das erste Hochvoltanschlussteil 30 bzw. bei entsprechendem Druck der ersten Hochvoltkupplung 7, die das erste Hochvoltanschlussteil 30 gegen das zweite Hochvoltanschlussteil 31, das, wie in 15 gezeigt an einer stromführenden Sammelschiene 41 befestigt ist. Dadurch bricht das erste Hochvoltanschlussteil 30 von dem zweiten Hochvoltanschlussteil 31 ab und das Kopplungselement 1 fällt in eines der beiden Batteriemodule 2, 5, wie vorstehend anhand der 4 bis 7 erläutert worden ist. 9 shows a top view of the first high-voltage connection 8 from FIG 8th . In the connection area between the first high-voltage connection part 30 and the second high-voltage connection part 31 there are several weakenings 37 in the form of predetermined breaking points 37 on the second high-voltage connection part 31. The predetermined breaking points 37 are created by corresponding perforations between them and break when a corresponding force is exerted on the first High-voltage connector 30 or with the appropriate pressure of the first high-voltage clutch 7, which the first high-voltage connector 30 against the second high-voltage connector 31, which, as in 15 shown attached to a live busbar 41 . As a result, the first high-voltage connection part 30 breaks off from the second high-voltage connection part 31 and the coupling element 1 falls into one of the two battery modules 2, 5, as described above with reference to FIG 4 until 7 has been explained.

Optional kann eine, insbesondere C-förmige oder klammerförmige, Umgreifung 38 um das erste Hochvoltanschlussteil 30 bzw. an dem zweiten Hochvoltanschlussteil 31 angeordnet werden. Diese Umgreifung 38 ermöglicht einen Ausgleich der stromführenden Querschnitte, die infolge der Perforationen für die Sollbruchstellen 37 reduziert worden sind, ohne dass das zweite Hochvoltanschlussteil 31 in seiner Stärke vergrößert werden muss, was wiederum die Sollbrucheigenschaften der Sollbruchstellen 37 nachteilig beeinflussen würde.Optionally, a surround 38 , in particular C-shaped or clamp-shaped, can be arranged around the first high-voltage connection part 30 or on the second high-voltage connection part 31 . This encircling 38 enables the current-carrying cross-sections, which have been reduced as a result of the perforations for the predetermined breaking points 37, to be compensated for without the second high-voltage connection part 31 having to be increased in strength, which in turn would adversely affect the predetermined breaking properties of the predetermined breaking points 37.

10 zeigt eine alternative Ausführung des ersten Batteriemoduls 2, wobei das zweite Batteriemodul 5 gleich dem ersten Batteriemodul 2 aufgebaut sein kann, wie aus den 12 und 13 ersichtlich ist. 10 shows an alternative embodiment of the first battery module 2, wherein the second battery module 5 can be constructed in the same way as the first battery module 2, as shown in FIGS 12 and 13 is evident.

Anstelle der Sollbruchstellen 37 gemäß der 3 bis 9 kommt in der alternativen Ausführung der 10 ein erstes elastisches Befestigungselement 39 zum Einsatz, das den Weg für das Kopplungselement 1 bei entsprechender Ausübung eines Drucks D infolge eines Events E von dem zweiten Batteriemodul 5 aus in das erste Batteriemodul 2 freigibt. Das elastische Befestigungselement ist vorliegend als eine erste Feder 39 gezeigt und ausgebildet. Die Feder 39 ist ihrerseits innerhalb des ersten Batteriemoduls 2 befestigt, beispielsweise an einer nicht gezeigten Zelle oder Wandung des ersten Batteriemoduls 2, damit sie gestaucht werden kann. Der Druck D muss die erste Feder 39 soweit zusammenstauchen, bis die Durchführung 26 des zweiten Batteriemoduls 5 freigegeben wird, wie dies in 11 gezeigt ist. Die elektrische Kontaktierung der ersten Hochvoltkupplung 7 mit dem ersten Hochvoltanschluss 8 bleibt dabei in Takt.Instead of the breaking points 37 according to the 3 until 9 comes in the alternative version of the 10 a first elastic fastening element 39 is used, which releases the path for the coupling element 1 when a pressure D is exerted as a result of an event E from the second battery module 5 into the first battery module 2. The elastic fastening element is shown and designed here as a first spring 39 . The spring 39 is in turn fastened within the first battery module 2, for example on a cell or wall of the first battery module 2, not shown, so that it can be compressed. The pressure D must compress the first spring 39 until the passage 26 of the second battery module 5 is released, as shown in 11 is shown. The electrical contacting of the first high-voltage clutch 7 with the first high-voltage connection 8 remains intact.

