DE102008034886A1 - Battery i.e. lithium ion high volt battery, for e.g. hybrid vehicle, has individual cells thermally connected with outer side of air guidance element in form-fit, positive and/or force fit manner - Google Patents

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Abstract

The battery (1) has a set of individual cells (3) electrically connected with each other in parallel or series and arranged in a battery case (5). An air guidance element (8) is arranged in or at the battery case and is designed as a sealingly locked hollow body, where the individual cells are thermally connected with outer side of the air guidance element in a form-fit, positive and/or force fit manner. A set of bars (8.1) is vertically arranged in the air guidance element such that a set of air guide channels (K) is formed in the air guidance element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterie mit mehreren in einem Batteriegehäuse angeordneten und elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschalteten Einzelzellen.The The invention relates to a battery with several in a battery case arranged and electrically parallel and / or series with each other interconnected single cells.

Batterien für Fahrzeuganwendungen, insbesondere für Hybridanwendungen, bestehen aus mehreren in Reihe und/oder parallel geschalteten Einzelzellen, welche sich meist mit einer zugehörigen Elektronik und Vorrichtungen zur Kühlung in einem gemeinsamen Batteriegehäuse befinden. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Kühlung bekannt. Dabei kann es sich beispielsweise um eine indirekte Kühlung mittels Einbindung der Batterie in einen Klimakreislauf oder eine direkte Kühlung der Einzelzellen mittels vorgekühlter Luft, die zwischen die Zellen geleitet wird, handeln.batteries for vehicle applications, especially for hybrid applications, consist of several series and / or parallel single cells, which are usually associated with electronics and Devices for cooling in a common battery case are located. From the prior art are various methods and devices for cooling known. It can be for example, an indirect cooling by means of integration the battery in an air conditioning circuit or a direct cooling the single cells by means of pre-cooled air, the between the cells are passed, act.

Aus der DE-P 10 2007 036 845.5 ist eine Batterie, bestehend aus mehreren Einzelzellen, bekannt. Die Einzelzellen umfassen vorzugsweise gut Wärme leitende Gehäuseplatten, die zumindest bereichsweise fluiddurchströmbare Durchströmkanäle ausbildend voneinander beabstandet sind. Dabei ist an wenigstens einer Randseite eines Einzelzellengehäuses einer Einzelzelle eine Fluidströmleiteinheit angeordnet. Somit ist es möglich, dass das Fluid, insbesondere Luft, auf der einen Seite der Batterie gezielt in den Zellzwischenraum, also den Durchströmkanal gefördert und von diesem auf der anderen Seite der Batterie beispielsweise in einen Auslass abgeführt wird.From the DE-P 10 2007 036 845.5 is a battery consisting of several single cells, known. The individual cells preferably comprise well-heat-conducting housing plates, which are at least partially spaced from one another by fluid-flow-through flow-through channels. In this case, a fluid flow guide unit is arranged on at least one edge side of a single cell housing of a single cell. Thus, it is possible for the fluid, in particular air, to be conveyed on one side of the battery into the cell interspace, that is to say the flow-through channel, and away from it on the other side of the battery, for example into an outlet.

