DE102011009768A1 - Halten einer Mehrzahl von elektrischen Energiespeicherzellen - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Halten einer Mehrzahl von elektrischen Energiespeicherzellen (1), insbesondere von Zellen, deren Außenoberfläche potenzialbehaftet ist, wobei die Anordnung einen sich um einen Aufnahmeraum für die Energiespeicherzellen (1) – vorzugsweise geschlossen umlaufend – in Umfangsrichtung herum erstreckenden Gehäuseteil (2) aufweist, der Gehäusewände (43, 44) aufweist, die aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff gefertigt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Halten einer Mehrzahl von elektrischen Energiespeicherzellen, insbesondere von Zellen, deren Außenoberfläche potentialbehaftet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung, insbesondere eines elektrischen Speichermoduls mit einer Mehrzahl der Energiespeicherzellen, die im Aufnahmeraum eines Gehäuses gehalten werden. Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit einem elektrischen Bordnetz, wobei die Anordnung und insbesondere das Energiespeichermodul als Energiespeicher elektrisch an das elektrische Bordnetz angeschlossen ist.
  • Bei den Energiespeicherzellen kann es sich insbesondere um Kondensatoren handeln, vorzugsweise so genannte Supercaps. Geeignete Kondensatoren werden z. B. von Maxwell Technologies, Inc., San Diego, Kalifornien, USA angeboten, z. B. die K2-Serie. Typischerweise haben die Energiespeicherzellen eine im Wesentlichen zylindrische Form, wobei an den stirnseitigen, axialen Enden in unterschiedlicher Weise elektrische Kontakte zum elektrischen Anschließen der Speicherzellen ausgebildet sind. Z. B. befindet sich an einem axialen Ende der im Wesentlichen zylinderförmigen Speicherzelle ein Kontaktstift, der koaxial zur Zylinderachse angeordnet ist. Das zweite Potential kann an der Stirnseite oder der gegenüberliegenden Stirnseite elektrisch angeschlossen werden. Die Erfindung betrifft insbesondere solche Energiespeicherzellen.
  • Energiespeicherzellen, insbesondere Supercaps, werden seit einigen Jahren für die Speicherung von elektrischer Energie, insbesondere beim Bremsen von Schienenfahrzeugen oder Bussen gewonnene elektrische Energie, eingesetzt. Die so gewonnene elektrische Energie wird in den Energiespeicherzellen gespeichert und steht z. B. für den nächstfolgenden Anfahrvorgang oder Beschleunigungsvorgang zur Verfügung.
  • Da eine Mehrzahl von Energiespeicherzellen benötigt wird, werden die Zellen üblicherweise zu Modulen mit mehreren Zellen verbaut, wobei das Modul ein Gehäuse aufweist, in dessen Innenraum (d. h. dessen Aufnahmeraum) eine Mehrzahl von Energiespeicherzellen aufgenommen ist. Das Gehäuse, welches mit zusätzlichen Halteelementen versehen sein kann, dient daher auch dem Halten der Mehrzahl von Speicherzellen. Das Gehäuse ist aus Aluminium gefertigt. Das Material Aluminium hat den Vorteil, dass es verhältnismäßig leicht ist und dabei sehr stabil ist. Auch leitet Aluminium Wärme, die beim Betrieb der Speicherzellen entsteht, gut nach außen ab. Mehrere Module können je nach elektrischer Schaltung in Reihe oder auch parallel geschaltet sein.
  • Allerdings werden die Energiespeicherzellen üblicherweise so ausgestaltet, dass ihre in Umfangsrichtung verlaufende Außenoberfläche elektrisch leitend ist und auf dem einen von beiden Anschlusspotentialen der Zelle liegt. Zwar kann diese Umfangsoberfläche von einer elektrisch isolierenden Folie überzogen sein, jedoch kann die Schutzfolie beim Transport oder während des Betriebes durch das Gehäuse beschädigt werden. Zwischen Aluminiumgehäuse, üblicherweise auf Erdpotenzial, und Umfangsoberfläche der Speicherzellen befindet sich in den Modulen daher ein zusätzliches elektrisch isolierendes Material. Dieses isolierende Material muss elektrisch so dimensioniert sein, dass das Modul in einer elektrischen Schaltung der Spannungsbeanspruchung standhält. Auch zwischen den im Innern des Gehäuses angeordneten Speicherzellen befindet sich zusätzliches elektrisch isolierendes Material.
  • Nachteilig an solchen Modulen sind der hohe Fertigungsaufwand für das Aluminiumgehäuse, die erforderliche große Fertigungssorgfalt bei der Verarbeitung der Isoliermaterialien, sowie der verhältnismäßig hohe Raumbedarf, da zwischen der innenseitigen Oberfläche des Aluminiumgehäuses und den Speicherzellen zusätzliches Isoliermaterial angeordnet ist.
  • Ferner werden solche Module üblicherweise mit elektrischen Schaltungen und insbesondere Schaltungen mit mikroelektronischen Bauteilen ausgestaltet, die der Überwachung der korrekten Betriebsweise und Funktion der Anordnung von Speicherzellen dienen. Insbesondere wird überwacht, ob die Temperatur des Moduls und die angelegte elektrische Spannung, mit der die Anordnung von Speicherzellen aufgeladen wird, unzulässig hohe Werte annehmen. In diesem Fall kann die Anordnung z. B. von einem angeschlossenen elektrischen Netz getrennt werden. Typischerweise werden die Bauteile der elektrischen Schaltung an einem oder mehreren Trägern, insbesondere handelsüblichen Platinen, angeordnet. Diese Platinen werden oberhalb des Gehäusedeckels angeordnet. Dabei ist darauf zu achten, dass bei der normalen Betriebstemperatur des Moduls die zulässige Betriebstemperatur der elektrischen Schaltung nicht überschritten wird. Zumindest der überwiegende Teil der beim Betrieb der Speicherzellen erzeugten Wärme muss daher an anderer Stelle als am Gehäusedeckel nach außen abgeführt werden. Anders ausgedrückt muss die elektrische Schaltung gegen das Gehäuseinnere gegen den Durchtritt von großen Wärmeströmen isoliert werden. Eine Anbringung der elektrischen Schaltung im Innern des Gehäuses oder an der Außenseite des Aluminiumteils des Gehäuses, der sich in Umfangsrichtung um die Zellenanordnung herumerstreckt, scheidet daher aus. Andererseits kostet die Anbringung der elektrischen Schaltung an der Oberseite des Gehäusedeckels Platz. Z. B. ist es daher nicht möglich, zwei Module unmittelbar übereinander zu stapeln, so dass der Boden des einen Moduls unmittelbar auf dem Deckel des anderen Moduls steht oder nur einen geringen Abstand von dem Deckel hat.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung, ein Fahrzeug und ein Herstellungsverfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen die zuvor genannten Nachteile zumindest teilweise vermieden werden können. Insbesondere soll Bauraum gespart werden und der Aufwand für die Herstellung des Gehäuses und für die Einbringung der Speicherzellen in das Gehäuse verringert werden.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, einen Gehäuseteil, der sich um den Aufnahmeraum zur Aufnahme der Energiespeicherzellen herumerstreckt, aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff zu fertigen. Dadurch kann das zusätzliche elektrisch isolierende Material zwischen dem Gehäuseteil und den Speicherzellen, welches bei Verwendung eines Gehäuseteils aus elektrisch leitendem Material erforderlich ist, entfallen. Vorzugsweise befindet sich daher bei einer entsprechenden Anordnung zwischen dem Gehäuseteil aus elektrisch isolierendem Kunststoff und benachbarten Speicherzellen kein zusätzliches elektrisch isolierendes Material. Dabei wird eine vom Hersteller der Speicherzellen vorgesehene elektrisch isolierende Ummantelung als Teil der Zelle betrachtet und nicht als zusätzliches elektrisch isolierendes Material. Ferner wird bevorzugt, dass die Oberfläche zumindest einer der Speicherzellen in dem Aufnahmeraum des Gehäuseteils an der innenseitigen Oberfläche des Gehäuseteils anliegt, und zwar besonders bevorzugt nicht nur punktweise, sondern vollflächig über einen Flächenbereich der Oberfläche des Gehäuseteils an diesem anliegt. Es wird daher bevorzugt, dass die Form des Gehäuseteils an die Form der Speicherzellen angepasst ist. Bei der üblichen Bauform von Energiespeicherzellen als zylinderförmige Zellen weist die innenseitige Oberfläche des Gehäuseteils Bereiche auf, die entsprechend dem Radius des Zylinders einen teilkreisförmigen Verlauf haben und in der Richtung quer dazu geradlinig verlaufen. Diese Bereiche können auch als konkave Teil-Zylinderoberflächen bezeichnet werden.
  • Der Gehäuseteil umläuft den Aufnahmeraum, d. h. bildet die Wand des Aufnahmeraums an verschiedenen Seiten des Aufnahmeraums. Vorzugsweise umläuft der Gehäuseteil den Aufnahmeraum vollständig, d. h. in sich geschlossen. Es ist jedoch auch möglich, dass der Gehäuseteil den Aufnahmeraum nur teilweise umläuft. Z. B. kann für einen vollständigen Umlauf ein Abschnitt fehlen und kann das Gehäuse nach dem Einbringen der Speicherzellen in den Aufnahmeraum mit einem zusätzlichen Gehäuseteil geschlossen werden, wobei durch das Schließen die innenseitige Oberfläche des Gehäuseteils an die benachbarten Speicherzellen angedrückt wird.
