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Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für eine Fahrzeugantriebsbatterie mit mehreren nebeneinander angeordneten, zylindrischen Batteriezellen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Fahrzeugantriebsbatteriebaugruppe mit einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung.
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Fahrzeugantriebsbatterien für reine Elektro-, Brennstoffzellen- oder Hybridfahrzeuge stehen im Zentrum der Entwicklungen von alternativ angetriebenen Fahrzeugen. Die Lebensdauer der Batterie hängt sehr stark von der Temperaturbelastung der Batteriezellen während des Lade- und Entladevorgangs ab. Dies betrifft insbesondere Lithium-Ionen-Batterien und NiMH-Batterien. Es muss, um die Leistungsfähigkeit der Batterie beizubehalten, vermieden werden, dass die Batteriezellen über ihre Maximaltemperatur von 45°C bis 60°C erwärmt werden oder sich selbst erwärmen.
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Eine weitere Ursache für die Reduzierung der Dauerleistungsfähigkeit ist eine inhomogene Temperaturverteilung von Zelle zu Zelle. Dabei muss vermieden werden, dass zwischen den Zellen eine Temperaturdifferenz von mehr als 5°C auftreten kann. Zu beachten ist in diesem Zusammenhang, dass die Zellen üblicherweise in Reihe geschaltet werden, sodass eine defekte Zelle einen Totalausfall der Batterie verursachen kann.
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Die Erfindung betrifft insbesondere eine Kühlvorrichtung für eine Fahrzeugantriebsbatterie sowie eine Fahrzeugantriebsbatteriebaugruppe, die quaderförmige Batteriezellen aufweisen. Diese neuartigen Batteriezellen zeichnen sich dadurch aus, dass ihr Packvolumen sehr gering ist, verglichen mit den bislang üblichen kreiszylindrischen Batteriezellen.
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Während bei den kreiszylindrischen Batteriezellen lamellenförmige Kühlbleche um die Mantelfläche herumgeführt sind, um einen möglichst großen Teil der Mantelfläche zu kühlen, ist bei den quaderförmigen Batteriezellen eine Kühlung an einer der Flachseiten, insbesondere an einer Stirnwand der Batterie ausreichend.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine vereinfacht aufgebaute, möglichst leicht bauende und vor allem leistungsfähige Kühlvorrichtung für eine Fahrzeugantriebsbatterie zu schaffen sowie eine Fahrzeugantriebsbatteriebaugruppe, welche sich aufgrund der guten Batteriekühlung durch eine hohe Dauerleistungsfähigkeit auszeichnet.
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Dies wird durch eine Kühlvorrichtung für eine Fahrzeugantriebsbatterie mit mehreren nebeneinander angeordneten, zylindrischen, insbesondere quaderförmigen Batteriezellen erreicht, die eine Mantelfläche, eine obere Stirnwand und eine unter Stirnwand aufweisen. Die Fahrzeugantriebsbatterie für die Kühlvorrichtung hat eine Flachseite. Die Kühlvorrichtung selbst umfasst wenigstens einen Kühlboden, welcher an der Flachseite der Batterie flächig anliegt und mindestens eine Kühlmittelleitung, mindestens eine wärmeleitende Kontaktplatte zum Kontakt mit der Flachseite und mindestens eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung des Kühlbodens an der Flachseite der Fahrzeugantriebsbatterie aufweist. Die Kontaktplatte hat entlang einer parallel zur Flachseite der Batterie verlaufenden Achse ein Profil mit konstantem Querschnitt, vorzugsweise ein Extrusionsprofil.
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Unter der Bezeichnung zylindrisch sind allgemeine geometrische Zylinderformen zu verstehen. Die Batteriezellen sind also nicht nur auf kreiszylindrische Formen beschränkt, sondern können insbesondere quaderförmig oder prismatisch ausgebildet sein.
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Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung umfasst einen Kühlboden, der insbesondere zur Kühlung der unteren Stirnwände von Batteriezellen verwendet wird, was jedoch nicht einschränkend der Fall ist. Genauso gut könnten auch Abschnitte der flachen Mantelflächenabschnitte dem Kühlboden zugewandt sein. Die Kontaktplatte kann aufgrund der Geometrie ihres Profils mit konstantem Querschnitt auf einfache Weise, insbesondere durch Extrusion, kostengünstig hergestellt werden.
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Der Aufbau des Kühlbodens ist sehr einfach, denn er umfasst in seiner einfachsten Ausführungsform nur eine Kontaktplatte, eine Kühlmittelleitung sowie eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung des Kühlbodens an der Flachseite der Fahrzeugantriebsbatterie. Die Bauweise ermöglicht eine Kühlvorrichtung mit geringem Gewicht.
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Der Kühlboden sollte eine vorgefertigte, selbsttragende Einheit sein.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Kontaktplatte an entgegengesetzten Rändern ein Randprofil auf, wobei die Randprofile der Kontaktplatte vorzugsweise so komplementär zueinander ausgebildet sind, dass gleiche, benachbarte Kontaktplatten mit ihren Randprofilen formschlüssig ineinandergreifen können. Derartige Randprofile verstärken einerseits die mechanische Struktur der Kontaktplatte und können andererseits zur Anbringung der Befestigungsvorrichtung genutzt werden. Komplementär zueinander ausgebildete Randprofile ermöglichen eine benachbarte Anordnung mehrerer Kontaktplatten, welche mit ihren Randprofilen formschlüssig ineinandergreifen, wodurch insbesondere ein großer aus einzelnen Kühlböden zusammengesetzter Kühlboden geschaffen wird.
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Die Kontaktplatte kann im Bereich mindestens eines Randprofils verformbar, insbesondere federelastisch verformbar, ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die benötigte Kraft, um das Randprofil zu verformen, größer als eine benötigte Kraft, um die Kontaktplatte im Bereich einer Kontaktoberseite zu verformen. Auf diese Weise können Fertigungstoleranzen verschiedener Bauteile der Kühlvorrichtung oder der Fahrzeugantriebsbatterie, insbesondere der Befestigungsvorrichtung, ausgeglichen werden.
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Die Kontaktplatte kann mindestens eine axial verlaufende Verstärkungsrippe aufweisen, durch welche die mechanische Stabilität des Kühlbodens verstärkt wird.
