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Die Erfindung betrifft ein Energiespeichersystem, umfassend ein Gehäuse, in welchem Speicherzellen angeordnet sind, wobei den Speicherzellen eine Einrichtung zum Temperieren der Speicherzellen zugeordnet ist.
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Energiespeichersysteme, insbesondere wiederaufladbare Speicher für elektrische Energie, sind insbesondere in mobilen Systemen weit verbreitet. Wiederaufladbare Speicher für elektrische Energie werden zudem in tragbaren elektronischen Geräten wie Smartphones oder Laptops eingesetzt. Des Weiteren werden wiederaufladbare Speicher für elektrische Energie vermehrt zum Bereitstellen von Energie für elektrisch angetriebene Fahrzeuge eingesetzt. Weitere Einsatzgebiete von elektrischen Energiespeichersystemen sind stationäre Anwendungen, beispielsweise in Backup-Systemen, in Netwerkstabilisierungssystemen und zur Speicherung elektrischer Energie aus erneuerbaren Energiequellen.
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Ein häufig eingesetztes Energiespeichersystem ist dabei ein wiederaufladbarer Speicher in Form eines Lithium-Ionen-Akkumulators. Lithium-Ionen-Akkumulatoren weisen, wie andere wiederaufladbare Speicher für elektrische Energie auch, zumeist mehrere Speicherzellen auf, welche gemeinsam in einem Gehäuse verbaut sind. Mehrere elektrisch miteinander verbundene Speicherzellen bilden dabei ein Modul.
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Dabei erstreckt sich das Energiespeichersystem nicht nur auf Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Auch andere wiederaufladbare Batterie-Systeme wie Lithium-Schwefel-Batterien, Feststoff-Batterien oder Metall-Luft-Batterien können eine Temperierung benötigen. Des Weiteren kann das Energiespeichersystem als Superkondensator ausgebildet sein.
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Energiespeichersysteme in Form von wiederaufladbaren Speichern weisen die höchste elektrische Kapazität nur in einem begrenzten Temperaturspektrum auf. Bei Über- bzw. Unterschreitung des optimalen Betriebstemperaturbereiches fällt die elektrische Kapazität des Speichers stark ab, bzw. die Funktionalität des Energiespeichers ist beeinträchtigt. Darüber hinaus können zu hohe Temperaturen zu einer Schädigung des Energiespeichersystems führen. Ferner kann eine ungleichmäßige Temperierung zu ungleichmäßiger Alterung einzelner Speicherzellen und damit zu einem verfrühten Ausfall des Energiespeichersystems führen.
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Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn das Energiespeichersystem für die Bereitstellung elektrischer Energie von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen dient. Zum Temperieren der Zellen des Energiespeichersystems ist es daher bereits bekannt, Kühl- oder Heizelemente zum Temperieren der Speicherzellen vorzusehen.
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Aus der
DE 10 2012 222 689 A1 ist es beispielsweise bekannt, Speicherzellen in eine Zellaufnahme einzubetten, welche zumindest teilweise aus einem wärmeleitenden Material ausgebildet ist. Dabei ist die Zellaufnahme starr ausgebildet, wobei die Speicherzellen in die Zellaufnahme eingesetzt sind.
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Hierbei ist problematisch, dass die Speicherzellen zur Aufrechterhaltung eines größtmöglichen Wärmeübergangs zwischen Speicherzellen und Zellaufnahme während der Montage und der bestimmungsgemäßen Benutzung ihre Lage nicht verändern dürfen. Kommt es beispielsweise im Zuge der Montage zu einem Verkippen der Speicherzellen, entsteht zwischen Zellaufnahme und Speicherzelle ein Zwischenraum mit einem geringen Wärmeübergangskoeffizienten. Hieraus resultiert ein ungleichmäßiger Wärmeübergang und somit eine unterschiedliche Temperierung der Speicherzellen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Energiespeichersystem bereitzustellen, bei welchem eine gleichmäßige und effektive Temperierung der Speicherzellen gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.