Wie 13 zeigt, löst sich hingegen die elektrische Kontaktierung zwischen der zweiten Hochvoltkupplung 9 und dem zweiten Hochvoltanschluss 10. Dies kann alternativ durch Ausführung einer vergleichsweise langen Sammelschiene 41 und unter Zuhilfenahme einer ersten Feder 39 mit einer hinreichenden Federsteifigkeit alternativ auch unterbleiben, sodass der elektrische Kontakt in Takt bleibt.how 13 shows, however, solves the electrical contact between the second high-voltage clutch 9 and the second high-voltage connection 10. This can alternatively by running a comparatively long busbar 41 and using a first spring 39 with alternatively, sufficient spring stiffness can also be omitted, so that the electrical contact remains in tact.

Wie die 12 und 13 ferner zeigen, werden in den alternativen Ausführungen der beiden Batteriemodule 2, 5 gemäß 10 und 11 und mit gleichem Zweck wie bei den 7 und 8 zusätzlich Sperrelemente 32, 35 eingesetzt. Diese sind, anders als in den 7 und 8, nicht an den Hochvoltanschlüssen 8, 10 selbst, sondern an Wandungen der Batteriemodule 2, 5 bzw. ihrer Modulgehäuse 20, 27 befestigt. Sie können insbesondere monolithisch mit den Modulgehäusen 20, 27 ausgebildet sein. Die Sperrelemente 32, 35 verhindern, dass die Hochvoltanschlüsse 8, 10 infolge des Drucks D bei dem Event E in einem der beiden Batteriemodule 2, 5 in Richtung der Modulgehäuse 20, 27 verschoben werden. Dies schützt vor einem Kurzschluss bzw. einer Übertragung vom Strom auf das jeweilige Batteriemodul 2, 5 und damit des gesamten Kraftfahrzeugs 4. Außerdem werden die Durchführungen 19, 26 für die Entgasung nicht verkleinert bzw. eingeschränkt.As the 12 and 13 also show are in the alternative versions of the two battery modules 2, 5 according to 10 and 11 and with the same purpose as with the 7 and 8th additional blocking elements 32, 35 are used. These are, unlike in the 7 and 8th , Not on the high-voltage connections 8, 10 itself, but on the walls of the battery modules 2, 5 and their module housing 20, 27 attached. In particular, they can be configured monolithically with the module housings 20 , 27 . The blocking elements 32, 35 prevent the high-voltage connections 8, 10 from being displaced in the direction of the module housing 20, 27 as a result of the pressure D in the event E in one of the two battery modules 2, 5. This protects against a short circuit or transmission of current to the respective battery module 2, 5 and thus to the entire motor vehicle 4. In addition, the leadthroughs 19, 26 for degassing are not reduced in size or restricted.