  • Der Gehäuseteil ist aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff gefertigt. Dieses schließt z. B. nicht aus, dass derselbe Gehäuseteil an seiner Außenoberfläche oder an anderen Stellen fest mit Materialbereichen aus einem anderen Material verbunden ist. Z. B. kann auf die Außenoberfläche des Gehäuseteils ein elektrisch leitendes, z. B. metallisches, Material aufgebracht sein, um erwünschte Farbgestaltungen zu erzielen oder die thermischen Strahlungseigenschaften einzustellen. Allerdings wird es bevorzugt, dass dasselbe Kunststoffmaterial zumindest den überwiegenden Bereich der innenseitigen und außenseitigen Oberflächen bildet.
  • Es ist möglich, dass der Gehäuseteil aus verschiedenen Stücken gebildet ist, die jeweils eine Gehäusewand sind oder einen Teil einer Gehäusewand bilden. Jedoch wird bevorzugt, dass der Gehäuseteil einstückig ausgestaltet ist. Z. B. kann er im Spritzgussverfahren hergestellt werden.
  • Insbesondere wird vorgeschlagen: eine Anordnung zum Halten einer Mehrzahl von elektrischen Energiespeicherzellen, insbesondere von Zellen, deren Außenoberfläche potentialbehaftet ist, wobei die Anordnung einen sich um einen Aufnahmeraum für die Energiespeicherzellen – vorzugsweise geschlossen umlaufend – in Umfangsrichtung herum erstreckenden Gehäuseteil aufweist, der Gehäusewände aufweist, die aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff gefertigt sind.
  • Die folgenden Merkmale der Anordnung (insbesondere innenseitige und/oder außenseitige Einbuchtungen) können auch dann vorhanden sein, wenn der Gehäuseteil nicht aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff gefertigt ist. Allerdings wird elektrisch isolierendes Material bevorzugt.
  • Eingangs wurden bereits elektrische Schaltungen erwähnt, die beim Betrieb einer Anordnung von elektrischen Energiespeicherzellen eingesetzt werden. Insbesondere für solche elektrischen Schaltungen ist die folgende Ausgestaltung der Anordnung bevorzugt. Bei dieser Ausgestaltung weist die Gehäusewand an der Außenseite (d. h. der aus Sicht des Aufnahmeraums bzw. Innenraums gegenüberliegenden Seite) zumindest eine außenseitige Einbuchtung auf, wobei an der Außenseite der Gehäusewand eine elektrische Schaltung mit elektrischen Bauelementen, die an einem Träger befestigt sind, angeordnet ist, wobei der Träger derart mit der Gehäusewand verbunden ist, dass sich zumindest eines der elektrischen Bauelemente von dem Träger in die außenseitige Einbuchtung hinein erstreckt. Insbesondere kann die außenseitige Einbuchtung durch einen Bereich des Gehäuseteils gebildet sein, der sich in einen Zwischenraum zwischen zwei oder mehreren in dem Aufnahmeraum angeordneten Speicherzellen hineinerstreckt oder sich in dem Zwischenraum befindet. Auf diese Weise kann daher ein zwischen den Speicherzellen zur Verfügung stehender Raum dafür genutzt werden, außenseitig des Gehäuseteils Bauelemente einer elektrischen Schaltung anzuordnen. Die gesamte Anordnung ist daher sehr raumsparend. Außerdem befinden sich die Bauelemente der elektrischen Schaltung außenseitig des um den Aufnahmeraum herum verlaufenden Gehäuseteils und sind somit elektrisch gegen die Speicherzellen isoliert. Ferner hat die Anordnung des Trägers außenseitig des Gehäuseteils (und damit nicht im Bereich eines Gehäusedeckels) den Vorteil, dass die elektrische Schaltung nicht die axialen Abmessungen der Anordnung (die axiale Richtung verläuft durch den Aufnahmeraum hindurch oder parallel dazu in einer Richtung senkrecht zu der Umfangsrichtung, die durch den Verlauf des Gehäuseteils um den Aufnahmeraum herum definiert ist) vergrößert. Vielmehr sind zumindest Teile der elektrischen Schaltung wie erwähnt platzsparend an der Außenseite des Gehäuseteils angeordnet und vergrößern damit auch nur geringfügig die Abmessungen der Gesamtanordnung in einer quer zur axialen Richtung verlaufenden Richtung. Diese quer zur axialen Richtung verlaufenden Richtungen können als Breitenrichtung und Längenrichtung bezeichnet werden, d. h. die elektrische Schaltung vergrößert allenfalls geringfügig die Breite und/oder Länge der Anordnung. Die Abmessung in axialer Richtung kann als Höhe bezeichnet werden.
  • Die folgende bevorzugte Ausgestaltung betrifft insbesondere den oben bereits beschriebenen Fall, dass zylinderförmige Energiespeicherzellen oder auch andersartig geformte Energiespeicherzellen an der Innenseite des Gehäuseteils von innenseitigen Einbuchtungen aufgenommen werden. Entsprechend wird vorgeschlagen, dass zumindest eine und vorzugsweise alle Gehäusewände zumindest eine und vorzugsweise eine Mehrzahl von Einbuchtungen zur teilweisen Aufnahme zumindest einer der Energiespeicherzellen aufweist. Auf die bereits beschriebenen Details und Ausgestaltungen wird verwiesen. Die teilweise Aufnahme (d. h. nur ein Teil der Energiespeicherzelle befindet sich in der Einbuchtung) hat den Vorteil, dass die Energiespeicherzellen von den Gehäusewandbereichen, die die Einbuchtung bilden, und optional zusätzlich von anderen Teilen der Anordnung gehalten werden. Insbesondere wenn die Abmessungen eine Einbuchtung auf die Außenabmessungen einer Energiespeicherzelle abgestimmt sind, so dass die Energiespeicherzelle an einem (insbesondere verhältnismäßig großen) Oberflächenbereich an der innenseitigen Oberfläche des Gehäuseteils anliegt, wird die Energiespeicherzelle besonders gut gehalten und kann daher eine relative Bewegung von Gehäuseteil und Zelle vermieden werden. Vorzugsweise ist in jeder innenseitigen Einbuchtung höchstens eine Energiespeicherzelle teilweise aufgenommen. Auf diese Weise kann die gesamte Anordnung der mehreren Zellen besonders zuverlässig und platzsparend innerhalb des Aufnahmeraumes fixiert werden.
  • Besonders bevorzugt wird, dass zumindest eine der Gehäusewände in der Umfangsrichtung einen gewellten Verlauf hat, so dass Wellentäler die innenseitige Einbuchtung bilden. Insbesondere wird, wenn wie bevorzugt die Gehäusewand dabei eine konstante Wanddicke hat, auch zumindest eine außenseitige Einbuchtung gebildet, die in dem Verlauf der Wand in der Umfangsrichtung zwischen zwei innenseitigen Einbuchtungen liegt. Insbesondere ist es daher möglich, den gewellten Verlauf wie oben beschrieben dazu zu nutzen, außenseitig Teile einer elektrischen Schaltung in zumindest einer außenseitigen Einbuchtung unterzubringen und innenseitig in einer innenseitigen Einbuchtung zumindest eine Speicherzelle zu halten. Außerdem hat der gewellte Verlauf den Vorteil, dass bei gleicher Wandstärke ein stabileres Gehäuse gebildet wird.
  • Bei einer Ausgestaltung der Anordnung definiert der sich in der Umfangsrichtung erstreckende Gehäuseteil an einem axialen Ende oder jeweils an den gegenüberliegenden axialen Enden eine Durchgangsöffnung. Durch die Durchgangsöffnung oder durch eine der Durchgangsöffnungen sind die elektrischen Energiespeicherzellen in den Aufnahmeraum einbringbar. Zum Verschließen der Durchgangsöffnung oder der Durchgangsöffnungen weist die Anordnung einen oder jeweils einen Deckel auf. Auf diese Weise kann ein stabiles, geschlossenes Gehäuse hergestellt werden.
  • Vorzugsweise ist der Deckel als Wärmesenke für Wärme aus dem Betrieb der elektrischen Energiespeicherzellen ausgestaltet und weist an der Außenseite eine Mehrzahl von Kühlrippen auf. Vorzugsweise ist der Deckel aus Metall gefertigt und insbesondere aus Aluminium oder einem aluminiumhaltigen Material. Metall und insbesondere Aluminium leitet die Wärme aus dem Aufnahmeraum effektiv nach außen, wo sie über die Außenoberfläche mit den Kühlrippen effektiv an die Umgebung abgegeben wird.
