DE102013018413A1 - Batterie mit einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen - Google Patents

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Jens Meintschel
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Denis Thate
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterie (3) mit Vielzahl von Batterieeinzelzellen (6), welche im Wesentlichen prismatisch ausgebildet und alleine oder zusammen Halterahmen (7, 7') zu einen Zellstapel (5) gestapelt und zwischen zwei über Spannelemente (14) gegeneinander verspannten Druckbrillen (8, 9) gehalten sind, wobei die Batterieeinzelzellen (5) über ein Kühlfluid temperiert sind. Die erfindungsgemäße Batterie ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Druckbrillen (8) von Kühlfluid durchströmte Kanäle (15) und die Anschlusselemente (12, 13) zur Zufuhr und Abfuhr des Kühlfluids aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
  • Batterien mit einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Derartig aufgebaute Batterien werden insbesondere als Traktionsbatterien für zumindest teilweise elektrisch angetriebene Fahrzeuge, also Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge oder Ähnliches eingesetzt. Die Batterieeinzelzellen der Batterie sind dabei typischerweise in Lithium-Ionen-Technologie oder in Nickel-Metallhydrid-Technologie ausgeführt. Die Batterieeinzelzellen können verschiedene Bauformen aufweisen. In sehr vielen Fällen sind sie als im Wesentlichen prismatische flache Batterieeinzelzellen aufgebaut. Die Batterieeinzelzellen können dabei eine feste Außenstruktur haben und werden dann als prismatische Zellen oder Flachzellen bezeichnet. Eine weitere übliche Ausführungsform, welche als Coffeebag- oder Pouch-Zelle bezeichnet wird, weist die elektrochemisch aktiven Elemente im Inneren eines Folienbeutels auf, welcher um die elektrochemisch aktiven Elemente der Batterieeinzelzelle herum verschweißt ist, wobei durch die verschweißte Siegelnaht lediglich die Kontaktfahnen bzw. Batteriepole nach außen ragen.
  • Alle Bauformen von im Wesentlichen prismatischen Batterieeinzelzellen werden typischerweise zwischen zwei Druckbrillen alleine oder zusammen mit dazwischen angeordneten Halterahmen aufgestapelt und über Spannelemente, beispielsweise Zuganker, miteinander verspannt. Ein erstes Ausführungsbeispiel einer derartigen Batterie ist beispielsweise in der EP 1 081 784 A1 gezeigt. Der dortige Aufbau der Batterie wird mit Kühlluft gekühlt, welcher durch die in dem Zellstapel der Batterieeinzelzellen verbleibenden Zwischenräume gefördert wird. Eine allgemein übliche und sehr beliebte Alternative zur Kühlung derartiger Batterien bzw. Zellstapel aus Batterieeinzelzellen ist die Anordnung von Wärmeleitblechen zwischen den einzelnen Batterieeinzelzellen, welche dann zu einer Kühlplatte auf wenigstens einer Seite des Zellstapels herausgeführt und durch den wärmeleitenden Kontakt mit dieser aktiv gekühlten Kühlplatte gekühlt werden. Ein Beispiel hierfür ist in der DE 11 2009 002 351 T5 angegeben. Alternative Ausführungen in verschiedenen Bauformen sind auch aus der DE 10 2011 011 650 A1 oder insbesondere aus der US 2011/0293974 A1 sowie aus der DE 10 2011 109 208 A1 der Anmelderin bekannt.
  • Die dortigen Aufbauten weisen immer Kühlplatten auf, welche über ein Kühlfluid entsprechend temperiert werden und beispielsweise über Wärmeleitelemente oder direkt mit den Zellpolen der Batterie, über eine elektrisch isolierende Zwischenschicht, in Verbindung stehen. Nun ist es so, dass die Kühlplatten typischerweise zumindest in dem Bereich, in dem die Kühlkanäle innerhalb der Kühlplatte angeordnet sind, vergleichsweise dünn und damit mechanisch anfällig sind. Dies betrifft sowohl das Handling vor der Montage, als auch das Handling während der Montage und letztlich auch das Handling der Batterie bzw. im Einsatz der Batterie auftretende mechanische Belastungen, welche beispielsweise im Falle eines Unfalls eines mit der Batterie ausgestatteten Fahrzeugs auf die Batterie einwirken können. In diesen Fällen ist es sehr kritisch, dass die Anschlüsse für das Fluid an den Kühlplatten außerordentlich leicht beschädigt werden können und hierdurch Leckagen entstehen können. Schlimmstenfalls werden die Anschlüsse gänzlich abgerissen, da sie in den vergleichsweise filigranen Kühlplatten prinzipbedingt über keine allzu große Stabilität verfügen können.
  • Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine verbesserte Batterie anzugeben, welche insbesondere die genannten Nachteile vermeidet.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Batterie ist es vorgesehen, dass wenigstens eine der Druckbrillen von Kühlfluid durchströmte Kanäle und die Anschlusselemente zur Zufuhr und Abfuhr des Kühlfluids aufweist. Das Kühlfluid wird also über wenigstens eine der Druckbrillen und die daran angebauten oder einstückig mit der Druckbrille ausgebildeten Anschlusselemente zu der Batterie zu- und abgeführt. Die Druckbrillen selbst sind typischerweise relativ stabil ausgebildet, da sie die gesamte den Zellstapel zusammenhaltende Spannung aufnehmen müssen. Sie können beispielsweise im Sandguss- oder Druckgussverfahren aus Aluminium oder aus einem, vorzugsweise faserverstärkten, Kunststoff beispielsweise durch laminieren oder durch Spritzgießen, insbesondere mit kurzen Faserstücken in dem Spritzgussmaterial, hergestellt sein. Sie weise damit eine sehr viel höhere Festigkeit auf, als es die Kühlplatten typischerweise tun. Die Verlagerung der Anschlusselemente in den Bereich der Druckbrillen hat also den entscheidenden Vorteil, dass die Anschlusselemente für die Zu- und Abfuhr des Kühlfluids in die Batterie ohne zusätzliche Maßnahmen und ohne zusätzliches notwendiges Gewicht sehr stabil ausgeführt werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Druckbrillen typischerweise ohnehin die beiden Enden in Stapelrichtung des Zellstapels ausbilden. Durch eine annähernd beliebige Anordnung der Anschlusselemente an den Druckbrillen, was aufgrund der für die Druckbrillen verwendeten Materialien einfach möglich ist, kann so sehr flexibel und bauraumsparend die Zufuhr und Abfuhr des Kühlfluids realisiert werden. Über kurze Leitungselemente, welche lediglich in den Bereich einer der Druckbrillen gelegt werden müssen, kann so der gesamte Aufbau der Batterie mit Kühlmedium versorgt werden.
  • In einer sehr günstigen Weiterbildung dieser Idee ist es dabei vorgesehen, dass im Bereich der Druckbrillen die Kanäle zumindest teilweise mäanderförmig ausgebildet sind. Die Druckbrillen können dann zumindest die Kühlung der Randzellen der Batterie ideal übernehmen.
