DE102017114749B4 - Traction accumulator, in particular of elongated design with adjacently arranged lithium-ion secondary cells, and method for controlling the heat balance - Google Patents

Traction accumulator, in particular of elongated design with adjacently arranged lithium-ion secondary cells, and method for controlling the heat balance Download PDF

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Abstract

Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) mit gestapelten, prismatischen elektrochemischen Sekundärzellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I),die in einem Schnitt eine längliche, rechteckige Grundform (5, 105) haben,die sich in einer Breite (11) zu einem Konversionsvolumen (21) mit parallel zueinander geschichteten, aktiven Elementen fortsetzt,wobei das Konversionsvolumen (21) Teil eines Modulvolumens (23, 123) des Traktionsakkumulators (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) ist,bei dem die Sekundärzellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) einzeln (53, 53I, 53II, 153, 153I) oder als Teil einer Gruppe (253, 253I, 253II, 253III) zu einem Akkumulatorpaket zusammengefasst sind,wobei jede Sekundärzelle (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) einzeln oder als Teil der Gruppe (253, 253I, 253II, 253III) in einem eigenen, wenigstens vier Seiten umfassenden Zellengehäuse (31, 31I, 31II, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I231II,231IIIeingehüllt ist,dadurch gekennzeichnet, dassdie Grundform (5, 105) eine wenigstens entlang einer Langseite (7, 7I)verlaufende dreifache Länge (13) im Vergleich zu einer entlang einer Hochseite (9, 9I109, 109I) verlaufenden Höhe (15, 115) der Grundform (5, 105) hat, und wobei das als Strangpressprofil hergestellte Zellengehäuse (31, 31I, 3III, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I, 231II, 231IIImit unterschiedlichen Dicken (69, 69I) an unterschiedlichen Seiten ausgestattet ist undseitlich herausgeführte Kontakte (47, 147, 147I; 49, 149) aufweist,die mit Polfahnen (25, 125; 27, 127) verbunden sind,die in einem mittleren Bereich (17, 17I) an einer Hochseite (9, 9I, 109, 109I) einer aktiven Fläche (19, 119) und somit an einer Hochseite (9, 9I, 109, 109I) mindestens einer Sekundärzelle (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) angeordnet sind.Traction accumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) with stacked, prismatic electrochemical secondary cells (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I), which in a section have an elongated, rectangular basic shape (5, 105) which continues in a width (11) to a conversion volume (21) with active elements layered parallel to one another, the conversion volume (21) being part of a module volume (23, 123) of the traction accumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201), in which the secondary cells (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) individually (53, 53I, 53II, 153, 153I) or as part of a group (253, 253I, 253II, 253III ) are combined to form a battery pack, each secondary cell (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) individually or as part of the group (253, 253I, 253II, 253III) in its own cell housing (31, 31I, 31II, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I231II, 231III is enveloped, characterized in that the basic shape (5, 105) has a w At least along one long side (7, 7I) running three times the length (13) compared to a height (15, 115) running along a high side (9, 9I109, 109I) of the basic shape (5, 105), and this as an extruded profile produced cell housings (31, 31I, 3III, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I, 231II, 231III with different thicknesses (69, 69I) is equipped on different sides and contacts (47, 147, 147I; 49, 149) which are connected to pole lugs (25, 125; 27, 127) which are located in a central region (17, 17I) on a high side (9, 9I, 109, 109I) of an active surface (19, 119 ) and thus at least one secondary cell (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) are arranged on a high side (9, 9I, 109, 109I).

Description

Die vorliegende Erfindung behandelt einen Traktionsakkumulator einer länglichen Bauform, bei dem die Sekundärzellen wie Lithium-Ionen-Sekundärzellen nebeneinander angeordnet ein Akkumulatormodul bilden. Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung behandelt einen Traktionsakkumulator, insbesondere für ein Kraftfahrzeug wie einen Personenkraftwagen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.The present invention deals with a traction accumulator with an elongated design, in which the secondary cells, like lithium-ion secondary cells, are arranged next to one another and form an accumulator module. In other words, the present invention deals with a traction accumulator, in particular for a motor vehicle such as a passenger car, according to the preamble of claim 1 and according to the preamble of claim 3.

Außerdem behandelt die vorliegende Erfindung ein Verfahren, wie ein Traktionsakkumulator mit seinen thermischen Energien, insbesondere mit seiner beim elektrischen Laden entstehenden Ladewärme, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 20 umgehen kann.In addition, the present invention deals with a method of how a traction accumulator can deal with its thermal energies, in particular with its charging heat generated during electrical charging, according to the preamble of claim 20.

Technisches GebietTechnical area

Aus der Literatur und durch Kleinserien sind Elektrofahrzeuge, insbesondere für den Straßenbetrieb, bekannt, die eine größere Anzahl elektrochemischer Sekundärzellen, vorzugsweise auf Lithium-Ionen-Basis, zu einer Hochvolt-(z. B. 400 Volt bis 850 Volt)-Energiequelle elektrisch und mechanisch zusammenschließen. Dabei richtet sich das Augenmerk bei der Entwicklung geeigneter Traktionsakkumulatoren unter anderem auf die technischen Schwierigkeiten

  • • der gewünschten hohen Energiedichte (gemessen z. B. in Wh pro Liter Batterie-Volumen),
  • • auf möglichst geringe Gewichte pro elektrischer Kapazität (gemessen z. B. in Kilo pro Farad),
  • • auf eine möglichst ausgeglichene Wärmeleitfähigkeit (gemessen z. B. in Watt pro Meter und Kelvin) und
  • • auf einen akzeptablen Temperaturgradient (gemessen z. B. in Kelvin pro Meter).
From the literature and through small series, electric vehicles, especially for road use, are known that electrically and a large number of electrochemical secondary cells, preferably based on lithium-ion, to a high-voltage (z. B. 400 volts to 850 volts) energy source close mechanically. When developing suitable traction accumulators, the focus is on technical difficulties, among other things
  • • the desired high energy density (measured e.g. in Wh per liter of battery volume),
  • • to the lowest possible weight per electrical capacity (measured e.g. in kilograms per farad),
  • • on a thermal conductivity that is as balanced as possible (measured, for example, in watts per meter and Kelvin) and
  • • an acceptable temperature gradient (measured, for example, in Kelvin per meter).

Bei Traktionsakkumulatoren taucht noch die Schwierigkeit auf, dass diese, sollen sie z. B. in einem Personenkraftfahrzeug verbaut werden, möglichst mechanisch stabil, insbesondere verwindungssteif ausgeführt sein sollen. Die Forderungen widersprechen sich zumindest teilweise erheblich. Mechanisch stabile Traktionsakkumulatoren sind in der Regel schwerer und haben deswegen eine geringere Energiedichte pro Gramm als leichter ausgeführte Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich in dem Gebiet der Traktionsakkumulatoren mit dem Thema, wie ein Akkumulatorenmodul geschaltet werden kann, das einen akzeptablen Kompromiss zwischen den sich widerstreitenden Anforderungen darstellt.In the case of traction accumulators, the difficulty arises that these, should they be used e.g. B. be installed in a passenger vehicle, should be as mechanically stable as possible, in particular designed to be torsion-resistant. The demands contradict each other, at least in part, considerably. Mechanically stable traction accumulators are usually heavier and therefore have a lower energy density per gram than lighter ones. In the field of traction accumulators, the present invention deals with the subject of how a battery module can be switched that represents an acceptable compromise between the conflicting requirements .

Eine in zahlreichen Druckschriften vorgestellte Sekundärzellenbauform ist die prismatische Zelle, die gerne für Lithium-Ionen-Akkumulatoren im mobilen Bereich wie im Kraftfahrzeugbereich eingesetzt wird. Aufgrund der gewünscht kurzen Ladezeiten zum Aufladen eines Traktionsakkumulators werden Überlegungen angestellt, wie die bei der Ladung der Akkumulatoren entstehende Wärme möglichst günstig austragbar ist.A secondary cell design presented in numerous publications is the prismatic cell, which is often used for lithium-ion batteries in the mobile sector and in the automotive sector. Due to the desired short charging times for charging a traction accumulator, considerations are made as to how the heat generated when charging the accumulators can be discharged as cheaply as possible.

Hierbei kann erwogen werden, welcher der Akkumulatorentypen, von denen es u. a. solche Typen wie Pouch-Zellen, prismatische Zellen und Hard-Cover-Module gibt, der aussichtsreichste Kandidat für eine optimierte Gestaltung sein kann. Die einzelnen Typen können anhand der Patentliteratur dargestellt werden.Here it can be considered which of the accumulator types, of which there is a. Such types as pouch cells, prismatic cells and hard cover modules are the most promising candidates for an optimized design. The individual types can be illustrated using the patent literature.

