DE102008034871A1

DE102008034871A1 - Batterie, insbesondere Fahrzeugbatterie

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Publication number: DE102008034871A1
Application number: DE200810034871
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Bolze (FH); Christian Dipl.-Ing. Bragrock (FH); Jens Dr.-Ing. Meintschel; Dirk Dr. Dipl.-Ing. Schröter
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-07-26
Filing date: 2008-07-26
Publication date: 2010-01-28
Also published as: WO2010012341A1; US20110151305A1; CN102089926A; US8962172B2; JP5461549B2; EP2304838A1; JP2011529245A; CN102089926B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einer Kühlvorrichtung (3) zum Temperieren der Batterie, wobei die Batterie mehrere parallel und/oder seriell durch Zellverbinder (2, 2') miteinander verschaltete Einzelzellen (1) aufweist. Erfindungsgemäß sind die Einzelzellen (1) mittels der Zellverbinder (2, 2') vorspannbar an der Kühlvorrichtung (3) befestigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einem Batteriegehäuse und einer Kühlvorrichtung zum Temperieren der Batterie, wobei die Batterie mehrere parallel und/oder seriell durch Zellverbinder miteinander verschaltete Einzelzellen aufweist.
Üblicherweise weist eine Batterie zur Anwendung in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen mit einem Hybridantrieb oder Brennstoffzellenfahrzeugen, einen Zellblock aus mehreren elektrisch in Reihe und/oder parallel geschalteten Einzelzellen (auch Einzelzellen genannt), beispielsweise Lithium-Ionen-Zellen, auf.
Die Einzelzellen müssen gekühlt werden, um die entstehende Verlustwärme abzuführen. Dazu wird eine Kühlvorrichtung eingesetzt, die mit den Einzelzellen thermisch verbunden ist.
Bei einer so genannten Kopfkühlung der Einzelzellen ist die Kühlvorrichtung an einer Polseite der Einzelzellen angeordnet, an der sich elektrische Polkontakte der Einzelzellen befinden, die paarweise durch Zellverbinder elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Derartige Batterien werden unter anderem in US 6512347 B1 , DE 100 03 740 C1 , DE 602 13 474 T2 und US 2005/0174092 A1 vorgeschlagen.
In US 6512347 B1 wird eine Batterie vorgeschlagen, deren Kühlvorrichtung als ein von einem Kühlmittel durchströmbares Kühlrohr ausgebildet ist, das mit den Einzelzellen über zwischen diesen angeordneten Wärmeleitplatten Wärme leitend verbunden ist.
Bei der in DE 100 03 740 C1 vorgeschlagenen Batterie ist die Kühlvorrichtung als eine an einer Polseite der Einzelzellen angeordnete Wärmeleitplatte ausgebildet, die zur Kühlung der Einzelzellen mit Zellverbindern von Polkontakten der Einzelzellen in thermischem Kontakt ist.
Bei der in DE 602 13 474 T2 vorgeschlagenen Batterie ist die Kühlvorrichtung als ein Kühlbalg aus einem verformbaren, Wärme leitenden Material ausgebildet. Der Kühlbalg ist in mehreren Falten um die Einzelzellen gelegt und von einem Wärmeübertragungsmedium durchströmbar, über das Wärme aus den Einzelzellen abführbar ist.
Aus US 2005/0174092 A1 ist eine Batterie bekannt, deren Kühlvorrichtung eine Anzahl von Kühlkanälen umfasst. Dabei sind zur Kühlung der Einzelzellen Polkontakte der Einzelzellen und sie elektrisch verbindende Zellverbinder in den Kühlkanälen angeordnet und mittels eines die Kühlkanäle durchströmenden Gases konvektiv kühlbar. Die Zellverbinder weisen dazu bevorzugt sich in die Kühlkanäle erstreckende Kühllamellen auf, um ihre kühlbare Oberfläche zu vergrößern. Die Zellverbinder dienen gleichzeitig der Fixierung der Einzelzellen, indem sie als Unterlegelemente für Schraubmuttern zur Befestigung der Polkontakte an Wänden der Kühlkanäle ausgebildet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Batterie mit verbesserter Kühlung der Einzelzellen anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Batterie gelöst, welche die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Batterie mit einem Batteriegehäuse umfasst erfindungsgemäß mehrere parallel und/oder seriell durch Zellverbinder miteinander verschaltete Einzelzellen, die an einer Kühlvorrichtung mittels der Zellverbinder vorspannbar befestigt sind.