Nachteilig ist, dass mittels der Luft zur Kühlung der Einzelzellen Feuchtigkeit in das Batteriegehäuse eindringen kann, welche eine Korrosion aller metallischen Bauteile und dadurch verursachte Kurzschlüsse bewirken kann. Auch mittels der Luft transportierte Fremdstoffe wie Staub können zu einer Verschmutzung des Batterieinnenlebens führen, welche wiederum Kurzschlüsse oder Kriechströme aufgrund von Isolationsschwächen hervorrufen können. Nachteilig ist weiterhin, dass sich bei einer Überladung oder einem Kurzschluss die Einzelzellen öffnen, so ein Fahrzeuginnenraum von austretenden Gasen beispielsweise durch schnell schließende Klappen abgeschirmt sein muss, deren Funktion z. B. bei einem Fahrzeugcrash nicht sichergestellt ist.adversely is that using the air to cool the individual cells Moisture can enter the battery case, which Corrosion of all metallic components and thereby caused Cause short circuits. Also transported by air Foreign matter such as dust can lead to pollution of the Internal battery life lead, which in turn short circuits or leakage currents due to insulation weaknesses can cause. Another disadvantage is that open the single cells in the event of an overload or a short circuit, such a vehicle interior of escaping gases, for example fast-closing flaps must be shielded, whose Function z. B. is not ensured in a vehicle crash.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Batterie mit mehreren in einem Batteriegehäuse angeordneten und elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschalteten Einzelzellen anzugeben, welche einfach und kostengünstig herstellbar ist, eine effektive Kühlung der Einzelzellen ermöglicht und gleichzeitig die im Stand der Technik angegebenen Nachteile überwindet.Of the Invention is therefore based on the object, an improved battery arranged with several in a battery case and electrically parallel and / or serially interconnected single cells specify which is easy and inexpensive to produce is, effective cooling of the individual cells allows and at the same time overcome the disadvantages indicated in the prior art.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Batterie gelöst, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The Task is according to the invention with a battery having dissolved, which has the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Bei der erfindungsgemäßen Batterie mit mehreren in einem Batteriegehäuse angeordneten und elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschalteten Einzelzellen ist erfindungsgemäß in dem Batteriegehäuse ein Luftleitelement angeordnet, welches als mediendicht verschlossener Hohlkörper ausgebildet ist. Die Einzelzellen sind stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit einer Außenseite des Luftleitelementes thermisch verbunden. Dadurch sind in besonders vorteilhafter Weise alle in dem Batteriegehäuse befindlichen Komponenten hermetisch und somit gegenüber einem Medienaustausch absolut dicht von einer in dem Luftleitelement geführten Kühlluft abgeschirmt, so dass eine Verschmutzung und eine Korrosion der Komponenten vermeidbar ist. Dadurch kann wiederum die Gefahr von Kriechströmen und Kurzschlüssen gesenkt werden. Ferner ist durch die dichte Ausführung des Batteriegehäuses neben der Abschirmung der Komponenten von der Kühlluft auch eine Verminderung einer Gefahr eines Eindringens von austretenden Gasen in einen Fahrzeuginnenraum, insbesondere bei sich öffnenden Einzelzellen, realisierbar.at the battery according to the invention with several in a battery housing and electrically parallel and / or serially interconnected single cells according to the invention in the Battery housing arranged an air guide, which is designed as a media-tight closed hollow body. The individual cells are cohesive, positive fit and / or non-positively with an outside of the Air guide thermally connected. As a result, in particular Advantageously, all located in the battery case Components hermetic and thus against a media exchange absolutely tight from a guided in the air guide element Shielded cooling air, so that pollution and a Corrosion of the components is avoidable. This in turn can the danger of creepage currents and short circuits be lowered. Furthermore, by the dense design of the battery case next to the shielding of the components from the cooling air also a reduction of a risk of Penetration of escaping gases in a vehicle interior, in particular at opening single cells, feasible.

In einer Ausgestaltung der Erfindung sind in dem Luftleitelement ein oder mehrere Stege derart vertikal angeordnet, dass in dem Luftleitelement ein oder mehrere Luftleitkanäle ausgebildet sind. Dadurch ist in gewinnbringender Weise ein verbesserter Wärmetransport durch einen erhöhten Wärmeübergang und somit eine verbesserte Kühlung der Batterie realisierbar.In An embodiment of the invention are in the air guide a or a plurality of webs arranged vertically such that in the air guide element one or more air ducts are formed. Thereby is a profitable way to improved heat transfer through increased heat transfer and thus an improved cooling of the battery can be realized.

