DE102008034878A1 - Batterie mit einer Wärmeleitplatte zum Temperieren der Batterie - Google Patents

Batterie mit einer Wärmeleitplatte zum Temperieren der Batterie Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterie (B) mit einer Wärmeleitplatte (3) zum Temperieren der Batterie (B) und mehreren parallel und/oder seriell miteinander verschalteten Einzelzellen (1), die als Rundzellen ausgebildet sind, die jeweils von einem Zellengehäuse (1.1) umgeben und zu einem Zellenverbund (4) zusammengefasst sind, wobei jeder Einzelzelle (1) parallel zur Längsachse (X) ein Wärmeleitelement (2) zugeordnet ist, dessen Form mit einer Form wenigstens eines Zellengehäuses (1.1) korrespondiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einer Wärmeleitplatte zum Temperieren der Batterie und mit mehreren parallel und/oder seriell miteinander verschalteten Einzelzellen, die als Rundzellen ausgebildet sind, die jeweils von einem Zellengehäuse umgeben und zu einem Zellenverbund zusammengefasst sind.
  • Nach dem Stand der Technik sind verschiedene Batterien, wie zum Beispiel eine Lithium-Ionen-Batterie, bekannt, die um eine entstehende Verlustwärme abzuführen üblicherweise gekühlt werden. Die Batterie umfasst dabei mehrere parallel und/oder seriell miteinander verschaltete Einzelzellen, insbesondere Rundzellen. Die Kühlung der Batterie, insbesondere der Einzelzellen, erfolgt im Allgemeinen direkt mittels zwischen den Einzelzellen geführter vorgekühlter Luft oder indirekt über den Klimakreislauf. Bei der indirekten Kühlung sind die Einzelzellen Wärme leitend mit einer von einem Kühlmedium, wie z. B. einem Kühlmittel des Klimakreislaufs, durchströmten Wärmeleitplatte verbunden, die kopfseitig oder bodenseitig angeordnet ist. Die bei Laden und Entladen der Einzelzellen entstehende Wärme ist mittels des die Wärmeleitplatte durchströmenden Kühlmediums abführbar. Zum Führen des Kühlmediums ist innerhalb der Wärmeleitplatte eine Kanalstruktur angeordnet, der über Anschlussstellen das Kühlmedium zuführbar ist. Die der Wärmeleitplatte zugeführte und auf das Kühlmedium übertragende Wärme wird anschließend über die zugehörige Anschlussstelle in den Klimakreislauf abgeführt. Ferner ist zur Ableitung der Wärme von den Einzelzellen das die Einzelzellen umgebende Batterie- oder Zellengehäuse mit einer wärmeleitfähigen Vergussmasse gefüllt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Batterie anzugeben, die bei einem möglichst hohen Wärmeübergang einfach und kostengünstig aufgebaut ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einer Wärmeleitplatte zum Temperieren der Batterie und mehreren parallel und/oder seriell miteinander verschalteten Einzelzellen, die als Rundzellen ausgebildet sind, die jeweils von einem Zellengehäuse umgeben und zu einem Zellenverbund zusammengefasst sind. Die Einzelzellen sind Wärme leitend mit einer Wärmeleitplatte verbunden, um die Batterie zu kühlen. Für ein effizientes Abführen einer bei Laden und Entladen entstehenden Verlustwärme der Batterie, ist erfindungsgemäß einer jeden Einzelzelle parallel zur Längsachse ein Wärmeleitelement zugeordnet, dessen Form in vorteilhafter Weise mit einer Form wenigstens eines Zellengehäuses korrespondiert. Das Wärmeleitelement nimmt vorteilhaft die Verlustwärme auf und führt diese der Wärmeleitplatte, die insbesondere kopfseitig angeordnet ist, zu.
  • Durch eine derartige Ausführung der Batterie ist ein Einfüllen von aus dem Stand der Technik bekannter Vergussmasse zur Wärmeleitung nicht erforderlich. Durch Wegfall oder zumindest Reduzierung des Einfüllens von Vergussmasse ist der Aufbau der Batterie vereinfacht. Kosten hinsichtlich Vergussmasse und Vergussprozess sind deutlich reduziert. Zusätzlich ist aufgrund des zumindest teilweisen Entfallens der Vergussmasse ein benötigter Bauraumbedarf der Batterie vorteilhaft reduziert.
