-
Batteriezellenmodul eines Energiespeichers eines Fahrzeugs mit einem Kühlelement und Verfahren zu dessen Herstellung.
-
Bei Elektro- und Hybridfahrzeugen werden Batteriezellenmodule verbaut. Diese Batteriezellenmodule bestehen aus mehreren Batteriezellen, die üblicherweise zu Batteriezellenstapeln gestapelt und durch einen Rahmen verspannt und in Form gehalten werden. Der Rahmen umfasst eine Vorrichtung zur Befestigung an einem Energiespeichergehäuse.
-
Gewöhnlich wird das Batteriezellenmodul mit einer Bodenkühlung über ein sogenanntes Wärmeleitblech versehen, um Wärmeenergie abzuführen, so dass das Batteriezellenmodul eine definierte maximale Betriebstemperatur nicht überschreitet. Die Kühlung kann hierbei durch ein Medium oder ein Fluid, das durch Kühlelemente fließt, erfolgen. Insbesondere werden form- oder kraftschlüssige Verbindungen zwischen Kühlelementen und Wärmeleitblechen von Batteriezellenmodulen verwendet, wobei die Wärmeleitbleche beispielsweise an den Batteriezellenmodulen angeklebt sind.
-
Um eine zwischen Kühlelementen und Wärmeleitblechen vorhandene thermisch isolierende Luftschicht zu minimieren und dadurch den Wärmeübertrag zwischen diesen Elementen zu verbessern, werden diese mit einer hohen Kraft gegeneinander gepresst. Die benötigte Kraft kann beispielsweise durch Federschienen ausgeübt werden. Diese Kraft wirkt sich insbesondere bei unebenen Kühlelementen oder Wärmeleitblechen oder Batteriezellenmodulen (d.h. bei einem Abstand zwischen dem Gehäuse und dem Batteriezellenmodul) oder Gehäusen (aufgrund der Federschiene) auf die abführbare Wärmeleistung aus. Außerdem sind die Federschienen einer Alterung unterworfen, so dass die Anpresswirkung und damit der erzielbare Wärmeübertrag mit zunehmendem Alter des Batteriezellenmoduls abnimmt.
-
Neben der Ausübung von hohen Anpresskräften mittels der Federschienen sind hohe Anforderungen an die Sauberkeit bei einer Fertigung zu stellen, um Verunreinigungen an der Grenzfläche zwischen Kühlelement und Wärmeleitblech zu minimieren. Dies ist insbesondere notwendig, um Lufteinschlüsse zu vermeiden.
-
Somit sind besonders steife Elemente sowie zusätzliche Schritte bei der Herstellung, insbesondere beim Einlegen, Zentrieren und Niederhalten von Kühl- und Verpresselementen notwendig, wobei die Kühlelemente besonders empfindlich sind. Dies führt zu einer kostenintensiven Herstellung und Erhöhung der Masse der Komponenten des Batteriezellenmoduls. Die Gesamtleistung ist nicht beliebig erweiterbar, ohne die Betriebsparameter erheblich anzupassen.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Batteriezellenmodul sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, wobei das Batteriezellenmodul einfach und kostengünstig herzustellen sein und über seine ganze Lebensdauer eine hohe und zuverlässig funktionierende Wärmeabführung gewährleisten soll.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Batteriezellenmodul gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Ein erfindungsgemäßes Batteriezellenmodul, welches insbesondere für den Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs bestimmt ist, umfasst ein erstes Batteriezellenpaket mit mindestens einer Batteriezelle, das eine erste Kühleranschlussfläche aufweist, und ein für die Kühlung des ersten Batteriezellenpakets bestimmtes Kühlelement, das eine der ersten Kühleranschlussfläche zugewandte erste Kühlfläche aufweist. Zwischen der ersten Kühleranschlussfläche und der ersten Kühlfläche ist bzw. sind eine erste spannungsisolierende Schicht und/oder eine erste wärmeleitende Schicht unter Bildung einer unmittelbaren stoffschlüssigen Verbindung der ersten Kühleranschlussfläche mit der ersten Kühlfläche angeordnet.
