DE102011103965A1 - Electrochemical battery for vehicle e.g. electric vehicle, has single cells which are conductively coupled with heat conducting plate to which spacers are connected - Google Patents

Electrochemical battery for vehicle e.g. electric vehicle, has single cells which are conductively coupled with heat conducting plate to which spacers are connected Download PDF

Info

Publication number
DE102011103965A1
DE102011103965A1 DE201110103965 DE102011103965A DE102011103965A1 DE 102011103965 A1 DE102011103965 A1 DE 102011103965A1 DE 201110103965 DE201110103965 DE 201110103965 DE 102011103965 A DE102011103965 A DE 102011103965A DE 102011103965 A1 DE102011103965 A1 DE 102011103965A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
spacers
heat conducting
electrochemical battery
individual cells
conducting plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201110103965
Other languages
German (de)
Inventor
Dr. Ing. Meintschel Jens
Rainer Kaufmann
Dirk Schröter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE201110103965 priority Critical patent/DE102011103965A1/en
Publication of DE102011103965A1 publication Critical patent/DE102011103965A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/293Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by the material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/615Heating or keeping warm
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554Rods or plates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

The electrochemical battery (1) has several single cells (2) that are arranged in a cell case (3). The electrode stacks are arranged in the cell case. A spacer (9) is arranged between single cells for setting the defined distance between pole contacts (5,6) of single cells. The single cells are conductively coupled with a heat conducting plate (7) to which spacers are connected.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrochemische Batterie mit mehreren Einzelzellen, umfassend ein Zellgehäuse und einen in dem Zellgehäuse angeordneten elektrochemisch aktiven Elektrodenstapel, wobei zwischen den Einzelzellen jeweils zumindest ein Abstandshalter zur Einstellung eines definierten Abstandes zwischen Polkontakten benachbarter Einzelzellen angeordnet ist und wobei die Einzelzellen Wärme leitend mit einer Wärmeleitplatte gekoppelt sind.The invention relates to an electrochemical battery with a plurality of individual cells, comprising a cell housing and arranged in the cell housing electrochemically active electrode stack, wherein between the individual cells in each case at least one spacer for setting a defined distance between pole contacts of adjacent individual cells is arranged and wherein the individual cells conduct heat with a Heat conducting plate are coupled.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Verwendung einer elektrochemischen Batterie.The invention further relates to a use of an electrochemical battery.

Aus dem Stand der Technik sind allgemein elektrochemische Hochvolt-Batterien für Fahrzeuganwendungen bekannt, welche aus mehreren elektrisch parallel und/oder in Reihe verschalteten Einzelzellen gebildet sind. Die Einzelzellen weisen einen runden oder eckigen Querschnitt auf. Bekannt sind prismatische Einzelzellen, welche ein aus Metall oder Kunststoff gebildetes Zellgehäuse aufweisen. Aufgrund großer Flächen des Gehäuses weist dieses eine geringe Steifigkeit auf, so dass es bedingt durch einen im Inneren des Gehäuses befindlichen Elektrodenwickel zu Ein- und Ausbeulungen des Gehäuses kommen kann. Der Elektrodenwickel ist aus gestapelten Anoden- und Kathodenfolien gebildet, welche jeweils durch eine Separatorfolie voneinander getrennt sind. Die Anoden- und Kathodenfolien sowie die Separatorfolie sind auf einen flachen Dorn gewickelt. Ein vom Lade- und Alterungszustand der Einzelzelle abhängiges Dickenwachstum des Elektrodenwickels führt zur Änderung einer Dicke der Einzelzelle durch das Ausbeulen von Gehäusewänden. Eine Anordnung von mehreren Einzelzellen in einem Zellverbund und eine einfache elektrische Kontaktierung der Einzelzellen mittels Zellverbinder sind jedoch nur dann möglich, wenn die Einzelzellen in einem definierten Abstand zueinander angeordnet sind. Zu diesem Zweck sind Abstandshalter, auch als Spacer bezeichnet, vorgesehen, in welche die Einzelzellen eingesetzt sind. Eine definierte Dicke der Abstandshalter führt zu einem einheitlichen Rastermaß der Einzelzellen im Zellverbund, wobei die Dickenänderung und eine Dickentoleranz der Einzelzelle mittels einer Änderung eines Spaltes zwischen dem Gehäuse der Einzelzelle und einer Innenseite der Abstandshalter ausgeglichen werden. Der Abstandshalter ist mit einem elastischen Element versehen. Eine Länge des Zellverbundes bleibt konstant. Zur Abführung einer während des Betriebes der Einzelzellen entstehenden Verlustwärme ist eine direkte Kühlung bekannt, bei welcher eine direkte Umströmung der Einzelzellen mit einem Kühlfluid erfolgt. Ferner ist eine indirekte Kühlung bekannt, bei welcher das Kühlfluid in einer geschlossenen Wärmeleitplatte geführt wird, wobei die Einzelzellen thermisch mit dieser verbunden sind. Zur Erhöhung einer Wärmeübertragung zwischen den Einzelzellen und der Wärmeleitplatte sind zusätzliche, als Kühlbleche oder Kühlstäbe ausgebildete Wärmeleitelemente vorgesehen, welche mit der jeweiligen Einzelzelle und der Wärmeleitplatte in Wärme leitendem Kontakt stehen. Zusätzlich ist es bekannt, dass die Einzelzellen mittels Spannelementen auf die Wärmeleitplatte gepresst sind, wobei die Spannelemente Rahmenelemente, Bügelelemente und weitere Elemente umfassen.Electrochemical high-voltage batteries for vehicle applications are generally known from the prior art, which are formed from a plurality of individual cells electrically connected in parallel and / or in series. The individual cells have a round or angular cross-section. Prismatic single cells are known, which have a cell housing formed from metal or plastic. Due to large areas of the housing, this has a low rigidity, so that it may come due to an electrode coil located in the interior of the housing to buckling and bulging of the housing. The electrode winding is formed from stacked anode and cathode foils which are separated from each other by a separator film. The anode and cathode films as well as the separator film are wound on a flat mandrel. A dependent on loading and aging state of the single cell thickness growth of the electrode coil leads to the change of a thickness of the single cell by the bulging of housing walls. However, an arrangement of a plurality of individual cells in a cell network and a simple electrical contacting of the individual cells by means of cell connectors are only possible if the individual cells are arranged at a defined distance from each other. Spacers, also referred to as spacers, are provided for this purpose, into which the individual cells are inserted. A defined thickness of the spacers results in a uniform pitch of the individual cells in the cell assembly, wherein the thickness change and a thickness tolerance of the single cell are compensated by means of a change in a gap between the housing of the single cell and an inner side of the spacers. The spacer is provided with an elastic element. A length of the cell network remains constant. For discharging a heat loss arising during operation of the individual cells, a direct cooling is known in which a direct flow around the individual cells takes place with a cooling fluid. Further, an indirect cooling is known in which the cooling fluid is guided in a closed heat conducting plate, wherein the individual cells are thermally connected thereto. To increase a heat transfer between the individual cells and the heat conducting plate additional, designed as a cooling plates or cooling rods heat conducting elements are provided, which are in heat-conducting contact with the respective individual cell and the heat conducting. In addition, it is known that the individual cells are pressed by means of clamping elements on the heat conducting plate, wherein the clamping elements comprise frame members, ironing elements and other elements.

