DE102010004471A1 - Rahmen für eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung - Google Patents

Rahmen für eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102010004471A1
DE102010004471A1 DE102010004471A DE102010004471A DE102010004471A1 DE 102010004471 A1 DE102010004471 A1 DE 102010004471A1 DE 102010004471 A DE102010004471 A DE 102010004471A DE 102010004471 A DE102010004471 A DE 102010004471A DE 102010004471 A1 DE102010004471 A1 DE 102010004471A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
frame
frame element
cell
pressure distribution
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.)
Withdrawn
Application number
DE102010004471A
Other languages
English (en)
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.)
Li Tec Battery GmbH
Original Assignee
Li Tec Battery GmbH
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 Li Tec Battery GmbH filed Critical Li Tec Battery GmbH
Priority to DE102010004471A priority Critical patent/DE102010004471A1/de
Priority to KR1020127017649A priority patent/KR20120125461A/ko
Priority to JP2012548346A priority patent/JP2013517591A/ja
Priority to CN2010800600227A priority patent/CN102686441A/zh
Priority to PCT/EP2010/007719 priority patent/WO2011085778A2/de
Priority to EP10795623A priority patent/EP2523821A2/de
Priority to BR112012017280A priority patent/BR112012017280A2/pt
Priority to US13/521,933 priority patent/US20120282496A1/en
Publication of DE102010004471A1 publication Critical patent/DE102010004471A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0007—Measures or means for preventing or attenuating collisions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0442—Layered armour containing metal
    • F41H5/0457—Metal layers in combination with additional layers made of fibres, fabrics or plastics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/517—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by fixing means, e.g. screws, rivets or bolts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/519—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising printed circuit boards [PCB]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/579—Devices or arrangements for the interruption of current in response to shock
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

Rahmen (1) für eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung (2), wobei der Rahmen (1) vorgesehen ist, die elektrochemische Energiespeichereinrichtung (2) wenigstens bereichsweise zu umgeben, mit einem Rahmenelement (3), welches einen ersten Rahmenelementbereich (5) mit einer ersten Fließgrenze aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rahmen für eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung, eine Batteriezelle mit diesem Rahmen und einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung, eine Batterie mit zumindest einer derartigen Batteriezelle, ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Batterie sowie zwei Betriebsverfahren. Die Erfindung wird im Zusammenhang mit Lithium-Ionen-Batterien zur Versorgung von Kraftfahrzeug-Antrieben beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch unabhängig von der Bauart der Batterie oder unabhängig von der Art des versorgten Antriebs Verwendung finden kann.
  • Aus dem Stand der Technik sind Batterien zur Versorgung von Kraftfahrzeug-Antrieben bekannt. Einigen Bauarten ist gemein, dass die Umgebung dieser Batterien infolge deren Beschädigung gefährdet wird, etwa bei einem Unfall eines von der Batterie versorgten Kraftfahrzeugs.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Gefährdung der Umgebung durch eine beschädigte Batterie, etwa bei einem Unfall eines von der Batterie versorgten Kraftfahrzeugs, zu vermindern.
  • Das wird erfindungsgemäß durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche erreicht. Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein erfindungsgemäßer Rahmen ist für eine, zwei oder mehrere elektrochemische Energiespeichereinrichtungen vorgesehen. Der Rahmen ist insbesondere vorgesehen, die zumindest eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung wenigstens bereichsweise zu umgeben, vorzugsweise entlang mehrerer Begrenzungskanten der elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen. Der Rahmen weist zumindest ein Rahmenelement auf, vorzugsweise zwei bis vier Rahmenelemente. Ein Rahmenelement weist einen ersten Rahmenelementbereich mit einer ersten Fließgrenze auf. Der Rahmen ist gekennzeichnet durch einen zweiten Rahmenelementbereich, welcher insbesondere einem Rahmenelement zugeordnet ist. Der zweite Rahmenelementbereich weist erfindungsgemäß eine zweite Fließgrenze auf. Erfindungsgemäß unterschreitet der Quotient q der Fließgrenzen eines zweiten Rahmenelementbereichs und eines ersten Rahmenelementbereichs einen vorbestimmten Wert.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einem Rahmen eine Einrichtung zu verstehen, welche insbesondere zum Umgeben einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung dient, zumindest bereichsweise. Der Rahmen weist einen Aufnahmebereich bzw. Rahmenöffnung für eine, zwei oder mehrere elektrochemische Energiespeichereinrichtungen auf. Vorzugsweise umgibt der Rahmen eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung entlang zumindest zwei ihrer Begrenzungskanten, welche zueinander parallel angeordnet sind. Besonders bevorzugt umgibt der Rahmen eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung umlaufend. Vorzugsweise ist der Rahmen als dünnwandige Patte mit einer ersten und einer zweiten Hauptausdehnungsrichtung und mit zwei parallelen Hauptebenen ausgebildet. Vorzugsweise ist der Aufnahmebereich an die Gestalt der aufzunehmenden elektrochemischen Energiespeichereinrichtung angepasst. Vorzugsweise umgibt der Rahmen die elektrochemische Energiespeichereinrichtung mit einem vorbestimmten Abstand. Vorzugsweise weist der Rahmen zwei im Wesentlichen parallele Begrenzungsflächen auf. Vorzugsweise ist der Rahmen als Festkörper ausgebildet. Vorzugsweise nimmt der Aufnahmebereich des Rahmen zwei oder mehrere elektrochemische Energiespeichereinrichtungen auf. Vorzugsweise ist die Dicke des Rahmens größer als die Dicke der aufgenommenen elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung eine Einrichtung zu verstehen, welche insbesondere zur Abgabe von elektrischer Energie dient und zur Wandlung von gespeicherter chemischer Energie in elektrische Energie. Die elektrochemische Energiespeichereinrichtung weist zumindest einen Elektrodenstapel mit einer Vielzahl von Anoden und Kathoden (Elektroden) auf, wobei jeweils eine Anode und eine Kathode durch einen Separator getrennt sind. Die elektrochemische Energiespeichereinrichtung weist weiter zwei Stromableiter unterschiedlicher Polarität auf, welche jeweils mit einer der Elektroden elektrisch verbunden sind. Vorzugsweise ist die elektrochemische Energiespeichereinrichtung plattenförmig mit einer ersten und einer zweiten Hauptausdehnungsausrichtung ausgebildet. Vorzugsweise ist die elektrochemische Energiespeichereinrichtung als flacher Quader mit zwei parallelen, größten Begrenzungsflächen, mit zwei Paaren jeweils einander paralleler kleinerer Begrenzungsflächen und mit acht Begrenzungskanten der Begrenzungsflächen ausgebildet. Vorzugsweise erstreckt sich ein Stromableiter aus einer kleineren Begrenzungsfläche. Vorzugsweise erstrecken sich die Stromableiter unterschiedlicher Polarität aus derselben kleineren Begrenzungsfläche der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung. Vorzugsweise ist eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung durch zumindest einen, an den Rahmen angeformten, oder eingelegten Abstandhalter innerhalb der Öffnung des Rahmens gegen Verlagerung gesichert. Vorzugsweise sind die elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen wieder aufladbar. Vorzugsweise weist der Separator einen Elektrolyt insbesondere mit Lithium auf.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einem Rahmenelement ein Bestandteil des Rahmens zu verstehen, wobei das Rahmenelement sich entlang einer der Hauptausdehnungsrichtungen der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung erstreckt. Vorzugsweise ist ein Rahmenelement als Holm ausgebildet.
  • Vorzugsweise ist ein Rahmenelement mindestens so lang bemessen wie die zugeordnete, benachbarte Begrenzungskante der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung. Vorzugsweise ist ein Rahmenelement als Festkörper ausgebildet. Vorzugsweise weist der Rahmen zwei, besonders bevorzugt vier Rahmenelemente auf, wobei je zwei Rahmenelemente zueinander parallel angeordnet sind. Erfindungsgemäß weist ein Rahmenelement zwei im Wesentlichen parallele Begrenzungsflächen auf. Vorzugsweise fallen diese parallelen Begrenzungsflächen mit den zwei größten Begrenzungsflächen eines den äußeren Abmaßen des Rahmens entsprechenden plattenförmigen Ersatzkörpers zusammen.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einem ersten Rahmenelementbereich ein Bereich eines Rahmenelements zu verstehen. Ein erster Rahmenelementbereich ist gekennzeichnet durch eine erste Fließgrenze. Vorzugsweise ist dieser erste Rahmenelementbereich innerhalb eines Rahmenelements der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung benachbart und dieser zugewandt angeordnet. Vorzugsweise erstreckt sich der erste Rahmenelementbereich zumindest über die ganze Länge einer benachbarten Begrenzungskante der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung. Vorzugsweise ist ein erster Rahmenelementbereich insbesondere ein stofflicher Teil eines Rahmenelements. Vorzugsweise ist die erste Fließgrenze höher als die Fließgrenze der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung. Vorzugsweise weist ein erster Rahmenelementbereich zumindest einen Werkstoff aus der nachfolgenden Gruppe auf, welche beinhaltet: eisenhaltige Legierungen, Stahl, Leichtmetalle wie Aluminium, Titan oder Magnesium, Kunststoffe wie insbesondere PP, PA oder PE, welche insbesondere vernetzt sind und welche insbesondere mit Füllstoffen und/oder Geweben/Gelegen versteift sind, insbesondere mit Glas- und/oder Aramidfasern. Vorzugsweise weist ein erster Rahmenelementbereich eine Wabenstruktur auf, besonders bevorzugt mit Aramidfasern und/oder mit einer Metallfolie, wobei besonders bevorzugt die Längsachsen der Waben in Richtung des einwirkenden Fremdkörpers angeordnet sind. Vorzugsweise weist ein erster Rahmenelementbereich eine Rippe bzw. Steg auf, welche sich besonders bevorzugt in der Hauptebene des Rahmens erstreckt.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einer Fließgrenze eine Eigenschaft zu verstehen, welche insbesondere Aufschluss gibt über das Verhalten eines Körpers als Antwort auf eine einwirkende Kraft. Die Fließgrenze eines Rahmenelementbereichs ist bestimmt durch den Werkstoff, die Geometrie des Rahmenelementbereichs und die Art der Belastung. Als Maß für die Fließgrenze dienen insbesondere die Streckgrenze eines Werkstoffs eines Rahmenelements und/oder insbesondere der Weg, um welchen eine von einer Kraft beaufschlagte Fläche eines Rahmenelementbereichs in Kraftrichtung und/oder in Querrichtung zu dieser Kraft verschoben wird. Vorzugsweise dient bei einem zumindest teilweise kristallinen Feststoff die Streckgrenze des Werkstoffs als Maß für die Fließgrenze, insbesondere bei einem Metall oder einem teilkristallines Polymer.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einem zweiten Rahmenelementbereich ein weiterer Bereich eines Rahmens, insbesondere aus Rahmenelemente zu verstehen. Ein zweiter Rahmenelementbereich ist insbesondere gekennzeichnet durch eine zweite Fließgrenze. Vorzugsweise ist ein erster Rahmenelementbereich Teil eines ersten Rahmenelements und ein zweiter Rahmenelementbereich Teil eines zweiten Rahmenelements. Vorzugsweise erstreckt sich ein zweiter Rahmenelementbereich entlang einer Hauptausdehnungsrichtung der zugehörigen elektrochemischen Energiespeichereinrichtung. Vorzugsweise weist ein Rahmenelement sowohl einen ersten Rahmenelementbereich als auch einen zweiten Rahmenelementbereich auf, wobei besonders bevorzugt der erste Rahmenelementbereich mit einem geringeren Abstand zu der zugehörigen elektrochemischen Energiespeichereinrichtung angeordnet ist als ein zweiter Rahmenelementbereich. Vorzugsweise erstrecken sich ein erster Rahmenelementbereich und ein zweiter Rahmenelementbereich entlang verschiedener Hauptausdehnungsrichtungen der zugehörigen elektrochemischen Energiespeichereinrichtung. Vorzugsweise weist ein zweiter Rahmenelementbereich zumindest einen Werkstoff aus der nachfolgenden Gruppe auf, welche beinhaltet: Leichtmetalle wie Aluminium, Titan oder Magnesium, unvernetzte Kunststoffe, Elastomere, Gele, Glas- oder Sandpartikel, Textilmatten oder Gelege, Schäume insbesondere aus Stahl, Leichtmetallen, Polymeren wie insbesondere PU oder PS. Vorzugsweise weist ein zweiter Rahmenelementbereich eine Wabenstruktur auf, wobei besonders bevorzugt die Längsachsen der Waben quer zum einwirkenden Fremdkörper angeordnet sind. Vorzugsweise weist ein zweiter Rahmenelementbereich eine Gestaltung auf, welche bei einer einwirkenden Kraft eine Querdehnung des zweiten Rahmenelementbereichs begünstigt. Vorzugsweise weist ein zweiter Rahmenelementbereich ein Wellenprofil und/oder Sicken auf, deren Längsachsen quer zum einwirkenden Fremdkörper angeordnet sind. Vorzugsweise wirkt ein zweiter Rahmenelementbereich:
    • • indem er sich bei Belastung bevorzugt verformt und eine einwirkende Kraft auf eine größere Fläche verteilt,
    • • durch teilweise Umlenkung einer einwirkenden Kraft in deren Querrichtung und/oder
    • • durch Umwandlung einer einwirkenden Energie in Wärme insbesondere mittels Dissipation.