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Es ist möglich, dass die Kontaktplatte zumindest abschnittsweise mindestens einen geschlossenen Querschnitt aufweist, wobei der geschlossene Querschnitt die mindestens eine Kühlmittelleitung bildet. Auf diese Weise muss für die Kühlmittelleitung im Bereich der Kontaktplatte kein separates Bauteil vorgesehen werden, und die Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel in der Kühlmittelleitung und der Kontaktplatte ist optimal.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Kontaktplatte zwei Wärmeleitungsrippen auf der von der Batterie abgewandten Seite aufweisen, die in wärmeleitendem Kontakt mit der Kühlmittelleitung und/oder einem Heizelement zum Erwärmen der Batterie bei niedriger Umgebungstemperatur stehen, wobei der Abstand der Wärmeleitungsrippen vorzugsweise so gewählt ist, dass sich ein Presskontakt zwischen den Wärmeleitungsrippen und der Kühlmittelleitung bzw. dem Heizelement bildet. Derartige Wärmeleitungsrippen ermöglichen einen guten wärmeleitenden Kontakt zwischen der Kontaktplatte und der Kühlmittelleitung bzw. dem Heizelement, welche als separate Bauteile ausgeführt sind. Durch den Presskontakt zwischen den Wärmeleitungsrippen und der Kühlmittelleitung wird ein dauerhaft guter wärmeleitender Kontakt gewährleistet. Das Heizelement ist insbesondere ein elektrisches Heizelement.
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Vorzugsweise sind die Wärmeleitungsrippen zumindest teilweise umgeformt, um eine formschlüssige Befestigung der Kühlmittelleitungen und/oder des Heizelements zu ermöglichen. Die formschlüssige Verbindung verbessert die Befestigung der Kühlmittelleitung bzw. des Heizelements an der Kontaktplatte, und der wärmeleitende Kontaktbereich zwischen Kühlmittelleitung bzw. Heizelement und Wärmeleitungsrippen wird vergrößert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ermöglicht die Befestigungsvorrichtung eine unmittelbare Befestigung der Kontaktplatte an der Batterie. Durch die unmittelbare Befestigung der Kontaktplatte an der Batterie kann die gute Wärmeübertragung zwischen der Flachseite der Batterie und der Kontaktplatte auf einfache Weise gewährleistet werden.
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Alternativ weist die Befestigungsvorrichtung mindestens eine Befestigungsschiene auf, die sich zumindest teilweise entlang des Randbereichs der Kontaktplatte erstreckt, wobei die Kontaktplatte vorzugsweise formschlüssig mit der Befestigungsschiene verbunden ist. Auf diese Weise können Material und Bauweise der Befestigungsschiene für die Befestigungsfunktion optimiert werden, während die Kontaktplatte mit Material und Bauweise auf ihre wärmeleitende Funktion hin optimiert werden kann. Insbesondere kann der Kühlboden somit auf ein geringeres Gesamtgewicht optimiert werden.
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Um die Anzahl der Bauteile der Kühlvorrichtung zu reduzieren, kann eine gemeinsame Befestigungsschiene vorgesehen sein, welche benachbarte Kontaktplatten, vorzugsweise über deren Randprofile, verbindet.
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Es ist möglich, dass die Befestigungsschiene federelastisch ausgebildet ist, wobei das Einfedern der Befestigungsschiene eine relative Bewegung zwischen der Kontaktplatte und der Befestigungsschiene ermöglicht wird und vorzugsweise die benötigte Kraft, um die Befestigungsschiene zu verformen größer ist, als eine benötigte Kraft, um die Kontaktplatte im Bereich einer Kontaktoberseite zu verformen. Auf diese Weise können Fertigungstoleranzen verschiedener Bauteile der Kühlvorrichtung oder der Fahrzeugantriebsbatterie, insbesondere der Befestigungsvorrichtung, ausgeglichen werden.
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Um wärmeisolierende Luftspalte zwischen der Fahrzeugantriebsbatterie und dem Kühlboden zu verhindern, welche beispielsweise aufgrund von Toleranzen auftreten können, ist die Kontaktplatte vorzugsweise federelastisch und, im nicht befestigten Zustand, konvex zur Flachseite der Batterie ausgebildet. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass die Kontaktplatte im befestigten Zustand flächig und vorgespannt an der Flachseite der Batterie anliegt, wodurch Luftspalte zwischen der Kontaktplatte und der Flachseite der Batterie verhindert werden.
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Ein Wärmeisolierungsbauteil kann vorgesehen sein, welches an der von der Batterie abgewandten Seite der Kontaktplatte angeordnet ist und welches vorzugsweise formschlüssig mit der Kontaktplatte verbunden ist. Eine derartige Kühlvorrichtung verhindert eine Wärmeübertragung zwischen der Kontaktplatte und beispielsweise einem außen liegenden, gemeinsamen Gehäuse der Kühlvorrichtung und der Fahrzeugantriebsbatterie.
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Zur möglichst gleichmäßigen Kühlung der Batteriezellen kann die zumindest eine Kontaktplatte mit einer Zuleitung der Kühlmittelleitung und einer Rückleitung der Kühlmittelleitung verbunden sein, wobei insbesondere mehrere Kontaktplatten entlang einer Kühlmittelleitung jeweils mit der Zuleitung und Rückleitung der Kühlmittelleitung verbunden sind. Da das Kühlmittel in der Zuleitung insbesondere bei mehreren entlang einer Kühlmittelleitung angeordneten Kontaktplatten zunehmend Wärme aufnimmt, verringert sich die Kühlleistung des Kühlmittels entlang der Kühlmittelleitung, wobei die am Ende der Zuleitung liegenden Batteriezellen am Anfang der Rückleitung liegen. Durch die gleichzeitige Verbindung einer Kontaktplatte mit der Zuleitung und der Rückleitung ist die Kühlleistung der Kontaktplatte eine mittlere Kühlleistung der Zuleitung und der Rückleitung, was insbesondere auch bei mehreren Kontaktplatten entlang einer Kühlmittelleitung gilt.
