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Die Erfindung betrifft einen Energiespeicher, umfassend eine Aufnahmevorrichtung, mehrere elektrische Energiespeicherzellen, wenigstens ein thermisch leitfähiges Wärmeleitelement und ein an oder auf der Aufnahmevorrichtung anordenbares oder angeordnetes Deckelelement, wobei die elektrischen Energiespeicherzellen in der Aufnahmevorrichtung aufgenommen sind und zwischen wenigstens zwei benachbart zueinander angeordneten Energiespeicherzellen wenigstens ein entsprechendes thermisch leitfähiges Wärmeleitelement angeordnet ist.
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Derartige Energiespeicher sind bekannt und umfassen mehrere in einer Aufnahmevorrichtung aufgenommene elektrische Energiespeicherzellen. Zwischen benachbart zueinander angeordneten elektrischen Energiespeicherzellen können thermisch leitfähige Wärmeleitelemente angeordnet sein, welche insbesondere dazu dienen, betriebsbedingt in den Energiespeicherzellen entstehende Wärme aus diesen abzuführen. Die typischerweise zu einer Seite hin offene Aufnahmevorrichtung ist durch entsprechende Anordnung eines Deckelelements verschließbar.
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Ein bekanntes Einsatzgebiet entsprechender Energiespeicher ist der Bereich der Kraftfahrzeugtechnik, in welchem entsprechende Energiespeicher zur elektrischen Versorgung kraftfahrzeugseitiger elektrischer Verbraucher, worunter insbesondere auch elektrische Antriebsaggregate zu verstehen sind, dienen.
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Die Befestigung entsprechender thermisch leitfähiger Wärmeleitelemente an oder in der Aufnahmevorrichtung oder an einem Drittgegenstand ist bei vielen bekannten Energiespeichern verbesserungswürdig.
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DE 10 2008 028 400 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Kühlung einer Fahrzeugbatterie, umfassend eine Mehrzahl von elektrischen Speicherelementen und einen von einem kühlenden Fluid durchströmbaren Kühlkörper, wobei zumindest eines der elektrischen Speicherelemente jeweils an zumindest einem Kühlblech in thermischem Kontakt festgelegt ist, und wobei das Kühlblech zur Übertragung von Wärme des Speicherelements an das Fluid mit dem Kühlkörper verbunden ist. Dabei weist das Kühlblech eine flächige mechanische Verbindung mit dem Kühlkörper auf. Der Kühlkörper weist eine Durchbrechung auf, wobei das Kühlblech in seinem durch den Kühlkörper gesteckten Endbereich in drei Segmente geteilt ist. Dabei ist das mittlere, durch die Durchbrechung gesteckte Segment nach Art eines Halbschalen-Hohlniets an den Zentralbereich der Durchbrechung angeformt. Das Kühlblech kann endseitig durch Umbiegen zu flächigen Füßen ausgeformt sein, die auf der Oberfläche des Kühlkörpers aufliegen. Die gesamte Anordnung ist dabei von einem Rahmenkorb umgeben, wobei das Kühlelement ein Bodenelement bildet und der Rahmenkorb auf der dem Boden gegenüberliegenden Seite mittels einer Druckplatte abgeschlossen ist.
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DE 10 2008 061 755 A1 betrifft eine Halte- und Kühlungsvorrichtung (100) für zumindest eine Energiespeichereinheit, wobei die Halte- und Kühlungsvorrichtung eine Kühlungsgrundplatte mit einer Mehrzahl von daran stoffschlüssig befestigten Halteelementen aufweist, wobei durch zumindest zwei Halteelemente eine Aufnahmetasche für eine Energiespeichereinheit ausgebildet ist. Ferner umfasst die Halte- und Kühlungsvorrichtung zumindest ein Federelement, das ausgebildet ist, um durch eine Federkraft auf eine in die Aufnahmetasche einsteckbare Energiespeichereinheit diese im eingesteckten Zustand kraftschlüssig mit zumindest einem Halteelement thermisch zu kontaktieren.