Zu einer Vergrößerung eines Wärmeüberganges zwischen den Einzelzellen und dem Luftleitelement sind gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung an dem Luftleitelement in durch die Anordnung der Einzelzellen gebildete Zellzwischenräume ragende Wärmeleitelemente angeordnet.To an increase in heat transfer between the individual cells and the air guide are in accordance with a advantageous development of the invention on the air guide in cell interstices formed by the arrangement of the single cells protruding heat conducting arranged.

Dabei sind die Wärmeleitelemente insbesondere Wärmeleitrohre, Wärmeleitstäbe und/oder Wärmeleitbleche, wobei eine Querschnittsform der Wärmeleitelemente in einer Ausgestaltung der Erfindung mit denen von den Einzelzellen gebildeten Zellzwischenräumen korrespondiert, um eine möglichst große Oberfläche zum Wärmeübergang zu erzeugen.there the heat-conducting elements are in particular heat pipes, Thermal conductors and / or heat conducting sheets, wherein a cross-sectional shape of the heat-conducting in a Embodiment of the invention with those formed by the individual cells Cell spaces correspond to one as possible large surface for heat transfer to create.

Weiterhin sind elektrische und/oder elektronische Bauelemente mit dem Luftleitelement und/oder den Wärmeleitelementen thermisch verbunden, so dass eine von diesem erzeugte Verlustwärme effektiv abführbar ist.Farther are electrical and / or electronic components with the air guide and / or thermally connected to the heat conducting elements, so that a effectively dissipated heat loss generated by this is.

Zu einer Integration des Luftleitelementes in das Batteriegehäuse weist dieses zu dem Luftleitelement korrespondierende Aussparungen auf.To an integration of the air guide in the battery case has this corresponding to the air guide recesses on.

Zusätzlich weist das Batteriegehäuse zu elektrischen Anschlusselementen korrespondierende Aussparungen auf, um diese nach außerhalb des Batteriegehäuses zu führen.additionally has the battery case to electrical connection elements corresponding recesses on to this outside of the battery case.

Zu einer Verringerung eines Wärmeübergangswiderstandes ist zwischen den Einzelzellen und dem Luftleitelement und/oder den Wärmeleitelementen eine wärmeleitfähige und/oder elektrisch isolierende Schicht angeordnet, welche beispielsweise als Wärmeleitfolie oder als Verguss ausgeführt ist.To a reduction of a heat transfer resistance is between the individual cells and the air guide and / or the Wärmeleitelementen a thermally conductive and / or electrically insulating layer, which, for example, as Wärmeleitfolie or executed as potting.

Alternativ oder zusätzlich kann zwischen den Einzelzellen und dem Luftleitelement und/oder den Wärmeleitelementen zumindest ein wärmeleitfähiges und/oder elektrisch isolierendes Distanzelement angeordnet sein, so dass das Luftleitelement und/oder die Wärmeleitelemente von den Einzelzellen elektrisch isoliert ausgeführt sind.alternative or additionally, between the individual cells and the Air guide element and / or the heat-conducting elements at least a thermally conductive and / or electrically insulating Distance element may be arranged so that the air guide element and / or the Heat conducting electrically isolated from the individual cells are executed.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.embodiments The invention will be described in more detail below with reference to drawings explained.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 schematisch eine Explosionsdarstellung einer Batterie mit einem Batteriegehäuse, mehreren Einzelzellen und einem Luftleitelement, 1 3 is an exploded view of a battery having a battery housing, a plurality of individual cells and an air guide element,

2 schematisch eine perspektivische Ansicht der Batterie gemäß 1, 2 schematically a perspective view of the battery according to 1 .

3 schematisch einen Querschnitt der Batterie gemäß 2, und 3 schematically a cross section of the battery according to 2 , and

4 schematisch einen Längsschnitt der Batterie gemäß 2. 4 schematically a longitudinal section of the battery according to 2 ,

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts are in all figures with the same reference numerals Mistake.

