DE102007063186B4 - Energiespeichereinrichtung und ihre Verwendung - Google Patents

Energiespeichereinrichtung und ihre Verwendung Download PDF

Info

Publication number
DE102007063186B4
DE102007063186B4 DE200710063186 DE102007063186A DE102007063186B4 DE 102007063186 B4 DE102007063186 B4 DE 102007063186B4 DE 200710063186 DE200710063186 DE 200710063186 DE 102007063186 A DE102007063186 A DE 102007063186A DE 102007063186 B4 DE102007063186 B4 DE 102007063186B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
cell holder
energy storage
storage device
memory cells
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE200710063186
Other languages
English (en)
Other versions
DE102007063186A1 (de
Inventor
Dr. Ing. Meintschel Jens
Dr. Dipl.-Ing. Schröter Dirk
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler 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 Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE200710063186 priority Critical patent/DE102007063186B4/de
Priority to PCT/EP2008/010064 priority patent/WO2009080175A1/de
Publication of DE102007063186A1 publication Critical patent/DE102007063186A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102007063186B4 publication Critical patent/DE102007063186B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/643—Cylindrical cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/222—Inorganic material
    • H01M50/224—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

Energiespeichereinrichtung (1), insbesondere eine Batterie eines Kraftfahrzeuges,
– mit mehreren miteinander verschalteten Speicherzellen (3), welche gemeinsam in einer Zellhalterung (5) gehalten sind,
– wobei die Speicherzellen (3) über die Zellhalterung (5) in einem Gehäuse (2) fixiert sind,
wobei zumindest eine gehäuseseitige Führungseinrichtung (7) vorgesehen ist, welche mit einer komplementär dazu ausgebildeten zellhalterungsseitigen Führungseinrichtung (8) zusammenwirkt, so dass die Zellhalterung (5) zusammen mit den davon gehaltenen Speicherzellen (3) geführt und dadurch im Gehäuse (2) fixierbar ist
und wobei die Zellhalterung (5) als Kühleinrichtung zur Kühlung der Speicherzellen (3) im Betrieb der Energiespeichereinrichtung (1) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der zellhalterungsseitigen Führungseinrichtung (8) und der gehäuseseitigen Führungseinrichtung (7) eine Isolierung (12) angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiespeichereinrichtung, insbesondere eine Batterie eines Kraftfahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Verwendung einer derartigen Energiespeichereinrichtung.
  • Aus der DE 198 48 646 B4 ist eine gattungsgemäße Energiespeichereinrichtung bekannt, bei welcher mehrere miteinander verschaltete Speicherzellen über eine gemeinsame Zellhalterung in einem Gehäuse der Energiespeichereinrichtung fixiert sind. Zur Halterung aller im Gehäuse unterzubringenden Speicherzellen weist die Zellhalterung mehrere Fuß- und Kopfteile auf, und ist demnach mehrteilig ausgeführt. Diese mehrteilige Ausführung erschwert jedoch den Einbau der Speicherzellen im Gehäuse.
  • Die DE 199 30 399 A1 offenbart einen Batteriekasten für eine Mehrzahl von zylinderförmigen Stromspeicherelementen, die parallel zueinander reihen und/oder schichtweise im Wesentlichen horizontal angeordnet sind. Die Anordnung erfolgt mittels jeweils mindestens eines an einer Bodenplatte und einer Abdeckplatte des Batteriekastens angeordneten ersten Fixierelements, das sich quer zu den Längsachsen der Stromspeicherelemente erstreckt und unter formschlüssiger Beaufschlagung der Stromspeicherelemente in horizontaler und vertikaler Richtung festlegt und stützt. Bei schichtweiser Anordnung der Stromspeicherelemente sind zwischen jeweils zwei Schichten von Stromspeicherelementen angeordnete weitere Fixierelemente vorgesehen, die sich ebenfalls quer zu den Längsachsen der Stromspeicherelemente erstrecken und unter formschlüssiger Beaufschlagung die Stromspeicherelemente in horizontaler und vertikaler Richtung festlegen und stützen.