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DE 10 2010 021 908 A1 offenbart eine Elektroenergiespeicherzelle mit einer Elektroenergiestruktur, einer Einhausung, welche die Elektroenergiespeicherstruktur aufnimmt und dicht umschließt, und wenigstens zwei außerhalb der Einhausung zugänglichen Kontaktelementen, wobei innerhalb der Einhausung wenigstens ein von der Elektroenergiespeicherstruktur gesondert ausgebildetes Wärmeleitelement angeordnet ist, das ausgelegt und eingerichtet ist, Wärme von der Elektroenergiespeicherstruktur aufzunehmen und nach außen abzugeben. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement in Form eines Wärmeleitblechs einen Fuß aufweist, der mit einer Wärmeleitplatte verbunden ist. Der Fuß kann dabei auf der Wärmeleitplatte aufliegen oder liegend in einer muldenartigen Vertiefung angeordnet sein. Zudem kann der Fuß eine Verbreiterung aufweisen, die in die Wärmeleitplatte eingearbeitet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen demgegenüber verbesserten Energiespeicher anzugeben.
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Die Aufgabe wird durch einen Energiespeicher der eingangs genannten Art gelöst, welcher sich dadurch auszeichnet, dass das oder wenigstens ein entsprechendes thermisch leitfähiges Wärmeleitelement über wenigstens ein laschenartiges Befestigungselement formschlüssig an dem Deckelelement befestigt ist, wobei das thermisch leitfähige Wärmeleitelement durch Einstecken eines diesem zugehörigen Randbereichs in einen hierfür vorgesehenen schlitzartigen Aufnahmebereich der Aufnahmevorrichtung in der Aufnahmevorrichtung angeordnet ist.
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Der hierin beschriebene Energiespeicher besteht aus mehreren wiederaufladbaren elektrischen Energiespeicherzellen. Die Energiespeicherzellen sind über geeignete elektrische Verbindungsmittel, wie z. B. Kontaktierungskabel oder - leisten, elektrisch miteinander verbunden bzw. verschaltet. Die elektrischen Eigenschaften des Energiespeichers bestimmen sich sonach wesentlich durch Anzahl und Eigenschaften der jeweiligen Energiespeicherzellen. Der Energiespeicher kann auch als Energiespeicherzellmodul bezeichnet bzw. erachtet werden.
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Unter einer entsprechenden Energiespeicherzelle ist eine elektrochemische Zelle, deren Aufbau und Funktion im Allgemeinen bekannt ist, zu verstehen. Eine entsprechende Energiespeicherzelle umfasst insbesondere zwei durch einen Elektrolyten voneinander getrennte Elektroden. Die Elektroden können beispielsweise auf Lithium bzw. Lithium-Verbindungen basieren, so dass es sich bei einer entsprechenden Energiespeicherzelle um eine so genannte Lithium-Zelle handeln kann.
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Eine entsprechende Energiespeicherzelle weist typischerweise freiliegende auch als Zellpole zu bezeichnende bzw. zu erachtende Kontaktierungspole auf, über welche in einem Entladebetrieb des Energiespeichers elektrische Energie aus der Energiespeicherzelle geführt respektive in einem Ladebetrieb des Energiespeichers elektrische Energie in die Energiespeicherzelle eingebracht werden kann. Ein Kontaktierungspol kann als Pluspol, ein anderer Kontaktierungspol kann als Minuspol bezeichnet bzw. erachtet werden.
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Eine entsprechende Energiespeicherzelle kann eine rechteckige Grundform mit zwei einander gegenüber liegenden Kurzseiten und zwei einander gegenüber liegenden Langseiten aufweisen und in einer elastisch-flexiblen Umhüllung, d. h. einer Umhüllung aus einem elastisch-flexiblen, typischerweise folienartigen, Material aufgenommen sein. Eine entsprechende Umhüllung ist typischerweise durch zwei Lagen eines elastisch-flexiblen Materials, welche randseitig umlaufend miteinander verbunden sind, gebildet. Derart ist ein durch einen randseitig umlaufenden, auch als Falz zu bezeichnenden bzw. zu erachtenden Verbindungsbereich begrenzter taschenartiger Aufnahmebereich gebildet. Eine entsprechende elastisch-flexible Umhüllung kann z. B. aus einem, insbesondere folienartigen, Kunststoff und/oder einem, insbesondere folienartigen, Metall, insbesondere Aluminium, gebildet sein. Eine entsprechende Energiespeicherzelle kann insofern als „Coffee-Bag-Zelle“ oder „Pouch-Zelle“ bezeichnet bzw. erachtet werden.
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Zwischen wenigstens zwei benachbart zueinander angeordneten Energiespeicherzellen ist wenigstens ein thermisch leitfähiges Wärmeleitelement angeordnet. Das Wärmeleitelement ist unmittelbar oder mittelbar, d. h. unter Zwischenschaltung wenigstens eines thermisch leitfähigen Elements, wie z. B. einer thermisch leitfähigen Beschichtung, Paste, etc., thermisch mit den jeweiligen Energiespeicherzellen gekoppelt, so dass eine Wärmeübertragung zwischen den Energiespeicherzellen und dem Wärmeleitelement möglich ist.
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Eine Besonderheit des hierin beschriebenen Energiespeichers besteht in der Befestigung derartiger Wärmeleitelemente; die Wärmeleitelemente sind insbesondere formschlüssig an einem entsprechenden Deckelelement befestigt. Es kann sich dabei grundsätzlich um eine unlösbare oder eine beschädigungs- bzw. zerstörungsfrei lösbare Befestigung handeln. Die Befestigung eines entsprechenden Wärmeleitelements an dem Deckelelement ist über wenigstens ein laschenartiges Befestigungselement realisiert, welches, wie sich im Weiteren ergibt, eine formschlüssige Befestigung des oder allgemein eines Wärmeleitelements an dem Deckelelement ermöglicht.
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Insgesamt ist ein praktikables, gleichwohl stabiles Prinzip einer Befestigung eines entsprechenden Wärmeleitelements an einem Deckelelement gegeben.
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Selbstverständlich ist es möglich, ein entsprechendes Wärmeleitelement neben der formschlüssigen Befestigung zusätzlich stoffschlüssig, d. h. z. B. vermittels Klebens, Lötens oder Schweißens, und/oder zusätzlich kraftschlüssig, d. h. z. B. vermittels Klemmens, an dem Deckelelement zu befestigen.
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Das oder allgemein wenigstens ein entsprechendes Wärmeleitelement kann dabei über das oder allgemein wenigstens ein laschenartiges Befestigungselement formschlüssig an dem Deckelelement befestigt sein, indem das laschenartige Befestigungselement durch eine hierfür an dem Deckelelement ausgebildete Durchbrechung geführt bzw. gesteckt ist bzw. wird. Das laschenartige Befestigungselement greift sonach zur Ausbildung der formschlüssigen Befestigung bzw. im an dem Deckelelement befestigten Zustand durch eine hierfür seitens des Deckelelements vorgesehene Durchbrechung bzw. Öffnung.
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Die Ausbildung der formschlüssigen Befestigung kann dabei zweckmäßig durch einen durch einen Umbug des durch die an dem Deckelelement gebildete Durchbrechung geführten bzw. gesteckten laschenartigen Befestigungselements gebildeten Befestigungsabschnitt, welcher die die Durchbrechung begrenzenden Randbereiche des Deckelelements formschlüssig übergreift, realisiert sein. Ein entsprechendes Befestigungselement des Wärmeleitelements kann sonach, nachdem es durch eine entsprechende Durchbrechung des Deckelelements geführt ist bzw. wurde, derart umgebogen, insbesondere umgeklappt, werden, dass ein Umbug gebildet wird, welcher die die Durchbrechung begrenzenden Randbereiche des Deckelelements formschlüssig übergreift. Dieser Umbug ist als ein Befestigungsabschnitt des Befestigungselements des Wärmeleitelements zu bezeichnen bzw. zu erachten.
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Ein entsprechender Befestigungsabschnitt kann zumindest an den die Durchbrechung begrenzenden Randbereichen des Deckelelements stoffschlüssig, insbesondere vermittels einer Klebeverbindung, befestigt sein. Die stoffschlüssige Befestigung ist insbesondere dauerfest bzw. unlösbar. Neben Klebeverbindungen sind in diesem Zusammenhang grundsätzlich auch andere stoffschlüssige Befestigungs- bzw. Verbindungsarten, wie z. B. Löt- oder Schweißverbindungen, denkbar.
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Insbesondere im Zusammenhang mit dem vorstehend beschriebenen Umbug des Befestigungselements ist es zweckmäßig, wenn das oder allgemein wenigstens ein laschenartiges Befestigungselements an einem freiliegenden Randabschnitt des jeweiligen Wärmeleitelements ausgebildet ist. Gleiches gilt selbstverständlich für den grundsätzlich möglichen Fall, in dem an einem Wärmeleitelement mehrere entsprechende Befestigungselemente ausgebildet sind.
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Zweckmäßig ist das Wärmeleitelement zumindest im Bereich des Befestigungselements aus einem verformbaren, insbesondere biegbaren, Material gebildet. Hierbei kann es sich insbesondere um ein Metall, wie z. B. Aluminium, handeln. Selbstverständlich kann die Verformbarkeit, insbesondere die Biegbarkeit, eines entsprechenden Befestigungselements durch bestimmte konstruktive Parameter, wie z. B. Dicke, Wandstärke, etc., gezielt beeinflusst werden.
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Die geometrisch-konstruktive Ausgestaltung eines entsprechenden Wärmeleitelements betreffend ist es zweckmäßig, wenn das Wärmeleitelement eine plattenartige, insbesondere ebene, Gestalt aufweist. Derart lässt sich ein entsprechendes Wärmeleitelement bauraumsparend zwischen entsprechend benachbart zueinander angeordneten Energiespeicherzellen anordnen, was zu einem insgesamt möglichst kompakten Aufbau des Energiespeichers beiträgt.
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Erfindungsgemäß ist eine mögliche aufnahmevorrichtungsseitige Anordnung eines entsprechenden Wärmeleitelements dadurch realisiert, dass das Wärmeleitelement durch Einstecken eines diesem zugehörigen Randbereichs in einen hierfür vorgesehenen schlitzartigen Aufnahmebereich der Aufnahmevorrichtung in der Aufnahmevorrichtung angeordnet ist. Ein entsprechendes Wärmeleitelement kann sonach durch abschnittsweises Einstecken in einen hierfür seitens der Aufnahmevorrichtung, typischerweise im Bereich eines Bodenteils der Aufnahmevorrichtung, vorgesehenen schlitzartigen Aufnahmebereich angeordnet sein.
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Das oder wenigstens ein laschenartiges Befestigungselement kann integral mit einem entsprechenden Wärmeleitelement ausgebildet sein. Mithin können das Wärmeleitelement und das Befestigungselement aus einem Stück, d. h. einstückig, ausgebildet sein. Die integrale Ausbildung eines entsprechenden Befestigungselements mit einem entsprechenden Wärmeleitelement ist insbesondere im Hinblick auf die strukturellen, insbesondere mechanischen, Eigenschaften des Wärmeleitelements als auch im Hinblick auf fertigungstechnische Aspekte vorteilhaft.
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Zur Realisierung der weiter oben genannten Wärmeübertragung von jeweiligen Energiespeicherzellen auf ein entsprechendes Wärmeleitelement ist es zweckmäßig, wenn ein entsprechendes Wärmeleitelement aus einem thermisch leitfähigen Material gebildet ist oder wenigstens ein solches umfasst. Als thermisch leitfähige Materialien kommen beispielsweise Metalle, insbesondere solche mit guten thermischen Leitfähigkeiten, wie z. B. Aluminium, Kupfer, etc., in Betracht. Selbstverständlich kann ein entsprechendes Wärmeleitelement auch aus einem, z. B. durch Zusatz thermisch leitfähiger Partikel, wie z. B. Graphit- oder Rußpartikel, thermisch hoch leitfähig ausgebildeten Kunststoff gebildet sein.
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Es ist denkbar, dass das oder allgemein wenigstens ein Wärmeleitelement als Wärmerohr ausgebildet oder wenigstens ein solches umfasst. Wärmerohre (engl. „heat pipes“) können in ihrer Funktion als Wärmeübertrager insofern zweckmäßig sein, als diese gleichermaßen eine Temperiereinrichtung zur Temperierung, d. h. zur Kühlung oder zur Beheizung, des Energiespeichers respektive jeweiliger Energiespeicherzellen bilden können. Unter dem Begriff „Wärmerohr“ sind nicht allein rohrförmige bzw. zylindrische, sondern insbesondere auch flächige bzw. plattenartige Bauformen zu verstehen.
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Als ein gegebenenfalls weiterer Teil einer entsprechenden Temperiereinrichtung des Energiespeichers kann in dem Deckelelement eine von einem Temperierfluid einer Temperiereinrichtung des Energiespeichers durchströmbare oder durchströmte, insbesondere mäanderartig verlaufende, Kanalstruktur ausgebildet sein. Durch die Ausbildung bzw. Integration einer entsprechenden Kanalstruktur in ein entsprechendes Deckelelement ist ein guter Wärmeaustausch zwischen den Energiespeicherzellen und einem Temperierfluid, z. B. Wasser, möglich. Zum Zwecke der Kühlung des Energiespeichers kann vermittels der Wärmeleitelemente eine Übertragung von Wärme von den Energiespeicherzellen auf ein in der Kanalstruktur strömendes Temperierfluid (Kühlfluid) und zum Zwecke der Beheizung des Energiespeichers kann vermittels der Wärmeleitelemente eine Übertragung von Wärme von einem in der Kanalstruktur strömenden Temperierfluid (Heizfluid) auf die Energiespeicherzellen erfolgen. Die Kanalstruktur kann eine Mehrzahl an Kanalwindungen umfassen und somit mäanderartig ausgebildet sein. Durch entsprechende Kanalwindungen können Zu- und Rückläufe für ein Temperierfluid gebildet sein. Selbstverständlich können in dem Deckelelement mehrere separate, d. h. nicht miteinander kommunizierende, Kanalstruktur ausgebildet sein.
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Die Erfindung betrifft zudem ein wenigstens einen wie beschriebenen Energiespeicher umfassendes Kraftfahrzeug. Der Energiespeicher dient insbesondere der elektrischen Versorgung jeweiliger kraftfahrzeugseitiger elektrischer Verbraucher, worunter insbesondere auch elektrische Antriebsaggregate zu verstehen sind. Grundsätzlich gelten sämtliche Ausführungen zu dem Energiespeicher analog für das Kraftfahrzeug.
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Überdies betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines wie beschriebenen Energiespeichers. Das Verfahren umfasst im Wesentlichen die Schritte:
- - Anordnen von elektrischen Energiespeicherzellen und thermisch leitfähigen Wärmeleitelementen in einer Aufnahmevorrichtung derart, dass zwischen wenigstens zwei benachbart zueinander angeordneten elektrischen Energiespeicherzellen wenigstens ein thermisch leitfähiges Wärmeleitelement angeordnet ist,
- - Anordnen wenigstens eines Deckelelements an oder auf der Aufnahmevorrichtung, insbesondere einer offenen Fläche des Aufnahmevorrichtung, und
- - Befestigen des oder wenigstens eines thermisch leitfähigen Wärmeleitelements an dem Deckelelement über formschlüssiges Befestigen wenigstens eines laschenartigen Befestigungselements des Wärmeleitelements an dem Deckelelement.
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Grundsätzlich gelten sämtliche, insbesondere verfahrensrelevanten, Ausführungen zu dem Energiespeicher auch analog für das Verfahren.
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Zweckmäßig wird das oder wenigstens ein entsprechendes Wärmeleitelement über wenigstens ein laschenartiges Befestigungselement formschlüssig an dem Deckelelement befestigt, indem das laschenartige Befestigungselement durch eine hierfür an dem Deckelelement ausgebildete Durchbrechung geführt wird.
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Dabei wird weiter zweckmäßig durch einen Umbug des durch die an dem Deckelelement gebildete Durchbrechung geführten laschenartigen Befestigungselements ein Befestigungsabschnitt gebildet, welcher die die Durchbrechung begrenzenden Randbereiche des Deckelelements formschlüssig übergreift.
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Ein entsprechender Befestigungsabschnitt kann zumindest an den die Durchbrechung begrenzenden Randbereichen des Deckelelements stoffschlüssig, insbesondere vermittels einer Klebeverbindung, befestigt werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 - 3 jeweils eine Prinzipdarstellung eines Energiespeichers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die 1 - 3 zeigen jeweils eine Prinzipdarstellung eines Energiespeichers 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ersichtlich zeigt 1 eine geschnittene Ansicht eines Ausschnitts des Energiespeichers 1, 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts des Energiespeichers 1 und 3 eine weitere geschnittene Ansicht eines Ausschnitts des Energiespeichers 1.
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Der Energiespeicher 1 dient insbesondere der elektrischen Versorgung wenigstens eines elektrischen Verbrauchers (nicht gezeigt) eines Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt). Unter einem entsprechenden elektrischen Verbraucher ist insbesondere auch ein Antriebsaggregat, insbesondere ein Elektromotor, des Kraftfahrzeugs zu verstehen. Der Energiespeicher 1 kann beispielsweise in einem hierfür, z. B. unterhalb der vorderen Sitze, vorgesehenen Bereich des Unterbodens des Kraftfahrzeugs angeordnet sein.
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Der Energiespeicher 1 umfasst eine Anzahl an Energiespeicherzellen 2. Die Energiespeicherzellen 2 sind in einer rahmenartigen Aufnahmevorrichtung 3 aufgenommen, d. h. gegebenenfalls auch gegeneinander verspannt, und über elektrische Verbindungsmittel (nicht gezeigt) elektrisch miteinander verbunden bzw. verschaltet. Bei den Energiespeicherzellen 2 kann es sich z. B. um Lithium-Zellen handeln. Ersichtlich sind in 1 aus Gründen der klareren Darstellung nur einzelne Energiespeicherzellen in der Aufnahmevorrichtung 3 gezeigt.
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Die Energiespeicherzellen 2 weisen in den in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispielen jeweils eine rechteckige Grundform mit zwei einander gegenüber liegenden Kurzseiten und zwei einander gegenüber liegenden Langseiten auf. Die Energiespeicherzellen 2 sind in einer elastisch-flexiblen Umhüllung 4 aufgenommen. Die Umhüllung 4 ist aus einem, insbesondere folienartigen, Kunststoff und/oder einem, insbesondere folienartigen, Metall, insbesondere Aluminium, gebildet. Die Umhüllung 4 ist durch mehrere Lagen des elastisch-flexiblen Materials, welche randseitig umlaufend miteinander verbunden sind, gebildet. Derart ist ein durch einen randseitig umlaufenden, auch als Falz zu bezeichnenden bzw. zu erachtenden Verbindungsbereich begrenzter taschenartiger Aufnahmebereich der Umhüllung 4 gebildet. In dem Aufnahmeraum sind insbesondere Elektroden und Elektrolyten der jeweiligen Energiespeicherzelle 2 aufgenommen. Die Energiespeicherzellen 2 weisen jeweils nicht näher bezeichnete elektrische Kontaktierungspole („Zellpole“) auf, über welche diese vermittels eines elektrischen Verbindungselements elektrisch verbunden bzw. verschaltet sind. Die Energiespeicherzellen 2 können auch als „Coffee-Bag-Zellen“ oder „Pouch-Zellen“ bezeichnet werden.
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Zwischen benachbart angeordneten Energiespeicherzellen 2 sind thermisch leitfähige Wärmeleitelemente 5 angeordnet. Die in den in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispielen plattenartigen Wärmeleitelemente 5 sind unmittelbar oder mittelbar, d. h. unter Zwischenschaltung wenigstens eines thermisch leitfähigen Elements (nicht gezeigt), wie z. B. einer thermisch leitfähigen Beschichtung, thermisch mit den jeweiligen Energiespeicherzellen 2 gekoppelt, so dass eine Wärmeübertragung zwischen jeweiligen benachbart zueinander angeordneten Energiespeicherzellen 2 und einem jeweiligen zwischen diesen angeordneten Wärmeleitelement 5 möglich ist.
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Ersichtlich sind sowohl die Energiespeicherzellen 2 als auch die Wärmeleitelemente 5 oberseitig, d. h. im Bereich jeweiliger in einem offenen Bereich der Aufnahmevorrichtung 3 endender freier Enden, durch ein an bzw. auf der Aufnahmevorrichtung 3 angeordnetes Deckelelement 6 abgedeckt. Das Deckelelement 6 dient im Allgemeinen dazu, die einseitig offene Aufnahmevorrichtung 3 zu verschließen.
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Eine Besonderheit des Energiespeichers 1 besteht in der Befestigung der Wärmeleitelemente 5, welche formschlüssig an dem Deckelelement 6 befestigt sind. Die Befestigung der Wärmeleitelemente 5 an dem Deckelelement 6 ist über jeweilige wärmeelementseitige laschenartige Befestigungselemente 7 realisiert, welche eine formschlüssige Befestigung eines jeweiligen Wärmeleitelements 5 an dem Deckelelement 6 ermöglichen. Jeweilige laschenartige Befestigungselemente 7 sind jeweils an einem freiliegenden Randabschnitt eines jeweiligen Wärmeleitelements 5 ausgebildet. Jeweilige laschenartige Befestigungselemente 7 sind typischerweise integral mit den jeweiligen Wärmeleitelementen 5 ausgebildet.
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Ein jeweiliges Wärmeleitelement 5 ist dabei über entsprechende laschenartige Befestigungselemente 7 formschlüssig an dem Deckelelement 6 befestigt, indem ein entsprechendes laschenartiges Befestigungselement 7 durch hierfür an dem Deckelelement 6 ausgebildete Durchbrechungen 8 bzw. Öffnungen geführt bzw. gesteckt ist bzw. wird. Die Befestigungselemente 7 greifen sonach zur Ausbildung der formschlüssigen Befestigung bzw. im an dem Deckelelement 6 befestigten Zustand durch entsprechende hierfür deckelelementseitig vorgesehene Durchbrechungen 8.
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Dabei ist die Ausbildung der formschlüssigen Befestigung jeweils durch einen durch einen Umbug 9 des durch die an dem Deckelelement 6 gebildeten Durchbrechungen 8 geführten bzw. gesteckten laschenartigen Befestigungselements 7 gebildeten Befestigungsabschnitt, welcher die die jeweiligen deckelelementseitigen Durchbrechungen 8 begrenzenden Randbereiche formschlüssig übergreift, realisiert. Entsprechende wärmeelementseitige Befestigungselemente 7 werden sonach, nachdem sie durch entsprechende deckelelementseitige Durchbrechungen 8 geführt sind bzw. wurden, derart umgebogen, insbesondere umgeklappt, dass Umbüge 9 gebildet werden, welche die die jeweiligen deckelelementseitigen Durchbrechungen 8 jeweils begrenzenden Randbereiche des Deckelelements 6 formschlüssig übergreifen. Die Umbüge 9 sind insofern als Befestigungsabschnitte der jeweiligen Befestigungselemente 7 der jeweiligen Wärmeleitelemente 5 zu bezeichnen bzw. zu erachten.
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Ein entsprechender Befestigungsabschnitt kann zumindest an den die Durchbrechungen 8 begrenzenden Randbereichen des Deckelelements 6 stoffschlüssig, insbesondere vermittels einer Klebeverbindung, befestigt sein.
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Die Wärmeleitelemente 5 sind entsprechend zumindest im Bereich der Befestigungselemente 7, typischerweise vollständig, aus einem verformbaren, insbesondere biegbaren, Material gebildet. Hierbei kann es sich insbesondere um ein Metall, wie z. B. Aluminium, handeln. Durch die Ausbildung aus einem Metall lässt sich gleichermaßen die weiter oben genannte Wärmeübertragung von jeweiligen Energiespeicherzellen 2 auf jeweilige Wärmeleitelemente 5, und umgekehrt, realisieren.
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Es ist denkbar, dass wenigstens ein Wärmeleitelement 5 als Wärmerohr ausgebildet ist oder wenigstens ein solches umfasst. Wärmerohre (engl. „heat pipes“) können in ihrer Funktion als Wärmeübertrager insofern zweckmäßig sein, als diese gleichermaßen eine Temperiereinrichtung (nicht gezeigt) zur Temperierung, d. h. zur Kühlung oder Beheizung, des Energiespeichers 1 respektive jeweiliger Energiespeicherzellen 2 bilden können.
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Selbstverständlich ist es möglich, ein jeweiliges Wärmeleitelement 5 neben der beschriebenen formschlüssigen Befestigung zusätzlich stoffschlüssig, d. h. z. B. vermittels Klebens, Lötens oder Schweißens, und/oder zusätzlich kraftschlüssig, d. h. z. B. vermittels Klemmens, an dem Deckelelement 6 zu befestigen.
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Anhand von 1 ist zu erkennen, dass eine aufnahmevorrichtungsseitige Anordnung jeweiliger Wärmeleitelemente 5 in den in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispielen dadurch realisiert ist, dass die Wärmeleitelemente 5 durch Einstecken dieser zugehöriger Randbereiche in hierfür vorgesehene schlitzartige Aufnahmebereiche 10 in der Aufnahmevorrichtung 3 angeordnet sind.
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Wie insbesondere anhand von 3 zu erkennen ist, ist in dem Deckelelement 6 integral eine von einem Temperierfluid der Temperiereinrichtung 8 des Energiespeichers 1 durchströmbare bzw. durchströmte Kanalstruktur 11 ausgebildet. Die Kanalstruktur 11 ist als ein Teil der Temperiereinrichtung des Energiespeichers 1 zu erachten. Durch die Ausbildung bzw. Integration einer entsprechenden Kanalstruktur 11 in das Deckelelement 6 ist ein guter Wärmeaustausch zwischen den Energiespeicherzellen 2 bzw. den Wärmeleitelementen 5 und einem Temperierfluid, z. B. Wasser, möglich. Zum Zwecke der Kühlung des Energiespeichers 1 kann vermittels der Wärmeleitelemente 5 eine Übertragung von Wärme von den Energiespeicherzellen 2 auf das in der Kanalstruktur 11 strömende Temperierfluid (Kühlfluid) und zum Zwecke der Beheizung des Energiespeichers 1 kann vermittels der Wärmeleitelemente 5 eine Übertragung von Wärme von dem in der Kanalstruktur 11 strömenden Temperierfluid (Heizfluid) auf die Energiespeicherzellen 2 erfolgen. Anhand von 2 ist zu erkennen, dass die Kanalstruktur 11 eine Kanalwindung umfasst und somit mäanderartig ausgebildet ist. Hierdurch kann ein Zu- und ein Rücklauf für das Temperierfluid gebildet sein.
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Der in den in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispielen gezeigte Energiespeicher 1 lässt sich insbesondere über ein nachfolgend beschriebenes Herstellungsverfahren herstellen.
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Das Verfahren umfasst im Wesentlichen die Schritte:
- - Anordnen von elektrischen Energiespeicherzellen 2 und thermisch leitfähigen Wärmeleitelementen 5 in einer Aufnahmevorrichtung 3 derart, dass zwischen wenigstens zwei benachbart zueinander angeordneten elektrischen Energiespeicherzellen 2 wenigstens ein entsprechendes thermisch leitfähiges Wärmeleitelement 5 angeordnet ist,
- - Anordnen wenigstens eines Deckelelements 6 an oder auf der Aufnahmevorrichtung 3, insbesondere an oder auf einer offenen Fläche der Aufnahmevorrichtung 3, und
- - Befestigen der Wärmeleitelemente 5 an dem Deckelelement 6 über formschlüssiges Befestigen jeweiliger laschenartiger Befestigungselemente 7 jeweiliger Wärmeleitelemente 5 an dem Deckelelement 6.
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Zweckmäßig werden jeweilige Wärmeleitelemente 5 dabei über jeweilige laschenartige Befestigungselemente 7 formschlüssig an dem Deckelelement 6 befestigt, indem die laschenartigen Befestigungselemente 7 durch hierfür an dem Deckelelement 6 ausgebildete Durchbrechungen 8 geführt werden.
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Dabei werden weiter zweckmäßig durch jeweilige Umbüge 9 der durch die deckelelementseitig gebildeten Durchbrechungen 8 greifenden laschenartigen Befestigungselemente 7 jeweilige Befestigungsabschnitte gebildet, welche die die deckelelementseitigen Durchbrechungen 8 begrenzenden Randbereiche des Deckelelements 6 formschlüssig übergreifen.