Die 1 und 2 stellen eine Batterie 1 mit mehreren mittels Zellverbindern 2 elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschalteten Einzelzellen 3 dar. Dabei bilden die Einzelzellen 3 einen Zellverbund Z.The 1 and 2 put a battery 1 with several by means of cell connectors 2 electrically parallel and / or serially interconnected single cells 3 Here are the individual cells 3 a cell network Z.

Der Zellverbund Z ist in einem dreiteiligen Batteriegehäuse 5, welches aus einem Gehäuseoberteil 5.1, einem Gehäusemittelteil 5.2 und einem Gehäuseunterteil 5.3 gebildet ist, angeordnet. Das Gehäuseoberteil 5.1 und das Gehäuseunterteil 5.3 sind mittels mehrerer Schrauben 6 an dem Gehäusemittelteil 5.2 befestigt. Es können jedoch auch andere Befestigungsmittel oder -verfahren zum Verschluss des Batteriegehäuses 5 angewendet werden. Weiterhin kann das Batteriegehäuse 2 auch zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein.The Zellverbund Z is in a three-part battery case 5 , which consists of an upper housing part 5.1 , a middle part of the housing 5.2 and a housing lower part 5.3 is formed, arranged. The upper housing part 5.1 and the lower housing part 5.3 are by means of several screws 6 on the housing middle part 5.2 attached. However, other fastening means or methods may be used to close the battery housing 5 be applied. Furthermore, the battery case 2 also be formed in two or more parts.

Das Gehäusemittelteil 5.2 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung isoliert ausgeführt, wobei eine Form einer Innenseite des Gehäusemittelteils mit einer Form einer Außenseite des Zellverbundes Z, d. h. mit den insbesondere rund ausgeführten Einzelzellen 3, korrespondiert.The middle part of the housing 5.2 In the illustrated embodiment, the invention is embodied in an insulated manner, wherein a shape of an inner side of the middle part of the housing with a shape of an outer side of the cell assembly Z, ie with the particular round running single cells 3 , corresponds.

Bei der Batterie 1 kann es sich beispielsweise um eine Lithium-Ionen-Hochvolt-Batterie handeln, welche als Fahrzeugbatterie, insbesondere zur Verwendung als Batterie 1 für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb oder ein Brennstoffzellen-Fahrzeug, vorgesehen ist. Diese Batterien 1 benötigen eine spezielle Elektronik, welche eine Zellspannung der Einzelzellen 3 überwacht und korrigiert, ein Batteriemanagementsystem, welches insbesondere eine Leistungsaufnahme und -abgabe der Batterie 1 steuert (= Batteriesteuerung), und Sicherungselemente, welche bei Fehlfunktionen der Batterie 1 eine sichere Abtrennung dieser von einem elektrischen Netz durchführen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind elektrische bzw. elektronische Bauelemente der Zellspannungsüberwachung, der Batteriesteuerung und/oder Sicherungselemente als eine gekapselte elektronische Baueinheit 4 ausgebildet, welche oberseitig auf dem Zellverbund Z angeordnet ist.At the battery 1 it may be, for example, a lithium-ion high-voltage battery, which as a vehicle battery, in particular for use as a battery 1 for a hybrid vehicle or a fuel cell vehicle. These batteries 1 require special electronics, which have a cell voltage of the individual cells 3 monitors and corrects, a battery management system, which in particular a power consumption and delivery of the battery 1 Controls (= battery control), and fuse elements, which in case of malfunction of the battery 1 perform a safe separation of these from an electrical network. In the illustrated embodiment of the invention, electrical or electronic components of the cell voltage monitoring, battery control and / or fuse elements as an encapsulated electronic assembly 4 formed, which is arranged on the top of the cell assembly Z.

