DE102009025802A1 - Refrigerated cell accumulator and method of making same - Google Patents

Refrigerated cell accumulator and method of making same Download PDF

Info

Publication number
DE102009025802A1
DE102009025802A1 DE200910025802 DE102009025802A DE102009025802A1 DE 102009025802 A1 DE102009025802 A1 DE 102009025802A1 DE 200910025802 DE200910025802 DE 200910025802 DE 102009025802 A DE102009025802 A DE 102009025802A DE 102009025802 A1 DE102009025802 A1 DE 102009025802A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
accumulator
cells
electrode
cell
housing
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.)
Granted
Application number
DE200910025802
Other languages
German (de)
Other versions
DE102009025802B4 (en
Inventor
Alexander Bodensohn
Franz-Josef Lietz
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.)
Auto Kabel Management GmbH
Original Assignee
Auto Kabel Management GmbH
INNOFONT GmbH and Co KG
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 Auto Kabel Management GmbH, INNOFONT GmbH and Co KG filed Critical Auto Kabel Management GmbH
Priority to DE200910025802 priority Critical patent/DE102009025802B4/en
Priority to PCT/EP2010/056479 priority patent/WO2010130747A1/en
Publication of DE102009025802A1 publication Critical patent/DE102009025802A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102009025802B4 publication Critical patent/DE102009025802B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431Cells with wound or folded electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/643Cylindrical cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554Rods or plates
    • H01M10/6555Rods or plates arranged between the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6562Gases with free flow by convection only
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6563Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271Lids or covers for the racks or secondary casings
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Akkumulatoren mit gekühlten, insbesondere in Wickelbauweise gefertigten, Zellen sowie die damit hergestellten Akkumulatoren. Die hergestellten Akkumulatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie besonders einfach und kostengünstig herzustellen und gut zu kühlen sind. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Akkumulators mit gekühlten Zellen beinhaltet die Verfahrensschritte Herstellen einer oder mehrerer elektrochemischer Einzelzellen, Herstellen eines ein- oder mehrzelligen Akkumulatorgehäuses mit doppelwandiger, in Längsrichtung verlaufender, offener Stegkammerstruktur durch Strangpressen, Extrusion und/oder Spritzguss, wobei die einzelnen Zellen des Akkumulators wabenförmig angeordnet sind, Einsetzen der elektrochemischen Einzelzelle oder Einzelzellen in die Zellen des Akkumulatorgehäuses, wobei die Einzelzellen entweder vorher in einer Metallhülse ebenfalls hexagonalen Querschnitts gekapselt werden oder direkt in die Akkumulatorzellen eingesetzt werden, Verschließen des Akkumulators und Zusammenschaltung der einzelnen Akkumulatorzellen.The invention relates to a method for the production of accumulators with cooled, in particular produced in wound construction, cells and the accumulators produced therewith. The accumulators manufactured are characterized by the fact that they are particularly easy and inexpensive to manufacture and cool well. The inventive method for producing a rechargeable battery with cooled cells includes the steps of producing one or more electrochemical cells, producing a single- or multi-cell accumulator housing with double-walled, longitudinally extending, open web chamber structure by extrusion, extrusion and / or injection molding, wherein the individual cells of Accumulator honeycomb are arranged, inserting the electrochemical single cell or individual cells in the cells of the accumulator housing, wherein the individual cells are either encapsulated in a metal sleeve also hexagonal cross-section or used directly into the battery cells, closing the accumulator and interconnection of the individual battery cells.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Akkumulatoren mit gekühlten, insbesondere in Wickelbauweise gefertigten, Zellen sowie die damit hergestellten Akkumulatoren. Die hergestellten Akkumulatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie besonders einfach und kostengünstig herzustellen und gut zu kühlen sind.The The invention relates to a method for producing accumulators with cooled, in particular manufactured in winding construction, Cells and the accumulators made with it. The manufactured accumulators are characterized by being particularly simple and inexpensive produce and cool well.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist prinzipiell für alle Akkumulatortypen geeignet. Von besonderer praktischer Bedeutung sind dabei solche, die auf Zellen in Wickelbauweise basieren, sowie die lithiumbasierten Akkumulatoren, da hier die herausragenden Leistungscharakteristika mit einer erhöhten Temperaturempfindlichkeit einhergehen.The inventive method is in principle for all accumulator types are suitable. Of particular practical importance are thereby those, which are based on cells in winding construction, as well as the lithium-based accumulators, because here the outstanding performance characteristics associated with an increased temperature sensitivity.

Lithiumbasierte Akkumulatoren, d. h. Akkumulatoren, die die elektromotorische Kraft durch die Verschiebung von Lithium-Ionen erzeugen, lassen sich in der Hauptsache in zwei Gruppen unterscheiden: Lithium-Ionen-Akkumulatoren und Lithium-Polymer-Akkumulatoren. Der Lithium-Polymer-Akkumulator stellt eine Weiterentwicklung des Lithium-Ionen-Akkumulators dar und unterscheidet sich von diesem im eingesetzten Elektrolyten. Im Gegensatz zu den flüssigen Elektrolyten werden hier Elektrolyte auf Polymerbasis mit fester oder gelartiger Konsistenz verwendet. Da die reinen festen Polymerelektrolyten den Nachteil haben, dass sie erst ab ca. 60°C eine ausreichende Leitfähigkeit entwickeln, werden sie zunehmend von den gelförmigen abgelöst, die auch schon bei Raumtemperatur einsatzbereit sind.lithium-based Accumulators, d. H. Accumulators, the electromotive force by the shift of lithium ions can be generated in the main thing in two groups: lithium-ion batteries and lithium-polymer batteries. The lithium polymer accumulator represents a further development of the lithium-ion battery and differs from this in the electrolyte used. Unlike the liquid electrolytes are here Polymer-based electrolytes of solid or gelatinous consistency used. Since the pure solid polymer electrolyte has the disadvantage have that they only from about 60 ° C a sufficient conductivity develop, they are increasingly being replaced by the gel-like, which are ready for use even at room temperature.

Lithium-Ionen-Akkumulatoren bestehen in der Regel aus Zellen mit einer negativen Elektrode aus Graphit oder neuerdings nanokristallinem amorphem Silizium, die in der Lage ist, mit Lithium Interkalationsverbindungen zu bilden, einem Separator und einer positiven Elektrode aus LiMO2 (M = Mn, Co, Ni oder Mischoxide dieser Metalle), LiMn2O4 oder LiFePO4. Als Elektrolyte kommen Salzlösungen von LiPF6 oder seltener LiBF4 oder LiClO4 in aprotischen organischen Lösungsmitteln wie Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Diethylencarbonat oder Dimethylcarbonat zum Einsatz. Der Separator ist üblicherweise eine hochporöse Folie aus Polyethylen oder Polypropylen, die in ihrem großen Porenvolumen den Elektrolyten einlagern kann.Lithium-ion batteries are usually made of cells having a graphite negative electrode or, more recently, nanocrystalline amorphous silicon capable of intercalating with lithium, a separator and a positive electrode of LiMO 2 (M = Mn, Co , Ni or mixed oxides of these metals), LiMn 2 O 4 or LiFePO 4 . The electrolytes used are salt solutions of LiPF 6 or, more rarely, LiBF 4 or LiClO 4 in aprotic organic solvents such as ethylene carbonate, propylene carbonate, diethylene carbonate or dimethyl carbonate. The separator is usually a highly porous film of polyethylene or polypropylene, which can store the electrolyte in its large pore volume.

Beim Lithium-Polymer-Akkumulator ersetzen Polymerfolien den Elektrolyten. Diese Folien bestehen beispielsweise aus Polyethylenoxid mit einem dispergierten Leitsatz, Polyvinylidenfluorid oder Poly[vinylidenfluorid-hexafluorpropylen]. Um zu Polymer-Gel-Elektrolyten zu gelangen, ist es bekannt, Leitsalzlösungen als Weichmacher zu verwenden. So wird in der DE 34 85 832 T2 beispielsweise eine Kombination aus Polyethylenoxid oder dessen Derivaten mit Propylencarbonat, Ethylencarbonat, Tetramethylensulfon, γ-Butyrolacton oder Dimethylformamid beschrieben, die mit einem Leitsalz vermischt und zu einer Folie extrudiert wird.In the case of the lithium-polymer accumulator, polymer films replace the electrolyte. These films are for example polyethylene oxide with a dispersed principle, polyvinylidene fluoride or poly [vinylidene fluoride-hexafluoropropylene]. In order to obtain polymer gel electrolytes, it is known to use conductive salt solutions as plasticizers. So will in the DE 34 85 832 T2 For example, a combination of polyethylene oxide or its derivatives with propylene carbonate, ethylene carbonate, tetramethylene sulfone, γ-butyrolactone or dimethylformamide is described, which is mixed with a conductive salt and extruded into a film.