14 zeigt eine Draufsicht auf den ersten Hochvoltanschluss 8, der identisch zu dem zweiten Hochvoltanschluss 10 aufgebaut ist, der seinerseits ein zweites elastisches Befestigungselement 40 bzw. eine zweite Feder 40 aufweist, wie den 12 und 13 entnehmbar ist. 15 zeigt eine Seitenansicht auf den ersten Hochvoltanschluss 8, der, wie bereits in den vorherigen Ausführungen, ein Ausnehmung 36 sowie die beiden Hochvoltanschlussteile 30, 31 aufweist. Eine elektrische bzw. stromführende Sammelschiene 41 kontaktiert den ersten Hochvoltanschluss 8 und gewährleistet seine Befestigung innerhalb des Batteriemoduls 2. 14 shows a plan view of the first high-voltage connection 8, which is constructed identically to the second high-voltage connection 10, which in turn has a second elastic fastening element 40 or a second spring 40, like that 12 and 13 is removable. 15 shows a side view of the first high-voltage connection 8, which, as in the previous statements, has a recess 36 and the two high-voltage connection parts 30, 31. An electrical or current-carrying busbar 41 makes contact with the first high-voltage connection 8 and ensures that it is fastened within the battery module 2.

16 zeigt eine Schnittdarstellung eines ersten alternativen Kopplungselements 1 zur Verwendung zwischen den Batteriemodulen 2, 5 der vorherigen Ausführungen. Die linke Hälfte des Kopplungselements 1 ist geschnitten gezeigt, während die rechte Hälfte in einer Draufsicht gezeigt ist. Die rechte Hälfte kann dabei von innen gleich der linken Hälfte aufgebaut sein. 16 shows a sectional view of a first alternative coupling element 1 for use between the battery modules 2, 5 of the previous versions. The left half of the coupling element 1 is shown in section, while the right half is shown in a plan view. The right half can be constructed from the inside the same as the left half.

Ein solches Kopplungselement 1 kann alternativ zu den vorgestellten Schwächungen 37 in den Hochvoltanschlüssen 8, 10 und den elastischen Befestigungselementen 39 verwendet werden, um ein Entgasen der sich bei einem Event E in einem der beiden Batteriemodule 2, 5 entwickelnden Gase G zu ermöglichen.Such a coupling element 1 can be used as an alternative to the weakenings 37 presented in the high-voltage connections 8, 10 and the elastic fastening elements 39 in order to allow the gases G developing during an event E in one of the two battery modules 2, 5 to be vented.

Das Kopplungselement 1 gemäß der 16 ist hier mit einem Niedervoltleiter 11 gezeigt, der koaxial zu dem Hochvoltleiter 6 liegt. Gleichwohl kann das Kopplungselement 1 auch ohne den Niedervoltleiter 11 ausgebildet sein.The coupling element 1 according to the 16 is shown here with a low-voltage conductor 11 which is coaxial with the high-voltage conductor 6 . Nevertheless, the coupling element 1 can also be formed without the low-voltage conductor 11 .

Das Kopplungselement 1 weist einen Entgasungskanal 42 auf, der einen horizontalen Entgasungsabschnitt 42a und einen vertikalen Entgasungsabschnitt 42b aufweist. Der horizontale Entgasungsabschnitt 42a steht mit den Batteriemodulen 2, 5 in fluidtechnischer Kommunikation. Dadurch kann das beim Event E entstehende Gas G in das Kopplungselement 1 eingeleitet werden, das aufgrund des zunehmenden Drucks D den Weg in den horizontalen Entgasungsabschnitt 42a wählt.The coupling element 1 has a degassing channel 42 which has a horizontal degassing section 42a and a vertical degassing section 42b. The horizontal degassing section 42a is in fluid communication with the battery modules 2, 5. As a result, the gas G produced during event E can be introduced into the coupling element 1, which, due to the increasing pressure D, chooses the path into the horizontal degassing section 42a.

Im Verbauzustand befindet sich das Kopplungselement 1 mit seinem vertikalen Entgasungsabschnitt 42b, der fluditechnisch mit dem horizontalen Entgasungsabschnitt 42a verbunden ist, zwischen den Batteriemodulen 2, 5 und damit offen zur Umgebung hin. Das Gas G kann folglich über den Weg von dem horizontalen Entgasungsabschnitt 42a zu dem vertikalen Entgasungsabschnitt 42b in die Umgebung hinausweichen.In the installed state, the coupling element 1 is located with its vertical degassing section 42b, which is fluidically connected to the horizontal degassing section 42a, between the battery modules 2, 5 and is therefore open to the environment. The gas G can consequently escape into the environment via the path from the horizontal degassing section 42a to the vertical degassing section 42b.

