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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterie mit einem Batterieenergie speichernden Energiespeicher, einen Wärme leitend mit dem Energiespeicher verbundenen Temperierelement zur Temperierung des Energiespeichers, und einem Gehäuse, in dem der Energiespeicher und das Temperierelement angeordnet sind. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie und einem Antriebsenergie übertragend mit der Batterie verbundenen Antriebssystem.
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Stand der Technik
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Batterien und Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art sind allgemein bekannt. Um zu gewährleisten, dass der Energiespeicher in einem optimalen Arbeitstemperaturbereich betrieben wird, ist das Temperierelement vorgesehen. Der Arbeitstemperaturbereich liegt beispielsweise zwischen 30 und 40 °C, wobei Betriebstemperaturen von bis zu 45 °C bei bestimmten Betriebszuständen der Batterie, beispielsweise bei einer geringen Last, zulässig sein können.
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Liegt das Temperierelement lediglich am Energiespeicher an, so ist die thermische Kopplung zwischen dem Temperierelement und dem Energiespeicher womöglich durch Unebenheiten und Rauigkeiten von Kontaktflächen des Temperierelements und/oder des Energiespeichers beeinträchtigt. Um die thermische Leitfähigkeit zwischen dem Temperierelement und dem Energiespeicher zu verbessern, können zwischen deren Kontaktflächen Wärmeleitverbesserer, beispielsweise eine Wärmeleiterfolie, eine Wärmeleitpaste oder ein den Energiespeicher mit dem Temperierelement verklebender Kleber, angeordnet sein.
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Im Betrieb der Batterie und insbesondere bei der Verwendung der Batterie in einem Kraftfahrzeug kann es jedoch vorkommen, dass sich Vibrationen auf den Energiespeicher übertragen und dieser sich infolge dessen relativ zum Temperierelement bewegt. Durch diese Vibrationen kann der Wärmeleitverbesserer beschädigt werden, so dass sich die thermische Kopplung des Energiespeichers am Temperierelement verschlechtert und der Energiespeicher womöglich nicht mehr ohne Weiteres durch das Temperierelement auf eine im Betriebstemperaturbereich liegende Temperatur gebracht werden kann. Ein Beispiel für eine derartige Batterie ist in der
WO 2011/134699 A1 offenbart, wobei als Energiespeicher mehrere Batteriezellen miteinander zu einem Batteriezellenmodul zusammengefasst und mit einem Temperierelement verklemmt sind. Die Verklemmung ist jedoch nicht dauerhaft fest. Bekannte Batterien können also nicht dauerhaft gewährleisten, dass der Energiespeicher in vorbestimmten Solltemperaturbereichen und insbesondere im Betriebstemperaturbereich betrieben werden kann. Hierdurch kann die Lebensdauer der Batterie sinken und sogar die Betriebssicherheit der Batterie beeinträchtigt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Batterie der eingangs genannten Art bereitgestellt, wobei das Temperierelement unverschiebbar am Energiespeicher befestigt ist. Ferner wird erfindungsgemäß ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art bereitgestellt, dessen Batterie eine erfindungsgemäße Batterie ist.
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Vorteile der Erfindung
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Durch diese einfachen Maßnahmen sind Relativbewegungen des Energiespeichers zum Temperierelement verhindert, so dass Wärmeleitverbesserer zwischen dem Energiespeicher und dem Temperierelement nicht mehr durch Vibrationen hervorgerufenen Abrieb beschädigt werden.
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Die erfindungsgemäße Lösung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte, beliebig miteinander kombinierbare Ausgestaltungen weiter verbessert werden. Auf diese Ausgestaltungsformen und die mit ihnen verbundenen Vorteile wird im Folgenden eingegangen.
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Beispielsweise kann das Temperierelement mechanisch und insbesondere formschlüssig oder verschraubt am Energiespeicher fixiert sein. Die Fixierung kann wiederholt lösbar oder dauerhaft fest sein. Alternativ oder zusätzlich können das Temperierelement und der Energiespeicher durch eine Kleb-, Löt- oder Schweißverbindung aneinander starr befestigt sein.
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Durch die starre Verbindung zwischen dem Temperierelement und dem Energiespeicher können Vibrationen vom Temperierelement auf den Energiespeicher oder umgekehrt übertragen werden, ohne dass sich das Temperierelement relativ zum Energiespeicher bewegt. Insbesondere wenn Vibrationen auf den Energiespeicher übertragen werden, können diese jedoch dazu führen, dass der Energiespeicher schneller verschleißt, als wenn er vibrationsfrei betrieben wird. Damit die Lebensdauer der Batterie nicht durch die starre Verbindung zwischen dem Temperierelement und dem Energiespeicher beeinträchtigt wird, kann die Batterie eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Energiespeichers im Gehäuse aufweisen, wobei die Befestigungseinrichtung ausgebildet ist, Vibrationen nur gedämpft oder nicht an den Energiespeicher weiterzuleiten. Dies vermindert womöglich trotz der starren Fixierung auf den Energiespeicher übertragene Vibrationsbewegungen relativ zum Temperierelement zusätzlich.
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Die Befestigungseinrichtung ist beispielsweise mit einem starren Befestigungselement und einem flexiblen Dämpfungselement ausgebildet. Das Befestigungselement und das Dämpfungselement sind vorzugsweise entlang eines Befestigungskraftflusses, entlang dem eine den Energiespeicher im Gehäuse haltende Befestigungskraft verläuft, hintereinander angeordnet. Durch die Befestigungseinrichtung ist der Energiespeicher also im Wesentlichen unverschiebbar im Gehäuse gehalten, wobei die Lebensdauer des Energiespeichers womöglich beeinträchtigende Vibrationen höchstens gedämpft an den Energiespeicher geleitet werden.
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Ist die Befestigungseinrichtung direkt am Energiespeicher angebracht, so kann das Temperierelement an einem freien Ende des Energiespeichers vorgesehen sein. Da das Temperierelement oftmals als eine metallische Konstruktion und beispielsweise als eine Kühlplatte mit Schichtblechen oder Flachrohren zur Leitung eines Kühlfluids ausgebildet ist, kann die Masse des Temperierelements womöglich auch zusammen mit der Masse des Energiespeichers, insbesondere bei im Betrieb im Kraftfahrzeug auftretenden Beschleunigungen, zu einer Beschädigung des Energiespeichers führen. Folglich ist die Befestigungseinrichtung vorzugsweise entlang des Kraftflusses zwischen dem Temperierelement und dem Gehäuse angeordnet und insbesondere direkt mit dem Temperierelement verbunden. Die Befestigungskraft kann also vom Gehäuse durch die Befestigungseinrichtung direkt in das Temperierelement eingeleitet werden, so dass das Temperierelement mithilfe der Befestigungseinrichtung am Gehäuse befestigt ist. Bei einer derartigen Befestigung des Temperierelements am Gehäuse werden womöglich im Betrieb der Batterie auftretende und in das Gehäuse der Batterie eingeleitete Vibrationen höchstens gedämpft an das Temperierelement und von dort an den Energiespeicher weitergegeben.
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Um zu vermeiden, dass sich das Temperierelement und der an diesem fixierte Energiespeicher relativ zum Gehäuse bewegen, kann das Temperierelement zumindest abschnittsweise durch das Dämpfungselement gehalten sein. Beispielsweise ist das Temperierelement abschnittsweise durch das Dämpfungselement mechanisch eingespannt, wobei die Befestigungskraft durch die kraftschlüssige Pressverbindung zwischen dem Dämpfungselement und dem Temperierelement übertragen wird.
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Das Befestigungselement kann entlang des Kraftflusses zwischen dem Dämpfungselement und dem Gehäuse angeordnet und am Gehäuse befestigt sein. Hierdurch ist eine stabile Verankerung des Energiespeichers am Gehäuse möglich, da das starre Befestigungselement eine stabile Verbindung zwischen dem Energiespeicher und dem Gehäuse bereitstellt. Beispielsweise kann das Befestigungselement lösbar oder unlösbar am Gehäuse fixiert und insbesondere verschraubt, verpresst, verklebt, verlötet oder verschweißt sein.
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Um den Energiespeicher möglichst stabil im Gehäuse befestigen zu können, kann die Batterie mindestens zwei Befestigungseinrichtungen aufweisen, zwischen denen der Energiespeicher angeordnet ist. Die Befestigungseinrichtungen können hierdurch leichter und kleiner ausgebildet sein.
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Zumindest eines der Befestigungselemente kann lösbar am Gehäuse befestigt sein. Hierdurch ist die Montierbarkeit des Energiespeichers und des daran befestigten Temperierelements vereinfacht, da das Temperierelement mit dem gelösten Befestigungselement verbunden einfach in eine am Gehäuse dauerhaft befestigte Befestigungseinrichtung eingesetzt werden und danach durch Befestigung der anderen der beiden Befestigungseinrichtungen am Gehäuse fixiert werden kann.
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Um beispielsweise das Temperierelement einfach mit der Befestigungseinrichtung verbinden zu können, kann das Dämpfungselement eine Aufnahmenut aufweisen, in die ein Randabschnitt des Temperierelements wenigstens abschnittsweise einsetzbar ist. Im im Gehäuse eingesetzten Zustand des Energiespeichers mit dem Temperierelement ist der Randabschnitt des Temperierelements vorzugsweise verpresst in der Aufnahmenut aufgenommen und durch die kraftschlüssige Pressverbindung gehalten. Das Dämpfungselement überträgt dabei eine die Befestigungskraft aufbringende Haltekraft an das Temperierelement, die ein Verrutschen des Energiespeichers beziehungsweise des Temperierelements im Gehäuse verhindert.
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Dabei kann das Dämpfungselement als eine C-förmige Halteklammer ausgebildet sein, wobei die Halteklammer die Haltekraft elastisch hervorruft und durch zwei Klemmschenkel auf das Temperierelement überträgt.
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Das Befestigungselement kann als eine die Haltekraft aufnehmende beziehungsweise aufbringende Befestigungsklammer ausgebildet sein, wobei die Haltekraft vorzugsweise das Temperierelement gegen Verschiebungen sichert. Dadurch, dass das Befestigungselement die Haltekraft aufbringt und über das Dämpfungselement in das Temperierelement überträgt, können das Dämpfungselement im Hinblick auf seine Dämpfungsfunktion und das Befestigungselement im Hinblick auf die Befestigungsfunktion hin optimiert ausgebildet sein.
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Zwar kann es ausreichen, wenn das Befestigungselement das Dämpfungselement durch eine kraftschlüssige Verbindung und beispielsweise durch die Haltekraft gegen ein Verrutschen oder Verschieben sichert. Um die Befestigungseinrichtung möglichst stabil auszubilden, ist das Dämpfungselement jedoch bevorzugt unverlierbar am Befestigungselement befestigt.
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Der die Batterieenergie speichernde Energiespeicher kann eine Batteriezelle, ein mehrere Batteriezellen aufweisendes Batteriemodul oder eine zumindest ein Batteriemodul aufweisende Batterieuntereinheit sein. Die Batterie kann mehrere Energiespeicher aufweisen, wobei der Energiespeicher vorzugsweise auf Lithium-Basis ausgebildet ist. Insbesondere ist der Energiespeicher eine Lithium-Ionen-Batteriezelle oder weist wenigstens eine solche Lithium-Ionen-Batteriezelle auf.
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Das Kraftfahrzeug kann ein zumindest teilweise oder sogar vollständig elektrisch antreibbares Automobil oder ein anderes Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Motorroller, ein Wasser- oder ein Luftfahrzeug sein.
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Eine Batterie mit der beschriebenen Befestigungseinrichtung ist auch, ohne dass der Energiespeicher unverschiebbar am Temperierelement befestigt ist, vorteilhaft, um Vibrationen höchstens gedämpft von einem Gehäuse der Batterie an den Energiespeicher zu übertragen und somit die Lebensdauer des Energiespeichers zu verbessern. Selbst wenn der Energiespeicher ohne das Temperierelement betreibbar ist und die Befestigungseinrichtung den Energiespeicher zum Beispiel direkt mit dem Gehäuse koppelt, kann die erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung selbst die Lebensdauer des Energiespeichers in vorteilhafter Weise beeinflussen und verlängern.
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Zeichnungen
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Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale der Ausführungsformen können dabei unabhängig voneinander kombiniert werden, wie es bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei an nur einer Seite eines Temperierelements ein Energiespeicher unverschiebbar befestigt ist,
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2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung mit zwei Energiespeichern, die jeweils an unterschiedlichen Seiten des Temperierelements unverschiebbar angeordnet sind,
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3 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einer Befestigungseinrichtung, und
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4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Befestigungseinrichtung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Aufbau und Funktion einer erfindungsgemäßen Batterie werden zunächst mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der 1 beschrieben.
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1 zeigt einen Energiespeicher 1 der erfindungsgemäßen Batterie schematisch in einer Seitenansicht mit einem Temperierelement 2. Der Energiespeicher 1 ist unverschiebbar am Temperierelement 2 befestigt. Beispielsweise weist der Energiespeicher 1 ein erstes Fixierelement 3 und das Temperierelement 2 ein zweites Fixierelement 4 auf, wobei das erste und das zweite Fixierelement 3, 4 den Energiespeicher 1 unverschiebbar am Temperierelement 2 fixieren. Das erste Fixierelement 3 ist beispielsweise ein L-förmiger Fixierwinkel, wobei ein erster Schenkel 5 des Fixierelements 3 an einer ersten Seite 6 des Energiespeichers 1 befestigt und beispielsweise mit dieser Seite 6 verschweißt ist. Ein zweiter Schenkel 7 des Fixierelements 3 ist im rechten Winkel zum ersten Schenkel 5 und insbesondere parallel zu einer zum Energiespeicher 1 weisenden Kontaktfläche 8 des Temperierelements 2 verlaufend ausgerichtet. Der zweite Schenkel 7 liegt vorzugsweise an der Kontaktfläche 8 an und ist über das zweite Fixierelement 4 am Temperierelement 2 befestigt. Beispielsweise weist der zweite Schenkel 7 eine durchgehende Öffnung auf, durch die das zweite Fixierelement 4 ragt. Das zweite Fixierelement 4 kann mit dem ersten Fixierelement 3 durch eine Schraubverbindung verbunden sein, wobei das zweite Fixierelement 4 beispielsweise ein mit einem Außengewinde versehener Stift ist, der durch die Öffnung im ersten Fixierelement 3 ragt und beispielsweise mit diesem verschraubt ist. Alternativ kann der zweite Schenkel 7 zwischen einer auf das zweite Fixierelement 4 aufgeschraubten Schraubenmutter und dem Temperierelement 2 verklemmt sein. Die Schraubenmutter ist im Ausführungsbeispiel der 1 der Einfachheit halber nicht dargestellt.
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Das erste Fixierelement 3 und das zweite Fixierelement 4 können eine erste Fixiereinrichtung 9 zur unverschiebbaren Befestigung des Temperierelements 2 am Energiespeicher 3 ausbilden, wobei das erste Fixierelement 3 als eine sich senkrecht zur Zeichenebene, parallel zur Seite 6 und/oder zur Kontaktfläche 8 erstreckende Fixierschiene mit mehreren Öffnungen ausgebildet sein kann.
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Ist der Energiespeicher 1 unverschiebbar relativ zum Temperierelement 2 mit ihm verbunden, so bilden der Energiespeicher 1 und das Temperierelement 2 ein Energiespeichermodul 10 aus.
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Der Energiespeicher 1 kann über wenigstens eine weitere Fixiereinrichtung 9’ mit dem Temperierelement 2 verbunden sein. Die weitere Fixiereinrichtung 9’ ist im Ausführungsbeispiel der 1 auf einer der ersten Seite 6 des Energiespeichers 1 gegenüberliegenden zweiten Seite 6’ des Energiespeichers 1 angeordnet und im Wesentlichen entsprechend der Fixiereinrichtung 9 und beispielsweise mit einem ersten Fixierelement 3 und einem zweiten Fixierelement 4 ausgebildet.
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Das Temperierelement 2 ist durch die wenigstens eine Fixiereinrichtung 9 und insbesondere durch die beiden Fixiereinrichtungen 9, 9’ gegen den Energiespeicher 1 gedrückt, so dass die Kontaktfläche 8 des Temperierelements 2 am Energiespeicher 1 fest anliegt. Die durch die Kontaktfläche 8 ausgebildete thermische Verbindung zwischen dem Energiespeicher 1 und dem Temperierelement 2 kann durch Wärmeleitverbesserer verbessert sein, wobei der Wärmeleitverbesserer zwischen dem Energiespeicher 1 und dem Temperierelement 2 angeordnet und beispielsweise eine Wärmeleitpaste sein kann.
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Das Temperierelement 2 kann ausgebildet sein, ein Temperierfluid zu leiten. Um das Temperierfluid dem Temperierelement 2 zuführen zu können, ist das Temperierelement 2 mit einem Temperierfluidanschluss 11 dargestellt. Damit das Temperierfluid durch das Temperierelement 2 strömen kann, kann das Temperierelement 2 einen weiteren Temperierfluidanschluss aufweisen, der der Einfachheit halber jedoch nicht dargestellt ist.
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2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei für Elemente, die in Aufbau und/oder Funktion den Elementen des Ausführungsbeispiels entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet sind. Der Kürze halber ist lediglich auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel der 1 eingegangen.
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Das in der 2 als Schnittansicht dargestellte Energiespeichermodul 10 ist mit einem Temperierelement 2 und zwei Energiespeichern 1 gezeigt, wobei das Temperierelement 2 zwischen den Energiespeichern 1 angeordnet und insbesondere zwischen den Energiespeichern 1 verpresst ist. Jeder der Energiespeicher 1 ist mit zwei ersten Fixierelementen 3 versehen, wobei jeweils eines der Fixierelemente 3 an einer der einander gegenüberliegenden Seiten 6, 6’ angeordnet am Energiespeicher 1 fixiert ist.
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Das Energiespeichermodul 1 ist ferner mit zwei zweiten Fixierelementen 4 versehen, welche die beiden Energiespeicher 1 miteinander und mit dem Temperierelement 2 verbinden. Jedes der zweiten Fixierelemente 4 ist beispielsweise als eine Schraube ausgebildet, die sich quer zum Temperierelement 2 durch das Temperierelement 2 und die einander mit Bezug auf das Temperierelement 2 gegenüberliegend angeordneten ersten Fixierelemente 3 erstreckt. Auch im Ausführungsbeispiel der 2 kann auf das als Schraube ausgebildete zweite Fixierelement 4 eine Schraubenmutter aufgeschraubt sein, welche die ersten Fixierelemente 3 und somit auch die Energiespeicher 1 mit dem Temperierelement 2 verpresst.
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3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei für Elemente, die in Aufbau und/oder Funktion den Elementen der Ausführungsbeispiele der 1 oder 2 entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet sind. Der Kürze halber ist lediglich auf die Unterschiede zu den bisherigen Ausführungsbeispielen eingegangen.
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3 zeigt das Energiespeichermodul 10 des Ausführungsbeispiels der 1 mit einer Befestigungseinrichtung 20, welche das Energiespeichermodul 1 zum Beispiel an einem Gehäuse 21 der Batterie befestigt. Das Gehäuse 21 kann Teil eines Batteriemoduls, einer Batterieuntereinheit oder ein Batteriegehäuse sein. Alternativ zum in der 3 dargestellten Energiespeichermodul 10 des Ausführungsbeispiels der 1 kann auch das Energiespeichermodul 10 des Ausführungsbeispiels der 2 mithilfe der Befestigungseinrichtung 20 am Gehäuse 21 befestigt sein.
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Die Befestigungseinrichtung 20 weist ein starres Befestigungselement 22 und ein elastisches Dämpfungselement 23 auf. Das starre Befestigungselement 22 ist am elastischen Dämpfungselement 23 unverschiebbar befestigt. Beispielsweise ist das Befestigungselement 22 als eine Hülse ausgebildet, die an ihren Stirnseiten jeweils einen Bund beziehungsweise Kragen aufweist, der quer von der Hülse weg weist, wobei das Temperierelement 2 zwischen den Bunden beziehungsweise Kragen angeordnet ist. Alternativ können das Befestigungselement 22 und das Dämpfungselement 23 auch anders form- beziehungsweise kraft- oder stoffschlüssig aneinander befestigt und beispielsweise miteinander verklebt sein. Ferner können das Befestigungselement 22 und das Temperierelement 23 durch ein Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt sein.
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Das Befestigungselement 22 kann aus einem Metall und beispielsweise aus einem gebogenen Stahlblech gefertigt sein. Das Dämpfungselement 23 ist vorzugsweise aus einem federelastischen Kunststoff, zum Beispiel ein Elastomer, gefertigt.
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Das Befestigungselement 22 des Ausführungsbeispiels der 3 ist mit einem Innengewinde ausgebildet, wobei das Gehäuse 21 einen Gewindestift 24 aufweist, auf dem das Befestigungselement 22 aufgeschraubt ist. Das Dämpfungselement 23 umläuft das Befestigungselement 22 und den Gewindestift 24 und ist parallel zum Gewindestift 24 mit einem im Wesentlichen C-förmigen Querschnitt ausgebildet. Das elastische Dämpfungselement 23 weist vorzugsweise eine Aufnahmenut 25 auf, die sich zu einem Randbereich 26 des Temperierelements 2 hin öffnet. Der Randbereich 26 des Temperierelements 2 ist teilweise in der Aufnahmenut 25 angeordnet und verpresst. Zwei sich parallel zur Aufnahmenut 25 erstreckende Halteschenkel 27, 28 begrenzen die Aufnahmenut 25 und verpressen das Temperierelement 2 zumindest in dessen Randbereich 26 in der Aufnahmenut 25.
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Weist das Dämpfungselement 23 an wenigstens zwei Seiten des Befestigungselements 22 einen identischen Querschnitt auf, so kann die Befestigungseinrichtung 20 ein weiteres Energiespeichermodul 10 mit dem Gehäuse 21 verbinden. Die beiden Energiespeichermodule 10 sind dabei vorzugsweise auf zwei unterschiedlichen Seiten der Befestigungseinrichtung 20 und beispielsweise so angeordnet, dass der Gewindestift 24 sich zwischen den Energiespeichermodulen 10 erstreckt. Vorzugsweise umläuft das Dämpfungselement 23 das Befestigungselement 22 mit dem identischen Querschnitt.
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Das Energiespeichermodul 10 kann auf zumindest zwei seiner einander gegenüberliegenden Seiten jeweils mit einer Befestigungseinrichtung 20 fest am Gehäuse 21 angebracht sein.
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Eine den Energiespeicher 1 am Gehäuse 21 befestigende Befestigungskraft wird dabei entlang eines durch Pfeile dargestellten Befestigungskraftflusses F vom Energiespeicher 1 in das Gehäuse 21 geleitet.
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Der Befestigungskraftfluss F erstreckt sich dabei vom Energiespeicher 1 durch die Fixiereinrichtung 9 in das Temperierelement 2 und von dort über das Dämpfungselement 23 und das Befestigungselement 22 in das Gehäuse 21.
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4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei für Elemente, die in Funktion und/oder Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele der bisherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet sind. Der Kürze halber ist lediglich auf die Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen der bisherigen Figuren eingegangen.
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Das Energiespeichermodul 10 ist in der 4 lediglich mit dem Temperierelement 2 gezeigt. Der Energiespeicher 1 und die wenigstens eine Fixiereinrichtung 9 sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.
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Das Temperierelement 2 ist an seinen einander gegenüberliegenden Seiten mit jeweils einem elastischen Dämpfungselement 23, 23’ verpresst, wobei die Dämpfungselemente 23, 23’ des Ausführungsbeispiels der 4 wie das Dämpfungselement 23 des Ausführungsbeispiels der 3 einen C-förmigen Querschnitt aufweisen und als Halteklammern ausgebildet sein können. Die Dämpfungselemente 23, 23’ des Ausführungsbeispiels der 4 umlaufen jedoch nicht ein zentrales Befestigungselement 22, sondern erstrecken sich schienenförmig quer zur Zeichenebene. Die Dämpfungselemente 23, 23’ sind jeweils mit einer Aufnahmenut 25, 25’ versehen, wobei sich die Aufnahmenuten 25, 25’ parallel zur Zeichenebene zueinander öffnen und sich quer zur Zeichenebene erstrecken. Das Temperierelement 2 ist mit seinen einander gegenüberliegenden Randbereichen 26, 26’ mit den Dämpfungselementen 23, 23’ verpresst, so dass das Temperierelement 2 unverschiebbar mit dem Gehäuse 21 verbunden ist.
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Die Batterie des Ausführungsbeispiels der 4 ist also mit zwei Befestigungseinrichtungen 20, 20’ ausgebildet, welche das Temperierelement 2 an seinen gegenüberliegenden Randbereichen 26, 26’ halten und am Gehäuse 21 fixieren. Die Befestigungseinrichtung 20 ist dabei lösbar mit dem Gehäuse 21 verbunden. Beispielsweise ist das Gehäuse 21 mit dem Gewindestift 24 versehen und das starre Befestigungselement 22 der Befestigungseinrichtung 20 ist mit dem Gewindestift 24 direkt oder mit einer Schraubenmutter verschraubt.
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Das Befestigungselement 22 ist stufen- oder Z-förmig ausgebildet dargestellt und weist beispielsweise einen Montageschenkel 29, einen Klemmschenkel 30 und einen den Montageschenkel 29 mit dem Klemmschenkel 30 verbindenden Verbindungssteg 31 auf. Der Montageschenkel 29 ist zum Beispiel mit einer Öffnung versehen, durch die der Gewindestift 24 ragt oder mit der der Gewindestift 24 verschraubt sein kann. Der Klemmschenkel 30 presst das Dämpfungselement 23 gegen das Gehäuse 21, wobei der Klemmschenkel 30 eine Haltekraft erzeugt, welche die Aufnahmenut 25 zusammenzudrücken sucht. Insbesondere drückt die Haltekraft den Halteschenkel 27 in Richtung auf den vorzugsweise am Gehäuse 21 anliegenden Halteschenkel 28, so dass das Temperierelement 2 zwischen den Halteschenkeln 27, 28 durch die Haltekraft verpresst gehalten ist.
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Die Befestigungseinrichtung 20’ ist ebenfalls mit einem Klemmschenkel 30’ versehen, der das Dämpfungselement 23’ gegen das Gehäuse 21 drückt. Folglich entspricht die haltende Verbindung des Temperierelements 2 und der Befestigungseinrichtung 20’ der Verbindung zwischen dem Temperierelement 2 und der Befestigungseinrichtung 20. Auch der Klemmschenkel 30’ erstreckt sich von einem Verbindungssteg 31’ weg, wobei die Klemmschenkel 30, 30’ aufeinander zu weisend angeordnet sind. Im Unterschied zur Befestigungseinrichtung 20 ist die Befestigungseinrichtung 20’ nicht lösbar, sondern vielmehr unlösbar mit dem Gehäuse 21 verbunden. Beispielsweise kann der Verbindungssteg 30’ fest am Gehäuse 21 vorgesehen und mit diesem beispielsweise verschweißt sein.
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Die Klemmschenkel 30, 30’ können mit auf das Gehäuse zu vorspringenden Haltenasen 32, 32’ versehen sein, welche ein Verschieben der Dämpfungselemente 23, 23’ parallel zur Zeichenebene und insbesondere in Richtung auf die jeweils andere Befestigungseinrichtung 20, 20’ verhindern. Die Haltenasen 32, 32’ können insbesondere an freien Enden der Klemmschenkel 30, 30’ angeordnet sein, so dass die Klemmschenkel 30, 30’ den Bauraum für den Energiespeicher 1 nicht übermäßig begrenzen.
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Der Befestigungskraftfluss F erstreckt sich vom Energiespeicher 1 durch die Fixiereinrichtungen 9, 9’ und die Befestigungseinrichtungen 20, 20’ in das Gehäuse 21. Im Bereich der Befestigungseinrichtung 20 verläuft der Befestigungskraftfluss F vom Temperierelement 2 in das Dämpfungselement 23 und von dort einerseits direkt in das Gehäuse 21 und andererseits über den Klemmschenkel 30, den Verbindungssteg 31 und den Montageschenkel 29 in den Gewindestift 24 und von dort in das Gehäuse 21. Auch im Bereich der Befestigungseinrichtung 20’ erstreckt sich der Kraftfluss vom Temperierelement 2 zunächst in das Dämpfungselement 23’ und von dort zumindest teilweise direkt in das Gehäuse 21. Ein Teil des Befestigungskraftflusses fließt vom Dämpfungselement 23 in den Klemmschenkel 30’, von dort in den Verbindungssteg 31’ und dann direkt in das Gehäuse 21.
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In allen Ausführungsbeispielen kann das Energiespeichermodul 10 zum Beispiel quer zur Zeichenebene oder vom Temperierfluidanschluss 11 aus hinter dem Energiespeicher 1 weitere mit dem Temperierelement 2 unverschiebbar verbundene Energiespeicher 1 aufweisen, die beispielsweise hinter dem dargestellten Energiespeicher 1 oder außerhalb des Zeichnungsbereichs angeordnet sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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