  • Erfindungsgemäß unterschreitet der Quotient q der Fließgrenzen g des zweiten Rahmenelementbereichs und des ersten Rahmenelementbereichs einen vorbestimmten Wert qg. Der Quotient q wird wie folgt berechnet:
    Figure 00060001
  • Vorzugsweise beträgt der vorbestimmte Wert des Quotienten qg weniger als 1, vorzugsweise weniger als 9/10, vorzugsweise weniger als 8/10, vorzugsweise weniger als 7/10, vorzugsweise weniger als 6/10, vorzugsweise weniger als 5/10, vorzugsweise weniger als 4/10, vorzugsweise weniger als 3/10, vorzugsweise weniger als 2/10, vorzugsweise weniger als 1/10 und vorzugsweise mehr als 1/100.
  • Mit erfindungsgemäßer Ausbildung des Rahmens für eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung wird eine hohe Formsteifigkeit insbesondere eines ersten Rahmenelementbereichs erreicht. Ein eher nachgiebiger zweiter Rahmenelementbereich wirkt wie zuvor dargelegt und vermindert so eine schädigende Wirkung einer einwirkenden Kraft auf eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung. So werden der Umfang einer Beschädigung einer erfindungsgemäßen Batterie, etwa infolge eines Unfalls, sowie die Gefährdung der Umgebung insbesondere durch den Austritt von Chemikalien verringert und die zugrunde liegende Aufgabe gelöst.
  • Nachfolgend werden zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung beschrieben.
  • Vorteilhaft ist ein erster Rahmenelementbereich benachbart zu einem zweiten Rahmenelementbereich angeordnet. Vorzugsweise berührt der erste Rahmenelementbereich den zweiten Rahmenelementbereich. Vorzugsweise ist ein erster Rahmenelementbereich gegenüber einem zweiten Rahmenelementbereich verschiebbar. Vorzugsweise ist ein erster Rahmenelementbereich mit einem zweiten Rahmenelementbereich desselben Rahmenelements insbesondere stoffschlüssig verbunden, besonders bevorzugt verklebt oder verschweißt. Vorzugsweise ist die Verbindung eines ersten Rahmenelementbereichs mit einem zweiten Rahmenelementbereich eines Rahmenelements nur bereichsweise ausgeführt. Vorzugsweise ist ein erster Rahmenelementbereich mit einem vorbestimmten Abstand zu einem zweiten Rahmenelementbereich desselben Rahmenelements angeordnet. Vorzugsweise bilden ein erster Rahmenelementbereich und ein zweiter Rahmenelementbereich verschiedene Schichten desselben Rahmenelements. Vorzugsweise weisen die Querschnitte dieser Schichten unterschiedliche Gestalten auf.
  • Vorteilhaft weist der Rahmen einen, zwei oder mehrere Rahmenverbindungsbereiche auf. Ein Rahmenverbindungsbereich ist insbesondere zur Verbindung mit einem weiteren Körper vorgesehen. Unter diesen weiteren Körper fallen insbesondere eine Abdeckung der Rahmenöffnung und ein benachbarter Rahmen einer weiteren Batteriezelle. Vorzugsweise ist die Abdeckung mit dem Rahmenverbindungsbereich insbesondere stoffschlüssig verbunden. Vorzugsweise weist ein Rahmenverbindungsbereich eine Ausnehmung auf, welche insbesondere zum Durchführen eines Verbindungsmittels dient. Bei dem Verbindungsmittel handelt es sich insbesondere um eine Einrichtung, welche eine Mehrzahl von Rahmen miteinander verbindet, insbesondere eine Zugstange oder ein Band. Vorteilhaft weist ein Rahmen ein Rahmenverstärkungsbauteil auf. Im Sinne der Erfindung ist unter einem Rahmenverstärkungsbauteil ein Körper zu verstehen, welches sich durch eine hohe Biegesteifigkeit, Knicksteifigkeit und/oder eine hohe Fließgrenze auszeichnet. Vorzugsweise ist die Fließgrenze, die Biegesteifigkeit, die Knicksteifigkeit des Rahmenverstärkungsbauteils höher als die erste Fließgrenze eines ersten Rahmenelementbereichs. Vorzugsweise weist der Rahmen mehrere Rahmenverstärkungsbauteile auf. Vorzugsweise ist ein Rahmenverstärkungsbauteil benachbart zu einem ersten Rahmenelementbereich angeordnet und insbesondere stoffschlüssig mit diesem verbunden. Vorzugsweise ist ein Rahmenverstärkungsbauteil von einem ersten Rahmenelementbereich zumindest teilweise umschlossen, besonders bevorzugt überwiegend umschlossen. Vorzugsweise erstreckt sich ein Rahmenverstärkungsbauteil über die gesamte Länge eines Rahmenelements. Vorzugsweise zeichnet sich ein insbesondere profiliertes Rahmenverstärkungsbauteil durch ein hohes Widerstandsmoment aus.
  • Vorteilhaft weist der Rahmen zumindest eine Rahmenausnehmung auf, welche insbesondere an einem Rahmenelement angeordnet ist. Vorzugsweise weist der Rahmen zwei oder mehr Rahmenausnehmungen auf. Die Rahmenausnehmung erstreckt sich entlang oder durch ein Rahmenelement und dient insbesondere zur Aufnahme eines Stromableiters einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung. Der Stromableiter ist durch diese Rahmenausnehmung geführt und erstreckt sich durch die Rahmenausnehmung über das Rahmenelement hinaus in die Umgebung. Vorzugsweise ist ein zweiter Rahmenelementbereich im Bereich einer Rahmenausnehmung unterbrochen. Vorzugsweise ist eine Trenneinrichtung benachbart zu der Rahmenausnehmung angeordnet. Die Trenneinrichtung dient insbesondere zum Durchtrennen eines durchgeführten Stromableiters oder zum Abstreifen einer Zellkontakteinrichtung.
  • Erfindungsgemäß weist eine Batteriezelle einen erfindungsgemäßen Rahmen und eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung auf. Dabei umgibt der Rahmen die elektrochemische Energiespeichereinrichtung zumindest bereichsweise, vorzugsweise entlang mehrerer Begrenzungskanten der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung. Vorzugsweise weist die Batteriezelle zwei oder mehr elektrochemische Energiespeichereinrichtungen auf. Vorzugsweise sind zwei elektrochemische Energiespeichereinrichtungen einer Batteriezelle in Reihe und/oder parallel geschaltet.
  • Vorteilhaft weist die Batteriezelle eine Zell-Druckverteilungslage auf. Insbesondere dient die Zell-Druckverteilungslage der flächigen Verteilung einer Kraft bzw. eines Drucks, welcher von einem Fremdkörper auf diese Zell-Druckverteilungslage ausgeübt wird. Insbesondere trennt die Zell-Druckverteilungslage die Batteriezelle von einem Fremdkörper. Vorzugsweise weist eine Zell-Druckverteilungslage zumindest einen Werkstoff aus der nachfolgenden Gruppe auf, welche beinhaltet: eisenhaltige Legierungen, Stahl, Leichtmetalle wie Aluminium, Titan oder Magnesium, insbesondere vernetzte Kunststoffe, Kunststoffe mit Füllstoffen und/oder Geweben/Gelegen, insbesondere mit Carbon-, Glas- und/oder Aramidfasern. Vorzugsweise weist eine Zell-Druckverteilungslage Wabenstrukturen, insbesondere mit Aramidfasern und/oder einer Metallfolie auf, wobei besonders bevorzugt die Längsachsen der Waben in Richtung des einwirkenden Fremdkörpers angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Waben in Längsrichtung mit einer Deckschicht verschlossen. Vorzugsweise weist die Zell-Druckverteilungslage eine Rippe bzw. Steg auf, welche sich besonders bevorzugt in Richtung eines erwarteten Fremdkörpers erstreckt. Vorzugsweise ist die Zell-Druckverteilungslage auf einer Außenseite eines Rahmens angeordnet, besonders bevorzugt auf der Außenseite eines zweiten Rahmenelementbereichs. Die Zell-Druckverteilungslage ist vorzugsweise nur in vorbestimmten Bereichen der Batteriezelle angeordnet, besonders bevorzugt in Bereichen, in welchen eine Gefährdung durch einen Fremdkörper mit insbesondere geringer Stirnfläche erwartet ist. Vorzugsweise erstreckt sich eine Zell-Druckverteilungslage über die zugehörige Batteriezelle hinaus. Vorzugsweise ist eine Zell-Druckverteilungslage zumindest bereichsweise elektrisch leitend ausgebildet, insbesondere mittels einer metallischen Beschichtung und/oder einem Metalldraht.
