DE102007007986A1 - Attachment of energy storage cells in a housing - Google Patents

Attachment of energy storage cells in a housing Download PDF

Info

Publication number
DE102007007986A1
DE102007007986A1 DE200710007986 DE102007007986A DE102007007986A1 DE 102007007986 A1 DE102007007986 A1 DE 102007007986A1 DE 200710007986 DE200710007986 DE 200710007986 DE 102007007986 A DE102007007986 A DE 102007007986A DE 102007007986 A1 DE102007007986 A1 DE 102007007986A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy storage
housing
storage cells
cells
energy
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.)
Withdrawn
Application number
DE200710007986
Other languages
German (de)
Inventor
Sven Wiethoff
Stefan Dr. Migge
Nevzat GÜNER
Peter Dr. Birke
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.)
Temic Automotive Electric Motors GmbH
Original Assignee
Temic Automotive Electric Motors GmbH
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 Temic Automotive Electric Motors GmbH filed Critical Temic Automotive Electric Motors GmbH
Priority to DE200710007986 priority Critical patent/DE102007007986A1/en
Priority to PCT/DE2008/000222 priority patent/WO2008098555A1/en
Priority to DE112008000341.6T priority patent/DE112008000341B4/en
Publication of DE102007007986A1 publication Critical patent/DE102007007986A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/293Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by the material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Energiespeicher (1) für elektrische Energie, bestehend unter anderem aus einem Gehäuse (2), mindestens einer in dem Gehäuse (2) angebrachten und befestigten Energiespeicherzelle (3), welche aus mindestens einem allseitig von einer flexiblen Hausung (4) umschlossenen Elektrodenpaar besteht, wobei die flexible Hausung (4) an mindestens einer Seite der Energiespeicherzelle (3) durch eine Naht dicht verschlossen ist, wodurch eine an das Elektrodenpaar angrenzende Einfassung (5) entsteht. die Energiespeicherzellen (3) werden im Gehäuse (2) durch Einklemmen von mindestens einer Einfassung (5) zwischen den Gehäusemodulen (6) befestigt.The invention relates to an energy store (1) for electrical energy, consisting inter alia of a housing (2), at least one in the housing (2) attached and fixed energy storage cell (3), which consists of at least one on all sides of a flexible house (4). enclosed electrode pair, wherein the flexible house (4) on at least one side of the energy storage cell (3) is sealed by a seam, whereby an adjacent to the electrode pair enclosure (5) is formed. the energy storage cells (3) are fixed in the housing (2) by clamping at least one enclosure (5) between the housing modules (6).

Description

Die Erfindung betrifft einen Energiespeicher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an energy store according to Preamble of claim 1.

Hybridantriebe für Kraftfahrzeuge weisen neben einer Verbrennungskraftmaschine eine elektrische Maschine in Verbindung mit mindestens einem Energiespeicher auf. Der wiederaufladbare Energiespeicher hat hauptsächlich die Aufgabe, durch Rekuperation mit einer elektromotorischen Bremse gewonnene elektrische Energie aufzunehmen, die Energie zu speichern und diese – über die elektrische Maschine – zur Unterstützung des Verbrennungsmotors oder des Bordnetzes in geeigneter Form zurückzuführen.hybrid drives for motor vehicles have in addition to an internal combustion engine an electrical machine in conjunction with at least one energy storage on. The rechargeable energy storage mainly has the task, by recuperation with an electric motor brake to absorb the electrical energy gained, to store the energy and this - about the electric machine - to Support of the internal combustion engine or the electrical system attributed in a suitable form.

Als Energiespeicher können verschiedene Technologien verwendet werden, beispielsweise Bleibatterien, Kondensatoren, Nickel-Metallhydrid-Batterien oder Lithium-Ionen-Batterien. Um einerseits ausreichend Energie zu speichern und andererseits kurzzeitig hohe Energiemengen abgeben zu können, sind entsprechend hohe Systemspannungen erforderlich, welche nur durch serielle Schaltungen vieler Einzelzellen erreicht werden können.When Energy storage can use different technologies Be leaded batteries, capacitors, nickel-metal hydride batteries or lithium-ion batteries. On the one hand, enough energy store and on the other hand briefly deliver high amounts of energy correspondingly high system voltages are required, which only achieved by serial circuits of many single cells can be.