An der elektronischen Baueinheit 4 ist ein elektrisches Anschlusselement 7 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich dabei um einen Hochvoltstecker, der weiterhin auch Elemente zu einer Signalübertragung umfassen kann. Zur Durchführung des Anschlusselementes 7 durch das Batteriegehäuse 5 weist dieses, hier insbesondere das Gehäuseoberteil 5.3, eine zu dem Anschlusselement 7 korrespondierende Aussparung A1 auf.At the electronic module 4 is an electrical connection element 7 arranged. In the illustrated embodiment of the invention, this is a high-voltage connector, which may further comprise elements for signal transmission. For the implementation of the connection element 7 through the battery case 5 has this, in particular the upper housing part 5.3 , one to the connection element 7 corresponding recess A1.

Zwischen dem Anschlusselement 7 und der Aussparung A1 ist zusätzlich vorzugsweise ein nicht näher dargestelltes Dichtungselement angeordnet, so dass keine Fremdstoffe und/oder Feuchtigkeit in das Batteriegehäuse 5 eindringen können oder beispielsweise Elektrolyt aus dem Batteriegehäuse 5 austreten kann.Between the connection element 7 and the recess A1 is additionally preferably arranged a sealing element not shown in detail, so that no foreign matter and / or moisture in the battery case 5 can penetrate or, for example, electrolyte from the battery case 5 can escape.

Da die Einzelzellen 3 bei einem Betrieb der Batterie 1 eine hohe Verlustwärme erzeugen, ist es notwendig, diese Verlustwärme von den Einzelzellen 3 und aus dem Batteriegehäuse 5 abzuführen. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß ein Luftleitelement 8 vorgesehen, welches als mediendicht verschlossener Hohlkörper ausgebildet ist.Because the single cells 3 during operation of the battery 1 To generate a high heat loss, it is necessary, this heat loss from the single cells 3 and from the battery case 5 dissipate. For this purpose, an air guide element according to the invention 8th provided, which is designed as a media-tight closed hollow body.

Diesem Luftleitelement 8 ist vorgekühlte Luft, beispielsweise aus einem Innenraum des Fahrzeuges, zu einer Kühlung der Einzelzellen 3 über eine Eingangsöffnung E zuführbar und durch die Verlustwärme der Einzelzellen 3 erwärmte Luft über eine Ausgangsöffnung A ableitbar. Zu einer thermischen Verbindung der Einzelzellen 3 mit dem Luftleitelement sind die Einzellzellen 3 stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit einer Außenseite des Luftleitelementes 8 verbunden.This air guide 8th is pre-cooled air, for example, from an interior of the vehicle, to a cooling of the individual cells 3 be fed via an inlet opening E and by the heat loss of the individual cells 3 heated air via an outlet opening A derivable. To a thermal connection of the single cells 3 with the air guide are the Einzellzellen 3 cohesively, positively and / or non-positively with an outer side of the air guide element 8th connected.

Da im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung das Luftleitelement 8 bodenseitig angeordnet ist, weist das Batteriegehäuse 5, hier insbesondere das Gehäuseunterteil 5.3, zu dem Luftleitelement 8 korrespondierende Aussparungen A2, A3 auf zu einer Zufuhr einer Kühlluft auf.As in the illustrated embodiment of the invention, the air guide 8th is arranged on the bottom side, has the battery case 5 , in particular the lower housing part 5.3 , to the air guide element 8th corresponding recesses A2, A3 on to a supply of cooling air.

In nicht näher dargestellten Weiterbildungen der Erfindung kann das Luftleitelement 8 alternativ auch kopfseitig oder mehrere Luftleitelemente 8 an verschiedenen Positionen im Batteriegehäuse angeordnet sein.In non-illustrated embodiments of the invention, the air guide 8th alternatively also on the head side or several air guide elements 8th be arranged at different positions in the battery case.

Zu einer Vergrößerung der Wärmeabfuhr sind an dem Luftleitelement 8 Wärmeleitelemente 9 angeordnet, welche insbesondere in durch die Einzelzellen 3 ausgebildete Zellzwischenräume R ragend ausgeführt sind. Dabei können die Wärmeleitelemente 9 wie im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung als Wärmeleitstäbe oder -rohre, aber auch als Wärmeleitbleche ausgebildet sein.To increase the heat dissipation are on the air guide 8th heat-conducting elements 9 arranged, which in particular by the individual cells 3 trained cell interspaces R are designed. In this case, the heat-conducting elements 9 as in the illustrated embodiment of the invention as Wärmeleitstäbe or pipes, but also be designed as Wärmeleitbleche.