  • Erfindungsgemäß weist eine Batterie zwei oder mehr erfindungsgemäße Batteriezellen auf, welche zueinander parallel und/oder einander berührend angeordnet sind.
  • Vorzugsweise sind mehrere zweite Rahmenelementbereiche benachbarter Batteriezellen einstückig ausgebildet und weisen besonders bevorzugt einen rieselfähigen Werkstoff und/oder ein Fluid auf. Vorzugsweise ist das Fluid zähflüssig ausgebildet, wobei die Viskosität des Fluids an die erwartete Geschwindigkeit des einwirkenden Fremdkörpers angepasst ist. Vorzugsweise ist das Fluid verdichtbar.
  • Vorzugsweise weist die Batterie eine Entlastungseinrichtung auf, welche dem Fluid das Verlassen des ursprünglich eingenommenen Raums ermöglicht. Besonders bevorzugt ist die Öffnung der Entlastungseinrichtung an die erwartete Geschwindigkeit des einwirkenden Fremdkörpers angepasst. Vorzugsweise sind zwei Batteriezellen durch eine Zell-Druckverteilungslage getrennt. Vorzugsweise sind mehrere Batteriezellen miteinander elektrisch verschaltet. Besonders bevorzugt sind mehrere Batteriezellen zu einer Zellgruppe in Reihe geschaltet. Mehrere Zellgruppen sind vorzugsweise parallel geschaltet. Vorzugsweise sind zwei Zellgruppen durch eine Zell-Druckverteilungslage getrennt.
  • Vorzugsweise weist die Batterie ein, zwei, vier oder mehrere Verbindungsmittel auf, welches die Batteriezellen miteinander verbindet, die Batteriezellen umklammert und/oder umschließt. Vorzugsweise ist das Verbindungsmittel als Metallklammer, Verschraubung oder umlaufendes Band ausgebildet. Die Batterie weist vorteilhaft zwei Batterieanschlusseinrichtungen bzw. Pole auf, welche insbesondere der mittelbaren elektrischen Verbindung mit einem Verbraucher dienen. Vorzugsweise sind zwei Batterieanschlusseinrichtungen auf Außenflächen der Batterie angeordnet, besonders bevorzugt auf derselben Außenfläche.
  • Vorzugsweise sind die Zell-Druckverteilungslagen mehrerer benachbarter Batteriezellen einer Batterie einstückig ausgebildet. Diese bilden bevorzugt eine Außenfläche der Batterie.
  • Vorteilhaft weist die Batterie zumindest bereichsweise eine Batterie-Druckverteilungslage auf. Diese ist bevorzugt parallel zu einer Außenfläche der Batterie angeordnet, insbesondere bevorzugt bildet die Batterie-Druckverteilungslage eine Außenfläche der Batterie. Vorzugsweise weist eine Batterie-Druckverteilungslage zumindest einen Werkstoff aus der nachfolgenden Gruppe auf, welche beinhaltet: eisenhaltige Legierungen, Stahl, Leichtmetalle wie Aluminium, Titan oder Magnesium, Kunststoffe wie insbesondere PP, PA oder PE, welche insbesondere vernetzt sind und welche insbesondere mit Füllstoffen und/oder Geweben/Gelegen versteift sind, insbesondere mit Carbon-, Glas- und/oder Aramidfasern. Vorzugsweise weist eine Batterie-Druckverteilungslage eine Wabenstruktur auf, besonders bevorzugt mit Aramidfasern und/oder einer Metallfolie, wobei besonders bevorzugt die Längsachsen der Waben in Richtung des einwirkenden Fremdkörpers angeordnet sind und zur Versteifung der Batterie-Druckverteilungslage wirken. Vorzugsweise weist eine Batterie-Druckverteilungslage eine Rippe bzw. Steg auf, welche sich besonders bevorzugt in Richtung eines erwarteten Fremdkörpers erstreckt. Vorzugsweise weist eine Batterie-Druckverteilungslage ein gewelltes Profil und/oder Sicken auf, deren Längsachsen in Richtung des einwirkenden Fremdkörpers angeordnet sind. Vorzugsweise ist eine Batterie-Druckverteilungslage in Bereichen der Batterie angeordnet, in welchen eine Gefährdung durch Fremdkörper erwartet ist. Vorzugsweise weist die Batterie mehrere Batterie-Druckverteilungslagen auf, welche parallel zu verschiedenen Begrenzungsflächen der Batteriezellen angeordnet sind, welche besonders bevorzugt Außenflächen der Batterie bilden. Vorzugsweise sind mehrere Batterie-Druckverteilungslagen miteinander verbunden. Vorzugsweise ist eine Batterie-Druckverteilungslage mit einem Abstand zu den Batteriezellen angeordnet und lässt einen Zwischenraum zwischen der Batterie-Druckaufnahmelage und einer Batteriezelle, insbesondere deren Zell-Druckverteilungslage. Vorzugsweise ist dieser Zwischenraum mit einem schütt- bzw. fließfähigen Stoff gefüllt, insbesondere Sand und/oder Glaspartikel oder einem Stoffgemisch. Vorzugsweise ist dieser Zwischenraum ungefüllt und ermöglicht eine Verformung einer Batterie-Druckaufnahmelage, ohne dass dabei eine darunter liegende Batteriezelle berührt wird. Vorzugsweise ist eine Batterie-Druckverteilungslage zumindest bereichsweise elektrisch leitend, insbesondere mittels einer metallischen Beschichtung und/oder einem Metalldraht. Vorteilhaft weist die Batterie eine, zwei oder mehrere Trennschutzlagen auf. Vorzugsweise ist eine Trennschutzlage der Batterie zwischen einer Batterie-Druckaufnahmelage und einer Batteriezelle bzw. deren Rahmen angeordnet. Vorzugsweise ist die Trennschutzlage als Gewebe oder Gelege ausgebildet, besonders bevorzugt als ein schnittfestes Gewebe, insbesondere aus Aramidfasern. Vorzugsweise sind mehrere Trennschutzlagen in Bereichen der Batterie angeordnet, in welchen mit einer Einwirkung durch Fremdkörper zu erwarten ist. Vorzugsweise ist eine Trennschutzlage elektrisch isolierend ausgebildet. Vorzugsweise weist eine Trennschutzlage eine geringere Fließgrenze auf als eine Batterie-Druckverteilungslage. Dabei wirkt die Trennschutzlage auch entsprechend einem zweiten Rahmenelementbereich, insbesondere durch Kraftverteilung auf eine größere Fläche und Kraftumlenkung in Querrichtung zu der Fremdkörperwirkrichtung.
  • Vorteilhaft weist die Batterie ein, zwei oder mehrere Batterieverstärkungsbauteil auf. Insbesondere wirkt ein Batterieverstärkungsbauteil derart, dass es eine einwirkende Kraft auf mehrere Batterie-Druckaufnahmelagen verteilt. Insbesondere wirkt ein Batterieverstärkungsbauteil derart, dass ein einwirkender Fremdkörper vor Auftreffen auf eine Batterie-Druckaufnahmelage aufgehalten wird. Vorzugsweise ist ein Batterieverstärkungsbauteil als Schutzbügel oder Schutzkäfig ausgebildet. Vorzugsweise hält ein die Batterie umgebendes Batterieverstärkungsbauteil eine Batterie-Druckaufnahmelage oder Trennschutzlage mit einem Abstand zu der Batterie. Vorzugsweise ist ein Batterieverstärkungsbauteil mit einem Batterieverbindungsbereich verbunden.
  • Vorteilhaft weist die Batterie zumindest ein Verformungsbauteil auf, welches insbesondere vorgesehen ist, sich in vorbestimmter Weise zu verformen, insbesondere infolge eines einwirkenden Fremdkörpers. Vorteilhaft wirken mehrere Verformungsbauteile gemeinsam zur Abstützung einer Batterie-Druckaufnahmelage. Vorteilhaft verformt sich ein Verformungsbauteil unter Wandlung von kinetischer Energie eines Fremdkörpers in Formänderungsarbeit. Vorzugsweise ist das Vertormungsbauteil zwischen einer Batterie-Druckaufnahmelage und einer Zell-Druckaufnahmelage angeordnet. Vorzugsweise ist das Vertormungsbauteil auf einer Außenfläche der Batterie angeordnet. Vorzugsweise weist das Verformungsbauteil eine Fließgrenze auf, welche geringer ist als die Fließgrenzen der benachbarten Batterie-Druckaufnahmelage und Zell-Druckaufnahmelage. Vorzugsweise ist das Vertormungsbauteil so gestaltet, dass dessen Querschnittsfläche in Richtung eines erwarteten Fremdkörpers oder der benachbarten Batterie-Druckaufnahmelage abnimmt. Vorzugsweise weist das Verformungsbauteil zumindest eine Symmetrieachse auf. Vorzugsweise ist das Verformungsbauteil kegelartig und/oder mit einem Öffnungswinkel ausgebildet, wobei deren Scheitelpunkte auf die Batterie-Druckaufnahmelage weisen.
  • Vorteilhaft weist die Batterie einen, zwei bis vier oder mehrere Batterieverbindungsbereiche auf. Ein Batterieverbindungsbereich ist insbesondere vorgesehen zur Verbindung mit einem weiteren Körper, vorzugsweise einer Batterieaufnahmeeinrichtung eines Kraftfahrzeug, einer zu versorgenden Maschine oder einer Anlage. Vorzugsweise weist ein Batterieverbindungsbereich ein mechanisches Verbindungsmittel auf oder ist zur Wechselwirkung mit einem mechanischen Verbindungsmittel ausgebildet. Vorzugsweise weist das mechanische Verbindungsmittel eine Sollbruchstelle auf und ist besonders bevorzugt als gekerbter Stift oder Stutzen ausgebildet. Vorzugsweise ist eine Batterieanschlusseinrichtung oder Pol in einem Batterieverbindungsbereich angeordnet. Vorzugsweise wird beim Verbinden der Batterie mit einem weiteren Körper gleichzeitig eine elektrische Verbindung zwischen einer Batterieanschlusseinrichtung und einer elektrischen Einrichtung der zu versorgenden Maschine oder Anlage hergestellt. Dazu ist die Batterieanschlusseinrichtung vorzugsweise als Vorsprung mit einer Sollbruchstelle ausgebildet, insbesondere als gekerbter Stift oder Stutzen. Vorzugsweise überträgt der Batterieverbindungsbereich nur eine vorbestimmte Kraft. Diese vorbestimmte Kraft ist, unter Berücksichtigung der Zahl der Batterieverbindungsbereiche, an eine zu erwartende Beschleunigung der Batterie oder Krafteinwirkung auf die Batterie insbesondere in Folge eines Unfalls gewählt.
  • Vorteilhaft weist eine Batterie eine Zellkontaktvorrichtung auf. Insbesondere dient die Zellkontaktvorrichtung der elektrischen Verbindung der elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen mit den Batterieanschlusseinrichtungen. Vorzugsweise sind zwei Batterieanschlusseinrichtungen bzw. Polkontakte der Batterie sind mit der Zellkontaktvorrichtung verbunden. Vorzugsweise ist die Zellkontaktvorrichtung im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet und erstreckt sich parallel zu einer Außenfläche der Batterie. Dabei ist die Zellkontaktvorrichtung von der Umgebung durch eine Batterie-Druckverteilungslage und/oder Trennschutzlage getrennt. Vorzugsweise ist die Zellkontaktvorrichtung in einem Bereich der Batterie angeordnet, in welchem die Einwirkung eines möglicherweise schädigenden Fremdkörpers nicht erwartet wird. Vorzugsweise ist die Zellkontaktvorrichtung als Leiterplatte ausgebildet. Die Zellkontaktvorrichtung weist zwei Sammelanschlüsse auf, welche mit den Batterieanschlusseinrichtungen elektrisch verbunden sind. Vorzugsweise sind die Sammelanschlüsse und Batterieanschlusseinrichtungen einstückig ausgebildet und besonders bevorzugt sind die Batterieanschlusseinrichtungen auf der Zellkontaktvorrichtung angeordnet. Vorzugsweise ist ein Sammelanschluss als Steck- oder Schraubanschluss, insbesondere auf einer als Leiterplatte ausgebildeten Zellkontaktvorrichtung, angeordnet. Die Zellkontaktvorrichtung weist zumindest zwei Zellkontakteinrichtungen insbesondere zur Verbindung mit den Stromableitern einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung bzw. Batteriezelle auf. Vorzugsweise weist die Zellkontaktvorrichtung ein Paar Zellkontakteinrichtungen je Batteriezelle auf. Vorzugsweise ist eine Zellkontakteinrichtung lösbar ausgebildet, besonders bevorzugt als federbelastete Klammer. Vorzugsweise ist eine Zellkontakteinrichtung auf einer als Leiterplatte ausgebildeten Zellkontaktvorrichtung angeordnet, besonders bevorzugt aufgelötet oder verschweißt.
  • Vorteilhaft weist die Zellkontaktvorrichtung eine, zwei oder mehrere Stromführungseinrichtungen auf, welche bevorzugt als Leiterbahn, Stromband, Stromschiene oder Flachkabel ausgebildet ist. Insbesondere dient eine Stromführungseinrichtung zur Verbindung einer Zellkontakteinrichtung einer ersten Batteriezelle mit einer Zellkontakteinrichtung einer weiteren Batteriezelle und/oder mit einem Sammelanschluss. Vorzugsweise ist eine Vielzahl von Stromführungseinrichtungen zur Reihenschaltung und/oder Parallelschaltung von Batteriezellen ausgebildet. Vorzugsweise sind insbesondere je vier Batteriezellen mittels Stromführungseinrichtungen zu einer Zellgruppe in Reihe geschaltet. Vorzugsweise sind mehrere Zellgruppen mittels Stromführungseinrichtungen parallel und/oder in Reihe geschaltet. Vorzugsweise sind zumindest einige Stromführungseinrichtungen flächig auf der Zellkontaktvorrichtung ausgebildet. Vorzugsweise sind zumindest mehrere Stromführungseinrichtungen nach einem fotochemischen Verfahren und/oder in Dickkupfertechnik hergestellt.
  • Vorzugsweise sind eine oder mehrere Stromführungseinrichtungen wärmeleitend mit einer oder mehreren Wärmeaustauscheinrichtungen verbunden. Bei dieser Wärmeaustauscheinrichtung handelt es sich vorzugsweise um einen Kühlkörper und/oder eine Einrichtung mit Fluidkanälen, welche zumindest eine Stromführungseinrichtung und/oder Zellkontakteinrichtungen flächig berühren. Vorzugsweise ist eine Wärmetauscheinrichtung von einer Stromführungseinrichtung durch eine wärmeleitende, elektrisch isolierende Lage getrennt. Vorzugsweise erstreckt sich die zumindest eine Wärmeaustauscheinrichtung durch eine Ausnehmung in einer Batterie-Druckverteilungslage oder einer Trennschutzlage. Vorzugsweise ist die zumindest eine Wärmeaustauscheinrichtung in einem Bereich der Batterie angeordnet, in welchem die schädigende Einwirkung eines Fremdkörpers nicht erwartet wird. Vorzugsweise sind mehrere Wärmetauscheinrichtungen miteinander unter Bildung eines gemeinsamen Fluidkanals verbunden, welche besonders bevorzugt zeitweise von einem Kühlmittel durchströmt ist. Vorzugsweise wird die Wärmetauscheinrichtung von einen Fluid angeströmt.
  • Vorteilhaft weist der Strompfad zwischen einer Batterieanschlusseinrichtungen und einer Batteriezelle eine Unterbrechereinrichtung auf. Diese Unterbrechereinrichtung dient insbesondere zur Unterbrechung eines Strompfads, welcher eine Zellkontakteinrichtung, eine Stromführungseinrichtung und/oder einen Sammelanschluss beinhaltet. Vorzugsweise weist jeder Strompfad eine eigene Unterbrechereinrichtung auf. Vorzugsweise ist eine Unterbrechereinrichtung ausgebildet als Schalter (Transistor oder Relais), als elektrischer Leiter mit Sollbruchstelle oder als Leiterbahn mit Dünnstelle.
  • Vorteilhaft ist eine Unterbrechereinrichtung mit einer oder mehreren Betätigungseinrichtungen verbunden. Vorzugsweise ist die Betätigungseinrichtung ausgebildet als Druckfläche, induktiver Kontakt oder kapazitiver Kontakt. Bevorzugt ist die Betätigungseinrichtung auf der Innenseite oder Außenseite einer Batterie-Druckverteilungslage oder einer Trennlage oder zu diesen benachbart angeordnet. Bevorzugt ragt eine Betätigungseinrichtung durch eine Ausnehmung in einer Batterie-Druckverteilungslage oder Trennlage. Vorzugsweise ist eine Betätigungseinrichtung mit mehreren Unterbrechereinrichtungen verbunden und betätigt diese gemeinsam. Vorzugsweise ist eine Betätigungseinrichtung in einem Bereich der Batterie angeordnet, in welchem eine gefährdende Wirkung eines Fremdkörpers erwartet wird. Vorzugsweise sind mehrere Betätigungseinrichtungen auf verschiedenen Außenflächen der Batterie angeordnet, so dass zumindest eine Unterbrechereinrichtung unabhängig von der Wirkrichtung eines schädigenden Fremdkörpers betätigt wird. Bevorzugt sind eine Unterbrechereinrichtung und eine Betätigungseinrichtung einstückig ausgebildet. Vorzugsweise betätigt eine Betätigungseinrichtung eine Zellkontakteinrichtung derart, dass deren elektrische Verbindung mit einer Batteriezelle unterbrochen wird. Vorzugsweise betätigt eine Betätigungseinrichtung eine Trenneinrichtung derart, dass ein Stromableiter einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung zerteilt wird. Vorzugsweise ist eine Betätigungseinrichtung als Druckknopf, Schubkörper, insbesondere als Schubstange ausgebildet. Vorzugsweise wirkt eine Betätigungseinrichtung auf eine Sollbruchstelle einer Batterieanschlusseinrichtung.
  • Vorteilhaft wird für den Elektrodenstapel der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung ein Separator verwendet, welcher nicht oder nur schlecht elektronenleitend ist, und welcher aus einem zumindest teilweise stoffdurchlässigen Träger besteht. Der Träger ist vorzugsweise auf mindestens einer Seite mit einem anorganischen Material beschichtet. Als wenigstens teilweise stoffdurchlässiger Träger wird vorzugsweise ein organisches Material verwendet, welches vorzugsweise als nicht verwebtes Vlies ausgestaltet ist. Das organische Material, welches vorzugsweise ein Polymer und besonders bevorzugt ein Polyethylenterephthalat (PET) umfasst, ist mit einem anorganischen, vorzugsweise ionenleitenden Material beschichtet, welches weiter vorzugsweise in einem Temperaturbereich von –40°C bis 200°C ionenleitend ist. Das anorganische Material umfasst bevorzugt wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe der Oxide, Phosphate, Sulfate, Titanate, Silikate, Aluminosilikate mit wenigstens einem der Elemente Zr, Al, Li, besonders bevorzugt Zirkonoxid. Bevorzugt weist das anorganische, ionenleitende Material Partikel mit einem größten Durchmesser unter 100 nm auf. Ein solcher Separator wird beispielsweise unter dem Handelsnamen ”Separion” von der Evonik AG in Deutschland vertrieben.
  • Vorteilhaft wird mit Verwendung eines derartigen Ableiters die Gefahr eines Kurzschlusses in einem Elektrodenstapel einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung vermindert.
  • Vorteilhaft ist ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer Kraftfahrzeuganschlusseinrichtung und einer Batterieaufnahmeeinrichtung ausgestattet. Diese Einrichtungen sind als Gegenstücke für und zur Wechselwirkung mit Batterieanschlusseinrichtungen und Batterieverbindungsbereichen ausgebildet. Vorteilhaft sind nach Einsetzen der Batterie in die Batterieaufnahmeeinrichtung zumindest eine Batterieanschlusseinrichtung und ein Batterieverbindungsbereich mit den jeweiligen Gegenstücken des Kraftfahrzeugs gebunden.