17 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite des Kopplungselements 1 aus 16. Hier ist zu sehen, dass der horizontale Entgasungsabschnitt 42a ein vollständig um die Rotationsachse R bzw. den Niedervoltleiter 11 umlaufender Abschnitt ist. Der vertikale Entgasungsabschnitt 42b hingegen ist unterbrochen in seinem Umlauf um die Rotationsachse R bzw. Niedervoltleiter 11 mit entsprechenden Verbindungsstegen ausgebildet, die die linke Hälfte und rechte Hälfte des Kopplungselements 1 miteinander verbinden. 17 shows a plan view of the end face of the coupling element 1 16 . It can be seen here that the horizontal degassing section 42a is a section that runs completely around the axis of rotation R or the low-voltage conductor 11 . The vertical degassing section 42b, on the other hand, is interrupted in its circulation around the axis of rotation R or low-voltage conductor 11 with corresponding connecting webs that connect the left half and right half of the coupling element 1 to one another.

Die heißen Gase G im Falle eines Events E strömen aus dem vom Event E betroffenen Batteriemodul 2, 5 in den horizontalen Entgasungsabschnitte 42a und von dort weiter in den vertikalen Entgasungsabschnitt 42b, die miteinander fluditechnisch verbunden sind, und von dort aus nach außen in die Umgebung. Dadurch kann die Ableitung der heißen Gase G im Falle eines Events E zielgerichtet und geordnet aus dem vom Event E betroffenen Batteriemodul 2, 5 erfolgen, ohne weitere Komponenten der Hochvoltbatterie 3 in Mitleidenschaft zu ziehen. The hot gases G in the event of an event E flow out of the battery module 2, 5 affected by the event E into the horizontal degassing section 42a and from there on into the vertical degassing section 42b, which are fluidically connected to one another, and from there outwards into the environment . As a result, in the event of an event E, the hot gases G can be discharged in a targeted and orderly manner from the battery module 2, 5 affected by the event E, without affecting other components of the high-voltage battery 3.

Besonders vorteilhaft ist, dass gleich zwei Entgasungskanäle 42 der Batteriemodule 2, 5 in zwei getrennten Richtungen zur Verfügung stehen, die ferner noch von beiden Batteriemodulen 2, 5 in derselben Reichweite erreicht werden können. Größe und Form der Entgasungskanäle 42 ist dabei variabel gestaltbar und durch Metallfräßen bei metallisch ausgebildeten Kopplungselementen 1 einfach und kostengünstig herstellbar. Alternativ zu einer metallischen Ausbildung der Kopplungselemente 1 kann auch ein Kunststoffkern mit aufgebrachten Metallschichten für den Transport der elektrischen Energie gewählt werden. Dies ermöglicht die Herstellung des Kunststoffkerns mit dem Entgasungskanal 42 im 3D-Druck oder Spritzgussverfahren. Beide Verfahren sind sehr kostengünstig, erlauben große Freiheiten in der Gestaltung der Struktur und ermöglichen zudem eine sehr präzise Herstellung.It is particularly advantageous that two degassing channels 42 of the battery modules 2, 5 are available in two separate directions, which can also be reached by both battery modules 2, 5 within the same range. The size and shape of the degassing channels 42 can be designed variably and can be produced easily and inexpensively by milling metal in the case of coupling elements 1 made of metal. As an alternative to a metallic design of the coupling elements 1, a plastic core with applied metal layers for transporting the electrical energy can be chosen. This enables the production of the plastic core with the degassing channel 42 in 3D printing or injection molding. Both methods are very inexpensive, allow great freedom in the design of the structure and also enable very precise manufacture.