Während Bleibatterien und Nickel-Metallhydrid-Batterien nur mit einem massiven Gehäuse betrieben werden können, sind für Lithium-Ionen-Zellen sowohl starre Gehäuse aus Metall oder Kunststoff als auch flexible Hausungen z. B. aus mehrschichtigen Aluminium-Verbundfolien bekannt. Besondere Vorteile von Energiespeicherzellen mit flexiblen Hausungen sind das geringe Verpackungsgewicht, eine gewisse äußere Flexibilität der gesamten Zelle sowie die Möglichkeit, im Inneren entstehende Gasmengen durch Ausdehnung der Folie reversibel auszugleichen.While Lead-acid batteries and nickel-metal hydride batteries only with a massive Housing can be operated are for Lithium-ion cells are both rigid metal or metal Plastic as well as flexible housings z. B. of multilayer aluminum composite films known. Special advantages of energy storage cells with flexible Housings are the low packaging weight, a certain outer Flexibility of the entire cell as well as the possibility Inside resulting gas volumes by expansion of the film reversible compensate.

Aus der deutschen Auslegeschrift DE 1 154 845 ist eine derartige Energiespeicherzelle mit flexibler Hausung bekannt. Das Elektrodenpaket ist dort von einer gas- und flüssigkeitsdichten elastischen Kunststoffhülle umschlossen, die von den Stromanschlüssen abgedichtet durchsetzt ist, wobei der Innenraum der Hülle nur wenig größer als das Elektrodenpaketvolumen ist. Mehrere solcher flachen Energiespeicherzellen können mit ihrer Außenfläche aneinander liegend zu Zellenpaketen vereinigt und elektrisch hintereinander geschaltet werden. Die Öffnungen der das Elektrodenpaar umgebenden Kunststoffhülle werden gas- und flüssigkeitsdicht verschlossen, indem diese verschweißt werden. Die Schweißnaht bringt eine relativ breite Einfassung mit sich, um den Dichtigkeitsanforderungen zu genügen.From the German Auslegeschrift DE 1 154 845 Such an energy storage cell with flexible housekeeping is known. The electrode package is surrounded there by a gas and liquid-tight elastic plastic sheath, which is penetrated by the electrical connections sealed, wherein the interior of the shell is only slightly larger than the Elektrodenpaketvolumen. Several such flat energy storage cells can be combined with their outer surface lying together to form cell packets and electrically connected in series. The openings of the plastic sheath surrounding the pair of electrodes are gas-tight and liquid-tight by being welded. The weld brings a relatively wide enclosure with it to meet the tightness requirements.

Anders als in Anwendungen für mobile Kommunikationstechnik müssen Lithium-Ionen-Batterien für Hybridfahrzeuge eine bedeutend längere Lebensdauer erfüllen. Um das Eindringen von Wasser über die seitlichen Schweißnähte der Verbundfolie in diesem Zeitraum zu vermeiden, sind bedeutend breitere Schweißnähte erforderlich. Allgemein wird je Jahr Lebensdauer 1 mm Schweißnahtbreite angenommen. Somit ist für die Lebensdauerforderungen von zumindest 10 Jahren eine Schweißnahtbreite von zumindest 10 mm erforderlich.Different as in applications for mobile communication technology need Lithium-ion batteries for hybrid vehicles a significant longer life. To penetrate of water over the lateral welds avoiding the composite film in this period are significant wider welds required. Generally is assumed per year life 1 mm weld width. Thus, for the lifetime requirements of at least 10 years, a weld width of at least 10 mm required.

In bisherigen Konstruktionen werden die Schweißnähte in verschiedenen Formen abgekantet, einfach gefaltet oder gar mehrfach gefaltet. Dies erfordert nachteilige zusätzliche Arbeitsschritte in der Zellfertigung und führt besonders an den Ecken der Energiespeicherzelle zu mechanischem Streß in den mehrschichtigen Verbundfolien. Außerdem wird ein räumlich nicht klar definierter seitlicher Rand geschaffen.In Previous designs are the welds folded in various forms, simply folded or even several times folded. This requires disadvantageous additional steps in cell production and leads especially to the corners of the energy storage cell to mechanical stress in the multilayer composite films. In addition, a spatially not clearly defined created lateral edge.