  • Vorzugsweise sind in einem Batterieverbindungsbereich ein mechanisches Verbindungsmittel und eine Batterieanschlusseinrichtung in räumlicher Nähe zueinander angeordnet. Vorzugsweise ragen ein oder zwei mit Sollbruchstellen versehene Batterieanschlusseinrichtungen insbesondere nach unten aus der Batterie und in insbesondere nach oben offene Kraftfahrzeuganschlusseinrichtungen. Vorzugsweise sind ein mechanisches Verbindungsmittel und eine Batterieanschlusseinrichtung koaxial ausgebildet. Vorzugsweise ist eine Batterieanschlusseinrichtung als Hülse zur Aufnahme eines Bolzens bzw. Stifts des Kraftfahrzeugs und/oder einer Schraube bzw. Niet ausgebildet, deren Durchmesser jeweils geringer als die Bohrung der Hülse sind. Vorzugsweise wird das mechanische Verbindungsmittel durch die Batterieanschlusseinrichtung geführt. Vorzugsweise weist das mechanische Verbindungsmittel eine Sollbruchstelle auf. Vorzugsweise führt ein Verlagern der Batterie zum Versagen der Sollbruchstelle der Batterieanschlusseinrichtung. Vorzugsweise sind ein oder zwei Batterieanschlusseinrichtungen durch je einen Batterieverbindungsbereich geführt. Vorzugsweise ist die mechanische Verbindung zwischen Kraftfahrzeug und einem Batterieverbindungsbereich so ausgebildet, dass eine vorbestimmte Beschleunigung oder Kraft insbesondere in horizontaler Richtung, etwa bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs, zum Versagen dieser mechanischen Verbindung führt. Die folgende Verlagerung der Batterie bewirkt vorteilhaft ein Versagen einer Sollbruchstelle zumindest einer Batterieanschlusseinrichtung.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb einer Batterie ist insbesondere gekennzeichnet durch das Betätigen einer Betätigungseinrichtung, insbesondere durch eine Kraft. Das Betätigen der Betätigungseinrichtung erfolgt durch einen auf die Batterie einwirkenden Fremdkörper und/oder ein Bestandteil des Kraftfahrzeugs. Dabei wird eine insbesondere an einer Außenfläche der Batterie angeordnete Betätigungseinrichtung von einem Fremdkörper zumindest berührt, bevor der Fremdkörper in den von der Batterie besetzten Raum eindringen kann. Sofern der Fremdkörper anschließend tatsächlich in den von der Batterie besetzten Raum eindringt, ist die Batterie zur Abgabe elektrischer Energie nicht mehr in der Lage. Dasselbe trifft zu, wenn ein Fahrzeugbauteil in den von der Batterie besetzten Raum einzudringen droht oder die Batterie den ursprünglichen besetzten Raum verlassen hat und gegen ein Bauteil des Kraftfahrzeugs stößt. Vorteilhaft wirkt die Betätigungseinrichtung auf eine Unterbrechereinrichtung und unterbricht einen Strompfad. Vorzugsweise wirkt die Betätigungseinrichtung auf eine Trenneinrichtung zum Zerteilen eines Stromableiters, auf eine Sollbruchstelle einer Batterieanschlusseinrichtung zu deren Versagen und/oder auf eine Sollbruchstelle einer Stromführungseinrichtung zu deren Zerstörung.
  • Vorteilhaft zeichnet sich ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Batterie dadurch aus, dass zunächst eine erste Kraft auf die Batterie ausgeübt wird. Beispielsweise üben ein Fremdkörper oder ein Bauteil des Kraftfahrzeugs diese erste Kraft auf die Batterie aus. Diese erste Kraft überschreitet ggf. eine vorbestimmte Kraft, welche abhängig von erwarteten Kräften gewählt ist. Das Überschreiten dieser vorbestimmten Kraft führt dazu, dass der zumindest eine Batterieverbindungsbereich sich von seinem vorgesehenen Platz im Kraftfahrzeug entfernt. So wird die Batterie verlagert. Erfindungsgemäß versagt mit Verlagerung der Batterie wenigstens eine der Batterieanschlusseinrichtungen. Dazu ist diese Batterieanschlusseinrichtung mit einer Sollbruchstelle ausgebildet. Vorzugsweise bricht die wenigstens eine Batterieanschlusseinrichtung oder die elektrische Verbindung mit den Batteriezellen wird unterbrochen insbesondere durch Zerreißen eines Stromkabels oder Strombands. Bevorzugt bricht dabei die zumindest eine Batterieanschlusseinrichtung aus dem Verbund der Batterie aus.
  • Vorteilhaft wirken eine Zell-Druckverteilungslage und eine Batterie-Druckverteilungslage gemeinsam als Kondensator. Dabei bildet die Zell-Druckverteilungslage die erste Kondensatorplatte und die Batterie-Druckverteilungslage die zweite Kondensatorplatte. Vorteilhaft wirkt eine Trennschutzlage als Dielektrikum zwischen diesen Kondensatorplatten. Vorzugsweise weisen die Druckverteilungslagen bzw. Kondensatorplatten verschiedene elektrische Ladungen Q und eine Potentialdifferenz ΔU auf. Vorzugsweise sind die Kondensatorplatten zeitweise mit einer Spannungsquelle verbunden. Besonders bevorzugt sind eine Zell-Druckverteilungslage und eine Batterie-Druckverteilungslage zeitweise mit einer oder mehreren Batteriezellen der Batterie elektrisch verbunden. Nach Aufbringen der elektrischen Ladungen Q wird diese elektrische Verbindung wieder getrennt. Vorzugsweise erfolgt zu vorbestimmten Zeitpunkten eine Auffrischung der elektrischen Ladung der Kondensatorplatten. Vorteilhaft misst eine Messeinrichtung die Potentialdifferenz ΔU zu vorbestimmten Zeitpunkten gemessen. Die Potentialdifferenz wird auch berechnet:
    Figure 00210001
  • Dabei steht x0 für den Plattenabstand, A für eine Plattenfläche, ε für die Dielektritätskonstanten der Trennschutzlage. Zur Berechnung der Potentialdifferenz dient eine Steuereinrichtung, welche vorzugsweise ebenfalls das Laden und/oder Auffrischen der Ladung der Druckverteilungslagen bzw. Kondensatorplatten vornimmt. Auch vergleicht die Steuereinrichtung die berechnete mit der gemessenen Potentialdifferenz. Vorzugsweise versieht das Batteriemanagementsystem die Funktionen dieser Steuereinrichtung. Sofern die errechnete von der gemessenen Potentialdifferenz abweicht, so kann auf eine Veränderung des Plattenkondensators geschlossen werden. Vorzugsweise wird aus unterschiedlichen zeitlichen Verläufen von berechneter und gemessener Potentialdifferenz auf eine Veränderung des Plattenkondensators geschlossen. Damit wird einem in der Praxis nicht immer vermeidbaren Leckstrom zwischen den Kondensatorplatten Rechnung getragen. Aus der Änderung eines aktuellen oder zeitlichen Verlaufs der gemessenen Potentialdifferenz kann auf eine Verformung der beteiligten Bauteile geschlossen werden, insbesondere der Batterieaußenhaut.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigt:
  • 1 einen erfindungsgemäßen Rahmen mit ersten und zweiten Rahmenelementbereichen mit eingesetzter elektrochemischer Energiespeichereinrichtung,
  • 2 einen erfindungsgemäßen Rahmen mit erstem und zweitem Rahmenelementbereich sowie verschiedene Ausbildungen dieser Rahmenelementbereiche,
  • 3 eine geöffnete erfindungsgemäße Batteriezelle mit geschnittenem Rahmen, wobei ein zweiter Rahmenelementbereich mit einem fließfähigen Werkstoff ausgebildet ist,
  • 4 eine erfindungsgemäße Batterie mit mehreren Batteriezellen im Teilschnitt,
  • 5 eine erfindungsgemäße Zellkontaktvorrichtung, auch mit aufgesetzter Wärmetauscheinrichtung,
  • 6 eine erfindungsgemäße Batterie im Teilschnitt mit Zellkontaktvorrichtung, Batterieanschlusseinrichtungen mit Sollbruchstelle und Batterieverbindungsbereiche zur Verbindung mit einer Batterieaufnahmeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, und
  • 7 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Batterie mit Batterieanschlusseinrichtungen, Batterieverstärkungsbauteilen, Batterieanschlusseinrichtungen und Batterieverbindungsbereichen.
  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Rahmen 1 mit ersten 5 und zweiten 6 Rahmenelementbereichen eines Rahmenelements 3 mit eingesetzter elektrochemischer Energiespeichereinrichtung 2. Der Rahmen 1 weist mehrere angeformte Abstandshalter 4 auf, welche die elektrochemische Energiespeichereinrichtung 2 gegen Verlagerung innerhalb des Rahmens 1 abstützen. Der Rahmen 1 weist weiter eine Rahmenausnehmung 9 auf, die in dem oberen, waagerechten Rahmenelement ausgebildet ist und deren nicht sichtbare Ränder durch senkrechte gestrichelte Linien dargestellt. Durch die Rahmenausnehmung 9 ist ein Stromableiter 13 der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung 2 geführt. Jedes der senkrechten Rahmenelemente 3 weist einen ersten Rahmenelementbereich 5 und einen zweiten Rahmenelementbereich 6 auf, wobei die Fließgrenze des zweiten Rahmenelementbereichs 6 geringer ist als die Fließgrenze des ersten Rahmenelementbereichs 5. Die ersten Rahmenelementbereiche 5 sind aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigt und weisen als Rahmenverstärkungsbauteile einen metallischen Einleger 8 auf. Die zweiten Rahmenelementbereiche 6 sind aus einem Elastomer gefertigt. Die beiden Rahmenelementbereiche 5, 6 unterscheiden sich auch durch die Gestalt ihres jeweiligen Querschnitts. Einige Beispiele sind in die Zeichenebene geklappt. Der Rahmen 1 weist einen Rahmenverbindungsbereich 7 mit Bohrungen auf, durch welche Gewindestangen geführt werden. Waagerecht schraffiert ist eine Zell-Druckverteilungslage 12 dargestellt. Diese ist zum Abstützen gegen eine nicht dargestellte Batterie-Druckverteilungslage ausgebildet und ragt über die zweiten Rahmenelementbereiche 6 hinaus. Die Abdeckungen der Rahmenöffnung fehlen zur besseren Darstellung der übrigen Bestandteile der Rahmenzelle 11.