Die Entgasungsfunktion kann in unterschiedlichen Geometrien des Kopplungselements 1 mit unterschiedlichen Vorteilen realisiert werden. Je nach gegebenen Randbedingungen u. a. des Fahrzeugs können unterschiedliche Varianten eingesetzt werden. Zu bevorzugen ist bei einem händischen Bestücken/Verbau und bei gewolltem/erforderlichen Ableiten der heißen Gase G nach unten, d. h. vom Kraftfahrzeug 4 weg, ein Querschnitt, der einen falschen Verbau verhindert, beispielsweise gemäß der Geometrie der 18 und 19.The degassing function can be implemented in different geometries of the coupling element 1 with different advantages. Depending on the given boundary conditions, including the vehicle, different variants can be used. A cross-section that prevents incorrect installation, for example according to the geometry of the 18 and 19 .

Da die Batteriemodule 2, 5 hier an sich angeschlossene und dichte Einheiten bilden und die Entgasungskanäle 42 eine Brücke darüber hinweg bilden, können geeignete Maßnahmen ergriffen werden, dass keine Umgebungs-/Umwelteinflüsse (insbesondere Wasser) von außen über den Entgasungskanal 42 im Kopplungselement 1 nach innen in das Batteriemodul 2, 5 hinein gelangen können. Dies kann beispielsweise außerhalb des Batteriemoduls 2, 5 verhindert werden. Alternativ kann bei geringen zu erwartenden Mengen an Umgebungs-/Umwelteinflüssen auch ein Reservoir innerhalb des Batteriemoduls 2, 5 vorgesehen werden, um diese im Inneren des Batteriemoduls 2, 5 aufzufangen.Since the battery modules 2, 5 form sealed units connected to themselves and the degassing channels 42 form a bridge across them, suitable measures can be taken to prevent environmental influences (in particular water) from outside via the degassing channel 42 in the coupling element 1 can get inside the battery module 2, 5 inside. This can be prevented outside of the battery module 2, 5, for example. Alternatively, if the amounts of ambient/environmental influences that are to be expected are small, a reservoir can also be provided inside the battery module 2, 5 in order to collect them inside the battery module 2, 5.

18 und 19 zeigen in einer Schnittansicht analog der 16 und in einer Draufsicht analog der 17 eine Ausführung eines zweiten alternativen Kopplungselements 1. Anders als das erste alternative Kopplungselement 1 mit einem insgesamt runden Querschnitt weist das zweite alternative Kopplungselement 1 einen dreieckigen Querschnitt auf. In dieser zweiten alternativen Ausführung weist das Kopplungselement 1 zwei Entgasungskanäle 42 auf. Diese sind ebenfalls wieder mit horizontalen Entgasungsabschnitten 42a und vertikalen Entgasungsabschnitten 42b ausgebildet. 18 and 19 show in a sectional view analogous to that 16 and in a plan view analogous to that 17 an embodiment of a second alternative coupling element 1. Unlike the first alternative coupling element 1 with an overall round cross-section, the second alternative coupling element 1 has a triangular cross-section. In this second alternative embodiment, the coupling element 1 has two degassing channels 42 . These are also again formed with horizontal degassing sections 42a and vertical degassing sections 42b.

20 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 4 schematisch in einer Seitenansicht. Das Kraftfahrzeug 4 weist ein Antriebssystem 23 mit einem Elektromotor 24 und einer Hochvoltbatterie 3 auf. Die Hochvoltbatterie 3 weist mindestens ein erstes Batteriemodul 2 und ein zweites Batteriemodul 5 auf, die über ein Kopplungselement 1 miteinander gekoppelt sind. 20 shows a preferred embodiment of a motor vehicle 4 according to the invention schematically in a side view. Motor vehicle 4 has a drive system 23 with an electric motor 24 and a high-voltage battery 3 . The high-voltage battery 3 has at least a first battery module 2 and a second battery module 5 which are coupled to one another via a coupling element 1 .

