DE102008034695B4 - Battery, in particular vehicle battery - Google Patents

Battery, in particular vehicle battery Download PDF

Info

Publication number
DE102008034695B4
DE102008034695B4 DE102008034695A DE102008034695A DE102008034695B4 DE 102008034695 B4 DE102008034695 B4 DE 102008034695B4 DE 102008034695 A DE102008034695 A DE 102008034695A DE 102008034695 A DE102008034695 A DE 102008034695A DE 102008034695 B4 DE102008034695 B4 DE 102008034695B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cooling plate
cooling
battery according
battery
individual 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
DE102008034695A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102008034695A1 (en
Inventor
Norbert Bachmann
Rainer Dr. Kaufmann
Arnold Dr.-Ing. Lamm
Jens Dr.-Ing. Meintschel
Martin Righi
Dirk Dr. Dipl.-Ing. Schröter
Wolfgang Dr. Warthmann
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 DE102008034695A priority Critical patent/DE102008034695B4/en
Publication of DE102008034695A1 publication Critical patent/DE102008034695A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102008034695B4 publication Critical patent/DE102008034695B4/en
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
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • 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
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • 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
    • H01M10/64—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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • 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
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • 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
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the 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
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • 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
    • H01M50/289—Mountings; 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
    • H01M50/291—Mountings; 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 their shape
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/559—Terminals adapted for cells having curved cross-section, e.g. round, elliptic or button cells
    • 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

Batterie, insbesondere eine Lithium-Ionen-Batterie, mit einer Mehrzahl von in Serie und/oder parallel miteinander verschalteten Einzelzellen (4) und einer polseitig auf den Einzelzellen (4) angeordneten Kühlplatte (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte (1) in Richtung der Einzelzellen (4) mit vertikal abstehenden Kühldornen (2) versehen ist, welche konisch ausgeformt sind und so angeordnet sind, dass sie in Zwischenräume (3) seitlich der Einzelzellen (4) ragen.Battery, in particular a lithium-ion battery, with a plurality of in series and / or parallel interconnected individual cells (4) and a pole side on the individual cells (4) arranged cooling plate (1), characterized in that the cooling plate (1) is provided in the direction of the individual cells (4) with vertically projecting cooling mandrels (2), which are conically shaped and are arranged so that they protrude into intermediate spaces (3) laterally of the individual cells (4).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterie, insbesondere eine Lithium-Ionen-Batterie für ein Fahrzeug, insbesondere eine Batterie für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb oder ein Brennstoffzellenfahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a battery, in particular a lithium-ion battery for a vehicle, in particular a battery for a vehicle with hybrid drive or a fuel cell vehicle according to the features of the preamble of claim 1.

Nach dem Stand der Technik sind Batterien bekannt, in denen eine Mehrzahl von in Serie und/oder parallel geschalteten Einzelzellen angeordnet sind und einen Zellblock bilden. Dieser Zellblock muss gekühlt werden, um die entstehende Verlustwärme der Einzelzellen abzuführen. Dies erfolgt durch Flüssigkeitskühlung oder durch Kühlung mittels vorgekühlter Luft, die direkt zwischen die Einzelzellen geleitet wird.Batteries are known in the prior art, in which a plurality of arranged in series and / or parallel individual cells are arranged and form a cell block. This cell block must be cooled to dissipate the resulting heat loss of the individual cells. This is done by liquid cooling or by cooling by means of pre-cooled air, which is passed directly between the individual cells.

Aus Bauraumgründen findet vorzugsweise die Flüssigkeitskühlung Anwendung. Bei dieser Lösung ist am Zellblock, zum Beispiel wie in DE 10 2007 010 739 A1 beschrieben, an der Polseite der Einzelzellen eine von Kältemittel durchströmte Kühlplatte geordnet. In Längsrichtung der Einzelzelle wird die Wärme, wie in DE 10 2007 010 744 A1 beschrieben, durch die gleichmäßig oder Bauraum sparend am Umfang partiell aufgedickte Zellwand der Einzelzellen zur Kühlplatte geleitet.For reasons of space, liquid cooling is preferably used. In this solution is on the cell block, for example as in DE 10 2007 010 739 A1 described, arranged on the pole side of the individual cells a flow-through by refrigerant cooling plate. In the longitudinal direction of the single cell, the heat, as in DE 10 2007 010 744 A1 described, by the uniform or space saving at the periphery partially thickened cell wall of the individual cells led to the cooling plate.

Die am Zelldeckel jeder Einzelzelle angeordneten Polkontakte werden durch Aussparungen in der Kühlplatte geschoben und oberhalb dieser durch Zellverbinder miteinander verbunden, wodurch die Einzelzellen seriell und/oder parallel miteinander verbunden sind. Dabei ist zwischen Kühlplatte und Einzelzellen entweder eine elektrisch isolierende Wärmeleitfolie oder ein Formkörper, der auch die Polkontakte gegenüber der Kühlplatte elektrisch isoliert, angeordnet. Um eine effiziente Wärmeübertragung der Verlustwärme der Einzelzellen auf die Kühlplatte zu erreichen, werden diese mittels einer flächigen Feder, zum Beispiel einer Blattfeder oder auch Schaumstoff oder Gummi, an die Kühlplatte gepresst.The pole contacts arranged on the cell cover of each individual cell are pushed through recesses in the cooling plate and connected to one another by cell connectors, whereby the individual cells are connected to one another in series and / or in parallel. In this case, between the cooling plate and individual cells, either an electrically insulating heat-conducting foil or a shaped body, which also electrically isolates the pole contacts with respect to the cooling plate, is arranged. In order to achieve efficient heat transfer of the heat loss of the individual cells on the cooling plate, they are pressed by means of a flat spring, for example a leaf spring or foam or rubber, to the cooling plate.

Allerdings erfolgt die Übertragung der Verlustwärme der Einzelzellen auf die Kühlplatte bei dieser Konstruktion ausschließlich über die Stirnseite der Einzelzellen. Es besteht hierbei die Gefahr, dass bei höherer Beanspruchung der Batterie im Einsatz oder während des Ladevorgangs die Wärme nicht mehr ausreichend von den Einzelzellen auf die Kühlplatte übertragen werden kann und dies zu einer unzulässigen Erwärmung bzw. Überhitzung der Batterie führt. Die Folge davon wäre unter anderem eine zu starke Alterung und Reduzierung der Lebensdauer der Batterie.However, the transfer of the heat loss of the individual cells on the cooling plate in this construction is carried out exclusively on the front side of the individual cells. There is the risk here that at higher stress of the battery in use or during the charging process, the heat can not be sufficiently transmitted from the single cells to the cooling plate and this leads to an inadmissible heating or overheating of the battery. The result of this would be, among other things, too much aging and a reduction in battery life.

Aus der DE 100 03 740 C1 ist eine Batterie bekannt. Die Batterie weist eine Wärmeabführeinrichtung und eine Mehrzahl in Serie geschalteter Batteriezellen auf. Die Serienanordnung der Batteriezellen weist einen äußeren positiven Pol und einen äußeren negativen Pol auf. An den Polen sind Zellverbinder angebracht. Es sind Mittel zur Abfuhr von Verlustwärme der Serienanordnung vorgesehen, wobei zumindest ein Zellverbinder mit wärmeabführenden Mitteln verbunden ist.From the DE 100 03 740 C1 a battery is known. The battery has a heat dissipation device and a plurality of series connected battery cells. The series arrangement of the battery cells has an outer positive pole and an outer negative pole. Cell connectors are attached to the poles. There are provided means for dissipating heat loss of the series arrangement, wherein at least one cell connector is connected to heat dissipating means.