  • Die Wärmeleitplatte ist vorzugsweise beispielsweise an einen Klimakreislauf eines Fahrzeuges angeschlossen und von einem Kühlmedium durchströmt. Hierzu ist innerhalb der Wärmeleitplatte eine Kanalstruktur ausgebildet.
  • Die der Wärmeleitplatte zugeführte Verlustwärme ist bevorzugt über das Kühlmedium abführbar. Anhand der Zu- und Anordnung eines Wärmeleitelementes an eine Einzelzelle ist eine Kühlung dieser verbessert, wodurch die Betriebsfähigkeit und somit die Lebensdauer der Batterie erhöht sind.
  • Bevorzugt ist das Wärmeleitelement als ein Wärmeleitprofil mit einem abgewinkelten Schenkel ausgebildet, wobei das Wärmeleitprofil dergestalt ausgeformt ist, dass dessen Form mit der Form des Zellengehäuses korrespondiert. Vorzugsweise weist das Wärmeleitprofil im Querschnitt wenigstens zwei Symmetrieachsen auf, wodurch dessen Form, beispielsweise im Zellenverbund der Batterie, mit wenigstens einer Form eines Zellengehäuses einer weiteren Einzelzelle korrespondiert.
  • Um die Verlustwärme einer Einzelzelle effizient abzuführen, weisen das Wärmeleitprofil sowie das Zellengehäuse besonders bevorzugt eine weitgehend gleiche Höhe auf.
  • Dadurch ist eine von der Einzelzelle abgegebene Verlustwärme vorteilhaft über eine gesamte Höhe des Zellengehäuses auf das Wärmeleitelement, insbesondere auf das Wärmeleitprofil, übertragbar und der Wärmeleitplatte zuführbar.
  • Zusätzlich ist der Schenkel vorzugsweise an einer zur Wärmeleitplatte zugewandten Seite abgewinkelt, um die von der Einzelzelle übertragene Wärme der Wärmeleitplatte zuzuführen. Besonders bevorzugt ist der Schenkel um 90° abgewinkelt und parallel zur Wärmeleitplatte angeordnet. Dies ermöglicht eine effektive Wärmeableitung von den Einzelzellen zur Wärmeleitplatte.
  • Der abgewinkelte Schenkel des Wärmeleitelementes ist vorzugsweise derart ausgeformt, dass dieser besonders vorteilhaft mit einer Form eines Zellendeckels, insbesondere der Rundzelle, korrespondiert. Hierzu weist der Schenkel wenigstens zwei Aussparungen auf, wobei eine Anzahl der Aussparungen in vorteilhafter Weise einer Anzahl von Polen der Einzelzelle, die insbesondere auf dem Zellendeckel angeordnet sind, entspricht. Bei Montage der Batterie bzw. Zuordnung des Wärmeleitelementes zu einer Einzelzelle sind die Pole in die Aussparungen des Schenkels einführbar, wobei dieser vorzugsweise auf dem Zellendeckel aufliegt.
  • Möglich ist auch, dass die Wärme in Richtung Zellboden abgeführt wird. Der abgewinkelte Schenkel des Wärmeleitelementes ist dann so ausgeformt, dass er mit der Form des Zellbodens korrespondiert.
  • Der Schenkel (nach oben oder unten) kann Aussparungen aufweisen, die aus der Zelle über eine Berstöffnung definiert abgeblasene Ventinggase hindurchläßt.
  • Für die effiziente Abführung der Verlustwärme ist das Wärmeleitelement besonders bevorzugt direkt thermisch an die Einzelzelle, insbesondere an das Zellengehäuse, einen Teilbereich der Mantelfläche überdeckend angeordnet und gegebenenfalls an diesem befestigt. Dabei ist die Verlustwärme über den Teilbereich der Mantelfläche an das Wärmeleitelement übertragbar. Besonders vorteilhaft ist das Wärmeleitelement, insbesondere das Wärmeleitprofil, an der Einzelzelle beispielsweise form-, kraft- und/oder stoffschlüssig befestigt, insbesondere geklebt, um eine Montage und Halterung der Batterie zu vereinfachen. Dadurch sind Einschlüsse von Luft, die einen Wärmeübertrag zwischen Einzelzelle und Wärmeleitelement behindern, vorteilhaft vermieden.