  • Ferner ist der DE 6 945 656 U eine Energiespeichereinrichtung mit mehreren Zellen zu entnehmen, wobei die Zellen in einer Zellhaltung angeordnet sind. Die Zellhalterung ist mittels Führungseinrichtungen in einem Gehäuse fixierbar.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine gattungsgemäße Energiespeichereinrichtung eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, bei welcher sich die Montage deutlich vereinfacht.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Energiespeichereinrichtung mit mehreren über eine Zellhalterung miteinander verbundenen und miteinander verschalteten Speicherzellen, welche in einem Gehäuse der Energiespeichereinrichtung unterzubringen sind, zumindest eine gehäuseseitige Führungseinrichtung vorzusehen, welche mit einer an der Zellhalterung ausgebildeten Führungseinrichtung zusammenwirkt und zwar derart, dass die Zellhalterung zusammen mit den von dieser gehaltenen Speicherzellen in der gehäuseseitigen Führungseinrichtung geführt und über diese im Gehäuse der Energiespeichereinrichtung fixiert ist. Die Speicherzellen werden somit vorab in der Zellhalterung festgelegt, wodurch sich ein über die Zellhalterung festgelegter Zellverbund ergibt, der dann in einem Stück in das Gehäuse der Energiespeichereinrichtung eingeführt werden kann. Die gehäuseseitigen beziehungsweise zellhalterungsseitigen Führungseinrichtungen erleichtern dabei das Einführen, beispielsweise das Einschieben des Zellverbundes in das Gehäuse der Energiespeichereinrichtung und sichern zugleich dessen Fixierung im Gehäuse, ohne dass hierfür weitere Bauteile beziehungsweise Toleranzausgleichselemente erforderlich wären. Die gehäuseseitige Führungseinrichtung steht dabei vorzugsweise mit der zellhalterungsseitigen Führungseinrichtung in einem kraft- und/oder formschlüssigen Verbund, welcher die Fixierung des Zellverbundes im Gehäuse gewährleistet. Neben der erleichterten Fixierung des Zellverbundes im Gehäuse bietet die wenigstens eine gehäuseseitige beziehungsweise zellhalterungsseitige Führungseinrichtung den weiteren großen Vorteil, dass der Montagevorgang genau festgelegt ist und zwar durch ein Einschieben des Zellverbundes über die beiden miteinander in Wirkungsverbindung stehenden Führungseinrichtungen in das Gehäuse, wodurch Fehler bei der Montage, beispielsweise durch ein ungenaues Positionieren des Zellverbundes innerhalb des Gehäuses vorzugsweise gänzlich ausgeschlossen werden können. Weiterhin ist die Zellhalterung als Kühleinrichtung zur Kühlung der Speicherzellen im Betrieb der Energiespeichereinrichtung ausgebildet.
  • Erfindungsgemäß ist zwischen der zellhalterungsseitigen und der gehäuseseitigen Führungseinrichtung eine Isolierung angeordnet. Die erfindungsgemäße Isolierung reduziert zumindest eine Wärmeleitung zwischen dem Gehäuse und der Zellhalterung und dient zugleich als Toleranzausgleich, um beispielsweise bauteilbedingte Toleranzen einfacher ausgleichen zu können. Da die Energiespeichereinrichtung im Betrieb Temperaturen von vorzugsweise 50° nicht überschreiten sollte, wird die Zellhalterung erfindungsgemäß gleichzeitig als Kühleinrichtung verwendet, um die stirnseitig in der Zellhalterung angeordneten Speicherzellen kühlen und dadurch stets betriebsbereit halten zu können. Bei einer derartigen Ausbildung der Zellhalterung als Kühleinrichtung, gilt es erst recht einen Wärmeübertrag zwischen der Zellhalterung und dem Gehäuse zu vermeiden, durch welchen beispielsweise die auf die Speicherzellen zu übertragende Kühlwirkung deutlich verschlechtert werden würde. Von weiterem Vorteil ist hierbei, dass die Isolierung, welche beispielsweise aus einem elastischen Material ausgebildet sein kann, auch einen elektrischen beziehungsweise einen Schwingungsisolator bilden kann, so dass eine Übertragung von elektrischer Energie von den Speicherzellen über die Zellhalterung auf das Gehäuse ebenso wie Schwingungsübertragungen, welche sich bei langem Betrieb negativ auswirken können, zuverlässig vermieden werden können.
  • In einer Ausgestaltung ist die Zellhalterung als Kühlplatte ausgebildet.