BezugszeichenlisteReference List

11
Kopplungselementcoupling element
22
erstes Batteriemodulfirst battery module
33
Hochvoltbatteriehigh-voltage battery
44
Kraftfahrzeugmotor vehicle
55
zweites Batteriemodulsecond battery module
66
Hochvoltleiterhigh-voltage conductor
77
erste Hochvoltkupplungfirst high-voltage clutch
88th
erster Hochvoltanschlussfirst high-voltage connection
99
zweite Hochvoltkupplungsecond high-voltage clutch
1010
zweiter Hochvoltanschlusssecond high-voltage connection
1111
Niedervoltleiterlow-voltage conductor
1212
erste Niedervoltkupplungfirst low-voltage clutch
1313
erster Niedervoltvoltanschlussfirst low-voltage connection
1414
zweite Niedervoltkupplungsecond low-voltage clutch
1515
zweiter Niedervoltanschlusssecond low-voltage connection
1616
erstes Rastelementfirst locking element
1717
erstes Gegenrastelementfirst counter-locking element
1818
erste Dichtungfirst seal
1919
erste Durchführungfirst implementation
2020
erstes Modulgehäusefirst module housing
2121
erster Halteabschnittfirst holding section
2222
erstes Halteelementfirst holding element
2323
Antriebssystemdrive system
2424
Elektromotorelectric motor
2525
zweite Dichtungsecond seal
2626
zweite Durchführungsecond execution
2727
zweites Modulgehäusesecond module housing
2828
erster Unterfahrschutzfirst underrun protection
2929
zweiter Unterfahrschutzsecond underrun protection
3030
erstes Hochvoltanschlussteil, vertikales Hochvoltanschlussteilfirst high-voltage connection part, vertical high-voltage connection part
3131
zweites Hochvoltanschlussteil, horizontales Hochvoltanschlussteilsecond high-voltage connection part, horizontal high-voltage connection part
3232
erstes Sperrelementfirst blocking element
3333
drittes Hochvoltanschlussteilthird high-voltage connector
3434
viertes Hochvoltanschlussteilfourth high-voltage connection part
3535
zweites Sperrelementsecond blocking element
3636
Ausnehmungrecess
3737
Schwächung, Sollbruchstelleweakening, predetermined breaking point
3838
Umgreifungembrace
3939
erstes elastisches Befestigungselement, erste Federfirst elastic fastener, first spring
4040
zweites elastisches Befestigungselement, zweite Federsecond elastic fastener, second spring
4141
Sammelschienebusbar
4242
Entgasungskanaldegassing channel
42a42a
horizontaler Entgasungsabschnitthorizontal degassing section
42b42b
vertikaler Entgasungsabschnitt vertical degassing section
DD
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Eventevents
GG
Gasgas
KK
Koppelstellungcoupled position
RR
Rotationsachseaxis of rotation

Claims (10)