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Eine weitere Idee zur möglichst gleichmäßigen Kühlung der Batteriezellen besteht darin, einen Kühlmittelverteiler vorzusehen, von dem aus mehrere Kühlmittelleitungen zu eigenen Kontaktplatten und von dort zu einer Sammelleitung führen. Das bedeutet, es ist eine Art Parallelschaltung von Kühlmittelleitungen vorgesehen, denen jeweils eigene Kontaktplatten zugeordnet sind. Damit wird die Reihe oder werden die Reihen von Batteriezellen, die einer Kontaktplatte zugeordnet sind, genauso gut gekühlt wie die Nachbarreihe oder die Gruppen von Nachbarreihen, die der benachbarten Kontaktplatte zugeordnet sind. Darüber hinaus werden durch die Parallelschaltung der Kühlmittelleitungen die Längen der einzelnen Kühlmittelleitungen verkürzt, wodurch sich die Durchflussdauer des Kühlmittels in einer Kühlmittelleitung reduziert.
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Die Kühlmittelleitungen verlaufen vorzugsweise mäander- oder U-förmig unterhalb der Kontaktplatten. Als Zuleitungsverteiler kann ein Staudruckverteiler oder ein Venturiverteiler vorgesehen sein.
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Um Lötverbindungen zu vermeiden, können Zuleitungen und Rückleitungen formschlüssig oder kraftschlüssig, vorzugsweise durch Pressringverbindungen, mit dem Kühlmittelverteiler bzw. der Sammelleitung verbunden sein.
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Als Kühlmittel wird insbesondere Wasser, Glykol, ein Wasser-Glykol-Gemisch oder ein Kältemittel eingesetzt, hier insbesondere R134a, HFO1234yf oder R744.
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Da die eingesetzten Batterieeinheiten oftmals sehr groß sind, kann es vorteilhaft sein, mehrere Kontaktplatten einzusetzen. Benachbarte Kontaktplatten können unmittelbar miteinander verbunden sein, insbesondere über ihre formschlüssig ineinandergreifenden Randprofile oder über gemeinsame Befestigungsschienen zwischen zwei Kontaktplatten.
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Die Erfindung betrifft, wie eingangs bereits erörtert, auch eine Fahrzeugantriebsbatteriebaugruppe, mit einer Fahrzeugantriebsbatterie mit mehreren Batteriezellen und einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung. Die Kühlvorrichtung liegt mit ihrer Kontaktplatte an der Flachseite der Batterie vorgespannt an.
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Die Kontaktplatten können unterschiedlich groß ausgeführt sein.
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Jeweils einer Batteriezelle oder einer Batteriezellengruppe kann eine Kontaktplatte zugeordnet sein. Das heißt umgekehrt, dass sich nicht zwei Kontaktplatten über eine Batteriezelle oder eine Batteriezellengruppe erstrecken.
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Es wäre insbesondere auch vorteilhaft, wenn mehrere Batteriezellen zu einer vorgefertigten Einheit in Form einer Batteriezellengruppe zusammengesetzt sind. Die Batterie insgesamt kann optional aus mehreren Batteriezellengruppen gebildet werden. Pro Batteriezellengruppe sollten nicht mehrere Kontaktplatten zur Kühlung verantwortlich sein, sondern nur eine Kontaktplatte. Alternativ sind mehrere Kontaktplatten unter Bildung einer gemeinsamen Kontaktoberfläche für mindestens eine Batteriezellengruppe vorgesehen.
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Unterhalb jeder Batteriezellengruppe kann in diesem Zusammenhang ein Kühlmittelzulauf und ein Kühlmittelrücklauf vorhanden sein, sodass alle Batteriezellen einer Batteriezellengruppe im Wesentlichen auf die gleiche Temperatur gekühlt werden.
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Die Kühlvorrichtung sollte insbesondere an der von den elektrischen Anschlüssen der Batterie abgewandten Seite der Batterie positioniert sein. Wenn die obere Stirnwand diejenige Seite ist, an der die beiden Pole der Batterie vorhanden sind, sollte also die untere Stirnwand die gekühlte Batterieseite sein.
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Zur Erzielung einer gleichmäßigen Anpresskraft gibt es mehrere verschiedene Ansätze.
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Beispielsweise kann die Kontaktplatte an einem Gehäuse der Batterie befestigt und durch die Befestigung gegen eine Flachseite der Batterie gepresst werden. Die Kontaktplatte drückt dabei elastisch gegen die Flachseite der Batterie, eine Bodenplatte der Batterie oder direkt gegen die Batteriezellen.
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Eine Bodenplatte kann unter Umständen gerade bei Ausbildung einer Baugruppe mechanisch erforderlich sein, sodass die Bodenplatte zwischen den Batterien und der oder den Kontaktplatten liegt. Die Bodenplatte sollte natürlich aus sehr gut wärmeleitendem Material bestehen.
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Eine andere Ausführungsform sieht vor, unterhalb des Kühlbodens eine Anpressplatte zu positionieren, die vorzugsweise an der Batterie befestigt und durch die sozusagen über eine Art Sandwichkonstruktion der Kühlboden zwischen der Batterie und der Anpressplatte zusammengedrückt und elastisch deformiert wird.
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Zum Toleranzausgleich in Richtung zur Flachseite ist zwischen Anpressplatte und Kontaktplatte ein elastisch oder plastisch verformtes Teil vorgesehen.
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Zu betonen ist, dass die obigen einzelnen Merkmale natürlich beliebig miteinander kombiniert werden können.