Bei bekannten Batterien mit Kopfkühlung sind die Einzelzellen üblicherweise jeweils über an Polkontakten angreifende Kräfte mit der Kühlvorrichtung verbunden. Die Erfindung sieht demgegenüber vor, dass die Einzelzellen über eine vorspannbare Verbindung der auf oder in Polkontakten der Einzelzellen form- und kraftschlüssig angeordneten und somit an diesen abgestützten Zellverbindern an der Kühlvorrichtung befestigbar sind. Insbesondere werden die Einzelzellen über die spannbaren Zellverbinder an die Kühlvorrichtung, z. B. an eine Unterseite der Kühlvorrichtung gepresst. Die dazu aufzubringende Zugkraft wird dabei über die Zellverbinder in die Einzelzellen eingeleitet, so dass die Polkontakte mechanisch entlastet sind. Durch die unmittelbare Anpressung der Einzelzellen an die Kühlvorrichtung werden die Kühlung der Einzelzellen und die Stabilität des Zellverbundes der Einzelzellen verbessert. Zudem ist eine dauerhafte Vorspannung im Pressverbund von Kühlvorrichtung und Einzelzellen über die Lebensdauer der Batterie bewirkt.
In einer möglichen Ausführungsform sind die Zellverbinder für eine vorspannbare Verbindung von Einzelzellen und Kühlvorrichtung elastisch, insbesondere federnd ausgebildet. Eine derartige Ausgestaltung der vorspannbaren Verbindung hat den Vorteil, dass die Vorspannung für jede Einzelzelle einzeln durch entsprechendes Anziehen der Zellverbinder z. B. mittels einer Schraube eingestellt werden kann. Dadurch können insbesondere vorteilhaft fertigungsbedingte Unterschiede der Abmessungen der Einzelzellen ausgeglichen werden.
In einer möglichen Ausführungsform weisen die Zellverbinder einen omegaförmigen oder schleifenförmigen Längsschnitt auf. Dabei wird durch den Abstand der Omegaschenkel zum o- oder kreisförmigen Omegaelement und der Höhe des Hohlraums des o- oder kreisförmigen Omegaelements die Höhe der Vorspannung bestimmt. Beispielsweise sind die Zellverbinder derart auf den Polkontakten angeordnet, dass diese im Längsschnitt der Batterie ein auf dem Kopf stehendes Omega darstellen, dessen Omegaschenkel an den Polkontakten benachbarter Einzelzellen befestigt sind und dessen kreisförmiges Omegaelement auf der Stirnseite der Einzelzellen form- und im montierten Zustand kraftschlüssig anliegt.
Darüber hinaus ist die Höhe der Zellverbinder zweckmäßigerweise größer als die aus der Kühlvorrichtung herausragende Höhe der Polkontakte der jeweiligen Einzelzelle. Bei der Montage der Zellverbinder an den Polkontakten der Einzelzellen werden die Zellverbinder so vorgespannt, dass sie die Kühlvorrichtung in vorteilhafter Weise gegen den Verbund von Einzelzellen verpressen und damit einen verbesserten Wärme leitenden Kontakt zwischen Kühlvorrichtung und dem Zellverbund herstellen.