-
Dabei bedeutet der Ausdruck „stoffschlüssig“, dass mindestens eine der vorgenannten Schichten als haftende oder klebende Schicht ausgebildet ist und somit die ganze Anordnung aus Batteriezellenpaket, Kühlelementen und den genannten Schichten eine fest verbundenen Einheit darstellt, für deren Zusammenhalt keine weiteren Elemente, wie sie z.B. die eingangs genannten Federschienen darstellen, erforderlich sind. Unter „unmittelbar“ ist zu verstehen, dass keine weiteren Schichten als die genannten zwischen der jeweiligen Kühleranschlussfläche und der Kühlfläche vorhanden sind. Sofern ein Kleber vorhanden ist, der für die Befestigung der spannungsisolierenden Schicht an der Kühleranschlussfläche oder der Kühlfläche verwendet wird, ist dieser – selbst wenn er als komplette „Schicht“ vorhanden ist – nicht als gesonderte, weitere Schicht anzusehen, sondern als zur spannungsisolierenden Schicht als integraler Bestandteil gehörig. Gleiches gilt für evtl. vorhandenen Kleber auf der wärmeleitenden Schicht. Unter „wärmeleitend“ ist zu verstehen, dass die betreffende Schicht eine Wärmeleitfähigkeit aufweist, die für den geforderten Einsatzzweck hoch genug ist. Ähnliches gilt für den Begriff „spannungsisolierend“ hinsichtlich des Isolationsvermögens gegen eine elektrische Spannung zwischen dem Batteriezellenmodul und dem Kühlelement. Einem Fachmann ist die erforderliche Dimensionierung des Isolationsvermögens und der Wärmeleitfähigkeit klar, weswegen nicht weiter hierauf eingegangen werden muss.
-
Durch die stoffschlüssige und unmittelbare Verbindung kann das erfindungsgemäße Batteriezellenmodul einerseits kostengünstig hergestellt werden, da einerseits nur einfache Verfahrensschritte und keine zusätzlichen Komponenten wie z.B. Federschienen erforderlich sind und andererseits die derart hergestellte Verbindung dauerhaft – also über die gesamte Lebensdauer des Batteriezellenmoduls – ist. Erfindungsgemäß wird somit durch die stoffschlüssige und unmittelbare Verbindung gleichzeitig eine mechanische und thermische Anbindung des Batteriezellenmoduls an das Kühlelement erzielt.
-
Das erfindungsgemäße Batteriezellenmodul weist den Vorteil auf, dass kein Wärmeleitblech und keine Federschienen benötigt werden. Zum einen verringert sich die Anzahl der benötigten Elemente, so dass eine günstigere Herstellung des Batteriezellenmoduls ermöglicht wird. Zum anderen verringert sich die Masse des Batteriezellenmoduls.
-
Zudem wird kein Druck auf das Batteriezellenmodul durch etwaige Federelemente ausgeübt, so dass eine hohe Steifigkeit der verbauten Elemente nicht notwendig ist.
-
Des Weiteren ist die Kühleinheit im Batteriezellenmodul integriert, so dass eine unmittelbare Abführung der Wärmeenergie ermöglicht wird.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erste spannungsisolierende Schicht als haftende oder klebende Schicht ausgebildet. Somit braucht sie nicht gesondert mit einem Kleber versehen zu werden.
-
Es ist von Vorteil, wenn die erste wärmeleitende Schicht als haftende oder klebende Schicht ausgebildet ist, weil dann ebenso kein gesonderter Kleberauftrag erforderlich ist.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die erste spannungsisolierende Schicht eine Hochvolt-Isolationsfolie oder besteht ausschließlich daraus, was die Herstellung vereinfacht, da eine solche Folie leicht zu verarbeiten ist.
