DE102012221689A1 - Battery i.e. lithium ion battery, for propulsion unit of motor car, has structure comprising component that is electrically insulative and non-elastic and another component that is electrically insulative and thermally conductive - Google Patents

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Wolfgang Duernegger
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Abstract

The battery (60) has a composite structure (30) e.g. cooling plate, heating plate, arranged at a point between a main portion (50) and a thermal element (40). The structure comprises a first component (1), which is electrically insulative and non-elastic, and a second component (2) which is electrically insulative and thermally conductive. The second component forms thermal contact between the main portion and the element. The first component is plastic. The material of second component is selected from group with thermal paste, heat-conducting additive optimized gel and encapsulant.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterie mit einer Batteriezelle, einem thermischen Element und einer Verbundstruktur, welche eine erste und eine zweite elektrisch isolierende Komponente umfasst, wobei die erste Komponente nicht elastisch ist, während die zweite Komponente thermisch leitfähig und in der Verbundstruktur so angeordnet ist, dass sie einen thermischen Kontakt zwischen der Batteriezelle und dem thermischen Element herstellt.The present invention relates to a battery having a battery cell, a thermal element and a composite structure comprising a first and a second electrically insulating component, wherein the first component is non-elastic, while the second component is thermally conductive and arranged in the composite structure, in that it establishes a thermal contact between the battery cell and the thermal element.

Stand der TechnikState of the art

Um die Sicherheit von Batterien beziehungsweise Batteriepacks gewährleisten zu können, müssen insbesondere dann, wenn diese Batterien beziehungsweise Batteriepacks Lithium-Ionen-Batteriezellen aufweisen, zwei wesentliche Voraussetzungen erfüllt sein. Zum einen ist es notwendig, dass die Batteriezellen dieser Batteriepacks innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs betrieben werden, zum anderen müssen die Batteriezellen des Batteriepacks gegenüber den verbleibenden Bauteilen des jeweiligen Batteriepacks elektrisch isoliert sein. In order to be able to ensure the safety of batteries or battery packs, two essential prerequisites must be met, in particular if these batteries or battery packs have lithium-ion battery cells. On the one hand, it is necessary that the battery cells of these battery packs are operated within a predetermined temperature range, on the other hand, the battery cells of the battery pack must be electrically insulated from the remaining components of the respective battery pack.

Aus diesem Grund werden im Stand der Technik innerhalb von Batteriepacks sogenannte Wärmesenken beziehungsweise Wärmequellen verbaut, durch welche die Temperatureigenschaften des Batteriepacks beeinflusst werden. Dabei sind dem Stand der Technik verschiedene Varianten für die Realisation von Wärmesenken beziehungsweise Wärmequellen bekannt. Beispielsweise existieren im Stand der Technik Batteriepacks, welche fluiddurchströmte Platten aufweisen, welche mit den Batteriezellen innerhalb der Batteriepacks in thermischem Kontakt stehen, also als Kühl- oder Heizplatte fungieren. Dabei müssen Spalte, welche sich aufgrund von Unebenheiten an den Kontaktflächen zwischen den fluiddurchströmten Platten sowie den Batteriezellen bilden, vermieden werden, damit ein guter thermischer Kontakt ermöglicht werden kann. Ferner muss sichergestellt werden, dass die Batteriezellen des Batteriepacks elektrisch von der fluiddurchströmten Platte isoliert sind. For this reason, so-called heat sinks or heat sources are installed in the prior art within battery packs, which influence the temperature characteristics of the battery pack. In this case, the prior art, various variants for the realization of heat sinks or heat sources are known. For example, in the prior art battery packs which have fluid-flow plates which are in thermal contact with the battery cells within the battery pack, so act as a cooling or heating plate. In this case, gaps which form due to unevenness at the contact surfaces between the fluid-flow plates and the battery cells must be avoided, so that a good thermal contact can be made possible. Furthermore, it must be ensured that the battery cells of the battery pack are electrically isolated from the fluid-flow plate.