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In den Figuren zeigen:
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1 eine Batteriezellengruppe einer erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebsbatteriebaugruppe;
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2 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebsbatteriebaugruppe samt einer Kühlvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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3 eine Detailansicht der Verbindung zweier benachbarter Kontaktplatten gemäß 2;
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4 eine Kontaktplatte der Kühlvorrichtung gemäß 2;
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5 eine Detailansicht einer Kühlmittelleitung der Kühlvorrichtung gemäß 2;
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6a und 6b jeweils eine detaillierte Schnittansicht der Kühlmittelleitung an der Kontaktplatte gemäß zweier Ausführungsformen der Erfindung;
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7 eine Kühlvorrichtung gemäß 2 mit vier Kontaktplatten und Kühlmittelleitungen;
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8 ein Kühlmittelleitungssystem einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung;
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9 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebsbatteriebaugruppe mit einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung;
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10 eine perspektivische Ansicht eines Kühlbodens der Kühlvorrichtung gemäß 9;
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11 eine perspektivische Ansicht einer Kühlvorrichtung gemäß 9 mit zwei Kühlböden;
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12 eine schematische Schnittansicht der Kühlvorrichtung aus 11;
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13 eine perspektivische Explosionsansicht einer weiteren Kühlvorrichtung gemäß 9;
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14 eine perspektivische Ansicht der Kühlvorrichtung aus 13;
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15 eine Schnittansicht einer Befestigung eines zweiteiligen Gehäuses an einer Batteriezellenbaugruppe;
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16 eine Schnittansicht einer Ausführungsform mit einer federelastisch ausgebildeten Befestigungsschiene;
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17 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform mit einer federelastisch ausgebildeten Befestigungsschiene;
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18 eine Schnittansicht einer Ausführungsform mit einer Kontaktplatte mit verformbar ausgebildetem Randprofil;
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19 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform mit einer Kontaktplatte mit verformbar ausgebildetem Randprofil;
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20 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform mit einer Kontaktplatte mit verformbar ausgebildetem Randprofil; und
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21 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform mit einer Kontaktplatte mit verformbar ausgebildetem Randprofil.
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Fahrzeugantriebsbatterien dienen als Energiespeicher zum Antrieb elektrischer Motoren, beispielsweise in Elektro- oder Hybridfahrzeugen.
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Eine Fahrzeugantriebsbatterie besteht aus einer Mehrzahl von Batteriezellen, die elektrisch miteinander gekoppelt sind. Für eine einfache Handhabung der Fahrzeugantriebsbatterie können mehrere Batteriezellen in einer Batteriezellengruppe angeordnet sein, wobei mehrere Batteriezellengruppen zusammen die Fahrzeugantriebsbatterie bilden.
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In 1 ist eine Batteriezellengruppe 10 gezeigt, in der sechs Batteriezellen 12 in einem gemeinsamen Gehäuse 14 angeordnet sind. Die Batteriezellen 12 sind quaderförmig ausgebildet und weisen eine Mantelfläche sowie eine obere und untere Stirnwand auf.
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Die Batteriezellen 12 sind ferner auf der Oberseite der Batteriezellengruppe 10 elektrisch miteinander verbunden und weisen einen gemeinsamen elektrischen Anschluss 16 auf. Die Unterseite der Batteriezellengruppe 10 ist eine Flachseite 18, die wärmeleitend ausgebildet ist und über die eine Kühlung aller Batteriezellen 12 der Batteriezellengruppe 10 von den unteren Stirnwänden der Zellen aus möglich ist.
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Alternativ können auch andere Batteriezellengruppen 10 oder einzelne Batteriezellen 12 vorgesehen sein, beispielsweise solche, bei denen Flachseiten der Batteriezellen 12, das heißt beispielsweise deren untere Stirnwände selbst zur individuellen Kühlung der Batteriezelle 12 wärmeleitend ausgebildet sind.
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Eine Kühlvorrichtung 20 zum Kühlen der Batteriezellengruppe 10 der Fahrzeugantriebsbatterie ist in einer schematischen Schnittansicht in 2 gezeigt. Die Kühlvorrichtung 20 und die Fahrzeugantriebsbatterie mit mindestens einer Batteriezellenbaugruppe 10 zusammen bilden eine Fahrzeugantriebsbatteriebaugruppe 100.
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Die Kühlvorrichtung 20 umfasst zwei Kühlböden 22, welche an der Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10 angeordnet sind. Jeder Kühlboden 22 weist eine Kontaktplatte 24 auf, die ein entlang einer parallel zur Flachseite 18 der Batteriezellenbaugruppe 10 verlaufenden Achse A ausgebildetes Extrusionsprofil mit konstantem Querschnitt aufweist.
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Die Kontaktplatte 24 besteht aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Aluminium oder Kupfer, wobei Aluminium aufgrund seines geringen Gewichts bevorzugt ist.
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Die Kontaktplatte 24 umfasst eine Kontaktoberseite 26, mit der die Kontaktplatte 24 an der Flachseite 18 der Batterie anliegt. An der Unterseite der Kontaktplatte 24, welche entgegengesetzt zu Kontaktoberseite 26 liegt, sind mehrere axial verlaufende Verstärkungsrippen 28 vorgesehen, die die Kontaktplatte 24 insbesondere gegen ein Verbiegen gegenüber der Axialrichtung verstärken.
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Des Weiteren sind jeweils Paare von Wärmeleitungsrippen 30 vorgesehen, die Halterungen für jeweils eine Kühlmittelleitung 32 bilden. Die Wärmeleitungsrippen 30 sind dabei so ausgebildet, dass eine gute Wärmeübertragung zwischen der Kühlmittelleitung 32 und der Kontaktoberfläche 26 der Kontaktplatte 24 möglich ist. Alternativ können natürlich auch weitere Wärmeleitungsrippen 30 vorgesehen sein, die ein Heizelement zwischen sich aufnehmen, das zum Heizen der Batterie dient. Das Heizelement ist wie die Kühlmittelleitung 32 an die Kontaktplatte zu befestigen.
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Am linken und rechten Rand der Kontaktplatte 24 weist die Kontaktplatte 24 ein Randprofil 34 auf. Die beiden Randprofile 34 stärken einerseits die mechanische Struktur der Kontaktplatte 24 und sind andererseits jeweils komplementär zueinander ausgebildet, sodass gleiche, benachbarte Kontaktplatten mit ihren Randprofilen 34 formschlüssig ineinandergreifen.
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Durch das formschlüssige Ineinandergreifen der benachbarten Kontaktplatten 24 verbinden sich die beiden Kontaktoberflächen 26 bündig zu einer großen gemeinsamen Kontaktoberfläche. Auf diese Weise wird eine große gemeinsame Kontaktoberfläche geschaffen, während die einzelnen Kontaktplatten 24 relativ klein sind und somit einfacher durch Extrusion gefertigt werden können als entsprechend größere Kontaktplatten. Ferner können sich mehrere kleine Kontaktplatten 24 leichter der nie völlig planen Flachseite 18 anpassen.