  • Weiterhin ist die Isolierung vorzugsweise eine Isolierbahn mit einem U-förmigen Querschnitt.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist das Gehäuse als Strangpressprofil oder als Gussteil ausgebildet. Sowohl bei einer Ausbildung als Strangpressprofil als auch bei einer Ausbildung als Gussteil bietet sich jeweils an, die gehäuseseitige Führungseinrichtung, welche beispielsweise als Führungsschiene oder als Führungsnut ausgebildet sein kann, direkt im Strangpressprozess mit anzuformen, so dass die gehäuseseitige Führungseinrichtung in einem Arbeitsschritt zusammen mit dem Gehäuse herstellbar ist und nicht nachträglich in diesem montiert werden muss. Zur Ausbildung der gehäuseseitigen Führungseinrichtung muss lediglich das Strangpresswerkzeug entsprechende Masken aufweisen, so dass das Herstellen der gehäuseseitigen Führungseinrichtungen konstruktiv äußerst einfach zu bewerkstelligen ist.
  • Zweckmäßig sind im Gehäuse zwei sich gegenüberliegende Führungsnuten vorgesehen, in welchen die Zellhalterung mit zwei sich gegenüberliegenden Längsseiten geführt und fixiert ist. Hierbei sind die beiden gehäuseseitigen Führungseinrichtungen demnach als Führungsnuten ausgebildet, während die Zellhalterung beispielsweise als Halteplatte ausgebildet ist und mit ihren parallel zueinander angeordneten Längsseiten in die gehäuseseitigen Führungsnuten einschiebbar ist. Bei dieser Ausführungsform lassen sich sowohl die gehäuseseitigen Führungsnuten als auch die Zellhalterung konstruktiv sehr einfach und dadurch kostengünstig herstellen. Zudem bewirken die beiden gegenüberliegenden gehäuseseitigen Führungsnuten, dass die Zellhalterung und über diese auch die Speicherzellen kippsicher und besonders lagetreu im Gehäuse fixierbar sind.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind die Speicherzellen an ihren der Zellhalterung abgewandten Ende in einem Stützrahmen gehalten und über diesen Stützrahmen gegenüber dem Gehäuse abgestützt. Der Stützrahmen verhindert dabei ein Kippen des Zellverbundes, sofern dieser, nicht wie in vorigem Absatz erwähnt, sicher über zwei sich gegenüberliegende seitlich angeordnete Führungseinrichtungen fixierbar ist. Zudem bildet der Stützrahmen eine zweite Abstützmöglichkeit für die Speicherzellen der Energiespeichereinrichtung, so dass deren in die Zellhalterung eingebundenes stirnseitiges Ende deutlich weniger belastet wird.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
  • Dabei zeigen, jeweils schematisch,
  • 1 eine erfindungsgemäße Energiespeichereinrichtung bei abgenommenem Gehäusedeckel,
  • 2 ein Innenleben der Energiespeichereinrichtung,
  • 3 eine Querschnittdarstellung durch die Energiespeichereinrichtung entlang der Schnittebene III-III,
  • 4 eine Schnittdarstellung durch die Energiespeichereinrichtung entlang der Schnittebene IV-IV,
  • 5 die Energiespeichereinrichtung vor der Montage des Gehäusedeckels,
  • 6a, b Gehäusedeckel und Gehäuse der Energiespeichereinrichtung.
  • Entsprechend 1 weist eine erfindungsgemäße Energiespeichereinrichtung 1 ein Gehäuse 2 sowie einen darin angeordneten Zellenverbund aus mehreren miteinander verschalteten Speicherzellen 3 auf. Die Speicherzellen 3 sind dabei für die eigentliche Speicherung elektrischer Energie verantwortlich und beispielsweise in der Art von Lithium-Ionen-Akkus ausgebildet.