Derlei lithiumbasierte Akkumulatoren zeichnen sich durch eine besonders hohe Energiedichte, das Nichtvorhandensein eines Memory-Effektes und die konstante Spannungsabgabe über den Entladevorgang aus. Diese Eigenschaften gepaart mit dem geringen Gewicht, den kleinen Abmessungen und der (bei Lithium-Polymer-Akkumulatoren) weitestgehenden Formfreiheit erklären die Attraktivität dieser Akkumulatoren für die Bereiche Modellbau, Klein- und Kleinstgeräte der Unterhaltungs- und Kommunikationsbranche sowie Automobil.Derlei Lithium-based accumulators are characterized by a particularly high energy density, the absence of a memory effect and the constant voltage delivery via the discharge process out. These features coupled with the low weight, the small Dimensions and the (for lithium-polymer batteries) as far as possible Freedom of form explain the attractiveness of these accumulators for modeling, small and micro devices the entertainment and communications industry as well as automotive.

Im Automobilbau werden die lithiumbasierten Akkumulatoren sowohl als Starterbatterien für Verbrennungsmotoren als auch als Fahrzeugbatterien für Elektrofahrzeuge eingesetzt. Insbesondere bei den Autobatterien werden hohe Spitzen- und auch Dauerströme aus den Akkumulatoren entnommen, was zu einer starken Erwärmung der Zellen führen kann. Da eine zu starke Erwärmung der Zellen eine Schädigung oder gar Zerstörung der Zellen verursacht, die sogar die Explosion des Akkumulators zur Folge haben kann, ist eine effektive Kühlmöglichkeit für die Zellen des Akkumulators erstrebenswert. Gerade bei größeren Zellverbänden besteht eine Schwierigkeit dabei in der mangelhaften War meableitung nach außen, was unter anderem an der schlechten Wärmeleitfähigkeit der Polymeren liegt. Trotz der geforderten Kühlmöglichkeit soll der Akkumulator natürlich noch so kompakt wie möglich gebaut sein, damit die beengten Platzverhältnisse im Motorraum moderner Fahrzeuge nicht noch zusätzlich belastet werden.in the Automotive, the lithium-based batteries are both as Starter batteries for internal combustion engines as well as vehicle batteries used for electric vehicles. Especially with the car batteries become high peak and also permanent currents from the accumulators taken, which can lead to a strong warming of the cells. Because too much warming of the cells causes damage or even causing destruction of the cells, even the Explosion of the accumulator can be an effective Cooling possibility for the cells of the accumulator desirable. Especially with larger cell groups There is a difficulty here in the defective War meableitung outward, which is partly due to the poor thermal conductivity the polymers lies. Despite the required cooling option Of course, the accumulator should still be as compact as possible be built so that the cramped space in the engine compartment modern vehicles will not be charged additionally.

Es sind in der Technik daher diverse konstruktive Varianten der Anordnung einzelner Zellen und einer Kühlvorrichtung zu einem Akkumulator offenbart worden. So beschreibt die EP 1 213 784 A2 die Anordnung von Zellen hexagonalen Querschnitts zu einem wabenförmigen Zellverbund, wobei jeweils in der Mitte von sechs umgebenden Zellen ein Kühlkanal frei bleibt, der mit einem flüssigen Kühlmedium durchströmt wird. Das flüssige Kühlmedium, das bevorzugt Wasser ist, wird über einen Kühlrippenaufsatz, der mit Luft durchströmt wird, oberhalb des Akkumulators wieder abgekühlt. Zudem ist an dem Kühlkanalsystem ein Vakuum angelegt, das den Siedepunkt des Wassers auf einen Wert unterhalb kritischer Betriebstemperaturen der Zellen bringt. Über die Form der Elektrodenwickel innerhalb der einzelnen Zellen wird nichts gesagt. Es ist daher davon auszugehen, dass es sich um die gebräuchliche kreiszylindrische Wickelform handelt, die in eine hexagonale Kapsel eingehaust wurde.There have therefore been disclosed in the art various constructive variations of the arrangement of individual cells and a cooling device to an accumulator. That's how it describes EP 1 213 784 A2 the arrangement of cells of hexagonal cross-section to a honeycomb cell composite, each in the middle of six surrounding cells, a cooling channel remains free, which is traversed by a liquid cooling medium. The liquid cooling medium, which is preferably water, is cooled down again above the accumulator via a cooling fin attachment, through which air flows. In addition, a vacuum is applied to the cooling channel system, which brings the boiling point of the water to a value below critical operating temperatures of the cells. Nothing is said about the shape of the electrode coils within each cell. It is therefore to be assumed that this is the customary circular-cylindrical winding form, which has been housed in a hexagonal capsule.

Aus dieser Konstruktion ergeben sich mehrere Nachteile. Zunächst einmal ist der Wärmeübergang von dem kreiszylindrischen Elektrodenwickel zu der hexagonalen Hülse nicht optimal, da nur an den sechs Tangentenpunkten des in das Hexagon eingeschriebenen Kreises ein direkter Kontakt zur Wand besteht. Ferner geht durch den Kühlkanal jeweils ein Platz für eine Zelle verloren. Dann haben nur zwei, drei bzw. vier der sechs Seitenflächen der Zellen in dem Akkumulator Kontakt mit dem Kühlmedium. Und schließlich steigt das Gewicht der Zelle durch das flüssige Kühlmedium, das Umwälzsystem und den Kühlrippenaufsatz an, wodurch der Gewichtsvorteil gegenüber herkömmlichen Bleiakkumulatoren wieder geschmälert wird.Out This construction results in several disadvantages. First Once the heat transfer from the circular cylindrical Electrode winding to the hexagonal sleeve not optimal, because only at the six tangent points of inscribed in the hexagon Circle is a direct contact with the wall. Further goes through the cooling channel in each case a place for a cell lost. Then only have two, three or four of the six side surfaces the cells in the accumulator contact the cooling medium. And finally, the weight of the cell goes up liquid cooling medium, the circulation system and the cooling fin attachment, whereby the weight advantage over again narrowed down to conventional lead-acid batteries becomes.

In der DE 103 52 046 A1 wird ein ebenfalls wabenförmiges Gehäuse für einen Akkumulator offenbart, das von einem Kühlmedium durchströmt wird und mit Aufnahmeelementen für kreiszylindrische Zellen ausgestattet ist, die jeweils drei oder mehr rippenartige „Dehnfugen” aufweisen. Das Gehäuse besteht nur aus den Außenwänden und hat keine Unterteilungen oder Zwischenwände. Die Aufnahmeelemente werden in ihrer Position dadurch fixiert, dass sie sich mit den bevorzugt sechs „Dehnfugen” gegenseitig einklemmen und gegebenenfalls in passenden Halterungen im Boden und Deckel des Akkumulators stecken.In the DE 103 52 046 A1 discloses a likewise honeycomb-shaped housing for an accumulator, which is flowed through by a cooling medium and equipped with receiving elements for circular cylindrical cells, each having three or more rib-like "expansion joints". The housing consists only of the outer walls and has no subdivisions or partitions. The receiving elements are fixed in their position in that they pinch each other with the preferred six "expansion joints" and possibly stuck in mounts in the bottom and lid of the battery.

Auch diese Konstruktion hat den Nachteil, dass zwischen den Aufnahmeelementen für die Zellen relativ viel Platz wegen der Kühlmediumskanäle ungenutzt bleibt. Bei der Verwendung eines flüssigen Kühlmediums entsteht dadurch wieder ein Gewichtsnachteil ob der großen Flüssigkeitsmengen. Dafür ist jedoch auch ein allseitiger Kühlmediumszugang gewährleistet. Zudem ist der produktionstechnische Aufwand recht hoch, weil viele teils komplex geformte Einzelteile (Bodenhalterung, Deckelhalterung, je ein Aufnahmeelement pro Zelle) herzustellen und zu montieren sind.Also This construction has the disadvantage that between the receiving elements relatively unused space for the cells because of the cooling medium channels remains. When using a liquid cooling medium This again creates a weight disadvantage whether the big one Amounts of liquid. But that's one too ensured all-sided cooling medium access. moreover is the production-technical effort quite high, because many partly Complex molded parts (bottom bracket, cover bracket, each a receiving element per cell) and are to assemble.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ausgehend von den geschilderten Nachteilen der bekannten Konstruktionsformen gekühlter Akkumulatorgehäuse eine optimierte Bauform eines Akkumulators mit verbesserten Kühleigenschaften bei gleichzeitig möglichst kompakter Bauweise zu entwickeln, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen.task The present invention was based on the described Disadvantages of the known construction forms cooled Accumulator housing an optimized design of a rechargeable battery with improved cooling properties at the same time as possible To develop a compact design, and a method for their production provide.