  • 2 zeigt schematisch Teile eines erfindungsgemäßen Rahmens 1 mit je einem ersten 5 und zweiten 6 Rahmenelementbereich. In die Zeichenebene sind verschiedene Querschnitte der Rahmenelementbereiche 5, 6 geklappt. Ein erster Querschnitt 51 des ersten Rahmenelementbereichs 5 ist quadratisch ausgebildet und umschließt einen Einleger 8, dessen Fließgrenze höher ist, als die Fließgrenze des ersten Rahmenelementbereichs 5. Die Einleger 8 wirkt sowohl aufgrund seines Querschnitts als auch seines Werkstoffs versteifend. Es sind verschiedene Einlager 8, 8a, 8b mit bevorzugten Profilen dargestellt. Der zweite Rahmenelementbereich 61 ist aus einem Hartschaum hergestellt, insbesondere aus einem Metallschaum, PS-Schaum oder PU-Schaum. Ein Fremdkörper dringt ggf. zumindest teilweise in den Schaum ein und verdichtet diesen, wobei kinetische Energie des Fremdkörpers gewandelt wird. Die zweiten Rahmenelementbereiche 62, 63, 64, 65 und 68 reagieren auf einen eindringenden Fremdkörper mit energieabsorbierender Verformung in Bewegungsrichtung des Fremdkörpers sowie mit einer Querdehnung. Die Querdehnung bewirkt, dass die zweiten Rahmenelementbereiche 6 benachbarter Rahmen gemeinsam zur Verzögerung des Fremdkörpers wirken. Weiter wird die Wirkung des eindringenden Körpers auf eine größere Fläche verteilt. Die zweiten Rahmenelementbereiche 66, 67 schließen je einen Hohlraum ein, welcher mit einem verdichtbaren Fluid gefüllt ist. Auch auf diese Weise wirken benachbarte zweite Rahmenelementbereiche 6 zur flächigen Verteilung der Fremdkörperwirkung zusammen. Die zweiten Rahmenelementbereiche 6 mit den Querschnitten 63, 67 zeichnen sich durch abnehmende Wandstärke in Richtung eines erwarteten Fremdkörpers aus. So ist der eindringende Fremdkörper einem ansteigenden Widerstand ausgesetzt.
  • 3a zeigt eine geöffnete erfindungsgemäße Batteriezelle 11 mit einem fließfähigen zweiten Rahmenelementbereich 6a. Eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung 2 ist von einem Rahmen 1 mit erstem 5 und zweiten Rahmenelementbereichen 6, 6a umgeben. Der Rahmen 1 weist eine Rahmenausnehmung 9 auf, durch welche sich ein Stromableiter 13, 13a erstreckt. Der erste Rahmenelementbereich 5 weist einen profilierten Einleger 8 auf. Die Batteriezelle 11 ist mit einer Zell-Druckverteilungslage 12 und einer weiteren Zell-Druckverteilungslage 12a umgeben. Die Zell-Druckverteilungslage 12a erstreckt sich über die Zell-Druckverteilungslage 12 hinaus und dient zum Abstützen einer nicht dargestellten Batterie-Druckverteilungslage. Vorzugsweise weist die Zell-Druckverteilungslage 12a Rippen oder Stege zum Vermeiden des Knickens der Lage auf. Die Fließgrenze des Einlegers 8 ist höher als die Fließgrenze des ersten Rahmenelementbereichs 5. Die Fließgrenze des ersten Rahmenelementbereichs 5 ist höher als die Fließgrenze des zweiten Rahmenelementbereichs 6, 6a. Die Fließgrenzen der Zell-Druckaufnahmelagen 12, 12a sind ebenfalls höher als die Fließgrenze des zweiten Rahmenelementbereichs 6, 6a. Der zweite Rahmenelementbereich 6a ist aus einem Fluid gebildet. Dieser zweite Rahmenelementbereich 6a ist von den umgebenden Bauteilen derart umschlossen, dass das Fluid nicht unkontrolliert entweichen kann. Vorteilhaft ist die Viskosität des zweiten Rahmenelementbereichs 6a so gewählt, dass das Fluid oberhalb einer vorbestimmten Kraft durch die Kapillaröffnung 71 austritt. Vorzugsweise ist die Kapillaröffnung 71 durch ein Ventil verschlossen, welches besonders bevorzugt von einem nicht dargestellten Batteriemanagementsystem oder einer übergeordneten Steuerung des Kraftfahrzeugs bedarfsweise geöffnet wird. Das zweite Rahmenelementbereich 6 ist als Metallschaum ausgebildet. Mit den Stromableitern 13, 13a ist eine Zellkontaktvorrichtung 20 verbunden.
  • 3b zeigt die Batteriezelle der 3a aus einem anderen Blickwinkel. Die 3b zeigt die Profilierung der Einleger 8, die Positionen der Rahmenausnehmung 9 entlang einer Symmetrieachse des Rahmens 1 sowie der Trenneinrichtung 10.
  • 3c zeigt eine Abwandlung der Batteriezelle 11 der 3a und 3b. Die zweiten Rahmenelementbereiche 6 sind mit einem Elastomer ausgebildet. Die Rahmenöffnung 9 ist in einem Randbereich des Rahmens 1 angeordnet. Die zu der Rahmenöffnung 9 benachbarte Trenneinrichtung 10 befindet sich in der Nähe einer Symmetrieachse des Rahmens 1. Durch die Rahmenausnehmung 9 ist ein Stromableiter 13 der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung 2 geführt. Die Querschnitte der zweiten Rahmenelementbereiche 6 sind so gewählt, dass deren Wandstärke in Richtung eines erwarteten Fremdkörpers abnimmt. Auch sind verdichtbare Fluide in Aussparungen der Querschnitte angeordnet.
  • 4a zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Batterie 14 mit mehreren Batteriezellen 11. Die Außenhaut der Batterie 14 ist gebildet durch Batterie-Druckverteilungslagen 16. Auf deren Innenseiten sind Trennschutzlagen 17 angeordnet. Die Trennschutzlagen 17 weisen eine deutlich geringere Fließgrenze als die Batterie-Druckverteilungslagen 16 auf. Weiter sind die Trennschutzlagen 17 im gewissen Maß verdichtbar und verformbar ausgebildet. Die Trennschutzlagen 17 sind als Aramidgewebe ausgebildet. An die Innenseiten der Trennschutzlagen 17 stoßen Zell-Druckverteilungslagen 12, 12a. Deren Fließgrenze entspricht in etwa der Fließgrenze der Batterie-Druckverteilungslagen 16. Dargestellt sind verschiedene Ausführungsformen eines Rahmens 1 mit unterschiedlichen ersten 5 und zweiten 6 Rahmenelementbereichen und Einlegern 8. Die Eigenschaften der einzelnen Rahmenelementbereiche 5, 6 sind mit den Erläuterungen zu den 2 und 3 beschrieben. Die Kapillare 71 ragt durch die Zell-Druckverteilungslage 12a, Trennschutzlage 17 und Batterie-Druckverteilungslage 16. Die Kapillare 71 gestattet dem Fluid des zweiten Rahmenelementbereichs 6a den Austritt insbesondere unter Wandlung kinetischer Energie eines Fremdkörpers in Folge von fluidischer Reibung innerhalb an der Kapillare 71. Dem zweiten Elementbereich 6a ist zu eigen, dass mehrere einzelne zweite Elementbereiche 6 verschiedener Rahmen 1 zu einem gemeinsamen Bereich verbunden sind.
  • 4b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der 4a und die Wirkrichtung eines Fremdkörpers auf eine Zell-Druckverteilungslage 12. Auch ist dargestellt, dass die Kapillare 71 von einem steuerbaren Ventil 72 verschließbar ist.
  • 5a zeigt eine erfindungsgemäße Zellkontaktvorrichtung 20. Gestrichelt sind die darunter liegenden elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen 2 bzw. Batteriezellen 11 dargestellt. Die Zellkontaktvorrichtung 20 weist zwei Sammelanschlüsse 21, 21a auf. Diese sind vorteilhaft an Zellkontakteinrichtungen 22, 22a angeformt. Paare von Zellkontakteinrichtungen 22 sind durch je eine Stromführungseinrichtung 23 miteinander verbunden. Auf diese Weise wird eine Reihenschaltung der gestrichelt dargestellten elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen 2 bzw. Batteriezellen 11 erreicht. Ein Stromableiter 13 ist mittels der Zellkontakteinrichtung 22a kontaktiert. Vorliegend ist die Zellkontaktvorrichtung 22 als Multiplexleiterplatte ausgebildet. Die Stromführungseinrichtungen 23 sind als Leiterbahnen ausgebildet. Die Zellkontakteinrichtungen 22 sind auf diese Leiterbahnen gelötet. Die Sammelanschlüsse 21, 21a weisen Durchgangsbohrungen zum Aufschrauben eines Anschlusskabels oder eines Batteriepols auf. Vorzugsweise sind die nicht dargestellten Batterieanschlusseinrichtungen bzw. Batteriepole als Bolzen mit Sollbruchstelle ausgebildet und durch die Bohrungen der Sammelanschlüsse 21, 21a geführt. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Batterieanschlusseinrichtungen mittels kurzer Kabel mit den Sammelanschlüssen 21, 21a verbunden. Bei Betätigung kappt eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung 25 dieses Verbindungskabel zwischen Sammelanschluss 21 und nicht dargestellter Batterieanschlusseinrichtung. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wirkt eine Betätigungseinrichtung 25 unmittelbar auf eine insbesondere federbelastete Zellkontakteinrichtung 22 und öffnet diese. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wirkt die Betätigungseinrichtung 25 unmittelbar auf die gesamte Zellkontaktvorrichtung 20 und verlagert diese aus ihrer angestammten Position. Dabei verlassen zumindest einige Stromableiter 13 die zugehörigen Zellkontakteinrichtungen 22.
  • 5b zeigt eine weitere Ausführungsform einer Zellkontaktvorrichtung 20. Die Stromführungseinrichtungen 23 verbinden die Zellkontakteinrichtungen 22 zur Parallelschaltung der gestrichelt dargestellten elektrochemischen Energiespeichereinrichtung 2 bzw. Batteriezellen 11.
  • 5c zeigt eine Zellkontaktvorrichtung 20 in einer perspektivischen Ansicht. Auch diese Zellkontaktvorrichtung 20 ist als Leiterplatte ausgebildet. Die Zellkontaktvorrichtung 20 weist Sammelanschlüsse 21, 21a mit Durchgangsbohrungen auf, mehrere Zellkontakteinrichtungen 22, 22a und mehrere Stromführungseinrichtungen 23, 23a (schwarz dargestellt). Auch ist eine Wärmetauscheinrichtung 27 dargestellt, hier ein verrippter Kühlkörper aus Aluminium, dessen Querschnitt in die Zeichenebene geklappt ist. Der Kühlkörper 27 ist mit den Stromführungseinrichtungen 23, 23a verbunden. Der Kühlkörper 27 ist zur verbesserten Erkennung der darunter liegenden Leiterbahnen verkürzt dargestellt.