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Das erfindungsgemäße Energiespeichersystem umfasst ein Gehäuse, in welchem Speicherzellen angeordnet sind, wobei den Speicherzellen eine Einrichtung zum Temperieren der Speicherzellen zugeordnet ist. Erfindungsgemäß weist die Einrichtung Kontaktabschnitte zum Kontaktieren der Speicherzellen auf, wobei die Einrichtung flexible Bereiche zum Anpassen der Lage der Kontaktabschnitte an die Lage der Speicherzellen aufweist.
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Dabei sind die Kontaktabschnitte so ausgebildet, dass diese mit einer möglichst großen Anlagefläche an der Speicherzelle anliegen und so einen möglichst hohen Wärmeübergang gewährleisten. Dadurch kann ein hoher Wärmestrom zum Erwärmen oder zum Kühlen der Speicherzellen verwirklicht werden. Die flexiblen Bereiche der Einrichtung bewirken, dass sich die Kontaktabschnitte stets so an die Speicherzellen anlegen, dass dort ein möglichst großer Wärmestrom realisiert werden kann. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird verhindert, dass ein thermisch isolierender Luftspalt zwischen Kontaktabschnitt und Speicherzelle entsteht. Ferner können Lageveränderungen der Speicherzellen im Zuge der Montage oder während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Energiespeichersystems ausgeglichen werden. Dadurch, dass die Kontaktabschnitte an jeder Speicherzelle anliegen, wird zudem eine gleichmäßige Temperierung aller Speicherzellen ermöglicht.
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Insofern weist das Energiespeichersystem vergleichsweise starr ausgebildete Kontaktabschnitte zum Kontaktieren der Speicherzellen auf, welche an flexible Bereiche zum Anpassen der Lage der Kontaktabschnitte an die Lage der Speicherzellen angrenzen. Eine bevorzugte Einrichtung weist insofern an die Lage der Speicherzellen angepasste Kontaktabschnitte auf, welche über flexible Bereiche miteinander verbunden sind. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Einrichtung flächig ausgebildet, wobei die Kontaktabschnitte inselförmig in die Einrichtung eingebettet sind.
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Dabei können die Kontaktabschnitte Bodenflächen, bzw. Stirnseiten und/oder Seitenflächen von Speicherzellen kontaktieren. Eine Kontaktierung von Bodenflächen oder Stirnseiten ist insbesondere im Zusammenhang mit Speicherzellen in Form von Rundzellen vorteilhaft. Eine Kontaktierung von Seitenflächen ist insbesondere im Zusammenhang mit Speicherzellen in Form von prismatischen Zellen und von Pouch-Zellen vorteilhaft.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es zudem, Formänderungen der Speicherzellen während des Betriebs des Energiespeichersystems zu kompensieren. Beispielsweise erfolgt bei einer Pouch-Zelle während des Ladevorgangs eine Volumenzunahme, welche sich vorwiegend als Dickenzunahme auswirkt. Eine vollständig geladene Pouch-Zelle ist etwa 5% dicker als eine entladene Pouch-Zelle, wobei die Volumenzu-, bzw. -abnahme reversibel ist. Darüber hinaus erfolgt bei Pouch-Zellen aber auch über die Lebensdauer betrachtet eine irreversible Volumenzunahme. Ein ähnliches Verhalten zeigen aber auch Rundzellen und prismatische Zellen. Sowohl die durch die reversible als auch die durch die irreversible Volumenänderung entstehende Formänderung der Speicherzelle kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Einrichtung kompensiert werden, so dass stets eine wunschgemäße Temperierung der Speicherzellen möglich ist.