Eine elektrochemische Batterie ist aus der DE 10 2005 031 504 A1 bekannt, wobei die Batterie eine prismatische Form aufweist und aus mehreren Einzelzellen gebildet ist. Von den Einzelzellen sind jeweils wenigstens zwei zu einem prismatischen Modul zusammengefasst und wenigstens zwei der Module sind zu der Batterie gestapelt und zwischen zwei Endplatten miteinander verspannt. Die Batterie umfasst weiterhin einen mit den Modulen in Wärme leitendem Kontakt befindlichen Kühlkörper, wobei der Kühlkörper wenigstes eine Kühlrippe aufweist, welche parallel zur Kraftrichtung der Verspannung ausgebildet ist. Zur Verspannung der Module sind Zuganker vorgesehen, wobei die Zuganker durch die Kühlrippen gebildet sind.An electrochemical battery is out of the DE 10 2005 031 504 A1 known, wherein the battery has a prismatic shape and is formed of a plurality of individual cells. Of the individual cells, at least two are each combined to form a prismatic module and at least two of the modules are stacked to form the battery and braced together between two end plates. The battery further comprises a heat-conducting contact with the modules in heat-conducting contact, wherein the cooling body wenigstes has a cooling fin, which is formed parallel to the direction of force of the tension. For bracing the modules tie rods are provided, the tie rods are formed by the cooling fins.

Weiterhin ist aus der DE 10 2008 016 936 A1 eine elektrochemische Batterie mit einer Mehrzahl von Flachzellen bekannt. Die Flachzellen umfassen jeweils einen Elektrolyten, mindestens zwei Ableiter und ein Gehäuse, wobei die Flachzellen mit ihren im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten flachen Seiten stapelartig übereinander angeordnet sind. Zwischen zwei benachbarten Flachzellen ist zumindest ein Kühlblech parallel und getrennt von diesen angeordnet, wobei das Kühlblech an zumindest einer Seite abgewinkelt ist.Furthermore, from the DE 10 2008 016 936 A1 an electrochemical battery with a plurality of flat cells known. The flat cells each comprise an electrolyte, at least two arresters and a housing, wherein the flat cells are stacked with their substantially mutually parallel flat sides stacked. Between two adjacent flat cells at least one cooling plate is arranged parallel to and separated from these, wherein the cooling plate is angled on at least one side.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte elektrochemische Batterie und eine Verwendung der elektrochemischen Batterie anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved electrochemical battery and a use of the electrochemical battery.

Hinsichtlich der elektrochemischen Batterie wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Verwendung der elektrochemischen Batterie durch die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.With regard to the electrochemical battery, the object is achieved by the features specified in claim 1 and in terms of the use of the electrochemical battery by the features specified in claim 10.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine elektrochemische Batterie weist mehrere Einzelzellen auf, wobei jede Einzelzelle ein Zellgehäuse und einen in dem Zellgehäuse angeordneten elektrochemisch aktiven Elektrodenstapel umfasst. Zwischen den Einzelzellen ist jeweils zumindest ein Abstandshalter zur Einstellung eines definierten Abstandes zwischen Polkontakten benachbarter Einzelzellen angeordnet und die Einzelzellen sind Wärme leitend mit einer Wärmeleitplatte gekoppelt. Erfindungsgemäß sind die Abstandshalter jeweils als Wärmeleitelement ausgebildet und Wärme leitend mit der Wärmeleitplatte gekoppelt.An electrochemical battery has a plurality of individual cells, each individual cell comprising a cell housing and an electrochemically active electrode stack arranged in the cell housing. Between the individual cells is at least one spacer for setting a defined distance between pole contacts arranged adjacent individual cells and the individual cells are heat conductively coupled to a heat conducting plate. According to the invention, the spacers are each designed as a heat conducting element and heat conductively coupled to the heat conducting plate.

Aus der Ausbildung der Abstandselemente als Wärmeleitelemente resultiert in vorteilhafter Weise, dass mit geringem Aufwand eine besonders effektive Temperierung der Einzelzellen realisierbar ist, so dass diese stets mit optimalem Wirkungsgrad betreibbar sind. Weiterhin sind keine zusätzlichen Wärmeleitelemente erforderlich, so dass die Temperierung der Einzelzellen und somit der Batterie mit besonders geringem Materialaufwand und daraus folgend mit geringem Kostenaufwand durchführbar ist. Auch kann die Batterie aus diesem Grund besonders kleinbauend ausgeführt werden.From the design of the spacer elements as Wärmeleitelemente results in an advantageous manner that with little effort, a particularly effective temperature control of the individual cells can be realized, so that they are always operable with optimum efficiency. Furthermore, no additional heat-conducting elements are required, so that the temperature of the individual cells and thus the battery with a particularly low cost of materials and consequently with low cost is feasible. Also, the battery can be made particularly small construction for this reason.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch eine Explosionsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektrochemischen Batterie, 1 1 is an exploded view of a first embodiment of an electrochemical battery according to the invention;

2 schematisch eine perspektivische Ansicht der Batterie gemäß 1, 2 schematically a perspective view of the battery according to 1 .

3 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Wärmeleitplatte der Batterie gemäß 1, 3 schematically a perspective view of a heat conducting plate of the battery according to 1 .

4 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Einzelzelle und eines Abstandshalters der Batterie gemäß 1 im nicht montierten Zustand, 4 schematically a perspective view of a single cell and a spacer of the battery according to 1 in the unmounted state,

5 schematisch einen ersten Längsschnitt der Batterie gemäß 1, 5 schematically a first longitudinal section of the battery according to 1 .

6 schematisch einen zweiten Längsschnitt der Batterie gemäß 1, 6 schematically a second longitudinal section of the battery according to 1 .

7 schematisch einen Querschnitt der Batterie gemäß 1, 7 schematically a cross section of the battery according to 1 .

8A schematisch eine Einzelzelle, einen Abstandshalter und eine Wärmeleitplatte eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Batterie im nicht montierten Zustand, 8A schematically a single cell, a spacer and a heat conducting plate of a second embodiment of a battery according to the invention in the unassembled state,

8B schematisch die Einzelzelle, den Abstandshalter und die Wärmeleitplatte gemäß 8A im montierten Zustand, 8B schematically the single cell, the spacer and the heat conduction according to 8A in the assembled state,

9 schematisch einen Querschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Batterie, 9 FIG. 2 schematically a cross section of a third exemplary embodiment of a battery according to the invention;

10 schematisch eine Explosionsdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektrochemischen Batterie, 10 1 is an exploded view of a fourth embodiment of an electrochemical battery according to the invention;

11 schematisch eine perspektivische Ansicht der Batterie gemäß 10, 11 schematically a perspective view of the battery according to 10 .