In der DE 10 2006 059 989 A1 werden eine Anordnung zur Kühlung einer aus mehreren Einzelzellen bestehenden Batterie sowie ein Verfahren zur Herstellung der Anordnung beschrieben. Die Einzelzellen, welche von zylindrischer Bauart sind, sind nebeneinander in dichtester Packung angeordnet und so zu der Batterie zusammenmontiert, dass die Rotationsachsen der Einzelzellen parallel zueinander orientiert sind. Zu den Einzelzellen ist eine Grundplatte vorhanden, auf welcher die Einzelzellen senkrecht stehen. Die Einzelzellen stehen in thermischem Kontakt mit der Grundplatte, wobei die thermische Kontaktierung der Einzelzellen zu der Grundplatte über Kühlelemente erfolgt, die in den Zwickeln der dichtesten Packung der Einzelzellen angeordnet sind. Die Kühlelemente weisen eine trigonale symmetrische Außenkontur auf und kontaktieren die Einzelzellen auf den zylindrischen Außenseiten thermisch. Die Grundplatte ist mittels eines strömenden Kühlmediums gekühlt.In the DE 10 2006 059 989 A1 For example, an arrangement for cooling a multi-cell battery and a method of manufacturing the device will be described. The individual cells, which are of cylindrical design, are arranged next to each other in the densest packing and assembled together to form the battery, that the axes of rotation of the individual cells are oriented parallel to each other. To the individual cells, a base plate is present, on which the individual cells are vertical. The individual cells are in thermal contact with the base plate, wherein the thermal contacting of the individual cells to the base plate via cooling elements, which are arranged in the gussets of the closest packing of the individual cells. The cooling elements have a trigonal symmetrical outer contour and thermally contact the individual cells on the cylindrical outer sides. The base plate is cooled by means of a flowing cooling medium.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Batterie mit einer verbesserten Kühlung der Einzelzellen anzugeben.The invention has for its object to provide a battery with improved cooling of the individual cells.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Batterie mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by a battery having the features of claim 1.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Preferred embodiments and further developments of the invention are specified in the dependent claims.

Eine Mehrzahl von in Serie und/oder parallel miteinander verschalteten Einzelzellen ist zusammen mit einer polseitig auf den Einzelzellen angeordneten Kühlplatte in einer Batterie, insbesondere einer Lithium-Ionen-Batterie, angeordnet.A plurality of individual cells connected in series and / or in parallel with one another are arranged together with a cooling plate arranged on the individual cells in a battery, in particular a lithium-ion battery.

Erfindungsgemäß ist die Kühlplatte in Richtung der Einzelzellen mit vertikal abstehenden Kühldornen versehen, welche konisch ausgeformt sind und so angeordnet sind, dass sie in Zwischenräume seitlich der Einzelzellen ragen.According to the invention, the cooling plate is provided in the direction of the individual cells with vertically projecting cooling mandrels, which are conically shaped and arranged so that they protrude into interspaces laterally of the individual cells.

Unter einer konischen Form der Kühldorne wird insbesondere verstanden, dass die Größe des Querschnitts des jeweiligen an der Kühlplatte angeordneten Kühldorns mit zunehmendem Abstand von der Kühlplatte abnimmt.A conical shape of the cooling mandrels is understood in particular to mean that the size of the cross section of the respective cooling mandrel disposed on the cooling plate decreases with increasing distance from the cooling plate.

Aufgrund der Kühldorne, die spaltfrei an der Einzelzelle anliegen, vergrößert sich die Fläche, über welche die Verlustwärme von den Einzelzellen auf die Kühlplatte übertragen werden kann. Due to the cooling mandrels, which abut gap-free at the single cell, increases the area over which the heat loss from the individual cells can be transferred to the cooling plate.

Die Kühlplatte ist vorzugsweise mit Kühlkanälen, z. B. Hohlkanälen, versehen, die von einem Kühlmittel durchströmt werden. Die Kühlkanäle sind vorzugsweise an einen Klimakreislauf des Fahrzeugs angebunden. Auf diese Weise kann das Kühlmittel die von den Einzelzellen an die Kühlplatte übertragene Verlustwärme aus der Batterie abtransportieren.The cooling plate is preferably with cooling channels, z. B. hollow channels, provided, which are flowed through by a coolant. The cooling channels are preferably connected to an air conditioning circuit of the vehicle. In this way, the coolant can remove the heat transferred from the individual cells to the cooling plate heat loss from the battery.

Die Länge der Kühldorne beträgt höchstens ein Viertel der Länge der Einzelzellen. Vorzugsweise beträgt die Länge der Kühldorne ein Fünftel der Länge der Einzelzellen. Die Länge der Kühldorne ist dabei maßgeblich durch die Verwendung der Batterie und die Batteriegröße und/oder die Batteriezellengröße bestimmt. Es handelt sich bei den Kühldornen somit aufgrund der kurzen Länge nicht um Wärmeleitstäbe, die aus dem Stand der Technik bereits bekannt sind. Die Kühldorne werden dabei aufgrund der kurzen Länge auch als Stummel bezeichnet.The length of the cooling mandrels is at most a quarter of the length of the individual cells. Preferably, the length of the cooling mandrels is one fifth of the length of the individual cells. The length of the cooling mandrels is largely determined by the use of the battery and the battery size and / or the battery cell size. Due to the short length, the cooling mandrels are thus not thermally conductive rods which are already known from the prior art. The cooling mandrels are referred to as a stub because of the short length.

Vorzugsweise sind mehrere Kühldorne um den Umfang jeder Einzelzelle derart verteilt angeordnet, dass die Einzelzelle zwischen den Kühldornen und an der Kühlplatte form- und kraftschlüssig angeordnet, insbesondere gehalten ist.Preferably, a plurality of cooling mandrels are arranged distributed around the circumference of each individual cell in such a way that the individual cell is arranged, in particular held in a positive and non-positive manner, between the cooling mandrels and on the cooling plate.

Zwischen der Kühlplatte und Zelldeckeln der Einzelzellen ist in einer Weiterbildung der Erfindung ein elektrisch isolierender und wärmeleitfähiger Formkörper angeordnet. Alternativ kann eine Wärmeleitfolie verwendet werden. Dieser Formkörper oder die Wärmeleitfolie isoliert die Polkontakte der Einzelzellen elektrisch von der Kühlplatte. Falls ein Zellgehäuse der Einzelzelle und/oder der Zelldeckel als Polkontakt ausgebildet sind, sind auch diese durch den Formkörper bzw. die Wärmeleitfolie von der Kühlplatte elektrisch isoliert. In diesem Fall können darüber hinaus in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf den Kühldornen Kappen zur elektrischen Isolation gegenüber den Einzelzellen angeordnet sein.Between the cooling plate and cell lids of the individual cells, an electrically insulating and thermally conductive molded body is arranged in a development of the invention. Alternatively, a heat-conducting foil can be used. This shaped body or the heat conducting foil electrically isolates the pole contacts of the individual cells from the cooling plate. If a cell housing of the individual cell and / or the cell cover are designed as pole contact, these are also electrically insulated from the cooling plate by the shaped body or the heat conducting foil. In this case, moreover, in a further preferred embodiment of the invention, caps for electrical insulation with respect to the individual cells can be arranged on the cooling mandrels.