  • Wie der 2 zu entnehmen ist, weisen die Speicherzellen 3 einen sechseckförmigen Querschnitt auf und sind mit einem Längsende 4 in einer Zellhalterung 5 fest angeordnet. Über die Zellhalterung 5, welche beispielsweise plattenartig ausgebildet ist, sind die einzelnen Speicherzellen 3 elektrisch derart miteinander verbunden, dass sie über einen gemeinsamen elektrischen Anschluss 6 mit einem elektrischen Netz, beispielsweise einem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges verbunden werden können. Durch die gemeinsame Anordnung der einzelnen Speicherzellen 3 an der Zellhalterung 5 wird ein Zellverbund geschaffen, welcher vorab montierbar ist und als Block in das Gehäuse 2 der Energiespeichereinrichtung 1 eingebracht werden kann. Um diesen Block aus Speicherzellen 3 sowie der Zellhalterung 5 zuverlässig im Gehäuse 2 anordnen beziehungsweise fixieren zu können, ist zumindest eine gehäuseseitige Führungseinrichtung 7 vorgesehen, welche mit einer komplementär dazu ausgebildeten zellhalterungsseitigen Führungseinrichtung 8 zusammenwirkt, wodurch die Zellhalterung 5 zusammen mit den davon gehaltenen Speicherzellen 3 im Gehäuse 2 geführt und in diesem fixierbar ist.
  • Bei den gemäß den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsformen der Energiespeichereinrichtung 1 ist dabei die gehäuseseitige Führungseinrichtung 7 als Führungsnut ausgebildet, während die komplementär dazu ausgebildete zellhalterungsseitige Führungseinrichtung 8 als in die Führungsnut 7 eingreifende Führungsschiene ausgebildet ist. Selbstverständlich ist dies auch in umgekehrter Weise denkbar, so dass die zellhalterungsseitige Führungseinrichtung 8 als Führungsnut ausgebildet ist, während die komplementär dazu ausgebildete gehäuseseitige Führungsnut 7 als Führungsschiene ausgebildet ist. Bei beiden Varianten ist zumindest die gehäuseseitige Führungseinrichtung 7 in einem Arbeitsschritt zusammen mit dem Gehäuse 2 und damit kostengünstig herstellbar. Dies gilt insbesondere für den Fall, in welchem das Gehäuse 2 als Strangpressprofil oder als Gussteil ausgebildet ist, wie dies beispielsweise gemäß der 6a gezeigt ist. In diesem Fall muss zur Herstellung der gehäuseseitigen Führungseinrichtung 7 lediglich eine entsprechende Maske beim Strangpressen beziehungsweise eine entsprechende Gussform beim Gießen des Gehäuses 2 verwendet werden, um die Führungseinrichtung 7 konturengenau, einfach und kostengünstig herstellen zu können.
  • Ba die Speicherzellen 3 während des Betriebes der Energiespeichereinrichtung 1 eine gewisse Temperatur, vorzugsweise 50°C, nicht überschreiten sollen, müssen diese unter Umständen überschreiten sollen, müssen diese unter Umständen gekühlt werden, wozu beispielsweise die Zellhalterung 5 verwendet wird. Durch die kopfseitige Anbindung der Speicherzellen 3 an der Zellhalterung 5 kann ein vordefinierter Eintrag von Kühlleistung in die einzelnen Speicherzellen 3 bewirkt werden.
  • Wie in einem der vorherigen Absätze erwähnt, weist das erfindungsgemäße Gehäuse 2 der Energiespeichereinrichtung 1 zumindest eine gehäuseseitige Führungseinrichtung 7 auf, wobei gemäß den in den 1 bis 6 gezeigten Ausführungsformen das Gehäuse jeweils zwei sich gegenüberliegende und als Führungsnuten ausgebildete Führungseinrichtung 7 aufweist, in welchen die Zellhalterung 5 mit zwei sich gegenüberliegenden Längsseiten geführt und fixiert ist. Hierdurch kann insbesondere auch ein Kippen des Zellverbundes um eine Achse 9 vermieden werden. Um ein derartiges Kippen ebenfalls ausschließen zu können, sind die Speicherzellen 4 an ihrem jeweils der Zellhalterung 5 abgewandten Ende 4' in einem Stützrahmen 10 gehalten und über diesen gegenüber dem Gehäuse 2 abgestützt (vgl. die 1 bis 3). Der Stützrahmen 10 weist dabei eine zu der Anzahl der Speicherzellen 3 entsprechende Anzahl von wabenförmigen Öffnungen 11 auf, welche einen zum Außenquerschnitt der Speicherzellen 3 komplementären Innenquerschnitt besitzen. Der Stützrahmen 10 kann so in einfacher Weise auf die jeweiligen Längsenden 4' der Speicherzellen 3 aufgeschoben und zusammen mit dem Zellenverbund in das Gehäuse 2 eingebracht werden. Wie die 2 dabei zeigt, sind die Speicherzellen 3 dabei im wesentlichen orthogonal als Kühlplatte ausgebildeten Zellhalterung 5 angeordnet.