12 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Einzelzelle und zweier Abstandshalter der Batterie gemäß 10 im nicht montierten Zustand, 12 schematically a perspective view of a single cell and two spacers of the battery according to 10 in the unmounted state,

13A schematisch eine perspektivische Ansicht einer Wärmeleitplatte mit einer mittels eines Abstandshalters an der Wärmeleitplatte befestigten Einzelzelle eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Batterie, 13A 1 is a perspective view of a heat conducting plate with a single cell of a fifth embodiment of a battery according to the invention attached to the heat conducting plate by means of a spacer;

13B schematisch einen Längsschnitt der Wärmeleitplatte mit der mittels des Abstandshalters an der Wärmeleitplatte befestigten Einzelzelle gemäß 13A, 13B schematically a longitudinal section of the heat conducting plate with the attached by means of the spacer to the heat conducting plate according to individual cell 13A .

13C schematisch einen Querschnitt der Wärmeleitplatte mit der mittels des Abstandshalters an der Wärmeleitplatte befestigten Einzelzelle gemäß 13A und 13C schematically a cross section of the heat conducting plate with the attached by means of the spacer to the heat conducting plate according to single cell 13A and

14 eine perspektivische Ansicht einer Einzelzelle, zweier Abstandshalter und eines Befestigungselementes eines sechsten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Batterie im nicht montierten Zustand. 14 a perspective view of a single cell, two spacers and a fastener of a sixth embodiment of a battery according to the invention in the unassembled state.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

Die 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrochemischen Batterie 1 in verschiedenen Darstellungen. Bei der Batterie 1 handelt es sich um eine Hochvolt-Batterie zur Verwendung als Energiespeicher für elektrische Energie in einem nicht dargestellten Fahrzeug. Das Fahrzeug ist insbesondere ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug, wobei mittels der in der Batterie 1 gespeicherten elektrischen Energie ein elektrischer Antriebsmotor des Fahrzeugs betreibbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist die Batterie 1 eine so genannte Starter-Batterie zum Starten eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug hierbei auch ausschließlich einen Verbrennungsmotor zum Antrieb aufweisen kann.The 1 and 2 show a first embodiment of an electrochemical battery according to the invention 1 in different representations. At the battery 1 it is a high-voltage battery for use as energy storage for electrical energy in a vehicle, not shown. The vehicle is in particular an electric vehicle or a hybrid vehicle, by means of which in the battery 1 stored electrical energy an electric drive motor of the vehicle is operable. Alternatively or additionally, the battery 1 a so-called starter battery for starting an internal combustion engine of the vehicle, wherein the vehicle can also have exclusively an internal combustion engine for driving in this case.

Die Batterie 1 umfasst mehrere elektrische miteinander verschaltete Einzelzellen 2, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel als so genannte prismatische Einzelzellen 2 ausgebildet sind. Jede der Einzelzellen 2 weist ein Zellgehäuse 3 und einen in dem Zellgehäuse 3 angeordneten elektrochemisch aktiven Elektrodenstapel 4 auf, welcher in 6 näher dargestellt ist. Der Elektrodenstapel 4 ist in nicht dargestellter Weise aus gestapelten Anoden- und Kathodenfolien gebildet, welche jeweils durch eine Separatorfolie voneinander getrennt sind. Die Anoden- und Kathodenfolien sowie die Separatorfolie sind auf einen flachen Dorn gewickelt, so dass der Elektrodenstapel 4 einen Elektrodenwickel bildet. Alternativ ist der Elektrodenstapel 4 in ungewickelter Form innerhalb des Zellgehäuses 3 angeordnet.The battery 1 includes several electrical interconnected single cells 2 , which in the illustrated embodiment as so-called prismatic single cells 2 are formed. Each of the single cells 2 has a cell case 3 and one in the cell case 3 arranged electrochemically active electrode stack 4 on which in 6 is shown in more detail. The electrode stack 4 is not in illustrated manner formed from stacked anode and cathode foils, which are separated from each other by a Separatorfolie. The anode and cathode films as well as the separator film are wound on a flat mandrel, so that the electrode stack 4 forms an electrode winding. Alternatively, the electrode stack 4 in unwrapped form within the cell housing 3 arranged.

Da sich die Einzelzellen 2 während ihres Betriebes aufgrund von Verlusten erwärmen, sind diese Wärme leitend mit einer Wärmeleitplatte 7 gekoppelt, um die Verlustwärme von den Einzelzellen 2 abzutransportieren. Zur Verbesserung der Wärmeübertragung ist zwischen den Einzelzellen 2 und der Wärmeleitplatte 7 eine Wärmeleitfolie 15 angeordnet. Die Wärmeleitplatte 7 weist einen Kühlkanal 7.1 auf, welcher mit einem Kühlmedium, beispielsweise Wasser oder einem Kältemittel einer Fahrzeugklimaanlage, beaufschlagbar ist.Because the single cells 2 During their operation due to heat losses, these heat are conductive with a heat conducting plate 7 coupled to the heat loss from the single cells 2 evacuate. To improve the heat transfer is between the individual cells 2 and the heat conducting plate 7 a heat-conducting foil 15 arranged. The heat conduction plate 7 has a cooling channel 7.1 on, which can be acted upon with a cooling medium, for example water or a refrigerant of a vehicle air conditioning system.

Zur elektrischen Kopplung umfasst jede der Einzelzellen 2 Polkontakte 5, 6, wobei die Einzelzellen 2 mittels Zellverbindern 8 elektrisch parallel und/oder in Reihe miteinander gekoppelt sind. Für diese elektrische Kopplung mittels der Zellverbinder 8 ist es erforderlich, dass ein Abstand zwischen den Polkontakten 5, 6 benachbarter Einzelzellen 2 konstant ausgebildet ist. Da es in Abhängigkeit eines Lade- und Alterungszustands zu Dickenveränderungen des Elektrodenstapels 4 kommt, sind Abstandshalter 9 vorgesehen, welche auch bei Dickenveränderungen des jeweiligen Elektrodenstapels 4 einen konstanten Abstand zwischen den Polkontakten der benachbarten Einzelzellen 2 sicherstellen.For electrical coupling, each of the individual cells comprises 2 pole contacts 5 . 6 , where the single cells 2 by means of cell connectors 8th electrically coupled in parallel and / or in series with each other. For this electrical coupling by means of the cell connectors 8th It is necessary for a distance between the pole contacts 5 . 6 adjacent single cells 2 is constantly formed. Since it depends on a state of charge and aging to changes in thickness of the electrode stack 4 come, are spacers 9 provided, which also with changes in thickness of the respective electrode stack 4 a constant distance between the pole contacts of adjacent single cells 2 to ensure.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Abstandshalter 9 jeweils einen U-förmigen Querschnitt auf und umgeben die jeweiligen Einzelzellen 2 an ihren Seitenwänden und an ihrer Oberseite kassettenförmig. Zur Durchführung der Polkontakte 5, 6 durch eine Oberseite des jeweiligen Abstandshalters 9 weisen die Abstandshalter 9 zu den Polkontakten 5, 6 korrespondierend ausgebildete Aussparungen A1, A2 auf.In the illustrated embodiment, the spacers 9 each have a U-shaped cross-section and surround the respective individual cells 2 cassette-shaped on its side walls and on its upper side. To carry out the pole contacts 5 . 6 through an upper surface of the respective spacer 9 have the spacers 9 to the pole contacts 5 . 6 correspondingly formed recesses A1, A2.