Stand der TechnikState of the art

Die US 2014/154 549 A1 (Anmelderin: GrafTech International Holdings, Inc.; Anmeldetag: 13.08.2012) zeigt eine Stapelanordnung mit Wärmesenke, der die Wärme von den Akkumulatorenzellen über thermische Übertragungsblätter zugeführt werden soll. Wie der 1 der US 2014/154 549 A1 zu entnehmen ist, wird erst durch ein rahmenartiges Gehäuse eine mechanische Festigkeit des Stapels erzeugt.The US 2014/154 549 A1 (Applicant: GrafTech International Holdings, Inc .; filing date: August 13, 2012) shows a stack arrangement with a heat sink to which the heat from the accumulator cells is to be supplied via thermal transfer sheets. Again 1 the US 2014/154 549 A1 As can be seen, mechanical strength of the stack is only generated by a frame-like housing.

Die US 2016/049 704 A1 (Anmelderin: GrafTech International Holdings Inc.; Prioritätstag: 04.06.2012) beschreibt eine gestapelte Anordnung von prismatisch geformten Akkumulatoren, die einseitig in einer Wärmesenke eingespannt durch Hitzeverteilplatten die entstehende Wärme beim Laden auf die Wärmesenke übertragen sollen. Die in den Figuren dargestellten Zellen (Sekundärzellen) werden in den Fachkreisen auch als Pouch-Zellen aufgrund ihres laminierten Einpackens bezeichnet. Die Zellen selbst sind aus einem Material gefertigt, bei dem nicht die mechanische Stabilität im Vordergrund steht, sondern die elektrochemische Funktionalität. Daher dürfte der in der US 2016/049 704 A1 vorgeschlagene Stapel aufgrund der unter anderem flexiblen Grafitschicht nicht besonders mechanisch stabil sein.The US 2016/049 704 A1 (Applicant: GrafTech International Holdings Inc .; priority date: 04.06.2012) describes a stacked arrangement of prismatically shaped accumulators, which are clamped on one side in a heat sink and transfer the heat generated during charging to the heat sink through heat distribution plates. The cells (secondary cells) shown in the figures are also referred to as pouch cells due to their laminated packaging. The cells themselves are made of a material that does not focus on mechanical stability, but on electrochemical functionality. Therefore, the one in the US 2016/049 704 A1 proposed stack not be particularly mechanically stable due to the inter alia flexible graphite layer.

Die US 2016/056 427 A1 ( Anmelderin: LG Chem, Ltd.; Anmeldetag: 15.05.2013 ) startet ebenfalls von den Pouch-Zellen, wobei zwischen zwei Pouch-Zellen ein stabilisierender Cartridge-Rahmen gesamtflächig zwischen den beiden Zellen angeordnet ist. D. h., die mechanische Stabilität wird durch die Vielfache Verwendung von stabilisierenden Rahmen erzeugt.The US 2016/056 427 A1 ( Applicant: LG Chem, Ltd .; Registration date: May 15, 2013 ) also starts from the pouch cells, with a stabilizing cartridge frame being arranged between the two cells over the entire area between two pouch cells. In other words, the mechanical stability is created through the multiple use of stabilizing frames.

Eine um einen elektrochemischen Stapel außen herumgeführte, U-förmige Kühlplatte, so wie in der US 2014/272 513 A1 (Anmelderin: GM Global Technology Operations LLC; Anmeldetag: 13.03.2013) dargestellt, kann die mechanische Stabilität erhöhen, sie erhöht aber auch das Gesamtgewicht des eingeschlossenen Stapels.A U-shaped cooling plate, guided around the outside of an electrochemical stack, as in the US 2014/272 513 A1 (Applicant: GM Global Technology Operations LLC; filing date: 13.03.2013) can increase the mechanical stability, but it also increases the total weight of the enclosed stack.

Ein ähnlicher Ansatz, jedoch nicht mit einem Flüssigkühlmittel, wird in der US 2016/197 386 A1 (Anmelderin: LG Chem, Ltd.; Prioritätstag: 28.08.2013 ) vorgestellt, bei dem zwei kappenartige Halbgehäuse stapelartige Flachzellen komplett überdecken sollen, wobei die Wärmeabfuhr dadurch verbessert werden soll, dass nach dem Zusammenbau über Füllöffnungen in den Kappen ein thermoplastischer Kunstharz in den den Stapel beinhaltenden Innenraum eingespritzt wird.A similar approach, but not with a liquid coolant, is used in the US 2016/197 386 A1 (Applicant: LG Chem, Ltd .; Priority date: 08/28/2013 ), in which two cap-like half-housings should completely cover stack-like flat cells, the heat dissipation should be improved in that after assembly, a thermoplastic synthetic resin is injected into the interior space containing the stack via filling openings in the caps.

Die EP 2 064 758 B1 ( Patentinhaberin: LG Chem, Ltd.; Prioritätstag: 18.09.2006 ) stellt in Bildern einen aus flachen Zellen aufgebauten Stapel dar, der anstelle eines Gehäuses an drei Seiten von elektronischen Platinen bedeckt wird, wobei die mit Metallplatten abgedeckten Seiten durch ein Schienensystem ausgestattet sind, damit zwei Stapel über die Schienen zusammengeschoben werden können. Die Stapel sind außerhalb der Platinen- bzw. Metallplattenabdeckung frei zugänglich. Bei beabsichtigten Leerlauf- und auch Betriebsspannungen im dreistelligen Voltbereich dürfte eine solche Modulbauweise Bedenken wegen fehlender Berührsicherheit erzeugen.The EP 2 064 758 B1 ( Patent owner: LG Chem, Ltd .; Priority date: September 18, 2006 ) shows in pictures a stack made up of flat cells, which instead of a housing is covered on three sides by electronic circuit boards, whereby the sides covered with metal plates are equipped with a rail system so that two stacks can be pushed together over the rails. The stacks are freely accessible outside the circuit board or metal plate cover. With intended no-load and operating voltages in the three-digit volt range, such a modular design is likely to generate concerns about a lack of contact safety.

In den beiden Patentanmeldungen US 2012/129 024 A1 (Patentanmelderin: Cobasys, LLC; Prioritätstag: 18.11.2010 ) und WO 2016/053 403 A1 (Anmelderin: Johnson Controls Technology Company; Prioritätstag: 30.09.2014 ) wird gezeigt, wie einzelne Module zu größeren Akkumulatoren mechanisch verbunden werden können.In the two patent applications US 2012/129 024 A1 (Patent applicant: Cobasys, LLC; Priority date: November 18, 2010 ) and WO 2016/053 403 A1 (Applicant: Johnson Controls Technology Company; Priority date: 09/30/2014 ) shows how individual modules can be mechanically connected to form larger accumulators.

Die DE 10 2009 058 809 A1 (Anmelderin: Valeo Klimasysteme GmbH; Offenlegungstag: 22.06.2011) bzw. ihre Nachanmeldung EP 2 337 141 A1 (Anmelderin: Valeo Klimasysteme GmbH; Offenlegungstag: 22.06.2011 ) und die DE 10 2009 058 810 A1 (Anmelderin: Valeo Klimasysteme GmbH; Offenlegungstag: 22.06.2011 ) beschäftigen sich damit, wie bei einer Batterie ein Bauteil geschaffen werden kann, dass entweder als Kühlvorrichtung oder als kombiniertes Kühl- und Wärmeübertragungsbauteil genutzt möglichst einfach herzustellen sein soll. Gewisse komplizierte Geometrien sollen durch ein Extrusionsverfahren bzw. durch ein Strangpressverfahren herstellbar sein.The DE 10 2009 058 809 A1 (Applicant: Valeo Klimasysteme GmbH; Disclosure date: June 22, 2011) or your subsequent registration EP 2 337 141 A1 (Applicant: Valeo Klimasysteme GmbH; Disclosure date: June 22, 2011 ) and the DE 10 2009 058 810 A1 (Applicant: Valeo Klimasysteme GmbH; Disclosure date: June 22, 2011 ) deal with how a component can be created in a battery that can be used as easily as possible either as a cooling device or as a combined cooling and heat transfer component. Certain complicated geometries should be able to be produced by an extrusion process or by an extrusion process.

Die DE 10 2011 107 007 A1 (Anmelderin: Volkswagen AG; Offenlegungstag: 10.01.2013) beschäftigt sich ebenfalls mit der Gestaltung einer Kühlplatte für eine Traktionsbatterie und kommt zu dem Ergebnis, die Kühlplatte mit integrierten Kühlkanälen aus Leichtmetall in einem Strangpressverfahren fertigen zu wollen. Die DE 10 2015 214 661 A1 (Anmelderin: Volkswagen AG; Offenlegungstag: 10.01.2013) setzt die Erkenntnis der DE 10 2011 107 007 A1 dahingehend fort, dass die Kühlplatte einer Batteriezelle einer Traktionsbatterie die Batteriezelle temperieren kann, wenn die Kühlplatte ein Strangpressprofil ist, das reproduzierbare, gleichmäßige Kühlkanäle aufweist. Hierbei soll mit möglichst geraden Querschnitten gearbeitet werden.The DE 10 2011 107 007 A1 (Applicant: Volkswagen AG; Disclosure date: January 10, 2013) is also concerned with the design of a cooling plate for a traction battery and comes to the conclusion that the cooling plate with integrated cooling channels made of light metal is to be manufactured in an extrusion process. The DE 10 2015 214 661 A1 (Applicant: Volkswagen AG; Disclosure date: January 10, 2013) sets the knowledge of DE 10 2011 107 007 A1 to the effect that the cooling plate of a battery cell of a traction battery can regulate the temperature of the battery cell if the cooling plate is an extruded profile that has reproducible, uniform cooling channels. The straightest possible cross-sections should be used here.