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Die Einrichtung kann mit Kühlmedium durchströmbar sein. Das Kühlmedium kann beispielsweise Wasser oder eine Wasser-Glykol-Mischung sein. Kommt das Energiespeichersystem in einem Fahrzeug zum Einsatz, ist es denkbar, als Kühlmedium das in dem Fahrzeug in der Klimaanlage verwendete Kühlmedium einzusetzen. Bei entsprechender Auslegung der Einrichtung kann das Kühlmedium auch Kohlendioxid sein. Dabei kann die Einrichtung mit der Klimaanlage verbunden sein oder einen separaten Kühlkreislauf aufweisen. Das Kühlmedium verbessert den Wärmeübergang und damit die Leistungsfähigkeit der Einrichtung. Das Kühlmedium im Sinne der Erfindung kann auch dazu dienen, die Speicherzellen zu erwärmen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Energiespeichersystem aufgrund niedriger Umgebungstemperaturen eine Temperatur aufweist, die unterhalb des optimalen Betriebstemperaturbereiches liegt.
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Die flexiblen Bereiche der Einrichtung sind vorzugsweise durch elastisch verformbare Abschnitte gebildet. Dadurch können die Kontaktabschnitte in Richtung der Speicherzellen bewegt werden, um einen möglichst großen Wärmeübergang zu erzielen.
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Die Kontaktabschnitte können aus einem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit gebildet sein. Eine hohe thermische Leitfähigkeit im Sinne der Erfindung ergibt sich bei einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 2 W/m×K, vorzugsweise von mindestens 5 W/mxK. Dadurch ist ein hoher Wärmeübergang zwischen Kontaktelement und Speicherzelle gewährleistet. Materialien mit hoher thermischer Leitfähigkeit sind beispielsweise Metalle wie Aluminium oder Kupfer sowie einige Kunststoffe und Keramiken.
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Die flexiblen Bereiche können aus einem Material mit geringer thermischer Leitfähigkeit gebildet sein. Dadurch kann ein Wärmestrom zwischen den benachbarten Speicherzellen verhindert werden. Insbesondere im Zusammenhang mit der Verwendung eines Kühlmediums, welches im Inneren der Einrichtung strömt, ist es vorteilhaft, wenn lediglich die Kontaktabschnitte eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen und die flexiblen Bereiche eine möglichst geringe thermische Leitfähigkeit aufweisen. Dadurch werden lediglich die Bereiche temperiert, welche in Kontakt mit den Speicherzellen gelangen, wohingegen die übrigen Bereiche, welche keiner Temperierung bedürfen, nur einen geringen Wärmeübergang aufweisen. Dies ist auch aus Sicherheitsaspekten vorteilhaft, da die von einer schadhaften Speicherzelle, beispielsweise infolge eines thermal runaways freigesetzte Wärme nicht über die Einrichtung auf benachbarte Speicherzellen übertragen wird.
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Die flexiblen Bereiche können aus Kunststoff ausgebildet sein. Bei entsprechender Ausgestaltung sind Kunststoffe bereits von sich aus so elastisch, dass die Kontaktabschnitte zur vollständigen Anlage an die Speicherzellen gebracht werden können. Insofern sind die Kontaktabschnitte beweglich in der Einrichtung befestigt. Derartige Kunststoffe sind beispielsweise Elastomere oder thermoplastische Elastomere. Alternativ ist es aber auch denkbar, die flexiblen Bereiche so auszubilden, dass auch starre Kunststoffe wie Polyamid einsetzbar sind. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere denkbar, Bewegungskanten oder Sicken in den flexiblen Bereichen vorzusehen.
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Die flexiblen Bereiche können alternativ auch aus metallischem Werkstoff ausgebildet sein. Dies ist insbesondere dann denkbar, wenn konstruktiv bewegliche Bereiche vorgesehen sind. Dies kann durch Sicken oder eine vergleichbare dreidimensionale Gestaltung der flexiblen Bereiche erfolgen. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere denkbar, die flexiblen Bereiche zu profilieren.