Um solche prismatische Energiespeicherzellen mit flexibler Hausung fest in ein Gehäuse zu integrieren, werden diese in Plastikschalen eingelegt und durch Klebeverbindungen oder Klebebänder fixiert. Da aber nicht abschätzbar ist, wie sich die Klebeverbindungen über die Lebensdauer des Energiespeichers verhalten – sowohl von der Klebefestigkeit als auch von der chemischen Reaktion mit der Verbundfolie bzw. dem Gehäuse – ist es wünschenswert auf eine Klebeverbindung zu verzichten.Around such prismatic energy storage cells with flexible housekeeping firmly integrated into a housing, these are in plastic trays inserted and by adhesive bonds or adhesive tapes fixed. But since it can not be estimated how the adhesive joints over the life of the energy storage behave - both from the adhesive strength as well as the chemical reaction with the composite film or the housing - it is desirable to dispense with an adhesive bond.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Faltens der Schweißnähte und den daraus resultierenden mechanischen Streß an den Falz- oder Knickstellen abzustellen und auf eine Klebeverbindung oder Klebebänder auf der Zelloberfläche verzichten zu können.Of the The present invention is therefore based on the object, the disadvantages the folding of the welds and the resulting Shut off mechanical stress at the folds or kinks and on an adhesive bond or adhesive tape on the cell surface to be able to do without.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sieht vor, dass die Energiespeicherzellen im Gehäuse befestigt werden durch Einklemmen von mindestens einer Einfassung zwischen Gehäuseteilen.The inventive solution to the problem sees before that the energy storage cells mounted in the housing be by pinching at least one enclosure between Housing parts.

Dies hat den Vorteil, dass auf das allgemein übliche Falten der Schweißnähte verzichtet werden kann. Dadurch können zusätzliche Arbeitsschritte entfallen und die die Elektroden umschließende Verbundfolie wird einem geringeren mechanischen Streß ausgesetzt, was ihrer Funktionszuverlässigkeit zu Gute kommt. Außerdem kann auf Klebeverbindungen der Energiespeicherzellen zur Befestigung im Gehäuse verzichtet werden. Dadurch besteht nicht mehr die Gefahr, dass sich Klebeverbindungen über die Betriebsdauer lösen oder chemisch mit der Verbundfolie der Energiespeicherzellen reagieren. Dies dient wiederum der Erhöhung der Zuverlässigkeit des gesamten Energiespeichers. Des weiteren wird durch die erfindungsgemäße Lösung eine Bewegung der Zellen im Gehäuse ausreichend verhindert.This has the advantage of folding to the commonplace the welds can be dispensed with. Thereby additional work steps can be omitted and the composite foil surrounding the electrodes becomes a subjected to less mechanical stress, resulting in their functional reliability too Good is coming. In addition, adhesive bonds to the energy storage cells can be omitted for mounting in the housing. This does not exist more the risk of getting sticky joints over the operating life solve or chemically with the composite foil of energy storage cells react. This, in turn, serves to increase reliability the entire energy storage. Furthermore, by the inventive Solution sufficient movement of the cells in the housing prevented.

Das Gehäuse ist vorzugsweise modular aufgebaut, d. h. es besteht aus mehreren Gehäusemodulen, welche übereinander oder nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden werden bzw. verbunden sind.The Housing is preferably modular, d. H. it exists from several housing modules, which one above the other or juxtaposed and connected or connected are.

Vorzugsweise liegen die Gehäusemodule vor dem Zusammenbau vereinzelt vor, d. h. sie sind voneinander getrennt. Das Einklemmen der Einfassung der Energiespeicherzellen zwischen den Gehäusemodulen erfolgt dann vorzugsweise durch die Verbindungsfläche zwischen den einzelnen Modulen, welche durch geeignete Mittel gegeneinander vorgespannt sind.Preferably the housing modules are separated before assembly before, d. H. they are separated from each other. Pinching the surround the energy storage cells between the housing modules then preferably through the interface between the individual modules, which by suitable means against each other are biased.

Es ist aber auch denkbar, dass das Gehäuse aus Modulen besteht, welche flexibel miteinander verbunden sind, beispielsweise durch angespritzte Scharniere. Das Einklemmen der Einfassungen der Energiespeicherzellen erfolgt in diesem Fall ebenfalls zumindest teilweise durch die aufeinander liegenden Flächen benachbarter Gehäusemodule.It but it is also conceivable that the housing consists of modules, which are flexibly interconnected, for example by molded hinges. The pinching of the borders of the energy storage cells takes place in this case also at least partially by the successive lying surfaces of adjacent housing modules.