Die WO 2008 034 584 A1 (Anmelderin: MAGNA STEYR FAHRZEUGTECHNIK AG & CO KG; Veröffentlichungstag: 27.03.2008) beschreibt eine modulare Batterieeinheit mit zumindest zwei Batteriezellen sowie mit einem zwischen den Batteriezellen angeordneten und sich seitlich an die Batteriezellen anschmiegenden Kühlkörper, der von einem Kühlmedium durchströmt wird und einerseits in den Batteriezellen entstandene Wärme geeignet abtransportiert und andererseits die Batteriezellen abstützt. Weiterhin gibt es zwei an dem Kühlkörper anordbare Deckkappen. Die Deckkappen sollen als Druckgußteile ausgebildet sein; der Kühlkörper der Batterieeinheit soll durch ein Strangpressen hergestellt sein.The WO 2008 034 584 A1 (Applicant: MAGNA STEYR FAHRZEUGTECHNIK AG & CO KG; publication date: March 27, 2008) describes a modular battery unit with at least two battery cells and with a heat sink that is arranged between the battery cells and clings to the side of the battery cells, through which a cooling medium flows and on the one hand in heat generated by the battery cells is appropriately transported away and on the other hand supports the battery cells. There are also two cover caps that can be arranged on the heat sink. The top caps should be designed as die-cast parts; the heat sink of the battery unit should be produced by extrusion.

Die WO 2009/080 175 A1 (Anmelderin: Daimler AG; Prioritätstag: 20.12.2007) beschreibt ein aus einem Strangpressprofil hergestelltes, beabstandetes, offenes Rahmengehäuse, in dessen Innerem Zellen an einer Wand aufgeschichtet und über diese Wand elektrisch verbunden isoliert zu dem Gehäuse angeordnet sind.The WO 2009/080 175 A1 (Applicant: Daimler AG; priority date: December 20, 2007) describes a spaced, open frame housing made from an extruded profile, inside of which cells are stacked on a wall and electrically connected to the housing via this wall.

Die DE 10 2005 031 504 A1 (Anmelderin: DaimlerChrysler AG; Offenlegungstag: 11.01.2007) beschäftigt sich mit einer Traktionsbatterie auf der Basis von Lithium, bei der der Kühlkörper für einen Stapel aus prismatischen Modulen im Mittelpunkt der Betrachtungen steht. Die einzelnen Zellen im Inneren eines Moduls sind durch Stege voneinander getrennt. In jedem der Stege ist eine Ausnehmung angeordnet. Mit einem zentralen Kühlkörper verbundene Kühlrippen sollen in die Ausnehmungen der Stege hineinragen. Durch diese Gestaltung mit Stegen und in sie hineinragenden Kühlrippen soll es möglich sein, die Gehäuse der einzelnen Module über gießtechnische Herstellungsverfahren zu produzieren.The DE 10 2005 031 504 A1 (Applicant: DaimlerChrysler AG; disclosure date: January 11, 2007) deals with a traction battery based on lithium, in which the heat sink for a stack of prismatic modules is the focus of considerations. The individual cells inside a module are separated from one another by bars. A recess is arranged in each of the webs. Cooling fins connected to a central heat sink are intended to protrude into the recesses of the webs. This design with webs and cooling fins protruding into them should make it possible to produce the housings of the individual modules using casting manufacturing processes.

Die DE 603 08 598 T2 (Patentinhaberin: Nissan Motor Co., Ltd.; Erteilungstag: 27.09.2006), auch veröffentlicht als EP 1 376 718 A2 , beschäftigt sich mit Pouch-Zellen. Diese werden in ihren Abmessungen nach verschiedenen Kriterien optimiert. Hierbei werden nahezu unzählige Varianten für einzelne Abmessungen, insbesondere auch tabellarisch, aufgelistet. Ein Leser der EP 1 376 718 A2 kommt also zu den unterschiedlichsten Proportionen, ohne zu wissen, welcher Proportion tatsächlich bei Pouch-Zellen der Vorzug zu geben ist.The DE 603 08 598 T2 (Patent owner: Nissan Motor Co., Ltd .; date of issue: 09/27/2006), also published as EP 1 376 718 A2 , deals with pouch cells. These are optimized in terms of their dimensions according to various criteria. Almost innumerable variants for individual dimensions are listed, especially in tabular form. A reader of the EP 1 376 718 A2 thus comes to the most varied of proportions without knowing which proportion should actually be preferred for pouch cells.

Die US 8 231 996 B2 (Inhaberin: Atieva USA, Inc.; Erteilungstag: 20.08.2009) beschäftigt sich mit Rundzellen und offeriert für diese Zellen angeblich geeignete Abmessungen und Verhältnisse.The US 8 231 996 B2 (Owner: Atieva USA, Inc .; date of issue: 08/20/2009) deals with Round cells and supposedly offers suitable dimensions and proportions for these cells.

In der DE 10 2009 046 801 A1 (Anmelderin: S B LiMotive Company Ltd.; Offenlegungstag: 19.05.2011 ) wird eine Batteriezelle beschrieben, bei der eine Länge, die zu einer Grundfläche gehört, zumindest in einer Ausdehnung, die die maximale Ausdehnung sein soll, größer ist als die durch die Seitenfläche definierte Höhe des Batteriezellenkörpers. Die Bodenfläche soll als Kontaktfläche für eine angeschlossene Kühlung dienen. Terminals der Batteriezelle können an zwei sich gegenüberliegenden Seitenflächen angeordnet sein. An der Seitenfläche befindet sich außerdem eine Berstdrucköffnung, vorzugsweise unterhalb des Terminals und mit einem Ventil versehen. Eine Aufteilung der Batteriezelle durch Trennwände in Zelleinheiten dient dazu, Wärme über die Trennwände vom Innenraum zur Oberfläche der Batteriezelle zu leiten.In the DE 10 2009 046 801 A1 (Applicant: S B LiMotive Company Ltd .; Disclosure date: May 19, 2011 ) a battery cell is described in which a length that belongs to a base area, at least in one dimension, which should be the maximum dimension, is greater than the height of the battery cell body defined by the side surface. The floor area should serve as a contact area for a connected cooling system. Terminals of the battery cell can be arranged on two opposite side surfaces. There is also a burst pressure opening on the side surface, preferably below the terminal and provided with a valve. Dividing the battery cell into cell units by dividing walls serves to conduct heat via the dividing walls from the interior to the surface of the battery cell.

Bei einer Energiespeichereinrichtung gemäß der DE 10 2015 222 138 A1 (Anmelderin: AUDI AG; Offenlegungstag: 11.05.2017) können einzelne Wände aus einem plattenförmigen Strangpressprofil bestehen. Ein solches Strangpressprofil kann außerdem Kühlrohrschlangen für einen Kühlmittelkreislauf aufweisen. Damit kann eine Außenwand eines gekühlten Gehäuses oder eine im Inneren des Gehäuses liegende Wand ausgebildet sein, mit der Speicherzellen oder Speicherzellenmodule ein- oder beidseitig thermisch gekoppelt sein sollen.In an energy storage device according to FIG DE 10 2015 222 138 A1 (Applicant: AUDI AG; Disclosure date: May 11, 2017) individual walls can consist of a panel-shaped extruded profile. Such an extruded profile can also have cooling coils for a coolant circuit. In this way, an outer wall of a cooled housing or a wall lying inside the housing can be formed, with which storage cells or storage cell modules are to be thermally coupled on one or both sides.

Monolithische Gehäusekörper mit integriertem Flüssigkeitskanal sollen gemäß der DE 10 2016 113 597 A1 (Anmelderin: Ford Global Technologies, LLC; Offenlegungstag: 16.02.2017) durch ein Extrudieren herstellbar sein. In einem Gehäusekörper, der zwei Seitenteile und einen Boden umfasst, lässt sich als Batteriesatz ein Batteriearray auf dem Boden des Gehäuses anordnen. Der Boden sei so auszulegen, dass dieser gleichzeitig das Batteriearray tragen kann und die von den Batteriezellen erzeugte Wärme thermisch behandeln kann. Zwischen den Batteriezellen können zusätzlich thermisch resistente und elektrisch isolierende Abstandshalter vorhanden sein. Ein Zusammenhalt der Batteriezellen entsteht durch Reibungskraft aufgrund eines Zusammendrückens der Zellen während des Zusammenbaus. Als Alternative kann auch Klebstoff verwendet werden. Bei dem Extrudieren wird verflüssigtes Material geformt, sodass während der Herstellung zumindest die Energie zum Erreichen des Schmelzpunkts des eingesetzten Materials aufzubringen ist.Monolithic housing bodies with an integrated liquid channel should according to the DE 10 2016 113 597 A1 (Applicant: Ford Global Technologies, LLC; Disclosure Date: February 16, 2017) be produced by extrusion. In a housing body which comprises two side parts and a base, a battery array can be arranged as a battery set on the base of the housing. The floor should be designed in such a way that it can simultaneously support the battery array and thermally treat the heat generated by the battery cells. In addition, thermally resistant and electrically insulating spacers can be present between the battery cells. The battery cells are held together by frictional force due to compression of the cells during assembly. As an alternative, glue can also be used. Liquefied material is formed during extrusion, so that at least the energy required to reach the melting point of the material used has to be applied during production.