Weiterhin weisen die Wärmeleitelemente 9 vorzugsweise eine zu den Zellzwischenräumen R korrespondierende Form auf. Bei dieser korrespondierenden Form handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel insbesondere um eine quadratische Grundform, wobei die vertikalen Seitenflächen der Wärmeleitelemente eine zu den runden Einzelzellen 3 korrespondierende, nach innen abgerundete Form aufweisen, so dass eine möglichst große Berührungsfläche zwischen den Einzelzellen 3 und den Wärmeleitrohren 9 entsteht.Furthermore, the heat-conducting elements 9 preferably a corresponding to the cell gaps R form. In the illustrated embodiment, this corresponding shape is, in particular, a square basic shape, with the vertical side surfaces of the heat-conducting elements being one of the round individual cells 3 have corresponding, inwardly rounded shape, so that the largest possible contact area between the individual cells 3 and the heat pipes 9 arises.

In nicht näher dargestellten Weiterbildungen der Erfindung weisen die Einzelzellen 3 eine wärmeleitfähige Ummantelung auf, welche vorzugsweise partiell aufgedickt ist. Die Ummantelung ist dabei beispielsweise aus einer Hülse gebildet, die zum Ableiten von Wärme aus der Einzelzelle 3 in Längsrichtung der Einzelzelle 3 ausgebildet ist. Die Ummantelung ist vorzugsweise aus einem Metall, bevorzugt aus Aluminium, gebildet. Sie kann insbesondere durch einen Umformprozess, beispielsweise durch Fließpressen, Strangpressen oder Rundkneten hergestellt werden.In non-illustrated embodiments of the invention, the individual cells 3 a thermally conductive sheath, which is preferably partially thickened. The casing is formed, for example, of a sleeve, which is used to dissipate heat from the single cell 3 in the longitudinal direction of the single cell 3 is trained. The sheath is preferably formed of a metal, preferably of aluminum. It can be produced in particular by a forming process, for example by extrusion, extrusion or swaging.

Die Ummantelung kann derart partiell aufgedickt sein, dass diese neben einem runden Querschnitt ebenso einen wabenförmigen, dreieckigen, viereckigen oder vieleckigen Querschnitt aufweisen kann, so dass stets eine hohe mechanische Stabilität und ein geringes Packmaß des Zellverbundes Z erzielbar sind. Aus diesem Grund weisen auch die Wärmeleitelemente 9 je nach den verwendeten Einzelzellen 3 und deren Ummantelung einen abweichenden, an diese angepassten Querschnitt auf.The casing may be partially thickened in such a way that, in addition to a round cross section, it may likewise have a honeycomb, triangular, quadrangular or polygonal cross section, so that a high mechanical stability and a small packing size of the cell assembly Z can always be achieved. For this reason, also have the heat-conducting elements 9 depending on the single cells used 3 and their sheath on a different, adapted to this cross-section.

Um die Wärmeabfuhr weiter zu erhöhen, kann zusätzlich zwischen den Einzelzellen 1 und dem Luftleitelement 8 und/oder den Wärmeleitelementen 9 eine nicht näher dargestellte wärmeleitfähige Schicht angeordnet sein. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Wärmeleitfolie und/oder eine wärmeleitfähige Vergussmasse handeln.In order to increase the heat dissipation, in addition, between the single cells 1 and the air guide 8th and / or the heat-conducting elements 9 a thermally conductive layer, not shown, may be arranged. This may be, for example, a heat-conducting foil and / or a thermally conductive potting compound.