Die Einfassungen der Energiespeicherzellen sind durch die Klemmung vorzugsweise kraftschlüssig zwischen zwei Gehäusemodulen befestigt. Die kraftschlüssige Klemmung beruht auf die Einfassung wirkende Anpresskraft zweier Gehäusemodule und die Reibzahl zwischen Einfassung und Gehäusemoduloberfläche. Eine kraftschlüssige Klemmung wird für die Befestigung der Energiespeicherzellen im Gehäuse als ausreichend betrachtet; über die Parameter Anpresskraft und Reibzahl lässt sich diese in ausreichendem Maße an die Anforderungen anpassen. Eine kraftschlüssige Befestigung hat den Vorteil, dass die Einfassungen nicht verformt werden und somit die Stabilität und Funktion der flexiblen Hausung, welche vorzugsweise durch eine Verbundfolie gebildet wird, kaum beeinträchtigt werden.The Surroundings of the energy storage cells are preferably by the clamping firmly attached between two housing modules. The frictional clamping is based on the enclosure acting Contact force of two housing modules and the friction coefficient between Mount and housing module surface. A non-positive Clamping is used for fixing the energy storage cells considered sufficient in the housing; about the Parameter contact force and friction coefficient can be this in sufficiently adapted to the requirements. A frictional attachment has the advantage that the bezels not be deformed and thus the stability and function the flexible house, which preferably by a composite film is hardly affected.

Mit dieser Art der Befestigung wird auch eine Besonderheit jeder Lithium-Ionen-Zelle – der Veränderung der Elektrodendicke während der Prozesse Laden und Entladen der Zelle (Zellatmung) – Rechnung getragen. Eine Zellatmung ist ungehindert möglich, da der seitliche Kraftschluss keinen Druck auf die Zelloberfläche verursacht.With This type of attachment will also be a special feature of any lithium-ion cell - the Change in electrode thickness during processes Loading and unloading the cell (cellular respiration) - taken into account. A cellular respiration is possible without hindrance, since the lateral Traction caused no pressure on the cell surface.

Alternativ ist auch eine formschlüssige Befestigung, eventuell gepaart mit einer kraftschlüssigen Befestigung der Einfassungen zwischen den Gehäusemodulen möglich. Diese beeinträchtigt die Stabilität und Funktion der Einfassungen jedoch weit mehr als bei einer rein kraftschlüssigen Befestigung.alternative is also a positive attachment, possibly paired with a frictional attachment of the mounts between the housing modules possible. This affects However, the stability and function of the mounts far more as in a purely non-positive attachment.

Vorzugsweise weisen die zwischen den Modulen des Gehäuses befestigten Einfassungen keine elektrischen Ableiter auf. Diese würden die Klemmung der angrenzenden Einfassung vermindern.Preferably have the attached between the modules of the housing Mounts no electrical arresters on. These would reduce the jamming of the adjacent enclosure.

Die Energiespeicherzellen können voneinander durch Gehäusezwischenlagen getrennt sein. Diese schützen die flexible Hausung der Energiespeicherzellen vor mechanischer Beschädigung und vermeiden bei hoher Belastung Durchschlagsspannungen. Außerdem können die zwischen den Energiespeicherzellen befindlichen Gehäusezwischenlagen die auf die Energiespeicherzellen wirkende mechanische Belastung, beispielsweise Vibrationen, durch zusätzliche Halterung bzw. Stützung verringern. In die Gehäusezwischenlagen können auch vorteilhafterweise Kühlkanäle für eine Luft- oder Flüssigkeitskühlung eingebracht sein.The Energy storage cells can be separated from one another by housing liners be separated. These protect the flexible housekeeping of the Energy storage cells from mechanical damage and Avoid breakdown voltages at high load. Furthermore can be located between the energy storage cells Housing liners on the energy storage cells acting mechanical load, such as vibrations, by additional Reduce bracket or support. In the housing liners can also advantageously cooling channels for air or liquid cooling be introduced.