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Die Kontaktabschnitte bestehen vorzugsweise aus metallischem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere denkbar, die Kontaktabschnitte aus Aluminium oder Kupfer auszubilden. Es ist aber ebenso denkbar, Kunststoffe mit hoher thermischer Leitfähigkeit in den Kontaktabschnitten vorzusehen. Derartige Kunststoffe sind beispielsweise thermisch leitfähige Thermoplaste oder Elastomere. Die Kontaktabschnitte können aus elektrisch isolierenden aber thermisch leitfähigen keramischen Werkstoffen wie Aluminiumoxid ausgebildet sein.
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Die den Speicherzellen zugewandte Oberfläche der Einrichtung, insbesondere die den Speicherzellen zugewandte Oberfläche der Kontaktabschnitte kann elektrisch isolierende Eigenschaften aufweisen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Oberfläche der Speicherzellen einen elektrischen Pol darstellt. Die elektrisch isolierenden Eigenschaften können dabei durch eine zusätzliche elektrisch isolierende Schicht erzielt werden. Die Schicht kann darüber hinaus die thermische Leitfähigkeit verbessern. In diesem Zusammenhang ist eine Beschichtung enthaltend thermisch leitfähige Keramiken wie Aluminiumoxid denkbar. Denkbar sind ferner polymere Beschichtungen enthaltend elektrische isolierende aber thermisch leitfähige Füllstoffe.
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Die Kontaktabschnitte können starr und/oder flexibel ausgestaltet sein. Eine flexible Ausgestaltung ist vorteilhaft bei Formänderungen wie Ausbauchungen im Kontaktbereich der Speicherzelle beispielsweise durch Ladevorgänge oder Alterung. Durch die flexible Ausgestaltung der Kontaktabschnitte können die Kontaktabschnitte den Formänderungen der Speicherzellen folgen und dabei eine große Kontaktfläche sicherstellen. Flexible Kontaktabschnitte können durch dünne Metallbleche, Thermoplaste, Elastomere oder thermoplastische Elastomere realisiert werden.
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Das Kühlmedium kann mit Druck beaufschlagbar sein. Hierbei ist insbesondere vorteilhaft, dass sich die flexiblen Bereiche zusammen mit den Kontaktabschnitten bewegen, wenn das Kühlmedium mit Druck beaufschlagt wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass sich die Kontaktabschnitte an die Speicherzellen anlegen. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, den in der Einrichtung herrschenden Druck in Abhängigkeit der Temperatur und/oder des Ladezustands der Speicherzellen zu regulieren. Dadurch können die Kontaktabschnitte stets zur Anlage an die Speicherzellen gebracht werden. Gleichzeitig wird verhindert, dass die Speicherzellen durch eine zu hohe Anlagekraft der Kontaktabschnitte beschädigt werden.
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Bei einer schadhaften Speicherzelle, beispielsweise infolge eines so genannten thermal runaways, werden in kurzer Zeit sehr große Wärmemengen freigesetzt, die nicht über die Einrichtung abgeführt werden können. Um zu verhindern, dass die dabei freigesetzte Wärme zu einer Überhitzung der Einrichtung oder generell des Energiespeichersystems mit den übrigen Speicherzellen führt, können die Kontaktabschnitte von den Speicherzellen wegbewegt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, indem der Druck des Kühlmediums reduziert wird. Dabei bewegen die flexiblen Abschnitte die Kontaktabschnitte von der Speicherzelle weg, so dass ein thermisch isolierender Spalt entsteht. Die Bewegung der Kontaktabschnitte kann aufgrund der Rückstellkräfte der elastisch verformten flexiblen Abschnitte erfolgen. Bei dieser Ausgestaltung wird der Druck des Kühlmediums reguliert und an den jeweiligen Betriebszustand angepasst. Dadurch kann ein vollständiger Ausfall des Energiespeichersystems verhindert werden.