Beispielsweise aus der DE 10 2009 014 954 A1 ist eine Vorrichtung zur thermischen Anbindung eines Energiespeichers und/oder einer Kühlplatte bekannt, welche ein Kontaktelement mit einer Wärmeübergangsfläche zum Bereitstellen der thermischen Anbindung aufweist. Das Kontaktelement weist einen ersten Bereich mit einer ersten Wärmeleiteigenschaft und mindestens einen weiteren Bereich mit einer weiteren Wärmeleiteigenschaft auf, wobei der erste Bereich und der mindestens eine weitere Bereich in Bezug auf die Wärmeübergangsfläche nebeneinander angeordnet sind. For example, from the DE 10 2009 014 954 A1 a device for thermal connection of an energy storage and / or a cooling plate is known, which has a contact element with a heat transfer surface for providing the thermal connection. The contact element has a first region with a first heat-conducting property and at least one further region with a further heat-conducting property, wherein the first region and the at least one further region are arranged next to one another with respect to the heat-transfer surface.

Ferner ist aus der DE 10 2007 010 745 A1 eine Batterie mit einer Wärmeleitplatte zum Temperieren der Batterie bekannt. Die Batteriezellen der Batterie sind wärmeleitend mit dieser Wärmeleitplatte verbunden. Die Wärmeleitplatte weist eine in der Wärmeleitplatte angeordnete und für ein Wärmeleitmedium durchströmbare Kanalstruktur auf. Furthermore, from the DE 10 2007 010 745 A1 a battery with a Wärmeleitplatte for controlling the temperature of the battery known. The battery cells of the battery are thermally conductively connected to this heat conducting plate. The heat-conducting plate has a channel structure arranged in the heat-conducting plate and through which a heat-conducting medium can flow.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Batterie zur Verfügung gestellt, welche eine Batteriezelle, ein thermisches Element und eine Verbundstruktur für die Kontaktierung der Batteriezelle mit dem thermischen Element umfasst. Die Verbundstruktur ist an einer Kontaktstelle direkt zwischen der Batteriezelle und dem thermischen Element angeordnet. Erfindungsgemäß umfasst die Verbundstruktur eine erste Komponente, die elektrisch isolierend und nicht elastisch ist, und eine zweite Komponente, die elektrisch isolierend und thermisch leitfähig ist. Die zweite Komponente ist so in der Verbundstruktur angeordnet, dass sie einen thermischen Kontakt zwischen der Batteriezelle und dem thermischen Element herstellt.According to the invention, a battery is provided which comprises a battery cell, a thermal element and a composite structure for contacting the battery cell with the thermal element. The composite structure is disposed at a contact point directly between the battery cell and the thermal element. According to the invention, the composite structure comprises a first component, which is electrically insulating and non-elastic, and a second component, which is electrically insulating and thermally conductive. The second component is arranged in the composite structure so as to establish thermal contact between the battery cell and the thermal element.

In der erfindungsgemäßen Batterie ist eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte thermische Kontaktierung der Batteriezellen an ein thermisches Element, beispielsweise eine Kühlplatte oder eine Heizplatte, durch die Verwendung einer Verbundstruktur realisiert. Durch die erste, nicht elastische Komponente der Verbundstruktur ist sichergestellt, dass der Abstand zwischen der Oberfläche der Batteriezelle und dem thermischen Element nicht kleiner wird, als der durch die Abmessungen beziehungsweise die Höhe der ersten Komponente selbst vorgegebene Abstand. Durch die zweite Komponente ist eine gute thermische Verbindung zwischen der Oberfläche der Batteriezelle mit der Oberfläche des thermischen Elements realisiert. In the battery according to the invention an improved over the prior art thermal contacting of the battery cells to a thermal element, such as a cooling plate or a hot plate, realized by the use of a composite structure. The first, non-elastic component of the composite structure ensures that the distance between the surface of the battery cell and the thermal element does not become smaller than the distance predetermined by the dimensions or the height of the first component itself. The second component realizes a good thermal connection between the surface of the battery cell and the surface of the thermal element.

Bevorzugt ist die zweite Komponente in die erste Komponente eingelassen. Durch eine derartige Ausführungsform sind die erste und die zweite Komponente platzsparend miteinander verbunden beziehungsweise kombiniert. Preferably, the second component is embedded in the first component. By such an embodiment, the first and the second component are space-saving connected or combined.

Vorzugsweise ist die erste Komponente als Platte mit Ausnehmungen ausgeführt, wobei die Ausnehmungen durch die zweite Komponente ausgefüllt sind. Bei einer derartigen Ausführungsform der Verbundstruktur kann selbige sehr gut auch zwischen beispielsweise einer Vielzahl von Batteriezellen und zum Beispiel einer Heizplatte oder einer Kühlplatte angeordnet werden. Auch die oben beschriebenen Funktionen der ersten und zweiten Komponente können bei einer derartigen Ausführung der Verbundstruktur von selbigen besonders gut erfüllt werden.Preferably, the first component is designed as a plate with recesses, wherein the recesses are filled by the second component. In such an embodiment of the composite structure, the same can be arranged very well, for example, between a plurality of battery cells and, for example, a heating plate or a cooling plate. Also, the above-described functions of the first and second components can be fulfilled particularly well in such an embodiment of the composite structure of the same.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Komponente der Verbundstruktur ein Kunststoff. Kunststoffe zählen zu den leichtesten Werkstoffen überhaupt und sind zudem besonders kostengünstig. Ferner sind Kunststoffe gute Isolatoren für den elektrischen Strom und lassen sich leicht und kostengünstig formen. In a preferred embodiment, the first component of the composite structure is a plastic. Plastics are among the lightest materials ever and are also particularly cost-effective. Furthermore, plastics are good insulators for the electric current and can be easily and inexpensively molded.

Bevorzugt ist das Material für die zweite Komponente ausgewählt aus einer Gruppe, umfassend Wärmeleitpasten, mit wärmeleitenden Zusätzen optimierte Gele und Vergussmassen. Bei Wärmeleitpasten handelt es sich um thermisch hoch leitfähige Materialien, welche sich im Gegensatz zu beispielsweise Wärmeleitpads unter anderem besonders gut dazu eignen, bestehende Hohlräume oder Ausnehmungen, beispielsweise innerhalb der wie oben ausgeführten Verbundstruktur, zu befüllen. Vergussmassen weisen ein sehr gutes Fließverhalten auf und können auf verschiedene Weisen ausgehärtet werden. The material for the second component is preferably selected from a group comprising thermal pastes, gels and casting compounds optimized with heat-conducting additives. Thermally conductive pastes are highly thermally conductive materials which, in contrast to, for example, heat-conducting pads, are particularly suitable, inter alia, for filling existing cavities or recesses, for example within the composite structure as described above. Potting compounds have a very good flow behavior and can be cured in various ways.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verbundstruktur auf der mit der Batteriezelle in Kontakt stehenden Seite zumindest teilweise mit der zweiten Komponente überzogen.In a preferred embodiment, the composite structure on the side in contact with the battery cell is at least partially coated with the second component.

Bevorzugt ist die Batterie als eine Lithium-Ionen-Batterie ausgeführt. Vorteile solcher Batterien sind unter anderem in ihrer vergleichsweise hohen Energiedichte sowie ihrer großen thermischen Stabilität gegeben. Ein weiterer Vorteil von Lithium-Ionen-Batterien ist, dass diese keinem Memory Effekt unterliegen.Preferably, the battery is designed as a lithium-ion battery. Advantages of such batteries include their comparatively high energy density and their high thermal stability. Another advantage of lithium-ion batteries is that they are not subject to memory effect.

Ferner wird ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Batterie bereitgestellt, wobei die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist.Furthermore, a motor vehicle is provided with a battery according to the invention, wherein the battery is connected to a drive system of the motor vehicle.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims and described in the description.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below. Show it:

1 einen schemenhaften Ausschnitt aus einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batterie, 1 a schematic detail of an embodiment of a battery according to the invention,

2 eine mögliche Ausgestaltung einer Verbundstruktur in einer Draufsicht, und 2 a possible embodiment of a composite structure in a plan view, and

3 eine weitere mögliche Ausgestaltung einer Verbundstruktur in einer Draufsicht. 3 another possible embodiment of a composite structure in a plan view.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der 1 ist ein schemenhafter Ausschnitt aus einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batterie 60 dargestellt. Der Ausschnitt aus dieser Batterie 60 zeigt schemenhaft eine Batteriezelle 50, eine Verbundstruktur 30 und ein thermisches Element 40 in einer Seitenansicht. Die Anordnung dieser Komponenten zueinander sowie deren Ausführung ist in 1 rein beispielhaft gewählt. Ferner sind die Komponenten zum besseren Verständnis vereinfacht dargestellt.In the 1 is a schematic detail of an embodiment of a battery according to the invention 60 shown. The detail of this battery 60 schematically shows a battery cell 50 , a composite structure 30 and a thermal element 40 in a side view. The arrangement of these components to each other and their execution is in 1 chosen purely by way of example. Furthermore, the components are shown simplified for a better understanding.

Die Batteriezelle 50, welche in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft in einem prismatischen Batteriezellengehäuse angeordnet ist, dessen Abmessungen in einer Seitenansicht in 1 dargestellt sind, steht über die Bodenplatte des Batteriezellengehäuses mit der Verbundstruktur 30 in Kontakt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Verbundstruktur 30 rein beispielhaft als Platte ausgeführt, welche auf dem thermischen Element 40 aufliegt. Das thermische Element 40 ist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft ebenfalls als Platte, genauer ausgedrückt rein beispielhaft als Kühlplatte ausgeführt. Bei dem thermischen Element 40 kann es sich in anderen Ausführungsbeispielen von erfindungsgemäßen Batterien 60 jedoch auch um eine Heizplatte oder aber auch um einen anderen Kühl- oder Heizkörper, welcher auch nicht als Platte ausgeführt sein muss, handeln. Mit anderen Worten ausgedrückt, steht die Batteriezelle 50 innerhalb der Batterie 60 über die Verbundstruktur 30 mit der Kühlplatte in mittelbarem Kontakt. Die Verbundstruktur 30 ist also direkt an der Kontaktstelle zwischen der Batteriezelle 50 und dem thermischen Element 40 angeordnet. Die Verbundstruktur 30 umfasst eine erste Komponente 1, welche elektrisch isolierend und nicht elastisch ist. Ferner weist die Verbundstruktur 30 eine zweite Komponente 2 auf, die elektrisch isolierend und thermisch leitfähig ist. Die zweite Komponente 2 ist so in der Verbundstruktur 30 angeordnet, dass sie einen thermischen Kontakt zwischen der Batteriezelle 50 und dem in diesem Ausführungsbeispiel als Kühlplatte ausgeführten thermischen Element 40 herstellt.The battery cell 50 which is arranged purely by way of example in a prismatic battery cell housing in this embodiment, the dimensions of which in a side view in 1 are represented, is above the bottom plate of the battery cell housing with the composite structure 30 in contact. In this embodiment, the composite structure is 30 purely by way of example carried out as a plate, which on the thermal element 40 rests. The thermal element 40 is in this embodiment, purely by way of example also as a plate, more precisely embodied purely by way of example as a cooling plate. In the thermal element 40 It may be in other embodiments of batteries of the invention 60 but also to a hot plate or even another cooling or radiator, which also need not be designed as a plate act. In other words, the battery cell stands 50 inside the battery 60 about the composite structure 30 with the cooling plate in indirect contact. The composite structure 30 is thus directly at the contact point between the battery cell 50 and the thermal element 40 arranged. The composite structure 30 includes a first component 1 , which is electrically insulating and non-elastic. Furthermore, the composite structure 30 a second component 2 on, which is electrically insulating and thermally conductive. The second component 2 is so in the composite structure 30 arranged that they have a thermal contact between the battery cell 50 and the thermal element configured as a cooling plate in this embodiment 40 manufactures.

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zweite Komponente 2 rein beispielhaft in die erste Komponente 1 eingelassen. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die erste Komponente 1 in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft als Platte ausgeführt, welche Aussparungen beziehungsweise Ausnehmungen aufweist, welche durch die zweite Komponente 2 ausgefüllt beziehungsweise aufgefüllt sind. Dabei ist die zweite Komponente 2 in diesem Ausführungsbeispiel säulenförmig in die in diesem Ausführungsbeispiel durch die erste Komponente 1 gebildete Platte der Verbundstruktur 30 eingelassen. Beide Komponenten 1, 2 stehen also sowohl mit der Batteriezelle 50 beziehungsweise mit deren Batteriezellengehäuse beziehungsweise mit dem thermischen Element 40 in direktem Kontakt. Ferner ist die Verbundstruktur 30 in diesem Ausführungsbeispiel auf der mit der Batteriezelle 50 in Kontakt stehenden Seite an den Stellen, an denen sie nicht mit der Batteriezelle 50 in Kontakt steht, optional mit der zweiten Komponente 2 überzogen. In the in 1 illustrated embodiment, the second component 2 purely exemplary in the first component 1 admitted. In other words, the first component is 1 in this embodiment, purely by way of example as a plate executed, which has recesses or recesses, which by the second component 2 filled or filled. Here is the second component 2 in this embodiment, columnar in the embodiment in this embodiment by the first component 1 formed panel of composite structure 30 admitted. Both components 1 . 2 So stand both with the battery cell 50 or with their battery cell housing or with the thermal element 40 in direct contact. Furthermore, the composite structure 30 in this embodiment, on with the battery cell 50 in contact with the sites where they are not connected to the battery cell 50 in contact, optionally with the second component 2 overdrawn.

Da die erste Komponente 1 nicht elastisch beziehungsweise nicht verformbar oder ausschließlich bei einer mechanischen Belastung verformbar ist, welche innerhalb der erfindungsgemäßen Batterie 60 nicht gegeben beziehungsweise zu erwarten sind, wird durch die erste Komponente 1 sichergestellt, dass der Abstand 5 zwischen der Batteriezelle 50 und dem thermischen Element 40 nicht geringer wird als die Höhe der ersten Komponente 1 im unbelasteten Zustand. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird der Abstand 5 zwischen der Batteriezelle 50 und dem thermischen Element 40 durch die Höhe beziehungsweise die Abmessungen der ersten Komponente 1 im unbelasteten Zustand vorgegeben. Dadurch ist die Verbundstruktur und insbesondere die erste Komponente 1 mechanisch stabil ausgeführt und verformt sich beispielsweise nicht bei einer Druckbeanspruchung. Because the first component 1 is not elastic or not deformable or deformable only in a mechanical load, which within the battery according to the invention 60 are not given or expected to be due to the first component 1 made sure the distance 5 between the battery cell 50 and the thermal element 40 does not become smaller than the height of the first component 1 in the unloaded condition. In other words, the distance becomes 5 between the battery cell 50 and the thermal element 40 by the height or dimensions of the first component 1 specified in the unloaded state. This is the composite structure and in particular the first component 1 executed mechanically stable and deformed, for example, not at a compressive stress.

Über die zweite Komponente 2 wird ein thermischer Kontakt zwischen der Batteriezelle 50 und dem thermischen Element 40 hergestellt. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Oberfläche der Batteriezelle 50 beziehungsweise des Batteriezellengehäuses insbesondere über die zweite Komponente 2 der Verbundstruktur 30 thermisch mit der Oberfläche des thermischen Elementes 40 verbunden. Die Batteriezelle 50 ist also insbesondere durch die zweite Komponente 2 thermisch an das thermische Element 40 angebunden. About the second component 2 becomes a thermal contact between the battery cell 50 and the thermal element 40 produced. In other words, the surface of the battery cell 50 or of the battery cell housing, in particular via the second component 2 the composite structure 30 thermally with the surface of the thermal element 40 connected. The battery cell 50 is thus in particular by the second component 2 thermally to the thermal element 40 tethered.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Komponente 1 rein beispielhaft als Kunststoff ausgeführt. Allerdings ist die Wahl von Kunststoff für die Realisierung der ersten Komponente 1 der Verbundstruktur 30 innerhalb einer erfindungsgemäßen Batterie 60 lediglich rein beispielhaft. Es können also auch andere Stoffe für die Realisierung der ersten Komponente 1 gewählt werden, welche die oben beschriebenen Eigenschaften der ersten Komponente 1 aufweisen. Die zweite Komponente 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft als Wärmeleitpaste ausgeführt. Auch die Verwendung von Wärmeleitpaste ist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft gewählt. Es können beispielsweise auch erfindungsgemäße Batterien 60 realisiert werden, in denen die zweite Komponente 2 der Verbundstruktur 30 als Vergussmasse oder als mit wärmeleitenden Zusätzen optimiertes Gel oder aber auch als ein ganz anderer Stoff ausgeführt ist, welcher die oben beschriebenen Eigenschaften der zweiten Komponente 2 aufweist.In this embodiment, the first component 1 purely as a plastic example. However, the choice of plastic for the realization of the first component 1 the composite structure 30 within a battery according to the invention 60 purely by way of example. It can therefore also other substances for the realization of the first component 1 which have the above-described properties of the first component 1 exhibit. The second component 2 is executed in this embodiment purely by way of example as a thermal paste. The use of thermal compound is selected purely by way of example in this embodiment. For example, batteries according to the invention can also be used 60 be realized, in which the second component 2 the composite structure 30 as potting compound or as a gel optimized with thermally conductive additives or else as a completely different substance, which has the properties of the second component described above 2 having.

Die 2 zeigt eine mögliche Ausgestaltung einer Verbundstruktur 30 in einer Draufsicht. Mit anderen Worten ausgedrückt, zeigt 2 eine Draufsicht auf eine mögliche Ausgestaltung einer Verbundstruktur 30, wie sie in einer erfindungsgemäßen Batterie 60 zum Einsatz kommt. Bei der in 2 gezeigten Verbundstruktur 30 handelt es sich um die in 1 im Schnitt dargestellte Verbundstruktur 30, welche in 2 ohne den Überzug mit der zweiten Komponente 2 dargestellt ist. Die zweite Komponente 2 der Verbundstruktur 30 ist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft in Form von abwechselnd zueinander versetzten Reihen von Säulen mit jeweils runder Grundfläche in die in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft als Platte ausgeführte erste Komponente 1 eingelassen. Wie aus der 1 entnommen werden kann, weisen diese Säulen einen über ihre Länge konstanten Durchmesser auf.The 2 shows a possible embodiment of a composite structure 30 in a top view. In other words, shows 2 a plan view of a possible embodiment of a composite structure 30 as used in a battery according to the invention 60 is used. At the in 2 shown composite structure 30 these are the ones in 1 sectional structure shown in section 30 , what a 2 without the coating with the second component 2 is shown. The second component 2 the composite structure 30 is in this embodiment, purely by way of example in the form of alternately staggered rows of columns each with a round base in the exemplary embodiment executed in this embodiment as a plate first component 1 admitted. Like from the 1 can be removed, these columns have a constant over their length diameter.

Die 3 zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltung einer Verbundstruktur 30 in einer Draufsicht. Diese ist im Wesentlichen identisch zu der in 2 gezeigten. Die gleich bezeichneten Komponenten in 3 entsprechen also jenen des Ausführungsbeispiels der 2, sodass das dort Gesagte bezüglich dieser Komponenten auch auf das zweite Ausführungsbeispiel der 2 zu übertragen ist. Im Unterschied zu der in der 2 gezeigten Verbundstruktur 30 sind die Grundflächen der die zweite Komponente 2 zum Teil ausmachenden Säulen nicht rund, sondern rechteckig.The 3 shows a further possible embodiment of a composite structure 30 in a top view. This is essentially identical to the one in 2 shown. The identically named components in 3 So correspond to those of the embodiment of 2 so that what is said there regarding these components on the second embodiment of 2 is to be transferred. Unlike the one in the 2 shown composite structure 30 the bases are the second component 2 partly forming pillars not round, but rectangular.

In allen hier dargestellten Ausführungsbeispielen können auch mehrere Batteriezellen 50 innerhalb von einer erfindungsgemäßen Batterie 60 über eine Verbundstruktur 30 mit einem thermischen Element 40 in mittelbarem Kontakt stehen. Ferner kann die Form beziehungsweise die Ausführung der Verbundstruktur 30 in erfindungsgemäßen Batterien 60 auch grundlegend von den hier gezeigten Formen beziehungsweise Ausführungen abweichen. Beispielsweise muss die zweite Komponente 2 nicht in die erste Komponente 1 eingelassen sein. Ferner muss auch die erste Komponente 1 nicht als Platte ausgeführt sein, sondern kann auch eine ganz andere geometrische Form aufweisen.In all embodiments shown here can also be several battery cells 50 within a battery according to the invention 60 over a composite structure 30 with a thermal element 40 to be in indirect contact. Furthermore, the shape or the execution of the composite structure 30 in batteries according to the invention 60 also fundamentally different from the shapes or designs shown here. For example, the second component must be 2 not in the first component 1 be admitted. Furthermore, the first component must also be 1 not be designed as a plate, but may also have a very different geometric shape.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009014954 A1 [0004] DE 102009014954 A1 [0004]
  • DE 102007010745 A1 [0005] DE 102007010745 A1 [0005]

Claims (8)

Batterie (60), umfassend, – eine Batteriezelle (50), – ein thermisches Element (40), – eine Verbundstruktur (30) für die Kontaktierung der Batteriezelle (50) mit dem thermischen Element (40), wobei die Verbundstruktur (30) an einer Kontaktstelle direkt zwischen der Batteriezelle (50) und dem thermischen Element (40) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundstruktur (30) eine erste Komponente (1) umfasst, die elektrisch isolierend und nicht elastisch ist, und eine zweite Komponente (2) umfasst, die elektrisch isolierend und thermisch leitfähig ist, wobei die zweite Komponente (2) in der Verbundstruktur (30) so angeordnet ist, dass sie einen thermischen Kontakt zwischen der Batteriezelle (50) und dem thermischen Element (40) herstellt.Battery ( 60 ), comprising, - a battery cell ( 50 ), - a thermal element ( 40 ), - a composite structure ( 30 ) for contacting the battery cell ( 50 ) with the thermal element ( 40 ), the composite structure ( 30 ) at a contact point directly between the battery cell ( 50 ) and the thermal element ( 40 ), characterized in that the composite structure ( 30 ) a first component ( 1 ), which is electrically insulating and non-elastic, and a second component ( 2 ) which is electrically insulating and thermally conductive, the second component ( 2 ) in the composite structure ( 30 ) is arranged so that a thermal contact between the battery cell ( 50 ) and the thermal element ( 40 ). Batterie (60) nach Anspruch 1, wobei die zweite Komponente (2) in die erste Komponente (1) eingelassen ist.Battery ( 60 ) according to claim 1, wherein the second component ( 2 ) into the first component ( 1 ) is admitted. Batterie (60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Komponente (1) als Platte mit Ausnehmungen ausgeführt ist, wobei die Ausnehmungen durch die zweite Komponente (2) ausgefüllt sind.Battery ( 60 ) according to any one of the preceding claims, wherein the first component ( 1 ) is designed as a plate with recesses, wherein the recesses through the second component ( 2 ) are filled out. Batterie (60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Komponente (1) der Verbundstruktur (30) ein Kunststoff ist.Battery ( 60 ) according to any one of the preceding claims, wherein the first component ( 1 ) of the composite structure ( 30 ) is a plastic. Batterie (60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material für die zweite Komponente (2) ausgewählt ist aus einer Gruppe, umfassend Wärmeleitpasten, mit wärmeleitenden Zusätzen optimierte Gele und Vergussmassen. Battery ( 60 ) according to any one of the preceding claims, wherein the material for the second component ( 2 ) is selected from a group comprising thermal pastes, gels and potting compounds optimized with heat conducting additives. Batterie (60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbundstruktur (30) auf der mit der Batteriezelle (50) in Kontakt stehenden Seite zumindest teilweise mit der zweiten Komponente (2) überzogen ist.Battery ( 60 ) according to one of the preceding claims, wherein the composite structure ( 30 ) on the with the battery cell ( 50 ) in contact at least partially with the second component ( 2 ) is coated. Batterie (60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batterie (60) als eine Lithium-Ionen-Batterie ausgeführt ist. Battery ( 60 ) according to one of the preceding claims, wherein the battery ( 60 ) is designed as a lithium-ion battery. Kraftfahrzeug mit einer Batterie (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Batterie (60) mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist.Motor vehicle with a battery ( 60 ) according to one of claims 1 to 7, wherein the battery ( 60 ) is connected to a drive system of the motor vehicle.
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