-
Mit Vorteil umfasst die erste wärmeleitende Schicht eine Wärmeleitvergussmasse und/oder einen Wärmleitklebstoff oder besteht sogar vollständig daraus. Dadurch kann die Herstellung vereinfacht und damit kostengünstig gestaltet und außerdem ein sehr guter Toleranzausgleich zwischen Kühlfläche und Kühleranschlussfläche erzielt sowie die für den Wärmeübergang wirksame Fläche maximiert werden, falls diese nicht ganz plan oder mit Rauigkeiten versehen sind.
-
Es kann Vorteile hinsichtlich einer guten Verbindung des Schichtaufbaus bringen, wenn eine weitere wärmeleitende Schicht zwischen der ersten Kühleranschlussfläche und der ersten Kühlfläche angeordnet ist.
-
Erfindungsgemäß kann ein Doppel-Batteriezellenmodul gebildet werden, indem ein zweites Batteriezellenpaket vorgesehen wird, das gleichsam spiegelbildlich zum ersten Batteriezellenpaket angeordnet ist, wobei die Mittelebene des Kühlelements die Symmetrieebene darstellt. Bei diesem Doppel-Batteriezellenmodul ist der Wärmeleitpfad optimiert, da mit einem einzigen Kühlelement zwei Batteriezellenpakete gekühlt werden können.
-
Mit einer Herstellung des erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls gemäß Anspruch 8 können die Herstellungskosten gesenkt werden, da die einzelnen Schritte ohne großen technischen Aufwand ausgeführt werden können und wenige Komponenten erforderlich sind. Insbesondere sind keine – dauerhaft am Batteriezellenmodul verbleibenden – Federelemente erforderlich, welche zusätzliche Kosten verursachen würden, sondern es muss nur einmalig ein Schritt des Verpressens bzw. Zusammenpressens der gesamten Anordnung ausgeführt werden, um eine dauerhafte Stabilität zu erreichen.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform werden an einem Kühlelement an jeder seiner beiden Hauptseiten – mehr oder minder spiegelsymmetrisch – Batteriezellenpakete angebracht, wodurch ein Doppel-Batteriezellenmodul hergestellt werden kann.
-
Wenn bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls die wärmeleitende Masse jeweils in Form eines definierten Musters, insbesondere eines mäandrierenden bzw. wellenförmigen oder Zick-Zack-Musters oder in Form von mehreren – ggf. parallelen – Streifen, vorzugsweise in Form einer erhabenen Raupe, in geeigneter Weise aufgetragen wird, kann mit dem anschließenden Verpressen des Musters eine dünne Schicht erzeugt werden, die einerseits gut haftet und bei Vermeidung bzw. Eliminierung von Lufteinschlüssen andererseits auch gut die Wärme leitet. Falls die wärmeleitende Masse so ausgeführt wird, dass sie elektrisch sehr gut isoliert, kann überdies auf eine gesonderte spannungsisolierende Schicht verzichtet werden.
-
Der definierte Musterauftrag in Form von Wärmeleitvergussmasse dient dabei einer nachfolgenden Verteilung der Wärmeleitvergussmasse. Somit ist ein gleichmäßiger Auftrag dieser Masse notwendig, so dass eine möglichst ebene Fläche entsteht, die die Toleranzen des Batteriezellenpakets ausgleicht. Zudem wird damit ein Entweichen der zwischen Batteriezellenpaketoberfläche und Wärmeleitvergussmassen-Schicht sowie zwischen Wärmeleitvergussmassen-Schicht und Hochvolt-Isolationsschicht eingeschlossener Luft ermöglicht. Dies führt zu einer stoffschlüssigen, also sowohl mechanischen als auch thermischen, Anbindung und zum Toleranzausgleich sowie zur Maximierung der wirksamen Anbindungs- und Übergangsfläche zwischen Batteriezellenpaket und Kühlelement.
-
Insbesondere wirken ein einfacher Toleranzausgleich und eine robuste Auslegung der Kühlplatte Beschädigungen bei der Fertigung des Batteriezellenmoduls entgegen. Durch den Wegfall von Verspannelementen, wie Federschienen, wird eine Kosten- und Gewichtsreduktion erreicht.
-
1 zeigt eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Batteriezellenmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
2 zeigt eine Draufsicht auf eine als Raupe auf eine Hochvolt-Isolationsfolie aufgebrachte Wärmeleitvergussmasse gemäß z.B. der ersten Ausführungsform einer Kühlvorrichtung des Batteriezellenmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung noch vor dem Verpressen.
-
3A bis J zeigen seitliche Querschnitte der ersten Ausführungsform des Batteriezellenmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
4A bis D zeigen seitliche Querschnitte einer zweiten Ausführungsform des Batteriezellenmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls werden anhand der Figuren beschrieben.
-
1 zeigt eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls, wobei ein Batteriezellenpaket 101, das einen Stapel von Batteriezellen aufweist, mit einem als Kühlplatte 104 ausgebildeten Kühlelement über jeweils eine ihrer Oberflächen durch eine Wärmeleitvergussmassen-Schicht 102 als wärmeleitende Schicht und eine Hochvolt-Isolationsschicht 105 als spannungsisolierende Schicht verbunden sind. Dabei haftet die Wärmeleitvergussmassen-Schicht 102 an der unteren Oberfläche des Batteriezellenpakets 101, die eine erste Kühleranschlussfläche 122 darstellt, während die Hochvolt-Isolationsschicht 105 an der als Kühlfläche 124 dienenden oberen Oberfläche der Kühlplatte 104 haftet. Es wird somit eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Batteriezellenpaket 101 und Kühlplatte 104 durch unmittelbares Anhaften erreicht.
-
Wahlweise kann die Kühlplatte 104 mit darin ausgebildeten Fluidkanälen versehen sein. Hierbei kann die Kühlplatte 104 in einem Randbereich mit einem Fluidverbindungsflansch 103 versehen werden, der dazu ausgestaltet ist, der Kühlplatte 104 ein Fluid zuzuführen und/oder abzuführen. Alternativ können als ein Kühlelement 104 wirkende Flachrohre oder Multiports mit einer aufgelöteten oder geklebten Platte verwendet werden.
-
Um ein Batteriezellenmodul gemäß der ersten Ausführungsform auszubilden, werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt.
-
Zuerst wird eine Oberfläche der Kühlplatte 104 gereinigt und/oder aktiviert, wobei beispielsweise ein Spülen in Ethanol und/oder eine Plasmabehandlung durchgeführt werden kann.
-
Sodann wird die selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht 105 auf diese gereinigte Oberfläche geklebt. Eine Reinigung dient insbesondere dazu, die Oberfläche von sämtlichen Fremdmolekülen zu reinigen, die zu einer Bildung von Luftblasen führen können. Zudem kann eine Aktivierung der Oberfläche erfolgen, um die Haftung der Hochvolt-Isolationsschicht 105 zu erhöhen.
-
Als nächstes wird die Wärmeleitvergussmassen-Schicht 102 auf der Hochvolt-Isolationsschicht 105 aufgebracht. Dabei wird die Wärmeleitvergussmassen-Schicht 102 bevorzugt in Form eines definierten Musters aufgetragen. In 2 ist ein Zick-Zack-Muster in einer Draufsicht gezeigt. Alternativ kann auch ein anderes Muster für den Auftrag gewählt werden. Dieser Musterauftrag dient dazu, bei einem darauffolgenden Aufsetzen des Batteriezellenpakets 101 eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Wärmeleitvergussmassen-Schicht 102 als dünne Schicht auf der Hochvolt-Isolationsschicht 105 zu erreichen. Der definierte Musterauftrag führt somit zur Wärmeleitvergussmassen-Schicht 102 auf der Hochvolt-Isolationsschicht 105, die eine stoffschlüssige mechanische und thermische Anbindung, einen Toleranzausgleich zwischen dem Batteriezellenpaket 101 und der Kühlplatte 104 sowie zu einer Maximierung der wirksamen Anbindungs- oder Übergangsfläche erlaubt.
-
Um das Batteriezellenpaket 101 kontrolliert auf die Wärmeleitvergussmassen-Schicht 102 aufsetzen zu können, sind im Randbereich der kürzeren Seiten der Kühlplatte 104 ein Langloch 210 und ein Zentrierloch 211 einander gegenüberliegend so angeordnet, dass entsprechende Zentrierelemente (nicht gezeigt) an einem Gehäuse des Batteriezellenpakets 101 in das Langloch 210 und das Zentrierloch 211 eingeführt werden können. Somit erfolgt eine zentrierte Verpressung von Batteriezellenpaket und Kühlelement.
-
Die 3A bis 3J zeigen seitliche Querschnitte der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls und Abwandlungen dieser, wobei der jeweilige Aufbau von oben nach unten beschrieben wird.
-
3A zeigt eine Abfolge von einem Batteriezellenpaket 301, einer haftenden Wärmeleitvergussmassen-Schicht 317, die noch nicht ausgehärtet ist, also noch haftend wirkt, und an der unteren Oberfläche des Batteriezellenpaket 301 haftet, sowie einer unten selbsthaftenden Hochvolt-Isolationsschicht 313, die an der oberen Oberfläche der Kühlplatte 304 haftet und elektrisch isolierend wirkt. Sowohl die haftende Wärmeleitvergussmassen-Schicht 317 als auch die unten selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht 313 sind als Wärmeenergie übertragende Elemente vorgesehen.
-
3B zeigt eine Abfolge des Batteriezellenpakets 301, einer oben selbstklebenden Hochvolt-Isolationsschicht 314, die an der unteren Oberfläche des Batteriezellenpakets 301 haftet und elektrisch isoliert, und die haftende Wärmeleitvergussmassen-Schicht 317, die an der oberen Oberfläche der Kühlplatte 304 haftet.
-
3C zeigt eine Abfolge des Batteriezellenpakets 301, der an einer ersten Kühleranschlussfläche 322 des Batteriezellenpakets 301 sowie an einer ersten als Kühlfläche 324 der Kühlplatte 304 haftenden Wärmeleitvergussmassen-Schicht 317 und der Kühlplatte 304. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit sind die Kühleranschlussfläche 322 und die Kühlfläche 324 in den 3A, 3B und 3D bis 3J nicht eigens dargestellt. Insbesondere, wenn ein komplett blasenfreies Zusammensetzen gelingt, so dass zwischen dem Batteriezellenpakets 301, der haftenden Wärmeleitvergussmassen-Schicht 317 und der Kühlplatte 304 keine Luftblasen vorhanden sind, entfaltet die haftende Wärmeleitvergussmassen-Schicht 317 auch eine elektrische Isolationswirkung, so dass eine Verwendung einer Hochvolt-Isolationsschicht entfällt.
-
3D zeigt eine Abfolge des Batteriezellenpakets 301, einer doppelseitig selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht 315 und der Kühlplatte 304. Hier sorgt die selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht 315 sowohl für die Haftung des Batteriezellenpakets 301 an der Kühlplatte 304 als auch für die elektrische Isolierung.
-
3E zeigt eine Abfolge des Batteriezellenpakets 301, der haftenden Wärmeleitvergussmassen-Schicht 317, der nicht selbsthaftenden Hochvolt-Isolationsschicht 316, der haftenden Wärmeleitvergussmassen-Schicht 317 und der Kühlplatte 304. Die haftende Wärmeleitvergussmassen-Schicht 317 sorgt jeweils für die Haftung zwischen dem Batteriezellenpaket 301 und der nicht selbsthaftenden Hochvolt-Isolationsschicht 316 sowie zwischen der nicht selbsthaftenden Hochvolt-Isolationsschicht 316 und der Kühlplatte 304, während die nicht selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht 316 für die elektrische Isolation sorgt.
-
3F zeigt eine Abfolge des Batteriezellenpakets 301, einer ausgehärteten Wärmeleitvergussmassen-Schicht 318, die nicht haftend wirkt, der doppelseitig selbsthaftenden Hochvolt-Isolationsschicht 316, einer weiteren ausgehärteten Wärmeleitvergussmassen-Schicht 318 und der Kühlplatte 304. Die doppelseitig selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht 316 sorgt sowohl für die Haftung als auch für die elektrische Isolation.
-
Wahlweise kann eine der ausgehärteten Wärmeleitvergussmassen-Schichten 318 weggelassen werden, wie in den 3G und 3H gezeigt.
-
3I zeigt eine Abfolge des Batteriezellenpakets 301, der ausgehärteten Wärmeleitvergussmassen-Schicht 318, der haftenden Wärmeleitvergussmassen-Schicht 317 und der Kühlplatte 304. Wie bei dem in 3C gezeigten Aufbau muss hierfür ein komplett blasenfreies Zusammensetzen gelingen, so dass zwischen dem Batteriezellenpaket 301, den Wärmeleitvergussmassen-Schichten 317 und 318 und der Kühlplatte 304 keine Luftblasen vorhanden sind. Nur dann wirken die Wärmeleitvergussmassen-Schichten 317 und 318 elektrisch isolierend.
-
3J zeigt eine Abfolge des Batteriezellenpakets 301, der haftenden Wärmeleitvergussmassen-Schicht 317, der ausgehärteten Wärmeleitvergussmassen-Schicht 318 und der Kühlplatte 304. Auch hier wirken die Wärmeleitvergussmassen-Schichten 317 und 318 nur dann elektrisch isolierend, wenn möglichst keine Luftblasen eingeschlossen worden sind.
-
Die 4A bis 4D zeigen seitliche Querschnitte der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls und Abwandlungen dieser, wobei der jeweilige Aufbau von oben nach unten beschrieben wird.
-
4A zeigt ein Batteriezellenmodul, das ein Batteriezellenpaket 401A, eine haftende Wärmeleitvergussmassen-Schicht 417, eine unten selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht 413, eine Kühlplatte 404, eine oben selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht 414, eine weitere haftende Wärmeleitvergussmassen-Schicht 417, und ein Batteriezellenpaket 401B aufweist. Es liegt somit ein gegenüber der Kühlplatte 404 gespiegelter Aufbau vor. Somit können zwei Batteriezellenpakete 401A, 401B von einer Kühlplatte 404 gekühlt werden, so dass ein geringerer Bauraum und ein optimierter Wärmeleitpfad erreicht wird. Die Haftung zwischen den einzelnen Komponenten erfolgt durch die haftende Wärmeleitvergussmassen-Schichten 417, während die Isolationswirkung durch die selbsthaftenden Hochvolt-Isolationsschichten 413 und 414 ermöglicht wird.
-
4B zeigt eine im Vergleich zu 4A modifizierte Abfolge der Komponenten: das Batteriezellenpaket 401A, die oben selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht 414, die haftende Wärmeleitvergussmassen-Schicht 417, die Kühlplatte 404, die weitere haftende Wärmeleitvergussmassen-Schicht 417, die unten selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht 413 und das Batteriezellenpaket 401B.