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Die dem Kühlmedium zugewandte Oberfläche der Kontaktabschnitte kann strukturiert sein. Dadurch kann die dem Kühlmedium zugeordnete aktive Oberfläche vergrößert werden, so dass sich der Wärmeübergang ebenfalls vergrößert.
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Die den Speicherzellen abgewandte Seite der Einrichtung kann aus einem thermisch isolierenden Material ausgebildet oder mit einer thermisch isolierenden Schicht versehen sein. Dadurch ist sichergestellt, dass eine Temperierung durch die Einrichtung nur in Richtung der Speicherzellen erfolgt. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Energiespeichersystem in einem Elektrofahrzeug angeordnet ist. In diesem Fall ist die Einrichtung weniger anfällig gegenüber der Umgebung, beispielsweise einem heißen oder kalten Fahrzeugboden.
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Das erfindungsgemäße Energiespeichersystem eignet sich insbesondere zum Einsatz in einem mobilen System, beispielsweise in einem Elektrofahrzeug, aber auch in Flugzeugen und Schienenfahrzeugen.
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Einige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Energiespeichersystems werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen, jeweils schematisch:
- 1 ein Energiespeichersystem mit Speicherzellen in Form von prismatischen Zellen oder Rundzellen;
- 2 ein Energiespeichersystem mit Speicherzellen in Form von Pouch-Zellen;
- 3 eine Einrichtung mit eingebetteten streifenförmigen Kontaktabschnitten;
- 4 eine Einrichtung mit eingebetteten runden Kontaktabschnitten;
- 5 eine Einrichtung mit eingebetteten streifenförmigen Kontaktschnitten angeordnet zwischen Tragabschnitten;
- 6 eine Einrichtung, bei welcher die Speicherzelle auf dem Randabschnitt der Einrichtung aufliegt;
- 7 eine Seitenansicht einer Einrichtung;
- 8 verschiedene Ausgestaltungen einer Einrichtung;
- 9 eine Einrichtung mit einer bodenseitigen Isolierung;
- 10 eine Einrichtung mit einer flexiblen Hülle;
- 11 eine Einrichtung mit unterschiedlich dimensionierten Speicherzellen.
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1 zeigt ein Energiespeichersystem 1, umfassend ein Gehäuse 2, in welchem Speicherzellen 3 angeordnet sind, wobei den Speicherzellen 3 eine Einrichtung 4 zum Temperieren der Speicherzellen 3 zugeordnet ist. Bei dem Energiespeichersystem 1 handelt es sich um einen Lithium-Ionen-Akkumulator. Die Speicherzellen 3 sind in Form von prismatischen Zellen ausgebildet. Bei der oberen Darstellung ist die Speicherzelle 3 seitlich von der Einrichtung 4 kontaktiert. Bei der mittleren Darstellung ist die Speicherzelle 3 liegend auf der Einrichtung 4 angeordnet und bei der unteren Darstellung ist die Speicherzelle 3 stehend auf der Einrichtung 4 angeordnet. Die untere Darstellung kann auch als eine auf der Einrichtung 4 stehende Speicherzelle 3 in Form einer Rundzelle betrachtet werden.
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2 zeigt ein Energiespeichersystem 1, umfassend ein Gehäuse 2, in welchem Speicherzellen 3 angeordnet sind, wobei den Speicherzellen 3 eine Einrichtung 4 zum Temperieren der Speicherzellen 3 zugeordnet ist. Bei dem Energiespeichersystem 1 handelt es sich um einen Lithium-Ionen-Akkumulator. Die Speicherzellen 3 sind in Form von Pouch-Zellen ausgebildet.
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3 zeigt im Detail eine Einrichtung 4 zum Temperieren von Speicherzellen 3 eines Energiespeichersystems 1. Die Einrichtung gemäß 3 weist einem Rahmen 7 auf, welcher mit einem ersten Anschluss 8 und einem zweiten Anschluss 9 für das Einleiten bzw. Ausleiten von Kühlmedium versehen ist. Insofern ist die Einrichtung 4 mit Kühlmedium durchströmbar. Dabei ist das Kühlmedium mit Druck beaufschlagbar.
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Auf einer Hauptseite der Einrichtung 1 sind Kontaktabschnitte 5 zum Kontaktieren der Speicherzellen 3 angeordnet, wobei die Kontaktabschnitte 5 von flexiblen Bereichen 6 zum Anpassen der Lage der Kontaktabschnitte 5 an die Lage der Speicherzellen 3 umgeben sind. Die flexiblen Bereiche 6 sind durch elastisch verformbare Abschnitte gebildet und bestehen bei der vorliegenden Ausgestaltung aus Kunststoff, hier einem Elastomer. Das Material ist so ausgebildet, dass die flexiblen Bereiche 6 eine geringe thermische Leitfähigkeit aufweisen. Durch die flexiblen Bereiche 6 legen sich die Kontaktabschnitte 5 bei ansteigendem Druck des Kühlmediums an die Speicherzellen 3 an.
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Die Kontaktabschnitte 5 sind aus einem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit gebildet und bestehen bei der vorliegenden Ausgestaltung aus metallischem Werkstoff.
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4 zeigt eine Einrichtung 4 gemäß 3, wobei die Kontaktschnitte 5 bei der vorliegenden Ausgestaltung zur Anpassung an die Speicherzellen 3 in Form von Rundzellen ebenfalls rund ausgebildet sind.
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5 zeigt eine Einrichtung 4 zum Temperieren von Speicherzellen 3 eines Energiespeichersystems 1. Die Einrichtung gemäß 3 weist einen Rahmen 7 auf, welcher mit einem ersten Anschluss 8 und einem zweiten Anschluss 9 für das Einleiten bzw. Ausleiten von Kühlmedium versehen ist. Insofern ist die Einrichtung 4 mit Kühlmedium durchströmbar. Dabei ist das Kühlmedium mit Druck beaufschlagbar.
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Auf einer Hauptseite der Einrichtung 1 sind Kontaktabschnitte 5 zum Kontaktieren der Speicherzellen 3 angeordnet, wobei die Kontaktabschnitte 5 von flexiblen Bereichen 6 zum Anpassen der Lage der Kontaktabschnitte 5 an die Lage der Speicherzellen 3 umgeben sind. Die flexiblen Bereiche 6 sind durch elastisch verformbare Abschnitte gebildet und bestehen bei der vorliegenden Ausgestaltung aus Kunststoff, hier einem thermoplastischem Elastomer. Dadurch sind die flexiblen Bereiche 6 als Membran ausgebildet, so dass die Kontaktabschnitte 5 beweglich gelagert sind.
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Das Material ist so ausgebildet, dass die flexiblen Bereiche 6 eine geringe thermische Leitfähigkeit aufweisen. Durch die flexiblen Bereiche 6 legen sich die Kontaktabschnitte 5 bei ansteigendem Druck des Kühlmediums an die Speicherzellen 3 an.
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Die Kontaktabschnitte 5 sind aus einem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit gebildet und bestehen bei der vorliegenden Ausgestaltung aus metallischem Werkstoff.
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Die Kontaktabschnitte 5 sind an die Formgebung der Speicherzellen 3 angepasst und streifenförmig ausgebildet. Zwischen den Kontaktabschnitten 5 sind Tragabschnitte 10 angeordnet, welche einen Steg bilden und an dem Rahmen 7 festgelegt sind. Auf den Tragabschnitten 10 und auf dem Rahmen 7 können Speicherzellen 3 gelagert werden, so dass diese mechanisch sicher auf der Einrichtung 4 fixiert sind. Dabei überdecken die Speicherzellen 3 die Kontaktabschnitte 5, welche sich aufgrund der Einbettung in den flexiblen Bereich 6 zum Temperieren an die Speicherzellen 3 anlegen können. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine besonders stabile Einrichtung.
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Eine derartige Ausgestaltung ist auch zusammen mit Speicherzellen 3 in Form von Rundzellen denkbar. In diesem Fall sind die Tragabschnitte 10 vorzugsweise als Lochplatte ausgebildet, wobei an den Tragabschnitt 10 der flexible Bereich 6 angrenzt und der Kontaktabschnitt 5 wiederum in den flexiblen Bereich eingebettet ist.
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6 zeigt eine Ausgestaltung gemäß 3, wobei bei der vorliegenden Ausgestaltung die Einrichtung 4 so ausgebildet ist, dass die Speicherzelle 3 auf dem Rahmen 7 aufliegt und so mechanisch stabil gelagert ist.
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7 zeigt die zuvor beschriebene Einrichtung 4 in der Seitenansicht. Alternativ sind die die flexiblen Bereiche 6 aus metallischem Werkstoff ausgebildet, wobei die flexiblen Bereiche 6 aus Blech mit geringer Wandstärke ausgebildet sind und zur Erhöhung der Beweglichkeit Sicken in das Blech eingebracht sind, so dass die flexiblen Bereiche 6 profiliert sind.
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Die dem Kühlmedium zugewandte Oberfläche der Kontaktabschnitte 5 ist strukturiert. Die Strukturierung kann im Zuge der Formgebung erfolgen oder nachträglich durch Prägen oder Laserstrukturierung.
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8 zeigt weitere Ausgestaltungen der Einrichtung 4. Die obere Ausgestaltung zeigt eine Einrichtung 4 im Ausgangszustand, während die mittlere Darstellung eine verformte Einrichtung 4 mit versetzten Kontaktabschnitten 5 zeigt.
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Die untere Darstellung zeigt eine Einrichtung 4, bei welcher auf beiden Hauptseiten der Einrichtung 4 Kontaktabschnitt 5 und flexible Bereiche 6 angeordnet sind. Eine derartige Einrichtung 4 ist insbesondere geeignet, zwischen den Speicherzellen 3 angeordnet zu werden.
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9 zeigt eine Ausgestaltung einer Einrichtung 4 mit einer thermisch nicht leitenden Rückseite in Form einer Isolierschicht 11. Die Isolierschicht 11 kann einstückig aus einem Kunststoffgehäuse ausgebildet sein. Die Isolierschicht aus thermisch isolierendem Material ist auf der den Speicherzellen 3 abgewandten Hauptseite der Einrichtung 4 angeordnet und verringert den Einfluss der Umgebung auf die Leistungsfähigkeit der Einrichtung 4.
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10 zeigt eine Ausgestaltung einer Einrichtung 4 bei der der Rahmen 7 vollständig aus flexiblem Material besteht. Eine derartige Einrichtung 4 kann beispielsweise als Einlegeteil für einen vorgeformten Rahmen oder für eine Bodenplatte ausgebildet sein. Die Temperierung erfolgt wiederum durch Aussparungen in der Bodenplatte. Auch hier kann wieder die untere Seite thermisch isolierend ausgestaltet sein, beispielsweise durch eine Anordnung von porösen Substanzen wie Schäumen oder Vliesstoffen. Weiterhin ist hier die sehr hohe Flexibilität der Anschlüsse vorteilhaft. Diese können beispielsweise einen Toleranzausgleich des Verrohrungssystems sicherstellen, wodurch auf Übergangsstücke zur Verrohrung verzichtet werden kann.
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11 zeigt verschiedene Möglichkeiten der Anordnung von Speicherzellen 3 auf den Kontaktabschnitten 5 der Einrichtung 4. Dabei ist es denkbar, die Kontaktabschnitte 5 flächenmäßig größer, gleich oder auch kleiner als die kontaktierte Speicherzellen 3 zu gestalten. Eine kleinere Fläche verringert zwar zunächst einmal den Wärmeübergang, kann aber besser Toleranzen ausgleichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012222689 A1 [0007]