Gelöst wird diese Aufgabe durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Akkumulators mit gekühlten Zellen beinhaltend die Verfahrensschritte

  • – Herstellen einer oder mehrerer elektrochemischer Einzelzellen,
  • – Herstellen eines ein- oder mehrzelligen Akkumulatorgehäuses mit doppelwandiger, in Längsrichtung verlaufender, offener Stegkammerstruktur durch Strangpressen, Extrusion und/oder Spritzguss, wobei die einzelnen Zellen des Akkumulators wabenförmig angeordnet sind,
  • – Einsetzen der elektrochemischen Einzelzelle oder Einzelzellen in die Zellen des Akkumulatorgehäuses, wobei die Einzelzellen entweder vorher in einer Metallhülse ebenfalls hexagonalen Querschnitts gekapselt werden oder direkt in die Akkumulatorzellen eingesetzt werden,
  • – Verschließen des Akkumulators,
  • – Zusammenschaltung der einzelnen Akkumulatorzellen.
This object is achieved by the inventive method for producing a rechargeable battery with cooled cells including the process steps
  • Manufacture of one or more electrochemical single cells,
  • Producing a single-cell or multi-cell accumulator housing having a double-walled, longitudinally extending, open stub chamber structure by extrusion, extrusion and / or injection molding, wherein the individual cells of the accumulator are arranged honeycomb-shaped,
  • Inserting the individual electrochemical cell or individual cells into the cells of the accumulator housing, wherein the individual cells are either encapsulated beforehand in a metal sleeve of likewise hexagonal cross-section or inserted directly into the accumulator cells,
  • Closing the accumulator,
  • - Interconnection of the individual battery cells.

Besonders bevorzugt werden die elektrochemischen Einzelzellen jeweils in Wickelbauweise hergestellt und das Verfahren beinhaltet dementsprechend die Verfahrensschritte

  • – Herstellen eines bahnförmigen Elektrodenverbundes,
  • – Wickeln des bahnförmigen Elektrodenverbundes auf einen Wickelkern mit hexagonalem Querschnitt,
  • – Verbinden der Elektrodenanschlüsse mit einem Anschlussterminal,
  • – Herstellen eines ein- oder mehrzelligen Akkumulatorgehäuses mit doppelwandiger, in Längsrichtung verlaufender, offener Stegkammerstruktur durch Strangpressen, Extrusion und/oder Spritzguss, wobei die einzelnen Zellen des Akkumulators wabenförmig angeordnet sind,
  • – Einsetzen des oder der Elektrodenwickel in die Zellen des Akkumulatorgehäuses, wobei die Elektrodenwickel entweder vorher in einer Metallhülse ebenfalls hexagonalen Querschnitts gekapselt werden oder direkt in die Akkumulatorzellen eingesetzt werden,
  • – Tränken der Separatorfolien mit einem flüssigen Elektrolyten, wenn kein Polymerelektrolyt zur Herstellung des bahnförmigen Elektrodenverbundes verwendet wurde,
  • – Verschließen des Akkumulators,
  • – Zusammenschaltung der einzelnen Akkumulatorzellen.
Particularly preferably, the electrochemical individual cells are each produced in a wound construction and the method accordingly includes the method steps
  • - producing a web-shaped electrode composite,
  • Winding the web-like electrode composite onto a winding core with a hexagonal cross-section,
  • Connecting the electrode terminals to a connection terminal,
  • Producing a single-cell or multi-cell accumulator housing having a double-walled, longitudinally extending, open stub chamber structure by extrusion, extrusion and / or injection molding, wherein the individual cells of the accumulator are arranged honeycomb-shaped,
  • Inserting the electrode winding or wound into the cells of the accumulator housing, wherein the electrode windings are either encapsulated beforehand in a metal sleeve of likewise hexagonal cross-section or inserted directly into the accumulator cells,
  • Impregnating the separator foils with a liquid electrolyte if no polymer electrolyte was used to produce the web-shaped electrode composite,
  • Closing the accumulator,
  • - Interconnection of the individual battery cells.

Zur Erzielung einer kompakten Zellstruktur bedient sich das anmeldungsgemäße Verfahren der allgemein bekannten Wickelbauweise. Dazu wird zunächst ein bahnförmiger Elektrodenverbund hergestellt. Ein Beispiel für den schematischen Aufbau eines solchen Verbundes zeigen 1a und 1b. Das Verbundmaterial wird anschließend auf einen Wickelkern hexagonalen Querschnitts gewickelt. Der Wickelkern kann kostengünstig aus Kunststoff oder Metall durch Strangpressen, Extrusion und/oder Spritzguss gefertigt werden. Ist der Wickelkern gemäß einer besonders bevorzugten Gestaltungsform hohl, so wird der Elektrodenanschluss nach Fertigstellung des Elektrodenwickels (5) von der Unterseite durch den Hohlraum nach oben geführt. Damit liegen beide Anschlüsse auf einer Seite des Elektrodenwickels (5) und können problemlos mit einem Anschlussterminal verbunden werden. werden die Elektrodenanschlüsse mit einem Anschlussterminal verbunden.To achieve a compact cell structure, the method according to the application uses the well-known winding construction method. For this purpose, a web-shaped electrode composite is first produced. An example of the schematic structure of such a network show 1a and 1b , The composite material is then wound on a winding core of hexagonal cross-section. The winding core can be inexpensively made of plastic or metal by extrusion, extrusion and / or injection molding. If, according to a particularly preferred embodiment, the winding core is hollow, then the electrode connection is completed after completion of the electrode winding (FIG. 5 ) led from the bottom through the cavity upwards. That lie both terminals on one side of the electrode coil ( 5 ) and can easily be connected to a connection terminal. The electrode connections are connected to a connection terminal.

Das Akkumulatorgehäuse wird in Form einer Wabenstruktur aus einer oder mehreren Zellen ebenfalls durch Strangpressen, Extrusion und/oder Spritzguss hergestellt. An Materialien kommen hier entsprechend mechanisch und thermisch stabile Kunststoffe wie z. B. ABS oder PC oder aber Metalle in Frage. Besonders bevorzugt erfolgt die Herstellung aus Aluminium im Strangpressverfahren, da dadurch eine hervorragende Wärmeleitung und mechanische Stabilität mittels eines einfachen, flexiblen und kostengünstigen Verfahrens erzielt werden können.The Accumulator housing is in the form of a honeycomb structure one or more cells also by extrusion, extrusion and / or injection molding. At materials come here accordingly mechanically and thermally stable plastics such. B. ABS or PC or metals in question. Particularly preferably, the preparation takes place made of extruded aluminum, since this is an excellent Heat conduction and mechanical stability by means a simple, flexible and cost-effective process can be achieved.

Das Gehäuse beinhaltet Trennwände zur Unterteilung in die einzelnen Zellen. Sämtliche Gehäusewände besitzen eine oben und unten offene Stegkammerstruktur. Durch diese Bauform ist es möglich, jede Zelle komplett von allen Seiten kühlen zu können. Dabei bleibt die platzsparende Gruppierung in Wabenform erhalten. Je nach Kühlbedarf bzw. eingesetztem Kühlmedium können die Kammern in der Größe variiert werden, indem die Wandstärke entsprechend angepasst wird. So lassen sich die Wandstärken optimal auf die Kühlung anpassen bei gleichzeitig minimierten Abmessungen der Zelle.The Housing includes partitions for subdivision into the individual cells. All housing walls have a top and bottom open web chamber structure. Through this It is possible to design every cell completely from all sides to be able to cool. This leaves the space-saving Grouping in honeycomb shape obtained. Depending on the cooling requirement or used cooling medium, the chambers in The size can be varied by the wall thickness is adjusted accordingly. This is how the wall thicknesses can be optimally adapted to the cooling while minimized Dimensions of the cell.

Im Fall der Herstellung im Spritzgussverfahren kann der Boden (7) gleich in das Gehäuse integriert werden. Bei den Strangpress- und Extrusionsverfahren muss der Boden (7) gesondert hergestellt und in die Wandkonstruktion eingesetzt werden. Dazu werden entweder die Innenwände des Zellverbundes um die Dicke des Bodenteils gekürzt, damit durch Einsetzen der Bodenplatte eine ebene Bodenfläche entsteht, oder eine aufgesetzte Bodenplatte weist zur Stegkammerstruktur passende Löcher auf.In the case of injection molding, the soil ( 7 ) are integrated directly into the housing. In the extrusion and extrusion processes, the soil ( 7 ) are manufactured separately and used in the wall construction. For this purpose, either the inner walls of the cell composite are shortened by the thickness of the bottom part, so that a flat bottom surface is created by inserting the bottom plate, or a patch bottom plate has holes for matching the web chamber structure.