  • In einer weiteren sehr vorteilhaften und günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Batterie ist diese zusätzlich mit einer Kühlplatte, so wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, versehen. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist es dann so, dass die Kanäle in der wenigstens einen Druckbrille mit einem oder mehreren Kühlkanälen in der Kühlplatte verbunden sind. Diese Verbindung erfolgt dabei in einer vorteilhaften Ausgestaltung idealerweise direkt, also ohne zwischengeschaltete Leitungselemente oder dergleichen. In dieser besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Batterie kann dann also die Versorgung sowohl der Kanäle in der oder den Druckbrillen als insbesondere auch die Versorgung der Kühlplatte, welche in Stapelrichtung an dem Zellstapel verläuft, mit Kühlfluid über die Anschlüsse in der wenigstens einen Druckbrille realisiert werden. Die idealerweise direkte Verbindung zwischen den Kanälen der Druckbrille und den Kühlkanälen der wenigstens einen Kühlplatte, wobei beispielsweise eine oder mehrere Kühlplatten oben, unten oder an den Seiten des Zellstapels angeordnet sein können, erfolgt dann durch einen direkten Materialkontakt zwischen der wenigstens einen Druckbrille und der wenigstens einen Kühlplatte. Hierfür kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ein direkter Kontakt zwischen einer der Stirnseiten und einer der Flachseiten der wenigstens einen Druckbrille und der wenigstens einen Kühlplatte, oder gegebenenfalls auch zwischen zwei abgeschrägten Seitenkanten, ausgebildet sein. Die Kühlplatte und die Druckbrille sind also entweder auf Stoß oder auf Gehrung zueinander gefügt. Im Bereich dieses Stoßes oder der Gehrung sind dann die Kühlkanäle in der Kühlplatte bzw. die Kanäle in der Druckbrille so ausgebildet, dass die Öffnungen entsprechend korrespondieren und ein direkte Austausch von Kühlfluid zwischen der Kühlplatte und der Druckbrille erfolgen kann. Idealerweise ist ein metallischer Kontakt gegeben, welcher lediglich durch eine eingelegte Dichtung, beispielsweise einen O-Ring, welcher in einer Nut um die Verbindungsstelle angeordnet ist, diese abdichtet. Hierdurch ist ein Aufbau geschaffen, welcher mit sehr wenig Bauraum auskommt, und welcher ohne die vergleichsweise empfindliche Kühlplatte mit überstehenden Anschlusselementen zu belasten, einen sehr sicheren und hinsichtlich der Montage und des Betriebs robusten Aufbau gewährleistet. Die Druckbrille kann, wie bereits erwähnt, in einem Gussverfahren hergestellt sein, beispielsweise durch Druckguss bzw. Spritzguss oder Sandguss. Die Kanäle in der Druckbrille können dann beim Gießen zumindest teilweise mit eingebracht sein, und/oder können mechanisch spanabhebend eingearbeitet oder nachbearbeitet werden.
  • Eine weitere besonders günstige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterie kann es auch vorsehen, dass die Kanäle in der wenigstens einen Druckbrille zumindest teilweise durch eingelegte Rohre in der Druckbrille ausgebildet sind. Solche eingelegten Rohre, welche idealerweise die Anschlusselemente ebenfalls mit aufweisen können, können beispielsweise im Spritzguss als metallische Rohre in eine ansonsten aus Kunststoff gespritzte Druckbrille eingebracht werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass beispielsweise im Druckguss oder Sandguss in eine Druckbrille aus Aluminium entsprechende Rohrelemente eingelegt werden, welche dann mit umspritzt und dadurch in der Druckbrille fixiert werden. Hierfür können die eingelegten Rohre idealerweise an ihrer Außenseite beispielsweise aufgeraut oder durch Rippen oder andere Elemente so ausgebildet sein, dass sie mit dem Material, durch welches sie umspritzt werden, eine sehr gute und haltbare Verbindung eingehen.
  • In einer günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Batterie kann es ferner vorgesehen sein, dass die Druckbrille aus jeweils wenigstens zwei flächigen Teilen aufgebaut ist, welche die Kanäle zwischen sich einschließen. Ein solcher Aufbau der Druckbrille beispielsweise aus einer Platte, in welcher die Kanäle eingefräst sind, und einer Deckplatte, welche die Druckbrille nach außen abschließt und dabei die Kanäle eindeckelt, ist besonders effizient in der Herstellung. Die einzelnen Teile der Druckbrille müssen dabei nicht zwingend aus demselben Material ausgebildet sein. So kann beispielsweise beim Verspannen von Pouch-Zellen, wo typischerweise zwischen jeweils zwei Pouch-Zellen ein Halterahmen angeordnet ist, welcher jeweils eine halbe Pouch-Zelle aufnimmt, der die Kanäle verschließende Teil der Druckbrille aus einem Kunststoffmaterial, vergleichbar den Halterahmen zwischen den Pouch-Zellen, ausgebildet sein. Er kann dann einen Halbrahmen bilden, welcher die jeweils freie Hälfte der in Stapelrichtung jeweils letzten Pouch-Zelle in sich aufnimmt und gleichzeitig als Teil der Druckbrille die in den anderen Teil der Druckbrille, welche beispielsweise aus metallischem Material ausgebildet ist, eingefrästen Kanäle entsprechend verschließt. Die Anschlusselemente können dann in dem metallischen Teil der Druckbrille ausgebildet sein, sodass insgesamt ein sehr sicherer und zuverlässiger Aufbau entsteht.
  • Die erfindungsgemäße Batterie, gegebenenfalls in einer ihrer bevorzugten Weiterbildungen, ist sehr einfach und effizient in ihrem Aufbau und ermöglicht die Herstellung einer sehr robusten Batterie, welche insbesondere hinsichtlich der Kühlung auch bei mechanischen Belastungen, wie sie bei der Montage oder im Betrieb auftreten können, sehr sicher ist. Eine solche Batterie eignet sich daher insbesondere zum Einsatz in einem Fahrzeug, da hier Sicherheit eine entscheidende Rolle spielt. Dementsprechend liegt die besonders bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Batterie in ihrem Einsatz in einem Fahrzeug, welches zumindest teilweise elektrisch angetrieben ist.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Batterie ergeben sich aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand des Ausführungsbeispiels deutlich, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine Prinzipdarstellung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit einer Batterie;
  • 2 eine dreidimensionale Ansicht einer möglichen Ausführungsform einer Batterie gemäß der Erfindung;
  • 3 eine Draufsicht auf einen Teil der Batterie gemäß 2;
  • 4 eine erste mögliche Ausführungsform einer Druckbrille in der erfindungsgemäßen Batterie gemäß dem Schnitt A-A in 3;
  • 5 eine zweite mögliche Ausführungsform einer Druckbrille in der erfindungsgemäßen Batterie gemäß dem Schnitt A-A in 3;
  • 6 eine Kühlplatte in einer dreidimensionalen Darstellung, wie sie bei der in 5 gezeigten Bauform eingesetzt ist;
  • 7 eine Explosionsdarstellung der Batterie in der Ausführungsform gemäß der Schnittdarstellung in 5; und
  • 8 eine alternative Möglichkeit zur Verbindung zwischen der Druckbrille und der Kühlplatte.
  • In der Darstellung der 1 ist sehr stark schematisiert ein Fahrzeug 1 angedeutet, welches hier als rein elektrisches Fahrzeug 1 ausgebildet sein soll. Es wird beispielhaft über einen angedeuteten Fahrmotor 2 angetrieben, welcher seine elektrische Antriebsleistung aus einer Batterie 3 erhält und über eine Leistungselektronik 4 in an sich bekannter Art und Weise angesteuert werden kann. Ein solches Fahrzeug mit einer Batterie ist dabei rein beispielhaft zu verstehen. Es könnte sich genauso gut um ein Fahrzeug 1 handeln, welches als Hybridfahrzeug, also beispielsweise mit Batterie und Verbrennungsmotor, ausgebildet ist, oder welches als Brennstoffzellenfahrzeug mit einem Brennstoffzellensystem zur Erzeugung von elektrischer Leistung und einer zusätzlichen Batterie 3 zum Zwischenspeichern der erzeugten elektrischen Leistung ausgebildet ist.
  • Die Batterie 3 in dem Fahrzeug 1, welche auch als Traktionsbatterie oder aufgrund des Spannungsniveaus als Hochvoltbatterie bezeichnet wird, kann beispielhaft so aufgebaut sein, wie es in der Darstellung der 2 zu erkennen ist. Die Batterie 3, wie sie in der Darstellung der 2 dargestellt ist, umfasst einen Zellstapel 5, welcher aus einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen 6 besteht, welche in der Darstellung der 2 nicht explizit zu erkennen sind. Sie sind zwischen hier erkennbaren Halterahmen 7 eingelegt und zwischen zwei Druckbrillen 8, 9 zu dem Zellstapel 5 verspannt. Über eine Zellverbinderplatine 10 sind die Batterieeinzelzellen 6 elektrisch kontaktiert, sodass die Batterie 3 letztlich mit zwei Batteriepolen 11 elektrisch angeschlossen werden kann. Zur Kühlung der Batterie 3 wird nun in eine der Druckbrillen, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in die Druckbrille 8, ein Kühlfluid zugeführt. Dabei kann es sich beispielsweise um das Kältemittel einer Klimaanlage, aber auch um ein gasförmiges Kühlfluid handeln. Insbesondere wird bei derartig aufgebauten Batterien 3 jedoch ein flüssiges Kühlmittel eingesetzt, beispielsweise ein Gemisch aus Wasser und einem Frostschutzmittel, typischerweise also ein Wasser-Glycol-Gemisch. Dieses Kühlmittel strömt über einen ersten Anschluss 12 in die Druckbrille 8 und kann über einen zweiten Anschluss 13 wieder abströmen. Die Druckbrille 8 ist dabei typischerweise aus einem stabilen Material, beispielsweise aus Aluminiumdruckguss, ausgebildet, da sie die gesamten Kräfte der hier nicht explizit erkennbaren sondern lediglich durch die Schrauben erkennbaren Zuganker 14 zum Verspannen des Zellstapels 5 aufnehmen muss. Die Anschlüsse 12, 13 zur Zufuhr und Abfuhr des Kühlmittels können also sehr einfach und sehr stabil in die Druckbrille 8 integriert werden.
  • In der Darstellung der 3 ist ein Ausschnitt einer Draufsicht auf den in 2 erläuterten Aufbau zu erkennen, sodass die Schnittlinie A-A dargestellt werden kann, welche die Grundlage für die beiden nachfolgenden Figuren ist. In der Darstellung der 4 ist eine erste mögliche Ausführungsform der Druckbrille 8 in einem Schnitt zwischen den Linien A-A in 3 zu erkennen. Durch die Druckbrille 8 verläuft von dem Anschluss 12, über welchen das Kühlmittel zugeführt wird, zu dem Anschluss 13, über welchen das Kühlmittel wieder aus der Batterie 3 abgeführt wird, ein mäanderförmiger Kanal 15, durch welchen das Kühlmittel strömt und damit zumindest die benachbart zu der Druckbrille 8 angeordnete Batterieeinzelzelle 6 kühlt. Eine besonders günstige Ausführungsform der Druckbrille 8 ist in der Darstellung der 5 zu erkennen. Die Darstellung ist analog zur Darstellung in 4 zu verstehen. Sie zeigt wiederum einen Schnitt gemäß der Linie A-A durch die Druckbrille 8. Die Kanäle 15 in der Druckbrille 8 sind in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in Form von zwei geraden Kanälen 15 ausgeführt, welche einerseits mit dem Anschlusselement zur Zufuhr des Kühlfluids 12 und andererseits mit dem Anschlusselement zur Abfuhr des Kühlfluids 13 verbunden sind. Die Kanäle 15 sind auf der den Anschlusselementen 12, 13 gegenüberliegenden Stirnseite offen ausgebildet und stehen mit einer zweiteilig ausgeführten Kühlplatte 16 in Verbindung, welche unten entlang des Zellstapels 5 angeordnet ist, wie es aus der später noch beschriebenen Darstellung der 6 näher hervorgeht. Die zweistückig ausgebildete Kühlplatte 16, welche in der Darstellung der
  • 6 in einer dreidimensionalen Ansicht zu erkennen ist, besteht aus einer Unterplatte 17 und eine Deckplatte 18. Diese Bauteile sind fest miteinander verbunden und können beispielweise verlötet, verklebt oder verschweißt ausgeführt sein. Durch die Deckplatte 18 ragen lediglich zwei Bohrungen 19, welche auch in der Darstellung der 5 zu erkennen sind. Diese Bohrungen 19 korrespondieren mit den Kanälen 15 und sind durch eine Anlage der Kühlplatte 16 an der Stirnseite der Druckbrille 8 mit diesen verbunden. Zur Abdichtung können beispielsweise O-Ringe 20 als Dichtelemente vorgesehen werden.
  • Wie es insbesondere auch in der Darstellung der 6 zu erkennen ist, stehen die Bohrungen 19 mit einem mäanderförmig durch die Kühlplatte 16 verlaufenden Kühlkanal 21 in Verbindung. Dieser Kühlkanal 21 ist auch in der Darstellung der 5 zu erkennen, er ist in der Unterplatte 17 der Kühlplatte 16 angeordnet. Der Zusammenbau der Batterie 3 ist dann in der Explosionsdarstellung der 7 beispielhaft angedeutet. Zuerst werden die hier erstmals erkennbaren Batterieeinzelzellen 6 zwischen den Halterahmen 7 entsprechend aufgestapelt, wobei in Richtung der Druckbrillen 8, 9 jeweils ein spezieller Halterahmen 7', ein sogenannter Randrahmen, eingesetzt wird. Der Aufbau wird dann über die bereits angesprochenen Zuganker 14 zwischen den beiden Druckbrillen 8, 9 miteinander verspannt. Auf die Oberseite des so entstehenden Zellstapels 5 wird die Verbinderplatine 10 zur elektrischen Kontaktierung der Batterieeinzelzellen 6 untereinander aufgelegt. Auf die Unterseite des Zellstapels 5 wird eine Wärmeleitfolie aufgelegt, welche einen elektrischen Kontakt zwischen eventuell elektrisch leitenden Teilen der Batterieeinzelzellen 6 und der typischerweise aus metallischem Material gefertigten Kühlplatte 16 verhindert. Anschließend wird die Kühlplatte 16 über Befestigungsschrauben 22 an den Druckbrillen 8, 9 angeschraubt. Dabei werden im Bereich der Bohrungen 19 die hier angedeuteten Dichtringe 20 eingelegt. Sie korrespondieren dann entsprechend mit der Stirnseite der Druckbrille 8 und den darin befindlichen Öffnungen der Kanäle 15, welche in dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel analog zur Darstellung in 5 ausgebildet sind. Über die Anschlusselemente 12, 13 kann dann also die Kühlplatte 16 mit dem Kühlmittel versorgt werden, welches neben der Kühlplatte 16 die Kanäle in der Druckbrille 8 durchströmt.
  • Nun ist es selbstverständlich denkbar, die in den Darstellungen der 4 und 5 gezeigten Ausführungen zu kombinieren, sodass beispielsweise eine Druckbrille 8, 9 entsteht, welche einerseits eine mäanderförmige Führung des Kanals 15 aufweist und welche andererseits zur hydraulischen Kontaktierung zwischen den Kanälen 15 und dem Kühlkanal 21 der Kühlplatte 16 ausgebildet ist. Außerdem können selbstverständlich mehrere Kühlplatten, beispielsweise zwei Kühlplatten 16, an den Seiten des Zellstapels 5 vorgesehen sein, wie es aus dem Eingangs genannten Stand der Technik bekannt ist. Die Verbindung kann dann entweder wiederum in der Druckbrille 8 durch entsprechend geführte Kanäle 15 erfolgen. Außerdem ist es möglich, in der Druckbrille 9 ebenfalls Kanäle 15 vorzusehen, welche beispielsweise zwei an dem Zellstapel 5 angeordnete Kühlplatten 16 bzw. die darin angeordneten Kühlkanäle 21 entsprechend miteinander verbinden.
  • Dem Fachmann ist nun klar, dass er durch die Anlage der Fläche der Kühlplatte 16 mit den darin angeordneten Bohrungen 19 und der Stirnseite beispielsweise der Druckbrille 8 und den darin angeordneten Öffnungen der Kühlkanäle 15 eine hydraulische Verbindung zwischen der Druckbrille 8 und der Kühlplatte 16 realisieren kann. Selbstverständlich kann er dies auch tun, wenn die Öffnungen der Kanäle 15 auf der Fläche der Druckbrille 8 angeordnet wären und die Bohrungen 19 entsprechend auf der Stirnseite der Kühlplatte, die Bauteile müssten dann lediglich anders herum zusammenstoßen.
  • Eine weitere denkbare Ausführungsform ist in der Darstellung der 8 prinzipmäßig angedeutet. Sowohl die Druckbrille 8 als auch die Kühlplatte 16 könnten im Prinzip in einem entsprechenden Winkel „auf Gehrung” gefertigt werden. Der Übergang erfolgt dann wie in der 8 beispielhaft angedeutet und kann selbstverständlich ergänzend oder analog zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen entsprechend eingesetzt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1081784 A1 [0003]
    • DE 112009002351 T5 [0003]
    • DE 102011011650 A1 [0003]
    • US 2011/0293974 A1 [0003]
    • DE 102011109208 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Batterie (3) mit Vielzahl von Batterieeinzelzellen (6), welche im Wesentlichen prismatisch ausgebildet und alleine oder zusammen Halterahmen (7, 7') zu einen Zellstapel (5) gestapelt und zwischen zwei über Spannelemente (14) gegeneinander verspannten Druckbrillen (8, 9) gehalten sind, wobei die Batterieeinzelzellen (5) über ein Kühlfluid temperiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Druckbrillen (8) von Kühlfluid durchströmte Kanäle (15) und die Anschlusselemente (12, 13) zur Zufuhr und Abfuhr des Kühlfluids aufweist.
  2. Batterie (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (15) in der wenigstens einen Druckbrille (8) zumindest teilweise mäanderförmig ausgebildet sind.
  3. Batterie (3) nach Anspruch 1 oder 2, welche ferner wenigstens eine vom Kühlfluid durchströmte Kühlplatte (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (15) in der wenigstens einen Druckbrille (8) mit einem oder mehreren Kühlkanälen (21) in der Kühlplatte (16) verbunden sind.
  4. Batterie (3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung direkt und ohne zwischengeschaltete Leitungselemente ausgebildet ist.
  5. Batterie (3) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der wenigstens einen Kühlplatte (16) und der wenigstens einen Druckbrille (8) mit den Kanälen (15) ein direkter Kontakt zwischen einer der Stirnseiten und einer der Flachseiten oder zwei abgeschrägten Seitenkanten ausgebildet ist, wobei sowohl die Kanäle (15) als auch die Kühlkanäle (21) im Kontaktbereich korrespondierende Öffnungen aufweisen.
  6. Batterie (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbrillen (8, 9) in einem Gussverfahren hergestellt sind.
  7. Batterie (3) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (15) zumindest teilweise durch mechanische spanabhebende Bearbeitung in die Druckbrille (8, 9) eingebracht sind.
  8. Batterie (3) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (15) zumindest teilweise durch das Gießen in die Druckbrille (8, 9) eingebracht sind.
  9. Batterie (3) nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (15) und/oder Anschlusselemente (12, 13) zumindest teilweise durch eingelegte Rohre in der Druckbrille (8, 9) ausgebildet sind.
  10. Batterie (3) nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbrille (8, 9) jeweils aus wenigstens zwei flächigen Teilen ausgebildet ist, welche die Kanäle (15) zwischen sich einschließen.
DE201310018413 2013-11-02 2013-11-02 Batterie mit einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen Pending DE102013018413A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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