Durch den Kontakt der Zellverbinder mit der Kühlvorrichtung wird außerdem in vorteilhafter Weise ein Teil der in den Einzelzellen erzeugten Verlustwärme über die Polkontakte der Einzelzellen und über die an diesen angeordneten Zellverbinder, die an der Kühlvorrichtung anliegen, an diese Kühlvorrichtung übertragen.
Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass je ein Zellverbinder mit je einem Federelement versehen ist. Mit anderen Worten: Der Zellverbinder weist ein zusätzliches Federelement auf, das an dem Zellverbinder angeordnet und in Richtung der Stirnseiten der Einzelzellen ausgerichtet ist.
Für eine einfache und schnelle Montage ist das jeweilige, insbesondere s-förmige Federelement form- und kraftschlüssig, insbesondere rastend am betreffenden Zellverbinder anordbar und befestigbar.
Zur elektrischen Isolierung gegenüber der Kühlvorrichtung ist das jeweilige Federelement zumindest aus elektrisch isolierendem Material, z. B. Kunststoff, gebildet. Darüber hinaus ist das jeweilige Federelement zumindest temperaturbeständig.
Vorzugsweise ist die Kühlvorrichtung eine mit den Einzelzellen Wärme leitend in Kontakt stehende Wärmeleitplatte. Dies ermöglicht einen einfachen und Bauraum sparenden Aufbau der Batterie.
Durch die elastische Ausbildung der Zellverbinder verpressen diese die Wärmeleitplatte gegen die Einzelzellen in einfacher Art und Weise.
In einer Weiterbildung der Erfindung stehen die Zellverbinder mit der als Wärmeleitplatte ausgebildeten Kühlvorrichtung Wärme leitend in Kontakt. Um die Wärmeleitung noch zu verbessern und die Kühlvorrichtung gegen die Zellverbinder elektrisch zu isolieren, befindet sich in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung auf der Kühlvorrichtung, insbesondere auf der Oberseite in Richtung der Zellverbinder, eine elektrisch isolierende Wärmeleitfolie.
Die Kühlvorrichtung, insbesondere die Wärmeleitplatte, weist zweckmäßigerweise im Bereich der Polkontakte der Einzelzellen Bohrungen und/oder Einschnitte zur Durchführung der Polkontakte auf. Zweckmäßigerweise weist auch die Wärmeleitfolie Aussparungen zur Durchführung der Polkontakte auf.
Zusätzlich kann zwischen der Wärmeleitplatte und den Einzelzellen ein Wärme leitender und elektrisch isolierender Formkörper angeordnet sein. Dieser dient insbesondere der elektrischen Isolierung der Polkontakte einer Einzelzelle.
Für eine optimale Wärmeabführung kann die Wärmeleitplatte eine Kanalstruktur für ein diese Kanalstruktur durchströmendes Kühlmittel aufweisen. Beispielsweise ist die Kanalstruktur an einen Klima- oder Kühlkreislauf einer Klimaanlage des Fahrzeugs angeschlossen, wobei als Kühlmittel beispielsweise Kühlluft oder ein Kältemittel der Klimaanlage die Kanalstruktur der Wärmeleitplatte durchströmt, so dass über das Kühlmittel die auf die Wärmeleitplatte übertragene Verlustwärme der Einzelzellen aus der Batterie ableitbar ist.
Darüber hinaus weist die jeweilige Einzelzelle vorzugsweise eine wabenförmige Ummantelung auf, welche ebenfalls eine optimierte Kühlung ermöglicht, indem die wabenförmige Ummantelung bevorzugt aus einem elektrisch isolierenden und besonders gut Wärme leitenden Material gebildet ist.