Die vorbereiteten Elektrodenwickel (5) werden anschließend in die Zellen eingesetzt. Dabei ist es sowohl möglich, sie direkt in die Zellen einzusetzen, als auch, sie vorher in Metallhülsen passgenauen hexagonalen Querschnitts zu kapseln. Bevorzugt besitzen diese Hülsen ebenfalls eine Stegkammerstruktur. Es ist jedoch auch möglich, einfache Hülsen ohne Stegkammerwände zu benutzen.The prepared electrode coils ( 5 ) are then inserted into the cells. It is both possible to insert them directly into the cells, as well as to encapsulate them in metal sleeves of precisely fitting hexagonal cross-section. Preferably, these sleeves also have a web chamber structure. However, it is also possible to use simple sleeves without web chamber walls.

Vor dem Zusammenschalten der Einzelzellen erfolgt noch das Tränken der Separatorfolien mit einem flüssigen Elektrolyten, sofern nicht ein Polymerelektrolyt in dem Elektrodenverbund verwendet worden ist. Anschließend wird der Akkumulator mit dem Deckel (7) verschlossen, wobei die Ausführungen zum Boden (7) analog gelten, also entweder die Verwendung eines gelochten Deckels oder die Kürzung der Zwischenwände. Die Elektroden werden hierbei mit einer leitenden Durchführung durch den/die Zellendeckel und/oder den/die Zellenboden/Zellenböden kontaktiert, die auf der Außenseite der Zellen bzw. des Akkumulators die Plus- und Minuspole bilden.Before the interconnection of the individual cells, the impregnation of the separator films is still effected with a liquid electrolyte, unless a polymer electrolyte has been used in the electrode assembly. Then the accumulator with the lid ( 7 ), the statements on the ground ( 7 ) apply analogously, so either the use of a perforated lid or the reduction of the intermediate walls. The electrodes are in this case contacted with a conductive passage through the cell cover (s) and / or the cell bottom (s) which form the plus and minus poles on the outside of the cells or of the rechargeable battery.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform des Verfahrens handelt es sich bei dem Akkumulator um einen lithiumbasierten Akkumulator. Hierbei sind sowohl die Lithium-Ionen-Akkumulatoren als auch die Lithium-Polymer-Akkumulatoren umfasst. Sie stellen den derzeit interessantesten Anwendungsbereich dar.In a particularly preferred embodiment of the method is it is the accumulator to a lithium-based accumulator. in this connection are both the lithium-ion batteries and the lithium-polymer batteries includes. They are currently the most interesting application represents.

Bevorzugt wird der auf der Unterseite des Elektrodenwickels befindliche Elektrodenkontakt durch den Hohlraum im Zentrum des Elektrodenwickels nach oben geführt, so dass beide Elektrodenanschlüsse auf einer Seite des Elektrodenwickels angeordnet sind.Prefers the electrode contact located on the underside of the electrode coil passes through guided the cavity in the center of the electrode coil upwards, so that both electrode connections on one side of the Electrode coils are arranged.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Akkumulator aus mehreren Einzelzellen (8) hexagonalen Querschnitts gebildet, die in ein wabenförmiges Akkumulatorgehäuse eingesetzt werden. Es handelt sich in diesem Fall um einen Verbund aus Einzelzellen (siehe 2e), die in ein Gehäuse ohne Zwischenwände eingesteckt werden. Dabei sind sowohl vollwandige als auch Stegkammerstrukturen bei den Gehäusewänden möglich. Diese Variante der Einhausung hat den Vorteil, dass beim Ausfall einer Zelle diese leicht entnommen und ausgetauscht werden kann. Weiterhin umfasst diese Ausgestaltungsvariante auch die Möglichkeit, dass das Gehäuse lediglich aus einem oder mehreren Umreifungsbändern in der entsprechenden Wabenform besteht, die den Zellverbund zusammenhalten.According to a further embodiment of the method, the accumulator is composed of a plurality of individual cells ( 8th ) hexagonal cross-section, which are inserted into a honeycomb-shaped accumulator housing. This is a composite of single cells (see 2e ), which are plugged into a housing without intermediate walls. Both full-walled and web chamber structures are possible with the housing walls. This variant of the housing has the advantage that when a cell fails, it can be easily removed and replaced. Furthermore, this embodiment variant also includes the possibility that the housing consists only of one or more strapping bands in the corresponding honeycomb form, which hold the cell composite together.

In der Ausführungsform der Erfindung gemäß dem Hauptanspruch ist das Akkumulatorgehäuse darauf ausgelegt, dass die Kühlung der Zellen durch das konvektive Durchströmen von Umgebungsluft durch die Stegkammerstruktur erreicht wird. In einer alternativen Ausgestaltungsvariante werden die Stegkammerstruktur der Außenwände des Akkumulatorgehäuses und/oder der Zellwände mit Mitteln zum Durchfördern eines flüssigen und/oder gasförmigen Kühlmediums verbunden. Geeignet sind hierfür beispielsweise Gebläse oder Propeller für Luft oder ein Pumpensystem für Wasser. Somit kann das Kühlsystem insbesondere in Verbindung mit einer Variation der Stegkammergröße gezielt auf die benötigte Kühlleistung maßgeschneidert werden. Selbst beim Einsatz von flüssigen Kühlmedien ergibt sich gegenüber den bekannten Bauformen von gekühlten Akkumulatorgehäusen noch ein Gewichtsvorteil, da die einzusetzende Flüssigkeitsmenge aufgrund der vergleichsweise kleinvolumigen Stegkammerstruktur erheblich kleiner als bei diesen ist.In the embodiment of the invention according to the Main claim is the accumulator housing designed to that the cooling of the cells by the convective flow through is achieved by ambient air through the web chamber structure. In an alternative embodiment variant, the web chamber structure the outer walls of the accumulator housing and / or the cell walls with means for conveying a liquid and / or gaseous cooling medium connected. Suitable for this example, blowers or propeller for air or a pump system for Water. Thus, the cooling system in particular in connection targeted with a variation of the web chamber size tailored to the required cooling capacity. Even when using liquid cooling media results compared to the known types of cooled Accumulator housings still a weight advantage, since the used Liquid quantity due to the comparatively small-volume web chamber structure considerably smaller than this one.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ferner durch einen Akkumulator gelöst, der sich dadurch auszeichnet, dass er eine oder mehrere Zellen hexagonalen Querschnitts aufweist, die einen wabenförmigen Verbund bilden; die Außenwand des Akkumulatorgehäuses und/oder die Zellwände eine doppelwandige, in Längsrichtung verlaufende, offene Stegkammerstruktur besitzen; die Elektrodenanschlüsse auf einer Seite der Elektrodenwickel in einem Anschlussterminal zusammengefasst sind.The Object of the present invention is further by an accumulator solved, which is characterized by the fact that he or a has several cells of hexagonal cross section, which is a honeycomb Forming a composite; the outer wall of the accumulator housing and / or the cell walls a double-walled, longitudinally have running, open web chamber structure; the electrode connections on one side of the electrode coils in a connection terminal are summarized.

Ganz besonders bevorzugt bestehen die Elektroden der Zellen aus einem bahnförmigen Elektrodenverbund, der auf einen massiven oder hohlen Wickelkern hexagonalen Querschnitts aufgewickelt ist.All more preferably, the electrodes of the cells consist of one web-shaped electrode composite, which on a massive or hollow winding core of hexagonal cross section is wound.

Besonders bevorzugt wird der auf der Unterseite des Elektrodenwickels befindliche Elektrodenkontakt durch den Hohlraum im Zentrum des Elektrodenwickels nach oben geführt, so dass beide Elektrodenanschlüsse auf einer Seite des Elektrodenwickels angeordnet sind.Especially preferred is the one located on the underside of the electrode coil Electrode contact through the cavity in the center of the electrode coil led upwards so that both electrode connections are arranged on one side of the electrode coil.

Einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung nach besteht der Akkumulator aus vier Zelleinheiten, die wie in 2 und 3 dargestellt angeordnet sind. Eine vierzellige Anordnung von Zellen erlaubt bei Verwendung von lithiumbasierten Zellen die Erzeugung der für eine 12 V-Starterbatterie benötigten Spannung und ist daher von besonderem Interesse.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, the accumulator consists of four cell units which, as in FIG 2 and 3 are arranged shown. A four cell array of cells, when using lithium based cells, allows the generation of the voltage needed for a 12V starter battery and is therefore of particular interest.

In einer alternativen Ausführungsform besteht der Akkumulator aus mehreren Einzelzellen (8) hexagonalen Querschnitts, die in ein wabenförmiges Akkumulatorgehäuse eingesetzt sind. Der Verbund aus Einzelzellen (siehe 2e) ist in ein Gehäuse ohne Zwischenwände eingesteckt. Dabei sind sowohl vollwandige als auch Stegkammerstrukturen bei den Gehäusewänden möglich. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, dass das Gehäuse lediglich aus einem oder mehreren Umreifungsbändern in der entsprechenden Wabenform besteht, die den Zellverbund zusammenhalten.In an alternative embodiment, the accumulator consists of several individual cells ( 8th ) hexagonal cross-section, which are inserted into a honeycomb accumulator housing. The composite of single cells (see 2e ) is plugged into a housing without intermediate walls. Both full-walled and web chamber structures are possible with the housing walls. Furthermore, there is also the possibility that the housing consists only of one or more strapping bands in the corresponding honeycomb form, which hold the cell assembly together.