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Über die aneinanderliegenden Randprofile 34 der Kontaktplatten 24 ist eine Wärmeleitung zwischen benachbarten Kontaktplatten 24 möglich, wodurch sich zwischen benachbarten Kontaktplatten 24 eine mittlere Temperatur und eine mittlere Kühlleistung ausbildet.
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Um die Wärmeübertragung zwischen den Kühlmittelleitungen 32 und den Wärmeleitungsrippen 30, zwischen benachbarten Kontaktplatten 24, die über ihre Randprofile 34 formschlüssig aneinander anliegen, und/oder zwischen der Kontaktoberseite 26 der Kontaktplatte 24 und der Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10 zu verbessern, kann eine Wärmeleitpaste zwischen den entsprechenden Bauteilen vorgesehen sein.
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Die Kontaktplatten 24 sind über Befestigungsvorrichtungen 36 mit der Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10 verbunden. In der in 2 gezeigten Ausführungsform sind die Befestigungsvorrichtungen 36 Schrauben, mit denen die Kontaktplatten 24 unmittelbar an der Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10 befestigt sind.
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Auf der der Batteriezellengruppe 10 gegenüberliegenden Seite der Kontaktplatte 24 ist ein Wärmeisolierungsbauteil 38 vorgesehen, das formschlüssig mit der Kontaktplatte 24 verbunden ist. Dazu greift das Wärmeisolierungsbauteil 38 in die Randprofile 34 der Kontaktplatte 24 ein. Es sind Ausnehmungen im Wärmeisolierungsbauteil 38 für die Verstärkungsrippen 28, Kühlmittelleitungen 32 und Wärmeleitungsrippen 30 sowie die Schrauben der Befestigungsvorrichtungen 36 vorgesehen. Das Wärmeisolierungsbauteil 38 kann auch auf andere Weise an der Kontaktplatte 24, beispielsweise über die Befestigungsvorrichtungen 36 befestigt sein.
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3 zeigt eine Detailansicht der Verbindungsstelle der beiden benachbarten Kontaktplatten 24 aus 2.
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Die rechte Kontaktplatte 24 weist in dieser Ausführungsform zwei nebeneinander angeordnete Befestigungsvorrichtungen 36 in Form von Schrauben auf.
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Der Übergangsbereich zwischen der Kontaktoberfläche 26 der rechten Kontaktplatte 24 und der Kontaktoberfläche 26 der linken Kontaktplatte 24 ist so ausgeführt, dass eine gemeinsame, bündig aneinandergrenzende Kontaktoberfläche 26 gebildet wird.
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Der Übergangsbereich zwischen den beiden benachbarten Kontaktplatten 24 kann wärmeleitend ausgebildet sein, um eine Übertragung von Wärme zwischen den beiden Kontaktplatten 24 zu ermöglichen. Alternativ kann eine Wärmeisolierung im Übergangsbereich zwischen den beiden benachbarten Kontaktplatten 24 vorgesehen sein, die eine Wärmeübertragung zwischen den beiden Kontaktplatten 24 verhindert oder beschränkt.
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4 zeigt die Kontaktplatte 24 ohne weitere Bauteile der Kühlvorrichtung 20.
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Die Kontaktplatte 24 ist federelastisch ausgebildet, wobei die Kontaktplatte 24 im nicht an der Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10 befestigten Zustand konvex zur Flachseite 18 der Batterie hin mit vorzugsweise der gleichen Dicke ausgebildet ist. Die Kontaktoberfläche 26 verläuft gekrümmt, wobei der mittlere Bereich der Kontaktplatte 24 insbesondere bis zu 5 mm höher ist als der seitliche Rand der Kontaktoberfläche 26.
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Wird die derartig geformte Kontaktplatte 24 (wie in 2 gezeigt) über die Befestigungsvorrichtungen 36 an die Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10 angeschraubt, so liegt die Kontaktplatte 24 im Wesentlichen eben an der Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10 an, wobei die Kontaktplatte 24 elastisch vorgespannt ist. Auf diese Weise werden Luftspalte zwischen der Kontaktplatte 24 und der Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10 verhindert.
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Gemäß der in 2 gezeigten Ausführungsform sind die Kühlmittelleitungen 32 als separate Rohre ausgebildet, wobei die Wärmeleitungsrippen 30 eine Halterung für die Kühlmittelleitungen 32 bilden.
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5 zeigt eine Kühlmittelleitung 32, die zu beiden Seiten von den Wärmeleitungsrippen 30 der Kontaktplatte 24 umgeben ist. Der Abstand der Wärmeleitungsrippen 30 ist so gewählt, dass sich ein Presskontakt zwischen den Wärmeleitungsrippen 30 und der Kühlmittelleitung 32 bildet. Über den Presskontakt ist die Kühlmittelleitung 32 kraftschlüssig mit der Kontaktplatte 24 verbunden, während gleichzeitig eine Wärmeübertragung über den Presskontakt ermöglicht wird.
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In der in 5 gezeigten Ausführungsform sind zwei Befestigungsstellen 40 vorgesehen, an denen die Wärmeleitungsrippen 30 in Richtung der Kühlmittelleitung 32 umgeformt sind, um an diesen Befestigungsstellen 40 eine formschlüssige Verbindung zwischen der Kühlmittelleitung 32 und der Kontaktplatte 24 zu ermöglichen.
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6a zeigt eine Schnittansicht einer Befestigungsstelle 40, bei der die Wärmeleitungsrippen 30 beidseitig in Richtung der Kühlmittelleitung 32 gebogen sind. Es ist auch möglich, dass nur eine der Wärmeleitungsrippen 30 in Richtung der Kühlmittelleitung 32 gebogen ist oder, dass die Wärmeleitungsrippen 30 entlang ihrer gesamten Länge in Richtung der Kühlmittelleitung 32 gebogen sind.
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6b zeigt eine zweite Ausführungsform der Kühlmittelleitung 32, wobei die Kühlmittelleitung 32 durch einen geschlossenen Querschnitt der Kontaktplatte 24 gebildet wird. Durch die einstückige Bauweise von Kontaktplatte 24 und Kühlmittelleitung 32 erfolgt eine optimale Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel und der Kontaktplatte 24. Die einstückig ausgebildete Kühlmittelleitung 32 ist am Anfang und Ende der Kontaktplatte 24 beispielsweise durch Löten an einen Kühlmittelkreis angeschlossen.