  • Besonders bevorzugt wird dabei, dass zwischen axialen Enden der in dem Aufnahmeraum angeordneten elektrischen Energiespeicherzellen und dem Deckel eine Lage aus einem elastischen, elektrisch isolierenden und wärmeleitenden Material angeordnet ist, das von dem Deckel gegen die axialen Enden der elektrischen Energiespeicherzellen gedrückt wird. Insbesondere erstreckt sich die Lage einstückig über eine Mehrzahl der axialen Enden von verschiedenen Speicherzellen und bevorzugtermaßen erstreckt sich die Lage einstückig über sämtliche axialen Enden der in dem Aufnahmeraum angeordneten elektrischen Energiespeicherzellen. Dadurch, dass der Deckel die Lage gegen die axialen Enden der Speicherzellen drückt, wird einerseits der Wärmeübergang von den Speicherzellen auf den Deckel verbessert und andererseits werden möglicherweise vorhandene Abmessungstoleranzen bei der Fertigung der Speicherzellen und/oder des Gehäuses ausgeglichen. Ferner kann auch eine Veränderung des Abstandes zwischen Deckel und axialen Enden der Zellen aufgrund thermischer Ausdehnung und Kontraktion der beteiligten Materialen ausgeglichen werden. Dabei erfüllt die Lage eine Funktion als elektrische Isolierung und ermöglicht es so, für den Deckel ein elektrisch leitendes Material zu verwenden.
  • Wie bereits in der zuvor beschriebenen Ausgestaltung erwähnt, können die Energiespeicherzellen derart in den Aufnahmeraum eingebracht werden, dass ihre axialen Enden oder zumindest eines ihrer axialen Enden nahe dem Gehäusedeckel liegt und vorzugsweise lediglich durch die erwähnte Lage aus elektrisch isolierendem Material von dem Deckel getrennt ist. Bei den üblichen Speicherzellen mit zylindrischer Form bedeutet dies, dass die Zylinderenden die axialen Enden sind. Dabei sind die Energiespeicherzellen vorzugsweise alle parallel zueinander angeordnet, d. h. im Falle der Zylinderform verlaufen die Zylinderachsen parallel und etwa senkrecht auf die Oberfläche des Deckels oder der Deckel zu. Bei einer solchen Anordnung mit mehreren Speicherzellen bilden außenliegende Speicherzellen den Außenumfang dieser Anordnung. Je nach Anzahl und genauer Anordnung der Speicherzellen kann es aber auch innenliegende Speicherzellen geben, deren äußere Zellenoberflächen nicht den zum Kunststoff-Gehäuseteil weisenden Außenumfang der Zellenanordnung bilden. Wie oben beschrieben, sind dabei vorzugsweise sämtliche Zellen, die den Außenumfang der Zellenanordnung bilden, in mechanischem Kontakt zu der innenseitigen Oberfläche des Gehäuseteils. Dies gilt jedenfalls dann, wenn der Gehäuseteil wie bevorzugt vollständig um den Aufnahmeraum herum verläuft.
  • Unabhängig von der Ausgestaltung der mechanischen Kontaktierung zwischen der Zellenanordnung und dem Gehäuseteil aus Kunststoff ergeben sich jedenfalls bei der Zylinderform der Zellen, aber auch bei anderen möglichen Formen mit konvexem Außenumfang, Zwischenräume zwischen benachbarten Zellen. Dabei ist es bekannt, dass insbesondere bei Supercaps (Superkondensatoren) austretende Gase mit Sauerstoff gemischt zu einer Explosion führen können. Es wird daher vorgeschlagen, zwischen benachbarten elektrischen Energiespeicherzellen einen Schaumstoffkörper anzuordnen, der vorzugsweise geschlossenzellig ist. Darunter wird verstanden, dass der Schaumstoff durch Zellen gebildet wird, die zumindest teilweise geschlossen sind und vorzugsweise außer am Außenumfang alle geschlossen sind. Ein Schaumstoff und insbesondere ein geschlossenzelliger Schaumstoff verringert das Volumen in dem Aufnahmeraum, in dem sich Luft befinden kann, deren Sauerstoff zu einer Explosion beitragen kann. Die Explosionsgefahr ist daher deutlich gemindert.
  • Außerdem wird bevorzugt, dass der zumindest eine Schaumstoffkörper von zumindest zwei angrenzenden Speicherzellen elastisch komprimiert wird. Auf diese Weise werden Stöße zwischen benachbarten Zellen zumindest gedämpft, Vibrationen der Zellenanordnung vermieden und die Stabilität der Zellenanordnung erhöht.
  • Insbesondere werden die oben beschriebenen innenseitigen Einbuchtungen des Gehäuseteils so auf die Abmessungen der Speicherzellen abgestimmt, dass die von benachbarten Einbuchtungen jeweils teilweise aufgenommenen Zellen einen Abstand zwischen sich aufweisen. Die benachbarten Zellen können daher nur dann in mechanischen Kontakt zueinander gelangen, wenn sie sich aus den Einbuchtungen heraus bewegen. Dies wird aber vorzugsweise durch eine geeignete Abstimmung des gesamten Gehäuseteils auf die insgesamt aufzunehmende Anordnung von Speicherzellen vermieden. In jedem Fall verhindert der Abstand zwischen benachbarten Speicherzellen am Außenumfang der Zellenanordnung, dass im Sollzustand (bezüglich der Position der Speicherzellen in dem Aufnahmeraum) ein mechanischer, möglicherweise auch ein elektrischer Kontakt zwischen den benachbarten Speicherzellen entstehen kann.
  • Wenn es allerdings (bezüglich der Anordnung der Zellen) innenliegende Speicherzellen gibt, die daher nicht an der inneren Oberfläche des Gehäuseteils anliegen, werden insbesondere diese innenliegenden Speicherzellen relativ zueinander und/oder relativ zu außenliegenden Speicherzellen mit dem zumindest einen Schaumstoffkörper kombiniert, so dass der Schaumstoffkörper wie oben beschrieben den Zwischenraum zwischen benachbarten Speicherzellen ganz oder teilweise ausfüllt.
  • Zumindest einer der Schaumstoffkörper kann sich in axialer Richtung von einem Deckel zu dem in axialer Richtung gegenüberliegenden Deckel erstrecken, wobei die axialen Enden des Schaumstoffkörpers vorzugsweise wie auch die axialen Enden der Zellen von der erwähnten Lage aus elektrisch isolierendem Material abgedeckt wird. Allerdings kann sich bei einer besonderen Ausgestaltung durch den Schaumstoffkörper hindurch ein Stabilisationselement (auch Stützelement genannt) erstrecken, mit dem sich die einander gegenüberliegenden Deckel gegeneinander abstützen. Z. B. kann ein solches Stabilisationselement aus Metall (z. B. aus rostfreiem Stahl) gefertigt werden. Es kann an seinen gegenüberliegenden axialen Enden jeweils mit dem dort angeordneten Deckel verschraubt sein. Dadurch ist eine sehr stabile Anordnung geschaffen und verhindert das Schaumstoffelement, dass das Stabilisationselement in Kontakt zu den Speicherzellen gelangen kann.
  • Bei der Beschreibung der Anordnung und ihrer Ausgestaltungen wurde bereits teilweise auch das Herstellungsverfahren erwähnt. Zum Umfang der Erfindung gehört daher auch ein Verfahren zum Halten einer Mehrzahl von elektrischen Energiespeicherzellen, insbesondere von Zellen, deren Außenoberfläche potenzialbehaftet ist, wobei die elektrischen Energiespeicherzellen in einen Aufnahmeraum eingebracht werden, um den sich – vorzugsweise geschlossen umlaufend – in Umfangsrichtung ein Gehäuseteil herum erstreckt, wobei der Gehäuseteil Gehäusewände aufweist, die aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff gefertigt sind.
  • Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus der Beschreibung der Anordnung und aus den beigefügten Patentansprüchen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Dabei werden auch Varianten und optionale Merkmale der Erfindung beschrieben. Die im Folgenden beschriebenen einzelnen Teile der Anordnung können auch in anderer Kombination für das Halten von Energiespeicherelementen verwendet werden. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung in Explosionsdarstellung,
  • 2 eine dreidimensionale Darstellung der Anordnung gemäß 1 in dem zusammengebauten Zustand des Moduls,
  • 3 ein Modul ähnlich dem in 2, wobei jedoch die Konstruktion an den Außenseiten der Seitenwände des Moduls abgeändert ist, um zusätzliche Anbauteile befestigen zu können und/oder Anbauteile, insbesondere Platinen, die auch bei dem in 2 gezeigten Modul außen an den Seitenwänden befestigt werden können, in anderer Weise zu befestigen und/oder alternative Anbauteile zu befestigen,
  • 4 einen Querschnitt durch das in 2 dargestellte Modul in einer horizontalen Ebene auf Höhe der zwei links vorne in 2 dargestellten Durchgangsöffnungen durch die stirnseitige Seitenwand des Moduls,
  • 5 eine dreidimensionale Darstellung auf das in 3 gezeigte Modul, wobei der Deckel, die Deckeldichtung und die Wärmeleitmatte am Boden des Moduls weggelassen sind, um den Blick auf die unteren stirnseitigen Enden der Speicherzellen freizugeben und die an den stirnseitigen Enden der Speicherzellen angeordnete Verschienung zur elektrischen Verbindung der Speicherzellen freizugeben,
  • 6 eine Ansicht auf die Bodenfläche des in 2 dargestellten Moduls, wobei der bodenseitige Deckel weggelassen ist, um den Blick auf die bodenseitige Deckeldichtung und die Wärmeleitmatte freizugeben,
  • 7 eine dreidimensionale Ansicht auf die obere Deckelseite des in 2 und 6 dargestellten Moduls, wobei der obere Deckel und die Wärmeleitmatte weggelassen sind, um den Blick auf die oberen stirnseitigen Enden der Speicherzellen und auf die Verschienung zur elektrischen Kontaktierung der Speicherzellen an den oberen stirnseitigen Enden freizugeben,
  • 8 eine dreidimensionale Darstellung des in 2, 6 und 7 dargestellten Moduls mit einer Ansicht der Unterseite, jedoch aus einem anderen Blickwinkel als in 6, wobei anders als in 6 auch die bodenseitige Dichtung und die bodenseitige Wärmeleitmatte weggelassen sind, um den Blick ähnlich wie bei dem in 5 gezeigten Modul auf die unterseitige elektrische Verschienung zur elektrischen Kontaktierung der Speicherzellen freizugeben,
  • 9 eine dreidimensionale Darstellung eines Teils des Gehäuses des in 2 dargestellten Moduls, wobei der Blick auf die Innenseite des in 2 unten liegenden Bereichs der stirnseitigen Seitenwand des Gehäuses gerichtet ist, die im oberen Bereich zwei Durchgangsöffnungen und im unteren Bereich zwei zusätzliche Durchgangsöffnungen für die elektrischen Anschlüsse der Speicherzellen aufweist, wobei 9 zusätzliche Verstärkungselemente für die mechanische Verstärkung der elektrischen Anschlüsse aufweist,
  • 10 dreidimensionale Darstellung des in 9 gezeigten Gehäusebereichs, jedoch aus einem anderen Blickwinkel, so dass die elektrischen Anschlüsse in der Figur oben liegen,
  • 11 einen Schnitt in einer vertikalen Schnittebene durch das in 2 dargestellte Modul, wobei lediglich der Randbereich des oberen Deckels dargestellt ist, wobei die Darstellung das Konzept der Vermeidung von Kriechströmen und Überschlägen elektrischer Ladungsträger veranschaulicht,
  • 12 eine dreidimensionale Ansicht von oben auf die Kühlrippen-Seite eines Gehäusedeckels der in 1 dargestellten Anordnung bzw. des in 2 dargestellten Moduls,
  • 13 eine Ansicht auf einen Teilbereich der in 8 oben liegend dargestellten Unterseite des Moduls aus 2 und 8, wobei die Darstellung die Anordnung von vier Speicherzellen und einem Schaumstoffkörper in einem durch die vier Speicherzellen gebildeten Zwischenraum darstellt, und
  • 14 einen Querschnitt durch den in 13 dargestellten Schaumstoffkörper.
  • 1 zeigt die Teile einer Anordnung zur Herstellung eines Moduls mit einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen 1, die von einem Gehäuse 2 der Anordnung gehalten werden. Weitere Teile der Anordnung, insbesondere Schrauben zur Herstellung von Schraubverbindungen der Teile, sind weggelassen.
  • 2 zeigt das aus den in 1 dargestellten Teilen zusammengebaute Modul, wobei jedoch die in 1 dargestellten Platinen 11a, 11b mit den daran befestigten Komponenten von elektrischen Schaltungen sowie eine Abdeckplatte 12 zur Abdeckung der Platine 11b in 2 weggelassen sind, um den Blick auf Durchgangsöffnungen 41 in der stirnseitigen Seitenwand und Durchgangsöffnungen 42 (drei Stück) in der längsseitigen Seitenwand 44 freizugeben. Die stirnseitigen Seitenwände sind in 2 und in dem horizontalen Querschnitt gemäß 4 mit den Bezugszeichen 43a (vordere stirnseitige Seitenwand mit den elektrischen Anschlüssen 47a und 47b) und 43b (hintere, in 2 nicht sichtbare stirnseitige Seitenwand) bezeichnet. In 4 erkennt man unten die beiden Durchgangsöffnungen 41 in der vorderen stirnseitigen Außenwand 43a und die außenseitig davor angeordnete Platine 11b mit schematisch angedeuteten elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen 49a, 49b, die an der Platine 11b befestigt sind. Die Durchgangsöffnungen 41, aber auch die Durchgangsöffnungen 42 dienen verschiedenen Zwecken. Einerseits kann durch die Durchgangsöffnungen 41, 42 zumindest eine elektrische Anschlussleitung hindurchgeführt werden, um die an den Platinen angeordnete elektrische Schaltung anzuschließen, insbesondere mit der elektrischen Verschienung an den stirnseitigen Enden der Speicherzellen elektrisch zu verbinden. Außerdem dienen die Durchgangsöffnungen 41, 42 dazu, bei einer etwaigen Explosion einer oder mehrerer Speicherzellen den Explosionsdruck im Inneren des Gehäuses 2 schnell und kontrolliert abzubauen, um eine Bersten des Gehäuses zu verhindern. Die unter Druck stehenden Gase aus dem Gehäuseinnenraum entweichen durch die Durchgangsöffnungen 41, 42 und optional weitere Durchgangsöffnungen. Etwaige Abdeckungen 12 der Platinen 11 können Sollbruchstellen aufweisen, die bei geringem Druck von dem Gehäuse abgehoben werden und/oder (wie in 1 dargestellt) eine oder mehrere Durchgangsöffnungen 15 aufweisen.
  • Das Konzept der Durchgangsöffnungen in den Seitenwänden ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr kann das Gehäuse gemäß der Erfindung auch in anderen Fällen zumindest eine Durchgangsöffnung aufweisen, die in einer Seitenwand des Gehäuses angeordnet ist. Diese Durchgangsöffnung bleibt im fertig montierten Zustand des Moduls frei oder zumindest überwiegend frei. Vorzugsweise ist an der Außenseite der Durchgangsöffnung eine elektrische Schaltung angeordnet, die insbesondere über ein durch die Durchgangsöffnung hindurchführendes Kabel oder eine andere elektrische Leitung mit Teilen im Inneren des Gehäuses elektrisch verbunden ist. Die elektrische Schaltung ist an der Außenseite der Seitenwand mit dieser verbunden. Beispiele der mechanischen Verbindung der elektrischen Schaltung mit der Außenseite des Gehäuses sind insbesondere 1 und 2 entnehmbar. So können sich z. B. Stege 51, 52 an der Außenseite der Seitenwände 43, 44 nach außen erstrecken, so dass der Träger 11 der elektrischen Schaltung (z. B. eine Platine) an den freien Enden der Stege angelegt sein kann und z. B. mittels Aussparungen in den Stegen und/oder der Gehäusewand und mittels Schrauben befestigt sein kann.
  • Im Folgenden werden nun zunächst unter Bezugnahme auf 1 Teile der Anordnung beschrieben. Die Anordnung weist (rechts in 1) einen bodenseitigen Deckel 3a auf, der an seiner Außenseite (nach rechts weisend) eine Mehrzahl von Kühlrippen 13 aufweist. Der Deckel 3a kann insbesondere in gleicher Weise wie ein zweiter Deckel 3b an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses ausgestaltet sein. In jedem Fall wird bevorzugt, dass die an den gegenüberliegenden Seiten angeordneten Deckel des Moduls jeweils Kühlrippen aufweisen, um den Wärmeübergang von dem Deckel auf die Umgebung zu verbessern. Z. B. kann das Modul gemeinsam mit weiteren Modulen gleicher Bauart in einem äußeren Gehäuse (nicht dargestellt) untergebracht und kann der Innenraum des äußeren Gehäuses aktiv belüftet werden, d. h. die Luft im Inneren des äußeren Gehäuses wird durch geeignete Einrichtungen, wie Gebläse, bewegt. Die sich bewegende Luft strömt an den Außenseiten der Deckel entlang und nimmt aufgrund der Kühlrippen in effektiver Weise Wärme auf, die beim Betrieb der Speicherzellen auf die Deckel abgeleitet wurde. Auf die Ableitung der Wärme von den Speicherzellen wird noch näher eingegangen.
  • Ferner ist an jeder Öffnung, die durch einen Deckel 3 verschlossen wird, eine Dichtung 5a, 5b angeordnet, insbesondere um die durch die Deckel 3 verschlossene Öffnung flüssigkeitsdicht zu verschließen. Dabei wird insbesondere der Deckel an den axialen Enden der Seitenwände des Gehäuses 2 befestigt, insbesondere verschraubt, und drückt dabei das Material der Dichtung 5 gegen das axiale Ende des Gehäuses 2.
  • In dieser Beschreibung ist die axiale Richtung des Gehäuses diejenige Richtung, die senkrecht zur Umfangsrichtung verläuft. Beispielsweise in der Schnittdarstellung der 4 verläuft die axiale Richtung senkrecht zur Figurenebene bzw. Schnittebene. Die axiale Richtung kann auch als vertikale Richtung bezeichnet werden, wenn das Modul, wie in 2 dargestellt, mit seinem Boden nach unten ausgerichtet ist und der obere Deckel daher oben liegt. Vorzugsweise ist an der Innenseite jedes Deckels 3 eine Wärmeleitmatte 4a, 4b vorgesehen, die sich entlang der innenseitigen Oberfläche des Deckels 3 erstreckt und vorzugsweise vollflächig an der inneren Oberfläche des Deckels 3 anliegt. Die gegenüberliegende Oberfläche der Wärmeleitmatte 4 liegt stellenweise, dort wo sich stirnseitige Enden der Speicherzellen 1 befinden und wo eine Verschienung zum elektrischen Kontaktieren der Speicherzellen angeordnet ist, an den stirnseitigen Enden bzw. der Verschienung an. Da die Wärmeleitmatte 4 aus gut wärmeleitendem Material und andererseits aus elektrisch isolierendem Material besteht, werden die stirnseitigen Enden bzw. die Verschienung gegen den Deckel elektrisch isoliert und kann dennoch Wärme von den Speicherzellen und der Verschienung auf die Deckel abgeleitet werden.
  • Vorzugsweise ist die Wärmeleitmatte 4 derart zwischen dem Deckel 3 und den axialen Enden des Gehäuses 2 angeordnet, dass der Außenrand der Wärmeleitmatte 4 von der Dichtung 5 umlaufen wird. In diesem Fall presst der Deckel die Wärmeleitmatte direkt (und am Außenrand nicht indirekt über die Dichtung) in das Gehäusinnere und insbesondere gegen die axialen Enden der Zellen bzw. gegen die Verschienung. Dadurch ist der Wärmeübergang zwischen dem Deckel und der Wärmeleitmatte sowie der Wärmeübergang zwischen der Wärmeleitmatte und den Zellen bzw. der Verschienung verbessert.
  • Die in den 1, 4, 5, 7 und 8 dargestellte Anordnung von Energiespeicherzellen 1 weist beispielsweise achtzehn Speicherzellen 1 auf. Generell wird bevorzugt, dass die Speicherzellen parallel zueinander angeordnet und ausgerichtet sind, wobei die elektrische Verschaltung vorzugsweise seriell ist. Die Längsachsen der Speicherzellen 1 (insbesondere die Zylinderachsen im Fall einer zylindrischen Form der Speicherzellen) verlaufen vorzugsweise in der axialen Richtung des Gehäuses bzw. Moduls. Allgemeiner formuliert wird bevorzugt, dass sich die elektrischen Kontakte zum elektrischen Anschließen der Speicherzellen an den in axialer Richtung des Gehäuses liegenden Enden der Speicherzellen befinden. Z. B. befindet sich an der unteren axialen Öffnung des Gehäuses 2 jeweils ein Kontaktstift der Speicherzellen 1 (siehe 8 und für eine andere Variante des Moduls 5) und befindet sich an der oberen axialen Öffnung des Gehäuses 2 jeweils eine blanke Stelle der Zellenummantelung, die als zweiter elektrischer Kontakt zum elektrischen Kontaktieren der Zelle dient (siehe 7). In 1 ist an der rechten, schräg nach vorne weisenden Seite (Bodenseite) des Gehäuses 2 die in 8 oben liegende Seite des Moduls erkennbar. Die beiden sich durch Durchgangsöffnungen der stirnseitigen Seitenwand 43a erstreckenden, von außen zur elektrischen Kontaktierung der Zellenanordnung vorgesehenen elektrischen Kontakte 47a, 47b sind innenseitig des Gehäuses elektrisch mit jeweils einem abgewinkelt verlaufenden elektrischen Verbindungselement 81a, 81b verbunden. Diese Verbindungselemente 81 kontaktieren jeweils einen Kontaktstift 82 einer Energiespeicherzelle 1. Auf der gegenüberliegenden axialen Seite dieser Zellen 1 (siehe 7) sind diese Zellen 1 über erste Schienen 71a, 71b mit der jeweils benachbarten Speicherzelle 1 verbunden. An der Unterseite der Anordnung (8) sind diese benachbarten Speicherzellen 1 elektrisch über Schienen 81 mit wieder einer jeweils benachbarten Speicherzelle 1 elektrisch verbunden. Diese Art der elektrischen Verbindung setzt sich wie in 7 und 8 sowie 5 dargestellt fort, so dass die Speicherzellen 1 der Anordnung alle elektrisch in Reihe geschaltet sind. Selbstverständlich sind auch andere elektrische Schaltungen möglich. Z. B. kann zumindest ein Teil der Speicherzellen (z. B. jeweils zwei Speicherzellen) elektrisch parallel zueinander geschaltet sein und können diese Parallelschaltungen wiederum miteinander in Reihe geschaltet sein. Dazu ist es lediglich erforderlich, die in 7 und 8 dargestellten bodenseitigen Schienen 81 und oberseitigen Schienen 71 zu modifizieren.
  • Zurückkommend auf 1 sind zwischen der Zellenanordnung und der rechts in 1 dargestellten Wärmeleitmatte 4a zehn stabförmige Schaumstoffkörper 9a9j dargestellt, die im zusammengebauten Zustand des Moduls jeweils einen Zwischenraum zwischen vier benachbarten Speicherzellen ausfüllen. Am besten ist dies aus der Teildarstellung gemäß 13 erkennbar. Die Schaumstoffkörper 9 weisen eine zentrale, konzentrisch zur in axialer Richtung verlaufenden längs ausgerichtete Durchgangsöffnung 141 auf, durch die sich ein Stützelement 131 erstrecken kann. Wie 8 und 7 zeigen, sind insgesamt vier solcher Stützelemente 131 in der dargestellten speziellen Ausführungsform vorhanden. Diese Stützelemente 131 dienen der gegenseitigen Abstützung der Deckel 3 gegeneinander. Z. B. weisen die Stützelemente 131 an den entgegengesetzten Enden jeweils eine Gewindebohrung auf, in die jeweils eine Schraube eingeschraubt wird, um den Deckel 3 an den Stützelementen 131 festzuschrauben. Wie 6 zeigt, weist die benachbarte Wärmeleitmatte 4a ausschließlich für die Stützelemente 131 jeweils eine Durchgangsöffnung auf. Weitere Öffnungen bildet die Wärmeleitmatte 4a nicht. Entsprechendes gilt vorzugsweise für die andere Wärmeleitmatte 4b. Lediglich an ihrem Außenumfang weist die Wärmeleitmatte 4 optional Aussparungen auf, um bündig in den Bereich der axialen Enden der Seitenwände des Gehäuses 2 eingesetzt werden zu können.
  • Zurückkommend auf 13 bilden die vier einander benachbarten Speicherzellen 1a, 1b, 1c, 1d aufgrund ihrer zylindrischen Form einen gemeinsamen Zwischenraum, der gut durch den Schaumstoffkörper 9 ausgefüllt werden kann, da der Schaumstoffkörper 9 im Querschnitt einen quadratischen Außenumfang aufweist (siehe auch 14). Die Außenabmessungen des Schaumstoffkörpers 9 sind dabei so bemessen, dass der Schaumstoffkörper von den angrenzenden Speicherzellen 1 seitlich eingedrückt wird, d. h. komprimiert wird. Auf diese Weise ist der Schaumstoffkörper 9 fixiert, nimmt den im Hinblick auf die quadratische Form größtmöglichen Raum ein, d. h. verdrängt soviel freibewegliche Luft wie möglich und dämpft etwaige Vibrationen der Speicherzellen. Auch entkoppelt er schwingungstechnisch die Deckel von den Speicherzellen, wenn sich durch den Schaumstoffkörper 9 ein Stützelement 131 erstreckt. In 1 sind die Stützelemente 131 mit den Bezugszeichen 8a, 8b, 8c, 8d bezeichnet.
  • Ferner zeigt 1 noch Dichtungen 10a, 10b, jeweils mit einer zylindrischen Durchtrittsöffnung für die Aufnahme der außenseitig zugänglichen elektrischen Kontakte 47a, 47b.
  • 3 zeigt eine Variante des in 2 dargestellten Moduls, wobei die außenseitig zugänglichen elektrischen Kontakte 47 weggelassen sind. Es sind lediglich die Dichtungen 10a, 10b für die Aufnahme dieser Kontakte 47 erkennbar. Modifiziert ist das Modul insbesondere hinsichtlich der Anbauteile, die außenseitig an der vorn im Bild liegenden Seitenwand 43b angeordnet sind. Die Größe und Position der Platine 111a, die anstelle der Platine 11a vorgesehen ist, sind verschieden. Die Platine 111a ist größer und befindet sich in der Ansicht weiter links, Richtung Dichtungen 10. Zusätzlich sind im rechten Bereich der Seitenwand 43b weitere Anbauteile befestigt, die insbesondere der Fixierung und/oder Befestigung des Moduls mit anderen Gegenständen dienen. Wie 5 erkennen lässt, sind in diesem Bereich der längsseitigen Außenwand 43b sechs Aussparungen mit optionalem Innengewinde zum Einschrauben von Schrauben vorgesehen. Zwei weitere solche Aussparungen 151 sind in der Ansicht von 5 nicht erkennbar, da sie durch den vorspringenden Rand der Seitenwand verdeckt sind. In 3 erkennt man vier dieser Aussparungen. Vier weitere der Aussparungen sind für die Befestigung der Anbauteile 153a, 153b benutzt.
  • Aus 4 ist die in Umfangsrichtung nicht geradlinig verlaufende Form des Gehäuses 2 erkennbar. Vielmehr ist der Verlauf des Gehäuses und damit der Seitenwände 43, 44 gewellt. Die Form und der Verlauf der Seitenwände 43, 44 ist dabei auf die Form und Abmessungen der Speicherzellen 1 abgestimmt. Die in dem Ausführungsbeispiel zylindrischen Speicherzellen 1 liegen mit ihrer Außenoberfläche an der Gehäuseinnenseitigen Oberfläche der Seitenwände an, und zwar nicht punktuell, sondern über einen möglichst großen Flächenbereich. An den Übergängen der Seitenwände 43, 44 ist vorzugsweise eine Rundung des Gehäuses ausgestaltet, die die in diesem Bereich angeordnete Zelle 1 über ungefähr den halben Außenumfang der Zelle 1 herum umfasst und dabei vollflächig anliegt. Die Krümmung der innenseitigen Einbuchtungen 41 ist daher hinsichtlich ihres Krümmungsradius gleich oder ungefähr gleich dem Krümmungsradius des Außenumfangs der Speicherzellen. Z. B. ist eine Einbuchtung am Übergang der Seitenwände 44a, 43b mit dem Bezugszeichen 41a bezeichnet. Eine benachbarte Einbuchtung auf der Innenseite der längsseitigen Seitenwand 44a ist mit dem Bezugszeichen 41b bezeichnet.