Kopplungselement (1) zum elektrischen Koppeln eines ersten Batteriemoduls (2) einer Hochvoltbatterie (3) für ein Kraftfahrzeug (4) mit einem zweiten Batteriemodul (5) der Hochvoltbatterie (3), aufweisend einen Hochvoltleiter (6) mit einer ersten Hochvoltkupplung (7) zum elektrischen Koppeln mit einem ersten Hochvoltanschluss (8) des ersten Batteriemoduls (2) und einer zweiten Hochvoltkupplung (9) zum elektrischen Koppeln mit einem zweiten Hochvoltanschluss (10) des zweiten Batteriemoduls (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (1) einen integrierten Entgasungskanal (42) aufweist, wobei der Entgasungskanal (42) zum Ableiten von sich bei einem Event (E) in dem ersten Batteriemodul (2) und/oder in dem zweiten Batteriemodul (5) entwickelnden Gasen (G) aus dem ersten Batteriemodul (2) und/oder aus dem zweiten Batteriemodul (5) ausgebildet ist.Coupling element (1) for electrically coupling a first battery module (2) of a high-voltage battery (3) for a motor vehicle (4) to a second battery module (5) of the high-voltage battery (3), having a high-voltage conductor (6) with a first high-voltage clutch (7) for electrical coupling to a first high-voltage connection (8) of the first battery module (2) and a second high-voltage coupling (9) for electrical coupling to a second high-voltage connection (10) of the second battery module (5), characterized in that the coupling element (1) has a has an integrated degassing channel (42), the degassing channel (42) for discharging gases (G) developing during an event (E) in the first battery module (2) and/or in the second battery module (5) from the first battery module ( 2) and/or is formed from the second battery module (5). Kopplungselement (1) nach Anspruch 1, wobei der Entgasungskanal (42) einen sich von der ersten Hochvoltkupplung (7) bis zu der zweiten Hochvoltkupplung (9) erstreckenden horizontalen Entgasungsabschnitt (42a) zum Aufnehmen der Gase (G) aus dem ersten Batteriemodul (2) und/oder aus dem zweiten Batteriemodul (5) aufweist.Coupling element (1) after claim 1 , wherein the degassing channel (42) has a horizontal degassing section (42a) extending from the first high-voltage clutch (7) to the second high-voltage clutch (9) for receiving the gases (G) from the first battery module (2) and/or from the second Has battery module (5). Kopplungselement (1) nach Anspruch 2, wobei der Entgasungskanal (42) einen zwischen der ersten Hochvoltkupplung (7) und der zweiten Hochvoltkupplung (9) mit dem horizontalen Entgasungsabschnitt (42a) verbundenen vertikalen Entgasungsabschnitt (42b) zum Abführen der aufgenommenen Gase (G) aus dem Kopplungselement (1), dem ersten Batteriemoduls (2) und dem zweiten Batteriemodul (5) heraus aufweist.Coupling element (1) after claim 2 , wherein the degassing channel (42) has a vertical degassing section (42b) connected to the horizontal degassing section (42a) between the first high-voltage clutch (7) and the second high-voltage clutch (9) for discharging the absorbed gases (G) from the coupling element (1), the first battery module (2) and the second battery module (5) out. Hochvoltbatterie (3) für ein Kraftfahrzeug (4), aufweisend ein erstes Batteriemodul (2) und ein zweites Batteriemodul (5), wobei das erste Batteriemodul (2) über ein Kopplungselement (1) mit dem zweiten Batteriemodul (5) elektrisch gekoppelt ist, wobei das Kopplungselement (1) einen Hochvoltleiter (6) mit einer ersten Hochvoltkupplung (7) aufweist, die mit einem ersten Hochvoltanschluss (8) des ersten Batteriemoduls (2) gekoppelt ist, und der Hochvoltleiter (6) eine zweite Hochvoltkupplung (9) aufweist, die mit einem zweiten Hochvoltanschluss (10) des zweiten Batteriemoduls (5) gekoppelt ist, und wobei (a) das Kopplungselement (1) einen integrierten Entgasungskanal (42) aufweist, wobei der Entgasungskanal (42) zum Ableiten von sich bei einem Event (E) in dem ersten Batteriemodul (2) und/oder in dem zweiten Batteriemodul (5) entwickelnden Gasen (G) aus dem ersten Batteriemodul (2) und/oder aus dem zweiten Batteriemodul (5) ausgebildet ist, und/oder (b) der erste Hochvoltanschluss (8) und der zweite Hochvoltanschluss (10) derart ausgebildet und/oder in dem ersten Batteriemodul (2) und dem zweiten Batteriemodul (5) befestigt sind, dass einer der beiden Hochvoltanschlüsse (8, 10) bei einem Event (E) in einem der beiden Batteriemodule (2, 5) das Kopplungselement (1) aus einer Durchführung (19, 26) des Batteriemoduls (2, 5) freigibt, in dem sich das Event (E) ereignet, sodass die freigegebene