  • Soll die Zellhalterung 5 eine gewisse Kühlwirkung auf die Speicherzellen 3 übertragen, so ist es erforderlich, dass die Zellhalterung 5 gegenüber dem Gehäuse isoliert angeordnet ist, weswegen zwischen der zellhalterungsseitigen Führungseinrichtung 8 und der gehäuseseitigen Führungseinrichtung 7 eine Isolierung 12, insbesondere eine Isolierbahn mit einem U-förmigen Querschnitt, angeordnet ist (vgl. 2). Eine derartige Isolierung 12 kann dabei beispielsweise aus einem elektrisch- und/oder wärmeisolierenden Material, also beispielsweise Kunststoff ausgebildet sein.
  • Betrachtet man die 3, so ist ersichtlich, dass die Zellhalterung 5 mit ihren gegenüberliegenden Längsseiten in die jeweils gehäuseseitigen und als Führungsnuten ausgebildete Führungseinrichtungen 7 eingreift, wobei zwischen der gehäuseseitigen Führungseinrichtung 7 und der Zellhalterung 5 die angesprochene Isolierung angeordnet ist. Denkbar ist dabei auch, dass der Stützrahmen 10 aus isolierendem Material ausgebildet oder zumindest eine randseitig angeordnete Isolierschicht aufweist, und dadurch ebenfalls gegen das Gehäuse 2 der Energiespeichereinrichtung 1 isoliert ist. Eine derartige elastische Isolierung 12 bietet zudem den Vorteil, eine Schwingungsübertragung zwischen dem Gehäuse 2 und der Zellhalterung 5 beziehungsweise umgekehrt zumindest zu reduzieren, wenn nicht vorzugsweise sogar ganz auszuschließen.
  • Ebenfalls der 2 entnehmbar ist, dass die einzelnen Speicherzellen 3 der Energiespeichereinrichtung 1 mittels jeweils zweier Schrauben 13 in der Zellhalterung 5 gehalten beziehungsweise festgeschraubt sind, wobei die Zellhalterung 5 Öffnungen aufweist, in welche ein bezüglich seines Radiuses reduzierter Kopfbereich der jeweiligen Speicherzelle 3 einsteckbar ist.
  • In Querrichtung 14 der Energiespeichereinrichtung 1 bewirken somit die Führungseinrichtungen 7 und 8 eine Fixierung des Zellenverbundes innerhalb des Gehäuses 3, während in Axialrichtung 16 der Zellenverbund über zumindest einen Gehäusedeckel 15 des Gehäuses 2, wie dies beispielsweise in 4 dargestellt ist, fixiert ist. Gemäß der 4 sind dabei jeweils längsendseitig in Axialrichtung gesehen der Zellhalterung 5 ein Gehäusedeckel 15 und Gehäusedeckel 15' angeordnet. Diese werden über Schrauben 13', wie sie beispielsweise in 5 dargestellt sind, mit dem eigentlichen Gehäuse 2 verbunden, insbesondere verschraubt.
  • Um auch eine Isolierung der Zellhalterung 5 gegenüber dem Gehäusedeckel 15 beziehungsweise 15' herstellen zu können, ist im Bereich der wenigstens einen Führungseinrichtung 7, 8 zwischen der Zellhalterung 5 einerseits und dem Gehäusedeckel 15, 15' andererseits ebenfalls eine Isolierung, insbesondere die über Eck gezogene und verlängerte Isolierbahn 12 angeordnet.
  • Die Axialfixierung des Zellenverbundes im Gehäuse 2 kann dabei einerseits durch einen, wie in 4 dargestellten, flachen Gehäusedeckel 15' oder einen topfförmigen Gehäusedeckel 15 erfolgen, wobei bei einem topfförmigen Gehäusedeckel 15 zumindest ein Anschlag 17 vorgesehen ist, welcher im Bereich der zumindest einen Führungseinrichtung 7, 8 in Axialrichtung 16 auf die zwischen der Zellhalterung 5 und dem Gehäusedeckel 15 angeordnete Isolierung 12 drückt und dadurch die Zellhalterung 5 zusammen mit den von dieser gehaltenen Speicherzellen 3 in Axialrichtung 16 im Gehäuse 2 fixiert. Ein derartiger Anschlag 17 ist beispielsweise in den 4 und 5b dargestellt. Denkbar ist dabei selbstverständlich auch, dass neben der zwischen dem Gehäusedeckel 15, 15' und der Zellhalterung 5 angeordneten Isolierung 12 Federelemente vorgesehen sind, welche den aus Speicherzellen und Zellhalterung 5 bestehenden Zellenverbund in Axialrichtung 16 im Gehäuse 2 der Energiespeichereinrichtung 1 verspannen.