  • Besonders bevorzugt ist bei Montage der Batterie zwischen Zellenverbund und Wärmeleitplatte ein Formelement angeordnet. Hierzu ist das Formelement vorteilhaft elektrisch isoliert und besonders bevorzugt weist dieses einen hohen Wärmeleitkoeffizienten auf, um die auf die Wärmeleitelemente übertragene Wärme über das Formelement der Wärmeleitplatte zuzuführen.
  • Für eine Realisierung eines gegenüber mechanischen Einflüssen robusten Zellenverbundes ist dieser in vorteilhafter Weise als Ganzes, d. h. Einzelzellen mit zwischen diesen angeordneten Wärmeleitelementen, Formelement und Wärmeleitplatte, verspannt. Hierzu sind die Einzelzellen beispielsweise über deren Pole mit der Wärmeleitplatte verspannt, wodurch in vorteilhafter Weise Luftspalte reduziert sind und der Schenkel eines jeweiligen Wärmeleitelementes in vorteilhafter Weise gegen das Formelement und somit gegen die Wärmeleitplatte anpressbar ist.
  • Um die der Wärmeleitplatte zugeführte Wärme abzuführen, weist die Wärmeleitplatte eine Kanalstruktur auf, die beispielsweise von einem Kühlmedium durchströmbar ist. Darüber hinaus sind an der Wärmeleitplatte Anschlussstellen angeordnet, die zum Beispiel einen Anschluss der Wärmeleitplatte an einen Klimakreislauf einer Klimaanlage des Fahrzeuges ermöglichen. Dadurch ist die der Wärmeleitplatte zugeführte Wärme über das Kühlmedium abführbar.
  • Ferner ist der Zellenverbund mit insbesondere kopfseitig angeordneter Wärmeleitplatte auf besonders vorteilhafte Weise aufgrund der kompakten Bauweise als ein Modul oder eine Einheit zum Beispiel in ein Gehäuse, welches die Batterie vor weiteren Einflüssen, wie beispielsweise Nässe, schützt, einsetzbar. Das Gehäuse kann für eine zusätzliche Kühlung von außen eine Oberflächenstruktur, wie zum Beispiel Kühlrippen, aufweisen.
  • Die erfindungsgemäße Batterie, insbesondere eine Fahrzeugbatterie, ist in einem Fahrzeug mit Hybridantrieb und/oder in einem mit Brennstoffzellen betriebenen Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug zur Personenbeförderung, einsetzbar.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 schematisch eine Explosionsdarstellung einer als Rundzelle ausgeführten Einzelzelle mit zugeordnetem Wärmeleitelement,
  • 2 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Rundzelle mit an dieser angeordnetem Wärmeleitelement,
  • 3 schematisch einen Querschnitt einer Rundzelle mit an dieser angeordnetem Wärmeleitelement,
  • 4 schematisch einen Längsschnitt einer Rundzelle mit angeordnetem Wärmleitelement,
  • 5 eine Draufsicht mehrerer zu einem Zellenverbund zusammengefasster Rundzellen mit jeweils angeordnetem Wärmeleitelement,
  • 6 schematisch eine Ansicht von unten eines Zellenverbundes nach 5,
  • 7 schematisch eine Explosionsdarstellung einer Batterie mit einem Zellenverbund und zwischen diesem und kopfseitig angeordneter Wärmeleitplatte angeordnetem Formelement, und
  • 8 schematisch eine Batterie mit einem Zellenverbund und kopfseitig angeordneter Wärmeleitplatte im montierten Zustand.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die 1 und 2 zeigen eine als Rundzelle ausgeführte Einzelzelle 1 einer Batterie B mit erfindungsgemäß anordbarem Wärmeleitelement 2.