Um eine Befestigung der Einzelzellen 2 an der Wärmeleitplatte 7 sowie eine Verpressung der Einzelzellen 2 an der Wärmeleitplatte 7 zur Verbesserung einer Wärmeübertragung zwischen der Wärmeleitplatte 7 und den Einzelzellen 2 zu ermöglichen, sind die Abstandshalter 9 gleichzeitig als Spannelemente ausgebildet. Hierzu sind sich gegenüberliegende und senkrecht zur Wärmeleitplatte 7 verlaufende Stirnseiten der Abstandshalter 9 gegenüber Flachseiten der Abstandshalter 9 laschenartig verlängert ausgebildet, so dass sich laschenartige Verlängerungen 9.1, 9.2 ausbilden. In diese Verlängerungen 9.1 sind Aussparungen A3, A4 eingebracht, durch welche hindurch jeweils eine Schraube 10 zur kraft- und formschlüssigen Befestigung des Abstandshalters 9 an der Wärmeleitplatte 7 führbar ist. Die Aussparungen A3 sind dabei in 4 näher dargestellt.To attach the individual cells 2 on the heat conducting plate 7 and a compression of the individual cells 2 on the heat conducting plate 7 to improve heat transfer between the heat conducting plate 7 and the single cells 2 to enable are the spacers 9 simultaneously formed as clamping elements. These are opposite and perpendicular to the heat conduction 7 extending end faces of the spacers 9 opposite flat sides of the spacers 9 Lug-like extended, so that tab-like extensions 9.1 . 9.2 form. In these extensions 9.1 are recesses A3, A4 introduced, through each of which a screw 10 for non-positive and positive fastening of the spacer 9 on the heat conducting plate 7 is feasible. The recesses A3 are in 4 shown in more detail.

Zur Aufnahme der Schrauben 10 sind in Längsstirnseiten der Wärmeleitplatte 7 Bohrungen B1, B2 mit einem nicht gezeigten Innengewinde eingebracht, wobei die Bohrungen B1 in 3 näher dargestellt sind.For holding the screws 10 are in longitudinal end faces of the heat conduction plate 7 Holes B1, B2 introduced with an internal thread, not shown, wherein the holes B1 in 3 are shown in more detail.

Des Weiteren sind die Abstandshalter 9 als Wärmeleitelement ausgebildet und Wärme leitend mit der Wärmeleitplatte 7 verbunden, so dass die von den Einzelzellen 2 während ihres Betriebes erzeugte Verlustwärme besonders effizient an die Wärmeleitplatte 7 übertragbar ist. Zu diesem Zweck sind die Abstandshalter 9 aus einem Material mit einer hohen spezifischen Wärmeleitfähigkeit, insbesondere aus Metall, gebildet. Das Metall ist beispielsweise Aluminium oder Kupfer. Dabei ist der Abstandshalter 9 zumindest im Bereich der laschenförmigen Verlängerungen 9.1, 9.2 aus dem Material mit hoher spezifischer Wärmeleitfähigkeit gebildet, um eine hohe Wärmeübertragung zwischen der Wärmeleitplatte 7 und dem Abstandshalter 9 zu erzeugen.Furthermore, the spacers 9 designed as a heat conducting element and heat conductive with the heat conducting 7 connected, so that of the single cells 2 Loss of heat generated during their operation particularly efficient to the heat conduction 7 is transferable. For this purpose, the spacers 9 made of a material with a high specific thermal conductivity, in particular of metal. The metal is for example aluminum or copper. Here is the spacer 9 at least in the area of the tab-shaped extensions 9.1 . 9.2 formed from the material with high specific thermal conductivity to a high heat transfer between the heat conduction 7 and the spacer 9 to create.

Um einen elektrischen Kontakt zwischen den Zellgehäusen 3 und den Abstandshaltern 9 zu vermeiden, ist zwischen den Einzelzellen 2 und den jeweils zugeordneten Abstandshaltern 9 ein elektrisch isolierendes und wärmeleitfähiges Material 11 angeordnet. Das elektrisch isolierende und wärmeleitfähige Material 11 ist in 13B näher dargestellt und als Wärmeleitfolie oder Wärmeleitmasse ausgebildet. Das Material 11 weist eine hohe spezifische Wärmeleitfähigkeit sowie eine gute plastische und elastische Verformbarkeit auf. Aufgrund der guten plastischen und elastischen Verformbarkeit des Materials 11 dient dieses gleichzeitig zu einem Toleranzausgleich der Einzelzellen 2 schon bei der Montage der Batterie 1 und bei Dickenveränderungen des Elektrodenstapels 4 sowie daraus folgenden Formveränderungen des Zellgehäuses 3.To make electrical contact between the cell casings 3 and the spacers 9 to avoid is between the individual cells 2 and the respective associated spacers 9 an electrically insulating and thermally conductive material 11 arranged. The electrically insulating and thermally conductive material 11 is in 13B shown in more detail and formed as a heat conducting foil or heat conducting compound. The material 11 has a high specific thermal conductivity and a good plastic and elastic deformability. Due to the good plastic and elastic deformability of the material 11 This serves at the same time to a tolerance compensation of the individual cells 2 already during the assembly of the battery 1 and at thickness changes of the electrode stack 4 as well as the resulting shape changes of the cell housing 3 ,

Durch die Verpressung jeder Einzelzelle 2 an die Wärmeleitplatte 7 mittels der Abstandshalter 9 wird der Toleranzausgleich erzielt, wobei eine seitliche Durchbiegung eines aus den Einzelzellen 2 und der Wärmeleitplatte 7 gebildeten Zellverbundes durch eine über das wärmeleitfähige Material 11 auf die Einzelzellen 2 ausgeübte Druckkraft verhindert wird.By the compression of each single cell 2 to the heat conducting plate 7 by means of the spacers 9 the tolerance compensation is achieved, with a lateral deflection of one of the individual cells 2 and the heat conducting plate 7 formed cell composite by a on the thermally conductive material 11 on the single cells 2 exerted pressure force is prevented.

Auch die Abstandshalter 9 selbst sind vorzugsweise plastisch und/oder elastisch verformbar, wobei die Verformbarkeit der Abstandshalter 9 ausschließlich in Bereichen erfolgt, welche nicht den Abstand zwischen den Polkontakten 5, 6 beeinflussen.Also the spacers 9 themselves are preferably plastically and / or elastically deformable, wherein the deformability of the spacers 9 takes place exclusively in areas which are not the distance between the pole contacts 5 . 6 influence.

Zur weiteren Verbesserung der Wärmeübertragung zwischen den Abstandshaltern 9 und der Wärmeleitplatte 7 sind in die Abstandshalter 9 nicht näher dargestellte Wärmeleitanordnungen integriert, wobei die Wärmeleitanordnungen Kühlbleche, Kühlstäbe und/oder Heatpipes sind. To further improve the heat transfer between the spacers 9 and the heat conducting plate 7 are in the spacers 9 integrated Wärmeleitanordnungen not shown, wherein the Wärmeleitanordnungen cooling plates, cooling rods and / or heat pipes are.

In nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen ist nicht jede der Einzelzellen 2 mit der Wärmeleitplatte 7 verpresst. Beispielsweise ist jede zweite oder jede dritte Einzelzelle 2 mittels eines Abstandshalters 9 mit der Wärmeleitplatte 7 verpresst.In embodiments not shown, not every single cell is 2 with the heat conducting plate 7 pressed. For example, every second or every third cell is single 2 by means of a spacer 9 with the heat conducting plate 7 pressed.

In weiteren nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Abstandshalter 9 zu einer Fixierung der Einzelzellen 2 auf einer Trägereinrichtung, beispielsweise einer Platte, einem Profil oder einer anderen Trägereinrichtung, vorgesehen, um einen mechanisch stabilen Zellverbund zu erzeugen. Die Trägereinrichtung kann dabei ausschließlich der mechanischen Fixierung dienen. Zusätzlich kann die Trägereinrichtung auch eine Kühlfunktion aufweisen.In further embodiments, not shown, the spacers 9 to a fixation of the individual cells 2 on a carrier device, for example a plate, a profile or another carrier device, provided in order to produce a mechanically stable cell assembly. The carrier device can serve exclusively the mechanical fixation. In addition, the carrier device can also have a cooling function.

Zur Fixierung der Einzelzellen 2 in Längsrichtung der Batterie 1 ist endseitig jeweils eine so genante Druckbrille 12 angeordnet und die Einzelzellen 2 sind gemeinsam mit den Druckbrillen 12 mittels Spannbändern 13 verspannt. Die Druckbrillen 12 weisen jeweils zu den Spannbändern 13 korrespondierend ausgebildete Vertiefungen V1, V2 auf, welche ein Fixierung der Spannbänder in einer vorgegebenen vertikalen Position der Batterie 1 ermöglichen.For fixation of single cells 2 in the longitudinal direction of the battery 1 At the end of each is a so-called pressure goggles 12 arranged and the single cells 2 are together with the pressure goggles 12 by means of tension bands 13 braced. The pressure goggles 12 each have to the straps 13 correspondingly formed recesses V1, V2, which fixation of the clamping bands in a predetermined vertical position of the battery 1 enable.

3 zeigt die Wärmeleitplatte 7 in einer Detaildarstellung mit dem Kühlkanal 7.1 und den Bohrungen B1, B2. Die Wärmeleitplatte 7 stellt eine Wärmesenke innerhalb der Batterie 1 dar, an welche die Einzelzellen zur Abführung der Verlustleistung thermisch angekoppelt sind. 3 shows the heat conduction plate 7 in a detail with the cooling channel 7.1 and the holes B1, B2. The heat conduction plate 7 puts a heat sink inside the battery 1 is to which the individual cells are thermally coupled to dissipate the power loss.

In 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Einzelzelle 2 und eines Abstandshalters 9 im nicht montierten Zustand zur detaillierten Darstellung gezeigt, wobei der Abstandshalter 9 die Aussparungen A1, A2 zur Durchführung der Polkontakte 5, 6 und die Aussparungen A3, A4 zur Durchführung der Schrauben 10 aufweist.In 4 is a perspective view of a single cell 2 and a spacer 9 shown in disassembled state for detailed illustration, wherein the spacer 9 the recesses A1, A2 for carrying out the pole contacts 5 . 6 and the recesses A3, A4 for passing the screws 10 having.

Die 5 und 6 zeigen Längsschnitte der Batterie 1 in einer Draufsicht, wobei in 5 die Einzelzellen 2 nicht dargestellt sind. Unabhängig von einer Dicke der Einzelzellen 2 wird mittels jedes Abstandshalters 9 ein konstantes Rastermaß R vorgegeben, so dass stets ein definierter Abstand zwischen den Polkontakten 5, 6 benachbarter Einzelzellen 2 vorhanden ist. Somit ist die elektrische Verbindung der Einzelzellen 2 mittels Verbindung der Polkontakte 5, 6 anhand der Zellverbinder 8 auch bei Dickenveränderungen der Elektrodenstapel 4 und daraus folgenden Verformungen der Zellgehäuse 4 möglich.The 5 and 6 show longitudinal sections of the battery 1 in a plan view, wherein in 5 the single cells 2 are not shown. Regardless of a thickness of the single cells 2 is by means of each spacer 9 given a constant grid R, so that always a defined distance between the pole contacts 5 . 6 adjacent single cells 2 is available. Thus, the electrical connection of the individual cells 2 by means of connection of the pole contacts 5 . 6 based on the cell connectors 8th even with changes in thickness of the electrode stack 4 and consequent deformations of the cell case 4 possible.

In 7 ist ein Querschnitt der Batterie 1 dargestellt, durch welchen die Anordnung und die Befestigung der Einzelzellen 2 und der Abstandshalter 9 an der Wärmeleitplatte 7 verdeutlicht werden.In 7 is a cross section of the battery 1 represented by which the arrangement and the attachment of the individual cells 2 and the spacer 9 on the heat conducting plate 7 be clarified.

Die 8A und 8B zeigen eine Einzelzelle 2, einen Abstandshalter 9 und eine Wärmeleitplatte 7 eines zweiten Ausführungsbeispiels der Batterie 1 im nicht montierten und montierten Zustand.The 8A and 8B show a single cell 2 a spacer 9 and a heat conduction plate 7 a second embodiment of the battery 1 in unassembled and assembled condition.

Im Unterschied zu dem in den 1 bis 7 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Batterie 1 ist der Abstandshalter 9 zur Befestigung und Verspannung an der Wärmeleitplatte 7 im Bereich der laschenartigen Verlängerungen 9.1, 9.2 der Stirnseiten umgeformt. Die Verlängerungen 9.1, 9.2 greifen jeweils in eine in eine Unterseite der Wärmeleitplatte 7 eingebrachte Vertiefung V3, V4 formschlüssig ein. Um eine einfache und optimierte Umformung der Verlängerungen 9.1, 9.2 zu realisieren, sind Kanten an der Unterseite der Wärmeleitplatte 7 abgerundet ausgeführt.Unlike in the 1 to 7 illustrated first embodiment of the battery 1 is the spacer 9 for fastening and clamping on the heat conducting plate 7 in the area of the tab-like extensions 9.1 . 9.2 the front sides reshaped. The extensions 9.1 . 9.2 each in one in a bottom of the heat conduction 7 introduced recess V3, V4 a form-fitting. For a simple and optimized reshaping of the extensions 9.1 . 9.2 To realize, edges are at the bottom of the heat conduction plate 7 rounded off.