Durchführung (19, 26) in Kommunikation mit der Umgebung gebracht wird und sich bei dem Event (E) entwickelnde Gase (G) in die Umgebung freigegeben werden können.High-voltage battery (3) for a motor vehicle (4), having a first battery module (2) and a second battery module (5), the first battery module (2) being electrically coupled to the second battery module (5) via a coupling element (1), wherein the coupling element (1) has a high-voltage conductor (6) with a first high-voltage clutch (7) which is coupled to a first high-voltage connection (8) of the first battery module (2), and the high-voltage conductor (6) has a second high-voltage clutch (9). Which is coupled to a second high-voltage connection (10) of the second battery module (5), and wherein (a) the coupling element (1) has an integrated degassing channel (42), the degassing channel (42) for dissipating gas that develops during an event (E) in the first battery module (2) and/or in the second battery module (5). Gases (G) from the first battery module (2) and / or from the second battery module (5) is formed, and / or (b) the first high-voltage connection (8) and the second high-voltage connection (10) are designed and/or fastened in the first battery module (2) and the second battery module (5) in such a way that one of the two high-voltage connections (8, 10) is Event (E) in one of the two battery modules (2, 5) releases the coupling element (1) from a passage (19, 26) of the battery module (2, 5), in which the event (E) occurs, so that the released implementation (19, 26) is brought into communication with the environment and gases (G) developing during the event (E) can be released into the environment. Hochvoltbatterie (3) nach Anspruch 4, wobei der erste Hochvoltanschluss (8) und/oder der zweite Hochvoltanschluss (10) zumindest eine Schwächung (37) aufweist.High-voltage battery (3) after claim 4 , wherein the first high-voltage connection (8) and / or the second high-voltage connection (10) has at least one weakening (37). Hochvoltbatterie (3) nach Anspruch 5, wobei die zumindest eine Schwächung (37) eine Sollbruchstelle (37) ist.High-voltage battery (3) after claim 5 , wherein the at least one weakening (37) is a predetermined breaking point (37). Hochvoltbatterie (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der erste Hochvoltanschluss (8) und/oder der zweite Hochvoltanschluss (10) an einem Befestigungselement (39, 40) befestigt ist, welches elastisch ausgebildet ist und/oder zumindest eine Schwächung aufweist.High-voltage battery (3) according to one of Claims 4 until 6 , wherein the first high-voltage connection (8) and/or the second high-voltage connection (10) is fastened to a fastening element (39, 40), which is designed to be elastic and/or has at least one weakening. Hochvoltbatterie (3) nach Anspruch 7, wobei das elastisch ausgebildete Befestigungselement (39, 40) eine Feder (39, 40) ist.High-voltage battery (3) after claim 7 , wherein the elastically designed fastening element (39, 40) is a spring (39, 40). Hochvoltbatterie (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei das Kopplungselement (1) einen Niedervoltleiter (11) mit einer ersten Niedervoltkupplung (12) zum Koppeln mit einem ersten Niedervoltvoltanschluss (13) des ersten Batteriemoduls (2) und einer zweiten Niedervoltkupplung (14) zum Koppeln mit einem zweiten Niedervoltanschluss (15) des zweiten Batteriemoduls (5) aufweist.High-voltage battery (3) according to one of Claims 4 until 8th , wherein the coupling element (1) has a low-voltage conductor (11) with a first low-voltage coupling (12) for coupling to a first low-voltage connection (13) of the first battery module (2) and a second low-voltage coupling (14) for coupling to a second low-voltage connection (15) of the second battery module (5). Kraftfahrzeug (4), aufweisend ein Antriebssystem (23) mit einem Elektromotor (24) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs (4) und einer Hochvoltbatterie (3) zum Bereitstellen elektrischer Energie zum Betreiben des Elektromotors (24), wobei die Hochvoltbatterie (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 9 ausgebildet ist.Motor vehicle (4), having a drive system (23) with an electric motor (24) for driving the motor vehicle (4) and a high-voltage battery (3) for providing electrical energy for operating the electric motor (24), the high-voltage battery (3) according to a the Claims 4 until 9 is trained.
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