Diese Kappen sind zweckmäßigerweise aus einem wärmeleitfähigen Material und können entweder als separate Bauelemente oder zusammen mit dem Formkörper als ein Bauteil ausgebildet sein.These caps are suitably made of a thermally conductive material and may be formed either as separate components or together with the molded body as a component.

Die Kappen sind vorzugsweise entsprechend den Kühldornen auch konisch ausgeformt, wobei die Größe des Querschnitts der Kappen an der Seite, die an der Kühlplatte anliegt, größer ist als der Abstand zwischen zwei Einzelzellen, die auf einer Diagonale mit dem Kühldorn liegen. Bei einer Ausführung der Erfindung ohne Kappen ist zweckmäßigerweise entsprechend die Größe des Querschnitts des Kühldorns größer als der Abstand zwischen den auf einer Diagonale mit dem Kühldorn liegenden Einzelzellen, wobei der Kühldorn in diesen Abstand zwischen den beiden Einzelzellen angeordnet ist.The caps are preferably also conically shaped according to the cooling mandrels, wherein the size of the cross section of the caps on the side which bears against the cooling plate, is greater than the distance between two individual cells which lie on a diagonal with the cooling mandrel. In one embodiment of the invention without caps expediently according to the size of the cross section of the cooling mandrel is greater than the distance between lying on a diagonal with the cooling mandrel single cells, wherein the cooling mandrel is arranged in this distance between the two single cells.

Die Einzelzellen sind vorzugsweise mit ihrer Längsachse parallel zueinander angeordnet und werden bei der Montage zwischen die Kühldorne gepresst, wodurch sich die Kühldorne und/oder die Kappen etwas verformen und so spaltfrei an den Einzelzellen anliegen. Dadurch wird eine effiziente Übertragung der Verlustwärme der Einzelzellen auf die Kühldorne und somit auf die Kühlplatte sichergestellt.The individual cells are preferably arranged with their longitudinal axis parallel to each other and are pressed during assembly between the cooling mandrels, whereby the cooling mandrels and / or the caps deform something and rest so gap-free to the individual cells. This ensures efficient transfer of the heat loss of the individual cells to the cooling mandrels and thus to the cooling plate.

Des Weiteren sind die Einzelzellen durch dieses Einpressen zwischen die Kühldorne, die um den Umfang der Einzelzellen herum angeordnet sind, sowie die leichte Verformung der Kühldorne und/oder der Kappen bei diesem Pressvorgang, form- und kraftschlüssig an der Kühlplatte anordbar und somit thermisch an die Kühlplatte koppelbar.Furthermore, the individual cells are by this pressing between the cooling mandrels, which are arranged around the circumference of the individual cells around, as well as the slight deformation of the cooling mandrels and / or the caps in this pressing process, form and locks on the cooling plate and thus thermally to the Cooling plate can be coupled.

Die Kühlplatte ist zweckmäßigerweise mit Aussparungen für eine Durchführung der Polkontakte (auch Polkontakte genannt) der Einzelzellen versehen. Die Form, d. h. die Abmessungen, der Aussparungen korrespondieren vorzugsweise mit den Abmessungen der Polkontakte der Einzelzellen. Auf die durch die Kühlplatte hindurchgeführten Polkontakte sind auf der Oberseite der Kühlplatte Zellverbinder angeordnet, welche Polkontakte benachbarter Einzelzellen derart miteinander verbinden, dass die Einzelzellen seriell und/oder parallel elektrisch miteinander verbunden sind.The cooling plate is expediently provided with recesses for a passage of the pole contacts (also called pole contacts) of the individual cells. The shape, d. H. the dimensions of the recesses preferably correspond with the dimensions of the pole contacts of the individual cells. Cell connectors, which connect pole contacts of adjacent individual cells to one another in such a way that the individual cells are connected to one another in series and / or in parallel, are arranged on the pole contacts guided through the cooling plate on the upper side of the cooling plate.

Vorzugsweise korrespondieren die Aussparungen in der Kühlplatte mit den Abmessungen der Polkontakte der Einzelzellen. Hierdurch sind die Einzelzellen mit der Kühlplatte im Bereich der Aussparungen formschlüssig verbunden und gegenüber Drehbewegungen fixiert.Preferably, the recesses in the cooling plate correspond to the dimensions of the pole contacts of the individual cells. As a result, the individual cells are positively connected to the cooling plate in the region of the recesses and fixed against rotational movements.

Zwischen der Unterseite der Einzelzellen und dem Batteriegehäuse kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ein Federelement, insbesondere eine flache Feder, angeordnet sein. Diese ist vorzugsweise eine Blattfeder, z. B. aus Metall. In einer weiteren Ausführungsform kann auch eine federnde Matte aus Gummi oder Schaumstoff verwendet werden. Mittels der flachen Feder sind die Einzelzellen gegen die Kühlplatte pressbar, insbesondere vorspannbar. Hierdurch werden herstellungsbedingte Toleranzen, welche zu Luftspalten zwischen den Einzelzellen und der Kühlplatte führen können, vermieden, so dass die Einzelzellen weitgehend formschlüssig an der Kühlplatte anliegen.Between the underside of the individual cells and the battery housing, in a further embodiment of the invention, a spring element, in particular a flat spring, can be arranged. This is preferably a leaf spring, for. B. of metal. In a further embodiment, a resilient mat of rubber or foam may also be used. By means of the flat spring, the individual cells can be pressed against the cooling plate, in particular prestressed. As a result, production-related tolerances, which can lead to air gaps between the individual cells and the cooling plate, avoided, so that the individual cells abut largely form-fitting manner on the cooling plate.

Aufgrund der weitgehend formschlüssigen Anordnung der Polkontakte in den Aussparungen der Kühlplatte und das Einpressen der Einzelzellen zwischen die Kühldorne und deren Formschluss sowie durch das Vorspannen der flachen Feder und dem daraus resultierenden Formschluss der Polseite der Einzelzellen an die Kühlplatte sind die Einzelzellen und die Kühlplatte thermisch miteinander gekoppelt.Due to the largely positive arrangement of the pole contacts in the recesses of the cooling plate and the pressing of the individual cells between the cooling mandrels and their positive connection and by biasing the flat spring and the resulting positive connection of the pole side of the individual cells to the cooling plate, the individual cells and the cooling plate are thermally coupled together.