Besonders bevorzugt werden die Elektrodenwickel (5) vor dem Einsetzen in die Zellen in einer Metallhülse hexagonalen Querschnitts gekapselt. Dies erlaubt den einfachen Austausch einer defekten Zelle. Alternativ dazu sind die Elektrodenwickel (5) ohne vorheriges Kapseln direkt in die Zellen eingesetzt. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung der Akkumulatoren, weil ein Arbeitsschritt entfällt und keine zusätzlichen Hülsen benötigt werden. Eine Entscheidung darüber, welche Art der Kapselung mit ihren jeweiligen Vorteilen zu bevorzugen ist, ist im Einzelfall anhand des angestrebten Preissegmentes und des Einsatzzweckes zu treffen.Particularly preferred are the electrode coils ( 5 ) encapsulated in a metal sleeve of hexagonal cross section prior to insertion into the cells. This allows easy replacement of a defective cell. Alternatively, the electrode coils ( 5 ) are inserted directly into the cells without previous capsules. This simplifies the production of the accumulators, because one step is eliminated and no additional sleeves are needed. A decision as to which type of encapsulation with its respective advantages is preferable is to be made on a case-by-case basis based on the desired price segment and the intended use.

Weiterhin sind die Bodenplatte (7) und der Deckel (7) des Akkumulators besonders bevorzugt. mit Löchern versehen, die mit den Enden der Kanäle der Stegkammern der Zellwände der gekapselten Zellen korrespondieren (siehe 2d). Somit ist gewährleistet, dass das Kühlmedium genau wie durch die Außen- und Zwischenwände (siehe oben) auch entsprechend durch die Wandungen der in 2c dargestellten gekapselten Zellen strömen kann.Furthermore, the bottom plate ( 7 ) and the lid ( 7 ) of the accumulator is particularly preferred. with holes corresponding to the ends of the channels of the ridge chambers of the cell walls of the encapsulated cells (see 2d ). Thus, it is ensured that the cooling medium as well as through the outer and intermediate walls (see above) also through the walls of the in 2c shown encapsulated cells can flow.

Ganz besonders bevorzugt werden die Akkumulatoraußenwände und/oder die Zellwände durch das konvektive Durchströmen von Luft durch die Stegkammerkanäle gekühlt. Durch entsprechende Dimensionierung der Stegkammerstruktur kann dadurch eine passive Kühlung des Akkumulators durch Luft erreicht werden, die im Vergleich zu den Flüssigkühlsystemen diverse Vorteile bringt. Das System ist durch das Fehlen von bewegten Teilen wartungs- und störungsfrei (ganz im Gegensatz zu Umwälzpumpen) und wesentlich leichter, da es kein flüssiges Medium, und keine Pumpen gibt. Zudem ist das System in der Herstellung wesentlich unkomplizierter, weil es keine abzudichtenden Förderkanäle für Flüssigkeiten gibt. Auch im Hinblick auf den sicherheitstechnischen Aspekt ist die konvektive Luftkühlung der Flüssigkühlung überlegen, da es im Falle einer Undichtigkeit einer Zelle nicht durch eintretende Flüssigkeiten zu Kurzschlüssen und damit Brand- und Explosionsgefahr kommen kann.All the accumulator outer walls are particularly preferred and / or the cell walls by the convective flow through cooled by air through the web chamber channels. By appropriate dimensioning of the web chamber structure can thereby achieved a passive cooling of the accumulator by air which are compared to the liquid cooling systems brings various benefits. The system is moved by the lack of Share maintenance and trouble-free (unlike circulation pumps) and much easier, since it is not a liquid medium, and There are no pumps. In addition, the system is essential in the production Uncomplicated, because there are no sealed delivery channels for Liquids are. Also with regard to the safety-related Aspect is convective air cooling superior to liquid cooling as it is in the case of a leak of a cell not by incoming fluids to short circuits and thus fire and explosion hazard can come.

Wird aus dem Akkumulator ein hoher Dauer- oder Spitzenstrom entnommen und die rein konvektive Luftkühlung reicht somit nicht mehr aus, um den Akkumulator unterhalb von kritischen Temperaturwerten zu halten, können die Akkumulatoraußenwände und/oder die Zellwände mit Mitteln zum Durchfördern eines flüssigen und/oder gasförmigen Kühlmediums verbunden werden. Geeignet sind hierfür beispielsweise Gebläse oder Propeller für Luft oder ein Pumpensystem für Wasser. Anders als bei den bekannten flüssiggekühlten Akkumulatoren besteht hierbei jedoch so gut wie keine Gefahr der Leckage, da mit den Stegkammerkanälen ein von den Elektrodenwickeln getrenntes Strömungssystem besteht.Becomes taken from the accumulator a high continuous or peak current and the purely convective air cooling is therefore not enough more out to the accumulator below critical temperature values To keep the accumulator outer walls and / or the cell walls with means for conveying a liquid and / or gaseous cooling medium get connected. Suitable for this example Blower or propeller for air or a pump system for water. Unlike the known liquid-cooled However, there is almost no danger of accumulators Leakage, as with the web chamber channels one of the electrode windings there is a separate flow system.

Wie bereits oben ausgeführt lassen sich durch entsprechende Auswahl des Kühlsystems die bestmöglichen Kühlungsbedingungen bei kleinstmöglichem Zusatzgewicht für den jeweiligen Einsatzzweck erzielen.As already stated above can be by appropriate Selection of the cooling system the best possible cooling conditions at the lowest possible additional weight for the respective Purpose.

In 1a ist eine Aufsicht auf ein Beispiel des bahnförmigen Elektrodenverbundmaterials abgebildet. Man erkennt die Separatorfolie (3) und die daraus hervorstehenden Elektrodenfolien (1) und (2).In 1a Fig. 2 is a plan view of an example of the sheet-shaped electrode composite material. One recognizes the separator foil ( 3 ) and the electrode foils ( 1 ) and ( 2 ).

In 1b ist ein Querschnitt durch den in 1a dargestellten Verbund abgebildet, der den Versatz der Elektrodenfolien sowie die Abfolge zwischen Separatorfolien (3) und Elektrodenfolien (1, 2) zeigt.In 1b is a cross section through the in 1a illustrated composite that the Offset of the electrode films and the sequence between Separatorfolien ( 3 ) and electrode films ( 1 . 2 ) shows.

2a zeigt die Aufsicht auf ein vierzelliges Akkumulatorgehäuse (4). In der eingekreisten Ausschnittsvergrößerung ist die Stegkammerstruktur zu erkennen. Die schwarzen Bereiche sind die Stege, die die äußere Wand mit der inneren verbinden. Die weißen Bereiche sind die offenen Stegkanäle. 2a shows the top view of a four-cell accumulator housing ( 4 ). In the circled enlarged detail, the web chamber structure can be seen. The black areas are the bars connecting the outer wall with the inner one. The white areas are the open bridge channels.

In den 2b bis 2e wurde zum Zwecke der besseren optischen Unterscheidbarkeit jeweils ein kleiner Abstand zwischen den Elektrodenwickeln (schraffiert dargestellt) und den Stegkammerwänden bzw. den Stegkammerwänden untereinander freigelassen. Für die tatsächliche technische Ausführung versteht es sich, dass diese Flächen natürlich direkten Kontakt haben müssen, um einen guten Wärmeübergang zu gewährleisten.In the 2 B to 2e For the purpose of better optical distinctness, in each case a small distance between the electrode windings (shown hatched) and the web chamber walls or the web chamber walls was left one below the other. For the actual technical design it is understood that these surfaces must of course have direct contact to ensure a good heat transfer.

In 2b ist das vierzellige Akkumulatorgehäuse (4) aus 2a abgebildet, in das die Elektrodenwickel (5) direkt eingesetzt wurden.In 2 B is the four-cell accumulator housing ( 4 ) out 2a in which the electrode windings ( 5 ) were used directly.

In 2c ist wiederum das vierzelliges Akkumulatorgehäuse (4) aus 2a dargestellt, in das diesmal gekapselte Elektrodenwickel (6) eingesetzt wurden. Die Kapselung ist in der Abbildung beispielhaft in Stegkammerbauweise ausgeführt. Sie kann jedoch ebenso mit einer einfachen Wandung ausgeführt werden.In 2c again is the four-cell accumulator housing ( 4 ) out 2a shown, in this time encapsulated electrode winding ( 6 ) were used. The encapsulation is shown in the figure as an example in web chamber design. However, it can also be done with a simple wall.