-
In 4C sind die aus den 4A und 4B bekannten selbsthaftenden Hochvolt-Isolationsschichten 413 und 414 weggelassen. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn ein komplett blasenfreies Zusammensetzen gelingt, so dass jeweils zwischen dem Batteriezellenpaket 401A und 401B, der oben an einer ersten Kühleranschlussfläche 422 des Batteriezellenpakets 401A sowie unten an einer ersten Kühlfläche 424 der Kühlplatte 404 haftenden haftenden Wärmeleitvergussmassen-Schicht 417 und einer weiteren, oben an einer zweiten Kühlfläche 425 der Kühlplatte 404 sowie unten an einer zweiten Kühleranschlussfläche 428 des Batteriezellenpakets 401B haftenden Wärmeleitvergussmassen-Schicht 417 und der Kühlplatte 404 keine Luftblasen vorhanden sind. Dann weisen die haftenden Wärmeleitvergussmassen-Schichten 417 eine elektrische Isolationswirkung auf, so dass eine Verwendung einer Hochvolt-Isolationsschicht entfällt. Wiederum sind aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit die Kühleranschlussflächen 422 und 428 sowie die Kühlflächen 424 und 425 in den 4A, 4B und 4D nicht eigens dargestellt.
-
4D zeigt ein Batteriezellenmodul, das das Batteriezellenpaket 401A, eine doppelseitig selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht 415, die Kühlplatte 404, eine weitere doppelseitig selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht 415 und das Batteriezellenpaket 401B aufweist. Hierbei sorgen die doppelseitig selbsthaftenden Hochvolt-Isolationsschichten 415 jeweils für eine Haftung zwischen den Batteriezellenpaketen 401A und 401B und der Kühlplatte 404.
-
Es versteht sich, dass bei der vorliegenden Erfindung ein Zusammenhang zwischen einerseits Merkmalen besteht, die im Zusammenhang mit Verfahrensschritten beschrieben wurden, sowie andererseits Merkmalen, die im Zusammenhang mit entsprechenden Vorrichtungen beschrieben wurden. Somit sind beschriebene Verfahrensmerkmale auch als zur Erfindung gehörige Vorrichtungsmerkmale – und umgekehrt – anzusehen, selbst wenn dies nicht explizit erwähnt wurde.
-
Es ist festzuhalten, dass die unter Bezug auf die dargestellten Ausführungsformen beschriebenen Merkmale der Erfindung, wie beispielsweise Schichten und Fläche (sowie deren Art und Ausgestaltung und die Anordnung der einzelnen Komponenten relativ zueinander oder die Abfolge der jeweiligen Verfahrensschritte) auch bei anderen Ausführungsformen oder Varianten hiervon vorhanden sein können, außer wenn es anders angegeben ist oder sich aus technischen Gründen von selbst verbietet. Von derartigen, in Kombination beschriebenen, Merkmalen einzelner Ausführungsformen müssen außerdem nicht notwendigerweise immer alle Merkmale in einer betreffenden Ausführungsform realisiert sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 101
- Batteriezellenpaket
- 102
- Wärmeleitvergussmasse
- 103
- Fluidverbindungsflansch
- 104
- Kühlplatte
- 105
- Hochvolt-Isolationsschicht
- 122
- Kühleranschlussfläche
- 124
- Kühlfläche
- 202
- gemusterte Wärmeleitvergussmasse
- 203
- Fluidverbindungsflansch
- 204
- Kühlplatte
- 205
- Hochvolt-Isolationsschicht
- 210
- Langloch
- 211
- Zentrierloch
- 301
- Batteriezellenpaket
- 304
- Kühlplatte
- 313
- unten selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht
- 314
- oben selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht
- 315
- doppelseitig selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht
- 316
- nicht selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht
- 317
- haftende Wärmeleitvergussmassen-Schicht
- 318
- ausgehärtete Wärmeleitvergussmassen-Schicht
- 322
- Kühleranschlussfläche
- 324
- Kühlfläche
- 401A, 401B
- Batteriezellenpaket
- 404
- Kühlplatte
- 413
- unten selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht
- 414
- oben selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht
- 415
- doppelseitig selbsthaftende Hochvolt-Isolationsschicht
- 417
- haftende Wärmeleitvergussmassen-Schicht
- 422
- erste Kühleranschlussfläche
- 424
- erste Kühlfläche
- 425
- zweite Kühlfläche
- 428
- zweite Kühleranschlussfläche