Der Abstand zu den die Energiespeicherzelle umschließenden oberen und unteren Gehäusezwischenlagen kann durch kompressible Stabilisatoren gewährleistet werden, welche zusätzlich eine Zellatmung erlauben. Es ist aber auch denkbar, dass diese Gehäusezwischenlagen selbst aus einem flexiblen Verguss hergestellt sind, was bei Zellen, die eine geringe Zellatmung aufweisen, hinsichtlich Ausdehungsvermögen ausreichend ist.Of the Distance to the energy storage cell enclosing Upper and lower case liners can be made by compressible Stabilizers are guaranteed, which in addition allow a cellular respiration. But it is also conceivable that these housing liners themselves made of a flexible potting, which in cells, which have a low cellular respiration, in terms of expansibility is sufficient.

Des weiteren können die Energiespeicherzellen ohne massive Gehäusezwischenlagen im Gehäuse befestigt sein. In diesem Fall sind die Energiespeicherzellen vorzugsweise durch Stabilisatoren getrennt, welche durch deren kompressiblen Eigenschaften bedingt eine Zellatmung erlauben. Die Stabilisatoren sind vorzugsweise so angeordnet, dass diese Kühlmittelkanäle zwischen den Energiespeicherzellen bilden. Diese Kühlmittelkanäle sind vor allem zur Durchführung von Luft geeignet; grundsätzlich ist aber auch eine Durchführung von Kühlflüssigkeit denkbar.Of Further, the energy storage cells without massive Housing liners are mounted in the housing. In this case, the energy storage cells are preferably by Stabilizers separated, which by their compressible properties conditionally allow a cellular respiration. The stabilizers are preferred arranged so that these coolant channels between form the energy storage cells. These coolant channels are particularly suitable for the passage of air; in principle but is also a passage of coolant conceivable.

Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen.Further Features, advantages and advantageous embodiments of the invention arise from the dependent claims, as well from the following description of the invention with reference to the attached Drawings.

Es zeigen:It demonstrate:

1 Gehäusemodul mit eingelegter Energiespeicherzelle 1 Housing module with inserted energy storage cell

2 Energiespeicher aus mehreren Gehäusemodulen mit Gehäusezwischenlage 2 Energy storage of several housing modules with housing liner

3 Energiespeicher aus mehreren Gehäusemodulen ohne Gehäusezwischenlage 3 Energy storage from several housing modules without housing liner

1 zeigt ein Gehäusemodul (6) eines Gehäuses (2) für einen Energiespeicher (1). In dieses Gehäusemodul (6) ist eine Energiespeicherzelle (3) eingelegt, welche von einer flexiblen Hausung (4) umschlossen ist. Die flexible Hausung (4) besteht aus einer Verbundfolien, vorzugsweise aus einer Aluminium-Verbundfolie, und umgibt die Elektrodenpaare der Energiespeicherzelle (3) dicht anliegend. Die offenen Enden der Hausung (4) sind durch eine in den Figuren nicht gezeigte Naht miteinander dicht verbunden, so dass die Elektrodenpaare von der Umgebung abgeschirmt sind. Die Naht kann durch verschiedene Methoden hergestellt sein; beispielsweise durch Verschweißen, Verkleben, Nähen, Verrändeln (mechanisches ineinander Eingreifen der Folienpaare) oder deren Kombination miteinander. Da die Naht vor allem bei Energiespeichern mit langer Lebensdauer sehr breit ausgeführt werden muss um die Dichtigkeit über die gesamte Lebensdauer zu gewährleisten, entsteht durch die Naht eine recht breite Einfassung (5). Nach Einlegen der Energiespeicherzelle (3) in ein Gehäusemodul (6) erstrecken sich zumindest Teile der Einfassung (5) der Energiespeicherzelle bis in die Verbindungsflächen der einzelnen Gehäusemodule (6). Nach Aufsetzen und Befestigen eines anderen Gehäusemoduls (6) auf das Gehäusemodul (6) mit der eingelegten Energiespeicherzelle (3) werden somit die in die Verbindungsflächen reichenden Einfassungen (5) zwischen den beiden Gehäusemodulen (6) eingeklemmt. 1 shows a housing module ( 6 ) of a housing ( 2 ) for an energy store ( 1 ). In this housing module ( 6 ) is an energy storage cell ( 3 ), which depends on a flexible house ( 4 ) is enclosed. The flexible house ( 4 ) consists of a composite film, preferably of an aluminum minium composite foil, and surrounds the electrode pairs of the energy storage cell ( 3 ) close fitting. The open ends of the house ( 4 ) are sealed together by a seam, not shown in the figures, so that the pairs of electrodes are shielded from the environment. The seam can be made by various methods; for example, by welding, gluing, sewing, knurling (mechanical interlocking of the foil pairs) or their combination with each other. Since the seam has to be made very wide, especially in the case of energy storages with a long service life, in order to ensure the leak-tightness over the entire service life, the seam creates a rather wide border ( 5 ). After inserting the energy storage cell ( 3 ) in a housing module ( 6 ) at least parts of the enclosure ( 5 ) of the energy storage cell into the connecting surfaces of the individual housing modules ( 6 ). After mounting and attaching another housing module ( 6 ) on the housing module ( 6 ) with the inserted energy storage cell ( 3 ) are thus the reaching into the connecting surfaces bezels ( 5 ) between the two housing modules ( 6 ) trapped.