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7 zeigt eine Ausführungsform einer Kühlvorrichtung 20 mit vier Kontaktplatten 24, wobei jeweils zwei Kontaktplatten 24 unmittelbar aneinander anliegen.
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Jeder Kontaktplatte 24 ist eine U-förmige Kühlmittelleitung 32 zugeordnet. Bei einer U-förmigen Kühlmittelleitung 32 erfolgt die Zuführung und Rückführung des Kühlmittels in den parallel zueinander verlaufenden Strängen der Kühlmittelleitung 32.
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Das Kühlmittel in den Kühlmittelleitungen 32 nimmt beim Durchfließen der Kühlböden 22 Wärme von den zu kühlenden Batteriezellengruppen 10 auf, wodurch das Kühlmittel in den in Strömungsrichtung hinteren Abschnitten der Kühlmittelleitungen 32 eine geringere Kühlleistung ermöglicht als in den vorderen Abschnitten der Kühlmittelleitungen 32.
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Da jede Kontaktplatte 24 jeweils mit Zuführ- und Rückführleitung jeweils einer parallelen Kühlmittelleitung 32 in wärmeleitendem Kontakt ist, bildet sich entlang jeder der Kontaktplatten 24 eine mittlere Temperatur und Kühlleistung.
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8 zeigt beispielhaft ein Kühlmittelleitungssystem 42, bei dem vier parallel verlaufende Kühlmittelleitungen 32 vorgesehen sind, die über einen Kühlmittelverteiler 44 verbunden sind, von dem aus mehrere Kühlmittelleitungen 32 zu eigenen Kontaktplatten 24 und von dort zu einer Sammelleitung 46 führen. Durch eine nicht gezeigte Kältemaschine wird der Kühlmittelkreislauf geschlossen.
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In der gezeigten Ausführungsform sind vier parallel geschaltete Kühlmittelleitungen 32 vorgesehen, die jeweils U-förmig ausgebildet sind, mit parallel verlaufender Kühlmittelzuleitung und Kühlmittelrückleitung. Es sind jeweils zwei Kühlmittelleitungen 32 mit je einem Zuleitungsabschnitt und einem Rückleitungsabschnitt einer Kontaktplatte 24 zugeordnet.
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Der Kühlmittelverteiler 44 ist zum Beispiel ein Staudruckverteiler oder ein Venturiverteiler.
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Die Zuleitungen und Rückleitungen der Kühlmittelleitung 32 sind jeweils formschlüssig und kraftschlüssig durch Pressringverbindungen 48 am Kühlmittelverteiler 44 und an der Sammelleitung 46 angebracht. Bei den Pressringverbindungen 48 werden die zu verbindenden Rohre ineinandergesteckt und durch einen Pressring kraftschlüssig und/oder formschlüssig zusammengehalten. Auf diese Weise ist kein Löten der Rohrverbindungen notwendig.
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Das Kühlmittel, welches durch die Kühlmittelleitungen 32 geleitet wird, kann eine Kühlflüssigkeit, insbesondere Wasser, Glykol oder ein Wasser-Glykol-Gemisch, oder ein Kältemittel, insbesondere R134a, HFO1234yf oder R744 sein.
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In der gezeigten Ausführungsform weist jede Kontaktplatte 24 ein Paar von Zuleitungsabschnitten und Rückleitungsabschnitten einer Kühlmittelleitung 32 auf. Durch dieses parallele Kühlmittelleitungssystem 42 sind die einzelnen Kühlmittelleitungen 32 kürzer, und es findet ein schnellerer Durchfluss von Kühlmittel statt, wodurch die Reaktionszeit der Kühlvorrichtung 20 bei Temperaturänderungen verkürzt wird.
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Eine zweite Ausführungsform eines Kühlbodens 22 ist in 9 gezeigt. Die Kontaktplatte 24 ist analog zu 4 mit einer konvex gewölbten Kontaktoberfläche 26 (im nicht vorgespannten Zustand durch die gestrichelte Linie gezeigt) ausgebildet, die im befestigten Zustand vorgespannt flach an der Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10 anliegt.
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Auf der von der Batterie abgewandten Seite der Kontaktplatte 24 sind eine zentrale Verstärkungsrippe 28 und zwei Paare von Wärmeleitungsrippen 30 zur Halterung der Kühlmittelleitung 32 vorgesehen.
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Die zweite Ausführungsform der Kontaktplatte 24 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Wesentlichen durch die Randprofile 34 und die Befestigungsvorrichtung 36.
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Die Befestigungsvorrichtungen 36 umfassen Befestigungsschienen 50, die sich entlang des Randbereichs der Kontaktplatte 24 erstrecken. Die Befestigungsschienen 50 umfassen jeweils zwei Fortsätze 52, mit denen die Befestigungsschiene 50 formschlüssig mit dem Randprofil 34 der Kontaktplatte 24 verbunden ist. Die Fortsätze 52 umfassen Rastnasen, die in das Randprofil 34 der Kontaktplatte 24 eingreifen.
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Die Befestigungsschienen 50 weisen mehrere Bohrungen 54 auf, zur Befestigung des Kühlbodens 22 an der Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10, beispielsweise über Schraubverbindungen. Die Befestigungsschienen können natürlich auch auf andere Weise an der Flachseite der Batteriezellenbaugruppe 10 befestigt sein.
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Alternativ ist der Kühlboden 22 zwischen einer Anpressplatte 56 und der Flachseite 18 geklemmt, wobei die Befestigungsschienen 50 einen festen Abstand zwischen der Flachseite 18 der Batterie und der Anpressplatte 56 definieren. Die Anpressplatte 56 drückt die Befestigungsschienen 50 in Richtung der Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10, wobei die Befestigungsschienen 50 wiederum die Kontaktplatte 24 gegen die Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10 drücken, bis diese flach und vorgespannt an der Flachseite 18 anliegt. Entsprechende Schrauben sind nicht gezeigt.
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Der Abstand zwischen der Flachseite 18 der Batterie und der Anpressplatte 56 ist so ausgelegt, dass ein Wärmeisolierungsbauteil 38 zwischen der Anpressplatte 56 und der Kontaktplatte 24 sowie der Kühlmittelleitung 32 angeordnet werden kann.