  • Da die Zellhalterung 5, welche beispielsweise durch einen Stanz- oder einen Fräsprozess hergestellt wird, das einzig geometrisch exakte Teil des Zellverbundes darstellt, wogegen das bisher eingesetzte Gehäuse 2 eine hohe Toleranz aufweist, ist insbesondere bei einem liegenden Einbau der Speicherzellen 3, wie er in den 2 und 3 dargestellt ist, besagter Stützrahmen 10 vorgesehen, welcher ein Kippen des Zellverbundes um die Achse 9 verhindert. Selbstverständlich ist hierbei auch denkbar, dass auch der Stützrahmen 10 in einer am Gehäuse 2 ausgebildeten Führungseinrichtung geführt ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Energiespeichereinrichtung
    2
    Gehäuse
    3
    Speicherzellen
    4
    Längsende der Speicherzelle 3
    5
    Zellhalterung
    6
    elektrischer Anschluss
    7
    gehäuseseitige Führungseinrichtung
    8
    zellenhalterungsseitige Führungseinrichtung
    9
    Achse/Kippachse
    10
    Stützrahmen
    11
    Öffnung
    12
    Isolierung
    13
    Schraube
    14
    Querrichtung
    15
    Gehäusedeckel
    16
    Axial-/Längsrichtung
    17
    Anschlag

Claims (12)

  1. Energiespeichereinrichtung (1), insbesondere eine Batterie eines Kraftfahrzeuges, – mit mehreren miteinander verschalteten Speicherzellen (3), welche gemeinsam in einer Zellhalterung (5) gehalten sind, – wobei die Speicherzellen (3) über die Zellhalterung (5) in einem Gehäuse (2) fixiert sind, wobei zumindest eine gehäuseseitige Führungseinrichtung (7) vorgesehen ist, welche mit einer komplementär dazu ausgebildeten zellhalterungsseitigen Führungseinrichtung (8) zusammenwirkt, so dass die Zellhalterung (5) zusammen mit den davon gehaltenen Speicherzellen (3) geführt und dadurch im Gehäuse (2) fixierbar ist und wobei die Zellhalterung (5) als Kühleinrichtung zur Kühlung der Speicherzellen (3) im Betrieb der Energiespeichereinrichtung (1) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zellhalterungsseitigen Führungseinrichtung (8) und der gehäuseseitigen Führungseinrichtung (7) eine Isolierung (12) angeordnet ist.
  2. Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass die gehäuseseitige Führungseinrichtung (7) als Führungsnut ausgebildet ist, während die komplementär dazu ausgebildete zellhalterungsseitige Führungseinrichtung (8) als darin eingreifende Führungsschiene ausgebildet ist, oder – dass die zellhalterungsseitige Führungseinrichtung (8) als Führungsnut ausgebildet ist, während die komplementär dazu ausgebildete gehäuseseitige Führungseinrichtung (7) als darin eingreifende Führungsschiene ausgebildet ist.
  3. Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, – dass das Gehäuse (2) als Strangpressprofil oder als Gussteil ausgebildet ist, und/oder – dass das Gehäuse (2) aus Metall, insbesondere aus Aluminium, ausgebildet ist.
  4. Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellhalterung (5) als Kühlplatte ausgebildet ist.
  5. Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2) zwei sich gegenüberliegende Führungsnuten vorgesehen sind, in welchen die Zellhalterung (5) mit zwei sich gegenüberliegenden Längsseiten geführt und fixiert ist.
  6. Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, – dass die Isolierung (12) eine Isolierbahn mit einem U-förmigen Querschnitt ist, und/oder – dass die zwischen der zellhalterungsseitigen und der gehäuseseitigen Führungseinrichtung (8, 7) angeordnete Isolierung (12) aus Kunststoff gebildet ist.
  7. Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, – dass die Speicherzellen (3) stirnseitig in der Zellhalterung (5) gehalten, und/oder – dass die Speicherzellen (3) im Wesentlichen orthogonal zur als Kühlplatte ausgebildeten Zellhalterung (5) angeordnet sind.
  8. Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzellen (3) an ihrem der Zellhalterung (5) abgewandten Ende (4') in einem Stützrahmen (10) gehalten und über diesen gegenüber dem Gehäuse (2) abgestützt sind.
  9. Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellhalterung (5) in Axialrichtung (16) der wenigstens einen Führungseinrichtung (7) über zumindest einen mit dem Gehäuse (2) verbindbaren, insbesondere verschraubbaren, Gehäusedeckel (15, 15') fixiert ist.
  10. Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der wenigstens einen Führungseinrichtung (7, 8) zwischen der Zellhalterung (5) einerseits und dem Gehäusedeckel (15, 15') andererseits ebenfalls eine Isolierung (12), insbesondere eine über Eck gezogene und verlängerte Isolierbahn, angeordnet ist.
  11. Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäusedeckel (15) zumindest ein Anschlag (17) vorgesehen ist, welcher im Bereich der zumindest einen Führungseinrichtung (7, 8) in Axialrichtung (16) auf die zwischen der Zellhalterung (5) und dem Gehäusedeckel (15) angeordnete Isolierung (12) drückt und dadurch die Zellhalterung (5) zusammen mit den von dieser gehaltenen Speicherzellen (3) in Axialrichtung (16) im Gehäuse (2) fixiert.
  12. Verwendung einer Energiespeichereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur elektrischen Verbindung mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges.
DE200710063186 2007-12-20 2007-12-20 Energiespeichereinrichtung und ihre Verwendung Expired - Fee Related DE102007063186B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710063186 DE102007063186B4 (de) 2007-12-20 2007-12-20 Energiespeichereinrichtung und ihre Verwendung
PCT/EP2008/010064 WO2009080175A1 (de) 2007-12-20 2008-11-27 Energiespeichereinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710063186 DE102007063186B4 (de) 2007-12-20 2007-12-20 Energiespeichereinrichtung und ihre Verwendung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007063186A1 DE102007063186A1 (de) 2009-06-25
DE102007063186B4 true DE102007063186B4 (de) 2013-04-18

Family

ID=40427888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200710063186 Expired - Fee Related DE102007063186B4 (de) 2007-12-20 2007-12-20 Energiespeichereinrichtung und ihre Verwendung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007063186B4 (de)
WO (1) WO2009080175A1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008034882A1 (de) * 2008-07-26 2010-01-28 Daimler Ag Batterie, insbesondere Fahrzeugbatterie
DE102010013002A1 (de) * 2010-03-26 2011-09-29 Daimler Ag Batterie mit einem Zellenstapel
DE102010019374B4 (de) * 2010-05-05 2021-10-21 Volkswagen Ag Batteriezellengehäuse
DE102011011238A1 (de) * 2011-02-15 2012-08-16 Li-Tec Battery Gmbh Gehäuse zur Aufnahme einer flachen elektrochemischen Zelle
FR2990062B1 (fr) * 2012-04-30 2016-12-09 Batscap Sa Module de stockage d'energie comprenant des moyens de calage deplacables d'une pluralite d'elements de stockage d'energie
DE102016206848A1 (de) * 2016-04-22 2017-10-26 Audi Ag Montagevorrichtung zum Anordnen eines Batteriezellmoduls, Montageanordnung sowie Verfahren zur Montage eines Batteriezellmoduls
DE102017202354A1 (de) 2017-02-14 2018-08-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriebaugruppe und Verfahren zur Herstellung derselben sowie Fahrzeug mit einer derartigen Batteriebaugruppe
EP4113705A3 (de) 2017-04-03 2023-01-18 hofer powertrain innovation GmbH Traktionsakkumulator, insbesondere für ein kraftfahrzeug, mit lithium-ionen-sekundärzellen und herstellungsprozess eines wärme abführenden traktionsakkumulators