2d zeigt eine Aufsicht auf den Boden bzw. Deckel (7) (die Teile sind logischerweise identisch) des vierzelligen Akkumulatorgehäuses (4). Die schwarzen Flächen werden von einer massiven Platte gebildet, in die zu den Stegkammern der Außenwände und der eingesetzten gekapselten Elektrodenwickel (6) aus 2c passgenaue Löcher eingebracht wurden, damit das Kühlmedium durchströmen kann. Es ist auch eine Variante ohne den äußeren Lochkranz möglich, die dann zum Einsatz kommt, wenn der Boden bzw. Deckel (7) nicht auf den Rand des Gehäuses (4) aufgesetzt wird, sondern die Zwischenwände entsprechend gekürzt und Boden (7) und Deckel (7) dann in die Außenwände eingesetzt werden. 2d shows a top view of the floor or lid ( 7 ) (the parts are logically identical) of the four-cell accumulator housing ( 4 ). The black areas are formed by a solid plate into which the web chambers of the outer walls and the encapsulated electrode windings ( 6 ) out 2c Precise holes were introduced so that the cooling medium can flow through. It is also a variant without the outer ring of holes possible, which is used when the bottom or lid ( 7 ) not on the edge of the case ( 4 ) is placed, but the intermediate walls shortened accordingly and soil ( 7 ) and lid ( 7 ) are then inserted into the outer walls.

2e enthält eine Abbildung eines vierzelligen Akkumulatorgehäuses, das aus vier Einzelzellgehäusen (8) zusammengesetzt ist. Was nicht zeichnerisch erfasst ist, ist die Art der Zusammenfassung. Der Viererverbund könnte entweder mit einem oder mehreren Umreifungsbändern zusammengehalten werden oder aber in ein zum vierzelligen Akkumulatorgehäuse (4) aus 2a analoges Gehäuse ohne Zwischenwände eingeschoben werden, wobei dessen Wände wiederum massiv oder auch in Stegbauweise ausgeführt sein können. 2e contains an image of a four-cell accumulator housing consisting of four single-cell housings ( 8th ) is composed. What is not graphically captured is the nature of the summary. The quad cluster could either be held together with one or more strapping bands or else into a four-cell accumulator housing ( 4 ) out 2a analog housing can be inserted without intermediate walls, the walls can be made solid or in web construction again.

In 3 ist eine perspektivische Darstellung des vierzelligen Akkumulatorgehäuses (4) aus 2a abgebildet.In 3 is a perspective view of the four-cell accumulator housing ( 4 ) out 2a displayed.

4 ist eine Aufsicht auf ein zwölfzelliges Akkumulatorgehäuse (9). Anhand dieses Beispiels lässt sich erkennen, wie der wabenförmige Aufbau größerer Zelleinheiten vorgesehen ist. 4 is a plan view of a twelve-cell accumulator housing ( 9 ). From this example it can be seen how the honeycomb structure of larger cell units is provided.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Beispiels illustriert werden. Es stellt lediglich eine bevorzugte Ausgestaltungsform der Erfindung dar und ist keinesfalls als Einschränkung zu verstehen.in the Below, the invention is illustrated by way of example become. It represents only a preferred embodiment of the Invention is in no way limiting understand.

Eine Starterbatterie für ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor wurde aus vier in Reihe geschalteten Lithium-Ionen-Zellen als Kern des Akkumulators aufgebaut. Hierbei wurden jeweils beide Elektroden der einzelnen Zellen nach oben geführt und so verschaltet, dass sich eine Akkumulatorspannung von 13,6 Volt ergab. Die einzelnen Zellen standen auf dem Gehäuseboden in einer Aufnahme mit einem definierten Abstand zum Boden. Hierdurch wurde gewährleistet, dass es bei der Erwärmung der Zellen zu einer Luftzirkulation kommen kann.A Starter battery for a vehicle with internal combustion engine was made up of four series-connected lithium-ion cells as the nucleus built of the accumulator. In each case, both electrodes of the led individual cells up and connected, that resulted in a battery voltage of 13.6 volts. The single ones Cells were on the case back in a recording a defined distance to the ground. This ensured that it warms the cells to an air circulation can come.

Plus- und Minuspol des Zellblocks wurden mit einer Elektronik verbunden, die den Lade- und Entladevorgang des Akkumulators überwacht und steuert. Weiterhin wurden Temperatur und Ladezustand des Akkumulators überwacht, sowie die Funktionssicherheit und die Lebenserwartung des Akkumulators daraus berechnet.Plus- and negative terminal of the cell block were connected to electronics, which monitors the charging and discharging of the accumulator and controls. Furthermore, the temperature and state of charge of the accumulator were monitored, as well as the functional safety and the life expectancy of the accumulator calculated from it.

Der Zellblock und die Elektronik wurden durch einen Batteriedeckel gegen Spritzwasser geschützt. Dieser kann das Gehäuse wahlweise gasdicht abschließen. In einer solchen Ausgestaltungsvariante zirkuliert die Luft zur Abkühlung dann in dem Akkumulatorgehäuse selbst. Die Elektroden des Zellblocks wurden mit zwei Polbolzen verbunden, die von außen zugänglich sind.Of the Cell block and the electronics were countered by a battery cover Splashed water. This can be the case optionally gas-tight. In such a design variant The air then circulates in the accumulator housing for cooling itself. The electrodes of the cell block were made with two pole bolts connected, which are accessible from the outside.

Die Lithium-Ionen-Zellen wurden in Lithium-Eisen-Phosphat-Technik hergestellt. Dabei wurden die Elektroden um einen hohlen Kern hexagonalen Querschnitts gewickelt. Der daraus entstandene Wickel wurde in eine Hülse mit ebenfalls hexagonalem Querschnitt eingebracht. Diese wurde aus Aluminium gefertigt und wies eine Außenwand mit Stegkammerstruktur auf. Die Herstellung der Hülse erfolgte im kostengünstigen Strangpressverfahren. Die Stegkammern waren oben und unten offen. Die Elektroden des Wickels wurden mit elektrischen Durchführungen kontaktiert, die in den zum Verschließen der Akkumulatorzelle verwendeten Boden und Deckel eingebracht worden waren. In den Deckel wurde weiterhin eine Membran eingebracht, die den Überdruck kontrolliert abgibt, der durch bei Überlastung der Zelle gebildetes Gas entsteht. Die untere Elektrode wurde in dieser Ausführung durch eine Durchführung im Boden und Deckel der Zelle durch den hohlen Wickelkern nach oben geführt. Dies erleichtert die Kontaktierung und Montage der Zellen zu einem Zellenblock.The lithium-ion cells were produced in lithium-iron-phosphate technology. The electrodes were wound around a hollow core of hexagonal cross-section. The resulting winding was placed in a sleeve also hexagonal in cross-section. This was made of aluminum and had an outer wall with web chamber structure. The production of the sleeve was carried out in a cost-effective extrusion process. The bridge chambers were open at the top and bottom. The electrodes of the coil were contacted with electrical feedthroughs which had been inserted into the bottom and lid used to close the accumulator cell. In the lid, a membrane was further introduced, which controls the overpressure produced by generated by overloading the cell gas. The lower electric de was performed in this embodiment by a passage in the bottom and lid of the cell through the hollow winding core upwards. This facilitates the contacting and mounting of the cells to a cell block.

1, 21, 2
Elektrodenfolienelectrode foils
33
Separatorfolienseparator films
44
vierzelliges Akkumulatorgehäusevierzelliges battery housing
55
Elektrodenwickelelectrode winding
66
gekapselter Elektrodenwickel (in Steg kammerbauweise)encapsulated Electrode winding (in web chamber construction)
77
Boden bzw. Deckel von (4)Bottom or lid of ( 4 )
88th
EinzelzellgehäuseSingle-cell housing
99
zwölfzelliges Akkumulatorgehäusezwölfzelliges battery housing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 3485832 T2 [0005] - DE 3485832 T2 [0005]
  • - EP 1213784 A2 [0008] - EP 1213784 A2 [0008]
  • - DE 10352046 A1 [0010] - DE 10352046 A1 [0010]

Claims (16)