In 9 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Batterie 1 in einem Querschnitt dargestellt. Im Unterschied zu dem in 8 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zwischen einer Oberseite der jeweiligen Einzelzelle 2 und dem Abstandshalter 9 ein Federelement 14 angeordnet, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel als Spiralfeder ausgebildet ist. Alternativ ist eine Ausbildung als Blattfeder, flexible Matte, insbesondere Schaummatte, möglich.In 9 is a third embodiment of the battery according to the invention 1 shown in a cross section. Unlike the in 8th shown second embodiment is additionally between an upper side of the respective single cell 2 and the spacer 9 a spring element 14 arranged, which is formed in the illustrated embodiment as a spiral spring. Alternatively, training as a leaf spring, flexible mat, especially foam mat, possible.

Das Federelement 14 ist zum Ausgleich von Toleranzen, Wärmedehnungen, Setzverlusten sowie weiteren betriebsbedingten Lage- und Formveränderungen der Einzelzelle 2 in vertikaler Richtung vorgesehen und presst die Einzelzelle 2 definiert an die Wärmeleitplatte 7.The spring element 14 is to compensate for tolerances, thermal expansion, setting losses and other operational position and shape changes of the single cell 2 provided in the vertical direction and presses the single cell 2 defined on the heat conducting plate 7 ,

Eine Verwendung des Federelements 14 ist zusätzlich in allen anderen in den 1 bis 8 sowie den 10 bis 14 dargestellten Ausführungsbeispielen der Batterie 1 möglich.A use of the spring element 14 is in addition in all others in the 1 to 8th as well as the 10 to 14 illustrated embodiments of the battery 1 possible.

Die 10 und 11 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen elektrochemischen Batterie 1 in verschiedenen Darstellungen.The 10 and 11 show a fourth embodiment of the electrochemical battery according to the invention 1 in different representations.

Im Unterschied zu dem in den 1 bis 7 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Batterie 1 sind die Abstandshalter 9 nicht kassettenförmig ausgebildet, sondern weisen einen T-förmigen Querschnitt auf. Ein Abstandshalter 9 ist dabei jeweils zwischen zwei Einzelzellen 2 angeordnet, so dass eine Einzelzelle 2 von zwei Abstandshaltern 9 kassettenförmig umschlossen.Unlike in the 1 to 7 illustrated first embodiment of the battery 1 are the spacers 9 not cassette-shaped, but have a T-shaped cross-section. A spacer 9 is in each case between two individual cells 2 arranged so that a single cell 2 of two spacers 9 enclosed in a cassette.

Zur Durchführung der Polkontakte 5, 6 der Einzelzellen 2 sind in den Abstandshaltern 9 jeweils vier Aussparungen A1, A2, A5, A6 ausgebildet. Die Aussparungen A1, A2, A5, A6 weisen einen halbkreisförmigen Querschnitt auf, so dass die Aussparungen A1, A2, A5, A6 zweier benachbart angeordneter Abstandshalter 9 eine Gesamtaussparung mit einem runden Querschnitt ergeben. To carry out the pole contacts 5 . 6 of the single cells 2 are in the spacers 9 each four recesses A1, A2, A5, A6 formed. The recesses A1, A2, A5, A6 have a semicircular cross section, so that the recesses A1, A2, A5, A6 of two adjacently arranged spacers 9 give an overall recess with a round cross-section.

Die Befestigung der Abstandshalter 9 an der Wärmeleitplatte 7 erfolgt wiederum mittels der Schrauben 10.The attachment of the spacers 9 on the heat conducting plate 7 again by means of the screws 10 ,

Zur Umschließung der den Zellverbund endseitig begrenzenden Einzelzellen 2 sind Endplatten 16 vorgesehen, welche auf einer zu den Druckbrillen 12 ausgerichteten Seite flach und auf der gegenüberliegenden Seite zur hälftigen Aufnahme der jeweiligen Einzelzelle 2 ausgebildet sind. Die Endplatten 16 weisen ebenfalls an ihren Stirnseiten laschenartige Verlängerungen 16.1, 16.2 und an ihrer Oberseite halbkreisförmige Aussparungen A7, A8 zur Durchführung der Polkontakte 5, 6 auf.For the enclosure of the cell composite end limiting single cells 2 are end plates 16 provided, which on one to the pressure goggles 12 aligned side flat and on the opposite side to the half-recording of each individual cell 2 are formed. The end plates 16 also have tab-like extensions at their ends 16.1 . 16.2 and on its upper side semicircular recesses A7, A8 for carrying out the pole contacts 5 . 6 on.

12 zeigt eine Einzelzelle 2 und zwei Abstandshalter 9 im nicht montierten Zustand in einer Detaildarstellung. 12 shows a single cell 2 and two spacers 9 in the unmounted state in a detailed view.

In den 13A bis 13C ist in verschiedenen Ansichten eine Wärmeleitplatte 7 mit einer mittels eines Abstandshalters 9 an der Wärmeleitplatte 7 befestigten Einzelzelle 2 eines fünften Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Batterie 1 dargestellt.In the 13A to 13C is in different views a heat conduction plate 7 with one by means of a spacer 9 on the heat conducting plate 7 attached single cell 2 a fifth embodiment of the battery according to the invention 1 shown.

Zusätzlich zu dem in den 10 bis 12 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel ist zwischen Flachseiten der Einzelzelle 2 und dem Abstandshalter 9 das wärmeleitfähige Material 11 angeordnet, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel als Wärmeleitfolie ausgebildet ist, alternativ jedoch auch als wärmeleitfähige Masse eingebracht werden kann.In addition to that in the 10 to 12 illustrated fourth embodiment is between flat sides of the single cell 2 and the spacer 9 the thermally conductive material 11 arranged, which is formed in the illustrated embodiment as a heat conducting foil, but alternatively can also be introduced as a thermally conductive mass.

Aufgrund des wärmeleitfähigen Materials 11 wird die Wärmeübertragung zwischen dem Abstandshalter 9 und der Einzelzelle 2 verbessert, so dass eine große Menge der Verlustwärme der Einzelzelle 2 an den Abstandshalter 9 abgegeben wird. Gleichzeitig dient das wärmeleitfähige Material 11 zum Ausgleich von Toleranzen der Einzelzelle 2 und zur elektrischen Isolation zwischen der Einzelzelle 2 und dem Abstandshalter 9. Die von dem Abstandshalter 9 aufgenommene Wärme wird in Richtung der Wärmeleitplatte 7 geleitet, wobei es an dieser zum Wärmeaustausch kommt. Aufgrund der Verpressung der laschenartigen Verlängerungen 9.1, 9.2 an der Wärmleitplatte 7 mittels der Schrauben 10 wird eine hohe Wärmeübertragung erreicht.Due to the thermally conductive material 11 is the heat transfer between the spacer 9 and the single cell 2 improved, so that a large amount of the heat loss of the single cell 2 to the spacer 9 is delivered. At the same time serves the thermally conductive material 11 to compensate for tolerances of the single cell 2 and for electrical isolation between the single cell 2 and the spacer 9 , The of the spacer 9 absorbed heat is in the direction of the heat conduction 7 passed, where it comes to this for heat exchange. Due to the compression of the tab-like extensions 9.1 . 9.2 on the heat plate 7 by means of screws 10 a high heat transfer is achieved.

Auch in den Ausführungsbeispielen der Batterie 1, bei welchen die Befestigung der Abstandshalter 9 an der Wärmeleitplatte 7 durch Umformung der laschenartigen Verlängerungen 9.1, 9.2 in die Vertiefungen V3, V4 der Wärmeleitplatte 7 erfolgt, ist vorzugsweise das wärmeleitfähige Material 11 zwischen die Einzelzellen 2 und den Abstandshaltern 9 eingebracht, um die Wärmeübertragung zu erhöhen.Also in the embodiments of the battery 1 in which the attachment of the spacers 9 on the heat conducting plate 7 by forming the tab-like extensions 9.1 . 9.2 into the recesses V3, V4 of the heat conducting plate 7 takes place, is preferably the thermally conductive material 11 between the individual cells 2 and the spacers 9 introduced to increase the heat transfer.

14 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Einzelzelle 2, zweier Abstandshalter 9 und eines Befestigungselementes 17 eines sechsten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Batterie 1 im nicht montierten Zustand. 14 shows a perspective view of a single cell 2 , two spacers 9 and a fastener 17 a sixth embodiment of the battery according to the invention 1 in unassembled condition.

Das Befestigungselement 17 ist zu einer stoffschlüssigen Verbindung der Einzelzellen 2 mit den jeweiligen Abstandshaltern 9 vorgesehen und im dargestellten Ausführungsbeispiel als doppelseitiges Klebeelement ausgebildet. Aufgrund der Verwendung des Befestigungselementes 16 werden die Einzelzellen 2 mittels der Abstandshalter nicht nur kraft- und formschlüssig schlüssig auf die Wärmeleitplatte 7 gepresst, sondern sind in den Abstandshaltern 9 zusätzlich stoffschlüssig fixiert. Dies führt insbesondere zu dem Vorteil, dass auch bei nicht konstanten Dickenabmessungen der Einzelzellen 2 in Längsrichtung des Zellverbundes ein spielfreies Anliegen der Einzelzellen 2 innerhalb der Abstandshalter 9 sichergestellt ist.The fastener 17 is a cohesive connection of the individual cells 2 with the respective spacers 9 provided and formed in the illustrated embodiment as a double-sided adhesive element. Due to the use of the fastener 16 become the single cells 2 by means of the spacers not only positive and positive fit to the heat conduction 7 but are pressed in the spacers 9 additionally fixed cohesively. This leads in particular to the advantage that even with non-constant thickness dimensions of the individual cells 2 in the longitudinal direction of the cell composite, a play-free concern of the individual cells 2 inside the spacers 9 is ensured.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung bildet das Befestigungselement 17 gleichzeitig das wärmeleitfähige Material 11.In a particularly advantageous development, the fastening element forms 17 at the same time the thermally conductive material 11 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Batteriebattery
22
Einzelzellesingle cell
33
Zeltgehäusetent housing
44
Elektrodenstapelelectrode stack
55
Polkontaktpole contact
66
Polkontaktpole contact
77
Wärmeleitplatteheat conduction
7.17.1
Kühlkanalcooling channel
88th
Zellverbindercell connectors
99
Abstandshalterspacer
9.19.1
Verlängerungrenewal
9.29.2
Verlängerungrenewal
1010
Schraubescrew
1111
Materialmaterial
1212
Druckbrillepressure glasses
1313
Spannbandstrap
1414
Federelementspring element
1515
WärmeleitfolieHeat conducting
1616
Endplatteendplate
16.116.1
Verlängerungrenewal
16.216.2
Verlängerungrenewal
1717
Befestigungselementfastener
A1 bis A8 A1 to A8
Aussparungrecess
B1, B2B1, B2
Bohrungdrilling
RR
RastermaßPitch
V1 bis V4V1 to V4
Vertiefungdeepening

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102005031504 A1 [0004] DE 102005031504 A1 [0004]
  • DE 102008016936 A1 [0005] DE 102008016936 A1 [0005]

Claims (10)

Elektrochemische Batterie (1) mit mehreren Einzelzellen (2), umfassend ein Zellgehäuse (3) und einen in dem Zellgehäuse (3) angeordneten elektrochemisch aktiven Elektrodenstapel (4), wobei zwischen den Einzelzellen (2) jeweils zumindest ein Abstandshalter (9) zur Einstellung eines definierten Abstandes zwischen Polkontakten (5, 6) benachbarter Einzelzellen (2) angeordnet ist und wobei die Einzelzellen (2) Wärme leitend mit einer Wärmeleitplatte (7) gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (9) jeweils als Wärmeleitelement ausgebildet sind und Wärme leitend mit der Wärmeleitplatte (7) gekoppelt sind.Electrochemical battery ( 1 ) with several single cells ( 2 ) comprising a cell housing ( 3 ) and one in the cell housing ( 3 ) arranged electrochemically active electrode stack ( 4 ), whereby between the single cells ( 2 ) at least one spacer ( 9 ) for setting a defined distance between pole contacts ( 5 . 6 ) of adjacent single cells ( 2 ) and wherein the individual cells ( 2 ) Heat conducting with a heat conducting plate ( 7 ), characterized in that the spacers ( 9 ) are each formed as a heat conducting element and conducting heat with the heat conducting plate ( 7 ) are coupled. Elektrochemische Batterie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelzellen (2) mittels Spannelementen mit der Wärmeleitplatte (7) verpresst sind, wobei die Spannelemente durch die Abstandshalter (9) gebildet sind.Electrochemical battery ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the individual cells ( 2 ) by means of clamping elements with the heat conducting plate ( 7 ) are pressed, the clamping elements by the spacers ( 9 ) are formed. Elektrochemische Batterie (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (9) plastisch und/oder elastisch verformbar sind.Electrochemical battery ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the spacers ( 9 ) are plastically and / or elastically deformable. Elektrochemische Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Abstandshalter (9) Wärmeleitanordnungen integriert sind.Electrochemical battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the spacers ( 9 ) Wärmeleitanordnungen are integrated. Elektrochemische Batterie (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitanordnungen Kühlbleche, Kühlstäbe und/oder Heatpipes sind.Electrochemical battery ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the Wärmeleitanordnungen are cooling plates, cooling rods and / or heat pipes. Elektrochemische Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (9) kraft-, stoff- und/oder formschlüssig mit den Einzelzellen (2) und/oder der Wärmeleitplatte (7) verbunden sind.Electrochemical battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the spacers ( 9 ) force, substance and / or form-fitting with the individual cells ( 2 ) and / or the heat conducting plate ( 7 ) are connected. Elektrochemische Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Einzelzellen (2) und dem zumindest einen in Kontakt stehenden Abstandshalter (9) ein elektrisch isolierendes und/oder wärmeleitfähiges Material (11) angeordnet ist.Electrochemical battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that between the individual cells ( 2 ) and the at least one contacting spacer ( 9 ) an electrically insulating and / or thermally conductive material ( 11 ) is arranged. Elektrochemische Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelzellen (2) stoffschlüssig mit dem zumindest einen in Kontakt stehenden Abstandshalter (9) verbunden sind.Electrochemical battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the individual cells ( 2 ) cohesively with the at least one standing in contact spacer ( 9 ) are connected. Elektrochemische Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Einzelzellen (2) und dem zumindest einen in Kontakt stehenden Abstandshalter (9) zumindest ein Federelement (14) angeordnet ist.Electrochemical battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that between the individual cells ( 2 ) and the at least one contacting spacer ( 9 ) at least one spring element ( 14 ) is arranged. Verwendung einer elektrochemischen Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug ist.Use of an electrochemical battery ( 1 ) according to one of the preceding claims for a vehicle, wherein the vehicle is an electric vehicle or a hybrid vehicle.
DE201110103965 2011-06-10 2011-06-10 Electrochemical battery for vehicle e.g. electric vehicle, has single cells which are conductively coupled with heat conducting plate to which spacers are connected Withdrawn DE102011103965A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110103965 DE102011103965A1 (en) 2011-06-10 2011-06-10 Electrochemical battery for vehicle e.g. electric vehicle, has single cells which are conductively coupled with heat conducting plate to which spacers are connected

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110103965 DE102011103965A1 (en) 2011-06-10 2011-06-10 Electrochemical battery for vehicle e.g. electric vehicle, has single cells which are conductively coupled with heat conducting plate to which spacers are connected

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011103965A1 true DE102011103965A1 (en) 2012-12-13

Family

ID=47220542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201110103965 Withdrawn DE102011103965A1 (en) 2011-06-10 2011-06-10 Electrochemical battery for vehicle e.g. electric vehicle, has single cells which are conductively coupled with heat conducting plate to which spacers are connected

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011103965A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014008000A1 (en) * 2014-05-26 2015-11-26 Stöbich Technology Gmbh accumulator
DE102014019072A1 (en) * 2014-12-18 2016-06-23 Daimler Ag Motor vehicle battery
DE102017218248A1 (en) 2017-10-12 2019-04-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Battery cell module, secondary battery and motor vehicle
CN112840500A (en) * 2019-06-12 2021-05-25 株式会社Lg化学 Battery module, method for preparing the same, and battery pack including the same
DE102021116017A1 (en) 2021-06-21 2022-12-22 Webasto SE Battery module for constructing a battery for a vehicle
DE102021210146A1 (en) 2021-09-14 2023-03-16 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Battery pack, in particular for an electrically powered bicycle
DE102019113716B4 (en) 2019-05-23 2023-06-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrical energy store with a cooling device with a pressure sensor, motor vehicle and method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005031504A1 (en) 2005-07-06 2007-01-11 Daimlerchrysler Ag Prismatic battery of several single cells
DE102008016936A1 (en) 2007-04-05 2008-10-09 Behr Gmbh & Co. Kg Electrochemical energy storage unit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005031504A1 (en) 2005-07-06 2007-01-11 Daimlerchrysler Ag Prismatic battery of several single cells
DE102008016936A1 (en) 2007-04-05 2008-10-09 Behr Gmbh & Co. Kg Electrochemical energy storage unit

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014008000A1 (en) * 2014-05-26 2015-11-26 Stöbich Technology Gmbh accumulator
DE102014008000B4 (en) 2014-05-26 2023-02-02 K.Tex Knein Technische Textilien Gmbh accumulator device
DE102014019072A1 (en) * 2014-12-18 2016-06-23 Daimler Ag Motor vehicle battery
DE102017218248A1 (en) 2017-10-12 2019-04-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Battery cell module, secondary battery and motor vehicle
DE102019113716B4 (en) 2019-05-23 2023-06-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrical energy store with a cooling device with a pressure sensor, motor vehicle and method
CN112840500A (en) * 2019-06-12 2021-05-25 株式会社Lg化学 Battery module, method for preparing the same, and battery pack including the same
DE102021116017A1 (en) 2021-06-21 2022-12-22 Webasto SE Battery module for constructing a battery for a vehicle
DE102021210146A1 (en) 2021-09-14 2023-03-16 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Battery pack, in particular for an electrically powered bicycle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2789029B1 (en) Battery and cell block for a battery
EP2153487B1 (en) Electrochemical energy storage unit comprising a cooling device
EP2684235B1 (en) Energy storage device
EP2497145B1 (en) Energy store device
DE102011013617A1 (en) Energy storage device, energy storage cell and heat conduction
DE102011015152A1 (en) Energy storage device, energy storage cell and Wärmeleitelement with elastic means
DE102011103965A1 (en) Electrochemical battery for vehicle e.g. electric vehicle, has single cells which are conductively coupled with heat conducting plate to which spacers are connected
WO2011051389A1 (en) Battery cell system
DE102010013023A1 (en) Battery with a plurality of single cells
DE102010013002A1 (en) Battery with a cell stack
DE102008034873A1 (en) Battery i.e. automotive lithium ion battery, for e.g. motor vehicle, has cells connected with each other in series and/or parallel, and cooling element formed as sink with recesses, where cells are arranged in extension in recesses
WO2011116801A1 (en) Battery consisting of a plurality of single battery cells
DE102013020860A1 (en) Cell block for a battery
DE102013021549A1 (en) High-voltage battery
WO2013000882A1 (en) Electric battery
DE102010050981A1 (en) Battery with a cell group
DE102010012993A1 (en) Battery for e.g. electrical vehicle, has set of single cells secured at heat guide plate by attachment members i.e. rivets, where attachment members and framework of single cells are formed as common mold part
DE102010012934A1 (en) Single cell and battery with a plurality of single cells
WO2017102161A1 (en) Housing for accommodating a stack of fuel cells, batteries or capacitors
WO2013017205A1 (en) Battery having a number of single cells
DE102009035489A1 (en) Single cell for a battery
WO2013000617A1 (en) Contact element for mechanically, thermally and electrically contacting an energy store
DE102012211653A1 (en) Energy storage module for power supply device used in motor car, has insulation film whose sides are bonded with adjacent memory cells respectively, and that is arranged parallel to end plate
EP3503247B1 (en) Battery cooling system and battery module with a meandering heat exchanger with cooling medium flowing through it
DE102013015754A1 (en) Cell block for a battery

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0010500000

Ipc: H01M0010650000

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0010500000

Ipc: H01M0010650000

Effective date: 20131217

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination