DE102016203129B3 - Batterie für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterie (10) für ein Kraftfahrzeug mit einer Mehrzahl von Batteriezellen (12, 14, 16, 18, 20, 22) und mit wenigstens einem Verbindungselement (32, 34), welches einen elektrischen Pol einer ersten Batteriezelle (12) mit einem elektrischen Pol wenigstens einer zweiten Batteriezelle (14) elektrisch verbindet. Die Batteriezellen (12, 14, 16, 18, 20, 22) sind in einem Gehäuse (26) der Batterie (10) aufgenommen. Hierbei ist zwischen dem wenigstens einen Verbindungselement (32, 34) und einem Gehäusebauteil (28) des Gehäuses (26) ein Wärmeübertragungselement (42) angeordnet. Mittels des Wärmeübertragungselements (42) ist im Betrieb der Batterie (10) von dem wenigstens einen Verbindungselement (32, 34) freigesetzte Wärme in das Gehäusebauteil (28) einbringbar. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer solchen Batterie (10).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Batterie für ein Kraftfahrzeug, welche eine Mehrzahl von Batteriezellen aufweist. Wenigstens ein Verbindungselement verbindet einen elektrischen Pol einer ersten Batteriezelle mit einem elektrischen Pol wenigstens einer zweiten Batteriezelle elektrisch. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie.
  • Eine Batterie der eingangs genannten Art kann in einem Hybridfahrzeug, insbesondere in einem Plug-in-Hybrid (Steckdosenhybrid), oder einem Elektrofahrzeug zum Einsatz kommen. Bei derartigen Batterien ist üblicherweise eine Vielzahl von Batteriezellen elektrisch in Reihe und/oder parallel geschaltet, um die zum Fortbewegen des Kraftfahrzeugs gewünschten hohen Ströme und Spannungen mittels der Batterie bereitzustellen.
  • Die DE 10 2007 063 178 A1 beschreibt eine Batterie, bei welcher auf die elektrischen Pole von einzelnen Batteriezellen eine Wärmeleitplatte geschraubt ist. Eine elektrisch isolierende und wärmeleitfähige Vergussmasse kann ein Batteriegehäuse der Batterie vollständig ausfüllen.
  • Die EP 2 854 211 A1 beschreibt eine Heiz- und Kühlvorrichtung für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs. Die Heiz- und Kühlvorrichtung umfasst eine aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildete Bodenplatte, welche von einem Kühlmittel durchströmt wird. Auf der Bodenplatte ist eine elektrische Heizeinrichtung angeordnet. Zwischen der Bodenplatte und der elektrischen Heizeinrichtung können elektrisch isolierende Deckplatten aus einer Keramik angeordnet sein.
  • Die EP 2 284 931 A1 beschreibt eine Batteriezelle mit einer PTC-Einrichtung zum Unterbrechen eines Stromflusses bei zu starker Wärmefreisetzung an einem Kontakt zwischen einem Zellanschluss und einem Terminal einer Leiterplatte. Hierfür ist zwischen dem Zellanschluss und der PTC-Einrichtung eine Wärmeübertragungseinrichtung angeordnet, welche ein Band aus Acrylschaum mit Keramikpartikeln umfassen kann.
  • Die EP 2 262 354 A1 beschreibt ein Elektronikgerät, bei welchem zwischen einem Gehäuse des Geräts und einer Batterie ein thermisches. Isoliermaterial angeordnet ist. Das Isoliermaterial kann als keramikgefülltes Silikon-Elastomer ausgebildet sein.
  • Bei aus dem Stand der Technik bekannten Batterien für ein Kraftfahrzeug hat sich herausgestellt, dass das elektrische Verbindungselement, welches auch als Zellverbinder oder Stromschiene bezeichnet wird, im Betrieb der Batterie vergleichsweise viel Wärme freisetzen kann. So können in einem Batteriemodul, welches eine Mehrzahl von mittels eines Zellverbinders elektrisch miteinander verbundenen Batteriezellen aufweist, am Zellverbinder Temperaturen von etwa 90 Grad Celsius auftreten. Im Endbereich des Zellverbinders, in welchem eine elektrisch leitende Verbindung mit einem weiteren Batteriemodul hergestellt werden kann, können im Betrieb sogar Temperaturen von etwa 110 Grad Celsius auftreten.
  • Wenn ein elektrisches Verbindungselement beziehungsweise ein Zellverbinder derart warm ist, so belastet die von dem Verbindungselement im Betrieb der Batterie freigesetzte Wärme thermisch die einzelnen Batteriezellen, welche mittels des Verbindungselements elektrisch leitend verbunden sind. Dadurch wird die Lebensdauer der Batteriezellen stark negativ beeinflusst.
  • Um eine geringere Temperatur des elektrischen Verbindungselements im Betrieb zu erreichen, kann der durchströmbare Querschnitt des elektrischen Verbindungselements erhöht werden. Bei gleicher Stromstärke führt nämlich die Vergrößerung des Querschnitts des Verbindungselements zu einer Verringerung der Temperatur. Ein größerer Querschnitt des Verbindungselements erfordert jedoch mehr Bauraum. Üblicherweise ist aber der Bauraum in einer Batterie beziehungsweise einem Batteriezellenmodul sehr begrenzt. Dies liegt daran, dass die einzelnen Batteriezellen eine vergleichsweise große Höhe aufweisen, damit man mit den Batteriezellen eine hohe Kapazität erreichen kann. Der geringe Bauraum schränkt auch die Möglichkeit einer Abkühlung des Verbindungselements oder Zellverbinders durch Wärmestrahlung ein.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Batterie der eingangs genannten Art und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie zu schaffen, bei welcher im Betrieb eine besonders geringe thermische Belastung der Batteriezellen der Batterie erreichbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Batterie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Batterie für ein Kraftfahrzeug weist eine Mehrzahl von Batteriezellen auf. Wenigstens ein Verbindungselement verbindet einen elektrischen Pol einer ersten Batteriezelle mit einem elektrischen Pol wenigstens einer zweiten Batteriezelle elektrisch. Die Batteriezellen sind in einem Gehäuse der Batterie aufgenommen. Hierbei ist zwischen dem wenigstens einen Verbindungselement und einem Gehäusebauteil des Gehäuses ein Wärmeübertragungselement angeordnet. Mittels des Wärmeübertragungselements kann im Betrieb der Batterie von dem wenigstens einen Verbindungselement freigesetzte Wärme in das Gehäusebauteil eingebracht werden. Mit anderen Worten sorgt das Wärmeübertragungselement für eine Wärme leitende Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Gehäusebauteil. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Verbindungselement beziehungsweise der Zellverbinder im Betrieb der Batterie den elektrischen Strom leitet und aufgrund des Innenwiderstands warm wird. Durch die thermisch leitende Verbindung einer Oberfläche des Verbindungselements mit dem Gehäusebauteil, welche durch das Wärmeübertragungselement bewirkt wird, wird Wärme vom Verbindungselement abgeführt und in das Gehäusebauteil eingebracht. Vom Gehäusebauteil aus kann dann die Wärme besonders gut in die Umgebung der Batterie abgegeben werden.
  • Die Wärme leitende Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Gehäusebauteil, welche durch das Wärmeübertragungselement hergestellt wird, sorgt also dafür, dass die Wärmebelastung der Batteriezellen verringert wird. Somit ist im Betrieb der Batterie eine besonders geringe thermische Belastung der Batteriezellen erreichbar. Dies führt zu einer besonders langen Lebensdauer der Batteriezellen. Dadurch, dass die Wärme des Zellverbinders beziehungsweise des elektrischen Verbindungselements mittels des Wärmeübertragungselements in das Gehäusebauteil transportiert wird, wird das Verbindungselement im Betrieb der Batterie kühler als ohne das Vorsehen des Wärmeübertragungselements.
  • Die einzelnen Batteriezellen der Batterie weisen ein jeweiliges Batteriezellengehäuse auf. Innerhalb dieses Batteriezellengehäuses ist ein galvanisches Element der jeweiligen Batteriezelle angeordnet. Das galvanische Element ist bevorzugt als Sekundärelement ausgebildet, welches zum Versorgen eines elektrischen Verbrauchers entladen und nach der Entladung wieder aufgeladen werden kann. Das galvanische Element umfasst in an sich bekannter Weise Ableiter etwa in Form von Metallfolien, welche mit dem elektrochemisch aktiven Material des galvanischen Elements beschichtet sind. Des Weiteren ist ein Elektrolyt vorgesehen sowie ein die elektrochemisch aktiven Materialien voneinander trennender Separator. In einem solchen galvanischen Element können die Ableiter gestapelt, gefaltet oder gewickelt vorliegen, sodass das galvanische Element auch als Zellstapel oder Zellwickel bezeichnet wird. Die Ableiter des galvanischen Elements sind mit den jeweiligen elektrischen Polen der Batteriezellen, also mit einem Pluspol einerseits und einem Minuspol andererseits verbunden. Das galvanische Element und somit die einzelne Batteriezelle stellt ein bestimmte Spannung bereit, deren Größe von der Beschaffenheit der elektrochemisch aktiven Materialien des galvanischen Elements abhängt. Die höhere Gesamtspannung der Batterie resultiert dann aus dem elektrischen Verbinden der Batteriezellen miteinander.
  • Die in dem Gehäuse aufgenommenen Batteriezellen können zum Bereitstellen einer Batterieanordnung ein Batteriemodul bilden, wobei die von einem Batteriemodul gelieferte Spannung und Stromstärke von der Anzahl und der Verschaltung der Batteriezellen in dem Batteriemodul abhängt. Des Weiteren können mehrere solcher Batteriemodule elektrisch leitend miteinander verbunden und hierbei in Reihe und/oder parallel geschaltet sein. Um dies zu bewerkstelligen, kann ein Modulverbinder die jeweiligen Verbindungselemente der Batterien beziehungsweise Batteriemodule miteinander elektrisch leitend verbinden.
  • Bei einer derartigen Batterieanordnung werden die Verbindungselemente beziehungsweise Zellverbinder auch durch den Modulverbinder im Betrieb der Batterieanordnung zusätzlich thermisch belastet. Auch diese zusätzliche thermische Belastung kann jedoch das Verbindungselement beziehungsweise der Zellverbinder besonders einfach aufnehmen. Denn die Wärme kann in das Gehäusebauteil eingeleitet werden. So kann auch in einer solchen Batterieanordnung, welche eine Mehrzahl von Batterien beziehungsweise Batteriemodulen umfasst, die Wärmebelastung der Batteriezellen verringert werden, weil das Verbindungselement zugleich die thermische Belastung durch den Modulverbinder einfach aufnehmen kann.
  • Die elektrischen Pole der mittels des Verbindungselements elektrisch miteinander verbundenen Batteriezellen können mit dem Verbindungselement insbesondere durch Schweißen verbunden sein. Bei einer derartigen Ausgestaltung sorgt das Wärmeübertragungselement dafür, dass die Schweißverbindungen der Verbindungselemente beziehungsweise Zellverbinder thermisch weniger stark belastet werden.
  • Erfindungsgemäß umfasst das Wärmeübertragungselement ein Keramikbauteil. Mittels eines solchen Wärmeübertragungselements lässt sich die Wärme besonders gut durch Wärmeleitung in das Gehäusebauteil einbringen.
  • Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Wärmeübertragungselement eine aus einem elastischen Material gebildete Komponente, insbesondere Schaumkomponente umfasst. Denn durch eine solche elastische Komponente oder Schaumkomponente können Toleranzen im Hinblick auf die Verbindung der elektrischen Pole mit dem Verbindungselement, durch die Montage des Gehäusebauteils bedingte Toleranzen sowie Herstellungstoleranzen insbesondere des Verbindungselements, des Gehäusebauteils oder dergleichen kompensiert werden. Aufgrund der Elastizität des Materials kann nämlich die Schaumkomponente die Toleranzen gut aufnehmen.
  • Die Komponente kann insbesondere aus einem synthetischen Kautschuk, etwa aus einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) gebildet sein. So kann auf kostengünstige und einfache Weise ein Toleranzausgleich und zugleich eine gute Wärmeleitung von dem Verbindungselement hin zu dem Gehäusebauteil sichergestellt werden. Des Weiteren zeichnet sich ein derartiger synthetischer Kautschuk durch eine hohe thermische Beständigkeit und eine hohe Elastizität aus.
  • Bevorzugt sind das Keramikbauteil und/oder die Schaumkomponente elektrisch nicht leitfähig. Dies ist im Hinblick auf den sicheren Betrieb der Batterie vorteilhaft.
  • Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Keramikbauteil in Richtung eines Abstands des wenigstens einen Verbindungselements von dem Gehäusebauteil eine größere Dicke aufweist als die Schaumkomponente. Denn so können die besonders guten Wärmeübertragungseigenschaften des Keramikbauteils besonders weitgehend ausgenutzt werden. Dennoch kann durch die Schaumkomponente den Toleranzen besonders gut Rechnung getragen werden.
  • Einer besonders guten Wärmeübertragung ist es des Weiteren zuträglich, wenn die Schaumkomponente an dem Gehäusebauteil anliegt, wobei insbesondere das Keramikbauteil an dem elektrischen Verbindungselement anliegen kann.
  • Für eine sichere Positionierung des Wärmeübertragungselements hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Schaumkomponente durch einen Klebstoff mit dem Gehäusebauteil und/oder mit dem Keramikbauteil verbunden ist. Insbesondere kann die Schaumkomponente mit dem Gehäusebauteil einerseits und mit dem Keramikbauteil andererseits verbunden sein. Auf diese Weise ist eine besonders sichere Halterung des Wärmeübertragungselements erreichbar.
  • Vorzugsweise ist das Gehäusebauteil aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material gebildet. Beispielsweise kann das Gehäusebauteil aus einem Kunststoff gebildet sein. Dies ist im Hinblick auf das Gewicht des Gehäusebauteils, die Kosten für die Fertigung und die Herstellbarkeit vorteilhaft.
  • Von Vorteil ist es weiterhin, wenn das Gehäusebauteil als Deckel des Gehäuses ausgebildet ist. Denn so lässt sich zum Deckel hin aufsteigende und über das Wärmeübertragungselement in den Deckel eingeleitete Wärme besonders gut abführen.
  • Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn mittels des wenigstens einen Verbindungselements wenigstens zwei Batteriezellen der Batterie elektrisch parallel geschaltet sind. Es können vorzugsweise auch mehr als zwei Batteriezellen, beispielsweise drei Batteriezellen, vier Batteriezellen oder auch mehr als vier Batteriezellen elektrisch parallel geschaltet sein. Durch eine derartige Ausgestaltung lassen sich vergleichsweise hohe Ströme bereitstellen. Insbesondere beim Auftreten hoher elektrischer Ströme ist es jedoch besonders vorteilhaft, wenn die im Betrieb der Batterie freigesetzte Wärme mittels des Wärmeübertragungselements in das Gehäusebauteil eingebracht werden kann.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst wenigstens eine erfindungsgemäße Batterie. Hierbei ist die wenigstens eine Batterie zum Bereitstellen von elektrischer Energie für ein Fortbewegen des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Mit anderen Worten kann die Batterie als elektrischer Energiespeicher für ein Hybridfahrzeug, insbesondere Plug-in-Hybridfahrzeug, oder Elektrofahrzeug ausgebildet sein.
  • Die für die erfindungsgemäße Batterie beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
  • Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind somit auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
  • 1 ausschnittsweise und perspektivisch eine Batterie für ein Kraftfahrzeug, bei welcher mittels eines elektrischen Verbindungselements jeweils vier Batteriezellen der Batterie elektrisch parallel geschaltet sind; und
  • 2 eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts der Batterie gemäß 1.
  • Eine in 1 ausschnittsweise gezeigte Batterie 10 für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Mehrzahl von Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22. Die Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22 sind vorliegend als prismatische Zellen ausgebildet, sie weisen also quaderförmige Batteriezellengehäuse auf. Jede der Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22 der Batterie weist einen ersten elektrischen Pol 24 (vergleiche 2) und einen zweiten, vorliegend nicht gezeigten elektrischen Pol auf. Bei dem ersten elektrischen Pol 24 kann es sich beispielsweise um einen Pluspol und bei dem zweiten elektrischen Pol um den Minuspol der jeweiligen Batteriezelle 12, 14, 16, 18, 20, 22 handeln.
  • Vorliegend sind mehr als die in dem Ausschnitt gemäß 1 gezeigten Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22 in einem Gehäuse 26 der Batterie 10 aufgenommen. Das Gehäuse 26 umfasst ein im Wesentlichen wannenförmiges Aufnahmeteil oder Unterteil, in welchem die Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22 angeordnet sind, sowie ein Gehäusebauteil in Form eines Deckels 28. Der Deckel 28 ist in 1 geschnitten gezeigt, sodass der Blick auf die sich unter dem Deckel 28 befindenden Komponenten der Batterie 10 freigegeben ist. Der Deckel 28 ist auf geeignete Weise mit zumindest einer Wand 30 des wannenförmigen Unterteils des Gehäuses 26 verbunden.
  • Die elektrischen Pole der Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22 der Batterie 10 sind mittels elektrischer Verbindungselemente in Form zweier Zellverbinder 32, 34 elektrisch leitend verbunden. Vorliegend verbindet der jeweilige Zellverbinder 32, 34 die elektrischen Pole gleicher Polarität von vier benachbarten Batteriezellen 12, 14, 16, 18 elektrisch leitend miteinander. Des Weiteren sind durch denselben Zellverbinder 32 die elektrischen Pole der entgegengesetzten Polarität von vier weiteren, jeweils benachbarten Batteriezellen 20, 22 miteinander verbunden, wobei in 1 lediglich zwei dieser Gruppe von insgesamt vier Batteriezellen 20, 22 zu sehen sind. In der Batterie 10 können beispielsweise insgesamt zwölf Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22 angeordnet sein, von denen mittels der Zellverbinder 32, 34 jeweils vier Batteriezellen 12, 14, 16, 18 elektrisch parallel geschaltet sind. In alternativen Ausführungsformen können auch andere Formen einer Parallelschaltung und/oder einer Reihenschaltung von derartigen Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22 vorgesehen sein.
  • 2 zeigt eine Schnittansicht in eine Querrichtung der Batterie 10, wobei die Querrichtung in 1 durch einen Pfeil 36 veranschaulicht ist. Demgemäß ist ersichtlich, dass zwischen einer Oberseite oder Oberfläche 38 des jeweiligen Zellverbinders 32, 34 und dem Deckel 28 ein Abstand 40 vorliegt, welcher bei der beispielhaft gezeigten Batterie 10 etwa drei Millimeter betragen kann. Entsprechend ist der zur Verfügung stehende Bauraum zwischen den Zellverbindern 32, 34 und dem Deckel 28 sehr begrenzt.
  • Im Betrieb der Batterie 10 leiten die Zellverbinder 32, 34 den von den Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22 bereitgestellten oder in den Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22 zu speichernden elektrischen Strom. Hierbei erwärmen sich die Zellverbinder 32, 34 aufgrund ihres Innenwiderstands. Aufgrund des sehr geringen Bauraums zwischen der Oberfläche 38 der Zellverbinder 32, 34 und der Unterseite des Deckels 28 ist jedoch sowohl die Möglichkeit einer Kühlung der Zellverbinder 32, 34 über Wärmestrahlung als auch die Möglichkeit einer Verringerung der Temperaturbelastung durch eine Vergrößerung des Querschnitts der Zellverbinder 32, 34 stark eingeschränkt.
  • Vorliegend wird jedoch der geringe Bauraum von im Beispiel etwa drei Millimetern in Hochrichtung oder Z-Richtung verwendet, um zwischen den Zellverbindern 32, 34 und dem Deckel 28 ein jeweiliges Wärmeübertragungselement 42 anzuordnen. Das Wärmeübertragungselement 42 verbindet die Oberfläche 38 des jeweiligen Zellverbinders 32, 34 mit der Unterseite des Deckels 28 oder Zellmoduldeckels.
  • Das Wärmeübertragungselement 42 umfasst bevorzugt ein Keramikbauteil 44 und ein auf dem Keramikbauteil 44 angeordnetes Schaumteil beziehungsweise eine Schaumkomponente 46. Die Schaumkomponente 46 ist vorliegend elastisch ausgebildet und kann beispielsweise aus einem synthetischen Kautschuk (beispielsweise EPDM) bestehen.
  • Das Wärmeübertragungselement 42 leitet die Wärme von den Zellverbindern 32, 34 in den Deckel 28, welcher vorzugsweise aus einem Kunststoff gebildet ist. Die im Betrieb der Batterie 10 von den Zellverbindern 32, 34 beziehungsweise Verbindungselementen freigesetzte Wärme wird also über jeweilige Wärmeübertragungselemente 42 in den Deckel 28 eingebracht und in dem Deckel 28 gespeichert. In 1 ist lediglich das im Bereich der elektrischen Pole 24 der Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22 angeordnete Wärmeübertragungselement 42 gezeigt, welches auf dem in 1 rechten Zellverbinder 34 angeordnet ist. In entsprechender Weise ist jedoch auch auf dem anderen Zellverbinder 32 im Bereich der (nicht gezeigten) Pole der Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22 ein solches Wärmeübertragungselement 42 vorgesehen.
  • Die flexible Schaumkomponente 46, welche zwischen den Deckel 28 beziehungsweise Zellmoduldeckel und das Keramikbauteil 44 geklebt ist, kann die Toleranzen aufnehmen, welche beim Verschweißen der Zellverbinder 32, 34 mit den elektrischen Polen 24 der Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22 auftreten. Des Weiteren können die Toleranzen der Montage des Deckels 28 sowie die Herstellungstoleranzen insbesondere des Deckels 28 durch die Schaumkomponente 46 kompensiert werden. Durch das Vorsehen des Keramikbauteils 44 sind die Zellverbinder 32, 34 in Richtung des Deckels 28 elektrisch isoliert. Dadurch, dass auch der Deckel 28 bevorzugt ein Kunststoffbauteil ist, ist auch hier für eine elektrische Isolation gesorgt.
  • Durch das Vorsehen der Wärmeübertragungselemente 42 kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass bei einer Konfiguration der Batterie 10, bei welcher jeweils vier Batteriezellen 12, 14, 16, 18 elektrisch parallel geschaltet sind, die Zellverbinder 32, 34 in bestimmten Bereichen etwa 90 Grad Celsius heiß werden können.
  • Insbesondere kann ein Bereich 48 des jeweiligen Zellverbinders 32, 34, in welchem die Batterie 10 mit einem (vorliegend nicht gezeigten) Modulverbinder elektrisch leitend verbunden wird, im Betrieb der Batterie 10 eine Temperatur von etwa 110 Grad Celsius erreichen. Über einen solchen Modulverbinder können zwei der in 1 gezeigten Batterien 10 beziehungsweise Batteriemodule zu einer Batterieanordnung zusammengeschaltet werden. Entsprechend werden die Zellverbinder 32, 34 durch solche Modulverbinder thermisch zusätzlich belastet. Diese zusätzliche Belastung können die Zellverbinder 32, 34 jedoch einfach aufnehmen und durch das Abführen der Wärme in den Deckel 28 die Wärmebelastung der Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22 verringern. Jedoch auch ohne das Vorsehen solcher Modulverbinder sorgt die zusätzliche, Wärme leitende Verbindung zwischen den Zellverbindern 32, 34 und dem Deckel 28, welche durch die Wärmeübertragungselemente 42 sichergestellt wird, für eine Verringerung der Wärmebelastung der Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22. Dies sorgt für eine besonders lange Lebensdauer der Batteriezellen 12, 14, 16, 18, 20, 22.
  • Aus 1 und 2 ist des Weiteren ersichtlich, dass zum Halten der Zellverbinder 32, 34 eine Haltevorrichtung 50 vorgesehen ist, welche auch als Stromschienenhalter oder Busbar-Halter bezeichnet werden kann. Diese Haltevorrichtung 50 kann insbesondere aus einem Kunststoff gebildet sein.
  • Des Weiteren ist der 1 und der 2 entnehmbar, dass die Zellverbinder 32, 34 in die Querrichtung der Batterie 10 gesehen eine Stufe aufweisen können. Aufgrund dieser Stufe beträgt der Abstand 40 zwischen der Unterseite des Deckels 28 und der Oberfläche 38 der Zellverbinder 32, 34 in den denjenigen Bereichen etwa drei Millimeter, in welchen die Wärmeübertragungselemente 42 vorgesehen sind. In weiteren, in die Querrichtung an die Wärmeübertragungselemente 42 angrenzenden Bereichen ist hingegen der Abstand zwischen der Oberfläche 38 der Zellverbinder 32, 34 und der Unterseite des Deckels 28 geringer.

Claims (9)

  1. Batterie für ein Kraftfahrzeug, mit einer Mehrzahl von Batteriezellen (12, 14, 16, 18, 20, 22) und mit wenigstens einem Verbindungselement (32, 34), welches einen elektrischen Pol (24) einer ersten Batteriezelle (12) mit einem elektrischen Pol wenigstens einer zweiten Batteriezelle (14) elektrisch verbindet, wobei die Batteriezellen (12, 14, 16, 18, 20, 22) in einem Gehäuse (26) der Batterie (10) aufgenommen sind, und wobei zwischen dem wenigstens einen Verbindungselement (32, 34) und einem Gehäusebauteil (28) des Gehäuses (26) ein Wärmeübertragungselement (42) angeordnet ist, mittels welchem im Betrieb der Batterie (10) von dem wenigstens einen Verbindungselement (32, 34) freigesetzte Wärme in das Gehäusebauteil (28) einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungselement (42) ein Keramikbauteil (44) umfasst.
  2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungselement (42) eine aus einem elastischen Material, insbesondere aus einem synthetischen Kautschuk, gebildete Komponente, insbesondere Schaumkomponente (46) umfasst.
  3. Batterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Keramikbauteil (44) und/oder die Schaumkomponente (46) elektrisch nicht leitfähig sind.
  4. Batterie nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Keramikbauteil (44) in Richtung eines Abstands (40) des wenigstens einen Verbindungselements (32, 34) von dem Gehäusebauteil (28) eine größere Dicke aufweist als die Schaumkomponente (46).
  5. Batterie nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumkomponente (46) an dem Gehäusebauteil (28) anliegt und/oder durch einen Klebstoff mit dem Gehäusebauteil (28) einerseits und/oder mit dem Keramikbauteil (44) andererseits verbunden ist.
  6. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusebauteil (28) aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material, insbesondere aus einem Kunststoff, gebildet ist.
  7. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusebauteil (28) als Deckel des Gehäuses (26) ausgebildet ist.
  8. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des wenigstens einen Verbindungselements (32, 34) wenigstens zwei Batteriezellen (12, 14, 16, 18) der Batterie (10) elektrisch parallel geschaltet sind.
  9. Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Batterie (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die wenigstens eine Batterie (10) zum Bereitstellen von elektrischer Energie für ein Fortbewegen des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
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