Die Batterie ist vorzugsweise eine Fahrzeugbatterie, insbesondere eine Batterie für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb oder ein Brennstoffzellen-Fahrzeug.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Reihe von parallel nebeneinander angeordneten Einzelzellen, die stirnseitig mittels omegaförmiger Zellverbinder an eine Kühlvorrichtung vorgespannt befestigt sind,
2 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Reihe von Einzelzellen, die stirnseitig mittels omegaförmiger Zellverbinder an eine Kühlvorrichtung vorgespannt befestigt sind, in Explosionsdarstellung,
3 schematisch die Reihe von Einzelzellen gemäß 1 im Längsschnitt,
4 schematisch ein Ausführungsbeispiel für einen omegaförmigen Zellverbinder in perspektivischer Darstellung,
5 schematisch eine alternative Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Darstellung mit einer Reihe von parallel nebeneinander angeordneten Einzelzellen, die stirnseitig mittels herkömmlicher Zellverbinder und an diesen anordbaren Federelementen an eine Kühlvorrichtung vorgespannt befestigt sind,
6 schematisch die Reihe von Einzelzellen gemäß 5 im Längsschnitt, und
7 schematisch ein Ausführungsbeispiel für ein Federelement, welches an einen Zellverbinder befestigbar ist, in perspektivischer Darstellung.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung einer Reihe von parallel nebeneinander angeordneten Einzelzellen 1. Dabei können mehrere solcher Reihen von Einzelzellen 1 zu einem Zellverbund verbunden werden, der eine nicht näher dargestellte Batterie bildet.
Benachbarte Einzelzellen 1 sind polseitig mittels Zellverbinder 2 seriell und/oder parallel elektrisch miteinander verschaltet. Hierzu verbindet ein jeder Zellverbinder 2 einen Polkontakt 1.1 der einen Einzelzelle 1 mit einem Polkontakt 1.2 der benachbarten Einzelzelle 1 elektrisch leitend miteinander. Je nach Art der elektrischen Verschaltung – seriell oder parallel – können dabei Polkontakte 1.1, 1.1 gleicher Polarität oder Polkontakte 1.1, 1.2 verschiedener Polarität miteinander verbunden werden.
Die Einzelzellen 1 sind zur Kühlung stirn- oder polseitig an eine Kühlvorrichtung 3 vorspannbar befestigt, insbesondere gepresst. Die Einzelzellen 1 sind unterhalb der Kühlvorrichtung 3 an dieser angeordnet und oberhalb dieser über die Polkontakte 1.1, 1.2 mittels der Zellverbinder 2 elektrisch leitend miteinander verbunden.
Die Einzelzellen 1 weisen darüber hinaus jeweils ein wabenförmiges Wärme leitendes Zellgehäuse 1.3 auf, durch das Wärme zu der Kühlvorrichtung 3 leitbar ist.
Die Polkontakte 1.1, 1.2 der jeweiligen Einzelzelle 1 sind dabei durch die Kühlvorrichtung 3 herausgeführt. An den Polkontakten 1.1, 1.2 liegen unterschiedliche elektrische Potentiale an (= Plus- und Minuspol der Einzelzelle 1).
Die Kühlvorrichtung 3 ist als eine Wärmeleitplatte (auch Kühlplatte genannt) ausgeführt. Die Kühlvorrichtung 3 kann mit einer Kanalstruktur 3.1 versehen sein, durch welche ein Kühlmittel führbar ist, z. B. ein Kühlmedium eines Klimakreislaufs einer Klimaanlage. Über das Kühlmittel ist die auf die Kühlvorrichtung 3, insbesondere die Wärmeleitplatte übertragene Verlustwärme der Einzelzellen 1 aus der Batterie ableitbar.
Zusätzlich kann zwischen den Zellverbindern 2 und der Kühlvorrichtung 3 eine Wärme leitende und elektrisch isolierende Wärmeleitfolie 4 angeordnet sein. Die Wärmeleitfolie 4 kann alternativ auch als eine Matte ausgebildet sein.
Für eine einfache und sichere vorgespannte Verbindung der Einzelzellen 1 an der Kühlvorrichtung 3 sind die Zellverbinder 2 elastisch ausgebildet. Bevorzugt sind diese federnd ausgeführt.
In 1 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel für elastische Zellverbinder 2 gezeigt. Diese sind omegaförmig oder schleifenförmig mit seitlichen Omegaschenkeln 2.1 und einem mittleren kreis- oder o-förmigen Omegaelement 2.2 ausgeführt. Im Ausführungsbeispiel sind die Zellverbinder 2 separate Einzelelemente. Alternativ können diese auch in einer so genannten Zellverbinderplatine integriert sein, in welche beispielsweise elektrische Bauteile für eine Zellspannungsüberwachung und/oder einen Zellspannungsausgleich integriert sind. Durch eine solche Zellverbinderplatine mit integriertem Zellverbinder 2 wird insbesondere die Montage vereinfacht.
Dabei wird durch den Abstand der Omegaschenkel 2.1 zum o- oder kreisförmigen Omegaelement 2.2 und der Höhe des Hohlraums des o- oder kreisförmigen Omegaelements 2.2 die Stärke der Vorspannung bestimmt. Beispielsweise sind die Zellverbinder 2 derart auf den Polkontakten 1.1, 1.2 benachbarter Einzelzellen 1 angeordnet, dass diese im Längsschnitt der Einzelzellen 1 ein auf dem Kopf stehendes Omega darstellen, dessen Omegaschenkel 2.1 an den Polkontakten 1.1, 1.2 benachbarter Einzelzellen 1 befestigt sind und dessen kreisförmiges Omegaelement 2.2 auf der Stirnseite der benachbarten Einzelzellen 1 form- und im montierten Zustand kraftschlüssig anliegt.
Durch eine derartige Omegaform der Zellverbinder 2 sind die Einzelzellen 1 vorspannbar an der Kühlvorrichtung 3 befestigt.
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Reihe von Einzelzellen 1 in Explosionsdarstellung.
Zusätzlich ist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Kühlvorrichtung 3 und den Einzelzellen 1 ein Wärme leitender und elektrisch isolierender Formkörper 5 angeordnet. Der Formkörper 5 dient der elektrischen Isolierung der Polkontakte 1.1 und 1.2 der jeweiligen Einzelzelle 1 und weist zu den Polkontakten 1.1, 1.2 korrespondierende Aussparungen 5.1, 5.2 auf. Der Formkörper 5 erstreckt sich zumindest teilweise in Ausnehmungen 3.2 der Kühlvorrichtung 3. Durch die Aussparungen 5.1, 5.2 und die Ausnehmung 3.2 sind die Polkontakte 1.1 und 1.2 sowie in diese einsetzbare Befestigungselemente 6, z. B. Schrauben oder Nieten, geführt.
Im montierten Zustand und somit für eine vorgespannte Verbindung der Einzelzellen 1 an die Kühlvorrichtung 3 werden die Befestigungsmittel 6 in Bohrungen 2.3 der Omegaschenkel 2.1 der Zellverbinder 2 sowie in Durchgangsöffnungen 4.1 der Wärmeleitfolie 4, in die Ausnehmung 3.2 der Kühlvorrichtung 3 sowie in die Aussparungen 5.1, 5.2 des Formkörpers 5 auf die betreffenden Polkontakte 1.1, 1.2 gesetzt und dort verschraubt oder verclipst. Hierzu weisen die Polkontakte 1.1, 1.2 entsprechend ein Innengewinde oder innere Rastungen auf. Durch Anziehen der Befestigungsmittel 6, z. B. Einschrauben der Schrauben in das Innengewinde der Polkontakte 1.1, 1.2, wird die jeweilige Einzelzelle 1 an die Kühlvorrichtung 3 gepresst. Durch die omegaförmigen Zellverbinder 2, die an den Polkontakten 1.1, 1.2 beispielsweise mittels Verschraubung befestigt sind, wird eine hinreichende elastische Verformung in Längsachse und somit eine Vorspannung erzielt.
3 zeigt schematisch die Reihe von Einzelzellen 1 gemäß 2 im Längsschnitt.
Dabei ist ein erster Polkontakt 1.1 von dem Zellgehäuse 1.4 der jeweiligen Einzelzelle 1 elektrisch isoliert, indem er über elektrisch isolierende Dichtungen 7 an einem Zellgehäusedeckel 8 befestigt ist.
Zum Schutz der Dichtungen 7 ist über ihnen eine Unterlegscheibe 9 angeordnet, die bevorzugt aus Metall besteht. Weiterhin ist der erste Polkontakt 1.1 in einem Bereich oberhalb der Unterlegscheibe 9 nietartig geformt, so dass eine ringförmig um den ersten Polkontakt 1.1 verlaufende Ausbuchtung 10 entsteht, die auf der Unterlegscheibe 9 aufliegt, so dass der erste Polkontakt 1.1 sicher in dem Zellgehäusedeckel 8 gehaltert ist.
Der zweite Polkontakt 1.2 ist elektrisch leitend mit dem Zellgehäuse 1.4 und insbesondere dem Zellgehäusedeckel 8 verbunden.
Wie anhand dieser Darstellung nach 3 zu erkennen ist, weisen die omegaförmigen Zellverbinder 2 eine größere Höhe h als die aus der Kühlvorrichtung 3 herausragende Höhe der Polkontakte 1.1, 1.2 der jeweiligen Einzelzelle 1 auf. Bei der Montage der Zellverbinder 2 an den Polkontakten 1.1, 1.2 werden die elastischen Zellverbinder 2 so vorgespannt, dass sie die Kühlvorrichtung 3 in vorteilhafter Weise gegen den Verbund von Einzelzellen 1 verpressen und damit einen verbesserten Wärme leitenden Kontakt zwischen Kühlvorrichtung 3 und dem Zellverbund herstellen. Zusätzlich kann diese Vorspannung noch durch das Aufbringen eines nicht dargestellten Batteriedeckels auf die Oberseite des Zellverbundes unterstützt werden.
4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für einen omegaförmigen Zellverbinder 2 im Detail in perspektivischer Darstellung. Der Zellverbinder 2 weist das mittlere kreisförmige Omegaelement 2.2, von welchem die zwei Omegaschenkel 2.1 seitlich abgehen, auf. In den Omegaschenkeln 2.1 sind Bohrungen 2.3 eingebracht, deren Form mit der Form des Schaftes des Befestigungsmittels 6 korrespondieren und deren Querschnittsfläche größer als die Querschnittsfläche des Schaftes des Befestigungsmittels 6 ist.
5 zeigt schematisch eine alternative Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Darstellung mit einer Reihe von parallel nebeneinander angeordneten Einzelzellen 1, deren Polkontakte 1.1, 1.2 stirnseitig mittels herkömmlicher Zellverbinder 2, z. B. eines einfachen länglichen Metallblechs, elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Zur vorgespannten Verbindung der Einzelzellen 1 an die Kühlvorrichtung 3, wie oben anhand der omegaförmigen Zellverbinder 2 näher beschrieben, sind an die herkömmlichen Zellverbinder 2' zusätzlich Federelemente 11 anordbar. Je nach Ausführungsform können der Zellverbinder 2 und das Federelement 11 separate Bauelemente sein. Alternativ können diese als ein Formteil ausgebildet sein.
6 zeigt schematisch die Reihe von Einzelzellen 1 gemäß 5 im Längsschnitt und 7 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für ein solches Federelement 11, welches an einen Zellverbinder 2' befestigbar ist, in perspektivischer Darstellung.
Das Federelement 11 umfasst in Längsausdehnung eine elastische Profilstruktur 11.1, z. B. eine s-förmige Profilstruktur. Diese elastische Profilstruktur 11.1 ermöglicht die oben beschriebene vorgespannte Verbindung der Einzelzellen 1 an die Kühlvorrichtung 3. Zur Befestigung des Federelements 11 an den Zellverbinder 2' umfasst das Federelement 11 beispielsweise Rasthaken 11.2 oder andere geeignete lösbare Mittel.
Zweckmäßigerweise ist das Federelement 11 zumindest aus elektrisch isolierendem Kunststoff und bevorzugt aus einem Wärme leitenden Material gebildet und temperaturbeständig.

1: Einzelle
1.1, 1.2: Polkontakte
1.3: Zellgehäuse
2: Zellverbinder
2.1: Omegaschenkel
2.2: Omegaelement
2.3: Bohrungen
2': herkömmlicher Zellverbinder
3: Kühlvorrichtung
3.1: Kanalstruktur
3.2: Ausnehmung
4: Wärmeleitfolie
4.1: Durchgangsöffnung
5: Formkörper
5.1: Aussparung
6: Befestigungsmittel
7: Dichtungen
8: Zellgehäusedeckel
9: Unterlegscheibe
10: Ausbuchtung
11: Federelement
11.1: Profilstruktur
11.2: Rasthaken
h: Höhe der Zellverbinder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 6512347 B1 [0005, 0006]
- DE 10003740 C1 [0005, 0007]
- DE 60213474 T2 [0005, 0008]
- US 2005/0174092 A1 [0005, 0009]

Claims

Batterie mit einer Kühlvorrichtung (3) zum Temperieren der Batterie, wobei die Batterie mehrere parallel und/oder seriell durch Zellverbinder (2, 2') miteinander verschaltete Einzelzellen (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelzellen (1) mittels der Zellverbinder (2, 2') vorspannbar an der Kühlvorrichtung (3) befestigt sind.
Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellverbinder (2) elastisch, insbesondere federnd ausgebildet sind.
Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellverbinder (2) einen omegaförmigen Längsschnitt aufweisen.
Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (h) der Zellverbinder (2) größer ist als die aus der Kühlvorrichtung (3) herausragende Höhe von Polkontakten (1.1, 1.2) der jeweiligen Einzelzelle (1).
Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Zellverbinder (2') mit je einem Federelement (11) versehen ist.
Batterie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige, insbesondere s-förmige Federelement (11) form- und kraftschlüssig, insbesondere rastend am betreffenden Zellverbinder (2') angebracht ist.
Batterie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Federelement (11) zumindest aus elektrisch isolierendem Kunststoff gebildet ist.
Batterie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Federelement (11) zumindest temperaturbeständig ist.
Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (3) eine mit den Einzelzellen (1) Wärme leitend in Kontakt stehende Wärmeleitplatte ist.
Batterie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellverbinder (2, 2') die Wärmeleitplatte gegen die Einzelzellen (1) verpressen.
Batterie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellverbinder (2, 2') mit der Wärmeleitplatte Wärme leitend in Kontakt stehen.
Batterie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitplatte im Bereich der Polkontakte (1.1, 1.2) der Einzelzellen (1) Bohrungen und/oder Einschnitte zur Durchführung der Polkontakte (1.1, 1.2) aufweist.
Batterie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Zellverbindern (2, 2') und der Wärmeleitplatte eine elektrisch isolierende Wärmeleitfolie (4) angeordnet ist.
Batterie nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfolie (4) Aussparungen (4.1) zur Durchführung der Polkontakte (1.1, 1.2) aufweist.
Batterie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Wärmeleitplatte und den Einzelzellen (1) ein Wärme leitender und elektrisch isolierender Formkörper (5) angeordnet ist.
Batterie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitplatte eine Kanalstruktur (3.1) für ein diese Kanalstruktur (3.1) durchströmendes Kühlmittel aufweist.
Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Einzelzelle (1) eine wabenförmige Ummantelung aufweist.
Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie als eine Fahrzeugbatterie, insbesondere für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug, einsetzbar ist.