  • Die Einzelzelle 1 umfasst dabei ein Zellengehäuse 1.1, in dem ein nicht dargestelltes Zelleninneres, beispielsweise in Form von elektrochemisch aktiven Folien, angeordnet ist. Das Zellengehäuse 1.1 ist hierzu kreiszylindrisch ausgebildet. Eine Mantelfläche M des Zellengehäuses 1.1 ist dabei z. B. aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Kunststoff, gebildet oder elektrisch neutral.
  • Eine Deckfläche D des Zellengehäuses 1.1 bildet hierbei ein Zellendeckel 1.2, der das Zelleninnere vorteilhaft vor äußeren Einflüssen schützt bzw. dieses von der Umwelt abgrenzt. Auf dem Zellendeckel 1.2 sind beispielsweise zwei Pole 1.3, insbesondere ein Pluspol 1.3.1 und ein Minuspol 1.3.2 der Einzelzelle 1 angeordnet. Mittels der Pole 1.3 kann die Einzelzelle 1 vorteilhaft parallel und/oder seriell verschaltet sein. Um die Pole 1.3 hinsichtlich deren Polarität unterscheiden zu können, sind diese insbesondere verschiedenartig ausgeformt auf dem Zellendeckel 1.2 angeordnet.
  • Für eine effiziente Abführung bei Ladevorgängen in der Einzelzelle 1 entstehender Verlustwärme ist der Einzelzelle 1 vorzugsweise ein Wärmeleitelement 2 zugeordnet. Anhand dieser Zuordnung ist die Verlustwärme in vorteilhafter Weise direkt von der Einzelzelle 1 auf das Wärmeleitelement 2 übertragbar. Das Wärmeleitelement 2 ist hierzu vorzugsweise parallel zur Längsachse X der Einzelzelle 1 anordbar.
  • Das Wärmeleitelement 2 ist besonders bevorzugt als Wärmeleitprofil 2.1 mit einem abgewinkelten Schenkel 2.2 ausgebildet. Dabei entspricht eine Höhe h des Wärmeleitprofils 2.1 besonders bevorzugt einer Höhe h des Zellengehäuses 1.1 weitgehend.
  • Der Schenkel 2.2 des Wärmeleitelementes 2 ist insbesondere an einer in 7 dargestellten Wärmeleitplatte 3 zugewandten Seite abgewinkelt. Hierzu ist der Schenkel 2.2 vorzugsweise um 90° zu der Wärmeleitplatte 3 abgewinkelt.
  • Der abgewinkelte Schenkel 2.2 ist in seiner Form, insbesondere einer Fläche A, derart ausgeformt, dass dieser mit einer Form, insbesondere der Deckfläche D, des Zellendeckels 1.2 korrespondiert. Hierzu weist der Schenkel 2.2 wenigstens zwei Aussparungen 2.3 in Form von durchgehenden Löchern, beispielsweise Bohrungen, auf. Dabei entspricht eine Anzahl der Aussparungen 2.3 des Schenkels 2.2 einer Anzahl der Pole 1.3 der Einzelzelle 1.
  • Bei Anordnung des Wärmeleitelementes 2 an die Einzelzelle 1 sind die Pole 1.3 besonders vorteilhaft in die Aussparungen 2.3 des Wärmeleitelementes 2 einführbar, wodurch dieses direkt auf dem Zellendeckel 1.2 der Einzelzelle 1 anliegt. Dabei entsprechen die Abmessungen einer Aussparung 2.3.1 für einen der Pole, z. B. dem Pluspol 1.3.1, den Abmessungen, insbesondere dem Umfang des Pluspols 1.3.1. Dadurch ist das Wärmeleitelement 2 in vorteilhafter Weise im Bezug auf den Winkel zwischen Wärmeleitprofil 2.1 und Schenkel 2.2 ausrichtbar. Die Aussparung 2.3.2 für den Minuspol 1.3.2 weist hingegen größere Abmessungen gegenüber dem Minuspol 1.3.2 selbst auf, wodurch eine Berührung zwischen Minuspol 1.3.2 und Wärmeleitelement 2, insbesondere dem Schenkel 2.2, in vorteilhafter Weise ausgeschlossen ist.
  • Für die effiziente Abführung der Verlustwärme ist das Wärmeleitelement 2 besonders bevorzugt stoffschlüssig und direkt thermisch an der Einzelzelle 1, insbesondere an das Zellengehäuse 1.1 dieser, anordbar.
  • Hierzu ist das Wärmeleitelement 2 vorteilhaft derart an der Einzelzelle 1 anordbar, dass das Wärmeleitelement 2 einen Teilbereich der Mantelfläche M des Zellengehäuses 1.1 überdeckt. Bevorzugt ist das Wärmeleitelement 2 an diesem Teilbereich der zugehörigen Einzelzelle 1 beispielsweise form-, kraft- und/oder stoffschlüssig befestigt, insbesondere geklebt.
  • In 3 ist ein Querschnitt der als Rundzelle ausgeführten Einzelzelle 1 dargestellt. An der Einzelzelle 1 ist das Wärmeleitelement 2 angeordnet.
  • Der Wärmeleitprofil 2.1 als fester Bestandteil des Wärmeleitelementes 2 weist in vorteilhafter Weise eine horizontale sowie eine vertikale Symmetrieachse Y, Z auf. Dabei ist der Wärmeleitprofil 2 entlang der horizontalen sowie der vertikalen Symmetrieachse Y, Z spiegelsymmetrisch ausgeführt. Durch die Symmetrie des Wärmeleitprofils 2 sind wenigstens zwei Einzelzellen 1, insbesondere Rundzellen, an dem Wärmeleitelement 2 anordbar, wobei das Wärmeleitelement 2 einer Einzelzelle 1 zugeordnet ist.
  • 4 zeigt einen Längsschnitt der Einzelzelle 1 mit an diesem angeordneten Wärmeleitelement 2 nach 2. Dabei ist gezeigt, dass das Wärmeleitelement 2 mittels des Einführens der Pole 1.3, insbesondere des Pluspols 1.3.1, in die vorgesehene Aussparung 2.3.1 hinsichtlich des Winkels zwischen Schenkel 2.2 und Wärmeleitprofil 2.1 ausrichtbar ist.
  • In 5 ist ein Zellenverbund 4 von mehreren parallel und/oder seriell miteinander verschalteten Einzelzellen 1 von oben dargestellt. Dabei weist der Zellenverbund 4 insbesondere 35 Einzelzellen 1 auf, die in sieben Reihen untereinander jeweils versetzt zueinander angeordnet sind.
  • Jeder Einzelzelle 1 ist erfindungsgemäß ein Wärmeleitelement 2 zugeordnet, wobei die Pole 1.3 sowie der Schenkel 2.2 des Wärmeleitelementes 2 zu sehen ist.
  • Besonders bevorzugt weist der Schenkel 2.2 eine derartige Form auf, dass diese mit Formen gleichartiger Schenkel 2.2 korrespondiert. Diese Form des Schenkels 2.2 ermöglicht, dass eine maximale Anzahl von sechs Einzelzellen 1 mit jeweils zugeordnetem Wärmeleitelement 2 um eine einzige Einzelzelle 1 mit ebenfalls angeordnetem Wärmeleitelement 2 anordbar sind.
  • Dabei ist die ”mittig” angeordnete Einzelzelle 1 in vorteilhafter Weise zusätzlich an drei Wärmeleitelemente 2 benachbarter Einzelzellen 1 thermisch gekoppelt.
  • Der Zellenverbund 4 ist mittels dieser Form der Wärmeleitelemente 2 besonders bevorzugt beliebig erweiterbar, wodurch ein Bauraum einer Batterie, insbesondere eines nicht dargestellten Gehäuses, optimal ausgenutzt werden kann. Dadurch sind die Einzelzellen 1 in dem Zellenverbund 4 derart angeordnet, dass Zwischenräume in diesem und somit größere Lufteinschlüsse zwischen den Einzelzellen 1 in vorteilhafter Weise vermieden sind.
  • Durch diese Platz sparende Anordnung der Wärmeleitelemente 2 an jeweils eine Einzelzelle 1 entfällt beispielsweise ein Einfüllen von Vergussmasse in die Zwischenräume des Zellenverbundes 4. Darüber hinaus ist mittels der Anordnung der Wärmeleitelemente 2 zur effizienten Abführung der Verlustwärme das Einfüllen der Vergussmasse nicht erforderlich.
  • 6 zeigt den in 5 dargestellten Zellenverbund 4 in einer Ansicht von unten.
  • In 7 ist eine Batterie B, insbesondere eine Fahrzeugbatterie, für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb und/oder für ein mit Brennstoffzellen betriebenen Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug zur Personenbeförderung, dargestellt.
  • Die Batterie B umfasst mehrere parallel und/oder seriell miteinander verschaltete Einzelzellen 1, die zu dem Zellenverbund 4 zusammengefasst sind. Jeder Einzelzelle 1 ist bevorzugt ein Wärmeleitelement 2 zugeordnet, das durch seine Form mit wenigstens einem Zellengehäuse 1.1 korrespondiert.
  • Um die den Wärmeleitelementen 2 des Zellenverbundes 4 zugeführte Verlustwärme der Einzelzellen 1 abzuführen, ist die Wärmeleitplatte 1 zur Aufnahme dieser angeordnet. Insbesondere ist die Wärmeleitplatte 3 kopfseitig zu dem Zellenverbund 4 angeordnet.
  • Dabei ist die Verlustwärme mittels der parallel zu der Wärmeleitplatte 3 abgewinkelten Schenkel 2.2 auf diese übertragbar.
  • Dadurch, dass die Abmessungen der Aussparung 2.3.1 des Pluspols 1.3.1 den Abmessungen, insbesondere dem Umfang des Pluspols 1.3.1 entspricht, worüber das Wärmeleitelement 2 an der Einzelzelle 1 vorteilhaft ausrichtbar ist, führt das Wärmeleitelement 2 eine Spannung. Um die Spannung des Wärmeleitelementes 2 nicht auf die Wärmeleitplatte 3 zu übertragen, ist in besonders vorteilhafter Weise zwischen Zellenverbund 4 und Wärmeleitplatte 3 ein Formelement 5 angeordnet.
  • Das Formelement 5 ist hierzu vorzugsweise elektrisch isolierend ausgeführt. Dabei entsprechen Abmessungen des Formelementes 5 besonders bevorzugt den Abmessungen der Wärmeleitplatte 3.
  • Weiterhin weist das Formelement 5, um die von den Wärmeleitelementen 2 aufgenommene Verlustwärme an die Wärmeleitplatte 3 abzuführen, einen hohen Wärmeleitkoeffizienten auf. An das Formelement 5 sind entsprechend der Anordnung der Pole 1.3 auf dem Zellendeckel 1.2 Formkörper 5.1 ausgeformt. Die Formkörper 5.1 weisen Durchgangslöcher 5.2 auf, die mit der Form der Pole 1.3 korrespondieren. Mittels der die Pole 1.3 umfassenden Formkörper 5.1 sind diese vorteilhaft gegenüber der Wärmeleitplatte 3 elektrisch isoliert.
  • Um die Wärmeleitplatte 3 auf dem Formelement 5 anordnen zu können, weist diese zu den Formkörpern 5.1 korrespondierende Aussparungen in Form von Langlöchern 3.1 auf.
  • Die Wärmeleitplatte 3 weist im Inneren eine nicht dargestellte Kanalstruktur auf, die beispielsweise von einem Kühlmedium durchströmbar ist. Über das Kühlmedium ist die der Wärmeleitplatte 3 zugeführte Wärme vorteilhaft abführbar. Hierzu sind an der Wärmeleitplatte 3 Anschlussstellen 3.2 angeordnet, anhand derer zum Beispiel ein Anschluss der Wärmeleitplatte 3 an einen Klimakreislauf einer Klimaanlage des Fahrzeuges durchführbar ist.
  • 8 zeigt die in 7 dargestellte Batterie B nach einer Montage.
  • Um insbesondere Luftspalte zwischen dem Zellenverbund 4, dem Formelement 5 sowie der Wärmeleitplatte 3 zu reduzieren sowie einen robusten Zellenverbund 4 herzustellen, sind die Einzelzellen 1 mit der Wärmeleitplatte 3 verspannt. Dadurch sind die Schenkel 2.2 des Wärmeleitelementes 2 besonders bevorzugt gegen das Formelement 5 und somit gegen die Wärmeleitplatte 3 gepresst, wodurch ein effizienter Wärmeübertrag von der Einzelzelle 1 an die Wärmeleitplatte 3 realisierbar ist.
  • In einem möglichen Ausführungsbeispiel kann der Zellenverbund 4 mit insbesondere kopfseitig angeordneter Wärmeleitplatte 3 durch die kompakte Bauweise besonders vorteilhaft als ein Modul oder eine Einheit beispielsweise in das nicht dargestellte Gehäuse, welches die Batterie B vor äußeren Einflüssen, wie z. B. Nässe, schützt, einsetzbar sein.
  • Darüber hinaus kann das Gehäuse für eine zusätzliche Kühlung der Batterie B, insbesondere der randseitig in dem Zellenverbund 4 angeordneten Einzelzellen 1, eine Oberflächenstruktur, wie zum Beispiel Kühlrippen, aufweisen.

Claims (19)

  1. Batterie (B) mit einer Wärmeleitplatte (3) zum Temperieren der Batterie (B) und mehreren parallel und/oder seriell miteinander verschalteten Einzelzellen (1), die als Rundzellen ausgebildet sind, die jeweils von einem Zellengehäuse (1.1) umgeben und zu einem Zellenverbund (4) zusammengefasst sind, dadurch gekennzeichnet, dass an der jeweiligen Einzelzelle (1) parallel zu deren Längsachse (X) mindestens ein Wärmeleitelement (2) angeordnet ist, dessen Form mit einer Form wenigstens eines Zellengehäuses (1.1) der Einzelzelle (1) korrespondiert.
  2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitelement (2) als ein Wärmeleitprofil (2.1) mit einem abgewinkelten Schenkel (2.2) ausgebildet ist.
  3. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitprofil (2.1) im Querschnitt wenigstens zwei Symmetrieachsen (Y, Z) aufweist.
  4. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitprofil (2.1) und das Zellengehäuse (1.1) weitgehend gleiche Höhen (h) aufweisen.
  5. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Wärmeleitplatte (3) zugewandten Seite des Wärmeleitprofils (2.1) der Schenkel (2.2) abgewinkelt ist.
  6. Batterie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel (2.2) parallel zur Wärmeleitplatte (3) abgewinkelt ist.
  7. Batterie nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Wärmeleitplatte (3) zugewandten Seite des Wärmeleitprofils (2.1) der Schenkel (2.2) um 90° abgewinkelt ist.
  8. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche (A) des abgewinkelte Schenkels (2.2) einer Fläche (D) eines Zellendeckels (1.2) entspricht.
  9. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des abgewinkelten Schenkels des Wärmeleitelementes so ausgeformt ist, dass sie mit der Form des Zellbodens korrespondiert.
  10. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der abgewinkelte Schenkel (2.2) wenigstens zwei Aussparungen (2.3) aufweist.
  11. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel (nach oben oder unten) Aussparungen aufweist, die aus der Zelle über eine Berstöffnung definiert abgeblasene Ventinggase hindurch lassen.
  12. Batterie nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Aussparungen (2.3) einer Anzahl von Polen (1.3) der Einzelzelle (1) entspricht.
  13. Batterie nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Pole (1.3) in die Aussparungen (2.3) einführbar sind.
  14. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Wärmeleitelement (2) direkt thermisch an wenigstens eine Einzelzelle (1) gekoppelt ist.
  15. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Wärmeleitelement (2) formschlüssig an wenigstens einer Einzelzelle (1) angeordnet ist.
  16. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitelement (2) an wenigstens einer Einzelzelle (1) stoffschlüssig befestigbar ist.
  17. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Wärmeleitelement (2) und Wärmeleitplatte (3) ein Wärme leitendes Formelement (5) angeordnet ist.
  18. Batterie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Formelement (5) elektrisch isoliert.
  19. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (B) als eine Fahrzeugbatterie, insbesondere für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug, einsetzbar ist.
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