DE202017101961U1 (de) 2017-04-03 2018-07-04 Hofer Mechatronik Gmbh Traktionsakkumulator, insbesondere länglicher Bauart mit benachbart angeordneten Lithium-Ionen-Sekundärzellen
DE102018216290A1 (de) * 2018-09-25 2020-03-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6945656U (de) * 1969-11-18 1970-03-19 Loewe Opta Gmbh Gehaeuse fuer elektrische geraete mit batteriebetrieb
DE19930399A1 (de) * 1999-07-01 2001-01-11 Daimler Chrysler Ag Batteriekasten und Kraftfahrzeug
DE19848646B4 (de) * 1998-10-22 2004-02-12 Daimlerchrysler Ag Elektrochemischer Energiespeicher und damit ausgerüstete Fahrzeugbatterie

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19849491C1 (de) * 1998-10-27 2000-01-05 Daimler Chrysler Ag Elektrochemischer Energiespeicher
JP3792967B2 (ja) * 1999-11-15 2006-07-05 株式会社マキタ バッテリーパック及び電動工具
DE102006018009A1 (de) * 2006-04-07 2007-10-11 Robert Bosch Gmbh Akkupack

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6945656U (de) * 1969-11-18 1970-03-19 Loewe Opta Gmbh Gehaeuse fuer elektrische geraete mit batteriebetrieb
DE19848646B4 (de) * 1998-10-22 2004-02-12 Daimlerchrysler Ag Elektrochemischer Energiespeicher und damit ausgerüstete Fahrzeugbatterie
DE19930399A1 (de) * 1999-07-01 2001-01-11 Daimler Chrysler Ag Batteriekasten und Kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007063186A1 (de) 2009-06-25
WO2009080175A1 (de) 2009-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007063186B4 (de) Energiespeichereinrichtung und ihre Verwendung
EP2445758B1 (de) Vorrichtung zur spannungsversorgung eines kraftfahrzeugs mit einem kühlerblock
EP2446492B1 (de) Vorrichtung zur spannungsversorgung eines kraftfahrzeugs mit einem kühlerblock
DE102007063178A1 (de) Batterie mit Wärmeleitplatte zum Temperieren der Batterie
DE2523292B2 (de) Gehäuse für elektrotechnische Geräte
DE102005043937B4 (de) Befestigungs- und Verbindungselement für Wärmeübertrager und Anordnung von Wärmeübertragern in einem Kraftfahrzeug
DE102008034882A1 (de) Batterie, insbesondere Fahrzeugbatterie
EP3093901B1 (de) Batteriemodul für eine mehrzahl derartiger batteriemodule aufweisende batterieanordnungen
DE102016225598A1 (de) Energiespeichervorrichtung
DE102008034854A1 (de) Batterie mit mehreren Batteriezellen und einer Kühlplatte
DE102015225350A1 (de) Gehäuse zur Aufnahme eines Brennstoffzellen-, Batterie- oder Kondensatorstapels
DE112018000009T5 (de) Längseinsteller für einen Fahrzeugsitz
WO2018015332A1 (de) Halterahmenanordnung mit grundrahmen und fixierelement und bestückungsverfahren
DE102017130556B4 (de) Batterieanordnung
DE102019201986A1 (de) Batteriegehäuse zur Aufnahme wenigstens eines Zellmoduls einer Traktionsbatterie
WO2011110461A1 (de) Verbindungseinrichtung zum verbinden einer elektronischen komponente mit einem gehäuseteil und elektronisches steuergerät
DE102013015786A1 (de) Batterie mit einer Anzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteter Einzelzellen
DE202012006447U1 (de) Vorrichtung zur Spannungsversorgung eines Kraftfahrzeugs mit einem Kühlerblock
DE102013112732A1 (de) Kraftfahrzeugbatterie zum rein elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs
DE102010063155A1 (de) Befestigungsvorrichtung für ein Gehäuse eines Steuergerätes
DE102012218505A1 (de) Gehäuse für einen Elektromotor, Elektromotor und Fahrzeug mit einem Elektromotor
DE102021120656A1 (de) Batteriemodul, Batteriewanne und Verfahren zur Herstellung einer Batteriewanne
DE102016223995A1 (de) Halterahmen für Steckverbindermodule
DE102008045341A1 (de) Aggregatlager
DE102021210837B4 (de) Klemmvorrichtung zum Klemmen eines Batteriegehäuses an eine Bodenplatte

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130719

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee