DE102013016616A1 - Hochvoltbatterie mit einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochvoltbatterie mit einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen (1), von welchen einige paarweise oder in untereinander reihenverschalteten Blöcken elektrisch parallel verschaltet sind. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch parallel verschalteten Zellen (1) oder Zellblöcke (12) jeweils wärmeleitend direkt oder mittelbar verbunden sind, wobei die elektrisch parallel geschalteten Zellen (1) oder Blöcke (12) von Batterieeinzelzellen (1) jeweils gegenüber den benachbarten elektrisch parallel verschalteten Zellen (1) oder Blöcken (12) von Batterieeinzelzellen (1) thermisch isoliert sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hochvoltbatterie mit einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
  • Hochvoltbatterien, welche gelegentlich auch als Hochleistungsbatterien bezeichnet werden, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Sie weisen typischerweise eine Vielzahl von Batterieeinzelzellen auf, welche beispielsweise in Lithium-Ionen-Technologie ausgeführt sein können. Der Begriff Hochspannungs- bzw. Hochvoltbatterie geht dabei auf die ECE R100 zurück, welche definiert, dass Hochspannung” die Spannung ist, für die ein elektrisches Bauteil oder ein Stromkreis ausgelegt ist, dessen Effektivwert der Betriebsspannung mehr als 60 V und weniger als 1500 V (Gleichstrom) oder mehr als 30 V oder weniger als maximal 1000 V (Wechselstrom) ist.
  • Derartige Hochvoltbatterien können beispielsweise für Fahrzeuganwendungen, wie Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge oder ähnliches oder auch für stationäre Anwendungen, beispielsweise Notstromversorger oder Stromzwischenspeicher, eingesetzt werden. Die Batterieeinzelzellen in derartigen Hochvoltbatterien sind typischerweise in Reihe und/oder parallel elektrisch miteinander verschaltet. Sie weisen eine gemeinsame Einrichtung zur mechanischen Fixierung, zur Kontaktierung, zur Überwachung und Steuerung sowie optional zur Temperierung, insbesondere zur Kühlung, auf. Typischerweise sind die Hochvoltbatterien dabei in einem Batteriegehäuse, welches all diese Elemente einschließt, untergebracht.
  • Zur elektrischen Verschaltung der Batterieeinzelzellen werden deren Zellpole bzw. Zellableiter direkt oder über elektrisch leitfähige Zellverbinder miteinander verbunden. Die Kontaktierung erfolgt vorzugsweise durch stoffschlüssige Verfahren wie beispielweise Laserschweißung, Widerstandspressschweißung, Ultraschallschweißung oder dergleichen. Auch formschlüssige Verfahren wie beispielsweise Toxen/Clinchen, Krimpen, Nieten oder dergleichen kommen gelegentlich zum Einsatz. Sowohl die stoffschlüssigen als auch die formschlüssigen Verfahren haben dabei den Vorteil, dass sie auch bei einer hohen mechanischen, korrosiven und thermischen Belastung über die Lebensdauer der Batterie ihre Funktionalität sicher ausführen. Nur bei Aufbauten mit geringer Lebensdauer bzw. geringer korrosiver Belastung ist auch der Einsatz von Pressverbindungen, beispielweise durch Schrauben oder Klemmen, üblich.
  • Zum Erzielen von höheren Strömen bzw. Kapazitäten bei gleicher Spannungslage der Zelle können nun Einzelzellen oder Zellblöcke aus einer bestimmten Anzahl von in Reihe geschalteten Zellen elektrisch parallel miteinander verschaltet werden. Dies ist soweit aus dem Stand der Technik bekannt und üblich. Um ein optimales Leistungsverhalten der Batterie zu erzielen ist es nun wichtig, dass diese elektrisch parallel miteinander verschalteten Batterieeinzelzellen oder Blöcke von Batterieeinzelzellen jeweils im selben Betriebspunkt betrieben werden, also unter anderem denselben Ladezustand (SOC – State of Charge), denselben Alterungszustand (SOH – State of Health) und dieselbe Temperatur aufweisen. Insbesondere die Temperatur ist entscheidend, da der Innenwiderstand Ri der jeweiligen Batterieeinzelzelle bzw. Zelle proportional zur Temperatur ist. liegen verschiedene Temperaturen der parallel geschalteten Zellen oder Zellblöcke vor, kann es zu unterschiedlichen Strömen können, sodass unterschiedliche Ladungen und Entladungen, ein sogenannter SOC-Drift, auftritt. Auch unterschiedliches Alterungsverhalten (SOH-Drift) kann auftreten. Da auch die Verlustleistung PV der Batterie abhängig vom Innenwiderstand ist (Pv ~ Ri × I2) verstärkt sich der Temperaturdrift hierdurch immer weiter.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine HV-Batterie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, welche ein optimales Leistungsverhalten an den Tag legt, und welche insbesondere die genannten Nachteile vermeidet.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Hochvoltbatterie mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung sieht es vor, dass innerhalb einer Hochvoltbatterie jeweils elektrisch parallel geschaltete Zellen bzw. Zellblöcke thermisch miteinander gekoppelt werden, um sich idealerweise hinsichtlich der Temperatur der elektrisch parallel geschalteten Zellen bzw. Zellblöcken anzugleichen. Durch die gleichen Zelltemperaturen stellen sich dann, abgesehen von toleranzbedingten und somit aus der Fertigung unvermeidlichen Streuungen, auch die gleichen Innenwiderstände und Ströme ein. Hierdurch kommt es zu einem Betrieb der betreffenden elektrisch parallel geschalteten Zellen oder Zellblöcke im jeweils selben Betriebspunkt, wodurch die oben genannten Nachteile vermieden werden. Um eine thermische „Gleichschaltung” der jeweils parallel geschalteten Zellen oder Zellblöcke möglichst sicher zu gewährleisten, ist es ferner vorgesehen, dass die jeweils parallel geschalteten Zellen bzw. Zellblöcken thermisch von den benachbarten Zellen bzw. Zellblöcken entkoppelt werden. Dies kann durch eine thermische Isolation erfolgen, welche beispielweise durch die Verwendung eines thermischen Isolationsmaterials oder durch einen Luftspalt zwischen den elektrisch parallel geschalteten Zellen bzw. Zellblöcken und ihren Nachbarzellen bzw. Zellblöcken erfolgt. Hierdurch ist eine zuverlässige thermische Entkopplung möglich, sodass eine sehr gleichmäßige Temperierung der jeweils elektrisch parallel geschalteten Zellen bzw. Zellblöcken erzielt wird.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Hochvoltbatterie ergeben sich aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand der Ausführungsbeispiele deutlich, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben sind.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine Prinzipdarstellung von mehreren Paaren von parallel geschalteten Batterieeinzelzellen in einer ersten möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hochvoltbatterie;
  • 2 eine Prinzipdarstellung von mehreren Paaren von parallel geschalteten Batterieeinzelzellen in einer zweiten möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hochvoltbatterie;
  • 3 eine Prinzipdarstellung von mehreren Paaren von parallel geschalteten Batterieeinzelzellen in einer dritten möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hochvoltbatterie;
  • 4 eine Prinzipdarstellung von mehreren Paaren von parallel geschalteten Batterieeinzelzellen in einer vierten möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hochvoltbatterie;
  • 5 zwei Blöcke von in Reihen verschalteten Batterieeinzelzellen, welche parallel verschaltet sind, in einer ersten möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterie; und
  • 6 zwei Blöcke von in Reihen verschalteten Batterieeinzelzellen, welche parallel verschaltet sind, in einer zweiten möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterie.
  • In der Darstellung der 1 sind drei Paare von Batterieeinzelzellen 1 zu erkennen. Zum besseren Verständnis sind die Paare der Batterieeinzelzellen 1 dabei mit den Bezugszeichen 2.1, 2.2 und 2.3 versehen. Jedes der Paare 2 der Batterieeinzelzellen 1 ist durch eine Parallelverschaltung der mit Plus und Minus gekennzeichneten Batteriepole 3, welche nur am ersten Paar 2.1 mit einem Bezugszeichen versehen sind, elektrisch parallel verschaltet. Die Batterieeinzelzellen 1 jedes Paares 2 sind dabei untereinander sehr dicht beieinander platziert, sodass sie in wärmeleitendem direktem Kontakt miteinander stehen. Der wärmeleitende Kontakt wird durch die mit 4 bezeichneten Doppelpfeile entsprechend angedeutet. Zwischen den einzelnen Paaren 2.1 bis 2.3 sind mit 5 bezeichnete Lücken bzw. Luftspalte zu erkennen, welche zur thermischen Isolierung der einzelnen Paare 2 gegeneinander dienen. Nun ist es, dass durch diesen Aufbau ein sehr guter wärmeleitender Kontakt 4 zwischen den Batterieeinzelzellen 1 des jeweiligen Paares 2 entsteht. Dadurch wird erreicht, dass die Batterieeinzelzellen 1 des jeweiligen Paares 2 eine sehr gleichmäßige Temperierung aufweisen. Durch die Luftspalte 5 zwischen den einzelnen Paaren 2 sind diese gegeneinander bis zu einem gewissen Grad thermisch isoliert, was einer gleichmäßigen Zelltemperatur innerhalb des jeweiligen Paares 2 zugute kommt. Beim Laden und Entladen einer Hochvoltbatterie, welche in ihrer Gesamtheit nicht dargestellt ist, und welche aus einer Reihenverschaltung der einzelnen Paare 2 untereinander besteht, werden dann die Batterieeinzelzellen 1 des jeweiligen Paars 2 sehr gleichmäßig beim Laden und Entladen belastet, was eine gute Leistungsfähigkeit der Hochvoltbatterie gewährleistet.
  • In der Darstellung der 2 ist eine alternative Ausführungsform zu erkennen, welche im Wesentlichen der Darstellung in 1 entspricht. Anstelle des direkten wärmeleitenden Kontakts 4 durch eine direkte Aneinanderplatzierung der Batterieeinzelzellen 1 des jeweiligen Paars 2 ist hier ein Wärmeleitelement, beispielweise eine wärmeleitende Metallplatte, eingelegt. Das Wärmeleitelement wird in der Darstellung mit dem Bezugszeichen 6 versehen. Zusätzlich ist anstelle des Luftspalts 5 ein Isoliermaterial 7 in diesen Luftspalt 5 eingelegt, um die thermische Isolierung der einzelnen Paare 2 untereinander noch weiter zu verbessern. Ansonsten ist die Funktionalität im Wesentlichen die, welche im Rahmen der Darstellung der 1 bereits beschrieben worden ist.
  • In der Darstellung der 3 ist nun ein Aufbau mit acht Pouch-Zellen als Batterieeinzelzellen 1 zu erkennen, welche an ihren Zellpolen 3 durch Umknicken und Verschweißen der Zellpole entsprechend kontaktiert sind. Außerdem sind Kontaktelemente 8 zu erkennen, welche für die Verschaltung der vier Paare 2.1 bis 2.4 untereinander sorgen. Ansonsten ist in Kombination der in 1 und 2 beschriebenen Aufbauten ein Wärmeleitelement 6 zwischen den einzelnen Batterieeinzelzellen 1 des jeweiligen Paars 2 zu erkennen. Ansonsten sind zwischen den Paaren 2 wiederum die Luftspalte 5 zu erkennen, welche anders als in der Darstellung der 2 nicht mit einem Isolationsmaterial ausgefüllt sind. Diese Kombination ist also ebenfalls denkbar. Selbstverständlich wäre auch eine umgekehrte Kombination denkbar, also ein Aufbau gemäß der Darstellung in 1 mit zusätzlichem Isolationsmaterial 7.
  • Als zusätzliche Maßnahme zur aktiven Temperierung, insbesondere zur aktiven Kühlung der Batterieeinzelzellen 1, ist in der Darstellung der 3 außerdem eine Kühlplatte 9 vorgesehen, welche aktiv von einem flüssigen Kühlmedium durchströmt werden kann. Dies ist durch ein Anschlusselement und entsprechende Pfeile, welche mit dem Bezugszeichen 10 versehen sind, und welche den Fluss des Kühlmittels zeigen sollen, angedeutet. Die Wärmeleitelemente 6, welche in diesem Fall als plattenförmige Metallelemente ausgebildet sind, sind auf der einen der Kühlplatte 9 zugewandten Seite entsprechend abgekantet und stehen mit dieser in wärmeleitendem Kontakt, sodass nicht nur eine Vergleichmäßigung der Temperierung der Batterieeinzelzellen 1 des jeweiligen Paars 2 erzielt werden kann, sondern auch eine Kühlung derselben über die Kühlplatte.
  • Eine weitere Ausführungsform ist in der Darstellung der 4 zu erkennen. Auch hier sind wieder jeweils zwei Batterieeinzelzellen 1 in Pouch-Bauweise zu einem Paar 2 verbunden. Die Paare 2.1 bis 2.4 in der Darstellung der 4 sind untereinander durch eine elektrische und wärmeleitende Verbindung ihrer Zellpole 3 miteinander verbunden.
  • Die Zellpole 3 bzw. die Kontaktelemente 8 stehen über eine Wärmeleitfolie 11, welche die Kontaktelemente 8 gegenüber der Kühlplatte 9 elektrisch isoliert, mit dieser in wärmeleitendem Kontakt. Dieser besonders einfache und effiziente Aufbau kann also über die direkt in das Innere der Batterieeinzelzelle 1 ragenden elektrischen Zellpole 3 und ihre paarweise Anbindung an die Kühlplatte 9 eine sehr gleichmäßige Temperierung der einzelnen Paare 2 erzielen. Diese sind wiederum über einen Luftspalt 5 voneinander beabstandet, sodass zusätzlich durch die thermische Isolation der Paare 2 gegeneinander eine Verbesserung bei der Vergleichmäßigung der Temperatur innerhalb des jeweiligen Paars 2 erzielt werden kann.
  • Ein weiterer Aufbau ist in der Darstellung der 5 zu erkennen. Anstelle von zwei Batterieeinzelzellen 1 sind hier zwei Zellblöcke 12.1 und 12.2 zu erkennen. Jeder der Zellblöcke 12 besteht aus sechs Batterieeinzelzellen 1, welche jeweils in Reihe zueinander verschaltet sind. Die beiden Zellblöcke 12 in der Darstellung der 5 oben und unten sind dann jeweils parallel zu dem Paar 2 verschaltet. Jeder der Zellblöcke 12 steht mit einer eigenen Kühlplatte 9.1 und 9.2 in wärmeleitendem Kontakt. Um nun die beiden parallel miteinander verschalteten Zellblöcke 12 gleichmäßig zu temperieren, stehen diese in wärmeleitendem Kontakt zueinander, in dem die beiden Kühlplatten 9.1 und 9.2, wie es wiederum durch die Pfeile 4 gezeigt ist, durch beispielsweise eine direkte Anlage aneinander in wärmeleitendem Kontakt 4 stehen.
  • In der Darstellung der 6 ist dieser Aufbau nochmals in einer alternativen Ausführungsform zu erkennen, in welcher jeder der Zellblöcke 12.1, 12.2 mit derselben Kühlplatte 9 in Kontakt steht. Wie aus den Darstellungen der 1 bis 4 bekannt, können die einzelnen Paare 2 von Zellblöcken 12 dann wiederum über thermisch isolierendes Material 7 und/oder einen Luftspalt 5 innerhalb der nicht dargestellten gesamten Hochvoltbatterie gegeneinander thermisch isoliert sein.

Claims (9)

  1. Hochvoltbatterie mit einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen (1), von welchen einige paarweise oder in untereinander reihenverschalteten Blöcken elektrisch parallel verschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch parallel verschalteten Zellen (1) oder Zellblöcke (12) jeweils wärmeleitend direkt oder mittelbar verbunden sind, wobei die elektrisch parallel geschalteten Zellen (1) oder Blöcke (12) von Batterieeinzelzellen (1) jeweils gegenüber den benachbarten elektrisch parallel verschalteten Zellen (1) oder Blöcken (12) von Batterieeinzelzellen (1) thermisch isoliert sind.
  2. Hochvoltbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Isolierung durch einen Luftspalt (5) realisiert ist.
  3. Hochvoltbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Isolierung durch ein Isolationsmaterial (7) realisiert ist.
  4. Hochvoltbatterie nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch parallel verschalteten Zellen (1) oder Blöcke (12) von Batterieeinzelzellen (1) thermisch über ihre Zellpole (3) kontaktiert und alle mit einer aktiv gekühlten Kühlplatte (9) verbunden sind.
  5. Hochvoltbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch parallel geschalteten Zellen (1) oder Blöcke (12) von Batterieeinzelzellen (1) über jeweils ein Wärmeleitelement (6) thermisch kontaktiert sind.
  6. Hochvoltbatterie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle Wärmeleitelemente (6) mit einer aktiv gekühlten Kühlplatte (9) in wärmeleitendem Kontakt stehen.
  7. Hochvoltbatterie nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitelemente (6) aus Blechen oder Form in von Heatpipes ausgebildet sind.
  8. Hochvoltbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle von elektrisch parallel geschalteten Blöcken (12) aus Batterieeinzelzellen (1) die Blöcke (12) mit jeweils einer aktiv gekühlten Kühlplatte in thermischen Kontakt sind, wobei die Kühlplatten (9) in wärmeleitender Verbindung zueinander stehen.
  9. Hochvoltbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle von elektrisch parallel geschalteten Blöcken (12) aus Batterieeinzelzellen (1) die Böcke (12) aus Batterieeinzelzellen (1) die Blöcke (12) jeweils mit einer gemeinsamen Kühlplatte (9) in wärmeleitendem Kontakt sind.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015010983A1 (de) 2015-08-21 2017-02-23 Daimler Ag Batterie
CN109638376A (zh) * 2017-10-09 2019-04-16 大众汽车有限公司 电池
CN109659643A (zh) * 2017-10-12 2019-04-19 大众汽车有限公司 电池组电池模块、二次电池组以及机动车
DE102018100394A1 (de) * 2018-01-10 2019-07-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriemodul

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015010983A1 (de) 2015-08-21 2017-02-23 Daimler Ag Batterie
CN109638376A (zh) * 2017-10-09 2019-04-16 大众汽车有限公司 电池
CN109659643A (zh) * 2017-10-12 2019-04-19 大众汽车有限公司 电池组电池模块、二次电池组以及机动车
DE102018100394A1 (de) * 2018-01-10 2019-07-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriemodul
DE102018100394B4 (de) 2018-01-10 2023-05-04 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batterie mit Batteriemodulen

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