Verfahren zur Herstellung eines Akkumulators mit gekühlten Zellen beinhaltend die Verfahrensschritte – Herstellen einer oder mehrerer elektrochemischer Einzelzellen, – Herstellen eines ein- oder mehrzelligen Akkumulatorgehäuses mit doppelwandiger, in Längsrichtung verlaufender, offener Stegkammerstruktur durch Strangpressen, Extrusion und/oder Spritzguss, wobei die einzelnen Zellen des Akkumulators wabenförmig angeordnet sind, – Einsetzen der elektrochemischen Einzelzelle oder Einzelzellen in die Zellen des Akkumulatorgehäuses, wobei die Einzelzellen entweder vorher in einer Metallhülse ebenfalls hexagonalen Querschnitts gekapselt werden oder direkt in die Akkumulatorzellen eingesetzt werden, – Verschließen des Akkumulators, – Zusammenschaltung der einzelnen Akkumulatorzellen.Method for producing a rechargeable battery with cooled cells containing the process steps - Produce one or more electrochemical single cells, - Produce a single or multi-cell accumulator housing with double-walled, longitudinally extending, open web chamber structure by extrusion, extrusion and / or injection molding, the individual Cells of the accumulator are arranged honeycomb, - Deploy the electrochemical single cell or single cells in the cells the accumulator housing, wherein the single cells either previously in a metal shell also hexagonal cross-section be encapsulated or inserted directly into the accumulator cells become, Closing the accumulator, - interconnection the individual accumulator cells. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrochemischen Einzelzellen jeweils in Wickelbauweise hergestellt werden und das Verfahren die Verfahrensschritte – Herstellen eines bahnförmigen Elektrodenverbundes, – Wickeln des bahnförmigen Elektrodenverbundes auf einen Wickelkern mit hexagonalem Querschnitt, – Verbinden der Elektrodenanschlüsse mit einem Anschlussterminal, – Herstellen eines ein- oder mehrzelligen Akkumulatorgehäuses mit doppelwandiger, in Längsrichtung verlaufender, offener Stegkammerstruktur durch Strangpressen, Extrusion und/oder Spritzguss, wobei die einzelnen Zellen des Akkumulators wabenförmig angeordnet sind, – Einsetzen des oder der Elektrodenwickel in die Zellen des Akkumulatorgehäuses, wobei die Elektrodenwickel entweder vorher in ei ner Metallhülse ebenfalls hexagonalen Querschnitts gekapselt werden oder direkt in die Akkumulatorzellen eingesetzt werden, – Tränken der Separatorfolien mit einem flüssigen Elektrolyten, wenn kein Polymerelektrolyt zur Herstellung des bahnförmigen Elektrodenverbundes verwendet wurde, – Verschließen des Akkumulators, – Zusammenschaltung der einzelnen Akkumulatorzellen beinhaltet.Method according to claim 1, characterized in that that the electrochemical single cells in each case in winding construction be prepared and the method the process steps - Produce a web-shaped electrode composite, - Wrap of the web-shaped electrode composite on a winding core with hexagonal cross section, - Connect the electrode connections with a connection terminal, - making a or multicellular accumulator housing with double-walled, longitudinally extending, open web chamber structure by extrusion, extrusion and / or injection molding, the individual Cells of the accumulator are arranged honeycomb, - Deploy the or the electrode winding in the cells of the accumulator housing, wherein the electrode winding either before in egg ner metal sleeve likewise hexagonal cross-section can be encapsulated or directly be used in the accumulator cells, - watering the Separatorfolien with a liquid electrolyte, if no polymer electrolyte for the production of the sheet-like Electrode composite was used, - closing of the accumulator, - interconnection of the individual battery cells includes. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Akkumulator um einen lithiumbasierten Akkumulator handelt.Method according to Claims 1 and 2, characterized in that the accumulator is a lithium-based accumulator is. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der auf der Unterseite des Elektrodenwickels befindliche Elektrodenkontakt durch den Hohlraum im Zentrum des Elektrodenwickels nach oben geführt wird, so dass beide Elektrodenanschlüsse auf einer Seite des Elektrodenwickels angeordnet sind.Method according to Claims 1 to 3, characterized that is located on the underside of the electrode coil electrode contact through the cavity in the center of the electrode coil upwards so that both electrode connections are on one side of the electrode winding are arranged. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator aus mehreren Einzelzellen hexagonalen Querschnitts gebildet wird, die in ein wabenförmiges Akkumulatorgehäuse eingesetzt werden.Method according to Claims 1 to 4, characterized that the accumulator consists of several single cells of hexagonal cross-section formed in a honeycomb-shaped accumulator housing be used. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegkammerstruktur der Außenwände des Akkumulatorgehäuses und/oder der Zellwände mit Mitteln zum Durchfördern eines flüssigen und/oder gasförmigen Kühlmediums verbunden werden.Method according to Claims 1 to 5, characterized that the web chamber structure of the outer walls of the Accumulator housing and / or the cell walls with Means for conveying a liquid and / or be connected gaseous cooling medium. Akkumulator, dadurch gekennzeichnet, dass – er eine oder mehrere Zellen hexagonalen Querschnitts aufweist, die einen wabenförmigen Verbund bilden; – die Außenwand des Akkumulatorgehäuses und/oder die Zellwände eine doppelwandige, in Längsrichtung verlaufende, offene Stegkammerstruktur besitzen; – die Elektrodenanschlüsse auf einer Seite der elektrochemischen Einzelzellen in einem Anschlussterminal zusammengefasst sind.Accumulator, characterized in that - he has one or more cells of hexagonal cross-section, the form a honeycomb composite; - the Outer wall of the accumulator housing and / or the Cell walls a double-walled, longitudinal have running, open web chamber structure; - the Electrode connections on one side of the electrochemical Single cells are combined in a connection terminal. Akkumulator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden der Zellen aus einem bahnförmigen Elektrodenverbund bestehen, der auf einen massiven oder hohlen Wickelkern hexagonalen Querschnitts aufgewickelt ist.Accumulator according to Claim 7, characterized that the electrodes of the cells from a web-shaped electrode composite consist of hexagonal on a massive or hollow hub Cross section is wound up. Akkumulator nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der auf der Unterseite des Elektrodenwickels befindliche Elektrodenkontakt durch den Hohlraum im Zentrum des Elektrodenwickels nach oben geführt wird, so dass beide Elektrodenanschlüsse auf einer Seite des Elektrodenwickels angeordnet sind.Accumulator according to Claims 7 and 8, characterized that the electrode contact located on the underside of the electrode coil by led the cavity in the center of the electrode coil upwards so that both electrode connections are on one side of the electrode winding are arranged. Akkumulator nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er aus vier Zelleinheiten besteht.Accumulator according to Claims 7 to 9, characterized that it consists of four cell units. Akkumulator nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator aus mehreren Einzelzellen hexagonalen Querschnitts besteht, die in ein wabenförmiges Akkumulatorgehäuse eingesetzt sind.Accumulator according to Claims 7 to 10, characterized that the accumulator consists of several single cells of hexagonal cross-section which is inserted into a honeycomb-shaped accumulator housing are. Akkumulator nach Anspruch 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenwickel vor dem Einsetzen in die Zellen in einer Metallhülse hexagonalen Querschnitts gekapselt wurden.Accumulator according to Claims 7 to 11, characterized that the electrode coils before insertion into the cells in a Metal sleeve of hexagonal cross-section were encapsulated. Akkumulator nach Anspruch 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenwickel direkt in die Zellen eingesetzt sind.Accumulator according to claim 7 to 11, since characterized in that the electrode coils are inserted directly into the cells. Akkumulator nach Anspruch 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte und der Deckel des Akkumulators mit Löchern versehen sind, die mit den Enden der Kanäle der Stegkammern der Zellwände korrespondieren.Accumulator according to Claims 7 to 13, characterized that the bottom plate and the lid of the accumulator with holes are provided with the ends of the channels of the web chambers the cell walls correspond. Akkumulator nach Anspruch 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkumulatoraußenwände und/oder die Zellwände durch das konvektive Durchströmen von Luft durch die Stegkammerkanäle gekühlt werden.Accumulator according to Claims 7 to 14, characterized that the accumulator outer walls and / or the cell walls cooled by the convective flow of air through the web chamber channels become. Akkumulator nach Anspruch 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkumulatoraußenwände und/oder die Zellwände mit Mitteln zum Durchfördern eines flüssigen und/oder gasförmigen Kühlmediums verbunden sind.Accumulator according to Claims 7 to 14, characterized that the accumulator outer walls and / or the cell walls with means for conveying a liquid and / or gaseous cooling medium are connected.
DE200910025802 2009-05-14 2009-05-14 Refrigerated cell accumulator and method of making same Expired - Fee Related DE102009025802B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910025802 DE102009025802B4 (en) 2009-05-14 2009-05-14 Refrigerated cell accumulator and method of making same
PCT/EP2010/056479 WO2010130747A1 (en) 2009-05-14 2010-05-11 Accumulator having cooled cells and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910025802 DE102009025802B4 (en) 2009-05-14 2009-05-14 Refrigerated cell accumulator and method of making same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009025802A1 true DE102009025802A1 (en) 2010-11-25
DE102009025802B4 DE102009025802B4 (en) 2014-02-20

Family

ID=42396831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910025802 Expired - Fee Related DE102009025802B4 (en) 2009-05-14 2009-05-14 Refrigerated cell accumulator and method of making same

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102009025802B4 (en)
WO (1) WO2010130747A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010019374A1 (en) * 2010-05-05 2011-11-10 Volkswagen Ag Battery cell e.g. lithium ion battery cell, housing for e.g. hybrid vehicle, has hollow-chamber section provided with primary and secondary chambers, where secondary chamber partially encloses primary chamber at side surfaces
DE102017204724A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Battery module, battery with at least one such battery module and method for producing such a battery module
DE102018215580A1 (en) * 2018-09-13 2020-03-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Cell housing for a battery cell of a high-voltage battery, battery cell, high-voltage battery and motor vehicle
DE102020117689A1 (en) 2020-07-06 2022-01-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrical energy store with honeycomb structure and vehicle with such
WO2022008153A1 (en) * 2020-07-08 2022-01-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Protective device for battery cells
DE102021107000A1 (en) 2021-03-22 2022-09-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Cell pack for a vehicle battery and vehicle battery
DE102021122486A1 (en) 2021-08-31 2023-03-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Housing for electrode stack and battery cell group

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL395382A1 (en) 2011-06-27 2013-01-07 Impact Clean Power Technology Spólka Akcyjna Electrical battery module thermally stabilized
DE102011086050A1 (en) * 2011-11-10 2013-05-16 Sb Limotive Company Ltd. Battery cell, battery and motor vehicle
DE102019205715A1 (en) * 2019-04-18 2020-10-22 Robert Bosch Gmbh Housing for accommodating heat-generating components and using the housing
DE102019211257A1 (en) * 2019-07-29 2021-02-04 Elringklinger Ag Galvanic cells and battery modules

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2635427A1 (en) * 1976-08-06 1978-02-09 Varta Batterie Heat exchanger system for battery - consists of double-walled structure with liq. inlets and outlets that also acts as battery housing
DE3485832T2 (en) 1983-12-15 1993-02-25 Scimat Ltd MATERIALS FOR ELECTRICAL DEVICES.
EP1213784A2 (en) 2000-11-30 2002-06-12 Ford Global Technologies, Inc. A method and arrangement for providing a compact battery with autonomous cooling
DE69823912T2 (en) * 1997-03-24 2005-05-25 Alcatel Temperature control device for a battery of electrochemical generators
DE10352046A1 (en) 2003-11-07 2005-06-09 Daimlerchrysler Ag Cooling device for battery with at least one electrochemical storage cell has holding element with elastic region that enables elastic expansion of holding element so that diameter of holding element increases

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007134198A1 (en) * 2006-05-11 2007-11-22 Johnson Controls- Saft Advanced Power Solutions Llc Modular battery system
DE102007010750B3 (en) * 2007-02-27 2008-09-04 Daimler Ag Electrochemical single cell for battery as high power battery, particularly for partly driven of motor vehicle for passenger transport, has electrode stack wound around cooling pipe and unfolded on cooling pipe

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2635427A1 (en) * 1976-08-06 1978-02-09 Varta Batterie Heat exchanger system for battery - consists of double-walled structure with liq. inlets and outlets that also acts as battery housing
DE3485832T2 (en) 1983-12-15 1993-02-25 Scimat Ltd MATERIALS FOR ELECTRICAL DEVICES.
DE69823912T2 (en) * 1997-03-24 2005-05-25 Alcatel Temperature control device for a battery of electrochemical generators
EP1213784A2 (en) 2000-11-30 2002-06-12 Ford Global Technologies, Inc. A method and arrangement for providing a compact battery with autonomous cooling
DE10352046A1 (en) 2003-11-07 2005-06-09 Daimlerchrysler Ag Cooling device for battery with at least one electrochemical storage cell has holding element with elastic region that enables elastic expansion of holding element so that diameter of holding element increases

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010019374A1 (en) * 2010-05-05 2011-11-10 Volkswagen Ag Battery cell e.g. lithium ion battery cell, housing for e.g. hybrid vehicle, has hollow-chamber section provided with primary and secondary chambers, where secondary chamber partially encloses primary chamber at side surfaces
DE102010019374B4 (en) 2010-05-05 2021-10-21 Volkswagen Ag Battery cell housing
DE102017204724A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Battery module, battery with at least one such battery module and method for producing such a battery module
DE102018215580A1 (en) * 2018-09-13 2020-03-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Cell housing for a battery cell of a high-voltage battery, battery cell, high-voltage battery and motor vehicle
DE102018215580B4 (en) 2018-09-13 2022-12-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft High-voltage battery having battery cells with single-walled and double-walled cell housings and motor vehicles
DE102020117689A1 (en) 2020-07-06 2022-01-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrical energy store with honeycomb structure and vehicle with such
WO2022008153A1 (en) * 2020-07-08 2022-01-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Protective device for battery cells
DE102021107000A1 (en) 2021-03-22 2022-09-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Cell pack for a vehicle battery and vehicle battery
DE102021122486A1 (en) 2021-08-31 2023-03-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Housing for electrode stack and battery cell group

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010130747A1 (en) 2010-11-18
DE102009025802B4 (en) 2014-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009025802B4 (en) Refrigerated cell accumulator and method of making same
EP3386001B1 (en) Traction accumulator elongated construction with secondary electrochemical cells arranged adjacent to one another and method for controlling the heat management
DE102011121246A1 (en) Battery separators with variable porosity
DE102012205810A1 (en) Hard-shell battery housing with tempering device
WO2010136174A2 (en) Electrode coil
EP3050136B1 (en) Method for producing a battery module and battery module
DE102012208726A1 (en) Separators for a lithium-ion battery
DE102011088636A1 (en) Hard shell housing with superhydrophobic material
DE102014203715A1 (en) Efficient coolable housing for a battery module
DE102013200588A1 (en) Cell frame for a battery module of an extended range electric vehicle
DE102012018128A1 (en) Single cell e.g. lithium ion cell, for use in elliptic column-type non-aqueous electrolyte battery for electric car, has electrode film arrangement pressed against wall of cell housing by elastic element that is designed as hollow body
DE102011015830A1 (en) Electrochemical cell for storing electrical energy
DE102011088637A1 (en) Hard shell battery case with vapor barrier
DE202017101961U1 (en) Traktionsakkumulator, in particular elongate design with adjacently arranged lithium-ion secondary cells
DE102010013026A1 (en) Battery e.g. lithium ion battery, for use as traction energy storage for storing electrical energy in electrically driven car, has heating wire insulated against sleeve e.g. heat shrink sleeve, surrounding wire and housing
DE102013220171A1 (en) Battery cell and manufacturing process for this, as well as battery
DE102021104787A1 (en) Battery cell for a battery, battery and method for manufacturing a battery cell
DE102015200923A1 (en) Lid assembly for a housing of a battery cell for a vehicle
DE102013200700A1 (en) Housing for lithium-ion battery cell for battery of vehicle e.g. electric car, has insulation mounted on cylindrical aluminum foam, so as to provide gas and liquid-tight effect for housing, where insulation includes panels
DE102018204165A1 (en) Lithium ion cell with clamping element for pressurization
WO2011012203A1 (en) Individual battery cells comprising a housing
Sauer et al. Speicherung der elektrischen Energie
DE102015226271A1 (en) ELECTRODE AND GALVANIC CELL COMPRISING A CARBON FASHION MOLDED BODY AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE102013016782A1 (en) Single cell for a battery
WO2016116321A1 (en) Battery cell with plastic component, and battery

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R082 Change of representative

Representative=s name: COHAUSZ & FLORACK PATENT- UND RECHTSANWAELTE P, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: AUTO-KABEL MANAGEMENT GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNERS: AUTO-KABEL MANAGEMENTGESELLSCHAFT MBH, 79688 HAUSEN, DE; INNOFONT GMBH & CO. KG, 64293 DARMSTADT, DE

Effective date: 20130910

Owner name: INNOFONT GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: AUTO-KABEL MANAGEMENTGESELLSCHA, INNOFONT GMBH & CO. KG, , DE

Effective date: 20130910

Owner name: AUTO-KABEL MANAGEMENT GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: AUTO-KABEL MANAGEMENTGESELLSCHA, INNOFONT GMBH & CO. KG, , DE

Effective date: 20130910

R082 Change of representative

Representative=s name: COHAUSZ & FLORACK PATENT- UND RECHTSANWAELTE P, DE

Effective date: 20130910

R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R020 Patent grant now final

Effective date: 20141121

R082 Change of representative

Representative=s name: COHAUSZ & FLORACK PATENT- UND RECHTSANWAELTE P, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: AUTO-KABEL MANAGEMENT GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: AUTO-KABEL MANAGEMENT GMBH, INNOFONT GMBH & CO. KG, , DE

Effective date: 20150326

Owner name: AUTO-KABEL MANAGEMENT GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNERS: AUTO-KABEL MANAGEMENT GMBH, 79688 HAUSEN, DE; INNOFONT GMBH & CO. KG, 64293 DARMSTADT, DE

Effective date: 20150326

R082 Change of representative

Representative=s name: COHAUSZ & FLORACK PATENT- UND RECHTSANWAELTE P, DE

Effective date: 20150326

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