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10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kühlbodens 22 mit einer Kontaktplatte 24, an deren Randprofilen 34 jeweils zwei Befestigungsschienen 50 als Befestigungsvorrichtung 36 angeordnet sind. In der gezeigten Ausführungsform ist dabei jeweils ein gegenüberliegendes Paar von Befestigungsschienen 50 einer Batteriezellengruppe 10 zugeordnet. In der gezeigten Ausführungsform sind somit zwei Batteriezellengruppen 10 einer Kontaktplatte 24 zugeordnet. Es ist auch möglich, dass die Kontaktplatten 24 in ihrer Länge so ausgebildet sind, dass sie genau einer Batteriezellengruppe 10 zugeordnet sind.
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In 11 und 12 ist eine weitere Ausführungsform einer Kühlvorrichtung 20 gezeigt, wobei zwei nebeneinanderliegende Kontaktplatten 24 an einer U-förmigen Kühlmittelleitung 32 angeordnet sind. Jeder Kontaktplatte 24 sind drei Paare von Befestigungsschienen 50 zugeordnet. Die Kühlvorrichtung 20 ist somit für sechs Batteriezellengruppen 10 vorgesehen. Es ist aber beispielsweise auch möglich, dass die Kühlvorrichtung 20 für drei Batteriezellenbaugruppen 10 Anwendung findet, wobei dann jeweils eine Batteriezellenbaugruppe 10 in Kontakt mit zwei nebeneinanderliegenden Kontaktplatten 24 steht.
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In dieser Ausführungsform ist nur eine Kühlmittelleitung 32 für beide Kontaktplatten 24 vorgesehen, daher ist kein Kühlmittelverteiler 44 und keine Sammelleitung 46 notwendig.
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12 zeigt eine Schnittansicht der Kühlvorrichtung 20 aus 11 mit unbelasteten Kontaktplatten 24.
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Die Befestigungsschienen 50 sind jeweils nur einem Randprofil 34 einer Kontaktplatte 24 zugeordnet. Es ist auch möglich, dass eine Befestigungsschiene 50 vorgesehen ist, die zur gemeinsamen Halterung zweier Randprofile 34 zweier benachbarter Kontaktplatten 24 ausgebildet ist.
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13 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kühlvorrichtung 20 mit anderer Anordnung der Kühlböden 24.
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14 zeigt die gleiche Kühlvorrichtung 20 in einer Explosionsansicht.
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Es sind vier Kontaktplatten 24 vorgesehen, die über ihre Randprofile 34 mit acht Befestigungsschienen 50 verbunden sind. Die Befestigungsschienen 50 erstrecken sich in dieser Ausführungsform über die gesamte Länge der Kontaktplatten 24.
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Die Kontaktplatten 24 sind mit einem Kühlmittelleitungssystem 42 verbunden, welches dem in 8 gezeigten Kühlmittelleitungssystem 42 entspricht.
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Unterhalb der Kontaktplatten 24 und der Kühlmittelleitungen 32 sind vier Wärmeisolierungsbauteile 38 vorgesehen.
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15 zeigt eine Befestigung eines zweiteiligen Batteriegehäuses 60 an einer Batteriezellengruppe 10 in einer Schnittansicht. Das Gehäuse 14 der Batteriezellengruppe 10 weist einen Befestigungsflansch 62 auf, an dem zum einen die Kontaktplatte 24 über eine Befestigungsvorrichtung 36 in Form einer Schraubverbindung und zum anderen die beiden Teile des Batteriegehäuses 60 befestigt sind.
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Zwischen dem Batteriegehäuse und dem Befestigungsflansch 62 des Gehäuses der Batteriezellenbaugruppe sind Dichtungen 64 vorgesehen.
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Die Kontaktplatte 24 ist im Wesentlichen analog zu den vorhergehenden Ausführungsformen ausgebildet und unterscheidet sich lediglich in der Ausführung des Randprofils 34 und darin, dass die Kühlmittelleitung 32 nicht durch zwei Wärmeleitungsrippen an der Kontaktplatte 24 befestigt ist, sondern in einer Ausbuchtung der Kontaktplatte 24 liegt. Die Kühlmittelleitung 32 steht analog zu den Wärmeleitungsrippen der vorhergehenden Ausführungsformen in einer Pressverbindung mit der Kontaktplatte 24. Die Kühlmittelleitung 32 kann auch direkt gegen die Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10 gedrückt werden.
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16 zeigt eine Befestigungsklammer, hier beispielsweise eine Befestigungsschiene 50, in der zwei benachbarte Kontaktplatten 24 gehalten werden. Die Befestigungsschiene 50 wird über die Anpressplatte 56 in Richtung der Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10 gedrückt und drückt ihrerseits die beiden Kontaktplatten 24 gegen die Flachseite 18. Die Befestigungsklammer geht mit ihren nach oben frei abstehenden, hakenartigen Armen eine Rastverbindung mit den Rändern der Profile 34 ein.
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Durch Fertigungstoleranzen der Anpressplatte 56 kommt es zu Ungenauigkeiten im Abstand zwischen der Anpressplatte 56 und der Flachseite 18 der Batteriezellenbaugruppe 10.
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Zum Toleranzausgleich in Richtung zur Flachseite ist zwischen Anpressplatte 56 und Kontaktplatte 24 ein im eingebauten Zustand elastisch oder plastisch verformtes Teil vorgesehen. Dieses Teil drückt die beiden benachbarten Ränder der aneinander angrenzenden Kontaktplatten 24 nach oben.
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Das Teil ist vorliegend eine ebenfalls klammerförmige, z. B. U-förmige Feder 66, die die Befestigungsschiene 50 gegen die Flachseite 18 der Batteriezellenbaugruppe 10 drückt. Die Feder 66 ist auf seitliche Arme der Befestigungsschiene 50 aufgesteckt.
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Die Federstärke der Feder 66 ist so gewählt, dass die benötigte Kraft, um die Feder 66 zu verformen, größer ist als die benötigte Kraft, um eine federelastisch ausgebildete Kontaktoberseite 25 zu verformen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Kontaktplatte 24 vollständig an der Flachseite 18 der Batteriezellenbaugruppe 10 anliegt, wenn die Feder 66 einfedert.
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Die Feder 66 kann sich im Wesentlichen entlang der gesamten Länge der Befestigungsschiene 50 erstrecken, oder es können mehrere einzelne Federn 66 entlang der Länge der Befestigungsschiene verteilt sein.