2 zeigt einen Energiespeicher (1), welcher aus den in 1 beschriebenen Gehäusemodulen (6) mit eingelegter Energiespeicherzelle (3) besteht. Die Gehäusemodule (6) sind je nach gewünschter Spannung des Energiespeichers in einer bestimmten Anzahl übereinander angeordnet und befestigt. Die Gehäusemodule aus 2 weisen Gehäusezwischenlagen (7) zwischen den einzelnen Energiespeicherzellen (3) auf. Diese Gehäusezwischenlagen (7) schützen die flexible Hausung (4) der Energiespeicherzellen (3) zusätzlich vor schädigenden Einflüssen wie beispielsweise Vibrationen, da die Abstützung der Energiespeicherzellen (3) durch die Gehäusezwischenlagen (7) zusätzlich verbessert ist. Die Gehäusezwischenlagen (7) weisen Kühlmittelkanäle (8) auf, mittels derer die Energiespeicherzellen (3) gekühlt werden können. 2 shows an energy store ( 1 ), which consists of the in 1 described housing modules ( 6 ) with inserted energy storage cell ( 3 ) consists. The housing modules ( 6 ) are arranged according to the desired voltage of the energy storage in a certain number one above the other and fixed. The housing modules off 2 have housing liners ( 7 ) between the individual energy storage cells ( 3 ) on. These housing liners ( 7 ) protect the flexible house ( 4 ) of the energy storage cells ( 3 ) additionally against damaging influences such as vibrations, since the support of the energy storage cells ( 3 ) through the housing liners ( 7 ) is additionally improved. The housing liners ( 7 ) have coolant channels ( 8th ), by means of which the energy storage cells ( 3 ) can be cooled.

3 zeigt einen Energiespeicher (1) wie in 2 beschrieben, mit dem Unterschied, dass dieser keine Gehäusezwischenlagen (7) zwischen den einzelnen Energiespeicherzellen (3) aufweist. Der Abstand zwischen den Energiespeicherzellen (3) wird hier durch Stabilisatoren (9) gewährleistet (siehe 1), welche zwischen den Energiespeicherzellen (3) angebracht sind. Die Stabilisatoren (9) bestehen aus einem kompressiblen Material, wodurch weiterhin die bereits beschriebene Zellatmung der Energiespeicherzellen (3) gewährleistet wird. Die Stabilisatoren (9) sind derart zwischen den Energiespeicherzellen (3) angebracht, dass zwischen den Stabilisatoren (9) Kühlmittelkanäle (10) gebildet werden. Dies ermöglicht eine Kühlung der Energiespeicherzellen (3) mittels Kühlluft, aber auch eine Flüssigkeitskühlung ist denkbar. 3 shows an energy store ( 1 ) as in 2 described, with the difference that this no housing liners ( 7 ) between the individual energy storage cells ( 3 ) having. The distance between the energy storage cells ( 3 ) is stabilized by stabilizers ( 9 ) (see 1 ), which between the energy storage cells ( 3 ) are mounted. The stabilizers ( 9 ) consist of a compressible material, whereby further the already described cell respiration of the energy storage cells ( 3 ). The stabilizers ( 9 ) are so between the energy storage cells ( 3 ) that between the stabilizers ( 9 ) Coolant channels ( 10 ) are formed. This allows cooling of the energy storage cells ( 3 ) by means of cooling air, but also a liquid cooling is conceivable.