Die Batterie eignet sich insbesondere als Fahrzeugbatterie, insbesondere als Batterie für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb oder ein Brennstoffzellen-Fahrzeug.The battery is particularly suitable as a vehicle battery, in particular as a battery for a vehicle with hybrid drive or a fuel cell vehicle.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Kühlung der Einzelzellen durch die Kühldorne und der damit verbundenen Vergrößerung der an den Einzelzellen anliegenden Kühlfläche verbessert wird. Durch die leichte Verformung der Kappen auf den Kühldornen und/oder der Kühldorne selbst liegen diese spaltfrei an den Einzelzellen an. Auch die Zelldeckel liegen durch die Montage und aufgrund des von der flachen Feder an der Bodenseite der Einzelzellen erzeugten Drucks spaltfrei an der Kühlplatte an. Dadurch ist eine effiziente Wärmeübertragung der Verlustwärme von den Einzelzellen auf die Kühlplatte sichergestellt. Durch diese Maßnahmen kann die Verlustwärme von den Einzelzellen effizienter auf die Kühlplatte übertragen werden. Auf diese Weise ist auch bei erhöhter Beanspruchung der Batterie im Einsatz oder während des Ladevorgangs die ausreichende Kühlung der Einzelzellen gesichert, so dass die zulässigen Betriebstemperaturen nicht überschritten werden. Dies hat eine erhöhte Lebensdauer der Batterie zur Folge.The advantages achieved by the invention are in particular that the cooling of the individual cells is improved by the cooling mandrels and the associated increase in the voltage applied to the individual cells cooling surface. Due to the slight deformation of the caps on the cooling mandrels and / or the cooling mandrels themselves, these lie against the individual cells without a gap. The cell lids are due to the assembly and due to the pressure generated by the flat spring on the bottom side of the individual cells gap-free on the cooling plate. This ensures efficient heat transfer of the heat loss from the individual cells to the cooling plate. Through these measures, the heat loss from the individual cells can be transferred to the cooling plate more efficiently. In this way, even with increased use of the battery during use or during the charging process, the sufficient cooling of the individual cells is ensured, so that the permissible operating temperatures are not exceeded. This results in an increased battery life.

Ein weiterer Vorteil resultiert aus der form- und kraftschlüssigen sowie thermischen Anbindung der Einzelzellen an die Kühlplatte. Die Einzelzellen werden bei der Montage der Batterie zwischen die Kühldorne gepresst und von diesen gehalten. Von der Bodenseite der Einzelzellen her werden diese durch eine flächige Feder gegen die Kühlplatte gedrückt. In der Kühlplatte sind die Polkontakte der Einzelzellen in Aussparungen verankert, deren Innenkonturen mit den Außenkonturen der Polkontakte korrespondieren. Somit ist eine zusätzliche Befestigung bzw. thermische Anbindung der Einzelzellen, zum Beispiel durch Verklebung, Verschraubung oder durch den Einsatz von Vergussmasse, nicht mehr erforderlich. Dies verringert den Arbeits- und Materialaufwand bei der Montage und ermöglicht eine zerstörungsfreie Demontage der Batterie, was z. B. beim Einsatz von Vergussmasse nicht möglich wäre. Dadurch wird der Kostenaufwand reduziert.Another advantage results from the positive and non-positive and thermal connection of the individual cells to the cooling plate. The individual cells are pressed during assembly of the battery between the cooling mandrels and held by them. From the bottom side of the individual cells, they are pressed against the cooling plate by a flat spring. In the cooling plate, the pole contacts of the individual cells are anchored in recesses whose inner contours correspond to the outer contours of the pole contacts. Thus, an additional attachment or thermal connection of the individual cells, for example by gluing, screwing or by the use of potting compound, no longer required. This reduces the labor and material costs during installation and allows a non-destructive disassembly of the battery, which z. B. would not be possible when using potting compound. This reduces the cost.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine perspektivische Darstellung einer Kühlplatte mit Kühldornen, 1 a perspective view of a cooling plate with cooling mandrels,

2 eine perspektivische Darstellung einer Kühlplatte mit Kappen auf den Kühldornen, 2 a perspective view of a cooling plate with caps on the cooling mandrels,

3 eine Explosionsdarstellung eines Zellverbundes mit Kühlplatte, 3 an exploded view of a cell network with cooling plate,

4 eine perspektivische Darstellung eines Zellverbundes mit Kühlplatte von unten, und 4 a perspective view of a cell assembly with cooling plate from below, and

5 einen vertikalen Schnitt durch einen Zellverbund mit Kühlplatte. 5 a vertical section through a cell assembly with cooling plate.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Kühlplatte 1 mit darauf angeordneten vertikal abstehenden Kühldornen 2. Dabei sind die Kühldorne 2 konisch geformt und so angeordnet, dass sie in Zwischenräume 3 hineinragen, die sich zwischen mehreren auf der Kühlplatte 1 angeordneten Einzelzellen 4 bilden. 1 shows a perspective view of a cooling plate 1 with vertically projecting cooling mandrels arranged thereon 2 , Here are the cooling mandrels 2 conically shaped and arranged so that they are in intermediate spaces 3 protrude, extending between several on the cooling plate 1 arranged single cells 4 form.

Die Kühlplatte 1 ist mit Aussparungen 5 für die Durchführung von Polkontakten 6 der Einzelzellen 4 versehen. Die Innenkonturen der Aussparungen 5 korrespondieren dabei mit den Abmessungen der Polkontakte 6 der Einzelzellen 4. Auf diese Weise sind die Einzelzellen 4 formschlüssig mit der Kühlplatte 1 verbunden und gegenüber Drehbewegungen gesichert.The cooling plate 1 is with recesses 5 for the implementation of pole contacts 6 of the single cells 4 Mistake. The inner contours of the recesses 5 correspond with the dimensions of the pole contacts 6 of the single cells 4 , In this way, the single cells 4 positive fit with the cooling plate 1 connected and secured against rotational movements.

2 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Kühlplatte 1 mit Kappen 7 auf den Kühldornen 2. Diese Kappen 7 sind aus elektrisch isolierendem, aber Wärme leitendem Material. Sie werden zur elektrischen Isolation auf die Kühldornen 2 aufgesetzt, falls Zellgehäuse 8 und/oder Zelldeckel 15 der Einzelzellen 4 einen Zellpol bilden. 2 shows a perspective view of a cooling plate 1 with caps 7 on the cooling spines 2 , These caps 7 are made of electrically insulating, but heat conductive material. They are used for electrical insulation on the cooling mandrels 2 put on if cell case 8th and / or cell lid 15 of the single cells 4 form a cell pole.

Die Kappen 7 sind konisch ausgeformt und ihr Durchmesser oder die Größe ihres Querschnitts ist an dem Ende, welches an der Kühlplatte 1 anliegt, größer als der Abstand zwischen zwei Einzelzellen 4, die auf einer Diagonale mit dem Kühldorn 2 liegen, wobei der Kühldorn 2 in diesem Abstand zwischen den beiden Einzelzellen 4 angeordnet ist. Auf diese Weise sind beim Einsetzen der Einzelzellen 4 auf die Kühlplatte 1 die Kappen 7 und/oder die Kühldorne 2 verformbar, so dass die Einzelzellen 4 auch seitlich spaltfrei und somit formschlüssig an die Kühldorne 2 und damit an die Kühlplatte 1 thermisch angebunden sind. Dies ermöglicht einen effizienten Übergang der Verlustwärme der Einzelzellen 4 über die Kühldorne 2 auf die Kühlplatte 1.The caps 7 are conically shaped and their diameter or the size of their cross section is at the end which is on the cooling plate 1 is greater than the distance between two single cells 4 on a diagonal with the cooling thorn 2 lie, with the cooling mandrel 2 in this distance between the two single cells 4 is arranged. In this way, when inserting the single cells 4 on the cooling plate 1 the caps 7 and / or the cooling mandrels 2 deformable, so that the individual cells 4 also laterally gap-free and thus form-fitting to the cooling mandrels 2 and thus to the cooling plate 1 thermally connected. This allows an efficient transition of the heat loss of the individual cells 4 over the cooling mandrels 2 on the cooling plate 1 ,

In einer weiteren Ausführungsform können die Einzelzellen 4 durch eine an ihrer Bodenseite und dem Batteriegehäuse angeordnete flächige Feder gegen die Kühlplatte 1 vorgespannt und gepresst werden, so dass sie durch diese vorgespannte Anordnung an der Kühlplatte 1 form- und kraftschlüssig angeordnet sind. Außerdem sind die Einzelzellen 4 durch die in die Aussparungen 5 in der Kühlplatte 1 eingesetzten Polkontakte 6 formschlüssig mit der Kühlplatte 1 verbunden. Eine weitere Befestigung der Einzelzellen 4, zum Beispiel durch Verkleben, Verschrauben oder Vergussmasse, ist infolge des Form- und Kraftschlusses durch Vorspannung und Verpressung nicht erforderlich und kann entfallen. Auf diese Weise wird eine später möglicherweise notwendige Demontage der Batterie erleichtert und kann zerstörungsfrei erfolgen.In a further embodiment, the individual cells 4 by a arranged on its bottom side and the battery case flat spring against the cooling plate 1 preloaded and pressed so they pass through this preloaded arrangement on the cooling plate 1 are arranged positively and non-positively. Besides, the single cells are 4 through the in the recesses 5 in the cooling plate 1 inserted pole contacts 6 positive fit with the cooling plate 1 connected. Another attachment of the single cells 4 , For example, by gluing, screwing or potting compound is due to the positive and positive connection by bias and compression not required and can be omitted. In this way, a later possibly necessary disassembly of the battery is facilitated and can be done non-destructively.

3 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Zellverbundes 9 mit Kühlplatte 1. Auf der Kühlplatte 1 sind in Richtung der Einzelzellen 4 vertikal abstehende Kühldorne 2 angeordnet. Diese sind durch Bohrungen 12 in einem Formkörper 10 hindurchgeführt, mit Kappen 7 abgedeckt, falls Zellgehäuse 8 und/oder Zelldeckel 15 der Einzelzellen 4 einen Polkontakt bilden, und ragen in den Zwischenraum 3 zwischen den Einzelzellen 4 hinein. 3 shows an exploded view of a cell network 9 with cooling plate 1 , On the cooling plate 1 are in the direction of single cells 4 vertically protruding cooling mandrels 2 arranged. These are through holes 12 in a shaped body 10 passed through, with caps 7 covered, if cell case 8th and / or cell lid 15 of the single cells 4 make a pole contact, and protrude into the gap 3 between the individual cells 4 into it.

Der Formkörper 10, der zwischen der Polseite der Einzelzellen 4 und der Kühlplatte 1 angeordnet ist, kann alternativ zur Wärmeleitfolie verwendet werden. Der Formkörper 10 ist aus einem elektrisch isolierenden wärmeleitfähigen Material gefertigt und isoliert die Polkontakte 6 der Einzelzellen 4 und, falls Zellgehäuse 8 und/oder Zelldeckel 15 der Einzelzellen 4 einen Zellpol bilden, auch diese elektrisch von der Kühlplatte 1.The molded body 10 that is between the pole side of the single cells 4 and the cooling plate 1 is arranged, can be used alternatively to the heat-conducting foil. The molded body 10 is made of an electrically insulating thermally conductive material and isolates the pole contacts 6 of the single cells 4 and, if cell housing 8th and / or cell lid 15 of the single cells 4 form a cell pole, these also electrically from the cooling plate 1 ,

Die Kappen 7 zum Abdecken der Kühldorne 2 können in einer weiteren Ausführungsform auch zusammen mit dem Formkörper 10 als ein Bauteil ausgeführt sein.The caps 7 for covering the cooling mandrels 2 may in a further embodiment also together with the molding 10 be executed as a component.

Durch Ausnehmungen 11 im Formkörper 10 und die Aussparungen 5 in der Kühlplatte 1 sind die Polkontakte 6 hindurchgeführt, wobei oberhalb der Kühlplatte 1 auf die Polkontakte 6 Zellverbinder 14 aufgesetzt sind. Dabei sind mittels der Zellverbinder 14 gleiche und/oder unterschiedliche Polkontakte 6 benachbarter Einzelzellen 4 miteinander verbunden. Dadurch können die Einzelzellen 4 elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verbunden werden.Through recesses 11 in the molding 10 and the recesses 5 in the cooling plate 1 are the pole contacts 6 passed, wherein above the cooling plate 1 on the pole contacts 6 cell connectors 14 are set up. These are by means of cell connectors 14 same and / or different pole contacts 6 adjacent single cells 4 connected with each other. This allows the individual cells 4 electrically connected in series and / or parallel to each other.

4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Zellverbundes 9 mit Kühlplatte 1 von unten. Auf die an der Kühlplatte 1 in Richtung der Einzelzellen 4 vertikal angebrachten Kühldorne 2 sind Kappen 7 zur elektrischen Isolation aufgesetzt, falls das Zellgehäuse 8 und/oder der Zelldeckel 15 der Einzelzellen 4 als Polkontakt verwendet wird. Mehrere Kühldorne 2 mit Kappen 7 sind um den Umfang jeder Einzelzelle 4 herum angeordnet. Die Kühldorne 2 und Kappen 7 sind konisch geformt. Der Durchmesser der Kappen 7, d. h. die Größe des Querschnitts der jeweiligen Kappe 7, an dem der Kühlplatte 1 zugewandten Ende ist größer als der Abstand zwischen zwei Einzelzellen 4, die auf einer Diagonalen mit dem Kühldorn 2 liegen. Bei einer kappenlosen Ausführungsform ist analog dazu die Größe des Querschnitts des Kühldorns 2 an dem der Kühlplatte 1 zugewandten Ende größer als der Abstand zwischen den beiden Einzelzellen 4, in welchem der Kühldorn 2 auf einer Diagonalen mit den Einzelzellen 4 angeordnet ist. 4 shows a perspective view of a cell network 9 with cooling plate 1 from underneath. On the on the cooling plate 1 in the direction of the single cells 4 vertically mounted cooling mandrels 2 are caps 7 for electrical insulation, if the cell housing 8th and / or the cell lid 15 of the single cells 4 is used as pole contact. Several cooling mandrels 2 with caps 7 are around the perimeter of each single cell 4 arranged around. The cooling mandrels 2 and caps 7 are conically shaped. The diameter of the caps 7 ie the size of the cross-section of the respective cap 7 to which the cooling plate 1 facing end is greater than the distance between two single cells 4 on a diagonal with the cooling thorn 2 lie. In a capless embodiment is analogous to the size of the cross section of the cooling mandrel 2 on the cooling plate 1 facing end greater than the distance between the two single cells 4 in which the cooling mandrel 2 on a diagonal with the single cells 4 is arranged.

