DE102013215116A1 - Outer shell for a battery system and battery system with outer shell - Google Patents

Outer shell for a battery system and battery system with outer shell Download PDF

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Clemens Schupp
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Außenhülle (1) für ein Batteriesystem (10), wobei die Außenhülle (1) eine untere Wandung (2), eine obere Wandung (3) und zwei einander gegenüberliegende, die untere Wandung (2) mit der oberen Wandung (3) verbindende Seitenwandungen (4, 5) umfasst, wobei die untere Wandung (2) und/oder die obere Wandung (3) und/oder wenigstens eine der Seitenwandungen (4, 5) Mittel zur Temperierung (8) wenigstens eines Teils des Batteriesystems (10) aufweist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Batteriesystem (10) umfassend wenigstens eine Batteriezelle (11) und eine das Batteriesystem (10) zumindest teilweise umgebende erfindungsgemäße Außenhülle (1).The present invention relates to an outer shell (1) for a battery system (10), wherein the outer shell (1) has a lower wall (2), an upper wall (3) and two opposing, the lower wall (2) with the upper wall (3) connecting side walls (4, 5), wherein the lower wall (2) and / or the upper wall (3) and / or at least one of the side walls (4, 5) means for tempering (8) at least a part of the Battery system (10). Furthermore, the present invention relates to a battery system (10) comprising at least one battery cell (11) and an outer shell (1) according to the invention surrounding the battery system (10) at least partially.

Description

Die Erfindung betrifft eine Außenhülle für ein Batteriesystem, wobei die Außenhülle eine untere Wandung, eine obere Wandung und zwei einander gegenüberliegende, die untere Wandung mit der oberen Wandung verbindende Seitenwandungen umfasst.The invention relates to an outer shell for a battery system, wherein the outer shell comprises a lower wall, an upper wall and two opposite side walls connecting the lower wall to the upper wall.

Ferner betrifft die Erfindung ein Batteriesystem umfassend wenigstens eine Batteriezelle und eine das Batteriesystem zumindest teilweise umgebende Außenhülle.Furthermore, the invention relates to a battery system comprising at least one battery cell and the battery system at least partially surrounding outer shell.

Stand der TechnikState of the art

Batteriesysteme sind als Energiespeicher von großer Bedeutung, insbesondere für die Elektromobilität. Dabei werden Batteriesysteme insbesondere in Hybrid-, Plug-In-Hybrid- oder Elektrofahrzeugen eingesetzt. Aufgrund der vergleichsweise hohen Energiedichte werden bevorzugt nachladbare Lithium-Ionen-Zellen als Batteriezellen in solchen Batteriesystemen verwendet. Battery systems are as energy storage of great importance, especially for electric mobility. Battery systems are used in particular in hybrid, plug-in hybrid or electric vehicles. Due to the comparatively high energy density, rechargeable lithium-ion cells are preferably used as battery cells in such battery systems.

Es ist bekannt, zum Aufbau von Batteriesystemen Batteriezellen zu nutzen, die von einem Hartschalengehäuse, insbesondere einem metallischen Gehäuse, umgeben sind, wobei sogenannte Zellterminals zur elektrischen Kontaktierung aus dem Gehäuse ragen. Solche Batteriezellen, insbesondere prismatisch ausgebildete Lithium-Ionen-Zellen, werden dabei üblicherweise nebeneinander angeordnet und mechanisch fixiert. Mittels sogenannter Zellverbinder, welche elektrisch leitfähig mit den Zellterminals der Batteriezellen verschweißt oder verschraubt werden, werden die Batteriezellen elektrisch zu einem Batteriemodul verschaltet. It is known to use battery cells for the construction of battery systems, which are surrounded by a hard shell housing, in particular a metallic housing, wherein so-called cell terminals for electrical contacting protrude from the housing. Such battery cells, in particular prismatic lithium-ion cells, are usually arranged side by side and mechanically fixed. By means of so-called cell connectors which are electrically welded or screwed to the cell terminals of the battery cells, the battery cells are electrically connected to form a battery module.

Neben diesen Batteriesystemen sind sogenannte modulare Batteriesysteme bekannt. Bei diesen modularen Batteriesystemen ist eine oder sind mehrere sogenannte Jelly Rolls in einem Gehäuse integriert, wobei das Gehäuse bereits über funktionelle Systeme zum Aufbau eines Batteriesystems verfügt, wie insbesondere Halterungen und/oder elektrische Kontaktstellen. Als Jelly Roll werden dabei gewickelte Elektroden mit einem dazwischen angeordneten Elektrolyten und Separator bezeichnet. Durch die bereits vorhandenen funktionellen Systeme der Gehäuse lassen sich die Jelly Rolls vorteilhafterweise besonders einfach elektrisch verschalten, und somit ein modulares Batteriesystem aufbauen, da ein Verschweißen beziehungsweise Verschrauben von Zellverbindern mit Zellterminals vorteilhafterweise entfällt. In addition to these battery systems so-called modular battery systems are known. In these modular battery systems, one or more so-called jelly rolls are integrated in a housing, wherein the housing already has functional systems for constructing a battery system, in particular holders and / or electrical contact points. Wrapped electrodes with an electrolyte and separator arranged between them are called jelly rolls. Due to the already existing functional systems of the housing, the jelly rolls advantageously can be interconnected particularly easily electrically, and thus build up a modular battery system, since welding or screwing of cell connectors with cell terminals advantageously does not occur.

Beim Betrieb von Batteriesystemen erwärmen sich die Batteriezellen beim Laden und Entladen infolge der im Rahmen des Ladungsaustausches stattfindenden elektrochemischen Prozesse. Der Betriebstemperaturbereich von Lithium-Ionen-Batteriezellen liegt dabei üblicherweise zwischen –10°C und +40°C. Da Temperaturen jenseits von +60°C zu einem sogenannten thermischen Durchgehen (engl. „thermal runaway“) der Batteriezellen führen können und bei Temperaturen von mehr als +40°C bereits die kalendarische Alterung der Zellen deutlich stärker zunimmt als bei niedrigeren Temperaturen, werden die Batteriezellen üblicherweise gekühlt. Insbesondere zur Erreichung eines Alterungsgleichlaufs besteht dabei das Bestreben, die Batteriezellen möglichst auf einem gleichen Temperaturniveau zu halten. Aus diesem Grund werden die Batteriesysteme beziehungsweise die Batteriezellen üblicherweise mittels einer Kühlvorrichtung temperiert. Eine hierzu ausgebildete Kühlvorrichtung ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2008 059 969 A1 bekannt, wobei eine Kühlplatte über eine Kontaktfläche mit den Batteriezellen des Batteriesystems thermisch kontaktiert ist. Wie ebenfalls aus der Druckschrift DE 10 2008 059 969 A1 bekannt, kann das Batteriesystem zusammen mit der Kühlvorrichtung zum Schutz vor äußeren Einflüssen, wie insbesondere mechanischen Einwirkungen, in einem Batteriegehäuse angeordnet sein.During operation of battery systems, the battery cells heat up during charging and discharging as a result of the electrochemical processes taking place during the charge exchange. The operating temperature range of lithium-ion battery cells is usually between -10 ° C and + 40 ° C. Since temperatures beyond + 60 ° C can lead to a so-called thermal runaway of the battery cells and at temperatures of more than + 40 ° C, the calendritic aging of the cells increases significantly more than at lower temperatures the battery cells are usually cooled. In particular, in order to achieve an aging synchronization, there is a desire to keep the battery cells as possible at a same temperature level. For this reason, the battery systems or the battery cells are usually tempered by means of a cooling device. A cooling device designed for this purpose is known, for example, from the document DE 10 2008 059 969 A1 known, wherein a cooling plate is thermally contacted via a contact surface with the battery cells of the battery system. As also from the publication DE 10 2008 059 969 A1 As is known, the battery system can be arranged together with the cooling device in a battery housing for protection against external influences, in particular mechanical effects.

Da es trotz Kühlung der Batteriezellen eines Batteriesystems, insbesondere aufgrund von Störungen, wie einem Überladen der Batteriezellen, einem Tiefenentladen der Batteriezellen, einem Kurzschluss der Batteriezellen oder hohen Umgebungstemperaturen, zu einer derart starken Erwärmung der Batteriezelle kommen kann, dass der Elektrolyt der betroffenen Batteriezelle in einen gasförmigen Zustand übergeht, ist es bekannt, die Batteriezellen mit einer Sicherheitsentlüftungsöffnung, insbesondere einem Sicherheitsventil, auszustatten. Über eine solche Sicherheitsentlüftungsöffnung kann ein in der Batteriezelle gebildetes Fluid entweichen. Damit das gebildete Fluid dabei nicht unkontrolliert entweicht, ist ferner bekannt, Batteriesysteme mit einer Entgasungseinrichtung auszustatten, welche ein von einer Batteriezelle entweichendes Fluid sammeln und kontrolliert abführen kann. Eine solche Entgasungseinrichtung ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2009 000 660 A1 bekannt. Die Entgasungseinrichtung kann dabei auf ein Batteriegehäuse eines Batteriesystems aufgesetzt werden oder die Entgasungseinrichtung kann Bestandteil eines Batteriegehäuses sein.Since, despite cooling the battery cells of a battery system, in particular due to disturbances, such as overcharging of the battery cells, a deep discharge of the battery cells, a short circuit of the battery cells or high ambient temperatures, such a strong heating of the battery cell can come that the electrolyte of the affected battery cell a gaseous state passes, it is known to equip the battery cells with a safety vent, in particular a safety valve. About such a safety vent, a fluid formed in the battery cell can escape. In order to prevent the fluid formed from escaping in an uncontrolled manner, it is also known to equip battery systems with a degassing device, which can collect a fluid escaping from a battery cell and remove it in a controlled manner. Such a degassing device is for example from the document DE 10 2009 000 660 A1 known. The degassing device can be placed on a battery housing of a battery system or the degassing can be part of a battery case.

Die Anbindung einer Kühlvorrichtung ebenso wie die Anbindung einer Entgasungseinrichtung an ein Batteriesystem ist dabei häufig aufwendig. Insbesondere sind bislang bestehende Konzepte zur Temperierung von Batteriezellen und zur Ableitung von von einer Batteriezelle freigesetztem Fluid für oben genannte modulare Batteriesystem weniger geeignet, insbesondere da der Vorteil der kompakten Abmessungen solcher modularen Batteriesysteme geschmälert wird, und ein zur Verfügung stehender Einbauraum nicht optimal genutzt werden kann.The connection of a cooling device as well as the connection of a degassing device to a battery system is often expensive. In particular, hitherto existing concepts for controlling the temperature of battery cells and for dissipating fluid released from a battery cell are less suitable for the abovementioned modular battery system, in particular because of the advantage of the compact Dimensions of such modular battery systems is narrowed, and an available installation space can not be optimally used.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit bereitzustellen, Batteriesysteme, insbesondere modulare Batteriesysteme, auf einfache Art und Weise zu temperieren, insbesondere zu kühlen. Vorteilhafterweise soll zudem eine einfache Anbindung an eine Entgasungseinrichtung bereitgestellt werden. Darüber hinaus soll durch die Mittel zur Temperierung und/oder die Entgasungseinrichtung die kompakten Abmessungen eines modularen Batteriesystems weitestgehend beibehalten werden. Against this background, it is an object of the invention to provide a way to temper battery systems, in particular modular battery systems, in a simple manner, in particular to cool. Advantageously, a simple connection to a degassing device should also be provided. In addition to be largely maintained by the means for temperature control and / or the degassing the compact dimensions of a modular battery system.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Außenhülle für ein Batteriesystem vorgeschlagen, welche eine untere Wandung, eine obere Wandung und zwei einander gegenüberliegende, die untere Wandung mit der oberen Wandung verbindende Seitenwandungen umfasst, wobei die untere Wandung und/oder die obere Wandung und/oder wenigstens eine der Seitenwandungen Mittel zur Temperierung wenigstens eines Teils des Batteriesystems aufweist. Durch die Wandungen ist vorteilhafterweise ein Volumenraum ausgebildet, in welchen ein Batteriesystem, insbesondere ein modulares Batteriesystem eingebracht werden kann. Insbesondere ist vorgesehen, dass die untere Wandung und/oder die obere Wandung und/oder wenigstens eine der Seitenwandungen Mittel zur Temperierung der Batteriezellen des Batteriesystems und/oder zur Temperierung von Elektronikkomponenten des Batteriesystems, wie Steuer- und/oder Überwachungsschaltungen, aufweist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Außenhülle selbsttragend ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist die Außenhülle zumindest teilweise aus einem metallischen Werkstoff und/oder aus einem polymeren Material. Vorzugsweise weist die Außenhülle eine im Wesentlichen quaderförmige äußere Grundform auf. Dabei ist vorteilhafterweise wenigstens eine der weiteren einander gegenüberliegenden Seiten der Außenhülle geöffnet, vorzugsweise wenigstens eine der Stirnseiten der Außenhülle. Insbesondere ist vorgesehen, dass die beiden weiteren einander gegenüberliegenden Seiten der Außenhülle geöffnet sind. To solve the problem, an outer shell for a battery system is proposed, which comprises a lower wall, an upper wall and two opposing, the lower wall connecting to the upper wall side walls, wherein the lower wall and / or the upper wall and / or at least one of the side walls has means for tempering at least a part of the battery system. Through the walls, a volume space is advantageously formed, in which a battery system, in particular a modular battery system can be introduced. In particular, it is provided that the lower wall and / or the upper wall and / or at least one of the side walls means for temperature control of the battery cells of the battery system and / or for temperature control of electronic components of the battery system, such as control and / or monitoring circuits comprises. In particular, it is provided that the outer shell is self-supporting. Advantageously, the outer shell is at least partially made of a metallic material and / or of a polymeric material. Preferably, the outer shell has a substantially cuboid outer basic shape. In this case, at least one of the further opposite sides of the outer shell is advantageously open, preferably at least one of the end sides of the outer shell. In particular, it is provided that the two other opposite sides of the outer shell are open.

Erfindungsgemäß ist dabei insbesondere vorgesehen, dass über eine dieser Öffnungen der Außenhülle das Batteriesystem in die Außenhülle eingebracht wird beziehungsweise die Außenhülle unter Nutzung einer dieser Öffnungen auf das Batteriesystem aufgebracht wird. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Wandungen der Außenhülle die entsprechenden Flächen des Batteriesystems dabei vollständig umgeben. Vorzugsweise steht das Batteriesystem mit der wenigstens einen Mittel zur Temperierung wenigstens eines Teils des Batteriesystems aufweisenden Wandung der Außenhülle direkt in thermischem Kontakt. Zur Reduzierung des Wärmeübergangswiderstandes zwischen der Mittel zur Temperierung wenigstens eines Teils des Batteriesystems aufweisenden Wandung und dem Batteriesystem ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass ein Wärmeleitmittel, vorzugsweise eine Wärmeleitpaste, zwischen der Mittel zur Temperierung aufweisenden Wandung der Außenhülle und dem Teil des Batteriesystems, welches an die Wandung angrenzt, eingebracht ist. According to the invention, provision is made in particular for the battery system to be introduced into the outer shell via one of these openings of the outer shell or for the outer shell to be applied to the battery system using one of these openings. In particular, it is provided that the walls of the outer shell completely surround the corresponding surfaces of the battery system. Preferably, the battery system is in thermal contact with the at least one means for tempering at least a part of the battery system having wall of the outer shell directly. To reduce the heat transfer resistance between the means for controlling the temperature of at least part of the battery system having wall and the battery system is provided according to an advantageous embodiment of the invention that a heat conducting, preferably a thermal paste, between the means for tempering having wall of the outer shell and the part of the battery system , which is adjacent to the wall, is introduced.

Als Mittel zur Temperierung sind insbesondere eine mittels eines Kühlmittels gekühlte Oberfläche, vorzugsweise eine wassergekühlte Oberfläche, und/oder ein einlagiger Plattenwärmetauscher, vorzugsweise ein Plattenwärmetauscher mit Turbulenzblech, und/oder kühlmitteldurchströmte Rohrverbindungen vorgesehen. Insbesondere ist als vorteilhafte Ausgestaltungsvariante eine innerhalb wenigstens einer Wandung integrierte Luftkühlung vorgesehen, wobei eine entsprechende Luftkühlung vorzugsweise wenigstens ein Gebläse umfasst.As means for temperature control, in particular, a surface cooled by means of a coolant, preferably a water-cooled surface, and / or a single-layered plate heat exchanger, preferably a plate heat exchanger with turbulence plate, and / or coolant-flowed pipe connections are provided. In particular, an air cooling integrated within at least one wall is provided as an advantageous embodiment variant, wherein a corresponding air cooling preferably comprises at least one fan.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Außenhülle ist ein kühlmitteldurchströmtes Kühlmittelleitungssystem als Mittel zur Temperierung wenigstens eines Teils des Batteriesystems vorgesehen. Als Kühlmittel ist dabei insbesondere Luft oder Wasser oder ein Wasser-Glykol-Gemisch oder ein Kältemittel, wie R1234yf, vorgesehen.According to a particularly preferred embodiment of the outer shell according to the invention, a coolant flow-through coolant line system is provided as a means for tempering at least part of the battery system. In particular, air or water or a water-glycol mixture or a refrigerant, such as R1234yf, are provided as the coolant.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Außenhülle ist vorgesehen, dass die untere Wandung, die obere Wandung und die Seitenwandungen fest miteinander verbunden sind, wobei die Außenhülle derart ausgebildet ist, dass das Batteriesystem über eine offene Seite der Außenhülle in die Außenhülle eingebracht werden kann. Vorzugsweise sind die untere Wandung, die obere Wandung und die Seitenwandungen dabei im Wesentlichen starr miteinander verbunden. Die Außenhülle ist dabei quasi als ein teilweise geöffnetes Batteriegehäuse ausgebildet. Vorteilhafterweise schützt die Außenhülle ein in die Außenhülle eingebrachtes Batteriesystem insbesondere vor mechanischen Belastungen, wie Stößen. Durch eine starre Verbindung der Wandungen ist vorteilhalfterweise das Einbringen eines Batteriesystems in die Außenhülle vereinfacht. Vorteilhafterweise ist die Außenhülle derart ausgestaltet, dass der Deckel, der Boden, sowie die länglichen, einander gegenüberliegenden seitlichen Wandungen eines in die Außenhülle eingebrachten Batteriesystems von der Außenhülle vollständig umschlossen werden können. Die Außenhülle bietet dabei vorteilhafterweise für diese Flächen einen Schutz vor äußeren Einwirkungen, insbesondere vor mechanischen Belastungen und/oder vor Feuchtigkeit.In a preferred embodiment of the outer shell according to the invention it is provided that the lower wall, the upper wall and the side walls are firmly connected to each other, wherein the outer shell is formed such that the battery system can be introduced via an open side of the outer shell in the outer shell. Preferably, the lower wall, the upper wall and the side walls are connected substantially rigidly with each other. The outer shell is virtually designed as a partially open battery case. Advantageously, the outer shell protects a battery system inserted into the outer shell, in particular against mechanical stresses such as impacts. By means of a rigid connection of the walls, the introduction of a battery system into the outer shell is advantageously facilitated. Advantageously, the outer shell is designed such that the cover, the bottom, as well as the elongated, opposite side walls of an inserted into the outer shell battery system can be completely enclosed by the outer shell. The outer shell advantageously provides protection against external influences for these surfaces, in particular against mechanical loads and / or against moisture.

Vorteilhafterweise weist wenigstens eine Wandung der Außenhülle eine Führung auf, wobei das Batteriesystem von der Führung geführt in die Außenhülle einbracht werden kann. Insbesondere ist eine Führungsschiene als Führung vorgesehen. Insbesondere kann die Führung nach Art einer Nut-Feder-Verbindung ausgestaltet sein, wobei wenigstens eine Wandung der Außenhülle eine Nut beziehungsweise eine Feder aufweist und das Batteriesystem korrespondierend dazu eine Feder beziehungsweise eine Nut aufweist. Vorteilhafterweise wird ein in die Außenhülle eingebrachtes Batteriesystem durch die Führung in einer definierten Weise zu der Außenhülle ausgerichtet, sodass die Außenhülle das Batteriesystem vorteilhafterweise besonders gut schützt und eine besonders gute Temperierung des wenigstens einen Teil des Batteriesystems durch die wenigstens eine Mittel zur Temperierung aufweisende Wandung der Außenhülle ermöglicht ist. Advantageously, at least one wall of the outer shell has a guide, wherein the battery system can be introduced guided by the guide in the outer shell. In particular, a guide rail is provided as a guide. In particular, the guide can be designed in the manner of a tongue and groove connection, wherein at least one wall of the outer shell has a groove or a spring and the battery system corresponding to a spring or a groove. Advantageously, an introduced into the outer shell battery system is aligned by the guide in a defined manner to the outer shell, so that the outer shell advantageously protects the battery system particularly well and a particularly good temperature of the at least one part of the battery system by the at least one means for temperature control having wall Outer shell is possible.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Außenhülle weist die Außenhülle wenigstens ein Fixierungselement auf, wobei das in die Außenhülle eingebrachte Batteriesystem durch das wenigstens eine Fixierungselement in einer definierten Position fixiert wird. Als Fixierungselement ist insbesondere ein Anschlag vorgesehen, durch den vorteilhafterweise eine optimale Ausrichtung der Außenhülle zu dem Batteriesystem ermöglicht ist. Die Außenhülle ist insbesondere dann optimal zu dem Batteriesystem ausgerichtet, wenn eine optimale Funktionsweise der Außenhülle sichergestellt ist, insbesondere eine Kühlung des Batteriesystems und/oder ein Schutz vor äußeren Einflüssen. Als Fixierungselemente sind insbesondere auch Kunststoffclips, Seitenvorsprünge und/oder Seitenvertiefungen vorgesehen.According to a further advantageous embodiment of the outer shell according to the invention, the outer shell has at least one fixing element, wherein the introduced into the outer shell battery system is fixed by the at least one fixing element in a defined position. As a fixing element in particular a stop is provided by the advantageously an optimal alignment of the outer shell is made possible to the battery system. The outer shell is optimally aligned to the battery system, in particular, if optimal functioning of the outer shell is ensured, in particular cooling of the battery system and / or protection against external influences. As fixing elements in particular plastic clips, side projections and / or side depressions are provided.

Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Außenhülle ist vorgesehen, dass die Außenhülle eine Entgasungseinrichtung umfasst. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann vorteilhafterweise ein von einer Batteriezelle oder mehreren Batteriezellen des Batteriesystems freigesetztes Fluid über die Entgasungseinrichtung der Außenhülle kontrolliert abgeführt werden. Insbesondere ist bei einer derartigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Außenhülle vorgesehen, dass wenigstens eine Wandung der Außenhülle, vorzugsweise die obere Wandung, wenigstens eine Austrittsöffnung zum Ausströmen eines von dem in die Außenhülle eingebrachten Batteriesystem freigesetzten Fluids aufweist, wobei an der wenigstens einen Austrittsöffnung die Entgasungseinrichtung angeordnet ist. Die wenigstens eine Austrittsöffnung ist dabei vorteilhafterweise korrespondierend den Sicherheitsentlüftungsöffnungen beziehungsweise den Sicherheitsventilen der Batteriezellen des Batteriesystems ausgebildet. Dabei ist, vorzugsweise durch die Führung und/oder die Fixierungselemente der Außenhülle bedingt, das Batteriesystem vorteilhafterweise derart in die Außenhülle einbringbar beziehungsweise eingebracht, dass die Sicherheitsentlüftungsöffnungen der Batteriezellen direkt an den Austrittsöffnungen der Außenhülle angeordnet sind. Somit kann ein von einer Batteriezelle des in die Außenhülle eingebrachten Batteriesystems freigesetztes Fluid über die Sicherheitsentlüftungsöffnung der Batteriezelle und die entsprechende Austrittsöffnung in der Außenhülle in die Entgasungseinrichtung einströmen.According to a further particularly advantageous embodiment of the outer casing according to the invention, it is provided that the outer casing comprises a degassing device. In such an embodiment, advantageously, a fluid released from a battery cell or a plurality of battery cells of the battery system can be removed in a controlled manner via the degassing device of the outer casing. In particular, in such an embodiment of the outer casing according to the invention, at least one wall of the outer casing, preferably the upper wall, has at least one outlet opening for discharging a fluid released from the battery system introduced into the outer casing, wherein the degassing device is arranged on the at least one outlet opening , The at least one outlet opening is advantageously formed corresponding to the safety ventilation openings or the safety valves of the battery cells of the battery system. In this case, preferably conditioned by the guide and / or the fixing elements of the outer shell, the battery system can advantageously be introduced or introduced into the outer shell in such a way that the safety ventilation openings of the battery cells are arranged directly on the outlet openings of the outer shell. Thus, a fluid released from a battery cell of the battery system inserted into the outer sheath can flow into the degassing device via the safety ventilation opening of the battery cell and the corresponding outlet opening in the outer sheath.

Eine vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Außenhülle sieht ferner vor, dass wenigstens eine der Wandungen der Außenhülle, vorzugsweise die obere Wandung, eine Innenwandung und eine Außenwandung aufweist, wobei zwischen der Innenwandung und der Außenwandung ein Volumenraum zur Aufnahme eines von einem in die Außenhülle eingebrachten Batteriesystem freigesetzten Fluids ausgebildet ist, und wobei die Innenwandung wenigstens eine Eintrittsöffnung zum Einströmen eines von einem in die Außenhülle eingebrachten Batteriesystem freigesetzten Fluids aufweist. Die Außenhülle ist hierdurch vorteilhafterweise um die Funktion eines Entgasungskollektors erweitert. Dabei ist, vorzugsweise durch die Führung und/oder die Fixierungselemente der Außenhülle bedingt, das Batteriesystem vorteilhafterweise derart in die Außenhülle einbringbar beziehungsweise eingebracht, dass die Sicherheitsentlüftungsöffnungen der Batteriezellen des Batteriesystems direkt an den Eintrittsöffnungen der Innenwandung angeordnet sind. Ein von einer Batteriezelle oder mehreren Batteriezellen des in die Außenhülle eingebrachten Batteriesystems freigesetztes Fluid kann somit vorteilhafterweise über die Sicherheitsentlüftungsöffnung und die entsprechende Eintrittsöffnung in der Innenwandung in den von wenigstens einer Wandung der Außenhülle gebildeten Volumenraum einströmen. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Außenhülle ist vorgesehen, dass die Außenwandung der einen Volumenraum ausbildenden Wandung der Außenhülle wenigstens eine Austrittsöffnung aufweist, wobei vorzugsweise eine Abführleitung zum Ableiten von in den Volumenraum eingeströmtem Fluid an der wenigstens einen Austrittsöffnung anordbar ist beziehungsweise angeordnet ist.An advantageous embodiment variant of the outer casing according to the invention further provides that at least one of the walls of the outer shell, preferably the upper wall, an inner wall and an outer wall, wherein between the inner wall and the outer wall, a volume space for receiving a released from an inserted into the outer shell battery system Fluid is formed, and wherein the inner wall has at least one inlet opening for flowing in a released from a introduced into the outer shell battery system fluid. The outer shell is thereby advantageously extended by the function of a degassing collector. In this case, preferably due to the guide and / or the fixing elements of the outer shell, the battery system advantageously introduced or introduced into the outer shell such that the safety vents of the battery cells of the battery system are arranged directly on the inlet openings of the inner wall. One of a battery cell or a plurality of battery cells of the introduced into the outer shell battery system fluid can thus advantageously via the safety vent and the corresponding inlet opening in the inner wall in the volume space formed by at least one wall of the outer shell. According to an advantageous development of this embodiment variant of the outer casing according to the invention, it is provided that the outer wall of the wall of the outer casing forming a volume space has at least one outlet opening, wherein preferably a discharge line for diverting fluid flowed into the volume space can be arranged or arranged at the at least one outlet opening.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird ferner ein Batteriesystem umfassend wenigstens eine Batteriezelle und eine das Batteriesystem zumindest teilweise umgebende Außenhülle vorgeschlagen, wobei die Außenhülle eine erfindungsgemäße Außenhülle ist. Insbesondere kann die Außenhülle gemäß einer Kombination jeglicher der vorgenannten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Außenhülle ausgebildet sein.To solve the above-mentioned object, a battery system is further proposed comprising at least one battery cell and the battery system at least partially surrounding the outer shell, wherein the outer shell is an outer shell according to the invention. In particular, the outer shell may be formed according to a combination of any of the aforementioned embodiments of the outer shell according to the invention.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Außenhülle die Deckelfläche, die Bodenfläche und die länglichen Seitenflächen des Batteriesystems vollständig umschließt. Hierdurch ist vorteilhafterweise eine besonders gute Temperierung wenigstens eines Teils des Batteriesystems, insbesondere der Batteriezellen ermöglicht. Darüber hinaus ist das Batteriesystem vorteilhafterweise durch die Außenhülle besonders gut vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor mechanischen Belastungen, wie Stößen, und/oder vor Feuchtigkeit geschützt. Particularly preferably, it is provided that the outer shell completely encloses the cover surface, the bottom surface and the elongated side surfaces of the battery system. This advantageously allows a particularly good temperature control of at least part of the battery system, in particular of the battery cells. In addition, the battery system is advantageously protected by the outer shell particularly well against external influences, in particular against mechanical stresses such as shocks, and / or moisture.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriesystems ist vorgesehen, dass das Batteriesystem modular aufgebaut ist und mehrere Batteriezellen umfasst, wobei eine Batteriezelle Elektroden aufweist, die mit einem dazwischen angeordneten Elektrolyten und einem dazwischen angeordneten Separator zu einer Einheit gewickelt sind, insbesondere spiralförmig zu einer Einheit gewickelt sind, und wobei mehrere solcher Einheiten elektrisch miteinander verschaltet in einem Gehäuse integriert sind, vorzugsweise in einem kubisch oder quaderförmig ausgebildeten Gehäuse.According to a particularly preferred embodiment of the battery system according to the invention it is provided that the battery system is modular and comprises a plurality of battery cells, wherein a battery cell has electrodes which are wound with an interposed electrolyte and a separator disposed therebetween to form a unit, in particular spirally to a unit are wound, and wherein a plurality of such units are electrically interconnected in a housing, preferably in a cubic or cuboid housing formed.

Insbesondere ist bei dem erfindungsgemäßen Batteriesystem vorgesehen, dass die Außenhülle an der wenigstens einen offenen Seite, insbesondere an den beiden einander gegenüberliegenden offenen Seiten, jeweils wenigstens ein Dichtelement aufweist, welches Fugen und/oder Spalte zwischen der Außenhülle und dem in die Außenhülle eingebrachten Batteriesystem abdichtet. Durch das wenigstens eine Dichtelement wird dabei vorteilhafterweise ein Eindringen von Verunreinigungen und/oder Feuchtigkeit in die Außenhülle verhindert und das Batteriesystem somit weiter verbessert geschützt. Insbesondere ist als Ausgestaltungsvariante vorgesehen, dass mittels wenigstens eines Dichtelements nach dem Einbringen des Batteriesystems in die Außenhülle Spalte und/oder Fugen zwischen der Außenhülle und dem Batteriesystem an den äußeren Rändern der Außenhülle abgedichtet werden, beispielsweise mittels eines silikonbasierten Dichtmittels.In particular, it is provided in the battery system according to the invention that the outer shell at the at least one open side, in particular at the two opposite open sides, each having at least one sealing element, which seals joints and / or gaps between the outer shell and the introduced into the outer shell battery system , The at least one sealing element advantageously prevents the penetration of contaminants and / or moisture into the outer shell, thus further improving the protection of the battery system. In particular, it is provided as a design variant that by means of at least one sealing element after the introduction of the battery system in the outer shell column and / or joints between the outer shell and the battery system are sealed at the outer edges of the outer shell, for example by means of a silicone-based sealant.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:Further advantageous details, features and design details of the invention are explained in more detail in connection with the exemplary embodiments illustrated in the figures. Showing:

1 in einer schematischen Darstellung eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für ein modular aufgebautes Batteriesystem und eine erfindungsgemäße Außenhülle; 1 in a schematic representation of a perspective view of an embodiment of a modular battery system and an outer shell according to the invention;

2 in einer schematischen Darstellung eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für ein in eine erfindungsgemäße Außenhülle eingebrachtes erfindungsgemäßes Batteriesystem; 2 in a schematic representation of a perspective view of an embodiment of an inventive in an outer shell introduced battery system according to the invention;

3 in einer schematischen Darstellung eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein modular aufgebautes Batteriesystem und eine erfindungsgemäße Außenhülle; und 3 in a schematic representation of a perspective view of another embodiment of a modular battery system and an outer shell according to the invention; and

4 in einer schematischen Darstellung eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein in eine erfindungsgemäße Außenhülle eingebrachtes erfindungsgemäßes Batteriesystem. 4 in a schematic representation of a perspective view of another embodiment of an inventive in an outer shell introduced inventive battery system.

In 1 ist ein Batteriesystem 10 sowie eine Außenhülle 1 für das Batteriesystem 10 dargestellt. Die Außenhülle 1 weist dabei eine untere Wandung 2, eine obere Wandung 3 und zwei einander gegenüberliegende, die untere Wandung 2 mit der oberen Wandung 3 verbindende Seitenwandungen 4, 5 auf. Die Wandungen 2, 3, 4, 5 sind dabei aus einem metallischen Werkstoff, vorzugsweise aus Aluminium, und fest miteinander verbunden. Hierdurch ist die Außenhülle 1 selbsttragend. Die äußere Grundform der Außenhülle 1 ist in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel quaderförmig. Die Wandungen 2, 3, 4, 5 der Außenhülle 1 bilden einen Volumenraum aus, in welchen das Batteriesystem 10 eingebracht werden kann. An den Stirnseiten weist die Außenhülle 1 jeweils eine offene Seite 6, 7 auf. Über diese offenen Seiten 6, 7 kann das Batteriesystem 10 in die Außenhülle 1 eingebracht werden. Das Einbringen des Batteriesystems 10 in die Außenhülle 1 beziehungsweise das Verschieben der Außenhülle 1 auf das Batteriesystem 10 ist dabei in 1 symbolisch durch den Doppelpfeil 17 dargestellt. Vorteilhafterweise kann das Batteriesystem 10, insbesondere für Reparatur- oder Wartungsarbeiten, besonders leicht wieder aus der Außenhülle 1 entnommen werden.In 1 is a battery system 10 as well as an outer shell 1 for the battery system 10 shown. The outer shell 1 has a bottom wall 2 , an upper wall 3 and two opposite, the lower wall 2 with the upper wall 3 connecting side walls 4 . 5 on. The walls 2 . 3 . 4 . 5 are made of a metallic material, preferably of aluminum, and firmly connected to each other. This is the outer shell 1 self-supporting. The outer basic shape of the outer shell 1 is in the in 1 illustrated embodiment cuboid. The walls 2 . 3 . 4 . 5 the outer shell 1 form a volume space in which the battery system 10 can be introduced. At the front sides has the outer shell 1 one open page each 6 . 7 on. About these open pages 6 . 7 can the battery system 10 in the outer shell 1 be introduced. The introduction of the battery system 10 in the outer shell 1 or the displacement of the outer shell 1 on the battery system 10 is in 1 symbolically by the double arrow 17 shown. Advantageously, the battery system 10 , especially for repair or maintenance work, particularly easy again from the outer shell 1 be removed.

Die seitliche Wandung 4 und die seitliche Wandung 5 der in 1 dargestellten Außenhülle 1 weisen jeweils ein kühlmitteldurchströmtes Kühlmittelleitungssystem 8 als Mittel zur Temperierung der Batteriezellen 11 eines in die Außenhülle 1 eingebrachten Batteriesystems 10 auf. Das Kühlmittelleitungssystem 8 weist dabei eine Mehrzahl von Kühlmittelleitungen 9 auf, durch welche ein Kühlmittel, beispielsweise ein Wasser-Glykol-Gemisch, strömt. Vorzugsweise weisen die Seitenwandungen 4, 5 der Außenhülle 1 Anschlussleitungen auf, über welche das Kühlmittelleitungssystem 8 mit einem Kühlsystem (in 1 nicht explizit dargestellt) verbunden ist, wobei das Kühlsystem das Kühlmittel entsprechend der für einen optimalen Betrieb des Batteriesystems 10 erforderlichen Betriebstemperatur temperiert.The lateral wall 4 and the side wall 5 the in 1 illustrated outer shell 1 each have a coolant flowed through coolant line system 8th as a means for tempering the battery cells 11 one in the outer shell 1 introduced battery system 10 on. The coolant line system 8th has a plurality of coolant lines 9 through which a coolant, such as a water-glycol mixture, flows. Preferably, the side walls 4 . 5 the outer shell 1 Connecting lines on which the coolant line system 8th with a cooling system (in 1 not explicitly shown), the cooling system corresponding to the coolant for optimal operation of the battery system 10 required operating temperature tempered.

Das in 1 gezeigte Batteriesystem 10 ist modular aufgebaut und umfasst zwei Batteriezellen 11, welche elektrisch miteinander verbunden sind. Über die Anschlussleitungen 12 kann das Batteriesystem 10 elektrisch kontaktiert werden. Die Batteriezellen 11 des Batteriesystems 10 umfassen vorteilhafterweise jeweils mehrere Jelly Rolls, welche elektrisch miteinander verschaltet sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Batteriezellen 11 des Batteriesystems 10 eine Elektronikeinheit zum Überwachen und Steuern der jeweiligen Batteriezelle aufweisen (in 1 nicht explizit dargestellt). Die Batteriezellen 11 sind ferner jeweils von einem Gehäuse 27 umgeben, welches vorliegend kubisch ausgestaltet ist. Hierdurch ist das Einbringen des Batteriesystems 10 in die Außenhülle 1 vorteilhafterweise erleichtert. Wird das Batteriesystem 10 in die Außenhülle 1 eingebracht, so werden vorteilhafterweise die Deckelfläche 13, die Bodenfläche 14 und die länglichen Seitenflächen 15 des Batteriesystems 10 vollständig von der Außenhülle 1 umgeben. Lediglich die Stirnflächen 16 des Batteriesystems 10 werden nicht von der Außenhülle 1 umgeben. This in 1 shown battery system 10 has a modular structure and comprises two battery cells 11 , which are electrically connected to each other. About the connection lines 12 can the battery system 10 be contacted electrically. The battery cells 11 of the battery system 10 Advantageously, each comprise a plurality of jelly rolls, which are electrically interconnected. In particular, it is provided that the battery cells 11 of the battery system 10 an electronic unit for monitoring and controlling the respective battery cell (in 1 not explicitly shown). The battery cells 11 each further from a housing 27 surrounded, which in this case is designed cubic. As a result, the introduction of the battery system 10 in the outer shell 1 advantageously facilitated. Will the battery system 10 in the outer shell 1 introduced, so are advantageously the cover surface 13 , the floor area 14 and the elongated side surfaces 15 of the battery system 10 completely from the outer shell 1 surround. Only the faces 16 of the battery system 10 are not from the outer shell 1 surround.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Batteriesystem 10 in eine Außenhülle 1 eingebracht ist. Die Seitenwandung 4 der Außenhülle 1 weist dabei ein Kühlmittelleitungssystem 8 auf. Das Kühlmittelleitungssystem 8 umfasst dabei eine Vielzahl von Kühlmittelleitungen 9, durch welche ein Kältemittel zur Temperierung des Batteriesystems 10 strömt. 2 shows an embodiment of the invention, in which a battery system 10 in an outer shell 1 is introduced. The side wall 4 the outer shell 1 has a coolant line system 8th on. The coolant line system 8th includes a variety of coolant lines 9 , through which a refrigerant for temperature control of the battery system 10 flows.

Das Batteriesystem 10 ist bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel derart in der Außenhülle 1 angeordnet, das die Außenflächen des Batteriesystems 10 die Innenseiten der Wandungen 2, 3, 4, 5 der Außenhülle 1 kontaktieren. Die Bodenfläche, die Deckelfläche und die länglichen Seitenflächen des Batteriesystems 10 werden dabei vollständig von der Außenhülle 1 umschlossen. Durch Fixierungselemente 23, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch verschwenkbare Metallbügel, ist das Batteriesystem 10 in der Außenhülle 1 in einer definierten Position fixiert, wobei die Fixierung des Batteriesystems 10 in der Außenhülle 1 durch ein Verschwenken der Metallbügel 23 wieder lösbar ist. Hierdurch kann das Batteriesystem 10, insbesondere für Wartungs- oder Reparaturarbeiten, aus der Außenhülle 1 entfernt werden.The battery system 10 is at the in 2 illustrated embodiment such in the outer shell 1 arranged on the outside surfaces of the battery system 10 the insides of the walls 2 . 3 . 4 . 5 the outer shell 1 to contact. The bottom surface, the top surface and the elongated side surfaces of the battery system 10 are doing completely from the outer shell 1 enclosed. By fixing elements 23 , In the illustrated embodiment by pivotable metal bracket, the battery system 10 in the outer shell 1 fixed in a defined position, with the fixation of the battery system 10 in the outer shell 1 by pivoting the metal bracket 23 is solvable again. This allows the battery system 10 , in particular for maintenance or repair, from the outer shell 1 be removed.

Insbesondere ist in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel das Batteriesystem 10 derart in die Außenhülle 1 eingebracht, dass die Seitenwandung 4 der Außenhülle 1 und die der Seitenwandung 4 zugewandte Seitenfläche des Batteriesystems 10 in thermischem Kontakt stehen. Zur Reduzierung des Wärmeübergangswiderstandes von dem Batteriesystem 10 zu der Seitenwandung 4 der Außenhülle 1 ist eine Wärmeleitpaste zwischen die Seitenwandung 4 und die die Seitenwandung 4 kontaktierende Fläche des Batteriesystems 10 eingebracht (in 2 nicht explizit dargestellt). Vorteilhafterweise behält das Batteriesystem 10 durch die Ausgestaltung der Außenhülle 1 die kompakten Abmessungen bei und ist durch die Außenhülle 1 nicht nur verbessert vor mechanischen Einwirkungen, wie Stößen, geschützt, sondern wird durch das in der Seitenwandung 4 der Außenhülle 1 integrierte Kühlmittelleitungssystem 8 zudem temperiert, insbesondere gekühlt.In particular, in the in 2 illustrated embodiment, the battery system 10 so in the outer shell 1 introduced that side wall 4 the outer shell 1 and the side wall 4 facing side surface of the battery system 10 to be in thermal contact. To reduce the heat transfer resistance of the battery system 10 to the side wall 4 the outer shell 1 is a thermal paste between the side wall 4 and the side wall 4 contacting surface of the battery system 10 introduced (in 2 not explicitly shown). Advantageously, the battery system retains 10 by the design of the outer shell 1 the compact dimensions and is due to the outer shell 1 not only improved from mechanical impact, such as shocks, protected, but is protected by that in the side wall 4 the outer shell 1 integrated coolant line system 8th also tempered, in particular cooled.

3 zeigt ein weiteres Batteriesystem 10 und eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvariante für eine erfindungsgemäße Außenhülle 1. Die Außenhülle 1 weist eine untere Wandung 2, eine obere Wandung 3 und zwei einander gegenüberliegende, die untere Wandung 2 mit der oberen Wandung 3 verbindende Seitenwandungen 4, 5 auf. Die Seitenwandungen 4, 5 der Außenhülle 1 umfassen dabei jeweils einen einlagigen Plattenwärmetauscher mit Turbulenzblech (in 3 nicht explizit dargestellt) als Mittel zur Temperierung eines in die Außenhülle 1 eingebrachten Batteriesystems 10. Die untere Wandung 2, die obere Wandung 3 und die Seitenwandungen 4, 5 der Außenhülle 1 sind fest miteinander verbunden, wobei die Außenhülle 1 derart ausgebildet ist, dass das Batteriesystem 10 über eine offene Seite 6, 7 der Außenhülle 1 in die Außenhülle 1 eingebracht werden kann. Die Seitenwandungen 4, 5 der Außenhülle 1 weisen jeweils eine Führung 24 auf, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach Art einer Feder ausgebildet. Mittels dieser Führung 24 kann das Batteriesystem 10 vorteilhafterweise von der Führung 24 geführt in die Außenhülle 1 eingebracht werden. Ein Batteriesystem 10, welches in die Außenhülle 1 eingebracht wird, weist dabei, wie in 3 schematisch dargestellt, entsprechend eine Nut 25 auf, wobei jeweils die Feder 24 der Außenhülle 1 in die Nut 25 des Batteriesystems 10 eingreifen kann und das Batteriesystem 10 somit vorteilhafterweise von der Führung 24 geführt in die Außenhülle 1 eingebracht werden kann. Vorteilhafterweise weist die Außenhülle 1 zudem Kunststoffclips auf (in 3 nicht explizit dargestellt), durch welche ein in die Außenhülle 1 eingebrachtes Batteriesystem 10 in einer definierten Position fixiert wird. Insbesondere können die Kunststoffclips an der Führung 24 angeordnet sein, und eine an dem Batteriesystem vorgesehene Aussparung (in 3 nicht explizit dargestellt) hintergreifen. 3 shows another battery system 10 and a further advantageous embodiment variant for an outer shell according to the invention 1 , The outer shell 1 has a bottom wall 2 , an upper wall 3 and two opposite, the lower wall 2 with the upper wall 3 connecting side walls 4 . 5 on. The side walls 4 . 5 the outer shell 1 each comprise a single-layered plate heat exchanger with turbulence plate (in 3 not explicitly shown) as a means for tempering a in the outer shell 1 introduced battery system 10 , The lower wall 2 , the upper wall 3 and the side walls 4 . 5 the outer shell 1 are firmly connected, with the outer shell 1 is formed such that the battery system 10 over an open page 6 . 7 the outer shell 1 in the outer shell 1 can be introduced. The side walls 4 . 5 the outer shell 1 each have a guide 24 on, which formed in the illustrated embodiment in the manner of a spring. By means of this leadership 24 can the battery system 10 advantageously from the leadership 24 guided in the outer shell 1 be introduced. A battery system 10 which is in the outer shell 1 is introduced, here, as in 3 shown schematically, corresponding to a groove 25 on, each with the spring 24 the outer shell 1 in the groove 25 of the battery system 10 can intervene and the battery system 10 thus advantageously of the leadership 24 guided in the outer shell 1 can be introduced. Advantageously, the outer shell 1 also plastic clips on (in 3 not explicitly shown) through which one into the outer shell 1 introduced battery system 10 is fixed in a defined position. In particular, the plastic clips on the guide 24 be arranged, and provided on the battery system recess (in 3 not explicitly shown).

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Außenhülle 1 eine Entgasungseinrichtung 26. Dazu weist die obere Wandung 3 der Außenhülle 1 eine Innenwandung 19 und eine Außenwandung 20 auf, wobei zwischen der Innenwandung 19 und der Außenwandung 20 ein Volumenraum ausgebildet ist. Dieser Volumenraum kann dabei ein von einem in die Außenhülle 1 eingebrachten Batteriesystem 10 freigesetztes Fluid aufnehmen. Dazu weist die Innenwandung 19 Eintrittsöffnungen 21 zum Einströmen eines von einem in die Außenhülle 1 eingebrachten Batteriesystem 10 freigesetzten Fluids auf. Die Eintrittsöffnungen 21 sind dabei korrespondierend zu entsprechenden Sicherheitsentlüftungsöffnungen 18 des Batteriesystems 10 ausgebildet. Durch die Führung 24 der Außenhülle 1 und die das Batteriesystem 10 fixierenden Kunststoffclips der Außenhülle 1 kann das Batteriesystem 10 vorteilhafterweise in einer definierten Position in der Außenhülle 1 angeordnet werden, in der das Batteriesystem 10 derart in die Außenhülle 1 angeordnet ist, dass die Sicherheitsentlüftungsöffnungen 18 des Batteriesystems 10 direkt an den Eintrittsöffnungen 21 der Innenwandung 19 der Außenhülle 1 angeordnet sind. Im Fall einer Zellentgasung strömt ein von einem in die Außenhülle 1 eingebrachten Batteriesystem 10 freigesetztes Fluid somit über die Sicherheitsentlüftungsöffnung 18 und die Eintrittsöffnung 21 in der Innenwandung 19 der oberen Wandung 3 in den Volumenraum der oberen Wandung 3. At the in 3 illustrated embodiment includes the outer shell 1 a degassing device 26 , For this purpose, the upper wall 3 the outer shell 1 an inner wall 19 and an outer wall 20 on, being between the inner wall 19 and the outer wall 20 a volume space is formed. This volume space can be one of a in the outer shell 1 introduced battery system 10 pick up released fluid. For this purpose, the inner wall 19 inlet openings 21 to infuse one of one into the outer shell 1 introduced battery system 10 released fluids. The entrance openings 21 are corresponding to corresponding safety ventilation openings 18 of the battery system 10 educated. Through the leadership 24 the outer shell 1 and the battery system 10 fixing plastic clips the outer shell 1 can the battery system 10 advantageously in a defined position in the outer shell 1 be arranged in the battery system 10 so in the outer shell 1 arranged is that the safety vents 18 of the battery system 10 directly at the entrance openings 21 the inner wall 19 the outer shell 1 are arranged. In the case of cell degassing, one flows from one into the outer shell 1 introduced battery system 10 released fluid thus through the safety vent 18 and the entrance opening 21 in the inner wall 19 the upper wall 3 in the volume space of the upper wall 3 ,

In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Außenwandung 20 der oberen Wandung 3 der Außenhülle 1 vorteilhafterweise zudem eine Austrittsöffnung 22 auf, an welche eine Abführleitung (in 3 nicht explizit dargestellt) anordbar ist. Über diese kann ein von dem Volumenraum aufgenommenes Fluid abgeführt werden.In the in 3 illustrated embodiment, the outer wall 20 the upper wall 3 the outer shell 1 advantageously also an outlet opening 22 to which a discharge line (in 3 not explicitly shown) can be arranged. About this, a fluid absorbed by the volume space can be removed.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Batteriesystem 10 umfassend wenigstens eine Batteriezelle und eine erfindungsgemäße Außenhülle 1, wobei das Batteriesystem 10 in die Außenhülle 1 eingebracht ist. Die Außenhülle 1 umgibt dabei die Deckelfläche, die Bodenfläche und die länglichen Seitenflächen des Batteriesystems 10 vollständig. Die Außenhülle 1 weist dabei eine im Zusammenhang mit 3 erläuterte Entgasungseinrichtung 26 auf. Ferner umfassen die Seitenwandungen 4, 5 der Außenhülle 1 ein Kühlmittelleitungssystem 8 mit einer Mehrzahl von Kühlmittelleitungen 9, durch welche ein Kühlmittel strömt. Vorteilhafterweise sind die Übergänge von der Außenhülle 1 zu dem Batteriesystem 10 an den Stirnseiten 16 mittels wenigstens eines Dichtungselementes (in 4 nicht explizit dargestellt), insbesondere mittels eines Dichtgummis, abgedichtet. Das Batteriesystem 10 weist dabei Sicherheitsentlüftungsöffnungen auf, wie im Zusammenhang mit dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert. Die Sicherheitsentlüftungsöffnungen des Batteriesystems 10 sind dabei direkt an den Eintrittsöffnungen 21 der Entgasungseinrichtung 26 der Außenhülle 1 angeordnet. Die exakte Anordnung des Batteriesystems 10 in der Außenhülle 1, insbesondere derart, dass die Sicherheitsentlüftungsöffnungen des Batteriesystems passend an den Eintrittsöffnungen 21 der Entgasungseinrichtung angeordnet sind, wird dabei durch Fixierungselemente (in 4 nicht explizit dargestellt) und eine Nut-Feder-Verbindung (Feder 24, Nut 25) zwischen Batteriesystem 10 und Außenhülle 1 erzielt. Bei einem sehr kompakten Design ist somit ein Batteriesystem 10 mit einer das Batteriesystem 10 schützenden Außenhülle 1 realisiert, wobei durch die Außenhülle 1 ein Kühlmittelleitungssystem 8 zur Temperierung des Batteriesystems 10 und eine Entgasungseinrichtung 26 bereitgestellt ist. 4 shows an embodiment of a battery system according to the invention 10 comprising at least one battery cell and an outer shell according to the invention 1 , where the battery system 10 in the outer shell 1 is introduced. The outer shell 1 surrounds the lid surface, the bottom surface and the elongated side surfaces of the battery system 10 Completely. The outer shell 1 has one in connection with 3 explained degassing device 26 on. Furthermore, the side walls comprise 4 . 5 the outer shell 1 a coolant line system 8th with a plurality of coolant lines 9 through which a coolant flows. Advantageously, the transitions are from the outer shell 1 to the battery system 10 on the front sides 16 by means of at least one sealing element (in 4 not explicitly shown), in particular by means of a sealing rubber, sealed. The battery system 10 it has safety vents, as in connection with the in 3 illustrated embodiment explained. The safety vents of the battery system 10 are doing right at the inlet openings 21 the degassing device 26 the outer shell 1 arranged. The exact arrangement of the battery system 10 in the outer shell 1 in particular such that the safety ventilation openings of the battery system fit at the inlet openings 21 the degassing device are arranged is thereby by fixing elements (in 4 not explicitly shown) and a tongue and groove connection (spring 24 , Groove 25 ) between battery system 10 and outer shell 1 achieved. In a very compact design is thus a battery system 10 with a battery system 10 protective outer shell 1 realized by the outer shell 1 a coolant line system 8th for temperature control of the battery system 10 and a degassing device 26 is provided.

Die in den Figuren dargestellten und im Zusammenhang mit diesen erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.The exemplary embodiments illustrated in the figures and explained in connection therewith serve to explain the invention and are not restrictive of it.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008059969 A1 [0006, 0006] DE 102008059969 A1 [0006, 0006]
  • DE 102009000660 A1 [0007] DE 102009000660 A1 [0007]

Claims (11)

Außenhülle (1) für ein Batteriesystem (10), wobei die Außenhülle (1) eine untere Wandung (2), eine obere Wandung (3) und zwei einander gegenüberliegende, die untere Wandung (2) mit der oberen Wandung (3) verbindende Seitenwandungen (4, 5) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Wandung (2) und/oder die obere Wandung (3) und/oder wenigstens eine der Seitenwandungen (4, 5) Mittel zur Temperierung (8) wenigstens eines Teils des Batteriesystems (10) aufweist.Outer shell ( 1 ) for a battery system ( 10 ), wherein the outer shell ( 1 ) a lower wall ( 2 ), an upper wall ( 3 ) and two opposite, the lower wall ( 2 ) with the upper wall ( 3 ) connecting side walls ( 4 . 5 ), characterized in that the lower wall ( 2 ) and / or the upper wall ( 3 ) and / or at least one of the side walls ( 4 . 5 ) Means for temperature control ( 8th ) at least part of the battery system ( 10 ) having. Außenhülle (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein kühlmitteldurchströmtes Kühlmittelleitungssystems (8) als Mittel zur Temperierung wenigstens eines Teils des Batteriesystems (10).Outer shell ( 1 ) according to claim 1, characterized by a coolant flow-through coolant line system ( 8th ) as a means for tempering at least a part of the battery system ( 10 ). Außenhülle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Wandung (2), die obere Wandung (3) und die Seitenwandungen (4, 5) fest miteinander verbunden sind, wobei die Außenhülle (1) derart ausgebildet ist, dass das Batteriesystem (10) über eine offene Seite (6, 7) der Außenhülle (1) in die Außenhülle (1) eingebracht werden kann.Outer shell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the lower wall ( 2 ), the upper wall ( 3 ) and the side walls ( 4 . 5 ) are firmly connected to each other, wherein the outer shell ( 1 ) is designed such that the battery system ( 10 ) via an open page ( 6 . 7 ) of the outer shell ( 1 ) in the outer shell ( 1 ) can be introduced. Außenhülle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Wandung (2, 3, 4, 5) der Außenhülle (1) eine Führung (24) aufweist, wobei das Batteriesystem (10) von der Führung (24) geführt in die Außenhülle (1) eingebracht werden kann.Outer shell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one wall ( 2 . 3 . 4 . 5 ) of the outer shell ( 1 ) a guided tour ( 24 ), wherein the battery system ( 10 ) of the leadership ( 24 ) guided in the outer shell ( 1 ) can be introduced. Außenhülle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (1) wenigstens ein Fixierungselement (23) aufweist, wobei das in die Außenhülle (1) eingebrachte Batteriesystem (10) durch das wenigstens eine Fixierungselement (23) in einer definierten Position fixiert wird.Outer shell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer shell ( 1 ) at least one fixing element ( 23 ), wherein in the outer shell ( 1 ) introduced battery system ( 10 ) by the at least one fixing element ( 23 ) is fixed in a defined position. Außenhülle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (1) eine Entgasungseinrichtung (26) umfasst.Outer shell ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer shell ( 1 ) a degassing device ( 26 ). Außenhülle (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Wandung (2, 3, 4, 5) der Außenhülle (1) wenigstens eine Austrittsöffnung zum Ausströmen eines von dem in die Außenhülle (1) eingebrachten Batteriesystem (10) freigesetzten Fluid aufweist, wobei an der wenigstens einen Austrittsöffnung die Entgasungseinrichtung angeordnet ist.Outer shell ( 1 ) according to claim 7, characterized in that at least one wall ( 2 . 3 . 4 . 5 ) of the outer shell ( 1 ) at least one outlet opening for discharging one of the into the outer shell ( 1 ) introduced battery system ( 10 ) has released fluid, wherein the degassing device is arranged at the at least one outlet opening. Außenhülle (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Wandungen (2, 3, 4, 5) der Außenhülle (1) eine Innenwandung (19) und eine Außenwandung (20) aufweist, wobei zwischen der Innenwandung (19) und der Außenwandung (20) ein Volumenraum zur Aufnahme eines von einem in die Außenhülle (1) eingebrachten Batteriesystem (10) freigesetzten Fluids ausgebildet ist, und wobei die Innenwandung (19) wenigstens eine Eintrittsöffnung (21) zum Einströmen eines von einem in die Außenhülle (1) eingebrachten Batteriesystem (10) freigesetzten Fluids aufweist.Outer shell ( 1 ) according to claim 6, characterized in that at least one of the walls ( 2 . 3 . 4 . 5 ) of the outer shell ( 1 ) an inner wall ( 19 ) and an outer wall ( 20 ), wherein between the inner wall ( 19 ) and the outer wall ( 20 ) a volume space for receiving one into the outer shell ( 1 ) introduced battery system ( 10 ) released fluid, and wherein the inner wall ( 19 ) at least one inlet opening ( 21 ) for flowing one from one into the outer shell ( 1 ) introduced battery system ( 10 ) has released fluid. Batteriesystem (10) umfassend wenigstens eine Batteriezelle (11) und eine das Batteriesystem (10) zumindest teilweise umgebende Außenhülle (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (1) eine Außenhülle nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ist.Battery system ( 10 ) comprising at least one battery cell ( 11 ) and one the battery system ( 10 ) at least partially surrounding outer shell ( 1 ), characterized in that the outer shell ( 1 ) is an outer shell according to one of claims 1 to 8. Batteriesystem (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (1) die Deckelfläche (13), die Bodenfläche (14) und die länglichen Seitenflächen (15) des Batteriesystems (10) vollständig umschließt. Battery system ( 10 ) according to claim 9, characterized in that the outer shell ( 1 ) the lid surface ( 13 ), the floor area ( 14 ) and the elongated side surfaces ( 15 ) of the battery system ( 10 ) completely encloses. Batteriesystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriesystem (10) modular aufgebaut ist und mehrere Batteriezellen (11) umfasst, wobei eine Batteriezelle (11) Elektroden aufweist, die mit einem dazwischen angeordneten Elektrolyten und Separator zu einer Einheit gewickelt sind, und wobei mehrere solcher Einheiten elektrisch miteinander verschaltet in einem Gehäuse (27) integriert sind.Battery system ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery system ( 10 ) is modular and several battery cells ( 11 ), wherein a battery cell ( 11 ) Comprises electrodes which are wound into a unit with an electrolyte and separator arranged therebetween, and wherein a plurality of such units are electrically interconnected in a housing ( 27 ) are integrated.
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