Da es häufig so ist, dass ein Gehäuse einer Einzelzelle 3 einen elektrischen Polkontakt dieser bildet, ist es besonders vorteilhaft, wenn die wärmeleitfähige Schicht zusätzlich elektrisch isolierend ausgebildet ist, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen den Einzelzellen 3 und dem Luftleitelement 8 und/oder den Wärmeleitelementen 9 vermeidbar ist. Alternativ oder zusätzlich können auch wärmeleitfähige und/oder elektrisch isolierende Distanzelemente vorgesehen sein, um einen verbesserte Wärmeabfuhr und/oder eine elektrische Isolation zu erzielen.Since it is often the case that a housing of a single cell 3 forms an electrical pole contact this, it is particularly advantageous if the thermally conductive layer is additionally formed electrically insulating, so that an electrical contact between the individual cells 3 and the air guide 8th and / or the heat-conducting elements 9 is avoidable. Alternatively or additionally, thermally conductive and / or electrically insulating spacer elements may be provided in order to achieve improved heat dissipation and / or electrical insulation.

Um auch eine von der elektronischen Baueinheit 4 erzeugte Verlustwärme effizient aus dem Batteriegehäuse 5 abzuführen, ist diese gemäß nicht näher dargestellten Ausgestaltungen ebenfalls thermisch mit dem Luftleitelement 8 und/oder den Wärmeleitelementen 9 verbunden.To get one from the electronic assembly 4 generated waste heat efficiently from the battery case 5 dissipate, this is also not shown in detail embodiments thermally with the air guide 8th and / or the heat-conducting elements 9 connected.

3 zeigt die Batterie 1 in einem Querschnitt, wobei in dem Luftleitelement 8 mehrere Stege 8.1 vertikal angeordnet sind, so dass in dem Luftleitelement 8 mehrere Luftleitkanäle K ausgebildet sind. Durch die Stege 8.1 ist eine verbesserte Wärmeabgabe des Luftleitelementes 8 an die Kühlluft durch eine vergrößerte Oberfläche erzielbar. 3 shows the battery 1 in a cross section, wherein in the air guide element 8th several bars 8.1 are arranged vertically, so that in the air guide element 8th a plurality of air ducts K are formed. Through the bars 8.1 is an improved heat dissipation of the air guide 8th to the cooling air achieved by an enlarged surface.

Die Stege 8.1 erstrecken sich gemäß 4 in vorteilhafter Weise nicht über die gesamte Länge des Luftleitelementes 8, so dass an der Eingangsöffnung E eine möglichst große Luftmenge ohne schädliche Verwirbelungen eintreten und an der Ausgangsöffnung A eine möglichst große Luftmenge austreten kann. Dadurch ist wiederum eine Verbesserung der Kühlwirkung erzielbar.The bridges 8.1 extend according to 4 advantageously not over the entire length of the air guide element 8th so that the largest possible amount of air at the inlet opening E occur without harmful turbulence and at the outlet opening A the largest possible amount of air can escape. This in turn an improvement in the cooling effect can be achieved.

11
Batteriebattery
22
Zellverbindercell connectors
33
Einzelzellesingle cell
44
Elektronische Baueinheitelectronic unit
55
Batteriegehäusebattery case
5.15.1
GehäuseoberteilHousing top
5.25.2
GehäusemittelteilHousing body
5.35.3
GehäuseunterteilHousing bottom
66
Schraubescrew
77
Elektrisches Anschlusselementelectrical connecting element
88th
Luftleitelementair guide
99
Wärmeleitelementthermally conductive element
AA
Ausgangsöffnungoutput port
A1A1
Aussparungrecess
A2A2
Aussparungrecess
A3A3
Aussparungrecess
Ee
Eingangsöffnungentrance opening
KK
Luftleitkanalair duct
RR
ZellzwischenraumCell spacing
ZZ
Zellverbundcell assembly

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10207036745 [0003] - DE 10207036745 [0003]

Claims (10)