Während der Montage werden die Einzelzellen 4 in Richtung der Kühlplatte 1 geschoben und danach mit einem Spann- oder Federelement, z. B. einer flachen Feder, insbesondere einer Blattfeder, die zwischen dem Zellboden 13 und dem Boden des Batteriegehäuses angeordnet ist, gegen die Kühlplatte 1 vorgespannt und gepresst. Das Spann- oder Federelement ist nicht näher dargestellt. Dadurch werden die Kappen 7 auf den Kühldornen 2 und/oder die Kühldornen 2 selbst leicht verformt und passen sich der Form der Einzelzellen 4 an. Auf diese Weise ist eine spaltfreie und somit form- und kraftschlüssige Anbindung und daraus resultierend eine hinreichend gute thermische Kopplung der Einzelzellen 4 an die Kühlplatte 1 hergestellt.During assembly, the single cells become 4 in the direction of the cooling plate 1 pushed and then with a tension or spring element, for. B. a flat spring, in particular a leaf spring, between the cell bottom 13 and the bottom of the battery case is disposed against the cooling plate 1 preloaded and pressed. The tension or spring element is not shown in detail. This will make the caps 7 on the cooling spines 2 and / or the cooling mandrels 2 even slightly deformed and adapt to the shape of the single cells 4 at. In this way, a gap-free and thus positive and non-positive connection and, as a result, a sufficiently good thermal coupling of the individual cells 4 to the cooling plate 1 produced.

5 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Zellverbund 9 mit einer Kühlplatte 1. Die Einzelzellen 4 sind an der Kühlplatte 1 angeordnet, wobei zwischen der Kühlplatte 1 und dem Zelldeckel 15 bzw. den Polkontakten 6 der Einzelzellen 4 ein Formkörper 10 angeordnet ist, der die Einzelzellen 4 bzw. deren Polkontakte 6 von der Kühlplatte 1 elektrisch isoliert. Alternativ zum Formkörper 10 kann dieser auch als eine Folie ausgebildet sein. 5 shows a vertical section through a cell network 9 with a cooling plate 1 , The single cells 4 are on the cooling plate 1 arranged, being between the cooling plate 1 and the cell lid 15 or the pole contacts 6 of the single cells 4 a shaped body 10 is arranged, which the single cells 4 or their pole contacts 6 from the cooling plate 1 electrically isolated. Alternative to the molded body 10 this can also be designed as a foil.

Die Polkontakte 6 der Einzelzellen 4 sind durch die Aussparungen 5 in der Kühlplatte 1 hindurchgeführt, wobei oberhalb der Kühlplatte 1 die Polkontakte 6 benachbarter Einzelzellen 4 durch Zellverbinder 14 miteinander verbunden sind, wodurch die Einzelzellen 4 seriell und/oder parallel elektrisch miteinander verbunden sind.The pole contacts 6 of the single cells 4 are through the recesses 5 in the cooling plate 1 passed, wherein above the cooling plate 1 the pole contacts 6 adjacent single cells 4 through cell connectors 14 interconnected, causing the single cells 4 connected in series and / or in parallel with each other electrically.

An der Kühlplatte 1 sind um den Umfang der Einzelzellen 4 herum verteilt Kühldorne 2 mit Kappen 7 angeordnet. Ein kappenloser Aufbau ist ebenfalls möglich und nicht näher dargestellt.At the cooling plate 1 are around the perimeter of the single cells 4 Cooling spikes are distributed around 2 with caps 7 arranged. A capless construction is also possible and not shown in detail.

Die Einzelzellen 4 werden während der Montage auf die Kühlplatte 1 geschoben und durch ein zwischen Zellboden 13 und Gehäuseboden der Batterie angeordnetes Vorspann-, insbesondere Federelement gegen die Kühlplatte 1 vorgespannt und gepresst. Dadurch verformen sich die Kappen 7 und liegen spaltfrei an den Einzelzellen 4 an.The single cells 4 be on the cooling plate during assembly 1 pushed through and between a cell floor 13 and housing bottom of the battery arranged biasing, in particular spring element against the cooling plate 1 preloaded and pressed. This deforms the caps 7 and lie without gaps on the individual cells 4 at.

Auch an der Kühlplatte 1 liegen die Einzelzellen 4 aufgrund der Vorspannung und Anpressung während der Montage sowie des durch die Vorspann- oder Federelement weiterhin ausgeübten Drucks spaltfrei an. Auf diese Weise ist eine effiziente Übertragung der Verlustwärme der Einzelzellen 4 auf die Kühlplatte 1 bzw. über die Kühldorne 2 auf die Kühlplatte 1 sichergestellt.Also on the cooling plate 1 lie the individual cells 4 due to the bias and contact pressure during assembly and the continued by the biasing or spring element pressure applied gap-free. In this way, efficient transmission of the heat loss of the individual cells 4 on the cooling plate 1 or over the cooling mandrels 2 on the cooling plate 1 ensured.

Durch diese Konstruktion sind die Einzelzellen 4 und die Kühlplatte 1 mehrfach form- und kraftschlüssig und thermisch gekoppelt. Die Verbindung erfolgt zum einen durch das Einfügen der Polkontakte 6 in die Aussparungen 5 der Kühlplatte 1, deren Ausformung mit der Form der Polkontakte 6 korrespondiert, wodurch eine Drehbewegung der Einzelzellen 4 verhindert wird. Zum anderen erfolgt die Verbindung dadurch, dass die Einzelzellen 4 sowohl während der Montage als auch danach durch das Vorspann- oder Federelement gegen die Kühlplatte 1 gepresst werden, wodurch sich die Kappen 7 auf den um den Umfang der Einzelzellen 4 angeordneten Kühldornen 2 leicht verformen und die Einzelzellen 4 so zwischen die Kühldorne 2 gepresst und dort gehalten sind.By this construction are the individual cells 4 and the cooling plate 1 multiple positive and non-positive and thermally coupled. The connection is made on the one hand by the insertion of the pole contacts 6 in the recesses 5 the cooling plate 1 , whose shape with the shape of the pole contacts 6 corresponds, causing a rotational movement of the individual cells 4 is prevented. On the other hand, the connection takes place in that the individual cells 4 both during assembly and thereafter by the biasing or spring element against the cooling plate 1 be pressed, causing the caps 7 on the around the perimeter of the single cells 4 arranged cooling mandrels 2 easily deform and the single cells 4 so between the cooling mandrels 2 pressed and held there.

Durch diese Anbindung der Einzelzellen 4 an die Kühlplatte 1 ist eine weitere Befestigung, z. B. durch Verkleben, Verschrauben oder durch den Einsatz von Vergussmasse, nicht mehr erforderlich. Dies reduziert zum einen den Materialbedarf und Fertigungsaufwand und ermöglicht zum anderen eine zerstörungsfreie Demontage der Batterie.Through this connection of the single cells 4 to the cooling plate 1 is another attachment, z. B. by gluing, screwing or by the use of potting, no longer required. On the one hand, this reduces the material requirement and production costs and, on the other hand, it enables non-destructive dismantling of the battery.

Claims (21)

Batterie, insbesondere eine Lithium-Ionen-Batterie, mit einer Mehrzahl von in Serie und/oder parallel miteinander verschalteten Einzelzellen (4) und einer polseitig auf den Einzelzellen (4) angeordneten Kühlplatte (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte (1) in Richtung der Einzelzellen (4) mit vertikal abstehenden Kühldornen (2) versehen ist, welche konisch ausgeformt sind und so angeordnet sind, dass sie in Zwischenräume (3) seitlich der Einzelzellen (4) ragen.Battery, in particular a lithium-ion battery, having a plurality of single cells connected in series and / or in parallel with each other ( 4 ) and one pole on the single cells ( 4 ) arranged cooling plate ( 1 ), characterized in that the cooling plate ( 1 ) in the direction of the individual cells ( 4 ) with vertically projecting cooling mandrels ( 2 ), which are conically shaped and arranged so that they are in intermediate spaces ( 3 ) side of the single cells ( 4 ) protrude. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kühlplatte (1) Kühlkanäle zur Durchströmung mit einem Kühlmittel integriert sind.Battery according to claim 1, characterized in that in the cooling plate ( 1 ) Cooling channels are integrated to flow through with a coolant. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Kühldorne (2) höchstens ein Viertel der Länge der Einzelzellen (4) beträgt.Battery according to claim 1, characterized in that the length of the cooling mandrels ( 2 ) at most a quarter of the length of the individual cells ( 4 ) is. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass um den Umfang jeder Einzelzelle (4) mehrere Kühldorne (2) derart verteilt sind, dass die Einzelzelle (4) mit den Kühldornen (2) und der Kühlplatte (1) form- und kraftschlüssig verbunden ist.Battery according to claim 1, characterized in that around the circumference of each individual cell ( 4 ) several cooling mandrels ( 2 ) are distributed in such a way that the single cell ( 4 ) with the cooling mandrels ( 2 ) and the cooling plate ( 1 ) is positively and non-positively connected. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kühlplatte (1) und einem Zelldeckel (15) ein elektrisch isolierender und wärmeleitfähiger Formkörper (10) angeordnet ist.Battery according to claim 1, characterized in that between the cooling plate ( 1 ) and a cell lid ( 15 ) an electrically insulating and thermally conductive molding ( 10 ) is arranged. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Kühldornen (2) Kappen (7) angeordnet sind, falls ein Zellgehäuse (8) und/oder Zelldeckel (15) der Einzelzellen (4) einen Zellpol bilden.Battery according to claim 1, characterized in that on the cooling mandrels ( 2 ) Caps ( 7 ) are arranged, if a cell housing ( 8th ) and / or cell lid ( 15 ) of the single cells ( 4 ) form a cell pole. Batterie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kappen (7) als separate Bauelemente ausgebildet sind.Battery according to claim 6, characterized in that these caps ( 7 ) are formed as separate components. Batterie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kappen (7) aus einem wärmeleitfähigen Material sind.Battery according to claim 7, characterized in that these caps ( 7 ) are made of a thermally conductive material. Batterie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kappen (7) und der Formkörper (10) als ein Bauteil ausgebildet sind.Battery according to claim 6, characterized in that several caps ( 7 ) and the shaped body ( 10 ) are formed as a component. Batterie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappen (7) konisch ausgeformt sind.Battery according to claim 6, characterized in that the caps ( 7 ) are conically shaped. Batterie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Kappen (7) an der Seite, die an der Kühlplatte (1) anliegt, größer ist als der Abstand zwischen zwei Einzelzellen (4), die auf einer Diagonale mit dem Kühldorn (2) liegen.Battery according to claim 6, characterized in that the diameter of the caps ( 7 ) on the side of the cooling plate ( 1 ) is greater than the distance between two single cells ( 4 ) on a diagonal with the cooling mandrel ( 2 ) lie. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelzellen (4) mit ihrer Längsachse parallel zueinander angeordnet sind.Battery according to claim 1, characterized in that the individual cells ( 4 ) are arranged with their longitudinal axis parallel to each other. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte (1) mit Aussparungen (5) für eine Durchführung von Polkontakten (6) der Einzelzellen (4) versehen ist.Battery according to claim 1, characterized in that the cooling plate ( 1 ) with recesses ( 5 ) for carrying out pole contacts ( 6 ) of the single cells ( 4 ) is provided. Batterie nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (5) in der Kühlplatte (1) mit den Abmessungen von Polkontakten (6) der Einzelzellen (4) korrespondieren.Battery according to claim 13, characterized in that the recesses ( 5 ) in the cooling plate ( 1 ) with the dimensions of pole contacts ( 6 ) of the single cells ( 4 ) correspond. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite der Kühlplatte (1) Zellverbinder (14) angeordnet sind.Battery according to claim 1, characterized in that at the top of the cooling plate ( 1 ) Cell connectors ( 14 ) are arranged. Batterie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelzellen (4) durch auf die durch die Kühlplatte (1) hindurchragenden Polkontakte (6) der Einzelzellen (4) aufgesetzte Zellverbinder (14) seriell und/oder parallel miteinander verbunden sind.Battery according to claim 15, characterized in that the individual cells ( 4 ) through to the through the cooling plate ( 1 ) projecting pole contacts ( 6 ) of the single cells ( 4 ) mounted cell connectors ( 14 ) are connected to each other in series and / or in parallel. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelzellen (4) durch die mit den Abmessungen der Polkontakte (6) korrespondierenden Aussparungen (5) in der Kühlplatte (1) mit dieser formschlüssig verbunden und gegenüber Drehbewegungen fixiert sind.Battery according to claim 1, characterized in that the individual cells ( 4 ) by the with the dimensions of the pole contacts ( 6 ) corresponding recesses ( 5 ) in the cooling plate ( 1 ) with this positively connected and fixed against rotational movements. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Unterseite der Einzelzellen (4) und Batteriegehäuse ein Spann- oder Federelement angeordnet ist.Battery according to claim 1, characterized in that between the underside of the individual cells ( 4 ) And battery housing a clamping or spring element is arranged. Batterie nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Spann- oder Federelement die Einzelzellen (4) gegen die Kühlplatte vorspannt.Battery according to claim 18, characterized in that this tension or spring element, the single cells ( 4 ) is biased against the cooling plate. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Einzelzellen (4) und Kühlplatte (1) form- und kraftschlüssig verbunden sind.Battery according to claim 1, characterized in that single cells ( 4 ) and cooling plate ( 1 ) are positively and non-positively connected. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie eine Fahrzeugbatterie, insbesondere eine Batterie für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb oder ein Brennstoffzellen-Fahrzeug, ist.Battery according to claim 1, characterized in that the battery is a vehicle battery, in particular a battery for a vehicle with hybrid drive or a fuel cell vehicle.
DE102008034695A 2008-07-26 2008-07-26 Battery, in particular vehicle battery Expired - Fee Related DE102008034695B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008034695A DE102008034695B4 (en) 2008-07-26 2008-07-26 Battery, in particular vehicle battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008034695A DE102008034695B4 (en) 2008-07-26 2008-07-26 Battery, in particular vehicle battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008034695A1 DE102008034695A1 (en) 2010-01-28
DE102008034695B4 true DE102008034695B4 (en) 2011-06-16

Family

ID=41428660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008034695A Expired - Fee Related DE102008034695B4 (en) 2008-07-26 2008-07-26 Battery, in particular vehicle battery

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008034695B4 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012108767A1 (en) 2012-09-18 2014-03-20 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft battery module
DE102016104166A1 (en) 2016-03-08 2017-09-14 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Module for a traction battery and corresponding traction battery
DE202018103268U1 (en) 2018-06-11 2019-09-13 Akg Verwaltungsgesellschaft Mbh Heat exchanger and arrangement of a heat exchanger to a battery

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010009731A1 (en) * 2010-03-01 2011-09-01 Audi Ag Battery for a car
DE102011007307A1 (en) * 2011-04-13 2012-10-18 Robert Bosch Gmbh Storage unit for storing electrical energy with a cooling element
CN106384792B (en) * 2015-07-31 2019-02-22 上海从瑞投资管理有限公司 A kind of electric automobile power battery mould group
US10632857B2 (en) 2016-08-17 2020-04-28 Shape Corp. Battery support and protection structure for a vehicle
US11214137B2 (en) 2017-01-04 2022-01-04 Shape Corp. Vehicle battery tray structure with nodal modularity
KR102196266B1 (en) * 2017-04-03 2020-12-29 주식회사 엘지화학 Heat-radiating structure of cylindrical battery cell
US10886513B2 (en) 2017-05-16 2021-01-05 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based integration
US10483510B2 (en) 2017-05-16 2019-11-19 Shape Corp. Polarized battery tray for a vehicle
WO2018213383A1 (en) 2017-05-16 2018-11-22 Shape Corp. Vehicle battery tray with integrated battery retention and support features
WO2019055658A2 (en) 2017-09-13 2019-03-21 Shape Corp. Vehicle battery tray with tubular peripheral wall
DE112018005556T5 (en) 2017-10-04 2020-06-25 Shape Corp. BATTERY RACK FLOOR ASSEMBLY FOR ELECTRIC VEHICLES
WO2019169080A1 (en) 2018-03-01 2019-09-06 Shape Corp. Cooling system integrated with vehicle battery tray
US11688910B2 (en) 2018-03-15 2023-06-27 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component
DE102018004254A1 (en) 2018-05-28 2019-01-03 Daimler Ag Electric energy storage

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10003740C1 (en) * 2000-01-28 2001-06-13 Daimler Chrysler Ag Electric battery e.g. traction battery for electric or hybrid vehicle has cooling plate in thermal contact with cell connectors coupled between battery cell poles of series connected battery cells
DE102006059989A1 (en) * 2006-12-19 2008-06-26 Daimler Ag Arrangement for cooling battery, has multiple individual cells, which are assembled together for battery and individual cells have cylindrical housing form
DE102007010739A1 (en) * 2007-02-27 2008-08-28 Daimler Ag Battery has heat conducting plate for tempting battery, and also has individual cells switched parallel or in series, which are connected with heat conducting plate in heat conducting manner
DE102007010744A1 (en) * 2007-02-27 2008-08-28 Daimler Ag Battery cell for lithium ion battery, has heat-conductive shell enclosing cell and extending in longitudinal direction, where thickness of heat-conductive shell is variably thick in circumferential direction

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10003740C1 (en) * 2000-01-28 2001-06-13 Daimler Chrysler Ag Electric battery e.g. traction battery for electric or hybrid vehicle has cooling plate in thermal contact with cell connectors coupled between battery cell poles of series connected battery cells
DE102006059989A1 (en) * 2006-12-19 2008-06-26 Daimler Ag Arrangement for cooling battery, has multiple individual cells, which are assembled together for battery and individual cells have cylindrical housing form
DE102007010739A1 (en) * 2007-02-27 2008-08-28 Daimler Ag Battery has heat conducting plate for tempting battery, and also has individual cells switched parallel or in series, which are connected with heat conducting plate in heat conducting manner
DE102007010744A1 (en) * 2007-02-27 2008-08-28 Daimler Ag Battery cell for lithium ion battery, has heat-conductive shell enclosing cell and extending in longitudinal direction, where thickness of heat-conductive shell is variably thick in circumferential direction

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012108767A1 (en) 2012-09-18 2014-03-20 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft battery module
DE102012108767B4 (en) 2012-09-18 2022-04-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft battery module
DE102016104166A1 (en) 2016-03-08 2017-09-14 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Module for a traction battery and corresponding traction battery
DE202018103268U1 (en) 2018-06-11 2019-09-13 Akg Verwaltungsgesellschaft Mbh Heat exchanger and arrangement of a heat exchanger to a battery

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008034695A1 (en) 2010-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008034695B4 (en) Battery, in particular vehicle battery
EP2789029B1 (en) Battery and cell block for a battery
DE102007010745B4 (en) Battery with a heat conducting plate
DE102007010742B4 (en) Cell combination of a battery, battery and their use
EP2291874B1 (en) Round cell battery
EP2564462B1 (en) Battery with cooling plate and vehicle with such a battery
DE102008034863B4 (en) Battery, in particular vehicle battery
DE102008034871A1 (en) Battery, in particular vehicle battery
DE102012101771A1 (en) TERMINAL CONNECTION DEVICE FOR AN ENERGY STORAGE MODULE
DE102008034875A1 (en) Battery i.e. lithium-ion-battery, for use in vehicle e.g. vehicle with hybrid drive, has cooling device that is arranged on pole side of single cells, where cooling device comprises cooling plate and transfer plate
DE102007010739A1 (en) Battery has heat conducting plate for tempting battery, and also has individual cells switched parallel or in series, which are connected with heat conducting plate in heat conducting manner
WO2008122384A1 (en) Electrochemical energy storage unit comprising a cooling device
DE102009035488A1 (en) Individual cell for lithium ion battery of e.g. fuel cell vehicle, has housing that is thermally coupled with cooling element for dissipating waste heat from cell, where wall thickness of housing increases towards cooling element
DE102009035487A1 (en) Battery for e.g. hybrid drive integrated vehicle, has cells connected with heat conductive plate and arranged in recesses by holding plate, and supporting element made of hardening material and attached in gap among cells and recess
DE102008034867A1 (en) Battery i.e. lithium ion battery, for vehicle e.g. vehicle with hybrid drive, has conductor rims that are thermally coupled at cooling plate by poles of individual cells which are formed as flat cells
WO2010012338A1 (en) Battery, in particular a vehicle battery
DE102008034873A1 (en) Battery i.e. automotive lithium ion battery, for e.g. motor vehicle, has cells connected with each other in series and/or parallel, and cooling element formed as sink with recesses, where cells are arranged in extension in recesses
DE102008034868A1 (en) Battery with a arranged in a battery housing heat conducting plate for tempering the battery
WO2009103464A1 (en) Battery comprising a heat-conducting plate arranged inside a battery case
EP2051314A1 (en) Apparatus for electrical energy storage
DE102017206283A1 (en) Cell module for a high-voltage energy storage of a motor vehicle
DE102008034880A1 (en) Battery, particularly vehicle battery for hybrid drive vehicle or fuel cell vehicle, has heat conducting plate arranged in battery housing for controlling temperature of battery
DE102010012934A1 (en) Single cell and battery with a plurality of single cells
DE102013020860A1 (en) Cell block for a battery
DE102019112058A1 (en) Battery module of a high-voltage battery for an electric vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R020 Patent grant now final

Effective date: 20110917

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0010500000

Ipc: H01M0010655500