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Alternativ kann die Feder 66 durch ein plastisch verformbares Bauteil ersetzt werden, welches vor der Montage von Kühlvorrichtung 20 und Fahrzeugantriebsbatterie auf einen maximalen Abstand zwischen Anpressplatte 56 und Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10 eingestellt ist und sich bei der Montage jeweils entsprechend der Fertigungstoleranzen der Anpressplatte 56 verformt.
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17 zeigt eine weitere Ausführungsform einer verformbaren Befestigungsschiene 50, welche formschlüssig mit den Kontaktplatten 24 verbunden ist. Ein Halterungsteil, im Beispiel ein Schienenbauteil 68, welches an der Anpressplatte 56 anliegt, ist formschlüssig mit den Kontaktplatten 24 über Rastnasen verbunden, wobei die Verbindung ein Spiel aufweist, welches eine relative Bewegung der Kontaktplatten 24 zum Schienenbauteil 68 ermöglicht.
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Zwischen der Befestigungsschiene 50 und dem Schienenbauteil 68 ist eine Feder 66 vorgesehen, welche die Kontaktplatten 24 gegen die Flachseite 18 der Batteriezellenbaugruppe 10 beaufschlagt. Die Funktion der Feder 66 ist analog zur in 16 gezeigten Ausführungsform.
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Die Feder 66 kann sich wiederum analog zur in 16 gezeigten Ausführungsform abschnittsweise oder entlang der gesamten Länge der Befestigungsschiene 50 erstrecken oder kann alternativ durch ein plastisch verformbares Bauteil ersetzt werden.
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Das Halterungsbauteil (Schienenbauteil 68) bildet ein Aufnahmeteil für die Feder 66, so dass die Kontaktplatten 24, die Befestigungsschiene 50 und die Feder 66 samt Halterungsbauteil eine schnell montierbare Einheit bilden.
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18 zeigt eine Ausführungsform mit einer Kontaktplatte 24 mit einem verformbaren Randprofil 34. Das Randprofil 34 ist an seinem äußeren Rand an einer Befestigungsschiene 50 über eine Rastverbindung befestigt.
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Die Kontaktplatte 24 ist dabei im Bereich des Randprofils 34 so ausgebildet, dass sich mit der Befestigungsschiene 50 ein maximaler Abstand zwischen der Anpressplatte 56 und der Flachseite 18 der Batteriezellengruppe 10 ergibt (siehe Pfeil). Bei der Montage der Kühlvorrichtung 20 verformt sich die Kontaktplatte 24 im Bereich des Randprofils 34, um sich den Fertigungstoleranzen der Anpressplatte 56 anzupassen.
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Die benötigte Kraft, um das Randprofil 34 (plastisch oder elastisch) zu verformen, ist größer als die benötigte Kraft, um die Kontaktoberseite 25 der Kontaktplatte 24 zu verformen, wodurch gewährleistet wird, dass die Kontaktoberseite 25 der Kontaktplatte 24 vollständig an der Flachseite 18 anliegt.
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19 zeigt eine weitere Ausführungsform, die sich im Wesentlichen in der Befestigung der Kontaktplatte 24 an der Befestigungsschiene 50 von der zuvor erläuterten Ausführungsform unterscheidet, wobei die Kontaktplatte 24 formschlüssig seitlich in die Befestigungsschiene 50 eingesteckt ist. Auch hier ist eine Rastverbindung zwischen Befestigungsschiene 50 und Kontaktplatte 24 vorgesehen.
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In 18 und 19 ist das nicht gezeigte zweite Randprofil 34 der Kontaktplatte 24 beispielsweise dem gezeigten Randprofil 34 entsprechend ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, dass zwei benachbarte Kontaktplatten 24 vorgesehen sind, die an den nicht aneinandergrenzenden Randprofilen gemäß den in 18 oder 19 gezeigten Ausführungsformen ausgebildet sind und an den benachbarten Randprofilen 34 gemäß den in 16 oder 17 ausbildet sind.
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20 zeigt zwei Kontaktplatten 24 mit benachbartem Randprofilen 34, wobei das Randprofil 34 der linken Kontaktplatte 24 verformbar in Form eines einstückig an die Kontaktplatte 24 angeformten Hebels 70 ausgebildet ist. Das Randprofil 34 der rechten Kontaktplatte 24 ist nicht verformbar ausgebildet. Die beiden Randprofile 34 greifen formschlüssig ineinander ein.
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Der Hebel 70 greift mit seinem Rand formschlüssig in eine Befestigungsschiene 50, die als Abstandshalter 72 zur Anpressplatte 56 ausgebildet ist. Durch den Abstandshalter 72 wird ein wärmeleitender Kontakt zwischen der Kontaktplatte 56 und der Anpressplatte 56 verhindert.
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In 20 ist der Hebel 70 mit dem Abstandshalter 72 in einer Position mit maximalen Abstand zwischen Anpressplatte 56 und Flachseite 18 der Batteriezellenbaugruppe 10 mit punktierten Linien gezeigt. In dieser Stellung übt die Anpressplatte 56 ausreichend Druck auf den Abstandshalter 72 und den Hebel 70 aus, um die Kontaktplatten 24 vollständig gegen die Flachseite 18 zu drücken.
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Bei aufgrund von Fertigungstoleranzen reduziertem Abstand zwischen der Anpressplatte 56 und der Flachseite 18 befindet sich der Hebel 70 mit dem Abstandshalter 72 beispielsweise in der mit durchgezogenen Linien gezeigten Stellung.
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An einer Verstärkungsrippe 28 ist ein zweiter Abstandshalter 72 vorgesehen, durch den ein minimaler Abstand zwischen der Anpressplatte 56 und der Flachseite vorgegeben ist.
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21 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einer in ihrem Randbereich 34 plastisch oder elastisch verformbaren Kontaktplatte 24, die sich mit einem umgebogenen Rand 74 an einer Befestigungsschiene 50 abstützt. Je nach Biegewinkel des Rands 74 befinden sich die Kontaktoberseiten 25 in einem anderen Abstand zur Anpressplatte 56, wodurch ein Toleranzausgleich Anpressplatte 56 möglich ist.