  • Durch die gewellte Form der Seitenwände 43, 44 ergeben sich auch außenseitige Einbuchtungen 46, in die sich Bauteile 49 von elektrischen Schaltungen hinein erstrecken können, wie es rechts der Seitenwand 44b, links der Seitenwand 44a und außenseitig der stirnseitigen Seitenwand 43a der Fall ist.
  • 6 zeigt den Boden des in 2 dargestellten Moduls, wobei jedoch der bodenseitige Deckel 3a weggelassen ist. Man erkennt die Unterseite der Wärmeleitmatte 4a mit den Durchgangsöffnungen für die Stützelemente 131. Der Außenumfang der Wärmeleitmatte 4a ist durch die Dichtung 5a eingefasst.
  • 9 zeigt die Innenseite der Stirnwand 43a. Außerdem sind Ansätze der Seitenwände 44a, 44b erkennbar. Eine der beiden Durchgangsöffnungen der stirnseitigen Seitenwand 43a für die Aufnahme der außen zugänglichen elektrischen Kontakte 47 ist in 9 freigelassen, d. h. der entsprechende elektrische Kontakt 47b ist nicht dargestellt. Die andere Durchtrittsöffnung für den anderen von außen zugänglichen elektrischen Kontakt 47a enthält dagegen diesen Kontakt. Innenseitig ist der Kontakt mit Befestigungsmitteln 93, 94 an dem elektrischen Verbindungselement 81a befestigt. Auf eine spezielle Ausführungsform der Befestigung wird noch näher eingegangen. Man erkennt jedoch bereits in 9, dass das elektrische Verbindungselement 81a abgewinkelt gestaltet ist und sich an einem Ende parallel zur innenseitigen Oberfläche der Seitenwand 43a erstreckt und dabei die Durchgangsöffnung für den elektrischen Kontakt 47a innenseitig verdeckt. Dieser Endbereich erstreckt sich in einen Zwischenraum zwischen einem Verstärkungselement 91b und der Durchgangsöffnung. Dadurch ist das elektrische Verbindungselement mit seinem Schenkel an der Seitenwand 43a stabil gehalten. Das Verstärkungselement 91b weist eine Aussparung für die Befestigungsmittel 93, 94 auf. Auch die andere Durchgangsöffnung für das nicht in 9 dargestellte Kontaktelement 47b ist mit einem Verstärkungselement 91a kombiniert. Die Befestigung des entsprechenden, nicht in 9 dargestellten elektrischen Verbindungselements 81b ist in gleicher Weise ausgeführt wie für das elektrische Verbindungselement 81a.
  • 10 zeigt den montierten Zustand beider elektrischer Kontaktelemente 47a, 47b aus einem anderen Blickwinkel. Man erkennt, dass der Schenkel 98 des Verbindungselementes 81b zwischen dem Verstärkungselement 91a und der Seitenwand 43a liegt.
  • 11 zeigt das Konzept der elektrischen Trennung von axialen Enden der Speicherzellen 1 und des elektrisch leitenden Deckels 3. Zwischen dem Deckel 3 und den Kontaktstiften 82 der Zellen 1a, 1b befindet sich die Wärmeleitmatte 4. Sie isoliert die Kontaktstifte 82 und die seitlich angrenzende Verschienung 81 gegen den Deckel 3. Z. B. durch Verunreinigungen auf der freien Oberfläche der Wärmeleitmatte 4 können jedoch Kriechströme geleitet werden. Dies ist durch eine gepunktete Linie von der linken in 11 dargestellten Verschienung 81 bis zum linken oberen Eck in 11 dargestellt, wobei sich an dem linken oberen Eck die mechanischen Übergänge zwischen dem Deckel 3, über die Dichtung 5 zu der Seitenwand 44 befinden. Da sich zwischen diesem linken oberen Eck und dem Kontaktstift 82 der Speicherzelle 1a sowie zwischen dem Eck und dem Übergang der axialen Stirnfläche der Zelle 1a und dem zylindrischen Außenumfang der Zelle 1a jeweils ein Zwischenraum befindet, ist der Kriechstrom jedoch gering. Er muss eine verhältnismäßig große Entfernung zurücklegen. Auch, wie ebenfalls durch eine gepunktete Linie dargestellt ist, zwischen dem erwähnten Übergang der axialen Endfläche der Zelle 1a zu der zylindrischen Umfangsfläche der Zelle 1a und dem oberen linken Eck des Gehäuses können über den Zwischenraum, der insbesondere mit Luft oder einem Inertgas (z. B. Stickstoff) gefüllt ist, allenfalls sehr geringe elektrische Ladungsüberträge stattfinden.
  • Ferner weist die Seitenwand 44 in ihrem oberen Endbereich, der die Übergangsfläche zu der Dichtung 5 bildet, einen Bereich 85 auf, der von dem Außenumfang der benachbarten Speicherzelle 1a beabstandet ist. Auch Kriechströme an der Innenseite dieses Bereichs 85 sind gering, da die Kriechlänge groß ist.
  • 12 zeigt in vergrößerter Darstellung im Vergleich zu 1 einen der beiden Deckel 3 mit einer Vielzahl parallel zueinander verlaufender Kühlrippen 13. An den Ecken des Deckels 3 befindet sich Durchgangsöffnungen 121, die insbesondere der Befestigung des Moduls an benachbarten Bauteilen, z. B. an anderen Modulen, dienen. In größerem Abstand zum Außenrand des Deckels 3 befindet sich weitere Durchgangsöffnungen 123, die der Befestigung des Deckels an dem Kunststoffgehäuse dienen.
  • Im Folgenden werden Teile und Komponenten sowie Kombinationen von Teilen eines erfindungsgemäßen Moduls beschrieben. Außerdem wird auf mögliche Merkmale und Grundkonzepte der Halterung einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen eingegangen.
  • Die Energiespeicherzellen, insbesondere Kondensatoren, können durch eine Durchgangsöffnung des Gehäuses, welches den Innenraum des Gehäuses umläuft, jedoch in axialer Richtung zumindest an einer Seite offen ist, in das Gehäuseinnere eingebracht werden. Zusätzlich können sich im Gehäuseinneren noch Positionier- und Klemmvorrichtungen befinden, so dass die Zellen mit der Innenoberfläche des umlaufenden Gehäuseteils und/oder mit Deckeln, die die Durchgangsöffnungen zum Einbringen der Zellen abdecken, in Kontakt sind. Vorzugsweise weist der Gehäuseteil für jede außenliegende Zelle einen Aufnahmeraum auf, der in der Art einer Nut von dem Gehäuseteil gebildet wird. Dieser Aufnahmeraum dient dazu, die Zelle zu positionieren und zu klemmen. Auf diese Weise ist die Außenoberfläche der Zelle direkt mit der Innenoberfläche des Gehäuseteils in Kontakt. Der umlaufende Gehäuseteil ist aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt, z. B. aus SMC (Sheet Molding Compound, teigartige Pressmasse aus duroplastischen Reaktionsharzen und Glasfasern zur Herstellung von Faser-Kunststoff-Verbunden) oder aus Polyamid hergestellt. Andere elektrisch isolierende Materialien können alternativ verwendet werden.
  • Vorzugsweise ist das gesamte Modul so konstruiert, dass es die Schutzklasse IP65 nach der Deutschen Industrienorm (DIN) bzw. Europäischen Norm (EN) bzw. Internationalen Norm (ISO) 60529 erfüllt. Das Modul ist somit gegen Eindringen von Wasser oder anderen Flüssigkeiten geschützt. Umgekehrt verhindert das Modul auch das Austreten von Flüssigkeiten, falls es im Innern des Moduls zu einer Beschädigung einer insbesondere mit Elektrolytflüssigkeit versehenen Speicherzelle kommt.
  • Ferner ist das Modul, wie bereits an Ausführungsbeispielen oben erwähnt, explosionssicher ausgestaltet. Dazu dienen insbesondere die oben erwähnten Durchgangsöffnungen, die allenfalls teilweise mit Material ausgefüllt sind, z. B. mit einer elektrischen Leitung, die durch die Öffnung hindurchfährt. Wie ebenfalls oben erwähnt, verringert auch die Verwendung von geschlossen-zelligem und vorzugsweise nicht brennbarem Schaumstoff (dem Material des Schaumstoffs kann ein Zusatzstoff, z. B. auf Brombasis, hinzugefügt sein, der ein Entflammen des Schaumstoffs verhindert oder erschwert). Dies verringert das Volumen innerhalb des Gehäuses, welches Sauerstoff enthält, der mit anderen Gasen und/oder Partikeln zu einem brennbaren und explosionsfähigen Gemisch führen könnte. Vorzugsweise werden die Schaumstoffkörper außerdem so geformt und angeordnet, dass sie auch zur Fixierung der Position der Zellen beitragen und ferner bevorzugtermaßen auch Vibrationen und Stöße dämpfen. Insbesondere kann das Modul so ausgestaltet sein, dass es Kategorie 1, Klasse B der EN 61373 erfüllt.
  • Vorzugsweise dient der Gehäuseteil, der sich in der Umfangsrichtung um den Gehäuseinnenraum erstreckt, nicht nur dem Halten einer Mehrzahl von Zellen, sondern auch dem Anbringen zusätzlicher Einrichtungen und Komponenten. Ferner können auch an dem Gehäuseteil und/oder an den Deckeln oder dem einen Deckel Einrichtungen vorgesehen sein, die der Befestigung mit anderen Körpern dienen, z. B. weiteren Modulen oder einem Außengehäuse. Ein Kunststoff-Gehäuseteil ist dafür besonders gut geeignet, da es hinsichtlich seiner Form auf einfache Weise gestaltet werden kann (z. B. durch einmalige Anfertigung einer Spritzgussform für eine Vielzahl von herzustellenden Gehäuseexemplaren).
  • Ferner kann ein solches Gehäuseteil an die Außenabmessungen der im Gehäuseinneren aufzunehmenden Zellen angepasst werden und bietet dabei noch zusätzlichen Platz für die Anbringung und Platzierung zusätzlicher Komponenten (wie erwähnt) und die mechanischen Schnittstellen zu anderen Körpern.
  • Insbesondere ist der Gehäuseteil ausgestaltet, Folgendes zu halten, zu positionieren und/oder aufzunehmen: elektrische Kontakte zum Kontaktieren der Zellen im Gehäuseinneren, elektrische Verbindungselemente im Inneren des Gehäuses, Materialien und Elemente zum Ableiten von Wärme aus dem Gehäuseinneren, Dicht- und/oder elektrische Schaltungen. Z. B. kann das Kunststoff-Gehäuseteil eine Materialdicke von nur 5 mm in den Bereichen der Seitenwände aufweisen, die nicht für andere Zwecke extra verstärkt sind. Insbesondere kann die Wandstärke von 5 mm in den Bereichen vorhanden sein, in denen der Verlauf der Seitenwände gewellt ist, um Einbuchtungen für die teilweise Aufnahme von Speicherzellen zu bilden. Die Wandstärke von 5 mm gilt insbesondere für das oben erwähnte Material SMC. Die durch den gewellten Verlauf der Seitenwände entstehenden außenseitigen Einbuchtungen werden insbesondere zur Aufnahme von größeren Bauteilen von elektrischen Schaltungen (z. B. Relais, Transformatoren und elektrischen Verbindungselementen) genutzt. Z. B. können dadurch auf jeder Seite, an der eine elektrische Schaltung (z. B. an einer befestigt) angeordnet ist, 10 mm Platz gespart werden.
  • Wie bereits beispielsweise anhand von 4 erläutert wurde, kann aber auch zumindest eine elektrische Schaltung ganz oder teilweise nach außen abgedeckt sein, insbesondere durch eine zusätzliche Abdeckung. Es ist aber auch möglich, eine solche Schaltung ganz oder teilweise auf der Innenseite einer Seitenwand des Gehäuseteils anzuordnen. Die Abdeckung kann z. B. ebenfalls aus SMC bestehen. Eine plattenförmige Abdeckung wird bevorzugt. Eine Abdeckung dient dazu, einen unerwünschten elektrischen Kontakt mit der elektrischen Schaltung insbesondere von außerhalb des Gehäuses zu verhindern. Alternativ kann jedoch der Träger der Schaltung (z. B. die Platine) selbst an der außenliegenden Seite eine elektrisch isolierende Schicht oder ein elektrisch isolierendes Material aufweisen. In diesem Fall wird jedenfalls aus Gründen der elektrischen Isolierung keine zusätzliche Abdeckung benötigt. Bei außenseitiger Anbringung einer elektrischen Schaltung wird es bevorzugt, dass zumindest eine elektrische Verbindung in den Innenraum des Gehäuses durch eine Durchgangsöffnung einer Seitenwand des Gehäuses führt. Wie erwähnt, können diese Durchgangsöffnungen auch dazu dienen, einen Überdruck im Inneren des Gehäuses schnell und kontrolliert abzubauen. Daher werden Gehäusedeckel durch den Überdruck nicht von dem Gehäuseteil gelöst.
  • Ferner können sich insbesondere innenseitig an den Seitenwänden Verstärkungselemente befinden, die insbesondere bereits anhand von 9 und 10 beschrieben wurde. Die in den 9 und 10 beschriebenen Verstärkungselemente stabilisieren die außenliegenden elektrischen Kontaktelemente und auch die mechanisch damit verbundenen innenseitigen Verbindungselemente gegen Biegung und Verdrehung.
  • Wie beispielsweise auch in 9 erkennbar ist, erstrecken sich an dem axialen Ende zumindest einer Seitenwand 44b innenseitig Stege 97 in das Innere des Gehäuses, wobei die Stege 97 insbesondere an innenseitigen Vorsprüngen zur Aufnahme von Schraubenschäften für die Verschraubung des Deckels mit dem Gehäuse angeordnet sind. Diese Stege 97 gewährleisten, dass auch die Ränder der Wärmeleitmatte mit dem Deckel in Kontakt sind. Die Stege drücken im montierten Zustand des Moduls die Ränder der Wärmeleitmatte gegen den Deckel. Dadurch ist der Wärmeübergang auf den Deckel verbessert. Ferner werden auf diese Weise Kriechströme verhindert oder verringert (wie beispielsweise bereits anhand von 11 erläutert).
  • Für diese bereits erwähnten Kriechströme ist es von Vorteil, dass der Abstand zwischen den elektrisch geladenen Teilen innerhalb des Gehäuses, wie elektrische Verbindungselemente und Speicherzellen, und den anderen elektrisch leitenden Komponenten des Moduls (insbesondere Deckel und elektrische Schaltungen) möglichst groß ist. Für den Überspannungsschutz gilt als Norm die Deutsche Industrienorm (DIN) bzw. Europäische Norm (EN) 50124-1, innenseitig des Gehäuses insbesondere Kategorie OV2; PD2 und außenseitig des Gehäuses Kategorie OV2; PD4 (Abschnitt 2.2, Seite 13 der Norm). Insbesondere ist das Modul für die Isolation einer elektrischen Spannung von 1.000 V ausgelegt, wobei sie ferner dafür ausgelegt ist, einer Impulsspannung gegen Erde von 6 kV standzuhalten. Insbesondere muss dazu für Kriechströme und Überschläge ein relevanter Abstand zwischen den Speicherzellen und den elektrisch leitfähigen Deckeln möglichst groß ausgelegt sein. Daher sind vorzugsweise diejenigen axialen Endbereich der Gehäuse Seitenwände, die den mechanischen Übergang zu den Gehäusedeckeln bilden, im Gegensatz zu anderen Seitenwandbereichen in einem Abstand zum Außenumfang der gehaltenen Speicherzellen angeordnet. Diese Übergangsbereiche der Seitenwände tragen daher nicht zum Halten und Positionieren der in vielen Fällen potentialbehafteten Außenoberflächen der Speicherzellen bei.
  • Oben wurden bereits die verschiedenen Funktionen der Wärmeleitmatte beschrieben bzw. der Lage aus einem elastischen, elektrisch isolierenden und wärmeleitenden Material zwischen Deckel und axialen Enden der Speicherzellen. Wie erwähnt können dadurch auch Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Z. B. schwanken die axialen Längen der Speicherzellen um etwa +/–0,5 mm. Auch wird es bevorzugt, die elektrischen Verbindungselemente, insbesondere schienen- oder plattenförmige Elemente, mit denen die Zellen im Innern des Gehäuses elektrisch miteinander verbunden werden, an die Zellen anzuschweißen oder anzulöten. Dabei entstehen weitere Toleranzen, die durch die Lage aus wärmeleitendem Material aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften ausgeglichen werden kann. Ferner kann insbesondere eine Kühlung durch anströmende Luft außerhalb des Moduls zu thermisch bedingten Änderungen der Abmessungen führen. Auch diese können durch die elastische Lage ausgeglichen werden, so dass die Lage immer in direktem Kontakt zu dem Deckel und den axialen Enden der Zellen bzw. der elektrischen Verbindungselemente sein kann. Auch Abmessungsänderungen durch Veränderungen des elektrischen Ladezustandes der Zellen kann die Lage ausgleichen.
  • Gemäß der bevorzugten Ausführungsform besteht die Lage aus Silikon und hat eine Materialdicke in axialer Richtung des Moduls von 1 bis 3 mm, insbesondere 1,5 bis 3 mm. Bevorzugtermaßen wird auf jeder axialen Seite des Moduls eine einzige durchgehende Lage bzw. Matte verwendet, um den Effekt von Kriechströmen zu minimieren. Eine an den benachbarten Komponenten vollflächig anliegende Oberfläche kann nicht verschmutzen und der Schmutz kann daher nicht die elektrische Oberflächenleitfähigkeit erhöhen.
  • Für die Deckel wird aufgrund des verbesserten Wärmeübergangs zu der Umgebungsluft bevorzugt, dass die Oberfläche möglichst groß ist. Daher wird eine Vielzahl von Kühlrippen vorgeschlagen. Andererseits sollen die Herstellungskosten und der Herstellungsaufwand gering sein. Ferner wird aufgrund der Gewichtseinsparung ein Material mit geringer Dichte bevorzugt. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird als Material für den Deckel oder die Deckel an den axialen Enden des Gehäuses Aluminium mit einer Dichte von 2,7 g/cm3 und einer thermischen Leitfähigkeit von ungefähr 235 W/(m·K) bevorzugt. Wenn sich die (insbesondere vielen filigranen) Kühlrippen parallel zueinander erstrecken, lässt sich ein solcher Deckel auf einfache Weise durch einen Extrusionsprozess herstellen, wobei Bohrungen zur Befestigung des Deckels danach eingebracht werden. Z. B. können Aluminiumlegierungen gemäß EN (Europäische Norm) AW 6060 oder AW 6063 verwendet werden. Die Kühlrippen haben aus Stabilitätsgründen und auch aus Gründen der Herstellbarkeit vorzugsweise eine Breite im Bereich von 1,5 bis 2,5 mm, insbesondere 2 mm, und eine Höhe von 5 bis 8 mm, insbesondere 7 mm, wobei der Abstand zwischen parallel verlaufenden Kühlrippen insbesondere im Bereich von 6 bis 10 mm liegt und vorzugsweise 8 mm beträgt. Die Basisplatte des Deckels, auf deren Außenseite die Kühlrippen abragen, hat vorzugsweise eine Dicke von 2,5 bis 3,5 mm und vorzugsweise von 3 mm. Dies gilt insbesondere dann, wenn wie oben anhand von 1 und 13 beschrieben, die beiden einander gegenüberliegenden Deckel über eine Mehrzahl von Stützelementen gegeneinander abgestützt sind. Durch die Stützelemente kann daher die Dicke der Basisplatte gering gewählt werden.
  • Die innenseitige Oberfläche des Deckels oder der Deckel wird nach dem Extrusionsprozess vorzugsweise poliert, um den Wärmeübergang auf die Wärmeleitmatte zu verbessern. Außerdem wird auf diese Weise auch die Dichtigkeit gegen Flüssigkeitseintritt gewährleistet. Ferner hält eine polierte Oberfläche die Wärmeleitmatte besser fest, d. h. die Adhäsionskräfte sind stärker ausgeprägt.
  • Optional wird der Deckel abschließend noch korrosionsfest gemacht, insbesondere eloxiert oder gemäß einem anderen an sich bereits bekannten Verfahren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Internationalen Norm (ISO) 60529 [0066]
    • EN 61373 [0067]
    • Europäische Norm (EN) 50124-1 [0074]
    • EN (Europäische Norm) AW 6060 [0077]
    • AW 6063 [0077]

Claims (17)

  1. Anordnung zum Halten einer Mehrzahl von elektrischen Energiespeicherzellen (1), insbesondere von Zellen, deren Außenoberfläche potenzialbehaftet ist, wobei die Anordnung einen sich um einen Aufnahmeraum für die Energiespeicherzellen (1) – vorzugsweise geschlossen umlaufend – in Umfangsrichtung herum erstreckenden Gehäuseteil (2) aufweist, der Gehäusewände (43, 44) aufweist, die aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff, gefertigt sind.
  2. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zumindest eine der Gehäusewände (43, 44) an der Außenseite zumindest eine außenseitige Einbuchtung (46) aufweist, wobei an der Außenseite der Gehäusewand (43, 44) eine elektrische Schaltung mit elektrischen Bauelementen (49), die an einem Träger (11) befestigt sind, angeordnet ist, wobei der Träger (11) derart mit der Gehäusewand (43, 44) verbunden ist, dass sich zumindest eines der elektrischen Bauelemente von dem Träger (11) in die außenseitige Einbuchtung hinein erstreckt.
  3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine und vorzugsweise alle der Gehäusewände (43, 44) zumindest eine und vorzugsweise eine Mehrzahl von Einbuchtungen (41) zur teilweisen Aufnahme zumindest einer der Energiespeicherzellen (1) aufweist.
  4. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zumindest eine der Gehäusewände (43, 44) in der Umfangsrichtung – bei vorzugsweise konstanter Wanddicke – einen gewellten Verlauf hat, so dass Wellentäler die innenseitige Einbuchtung (41) bilden.
  5. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch und insbesondere nach Anspruch 2, wobei der gewellte Verlauf an der Außenseite der Gehäusewand (43, 44) Wellenberge definiert, zwischen denen zumindest eine außenseitige Einbuchtung (46) liegt, wobei an der Außenseite der Gehäusewand (43, 44) eine elektrische Schaltung mit elektrischen Bauelementen (49), die an einen Träger (11) befestigt sind, angeordnet ist, wobei der Träger (11) derart mit der Gehäusewand (43, 44) verbunden ist, dass sich zumindest eines der elektrischen Bauelemente von dem Träger (11) in die außenseitige Einbuchtung (46) hinein erstreckt.
  6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der sich in der Umfangsrichtung erstreckende Gehäuseteil (2) an einem axialen Ende oder jeweils an den gegenüberliegenden axialen Enden eine Durchgangsöffnung definiert, wobei die elektrischen Energiespeicherzellen (1) durch die Durchgangsöffnung oder eine der Durchgangsöffnungen in den Aufnahmeraum einbringbar sind, wobei die Anordnung einen oder jeweils einen Deckel (3) zum Verschließen der Durchgangsöffnung aufweist.
  7. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Deckel (3) als Wärmesenke für Wärme aus dem Betrieb der elektrischen Energiespeicherzellen (1) ausgestaltet ist und an der Außenseite eine Mehrzahl von Kühlrippen aufweist.
  8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anordnung die elektrischen Energiespeicherzellen (1) aufweist, die in dem Aufnahmeraum eingebracht sind.
  9. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der sich in der Umfangsrichtung erstreckende Gehäuseteil (2) an einem axialen Ende oder jeweils an den gegenüberliegenden axialen Enden eine Durchgangsöffnung definiert, wobei die elektrischen Energiespeicherzellen (1) durch die Durchgangsöffnung oder eine der Durchgangsöffnungen in den Aufnahmeraum einbringbar sind, wobei die Anordnung einen oder jeweils einen Deckel (3) zum Verschließen der Durchgangsöffnung aufweist und wobei zwischen axialen Enden der elektrischen Energiespeicherzellen (1) und dem Deckel (3) eine Lage (4) aus einem elastischen, elektrisch isolierenden und wärmeleitenden Material angeordnet ist, das von dem Deckel (3) gegen die axialen Enden der elektrischen Energiespeicherzellen (1) gedrückt wird.
  10. Anordnung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen benachbarten elektrischen Energiespeicherzellen (1) ein – vorzugsweise geschlossen zelliger – Schaumstoffkörper (9) angeordnet ist.
  11. Fahrzeug mit einem elektrischen Bordnetz, wobei die Anordnung nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche als Energiespeicher elektrisch an das elektrische Bordnetz angeschlossen ist.
  12. Verfahren zum Halten einer Mehrzahl von elektrischen Energiespeicherzellen (1), insbesondere von Zellen, deren Außenoberfläche potenzialbehaftet ist, wobei die elektrischen Energiespeicherzellen (1) in einen Aufnahmeraum eingebracht werden, um den sich – vorzugsweise geschlossen umlaufend – in Umfangsrichtung ein Gehäuseteil (2) herum erstreckt, wobei der Gehäuseteil (2) Gehäusewände (43, 44) aufweist, die aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff gefertigt sind.
  13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zumindest eine der Gehäusewände (43, 44) an der Außenseite zumindest eine außenseitige Einbuchtung (46) aufweist, wobei an der Außenseite der Gehäusewand (43, 44) eine elektrische Schaltung mit elektrischen Bauelementen (49), die an einen Träger (11) befestigt sind, angeordnet wird, wobei der Träger (11) derart mit der Gehäusewand (43, 44) verbunden wird, dass sich zumindest eines der elektrischen Bauelemente von dem Träger (11) in die außenseitige Einbuchtung (46) hinein erstreckt.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine und vorzugsweise alle der Gehäusewände (43, 44) zumindest eine und vorzugsweise eine Mehrzahl von Einbuchtungen (41) aufweist, wobei zumindest einer der Energiespeicherzellen (1) teilweise von der Einbuchtung (41) aufgenommen ist.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der sich in der Umfangsrichtung erstreckende Gehäuseteil (2) an einem axialen Ende oder jeweils an den gegenüberliegenden axialen Enden eine Durchgangsöffnung definiert und wobei die Durchgangsöffnung durch einen Deckel (3) verschlossen wird.
  16. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zwischen axialen Enden der elektrischen Energiespeicherzellen (1) und dem Deckel (3) eine Lage (4) aus einem elastischen, elektrisch isolierenden und wärmeleitenden Material angeordnet wird, das beim Schließen der Durchgangsöffnung mit dem Deckel (3) gegen die axialen Enden der elektrischen Energiespeicherzellen (1) gedrückt wird.
  17. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen benachbarten elektrischen Energiespeicherzellen (1) ein – vorzugsweise geschlossen zelliger – Schaumstoffkörper (9) angeordnet wird.
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