11
Energiespeicherenergy storage
22
Gehäusecasing
33
EnergiespeicherzelleEnergy storage cell
44
flexible Hausungflexible Hausung
55
Einfassungmount
66
Gehäusemodulhousing module
77
GehäusezwischenlageHousing liner
88th
KühlmittelkanalCoolant channel
99
Stabilisatorstabilizer
1010
KühlmittelkanalCoolant channel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 1154845 [0005] - DE 1154845 [0005]

Claims (9)

Energiespeicher (1) für elektrische Energie, bestehend unter anderem aus einem Gehäuse (2), mindestens einer in dem Gehäuse (2) angebrachten und befestigten Energiespeicherzelle (3), welche aus mindestens einem allseitig von einer flexiblen Hausung (4) umschlossenen Elektrodenpaar besteht, wobei die flexible Hausung (4) an mindestens einer Seite der Energiespeicherzelle (3) durch eine Naht dicht verschlossen ist, wodurch eine an das Elektrodenpaar angrenzende Einfassung (5) entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeicherzellen (3) im Gehäuse (2) befestigt werden durch Einklemmen von mindestens einer Einfassung (5) zwischen den Gehäusemodulen (6).Energy storage ( 1 ) for electrical energy, consisting inter alia of a housing ( 2 ), at least one in the housing ( 2 ) and attached energy storage cell ( 3 ), which consists of at least one part of a flexible house ( 4 ) enclosed pair of electrodes, wherein the flexible house ( 4 ) on at least one side of the energy storage cell ( 3 ) is sealed by a seam, whereby an adjacent to the electrode pair enclosure ( 5 ), characterized in that the energy storage cells ( 3 ) in the housing ( 2 ) by pinching at least one enclosure ( 5 ) between the housing modules ( 6 ). Energiespeicher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfassung (5) zwischen zwei Gehäusemodulen (6) kraftschlüssig eingeklemmt ist.Energy storage ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the enclosure ( 5 ) between two housing modules ( 6 ) is clamped non-positively. Energiespeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Gehäusemodulen (6) eingeklemmten Einfassungen (5) keine elektrischen Ableiter aufweisen.Energy storage ( 1 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that between the housing modules ( 6 ) jammed mountings ( 5 ) have no electrical arresters. Energiespeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeicherzellen (3) durch obere und untere Gehäusezwischenlagen (7) voneinander getrennt sind.Energy storage ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the energy storage cells ( 3 ) by upper and lower housing liners ( 7 ) are separated from each other. Energiespeicher (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusezwischenlagen (7) aus einem flexiblen Verguss gebildet sind.Energy storage ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the housing liners ( 7 ) are formed from a flexible potting. Energiespeicher (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusezwischenlagen (7) Kühlmittelkanäle (8) aufweisen.Energy storage ( 1 ) according to one of claims 4 or 5, characterized in that the housing liners ( 7 ) Coolant channels ( 8th ) exhibit. Energiespeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeicherzellen (3) durch Stabilisatoren (9) voneinander getrennt sind.Energy storage ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the energy storage cells ( 3 ) by stabilizers ( 9 ) are separated from each other. Energiespeicher (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisatoren (9) Kühlmittelkanäle (10) zwischen den Energiespeicherzellen (3) bilden.Energy storage ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the stabilizers ( 9 ) Coolant channels ( 10 ) between the energy storage cells ( 3 ) form. Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeicherzellen (3) Lithium-Ionen-Zellen sind.Energy store according to one of claims 1 to 8, characterized in that the energy storage cells ( 3 ) Are lithium ion cells.
DE200710007986 2007-02-17 2007-02-17 Attachment of energy storage cells in a housing Withdrawn DE102007007986A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710007986 DE102007007986A1 (en) 2007-02-17 2007-02-17 Attachment of energy storage cells in a housing
PCT/DE2008/000222 WO2008098555A1 (en) 2007-02-17 2008-02-09 Fastening of energy storage cells in an enclosure
DE112008000341.6T DE112008000341B4 (en) 2007-02-17 2008-02-09 Attachment of energy storage cells in a housing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710007986 DE102007007986A1 (en) 2007-02-17 2007-02-17 Attachment of energy storage cells in a housing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007007986A1 true DE102007007986A1 (en) 2008-09-04

Family

ID=39434114

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200710007986 Withdrawn DE102007007986A1 (en) 2007-02-17 2007-02-17 Attachment of energy storage cells in a housing
DE112008000341.6T Active DE112008000341B4 (en) 2007-02-17 2008-02-09 Attachment of energy storage cells in a housing

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112008000341.6T Active DE112008000341B4 (en) 2007-02-17 2008-02-09 Attachment of energy storage cells in a housing

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE102007007986A1 (en)
WO (1) WO2008098555A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013037742A1 (en) * 2011-09-12 2013-03-21 Avl List Gmbh Rechargeable battery

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010038308A1 (en) 2010-07-23 2012-01-26 Evonik Degussa Gmbh Lithium cells and batteries with improved stability and safety, process for their preparation and use in mobile and stationary electrical energy storage
DE102011084000A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Behr Gmbh & Co. Kg Apparatus for guiding a cooling fluid and cooling system for cooling an electrical component
SG175219A1 (en) * 2011-01-24 2012-02-28 Feng Guoan Power battery pack cooling apparatus
US20140295235A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
EP4258442A4 (en) * 2021-02-01 2024-06-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Battery structure and electronic device comprising same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1154845B (en) 1953-06-17 1963-09-26 Dr H C Hans Vogt Accumulator to be operated in a gastight and liquid-tight manner

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4214450B2 (en) 2002-06-03 2009-01-28 日本電気株式会社 module
JP4000961B2 (en) 2002-09-04 2007-10-31 日産自動車株式会社 Assembled battery
JP4062273B2 (en) * 2004-03-31 2008-03-19 日産自動車株式会社 Assembled battery
JP4617098B2 (en) 2004-04-12 2011-01-19 内山工業株式会社 Case for battery cell
US9653748B2 (en) 2005-04-14 2017-05-16 Enerdel, Inc. Apparatus and method for securing battery cell packs
US9017847B2 (en) * 2005-06-17 2015-04-28 Nec Corporation Electric device assembly and film-covered electric device structure

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1154845B (en) 1953-06-17 1963-09-26 Dr H C Hans Vogt Accumulator to be operated in a gastight and liquid-tight manner

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013037742A1 (en) * 2011-09-12 2013-03-21 Avl List Gmbh Rechargeable battery

Also Published As

Publication number Publication date
DE112008000341A5 (en) 2009-11-05
WO2008098555A1 (en) 2008-08-21
DE112008000341B4 (en) 2023-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013201021A1 (en) Battery module with several battery cells and container for receiving a battery cell
DE102014106309A1 (en) Improved structure of a battery unit
DE102012012790A1 (en) Converter cell with a cell housing, battery with at least two of these converter cells and method for producing a converter cell
DE60300048T2 (en) battery module
DE102012016022A1 (en) Converter cell with a cell housing, battery with at least two of these converter cells and method for producing a converter cell
DE102016219302A1 (en) Energy cell holding device for a motor vehicle
DE102007007986A1 (en) Attachment of energy storage cells in a housing
DE102013021549A1 (en) High-voltage battery
EP3523852A1 (en) Energy storage module comprising a temperature management system, and energy storage system
DE112017006992T5 (en) Energy storage device
DE102010050981A1 (en) Battery with a cell group
DE102012224330A9 (en) Electrical accumulator device with elastic elements
DE102020003882A1 (en) Battery and assembly device and method of assembling the battery
WO2011012201A1 (en) Battery and method for producing a battery
WO2014040734A2 (en) Insulation of electrochemical energy storage devices
EP3631877B1 (en) Energy storage module and method for the assembly thereof
EP4020675A1 (en) Pouch cell
DE102009037850A1 (en) Electrochemical cell
DE102015225705A1 (en) Battery cell with a metallic housing and method for its production and battery
DE102010013031A1 (en) Battery e.g. lithium-ion high-voltage battery, used in e.g. hybrid car, has electrical isolating frame formed between metal sheets, and electrical isolating spacer element arranged at frame among deformed regions of sheets
DE102010012932A1 (en) Battery i.e. high capacity battery, for storing of traction energy in electrically driven car, has stack of battery cells, where stack is stacked of intermediate plate that is connected with poles of flat cells
DE102008059963B4 (en) Single cell for a battery and method for its production
DE102012005788A1 (en) Transducer cell for use as electrochemical energy converter device for secondary battery to drive motor car, has function device supporting discharge of energy from electrode assembly to load, and support element supporting function device
DE102012002051A1 (en) Electrochemical energy converter device i.e. transducer cell, for lithium-ion battery to supply power to e.g. motor car, has housing part including support element for supporting function device that is made of polymer material
DE102015008275A1 (en) Cell block and electrochemical energy storage

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8105 Search report available
8143 Lapsed due to claiming internal priority