Batterie (1) mit mehreren in einem Batteriegehäuse (5) angeordneten und elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschalteten Einzelzellen (3), dadurch gekennzeichnet, dass im oder an dem Batteriegehäuse (5) ein Luftleitelement (8) angeordnet ist, welches als mediendicht verschlossener Hohlkörper ausgebildet ist, wobei die Einzelzellen (3) stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit einer Außenseite des Luftleitelementes (8) thermisch verbunden sind.Battery ( 1 ) with several in a battery case ( 5 ) arranged and electrically interconnected and / or serially interconnected single cells ( 3 ), characterized in that in or on the battery housing ( 5 ) an air guiding element ( 8th ), which is designed as a media-tightly closed hollow body, wherein the individual cells ( 3 ) cohesively, positively and / or non-positively with an outside of the air guide element ( 8th ) are thermally connected. Batterie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Luftleitelement (8) ein oder mehrere Stege (8.1) derart vertikal angeordnet sind, dass in dem Luftleitelement (8) ein oder mehrere Luftleitkanäle (K) ausgebildet sind.Battery ( 1 ) according to claim 1, characterized in that in the air guide element ( 8th ) one or more webs ( 8.1 ) are arranged vertically such that in the air guide ( 8th ) One or more air ducts (K) are formed. Batterie (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Luftleitelement (8) in durch die Anordnung der Einzelzellen (3) gebildete Zellzwischenräume (R) ragende Wärmeleitelemente (9) angeordnet sind.Battery ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that on the air guide element ( 8th ) in by the arrangement of the single cells ( 3 ) cell interspaces (R) formed heat conducting elements ( 9 ) are arranged. Batterie (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitelemente (9) Wärmeleitrohre, Wärmeleitstäbe und/oder Wärmeleitbleche sind.Battery ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the heat-conducting elements ( 9 ) Are heat pipes, Wärmeleitstäbe and / or Wärmeleitbleche. Batterie (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Querschnittsform der Wärmeleitelemente (9) mit denen von den Einzelzellen (3) gebildeten Zellzwischenräumen (R) korrespondiert.Battery ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that a cross-sectional shape of the heat-conducting elements ( 9 ) with those of the individual cells ( 3 ) corresponds to cell interstices (R). Batterie (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische und/oder elektronische Bauelemente mit dem Luftleitelement (3) und/oder den Wärmeleitelementen (9) thermisch verbunden sind.Battery ( 1 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that electrical and / or electronic components with the air guide element ( 3 ) and / or the heat-conducting elements ( 9 ) are thermally connected. Batterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (5) zu dem Luftleitelement (8) korrespondierende Aussparungen (A2, A3) aufweist.Battery ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the battery housing ( 5 ) to the air guide element ( 8th ) has corresponding recesses (A2, A3). Batterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (5) zu elektrischen Anschlusselementen (7) korrespondierende Aussparungen (A1) aufweist.Battery ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the battery housing ( 5 ) to electrical connection elements ( 7 ) has corresponding recesses (A1). Batterie (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Einzelzellen (3) und dem Luftleitelement (8) und/oder den Wärmeleitelementen (9) eine wärmeleitfähige und/oder elektrisch isolierende Schicht angeordnet ist.Battery ( 1 ) according to one of claims 3 to 8, characterized in that between the individual cells ( 3 ) and the air guiding element ( 8th ) and / or the heat-conducting elements ( 9 ) is arranged a thermally conductive and / or electrically insulating layer. Batterie (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Einzelzellen (3) und dem Luftleitelement (8) und/oder den Wärmeleitelementen (9) zumindest ein wärmeleitfähiges und/oder elektrisch isolierendes Distanzelement angeordnet ist.Battery ( 1 ) according to one of claims 3 to 9, characterized in that between the individual cells ( 3 ) and the air guiding element ( 8th ) and / or the heat-conducting elements ( 9 ) at least one thermally conductive and / or electrically insulating spacer element is arranged.
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