  • 6 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Batterie 14 im Schnitt. Die Batterie weist mehrere Batteriezellen 11 auf. Diese sind in Seitenansicht nur als Blöcke mit einem sich daraus erstreckenden Stromableiter 13 dargestellt. Die Stromableiter 13 sind mittels Zellkontakteinrichtungen 22 der Zellkontaktvorrichtung 20 elektrisch angeschlossen. Weiter sind mit der Zellkontaktvorrichtung 20 Batterieanschlusseinrichtungen 15 verbunden. Diese weisen je eine Sollbruchstelle auf, welche als umlaufende Kerbe ausgebildet ist. Die Batterieanschlusseinrichtungen 15 ragen, bereichsweise elektrisch isoliert, durch Bohrungen einer Batterie-Druckverteilungslage 16a. Diese Batterie-Druckverteilungslage 16a weist zusätzlich zwei Batterieverbindungsbereiche 19 auf. Der Batterieverbindungsbereich 19 weist als mechanische Verbindungsmittel einen gekerbten Zentrierstift 191 und eine Durchgangsbohrung 192 auf. Auch die Batterieanschlusseinrichtung 15 ist im Batterieverbindungsbereich 19 angeordnet. Die Batterieverbindungsbereiche 19 wirken zur mechanischen und insbesondere auch zur elektrischen Verbindung mit entsprechenden Einrichtungen eines Kraftfahrzeugs. Die Außenhaut der Batterie 14 wird durch Batterie-Druckverteilungslagen 16. Diesen benachbart sind Trennschutzlagen 17 angeordnet. Nicht dargestellt sind die Einzelheiten der Batteriezellen 11 bzw. von deren Rahmen 1. Die Verbindungsstifte 191 und die Batterieanschlusseinrichtungen 15 sind so bemessen, dass für das Versagen der Sollbruchstelle des Verbindungsstifts 191 eine höhere Scherkraft erforderlich ist, als zum Versagen der Sollbruchstelle der Batterieanschlusseinrichtung 15. Vorteilhaft wird die Batterie 14 im Bereich der Batterie-Druckverteilungslage 16a form- und/oder kraftschlüssig gehalten. Vorteilhaft zum Klemmen der Batterie 14 sind Klemmhebel, welche auf die Batterie-Druckverteilungslage 16a wirken und einen schnellen Wechsel der Batterie 14 ermöglichen. Durch die konische Ausbildung der Verbindungsstifte 191 werden mit Einsetzen der Batterie 14 in das Kraftfahrzeug auch die Batterieanschlusseinrichtungen 15 in entsprechende Gegenstücke eingefädelt. Die Batterie 14 weist weiter mehrere Betätigungseinrichtungen 25 auf. Diese Betätigungseinrichtungen 25 sind als Druckflächen entlang ausgewählter Außenflächen der Batterie 14 ausgebildet. Die Betätigungseinrichtung 25 betätigen nicht dargestellte Unterbrechereinrichtungen 24 im Inneren der Batterie 14.
  • 7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Batterie 14 mit Batterieanschlusseinrichtungen 15, Batterieverstärkungsbauteil 18, Batterieanschlusseinrichtungen 15 und Batterieverbindungsbereichen 19. Die Außenhaut der Batterie 14 wird durch mehrere Batterie-Druckverteilungslagen 16, 16a gebildet. Das Batterieverstärkungsbauteil 18 ist als Schutzkäfig ausgebildet.
  • Das Batterieverstärkungsbauteil 18 ist mit einem Abstand zu den Batterie-Druckverteilungslagen 16 angeordnet, ist aber mit der Batterie-Druckverteilungslagen 16a in mehreren Batterieverbindungsbereichen 19 verbunden. In einer nicht dargestellten Ausführungsform hält das Batterieverstärkungsbauteil 18 die mehreren Batterie-Druckverteilungslagen 16, 16a. Auf der Oberfläche einer Batterie-Druckverteilungslage 16 sind Betätigungseinrichtungen 25 angeordnet, welche als Druckplatten ausgebildet sind. Diese sind mit nicht dargestellten Unterbrechereinrichtungen, Zellkontakteinrichtungen im Inneren der Batterie 14 verbunden. Es ist nicht dargestellt, dass die Betätigungseinrichtungen 25 im Bereich von Ecken der Batterie 14 angeordnet sind, welche bei deren Verlagerung vorteilhaft zuerst mit Karosserieteilen in Berührung kommen.

Claims (12)

  1. Rahmen (1) für eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung (2), wobei der Rahmen (1) vorgesehen ist, die elektrochemische Energiespeichereinrichtung (2) wenigstens bereichsweise zu umgeben, mit einem Rahmenelement (3), welches einen ersten Rahmenelementbereich (5) mit einer ersten Fließgrenze aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen einen zweiten Rahmenelementbereich (6) mit einer zweiten Fließgrenze aufweist, und dass der Quotient der Fließgrenzen des zweiten Rahmenelementbereichs (6) und des ersten Rahmenelementbereichs (5) einen vorbestimmten Wert unterschreitet.
  2. Rahmen (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rahmenelementbereich (5) benachbart zu dem zweiten Rahmenelementbereich (6) angeordnet ist, dass der Rahmen (1) einen Rahmenverbindungsbereich (7) aufweist, welcher zur Verbindung des Rahmens mit einem weiteren Körper vorgesehen ist, dass der Rahmen (1) ein Rahmenverstärkungsbauteil (8) aufweist, wobei dessen Fließgrenze höher ist als die zweite Fließgrenze, und/oder dass der Rahmen (1) eine Rahmenausnehmung (9) aufweist, vorzugsweise mit einer Trenneinrichtung (10), welche benachbart zu der Rahmenausnehmung (9) angeordnet ist.
  3. Batteriezelle (11) mit einem Rahmen (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung (2), wobei vorzugsweise eine Zell-Druckverteilungslage (12) mit einem vorbestimmten ersten Abstand zu dem Rahmen (1) angeordnet ist, und/oder ein Stromableiter (13, 13a) der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung (2) durch die Rahmenausnehmung (9) geführt ist.
  4. Batterie (14) mit zwei oder mehreren Batteriezellen (11) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zwei der Batteriezellen (11) zueinander parallel angeordnet sind, und mit einer Batterieanschlusseinrichtung (15), vorgesehen zur elektrischen Verbindung mit einem Verbraucher, wobei vorzugsweise die Batterieanschlusseinrichtung (15) im Bereich einer Außenfläche der Batterie angeordnet sind.
  5. Batterie (14) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie eine Batterie-Druckverteilungslage (16) aufweist, welche bevorzugt parallel zu einer Außenfläche der Batterie mit einem vorbestimmten zweiten Abstand angeordnet ist, dass die Batterie (14) eine Trennschutzlage (17) aufweist, welche benachbart zu einem Rahmenelement (3) angeordnet ist, dass die Batterie (14) ein Batterieverstärkungsbauteil (18) aufweist, dessen Fließgrenze höher ist als die zweite Fließgrenze, dass die Batterie (14) ein Verformungsbauteil (4) aufweist, welches vorgesehen ist, sich in vorbestimmter Weise zu verformen, und/oder dass die Batterie (14) zumindest einen Batterieverbindungsbereich (19) aufweist, vorgesehen zur Verbindung mit einem weiteren Körper, wobei vorzugsweise die Batterieanschlusseinrichtung (15) in dem Batterieverbindungsbereich (19) angeordnet ist.
  6. Batterie (14) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, gekennzeichnet durch eine Zellkontaktvorrichtung (20), vorgesehen zur elektrischen Verbindung einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen mit einer Batterieanschlusseinrichtung, wobei die Zellkontaktvorrichtung (20) aufweist: zwei Sammelanschlüsse (21, 21a), jeweils vorgesehen zur elektrischen Verbindung mit einer Batterieanschlusseinrichtung (15), zwei Zellkontakteinrichtungen (22, 22a), vorgesehen zur elektrischen Verbindung mit einer Batteriezelle (11) bzw. deren elektrochemischer Energiespeichereinrichtung (2), eine Stromführungseinrichtung (23, 23a), vorgesehen zur elektrischen Verbindung einer Zellkontakteinrichtung (22) mit einer weiteren Zellkontakteinrichtung (22) und/oder mit einem Sammelanschluss (21), wobei vorzugsweise die Stromführungseinrichtung (23) mit einer Wärmetauscheinrichtung (27) wärmeleitend verbunden ist, welche besonders bevorzugt von einem Fluid beströmt wird.
  7. Batterie (14) nach einem der Ansprüche 4 bis 6 mit zumindest zwei Zellkontakteinrichtungen (22), einem Sammelanschluss (21), und einer Stromführungseinrichtung (23), gekennzeichnet durch eine Unterbrechereinrichtung (24), vorgesehen zur elektrischen Isolierung einer Zellkontakteinrichtung (22) und/oder einem Sammelanschluss (21) und/oder vorgesehen zur Unterbrechung einer Stromführungseinrichtung (23), eine Betätigungseinrichtung (25), vorgesehen zur Betätigung der Unterbrechereinrichtung (24), wobei die Betätigungseinrichtung (25) benachbart zu einer Außenfläche der Batterie (14) angeordnet ist.
  8. Batterie (14) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung (2) wenigstens einen Separator aufweist, welcher nicht oder nur schlecht elektronenleitend ist, und welcher aus einem zumindest teilweise stoffdurchlässigen Träger besteht, wobei der Träger vorzugsweise auf mindestens einer Seite mit einem anorganischen Material beschichtet ist, wobei als wenigstens teilweise stoffdurchlässiger Träger vorzugsweise ein organisches Material verwendet wird, welches vorzugsweise als nicht verwebtes Vlies ausgestaltet ist, wobei das organische Material vorzugsweise ein Polymer und besonders bevorzugt ein Polyethylenterephthalat (PET) umfasst, wobei das organische Material mit einem anorganischen, vorzugsweise ionenleitenden Material beschichtet ist, welches weiter vorzugsweise in einem Temperaturbereich von –40°C bis 200°C ionenleitend ist, wobei das anorganische Material bevorzugt wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe der Oxide, Phosphate, Sulfate, Titanate, Silikate, Aluminosilikate wenigstens eines der Elemente Zr, Al, Li umfasst, besonders bevorzugt Zirkonoxid, und wobei das anorganische, ionenleitende Material bevorzugt Partikel mit einem größten Durchmesser unter 100 nm aufweist.
  9. Kraftfahrzeug mit einer Batterie (14) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, mit einer Kraftfahrzeuganschlusseinrichtung, vorgesehen zur elektrischen Verbindung mit einer Batterieanschlusseinrichtung (15), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Batterieverbindungsbereich (19) mit dem Kraftfahrzeug verbunden ist, vorzugsweise kraftschlüssig und/oder formschlüssig, dass eine Batterieanschlusseinrichtung (15) in dem Batterieverbindungsbereich (19) angeordnet ist, und dass die Batterieanschlusseinrichtung (15) elektrisch leitend mit der Kraftfahrzeuganschlusseinrichtung verbunden ist.
  10. Verfahren zum Betrieb einer Batterie (14) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch die Schritte: a) Betätigen der Betätigungseinrichtung (25), b) Betätigen der Unterbrechereinrichtung (24) mittels der Betätigungseinrichtung (25), c) Isolieren einer Zellkontakteinrichtung (22) und/oder einem Sammelanschluss (21) und/oder Unterbrechen einer Stromführungseinrichtung (23) mittels der Unterbrechereinrichtung (24).
  11. Verfahren zum Betrieb einer Batterie (14) nach einem der Ansprüche 7 bis 8, gekennzeichnet durch die Schritte: a) Ausüben einer ersten Kraft auf die Batterie (14), wobei die erste Kraft eine vorbestimmte Kraft überschreitet, b) Verlagern der Batterie (14), wobei eine Batterieanschlusseinrichtung (15) versagt.
  12. Verfahren zum Betrieb einer Batterie (14) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei eine Zell-Druckverteilungslage (12) und eine Batterie-Druckverteilungslage (16) durch eine Trennschutzlage (17) beabstandet sind, wobei die Zell-Druckverteilungslage (12) und die Batterie-Druckverteilungslage (16) zumindest bereichsweise elektrisch leitend ausgebildet sind und die Trennschutzlage (17) bereichsweise elektrisch isolierend ausgebildet ist, und wobei die Zell-Druckverteilungslage (12) und eine Batterie-Druckverteilungslage (16) verschiedene elektrische Potentiale aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Spannung zwischen den beiden Druckverteilungslagen (12, 16) zu vorgegebenen Zeitpunkten gemessen und gespeichert wird, und dass die elektrischen Spannungen verschiedener Zeitpunkte miteinander verglichen werden.
DE102010004471A 2010-01-13 2010-01-13 Rahmen für eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung Withdrawn DE102010004471A1 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010004471A DE102010004471A1 (de) 2010-01-13 2010-01-13 Rahmen für eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung
KR1020127017649A KR20120125461A (ko) 2010-01-13 2010-12-16 전기화학적 에너지 저장 장치용 프레임
JP2012548346A JP2013517591A (ja) 2010-01-13 2010-12-16 電気化学的エネルギー貯蔵装置のためのフレーム
CN2010800600227A CN102686441A (zh) 2010-01-13 2010-12-16 电化学能量存储装置的框架
PCT/EP2010/007719 WO2011085778A2 (de) 2010-01-13 2010-12-16 Rahmen für eine elektrochemische energiespeichereinrichtung
EP10795623A EP2523821A2 (de) 2010-01-13 2010-12-16 Rahmen für eine elektrochemische energiespeichereinrichtung
BR112012017280A BR112012017280A2 (pt) 2010-01-13 2010-12-16 armação para um dispositivo de aramazenamento de energia eletroquímica, célula de bateria, bateria, motor veicular e método para operar uma bateria
US13/521,933 US20120282496A1 (en) 2010-01-13 2010-12-16 Frame for an electrochemical energy storage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010004471A DE102010004471A1 (de) 2010-01-13 2010-01-13 Rahmen für eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010004471A1 true DE102010004471A1 (de) 2011-07-14

Family

ID=43608074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010004471A Withdrawn DE102010004471A1 (de) 2010-01-13 2010-01-13 Rahmen für eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20120282496A1 (de)
EP (1) EP2523821A2 (de)
JP (1) JP2013517591A (de)
KR (1) KR20120125461A (de)
CN (1) CN102686441A (de)
BR (1) BR112012017280A2 (de)
DE (1) DE102010004471A1 (de)
WO (1) WO2011085778A2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014013403A1 (de) * 2014-09-10 2016-03-24 Li-Tec Battery Gmbh Elektrochemische Energiespeicherzelle mit Rahmeneinrichtung
DE102019108371A1 (de) * 2019-04-01 2020-10-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hochvoltbatterie mit Batteriezellenschwellungssensor sowie Kraftfahrzeug
WO2022199987A1 (de) * 2021-03-26 2022-09-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Klein bauende deformationsdetektionsvorrichtung für einen energiespeicher

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011116177A1 (de) * 2011-10-14 2013-04-18 Li-Tec Battery Gmbh Zellrahmen einer elektrochemischen Zelle, elektrochemischen Zelle mit Zellrahmen und Batterie mit entsprechenden elektrochemischen Zellen
FR2986374A1 (fr) * 2012-01-31 2013-08-02 Segula Matra Technologies Parois de pack de batteries pour vehicule electrique de competition.
KR101736378B1 (ko) * 2014-06-05 2017-05-16 주식회사 엘지화학 이차 전지용 프레임 및 이를 포함하는 배터리 모듈
US9608245B2 (en) 2014-09-30 2017-03-28 Johnson Controls Technology Company System for providing structural integrity of a battery module
DE102014221619A1 (de) 2014-10-24 2016-04-28 Robert Bosch Gmbh Isolierstruktur für eine Batterie
US20170082124A1 (en) * 2015-06-18 2017-03-23 Kevin Kremeyer Directed Energy Deposition to Facilitate High Speed Applications
DE202016103720U1 (de) * 2015-07-30 2016-08-31 Ford Global Technologies, Llc Gleitender schützender Batteriestützträger
CN110875443B (zh) 2018-08-31 2021-06-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 防护组件、封盖以及箱体
JP6886958B2 (ja) * 2018-11-09 2021-06-16 矢崎総業株式会社 ロック機構及びバスバモジュール
KR20200058136A (ko) 2018-11-19 2020-05-27 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
DE102019205777A1 (de) * 2019-04-23 2020-10-29 Audi Ag Spanneinrichtung für ein Batteriemodul, Batteriemodul und Kraftfahrzeug
CN112290166B (zh) * 2020-09-29 2022-10-04 东风海博新能源科技有限公司 一种电芯模组、电池包及电芯模组维修方法
CN112670651B (zh) * 2020-12-21 2022-06-03 湖南久森新能源有限公司 一种方便拆卸的锂离子电池防护外壳

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB403087A (en) * 1932-06-13 1933-12-13 Lucas Ltd Joseph Means for minimising fire risks on motor vehicles
GB1476927A (en) * 1974-08-30 1977-06-16 Chrysler Uk Vehicle battery assemblies
US4174014A (en) * 1975-12-29 1979-11-13 Bjorksten Johan A Shock absorbent electric vehicle and batteries
DE4234551C1 (de) * 1992-10-14 1994-01-20 Daimler Benz Ag Sicherheitsvorrichtung zur Abschaltung einer Fahrzeugbatterie bei Unfall
US5736474A (en) * 1993-03-25 1998-04-07 Thomas; Howard L. Multi-structure ballistic material
JPH06283211A (ja) * 1993-03-26 1994-10-07 Fujitsu Ltd 異常警報型バッテリ
FR2715764B1 (fr) * 1994-01-28 1997-01-03 Francis Hue Procédé et dispositif pour la mise hors circuit d'une batterie de véhicule en cas de choc de celui-ci.
JPH08185896A (ja) * 1994-12-28 1996-07-16 Nissan Motor Co Ltd 蓄電池の異常検出装置
KR100472504B1 (ko) * 2002-06-17 2005-03-10 삼성에스디아이 주식회사 보강구조가 개선된 파우치형 이차전지
US7348762B2 (en) * 2003-05-01 2008-03-25 Sony Corporation Battery pack and method for producing battery pack
RU2331142C1 (ru) * 2004-10-18 2008-08-10 Эл Джи Кем, Лтд. Вторичная батарея с использованием высокопрочного корпуса батареи
KR101260470B1 (ko) * 2006-04-07 2013-05-06 타이코에이엠피(유) 배터리 셀 모듈의 접속장치
DE102006049270A1 (de) * 2006-10-19 2008-04-30 Daimler Ag Sicherheitsvorrichtung zur Begrenzung einer inneren Kurzschlussleistung einer Fahrzeugbattiere
WO2008086212A1 (en) * 2007-01-05 2008-07-17 Johnson Controls-Saft Advanced Power Solutions Llc Battery module
US20090004557A1 (en) * 2007-06-26 2009-01-01 Nokia Corporation Protecting a functional component and a protected functional component

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014013403A1 (de) * 2014-09-10 2016-03-24 Li-Tec Battery Gmbh Elektrochemische Energiespeicherzelle mit Rahmeneinrichtung
DE102019108371A1 (de) * 2019-04-01 2020-10-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hochvoltbatterie mit Batteriezellenschwellungssensor sowie Kraftfahrzeug
WO2022199987A1 (de) * 2021-03-26 2022-09-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Klein bauende deformationsdetektionsvorrichtung für einen energiespeicher

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013517591A (ja) 2013-05-16
BR112012017280A2 (pt) 2019-09-24
KR20120125461A (ko) 2012-11-15
US20120282496A1 (en) 2012-11-08
CN102686441A (zh) 2012-09-19
WO2011085778A3 (de) 2011-11-10
WO2011085778A2 (de) 2011-07-21
EP2523821A2 (de) 2012-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010004471A1 (de) Rahmen für eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung
EP2831937B1 (de) Zellverbinder für ein batteriesystem oder für eine batteriezelle eines elektrischen energiespeichers, batterie und kraftfahrzeug
EP2417650B1 (de) Elektrodengeometrie einer galvanischen zelle
EP2593982B1 (de) Batteriezellenmodul, batterie und kraftfahrzeug
EP3275028A1 (de) Batterieblock, und verfahren zur herstellung eines batterieblocks
DE102006054309A1 (de) Batteriezelle mit Kontaktelementenanordnung
DE112018002624T5 (de) Verstärkte bipolarbatteriebaugruppe
WO2011116801A1 (de) Batterie aus einer vielzahl von batterieeinzelzellen
WO2012019740A1 (de) Umhüllung für eine elektrochemische zelle
EP2382678A1 (de) Batteriemodul mit isolierendem schichtelement
WO2014032768A1 (de) Elektrochemische energiespeicherzelle und elektrochemische energiespeichervorrichtung mit wenigstens einer solchen elektrochemischen energiespeicherzelle
DE102014225367A1 (de) Batterie und Verfahren zur Herstellung einer Batterie
WO2011116807A1 (de) Einzelzelle und batterie mit einer mehrzahl von einzelzellen
DE102010051669A1 (de) Elektrisches Bauteil
EP2460206A1 (de) Batterie mit einem stapel von bipolaren batterieeinzelzellen
EP3259787B1 (de) Verfahren zum fertigen einer batterie
DE102010013031A1 (de) Batterie mit einem Zellenstapel von Batterieeinzelzellen
WO2010094311A1 (de) Galvanische zelle mit mehrteiligem gehäuse mit einer dehnbaren verbindungsnaht
EP2399308B1 (de) Galvanische zelle
WO2011009595A1 (de) Galvanische zelle
EP3944402A1 (de) Akkupack für eine handwerkzeugmaschine
DE102008043960A1 (de) Vorrichtung mit mindestens einer Akkumulatorzelle
DE102014212286A1 (de) Isolationsvorrichtung und Verfahren zum zumindest abschnittsweisen Isolieren einer galvanischen Zelle
DE102022124747B3 (de) Batterie mit einer Matte als Propagationsbarriere sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie
WO2013102481A2 (de) Sekundärzelle und verfahren zum betrieb einer solchen

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee