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Technisches Gebiet
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Elektrische Energiespeicher sind die Schlüsselkomponente für die verstärkte Nutzung elektrischer Systeme. Unter dem nachfolgend gewählten Begriff der „Batterie” oder „Batteriezellen” soll in diesem Zusammenhang sowohl eine nicht wiederaufladbare und insbesondere eine wiederaufladbare Speichereinheit verstanden werden.
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Unter den verfügbaren Speichertechnologien stellen insbesondere Batterien auf der Basis von Lithium-Ionen-Zellen derzeit eine interessante Option dar. Insbesondere Li-Ionen-Batterien können jedoch nur in einem bestimmten Temperaturfenster um eine „Wohlfühltemperatur” der Zellen herum effizient betrieben werden, und der Temperaturgradient in einer Batteriezelle und innerhalb der Batterie von Zelle zu Zelle sollte ebenfalls nur gering differieren. Bei unzureichender oder nicht homogener Temperierung geht ihre Leistung und Kapazität teilweise ganz erheblich zurück, und die Zellen erreichen nur eine deutlich verringerte Lebensdauer.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine temperierbare Batteriezellenanordnung für eine beliebige Anzahl von Batteriezellen, mit einer die Batteriezellen jeweils einzeln, wenigstens teilweise flächig umschließenden Aufnahmestruktur sowie ein mit der Aufnahmestruktur in thermischen Kontakt bringbares Temperiermedium.
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Stand der Technik
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Je nach Zelltyp, Einsatzanforderung, Montagefreundlichkeit und Kostenaspekten gelangen verschiedene Varianten temperierbarer Batterieanordnungen zur Anwendung. Man unterscheidet zwischen Temperierung durch Luft und Temperierung über einen thermischen Kontakt. Bei der Lufttemperierung umströmt die temperierte Luft die Zelle und temperiert dabei deren frei zugängliche Oberflächen. Bei der Temperierung über einen thermischen Kontakt stehen die Zellen in direktem thermischem Kontakt zu einem Wärmeableiter, über den die Wärme abgeleitet wird. Die Temperierung über thermischen Kontakt ist der Lufttemperierung insbesondere hinsichtlich Bauraum und Temperiereffizienz überlegen. Bei der Gestaltung der thermischen Kontaktierung ist sie jedoch aufwändiger. Für eine gute Wärmeableitung ist einerseits ein guter Kontakt zwischen Zellen und Wärmeableiter erforderlich. Andererseits ändern die Zellen ihre Dicke im Betrieb: die Zellen „atmen”. Dieses Atmen sollte nicht oder zumindest nicht nennenswert behindert werden, da es sonst zur katastrophalen Zerstörung der Zelle kommen kann. Die Zelle sollte sich dementsprechend möglichst frei ausdehnen und zusammen ziehen können, ohne dabei aber den guten thermischen Kontakt zum Wärmeableiter zu verlieren. Dies ist konstruktiv bislang unzureichend gelöst. Als weiteres Problem kommt hinzu, dass häufig aus Sicherheitsgründen eine elektrische Isolierung des Zellengehäuses erforderlich ist, die meisten guten Wärmeableiter aber auch gute elektrische Leiter sind, so dass dies häufig nicht ohne weiteres gegeben ist.
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Bei der Temperierung über thermischen Kontakt sind mehrere Varianten bekannt:
Besteht das Zellengehäuse aus einem gut Wärme leitenden Material, kann das Gehäuse selbst für die Wärmeableitung verwendet werden, indem die Zellen z. B. einfach auf eine temperierte Platte als Wärmeableiter gestellt werden. Wenn der Wärmetransport durch das Zellgehäuse nicht ausreichend ist, werden Wärmeableiter zwischen den Zellen in Form von Wärmeleitrippen oder Flüssigkeit führenden Platten eingebracht. Diese Varianten führen zu einem hohen Montageaufwand in der Serienfertigung, weil sehr viele solcher Platten bei der Montage der Zellen in der Batterie dicht verbunden werden müssen. Die Flüssigkeit führenden Platten können außerdem entweder reine Temperierplatten sein, die die Wärme zwischen der sie durchströmenden temperierten Flüssigkeit und der zu temperierenden Zellwand austauschen, oder sie können aktiv kühlende Platten, z. B. Plattenverdampfer oder Heatpipes, sein, wobei in dieser Fall jedoch nur eine Kühlung oder eine Erwärmung möglich ist. Eine effiziente Variante stellt die Temperierung des Zellinneren direkt über die Ableiter und die Elektroden der Zelle, d. h. über den direkten metallischen Pfad und damit den Weg entlang einer guten Wärmeleitfähigkeit in den Elektrodenstapel hinein, dar.
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Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist der
DE 10 2005 017 057 A1 zu entnehmen, die in einem Druckgehäuse eine Vielzahl darin untergebrachter Batteriezellen vorsieht. Das Druckgehäuse ist an einen Strömungskanal angeschlossen, über den mittels einer Pumpe druckbeaufschlagt Kühlluft in das Gehäuse einströmt, die in thermischen Oberflächenkontakt mit den einzelnen Batteriezellen gelangt und anschließend über Austrittsöffnungen aus dem Gehäuse nach Außen strömt.
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Die
DE 10 2006 059 989 A1 beschreibt eine Anordnung zur Kühlung einer aus mehreren Einzelzellen bestehenden Batterie. Die einheitlich ausgebildeten Einzelzellen sind von zylindrischer Bauart und jeweils parallel nebeneinander zu einem Bündel zusammengestellt. In den von den Einzelzellen einander begrenzten Zwickelräumen sind Füllstücke von hoher Wärmeleitfähigkeit eingebracht, die einseitig stirnseitig zu den Einzelzellen auf einem ein Temperiermedium führenden Leitungssystem montiert sind. Das Bündel der zylindrischen Zellen wird zudem durch ein Zugband mit den Füllstücken in gegenseitigem Formschluss gehalten, wodurch eine Volumenänderung der Einzellzellen in Abhängigkeit von ihrem Ladezustand, das so genannte „Atmen”, möglich ist. Nachteilig sind jedoch der mangelnde Formschluss und der damit verbundene variierende thermische Oberflächenkontakt zwischen den Einzellzellen und den Füllstücken in Abhängigkeit der jeweiligen Volumenänderung der Einzellzellen.
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Die
DE 101 30 369 A1 beschreibt eine Kühlvorrichtung für Fahrzeugbatterien, die stapelbare, mit einem Temperiermedium, vorzugsweise eine Kühlflüssigkeit, durchströmbare, plattenförmige Kühlelemente vorsieht, die Zwischenräume einschließen, die die gleichfalls plattenförmigen Batteriezellen aufnehmen, so dass sie zusammen mit den Kühlelementen eine Stapelanordnung bilden. Die plattenförmigen Kühlelemente sind über Verbindungen miteinander starr für ein gesamtheitliches Durchströmen mit der Kühlflüssigkeit verbunden. Die starre Ausbildung der einzelnen plattenförmigen Kühlelemente mit festem Abstand zueinander hat zur Folge, dass die zwischen den Kühlelementen befindlichen Zellen bei einer Volumenvergrößerung unter Druck geraten, d. h. das Atmen der Zellen wird erheblich behindert, oder dass bei einer Volumenverringerung der Flächenkontakt zwischen den Kühlelementen und den Zellen verringert wird oder ganz verloren geht.
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Die
WO 2007/08766 beschreibt eine Hochleistungsbatterie, deren elektrochemische Zellen in einer regelmäßigen Anordnung parallel mit Zwischenraum aufgestellte Zylinder sind. Zur Kühlung der Zylinder ist eine Hülle vorgesehen, die aus einem Schlauch besteht, der um die Zellen der Batterie gewickelt ist, wobei der Schlauch mit jeder Windung eine Zelle nach der anderen zumindest teilweise umschlingt. Beispielsweise umschlingt der die Hülle bildende Schlauch eine Zelle in einem Halbkreis außen und eine benachbarte Zelle in einem Halbkreis innen.
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In der Deutschen Patentanmeldung
DE 10 2010 005 097.5 wird eine temperierbare Batteriezellenanordnung beschrieben, die einen neuartigen Ansatz verfolgt und das Atmen der Zellen nicht oder zumindest nicht nennenswert behindert und zugleich unabhängig von ihrem Volumenzustand, den sie beim Atmen einnimmt, eine zuverlässige Temperierung der Batteriezellen ermöglicht. Eine derartige temperierbare Batteriezellenanordnung für eine beliebige Anzahl einzelner Batteriezellen, mit einer die Batteriezellen jeweils einzeln, wenigstens teilweise flächig umschließenden Aufnahmestruktur sowie einem mit der Aufnahmestruktur in thermischen Kontakt bringbaren Temperiermedium zeichnet sich dadurch aus, dass die Aufnahmestruktur lagenweise angeordnete Aufnahmetaschen aufweist, wobei jede Aufnahmetasche wenigstens zwei flächige, flexible Taschenwände vorsieht, zwischen denen wenigstens eine Batteriezelle einbringbar ist. Jeweils zwei lagenweise unmittelbar benachbarte Aufnahmetaschen sind so mittel- oder unmittelbar miteinander gefügt, dass zwischen den jeweils benachbarten Aufnahmetaschen jeweils wenigstens ein von dem Temperiermedium durchströmbarer Durchgangskanal vorgesehen ist.
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Ausgehend von einer derartigen Batteriezellenanordnung gilt es eine möglichst robuste, montagetechnisch einfach und darüber hinaus möglichst kostengünstig zu realisierende Ausführungsform zu schaffen, die den hohen mechanischen und thermischen Anforderungen im praktischen Betrieb gerecht wird.
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Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der weiteren Beschreibung zu entnehmen.
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Ausgehend von einer in der vorstehend erläuterten Deutschen Patentanmeldung
DE 10 2010 005 097 temperierbaren Batteriezellenanordnung zeichnet sich eine lösungsgemäße Ausbildungsform dadurch aus, dass jeder einzelne Durchgangskanal von einem aus fluiddichten, vorzugsweise aus elastomeren Werkstoff gefertigten Schlauchabschnitt umgeben ist. Ferner sind zwei Verteilereinheiten vorgesehen, die jeweils ein Volumen umschließen, in die wenigstens eine Leitung für ein Ein- oder Ausleiten des Temperiermittels mündet, und die jeweils eine gleiche Anzahl n an nebeneinander, mit jeweils einem Abstand zueinander angeordneten Öffnungen aufweisen. Schließlich sind n Schlauchabschnitte derart zwischen beiden Verteileineinheiten angeordnet, so dass sie jeweils eine der n Öffnungen der einen Verteilereinheit mit einer der n Öffnungen der anderen Verteilereinheit fluiddicht verbinden, wobei zwei benachbart angeordnete Schlauchabschnitte eine Aufnahmetasche bilden.
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Die vorzugsweise aus einem möglichst dünnwandigen, elastomeren Kunststoffmaterial gefertigten Schlauchabschnitte stellen die Begrenzungswände der einzelnen Durchgangskanäle dar, die zu Kühlzwecken von einem Kühlmedium das gasförmig oder von flüssiger Natur sein kann, durchströmt werden. Die einzelnen Schlauchabschnitte weisen durch die vorgegebene Öffnungsgeometrie der in den Verteilereinheiten vorgesehenen n Öffnungen jeweils einen Durchströmungsquerschnitt auf, der vorzugsweise der Form eines Langloches entspricht. d. h. die n Öffnungen sind jeweils von zwei geradlinig parallel orientierten Längsseiten begrenzt, die jeweils stirnseitig bogenförmig verbunden sind. Denkbar sind jedoch auch von der Langlochform abweichende Öffnungskonturen, die sich grundsätzlich eignen als Zu- und Abflußöffnungen für ein Kühlmedium, das durch die Schlauchabschnitte durchgeleitet wird, zu dienen.
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Im Falle von Langlochöffnungen wie zuvor beschrieben verfügt somit jeder einzelne Schlauchabschnitt über zwei im wesentlichen rechteckförmig und plan ausgebildete Flächenabschnitte, die jeweils mit einem entsprechenden Flächenabschnitt eines unmittelbar zwischen den Verteilereinheiten benachbart angeordneten Schlauchabschnitt einen Zwischenraum begrenzen, in dem über eine offen ausgebildete Stirnseite eine als Flachbatterie ausgebildete Batteriezelle einschiebbar ist. Die zu kühlende Batteriezelle gelangt hierbei mit ihren großflächigen Seitenwänden in unmittelbaren körperlichen Kontakt zu den Flächenabschnitten zweier Schlauchabschnitte und somit in thermischen Kontakt mit dem durch die Schlauchabschnitte hindurch strömenden Kühlmedium.
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Optional kann der thermische Kontakt der zu kühlenden Batteriezelle mit ihren großflächigen Seitenwänden zu den Flächenabschnitten der Schlauchabschnitte dadurch erhöht werden, dass die Batteriezelle mit den Schlauchabschnitten stoffschlüssig verbunden wird, z. B. durch Verkleben. Dies kann dadurch erfolgen, indem entweder jeweils die dem Zwischenraum zugewandten Oberflächen der Schlauchabschnitte und/oder die Seitenflächen einer jeden Batteriezelle mit einem Klebstoff, vorzugsweise mit einem Kontaktklebstoff, versehen werden.
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Durch Vorsehen von jeweils n Schlauchabschnitten zwischen den für die Zu- und Ableitung des Kühlmediums erforderlichen Verteilereinheiten werden n – 1 Zwischenräume geschaffen, die als Aufnahmetaschen für die zu kühlenden Batteriezellen dienen. Die einzelnen Schlauchabschnitte sind fluiddicht an die jeweiligen Öffnungen der Verteilereinheiten gefügt, vorzugsweise mittels einer Klemm-, Kleb-, Schweiß- oder Formschlussverbindung. Wird geeignetes Kühlmedium, vorzugsweise eine Kühlflüssigkeit unter Druck durch die über die Schlauchabschnitte verbundenen Verteilereinheiten hindurchgeführt, vermögen sich die aus elastomeren Kunststoffmaterial bestehenden Schlauchabschnitte gegen die in den Aufnahmetaschen befindlichen Batteriezellen auszudehnen, wodurch ein inniger körperlicher sowie auch thermischer Kontakt zwischen den Batteriezellen und dem Kühlmedium hergestellt wird. Zugleich erfahren die in den Aufnahmetaschen befindlichen Batteriezellen vermittels der sich geringfügig ausdehnenden Schlauchabschnitte einen Art Presssitz, durch den die Batteriezellen sicher in den Aufnahmetaschen gehalten werden. Im Falle des Vorsehens jeweils einer Klebstoffschicht zwischen den Batteriezellen und den Außenwänden der Schlauchabschnitte, wie zuvor beschrieben, unterstützt das druckbeaufschlagte Durchströmen der Schlauchabschnitte die sich zwischen den Batteriezellenseitenwände und den Schlauchabschnitten ausbildende Adhäsivverbindung.
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Selbstverständlich sind auch andere Geometrien für die Ausbildung und Anordnung der n Öffnungen innerhalb der Verteilereinheiten denkbar, die in Abhängigkeit der Raumform der zu kühlenden Batteriezellen zu wählen ist. Denkbar wären somit auch wellig geformte Öffnungslängsseiten anstelle der vorstehend bezeichneten geradlinig ausgebildeten Längsseiten zur Ausbildung von Aufnahmetaschen, in die jeweils eine Anzahl zylinderförmiger Batteriezellen einfügbar sind.
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Für ein verbessertes Wärmemanagement kann es vorteilhaft sein, wenigstens einen Schlauchabschnitt der n sich zwischen beiden Verteilereinheiten erstreckenden Schlauchabschnitte aus einem Wärme speichernden Kunststoff, vorzugsweise aus einem Phasenwechselmaterial, kurz PCM, als Latentwärmespeicher auszubilden. Derartige Materialien können in an sich bekannte elastomere Kunststoffe eingebracht werden oder vollständig aus diesem bestehen. Zudem sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsform die Verwendung zusätzlicher Füllstoffe innerhalb des elastomeren Werkstoffes vor, aus dem die Schlauchabschnitte bestehen, die entweder im elastomeren Kunststoff oder im vorstehend beschriebenen PCM-Material oder in beiden Materialarten zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit eingebracht sind.
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Eine weitere Vorkehrung zur Erhöhung bzw. Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit der Schlauchabschnitte, um einen möglichst optimalen Wärmeübergang zwischen dem Kühlmedium und den Batteriezellen zu schaffen, betrifft das Vorsehen von Strukturen an den Innenwandflächen der Schlauchabschnitte, durch die sich wandnahe Strömungswirbel innerhalb der die Schlauchabschnitte durchströmenden Kühlströmung ausbilden, bspw. in Form von Rippen.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht innerhalb wenigstens eines Schlauchabschnittes, vorzugsweise in allen Schlauchabschnitten, einen Um- und/oder Durchströmungskörper vor, der vorzugsweise aus einem Phasenwechselmaterial (PCM) besteht oder zumindest anteilig PCM aufweist. Überdies dient ein derartiger, als separates Inlay ausgebildeter Körper zur individuellen Strömungsbeeinflussung des durch die einzelnen Schlauchabschnitte hindurchtretenden Kühlmediums. Um zu vermeiden, dass ein derartiges Inlay strömungsbedingt durch eine Öffnung der Verteilereinheit, durch die das Kühlmedium austritt, unkontrolliert mitgerissen wird, ist das Inlay jeweils größer als der Öffnungsquerschnitt zu dimensionieren.
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Zur sicheren Verwahrung der lösungsgemäß ausgebildeten Batteriezellenanordnung, bei der zwischen den vom Kühlmedium durchströmten Schlauchabschnitten lagenweise die vom Kühlmedium zu kühlenden Batteriezellen eingebracht sind, dient ein zweiteiliges Gehäuse mit einem Gehäusekorpus, zur vollständigen Aufnahme der Batteriezellenanordnung, sowie einem Gehäusedeckel für einen vollständig hermetischen Verschluss. Durch den Deckel gilt es lediglich die Zu- und Ableitungen für das Kühlmedium hindurchzuführen, die jeweils mit den Verteilereinheiten fluiddicht verbunden sind.
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Weitere Erläuterungen sind nachstehend unter Bezugnahme auf das in den Figuren illustrierte Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
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Es zeigen:
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1 schematisierte Komponentendarstellung der Batteriezellenanordnung,
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2 perspektivische Durchsichtdarstellung durch eine lösungsgemäß ausgebildete Batteriezellenanordnung ohne eingefügte Batteriezellen und
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3 Teilquerschnittsdarstellung durch einen Schlauchabschnitt mit innen liegendem Umströmungskörper.
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Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
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In 1 ist zur näheren Erläuterung sämtlicher Komponenten einer lösungsgemäß ausgebildeten Batteriezellenanordnung eine Exposionsdarstellung in perspektivischer Draufsicht dargestellt. Die wesentlichen Komponenten der lösungsgemäß ausgebildeten Batteriezellenanordnung stellen die Verteilereinheiten 6, 7 sowie die zwischen den Verteilereinheiten 6, 7 eingebrachten Schlauchabschnitte S dar. In 1 sind die jeweiligen Komponenten aus Gründen der Übersichtlichkeit getrennt voneinander dargestellt. Die Verteilereinheiten 6, 7 sind als quaderförmige Hohlkörper ausgebildet, die jeweils über eine Zuleitung 6' bzw. Ableitung 7' verfügen, über die ein nicht weiter dargestelltes Kühlmittel in die Verteilereinheit 6 ein- bzw. aus der Verteilereinheit 7 ausgeleitet wird. Ferner weisen die Verteilereinheiten 6, 7 an einer jeweils einander zugewandten, plan ausgebildeten Oberfläche Öffnungen 7'' bzw. 6'' auf, die jeweils in Form von Langlochöffnungen ausgebildet sind. Es sei angenommen, dass in jeder Verteilereinheit 6, 7 n gleich groß und in gleicher Weise angeordnete Öffnungen 7'' (Öffnungen 6'' der Verteilereinheit 6 sind in 1 aufgrund der perspektivischen Anordnung nicht ersichtlich) eingebracht sind. In 1 sind n gleich fünf Öffnungen vorgesehen, die jeweils gleich beabstandet parallel nebeneinander angeordnet sind. Der jeweils gegenseitige Abstand zweier benachbarter Öffnungen 7'', entspricht, wie die weiteren Ausführungen zeigen werden, der Dicke einer in die Batteriezellenanordnung einzubringenden plattenförmig ausgebildeten Batteriezelle, die nicht weiter dargestellt ist.
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Um einen Durchfluss eines vorzugsweise flüssig, aber auch gasförmig ausgebildeten Kühlmediums von Seiten der Verteilereinheit 6 durch die Schlauchabschnitte S zur Verteilereinheit 7 gewährleisten zu können gilt es die Schlauchabschnitte S jeweils stirnseitig fluiddicht bzw. mediendicht an die korrespondierenden Öffnungen 6'', 7'' der Verteilereinheiten 6, 7 zu fügen. Eine derartige Fügung erfolgt beispielsweise durch Klemmung, Klebung oder Schweißung. Da die Schlauchabschnitte S aus einem elastomeren Kunststoffmaterial bestehen, die Verteilereinheiten 6, 7 hingegen aus einem weniger elastischen bzw. starren Kunststoffmaterial, lassen sich entsprechend auf die Materialien geeignete Fügetechniken auswählen.
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In einem entsprechenden fluiddichten Verbund zwischen den Schlauchabschnitten S und den Verteilereinheiten 6, 7 stellen die zwischen jeweils zwei benachbarten Schlauchabschnitte vorhandenen Zwischenräume die so genannten Aufnahmetaschen 10 dar, in die stirnseitig von oben entsprechend dimensionierte plattenförmig ausgebildete Batteriezellen (nicht dargestellt) einschiebbar sind. Nur der guten Ordnung halber sei darauf hingewiesen, dass ein Einschieben von Batteriezellen jeweils derart erfolgt, dass die Anschlusskontakte der Batteriezellen einheitlich stirnseitig angeordnet sind, um auf diese Weise eine einfache Kontaktierung der n – 1 Batteriezellen innerhalb der Batteriezellenanordnung zu ermöglichen.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die von zwei benachbarten Schlauchabschnitten S gebildeten Aufnahmetaschen 10 lediglich in Form von Einschubfächern für Flachbatteriezellen ausgebildet und werden lediglich beidseitig von den als Taschenwände und zu bezeichnenden Schlauchabschnittseitenwänden begrenzt. Da jede Aufnahmetasche 10 zwei offen ausgebildete, gegenüberliegende Stirnseiten besitzen, dient zur sicheren Verwahrung der Batteriezellen innerhalb der stapelförmigen Anordnung ein Gehäuse, in das der Batteriestapel einbringbar ist. Das Gehäuse sieht einen Gehäusekorpus 8 vor, der mit einem Gehäusedeckel 9, vorzugsweise mediendicht abschließbar ist. Zur Gewährleistung einer effektiven Kühlung ragt der Zuleitungsanschluss 6' sowie der Ableitungsanschluss 7' durch entsprechende Öffnungen innerhalb des Gehäusedeckels 9 hindurch. In vorteilhafter Weise kann eine derartige Durchführung gleichzeitig auch für eine entsprechende Fixierung und Arretierung der Batteriezellenanordnung innerhalb des Gehäuses dienen.
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In 2 ist eine entsprechende perspektivisch schematisierte transparente Durchsichtdarstellung durch eine innerhalb des Gehäuses eingebrachte Batteriezellenanordnung (ohne eingefügte Batteriezellen) zu sehen. Die n = fünf Schlauchabschnitte S sind fluiddicht beidseitig mit den Öffnungen 7'' und 6'' der Verteilereinheiten 6, 7 verbunden, so dass ein Kühlmedium verlustfrei von der Verteilereinheit 6 durch die Schlauchabschnitte S, die den entsprechenden Durchgangskanälen zwischen den Batteriezellenanordnungen entsprechen, in die Verteilereinheit 7 strömen kann. Das Deckelelement 9 enthält entsprechende Durchtrittsöffnungen 9', so dass die Zu- und Ableitung 6' und 7' für das Kühlmedium hindurchgeführt werden können.
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3 zeigt einen Teilquerschnitt durch die Öffnung 7'' der Verteilereinheit 7, an der ein Schlauchabschnitt S einseitig bspw. mittels einer Klemm- und Klebeverbindung fluiddicht fest gefügt ist. Innerhalb des Schlauchabschnittes S ist ein Um- und/oder Durchströmungskörper 11 lose eingebracht, um den bzw. durch den das Kühlmedium K bei Durchtritt durch den Schlauchabschnitt S strömt. Ein strichliert eingezeichneter Durchströmungskanal 11' soll das Durchdringungsvermögen des Körpers für das Kühlmedium veranschaulichen. So können entweder Durchströmungskanäle 11' vorgesehen sein, sofern es sich um ein massives Material handelt, der Körper 11 kann jedoch auch über eine poröse und vom Kühlmedium durchdringbare Struktur verfügen. Der Körper 11 besteht vorzugsweise aus einem Wärme speichernden Material, so genanntes Phasenwechselmaterial (PCM), das als Latentwärmespeicher dient. Darüber hinaus beeinflusst der Körper das Strömungsverhalten innerhalb eines jeweiligen Schlauchabschnittes. Durch einheitliche oder individuelle Ausbildung der einzelnen Körper 11 innerhalb der einzelnen Schlauchabschnitte kann Einfluss auf das räumlich verteilte Kühlvermögen der lösungsgemäßen Batteriezellenanordnung genommen werden.
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Um zu vermeiden, dass der lose innerhalb eines Schlauchabschnitte S eingebrachte Körper 11 durch die Öffnung 7'' der Verteilereinheit 7 strömungsbedingt unkontrolliert mitgerissen wird, weist der Körper 11 jeweils einen größeren Körperquerschnitt als die Querschnittsdimension der Öffnungen 7'' auf.
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Bezugszeichenliste
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- S
- Schlauchabschnitt
- 5
- Durchgangskanal
- 6
- Verteilereinheit
- 6'
- Zuleitung
- 6''
- Öffnung
- 7
- Verteilereinheit
- 7'
- Ableitung
- 7''
- Öffnung
- 8
- Gehäusekorpus
- 9
- Deckel
- 9'
- Durchtrittsöffnung
- 10
- Aufnahmetasche
- 11
- Um- und/oder Durchströmungskörper
- 11'
- Durchströmungskanal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005017057 A1 [0006]
- DE 102006059989 A1 [0007]
- DE 10130369 A1 [0008]
- WO 2007/08766 [0009]
- DE 102010005097 [0010, 0013]