In der nachveröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2017 203 321 A1 (Anmelderin: AUDI AG; Offenlegungstag: 06.09.2018) werden Traktionsbatteriemodule beschrieben, bei denen mehrere Batteriezellen in einem Halterahmen angeordnet sind. Der Halterahmen soll eine unerwünschte Ausdehnung während eines Ladens oder während eines Entladens der Batteriezellen verhindern. Konkret wird ein Batteriemodul mit einer Länge von 210,5 mm, einer Breite von 631,5 mm und einer Höhe von 73 mm vorgestellt, wobei es keine Zahlenangaben zu den Dimensionen und Abmessungen eines dazugehörigen Modulgehäuses gibt. Der Gehäusemantel kann aus einem Strangpressteil mit einer Vielzahl von integrierten Kühlkanälen gebildet sein. Die miteinander verschalteten Batteriezellen sollen durch Klemmkeile innerhalb des Gehäusemantels fixiert werden.In the subsequently published patent application DE 10 2017 203 321 A1 (Applicant: AUDI AG; publication date: September 6, 2018) traction battery modules are described in which several battery cells are arranged in a holding frame. The holding frame is intended to prevent undesired expansion during charging or during discharging of the battery cells. Specifically, a battery module with a length of 210.5 mm, a width of 631.5 mm and a height of 73 mm is presented, although there are no figures on the dimensions and dimensions of an associated module housing. The housing jacket can be formed from an extruded part with a large number of integrated cooling channels. The interconnected battery cells are to be fixed by clamping wedges within the housing jacket.

In der nachveröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2017 104 710 A1 (Anmelderin: Dr. Ing. h. c. F. Porsche Aktiengesellschaft; Offenlegungstag: 13.09.2018) wird ein Batteriemodulgehäuse für eine größere Anzahl aufzunehmender Batteriezellen beschrieben, das ein einstückiges Hauptbauteil zum vierseitigen Umschließen der Batteriezellen aufweist. Der exakte Aufbau der einzelnen Batteriezellen bzw. wie die Batteriezellen zu schützen sind, wird nicht beschrieben. Ein Zusatzteil für eine der umschließenden Seiten weist Vertiefungen zur Aufnahme eines Mediums zur Temperierung auf und dient zusammen mit dem Hauptbauteil der Schaffung medienführender Kanäle. Eine Wandstärke des Hauptbauteils, das keine Vertiefungen zur Aufnahme des Mediums haben soll, soll im Bereich des Zusatzbauteils reduziert sein. Das Hauptbauteil kann ein stranggepresstes Bauteil aus Aluminium sein, das einen rechtwinkligen Profilquerschnitt aufweist. Als Material für das Zusatzbauteil, das eine schlechtere Wärmeleitfähigkeit als das Hauptbauteil haben soll, wird ein faserverstärkter Kunststoff vorgeschlagen.In the subsequently published patent application DE 10 2017 104 710 A1 (Applicant: Dr. Ing.hc F. Porsche Aktiengesellschaft; publication date: 13.09.2018) describes a battery module housing for a larger number of battery cells to be accommodated, which has a one-piece main component for enclosing the battery cells on four sides. The exact structure of the individual battery cells or how the battery cells are to be protected is not described. An additional part for one of the enclosing sides has depressions for receiving a medium for temperature control and, together with the main component, serves to create media-carrying channels. A wall thickness of the main component, which should not have any depressions for receiving the medium, should be reduced in the area of the additional component. The main component can be an extruded component made of aluminum, which has a right-angled profile cross-section. A fiber-reinforced plastic is proposed as the material for the additional component, which should have a poorer thermal conductivity than the main component.

Die US 2016/329 538 A1 (Anmelderin: A123 Systems LLC.; Veröffentlichungstag: 10.11.2016) beschäftigt sich mit einem Batterie-Stoßschutzsystem. Jede Batteriezelle hat einen positiven Anschluss und einen negativen Anschluss. Verschiedene Wandteile bzw. Zwischenwände von Gehäusen können mit ineinandersteckbaren Feder-Nut-Rundungen miteinander verbunden werden. Außerdem sollen auch separate Gehäuse zusammengesteckt werden können, wobei zwischen diesen Verbindungsbereichen zusätzlich Freiräume vorgesehen sind. In der US-Anmeldung US 2016/329 538 A1 wird vorgeschlagen, zwischen die Batteriezellen nachgiebige Schaumplatten einzubauen, die dazu dienen sollen, eine Relativbewegung zwischen den Komponenten von Zellengruppen zu begrenzen und durch Komprimierbarkeit der Platten einen Einbau von Zellengruppen in das Gehäuse zu erleichtern.The US 2016/329 538 A1 (Applicant: A123 Systems LLC .; Publication date: 11/10/2016) deals with a battery shock protection system. Each battery cell has a positive terminal and a negative terminal. Different wall parts or partitions of housings can be connected to one another with tongue and groove curves that can be plugged into one another. In addition, separate housings should also be able to be plugged together, with additional free spaces being provided between these connection areas. In the US filing US 2016/329 538 A1 It is proposed to install flexible foam plates between the battery cells, which are intended to limit relative movement between the components of cell groups and to facilitate installation of cell groups in the housing by making the plates compressible.

Manche der untersuchten Druckschriften beschreiben Akkumulatorenpakete, die nur bedingt für den rauen Einsatz in Kraftfahrzeugen geeignet sind. Bei anderen Bauformen wirkt es so, als ob eine mechanische Stabilität durch Komponenten, die eine starke Gewichtszunahme des Akkumulators verursachen, erkauft wird.Some of the publications examined describe battery packs which are only suitable to a limited extent for rough use in motor vehicles. With other designs it looks like a mechanical stability is bought at the cost of components that cause the accumulator to increase in weight.

Technische SchwierigkeitenTechnical difficulties

Es besteht Bedarf nach einem Arrangement von elektrochemischen Zellen, die ausreichend mechanisch stabil ein akzeptabel geringes Gewicht pro gespeicherter Energie aufweisen. Ideal wäre eine Akkumulatorenbauform, die trotzdem eine kurze Ladezeit dank einprägbaren hohen Ladeströmen und damit einhergehender Wärmeentwicklung bieten kann. Anders gesagt, mit dem Ziel, Elektroantriebe erfolgreicher in den Straßenverkehr zu bringen, ist der Wunsch verbunden, bessere Energiespeicher zu schaffen, durch die die bekannten Nachteile, die insbesondere die Einsatzmöglichkeiten in der Form von Vollelektrofahrzeugen begrenzen, zumindest teilweise überwunden werden.There is a need for an arrangement of electrochemical cells that are sufficiently mechanically stable and have an acceptably low weight per stored energy. An accumulator design would be ideal that can still offer a short charging time thanks to the high charging currents that can be memorized and the associated heat development. In other words, with the aim of making electric drives more successful on the road, there is a desire to create better energy storage devices that at least partially overcome the known disadvantages that limit the possible uses in the form of fully electric vehicles.

ErfindungsbeschreibungDescription of the invention

Die vorliegende Erfindung löst die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bzw. Anspruch 3. Auch löst die vorliegende Erfindung die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 20. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The present invention achieves the object according to the invention by a device according to claim 1 or claim 3. The present invention also achieves the object according to the invention by a method according to claim 20. Advantageous further developments can be found in the dependent claims.

Traktionsakkumulatoren sind solche elektrochemischen Sekundärzellen, d. h. elektrochemische Zellen, die mehrfach ge- und entladen werden können und die für einen mobilen Einsatz in Fahrzeugen geeignet sind. Besonders interessant sind Traktionsakkumulatoren für Kraftfahrzeuge. Hierzu gehören Personenkraftwagen.Traction accumulators are such electrochemical secondary cells, i. H. electrochemical cells that can be charged and discharged several times and that are suitable for mobile use in vehicles. Traction accumulators for motor vehicles are of particular interest. This includes passenger cars.

Die elektrochemischen Sekundärzellen gibt es in vielerlei Bauformen. Die bevorzugte Bauform sind die gestapelten, prismatischen Sekundärzellen. Hiervon unterscheiden sich z. B. die weiter oben vorgestellten Pouch-Zellen.The electrochemical secondary cells are available in many different designs. The preferred design are the stacked, prismatic secondary cells. This differs from z. B. the pouch cells presented above.

Die elektrochemischen Sekundärzellen des Traktionsakkumulators, die insbesondere Lithium-Ionen-Zellen sein können, sind prismatische Sekundärzellen, die gestapelt zueinander angeordnet sind. Nicht nur die Zellen untereinander sind gestapelt, sondern in den Sekundärzellen sind - nach einer vorteilhaften Ausgestaltung - eine erste Elektrode, ein aktiver Bereich des Elektrolyten und eine zweite Elektrode vollflächig, plan und parallel zueinander angeordnet. Durch eine Sekundärzelle kann ein Längsschnitt durchgeführt werden. Wird die Zelle (gedanklich) geschnitten, so tritt eine Grundform in den Vordergrund, die rechteckig, aber länglich ist. Eine einzelne Sekundärzelle kann stabförmig, fast flachstahlähnlich wirken.The electrochemical secondary cells of the traction accumulator, which can in particular be lithium-ion cells, are prismatic secondary cells that are stacked with respect to one another. Not only are the cells stacked one below the other, but in the secondary cells - according to an advantageous embodiment - a first electrode, an active area of the electrolyte and a second electrode are arranged over the entire surface, flat and parallel to one another. A longitudinal cut can be made through a secondary cell. If the cell is (mentally) cut, a basic shape comes to the fore, which is rectangular but elongated. A single secondary cell can appear rod-shaped, almost like flat steel.

Die einzelnen Seiten der Grundform können durch Langseite, Hochseite und Breite bezeichnet werden. Die drei Seiten Langseite, Hochseite und Breite kennzeichnen die Form der Einzelzellen. Die Langseite ist die längste Seite an dem Gehäuse der Sekundärzelle. Im rechten Winkel zur Langseite steht die Hochseite. Die Hochseite hat ebenfalls eine Länge, die auch als Höhe bezeichnet werden kann. Die Grundform hat zwei Langseiten und zwei Hochseiten. Die Langseite ist um ein Mehrfaches länger als die Hochseite. Aufgrund der gestapelten Anordnung der Einzelbauteile der Sekundärzelle kann die Sekundärzelle in Richtung ihrer Breite die geringste Ausdehnung aufweisen. Vorteilhafterweise ist die längste Seite, die an der Grundform festzustellen ist, wenigstens dreimal so lang wie die Hochseite der Grundform. Wird eine aktive Fläche, die durch Langseite und Hochseite begrenzt wird, in der Tiefe, d. h. in der Breite, fortgesetzt, ergibt sich ein erstes Konversionsvolumen einer Einzelzelle. Die aktive Fläche kann auch als Aktivfläche bezeichnet werden. Die Konversionsvolumina der einzelnen Zelle sind benachbart hintereinander, parallel zueinander platziert. Werden die Konversionsvolumina zusammengesetzt, ergibt sich insgesamt ein Modulvolumen des Traktionsakkumulators.The individual sides of the basic shape can be designated by long side, high side and width. The three sides long side, high side and width characterize the shape of the individual cells. The long side is the longest side on the housing of the secondary cell. The high side is at right angles to the long side. The high side also has a length, which can also be referred to as the height. The basic shape has two long sides and two high sides. The long side is several times longer than the high side. Due to the stacked arrangement of the individual components of the secondary cell, the secondary cell can have the smallest extension in the direction of its width. The longest side that can be determined on the basic shape is advantageously at least three times as long as the high side of the basic shape. If an active area, which is delimited by the long side and the high side, is in depth, i.e. H. in width, continued, there is a first conversion volume of a single cell. The active area can also be referred to as the active area. The conversion volumes of the individual cells are placed next to one another, parallel to one another. If the conversion volumes are put together, the result is a total module volume of the traction accumulator.

Der Aktivfläche sind Polfahnen seitlich zugeordnet bzw. Polfahnen sind an seitlichen Bereichen der Aktivfläche vorhanden. Die Aktivfläche kann eine Potentialdifferenz zwischen den Polfahnen bereitstellen. Die Polfahnen befinden sich dabei im mittleren Bereich der aktiven Fläche. Beispielsweise geht eine erste Polfahne in einen ersten Kontakt über und eine zweite Polfahne geht in einen zweiten Kontakt über. Seitlich an den Aktivflächen der Einzelzellen schließen sich die einzelnen Kontakte an. Ein flächendeckender Anschluss der Polfahne an den jeweilig zugeordneten Kontakt bildet einen Stromdurchleitquerschnitt.Pole flags are assigned to the side of the active surface or pole flags are present in lateral areas of the active surface. The active surface can provide a potential difference between the pole lugs. The pole flags are located in the middle area of the active area. For example, a first pole lug merges into a first contact and a second pole lug merges into a second contact. The individual contacts connect to the side of the active surfaces of the individual cells. An area-wide connection of the pole lug to the respective assigned contact forms a current passage cross-section.

Mehrere Einzelzellen können auch in Serie verschaltet werden, um eine höhere Spannung zur Verfügung zu stellen.Several individual cells can also be connected in series in order to provide a higher voltage.

Mehrere Einzelzellen können zusammengefasst werden zu einem Modul bzw. zu einem Akkumulator-(sub-)Paket. Diese Sekundärzellen können in einem Gehäuse zusammengefasst werden.Several individual cells can be combined to form a module or an accumulator (sub) package. These secondary cells can be combined in one housing.

Vorteilhaft schaffen die Gehäuse eine geschlossen umrundende Einfassung eines Akkumulatorpakets. Ein solches Gehäuse wird durch ein Strangpressprofil in der Ausgestaltung hergestellt, dass es wenigstens eine von vier Seiten als dickste Seite hat.The housings advantageously create a closed, encircling frame for a battery pack. Such a housing is produced by an extruded profile in such a way that it has at least one of four sides as the thickest side.

Mit anderen Worten, unabhängig von dem Querschnitt einer der Seiten des Strangpressprofils kann das Gehäuse unterschiedliche mittlere Dicken haben. Zu jeder Seite gehört eine mittlere Dicke. Die mittlere Dicke ist die Dicke, die das Gehäuse an der entsprechenden Seite im Maximum aufweist. Von dieser Dicke abweichend, kann die Seitenwand Stellen und Bereiche haben, die noch dünner sind, weil sie z. B. Kanäle aufweisen.In other words, regardless of the cross section of one of the sides of the extruded profile, the housing can have different mean thicknesses to have. Each side has a medium thickness. The mean thickness is the maximum thickness of the housing on the corresponding side. Deviating from this thickness, the side wall can have places and areas that are even thinner because they are, for. B. have channels.

Das Gehäuse muss nicht über seinen Umfang konstant gehalten sein, sondern das Modulgehäuse und/oder das Zellengehäuse kann/können mit unterschiedlichen Dicken ausgestaltet sein. Z. B. kann die Trägerplatte dicker sein als der Deckel. Gleichartig kann das Gehäuse für die jeweilige Sekundärzelle mit unterschiedlichen Dicken ausgestaltet sein. Hierdurch wird noch weiteres Gewicht gespart.The housing does not have to be kept constant over its circumference, but the module housing and / or the cell housing can be designed with different thicknesses. For example, the carrier plate can be thicker than the lid. Similarly, the housing for the respective secondary cell can be designed with different thicknesses. This saves even more weight.

Die Dicke der einzelnen Seitenwände, Teile und Stege des Gehäuses kann nicht nur auf die mechanischen, statischen und dynamischen Anforderungen ausgelegt sein. Die Dicke kann auf die Funktion der Kühlung abgestimmt sein. Die Seite des Gehäuses, die Wärme speichern und/oder abführen können soll, wird in ihrer Dicke so ausgelegt, dass die Wärme aus den aktiven Flächen der Einzelzellen in den Teil des Gehäuses eingeleitet werden kann. Es ist dabei vorteilhaft, wenn die dickste Seite jene ist, die zugleich als Kühlfläche dient. Wird die Kühlfläche mit der Trägerfläche bzw. Trägerplatte gleich gesetzt, mit anderen Worten, ist die Kühlfläche auch noch die Trägerfläche, so kann die Dicke sowohl in Hinsicht auf mechanische Stabilität als auch in Hinsicht auf ausreichende Kühlleistung optimiert werden. Die Anforderung, ob nun durch die Kühlleistung oder ob nun durch die Stabilität, die die größere Dicke erfordert, bestimmt die Gesamtdicke der Seite.The thickness of the individual side walls, parts and webs of the housing can not only be designed for the mechanical, static and dynamic requirements. The thickness can be matched to the function of the cooling. The side of the housing that is supposed to be able to store and / or dissipate heat is designed in terms of its thickness in such a way that the heat from the active surfaces of the individual cells can be introduced into the part of the housing. It is advantageous if the thickest side is the one that also serves as a cooling surface. If the cooling surface is equated with the carrier surface or carrier plate, in other words, if the cooling surface is also the carrier surface, the thickness can be optimized both in terms of mechanical stability and in terms of sufficient cooling capacity. The requirement, whether through the cooling capacity or through the stability required by the greater thickness, determines the total thickness of the page.

Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dargelegt, die für sich gesehen, sowohl einzeln als auch in Kombination, ebenfalls erfinderische Aspekte offenbaren können.Advantageous refinements and developments are set out below which, viewed individually, both individually and in combination, can likewise reveal inventive aspects.

Ein Sekundärzellentyp, der sich durch die Materialien bzw. Ionen, die in den Sekundärzellen verbaut bzw. vorhanden sind, seinen Namen schafft, sind die Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Eigentlich wird damit in der Regel eine Material- bzw. lonenangabe zu einer der beiden Elektroden einer Grundzelle einer Sekundärzelle oder zu einem Elektrolyten die namensgebende Angabe. Unter die Kategorie der Lithium-Ionen-Akkumulatoren fällt eine ganze Gruppe chemisch aktiver, folienartiger Halbzellen und hierfür geeigneter Elektrolyten.One type of secondary cell that gets its name from the materials or ions that are built in or present in the secondary cells are lithium-ion batteries. Actually, a material or ion information for one of the two electrodes of a basic cell of a secondary cell or for an electrolyte becomes the name-giving information. A whole group of chemically active, foil-like half-cells and suitable electrolytes fall under the category of lithium-ion accumulators.

Als Referenzbauteile oder als häufig vorhandene Baugruppen enthält eine Lithium-Sekundärbatterie im Allgemeinen eine positive Elektrode, eine negative Elektrode, einen Separator und eine nicht-wässrige Elektrolytlösung, die z. B. Lithiumsalz enthalten kann.As reference components or as components that are frequently present, a lithium secondary battery generally contains a positive electrode, a negative electrode, a separator and a non-aqueous electrolyte solution which e.g. B. may contain lithium salt.

Die positive Elektrode kann beispielsweise durch die folgenden beiden Schritte geschaffen werden:

  • • erster Schritt: Aufbringen einer Mischung aus einem aktiven Material der positiven Elektrode, einem leitfähigen Mittel und einem Bindemittel auf einen positiven Elektrodenstromkollektor und
  • • zweiter Schritt: Trocknen der Mischung.
For example, the positive electrode can be created by the following two steps:
  • • first step: applying a mixture of a positive electrode active material, a conductive agent and a binder to a positive electrode current collector and
  • • second step: drying the mixture.

Ergänzend kann der Mischung nach Bedarf ein Füllstoff zugesetzt werden.In addition, a filler can be added to the mixture as required.

Im Folgenden werden gebräuchliche Nomenklaturen zu Kennzeichnung der Zusammensetzung chemisch synthetisierbarer Substanzen hinsichtlich der die Substanzen bildenden Elemente und deren relativer Häufigkeit, insbesondere im Hinblick auf deren Molarität, verwendet. Diese Angaben können auch als chemische Formeln bzw. Summenformeln chemischer Verbindungen bezeichnet werden.In the following, common nomenclatures are used to identify the composition of chemically synthesizable substances with regard to the elements forming the substances and their relative frequency, in particular with regard to their molarity. This information can also be referred to as chemical formulas or sum formulas of chemical compounds.

Das aktive Material der positiven Elektrode kann z. B. eines oder mehrere der folgenden sein:

  • • eine geschichtete Verbindung wie ein Lithiumkobaltoxid (LiCoO2) oder
  • • ein Lithiumnickeloxid (LiNiO2) oder
  • • eine Verbindung, bei der ein oder mehrere Übergangsmetalle ersetzt sind,
  • • ein Lithiummanganoxid gemäß einer chemischen Formel Li1+xMn2-xO4 (mit x = 0 bis 0,33) oder
  • • ein Lithiummanganoxid wie LiMnO3, LiMn2O3 oder LiMnO2,
  • • ein Lithiumkupferoxid (Li2CuO2;),
  • • ein Vanadiumoxid wie LiV3O3, LiFe304, V2O5 oder CU2V2O7,
  • • ein auf Ni basierendes Lithium-Nickel-Oxid, gemäß einer chemischen Formel LiNi1-xMxO2 (wobei M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B oder Ga und x = 0,01 bis 0,3 ist),
  • • ein Lithium-Mangan-Verbundoxid gemäß einer chemischen Formel LiMn2-xMxO2 (wobei M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn oder Ta und x = 0,01 bis 0,1 ist) oder einer chemischen Formel Li2Mn3MO3 (wobei M = Fe, Co, Ni, Cu oder Zn ist),
  • • LiMn2O4, wobei Li in einer chemischen Formel teilweise durch Erdalkalimetallionen ersetzt ist,
  • • eine Disulfidverbindung oder
  • • Fe2(MoO4)3.
The active material of the positive electrode may e.g. B. be one or more of the following:
  • • a layered compound such as a lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) or
  • • a lithium nickel oxide (LiNiO 2 ) or
  • • a compound in which one or more transition metals have been replaced,
  • • a lithium manganese oxide according to a chemical formula Li 1 + x Mn 2-x O 4 (with x = 0 to 0.33) or
  • • a lithium manganese oxide such as LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 or LiMnO 2 ,
  • • a lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ;),
  • • a vanadium oxide such as LiV 3 O 3 , LiFe 3 0 4 , V 2 O 5 or CU 2 V 2 O 7 ,
  • • a Ni-based lithium nickel oxide, according to a chemical formula LiNi 1-x M x O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga and x = 0.01 to 0 , 3 is),
  • A lithium-manganese composite oxide according to a chemical formula LiMn 2-x M x O 2 (where M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta and x = 0.01 to 0.1) or a chemical formula Li 2 Mn 3 MO 3 (where M = Fe, Co, Ni, Cu or Zn),
  • • LiMn 2 O 4 , where Li in a chemical formula is partially replaced by alkaline earth metal ions,
  • • a disulfide compound or
  • • Fe 2 (MoO 4 ) 3.

Leitfähiges Mittel beträgt je nach Zugabe wahlweise 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Verbindung, einschließlich des aktiven Materials der positiven Elektrode. Das leitfähige Mittel soll insbesondere eine hohe Leitfähigkeit aufweisen. Das leitfähige Mittel wird so ausgewählt, dass es keine chemische Veränderung in einer Batterie induziert, auf die das leitfähige Mittel aufgebracht wird. Es eignen sich zum Beispiel

  • • Graphit, wie natürlicher Graphit oder künstlicher Graphit,
  • • Ruß bzw. Industrie-Ruß, auch bekannt unter der englischen Bezeichnung „carbon black“,
  • • Spaltruß, wie z. B. Acetylen-Schwarz, Ketjen-Schwarz, Channelruß, insb. Kanal-Schwarz,
  • • Furnaceruß, wie z. B. Ofen-Schwarz,
  • • Flammruß, wie z. B. Lampen-Schwarz oder Summer-Schwarz,
  • • Gasruß,
  • • leitfähige Faser(n), wie Kohlenstofffaser(n) oder Metallfaser(n),
  • • metallisches Pulver, wie Kohlenstofffluoridpulver, Aluminiumpulver oder Nickelpulver,
  • • leitfähige Whisker, wie Zinkoxid oder Kaliumtitanat,
  • • leitfähiges Metalloxid, wie Titanoxid.
Depending on the addition, conductive agent is optionally 1 to 30% by weight, based on the Total compound weight including positive electrode active material. The conductive agent should in particular have a high conductivity. The conductive agent is selected so that it does not induce chemical change in a battery to which the conductive agent is applied. There are suitable for example
  • • graphite, such as natural graphite or artificial graphite,
  • • Soot or industrial soot, also known under the English name "carbon black",
  • • split soot, such as B. Acetylene black, Ketjen black, channel black, especially channel black,
  • • Furnace black, such as B. Oven black,
  • • lampblack, such as B. Lamp black or buzzer black,
  • • carbon black,
  • • conductive fiber (s), such as carbon fiber (s) or metal fiber (s),
  • • metallic powder, such as carbon fluoride powder, aluminum powder or nickel powder,
  • • conductive whiskers, such as zinc oxide or potassium titanate,
  • • conductive metal oxide such as titanium oxide.

Leitfähige Materialien, wie Polyphenylenderivate, können als leitfähiges Mittel verwendet werden.Conductive materials such as polyphenylene derivatives can be used as the conductive agent.

Das Bindemittel ist eine Komponente, die die Bindung zwischen dem aktiven Material und dem leitfähigen Mittel und die Anbindung an den Stromkollektor bildet bzw. unterstützt. Das Bindemittel wird im Allgemeinen in einer Menge von 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Verbindung, einschließlich des aktiven Materials der positiven Elektrode, zugegeben. Als Beispiele für das Bindemittel sind zu nennen:

  • • Polyvinylidenfluorid,
  • • Polyvinylalkohol,
  • • Carboxymethylcellulose (CMC),
  • • Stärke,
  • • Hydroxypropylcellulose,
  • • regenerierte Cellulose,
  • • Polyvinylpyrrolidon,
  • • Tetrafluorethylen,
  • • Polyethylen,
  • • Polypropylen,
  • • Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM),
  • • sulfoniertes EPDM,
  • • Styrol-Butadien-Kautschuk,
  • • Fluorkautschuk und
  • • verschiedene Copolymere.
The binding agent is a component that forms or supports the bond between the active material and the conductive agent and the connection to the current collector. The binder is generally added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the compound including the positive electrode active material. Examples of the binding agent include:
  • • polyvinylidene fluoride,
  • • polyvinyl alcohol,
  • • carboxymethyl cellulose (CMC),
  • • Strength,
  • • hydroxypropyl cellulose,
  • • regenerated cellulose,
  • • polyvinylpyrrolidone,
  • • tetrafluoroethylene,
  • • polyethylene,
  • • polypropylene,
  • • Ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM),
  • • sulfonated EPDM,
  • • styrene-butadiene rubber,
  • • Fluororubber and
  • • various copolymers.

Der Füllstoff ist eine optionale Komponente, die verwendet wird, um die Expansion der positiven Elektrode zu hemmen. Es gibt keine besondere Einschränkung für den Füllstoff, solange dieser keine chemischen Veränderungen in einer Batterie verursacht, auf die der Füllstoff aufgebracht wird, und er zumindest ein faseriges Material umfasst bzw. daraus hergestellt ist. Beispiele für den Füllstoff sind Olefinpolymere wie Polyethylen sowie Polypropylen, als faseriges Material bzw. Faserstoffe können z. B. Glasfaser oder Kohlefaser in Betracht kommen.The filler is an optional component that is used to inhibit the expansion of the positive electrode. There is no particular limitation on the filler as long as it does not cause chemical changes in a battery to which the filler is applied and it comprises at least one fibrous material. Examples of the filler are olefin polymers such as polyethylene and polypropylene. B. fiberglass or carbon fiber come into consideration.

Die negative Elektrode ist herstellbar, indem ein aktives Material der negativen Elektrode auf einen negativen Elektrodenstromkollektor aufgebracht und getrocknet wird. Die oben beschriebenen Komponenten können wahlweise selektiv zu dem aktiven Material der negativen Elektrode hinzugefügt werden, um deren Eigenschaften weiter zu verbessern.The negative electrode can be manufactured by applying an active material of the negative electrode to a negative electrode current collector and drying it. The above-described components can optionally be selectively added to the negative electrode active material to further improve its properties.

Als aktives Material der negativen Elektrode kann beispielsweise Kohlenstoff verwendet werden, wie z. B. nicht-graphitisierender Kohlenstoff oder ein Kohlenstoff auf Graphitbasis, ein Metall-Verbundoxid ist verwendbar, wie LixFe2O3 (0 ≦ x ≦ 1), LixWO2 (0 ≦ x ≦ 1), SnxMe1-xMe'yOz (Die Komponenten sind z. B. mit einer Auswahl aus dem folgenden näher bestimmbar: Me als Mn, Fe, Pb, Ge; Me' als AI, B, P, Si, Gruppe 1, 2 und 3 Elemente des Periodensystems, Halogen; 0 ≦ x ≦ 1; 1 ≦ y ≦ 3; 1 ≦ z ≦ 8), geeignet sind auch Lithiummetall, Lithium-Legierungen, Legierungen auf Siliciumbasis, Legierungen auf Zinnbasis, Metalloxide, wie SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4 oder Bi2O5, leitfähiges Polymer, wie Polyacetylen, oder ein Li-Co-Ni-basiertes Material.As the active material of the negative electrode, for example, carbon can be used, such as. B. non-graphitizing carbon or a carbon based on graphite, a metal composite oxide can be used, such as Li x Fe 2 O 3 (0 ≦ x ≦ 1), Li x WO 2 (0 ≦ x ≦ 1), Sn x Me 1 -x Me ' y O z (The components can be determined in more detail, e.g. with a selection from the following: Me as Mn, Fe, Pb, Ge; Me' as AI, B, P, Si, group 1, 2 and 3 elements of the periodic table, halogen; 0 ≦ x ≦ 1; 1 ≦ y ≦ 3; 1 ≦ z ≦ 8), lithium metal, lithium alloys, silicon-based alloys, tin-based alloys, metal oxides such as SnO, SnO 2 are also suitable , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 or Bi 2 O 5 , conductive polymer such as polyacetylene, or a Li-Co-Ni-based material.

Damit lassen sich für jeweils gewünschte Anwendungsfelder geeignete Materialien miteinander kombinieren, um die Elektroden besonders effizient zu gestalten.In this way, suitable materials can be combined with one another for the respective desired fields of application in order to make the electrodes particularly efficient.

Der Separator ist zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordnet. Als Separator kann beispielsweise ein isolierender Dünnfilm mit hoher lonenpermeabilität verwendet werden. Vorzugsweise weist der Dünnfilm eine hohe mechanische Festigkeit auf. The separator is arranged between the positive electrode and the negative electrode. For example, an insulating thin film with high ion permeability can be used as the separator. The thin film preferably has high mechanical strength.

Der Separator kann in bevorzugten Ausführungen wahlweise einen Porendurchmesser von 0,01 µm bis 10 µm aufweisen. Besonders vorteilhaft ist eine Dicke des Separators wahlweise zwischen 5 µm bis 300 µm. Als Material für den Separator ist beispielsweise ein Olefinpolymer verwendbar. Das Material kann als ein Blatt oder als ein Vliesstoff bereitgestellt werden. Besonders vorteilhaft ist Polypropylen, das chemische Beständigkeit und Hydrophobie aufweist. Günstige Eigenschaften für den Separator bieten Glasfaser(n) oder Polyethylen. In Ausführungsbeispielen, in denen ein Festelektrolyt, wie ein Polymer, als Elektrolyt verwendet wird, kann der Festelektrolyt auch als Separator fungieren.In preferred embodiments, the separator can optionally have a pore diameter of 0.01 μm to 10 μm. A thickness of the separator between 5 μm and 300 μm is particularly advantageous. An olefin polymer, for example, can be used as the material for the separator. The Material can be provided as a sheet or as a nonwoven fabric. Polypropylene, which has chemical resistance and hydrophobicity, is particularly advantageous. Glass fiber (s) or polyethylene offer favorable properties for the separator. In embodiments in which a solid electrolyte, such as a polymer, is used as the electrolyte, the solid electrolyte can also function as a separator.

Die nicht-wässrige Elektrolytlösung mit Lithiumsalz umfasst eine polare organische Elektrolytlösung und mindestens ein Salz des Lithiums. Als elektrolytische Lösung kann eine nicht-wässrige flüssige Elektrolytlösung, ein organischer Festelektrolyt oder ein anorganischer Festelektrolyt verwendet werden. Der Elektrolyt kann chemisch unterschiedliche Bestandteile aufweisen.The non-aqueous electrolyte solution with lithium salt comprises a polar organic electrolyte solution and at least one salt of lithium. As the electrolytic solution, a non-aqueous liquid electrolyte solution, an organic solid electrolyte, or an inorganic solid electrolyte can be used. The electrolyte can have chemically different components.

Als Beispiele für die nicht-wässrige flüssige Elektrolytlösung können nicht-protische organische Lösungsmittel wie N-Methyl-2-pyrrolidinon, Propylencarbonat, Ethylencarbonat, Butylencarbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, gamma-Butyro-Lacton, 1,2-Dimethoxyethan, Tetrahydroxy-Franc, 2-Methyltetrahydrofuran, Dimethylsulfoxid, 1,3-Dioxolan, Formamid, Dimethylformamid, Dioxolan, Acetonitril, Nitromethan, Methylformiat, Methylacetat, Phosphorsäuretriester, Trimethoxymethan, Dioxolanderivate, Sulfolan, Methylsulfolan, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon, Propylencarbonatderivate, Tetrahydrofuranderivate, Ether, Methylpropionat sowie Ethylpropionat genannt werden.As examples of the non-aqueous liquid electrolyte solution, non-protic organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma-butyro-lactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxy franc, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane, acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphoric acid triester, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidylenazolidinone derivatives, tetrahydrofuran derivatives, tetrahydrofuran derivatives, tetrahydrofuran derivatives, Ether, methyl propionate and ethyl propionate can be mentioned.

Als Beispiele für geeignete organische Festelektrolyte können Polyethylenderivate, Polyethylenoxidderivate, Polypropylenoxidderivate, Phosphorsäureesterpolymere, Polyreaktionslysin, Polyestersulfid, Polyvinylalkohole, Polyvinylidenfluorid und Polymere mit ionischen Dissoziationsgruppen genannt werden.Examples of suitable organic solid electrolytes are polyethylene derivatives, polyethylene oxide derivatives, polypropylene oxide derivatives, phosphoric acid ester polymers, polyreaction lysine, polyester sulfide, polyvinyl alcohols, polyvinylidene fluoride and polymers with ionic dissociation groups.

Als Beispiele für geeignete anorganische Festelektrolyten können Nitride, Halogenide oder Sulfate von Lithium (Li) mit gebräuchlichen chemischen Kurzbezeichnungen für deren Zusammensetzung wie Li3N, Lil, Li5NI2, Li3N-Lil-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-Lil-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH und Li3PO4-Li2S-SiS2 genannt werden.Examples of suitable inorganic solid electrolytes are nitrides, halides or sulfates of lithium (Li) with common chemical abbreviations for their composition such as Li 3 N, Lil, Li 5 NI 2 , Li 3 N-Lil-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 - Lil-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 may be mentioned.

Das Lithiumsalz ist ein Material, das in den oben erwähnten nicht-wässrigen Elektrolyten leicht löslich ist. Das Lithiumsalz kann beispielsweise eines oder mehrere der folgenden umfassen: LiCI, LiBr, Lil, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, Chlorboranlithium, niederes aliphatisches Carbonsäurelithium, Lithiumtetraphenylborat und Imidoverbindungen.The lithium salt is a material that is easily soluble in the above-mentioned non-aqueous electrolytes. The lithium salt can include, for example, one or more of the following: LiCl, LiBr, Lil, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imido compounds.

Mit einer Auswahl aus den genannten Materialien für Elektrolyten lässt sich der Elektrolyt besonders gut auf das gewählte Elektrodenmaterial einstellen. Hierdurch sind gute Betriebseigenschaften, wie günstige Lade-/Entladecharakteristiken für Akkus bzw. elektrische Energiespeicherzellen, einstellbar.With a selection from the mentioned materials for electrolytes, the electrolyte can be adjusted particularly well to the selected electrode material. As a result, good operating properties, such as favorable charging / discharging characteristics for rechargeable batteries or electrical energy storage cells, can be set.

Zusätzlich können zur weiteren Verbesserung der Ladungs- und Entladungseigenschaften sowie als Flammschutzmittel beispielsweise Pyridin, Triethylphosphit, Triethanolamin, cyclischer Ether, Ethylendiamin, n-Glyme, Hexaphosphorsäuretriamid, Nitrobenzolderivate, Schwefel-, Chinoniminfarbstoffe, N-substituiertes Oxazolidinon, N, N-substituiertes Imidazolidin, Ethylenglykoldialkylether, Ammoniumsalze, Pyrrol, 2-Methoxyethanol, Aluminiumtrichlorid oder vergleichbares der nicht-wässrigen Elektrolytlösung zugesetzt werden. Unter Umständen kann die nicht-wässrige Elektrolytlösung für die Eigenschaft der schweren Entflammbarkeit zusätzlich halogenhaltige Lösungsmittel wie Tetrachlorkohlenstoff und Ethylentrifluorid enthalten. Weiterhin kann zur weiteren Verbesserung der Hochtemperatur-Beständigkeit die nicht-wässrige Elektrolytlösung zusätzlich Kohlendioxidgas enthalten.In addition, pyridine, triethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, n-glyme, hexaphosphoric triamide, nitrobenzene derivatives, sulfur and quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinone, N, N-substituted imidazolidine, can be used to further improve the charge and discharge properties and as flame retardants. Ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salts, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride or the like can be added to the non-aqueous electrolyte solution. Under certain circumstances, the non-aqueous electrolyte solution can additionally contain halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride for the property of low flammability. Furthermore, to further improve the high temperature resistance, the non-aqueous electrolyte solution can additionally contain carbon dioxide gas.

Zur elektrischen Leitung werden wenigstens zwei Polfahnen im Bereich der Hochseiten unmittelbar an den aktiven Flächen platziert. Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung besteht in einem Schweißverfahren.For electrical conduction, at least two pole lugs are placed directly on the active surfaces in the area of the high sides. A suitable method for making an electrical connection is a welding process.

Es darf hervorgehoben werden, dass jede einzelne Sekundärzelle ihr eigenes Gehäuse aufweist. Hierbei können mehrere Sekundärzellen in ihrem (gemeinsamen) eigenen Gehäuse zusammengefasst sein. Die Sekundärzelle bzw. die Einzelzelle ist Teil einer Gruppe von Einzelzellen, die gemeinsam eingefasst sind. Die Sekundärzellen sind in ihrem eigenen Gehäuse eingehüllt. Das Gehäuse schließt dicht an die einzelne oder die mehreren Sekundärzellen an. Die Sekundärzellen stehen in unmittelbarem Kontakt mit der Innenseite des Gehäuses. Obwohl die Gehäuse Bauraum des Modulvolumens in Anspruch nehmen und somit das Aktivvolumen (vordergründig) senken, schaffen die Gehäuse zahlreiche Vorteile: mechanische Stabilität, Planparallelität, günstige Thermik usw.. Im Ergebnis bedeutet es, dass die Gehäuse die Nutzung des Modulvolumens steigern können.It should be emphasized that each individual secondary cell has its own housing. Several secondary cells can be combined in their own (common) housing. The secondary cell or the single cell is part of a group of single cells that are enclosed together. The secondary cells are encased in their own housing. The housing adjoins the single or multiple secondary cells tightly. The secondary cells are in direct contact with the inside of the housing. Although the housings take up space in the module volume and thus reduce the active volume (ostensibly), the housings create numerous advantages: mechanical stability, plane parallelism, favorable thermal conditions, etc. As a result, it means that the housings can increase the use of the module volume.

Über die Polfahnen und über - im Weiteren angeordnete - elektrische Leitungen kann ein elektrischer Strom im mittleren Bereich, d. h. jeweils im Bereich der Hochseiten quer zur Reaktionsfläche der aktiven Flächen, abgeleitet werden. Die elektrischen Leitungen sind quer zur aktiven Fläche angeordnet.An electrical current in the middle area, i.e. H. in each case in the area of the high sides transversely to the reaction surface of the active surfaces. The electrical lines are arranged transversely to the active surface.

Der Raum des Modulvolumens unmittelbar benachbart zu den Polfahnen, von denen eine Polfahne ein Pluspol ist und eine Polfahne ein Minuspol ist, kann jeweils für einen Kühlkanal (Zuführkühlkanal und Abführkühlkanal) genutzt werden. Die wärmeproduzierenden aktiven Flächen werden in ihren seitlichen Bereichen mittels Kühlkanäle gekühlt.The space of the module volume immediately adjacent to the pole flags, one of which The pole lug is a positive pole and a pole lug is a negative pole can each be used for a cooling channel (supply cooling channel and discharge cooling channel). The heat-producing active surfaces are cooled in their lateral areas by means of cooling channels.

Wenigstens zwei Polfahnen sind seitlich an den jeweiligen aktiven Flächen angeordnet. Die beiden Polfahnen befinden sich jeweils eine an einer Hochseite. Die beiden Polfahnen sind an gegenüberliegenden Hochseiten der aktiven Fläche. Als Befestigungstechnik bietet sich die Befestigung über Schweißpunkte an.At least two pole flags are arranged laterally on the respective active surfaces. The two pole flags are each one on a high side. The two pole flags are on opposite high sides of the active surface. Fastening using spot welds is a suitable fastening technique.

Die Gehäuse können sehr platzsparend gestaltet werden. Die Gehäuse können so knapp ausgelegt werden, dass die Gehäuse in einem Schnitt nur die aktive Fläche um ca. 2 % nach außen erweitern. Die aktive Fläche hat eine Höhe. 2 % dieser Länge der Höhe entspricht der Dicke des Gehäuses.The housing can be designed to be very space-saving. The housing can be designed so tightly that the housing only expands the active surface by approx. 2% outwards in one cut. The active area has a height. 2% of this length of the height corresponds to the thickness of the housing.

Um die Temperatur über die aktiven Flächen möglichst gleichverteilt zu belassen, z. B. trotz einer Schnellladung mittels einem sehr hohen Ladestrom (z. B. dem 3- bis 4-fachen des maximalen Laststroms), können Kühlmaßnahmen ergriffen werden. Die Form der Traktionsakkumulatoren bzw. der Einzelzellen bietet die Möglichkeit, Kühlplatten zwischen zwei Einzelzellen zwischenzusetzen. Muss ausreichend gekühlt werden, kann nach jeder Einzelzelle eine Kühlplatte eingesetzt werden. Solche Kühlplatten können als Sandwich-Kühlplatten realisiert sein. Die Sandwich-Funktion der Kühlplatte ergibt sich aufgrund einer innengeführten Kühlkanalgestaltung. Sandwich-Kühlplatten können z. B. aus einem doppelwandigen Blech geformt werden. Als weitere Möglichkeit steht zur Verfügung, zwei Kunststoffhalbschalen zu nehmen, die geklebt oder geschweißt werden. Hierdurch wird zwischen den Lagen der Kühlplatte ein Hohlraum geschaffen, der mit Kühlmedium durchströmt werden kann. Besonders günstig sind flüssige Kühlmedien, wie z. B. ein Glykol-Wasser-Gemisch oder ein Kältemittel. Die Kühlleistung kann noch zusätzlich gesteigert werden, wenn das Flüssigkühlmedium umgewälzt wird, z. B. über eine Flüssigpumpe für das Glykolgemisch.In order to keep the temperature as evenly distributed as possible over the active surfaces, e.g. B. in spite of a quick charge by means of a very high charging current (z. B. 3 to 4 times the maximum load current), cooling measures can be taken. The shape of the traction accumulators or the individual cells offers the possibility of inserting cooling plates between two individual cells. If sufficient cooling is required, a cooling plate can be used after each individual cell. Such cooling plates can be implemented as sandwich cooling plates. The sandwich function of the cooling plate results from an internal cooling channel design. Sandwich cooling plates can e.g. B. be formed from a double-walled sheet metal. Another option is to use two plastic half-shells that are glued or welded. This creates a cavity between the layers of the cooling plate through which the cooling medium can flow. Liquid cooling media, such as. B. a glycol-water mixture or a refrigerant. The cooling performance can be further increased if the liquid cooling medium is circulated, e.g. B. via a liquid pump for the glycol mixture.

Der Wärmeaustrag bzw. die Wärmeleistung der Sandwich-Kühlplatte lässt sich steigern, wenn mehr als zwei Kühlkanäle in der Sandwich-Kühlplatte angeordnet sind. Vorteilhafterweise sind die Kühlkanäle in einem mittleren Bereich der Sandwich-Kühlplatte angeordnet. Die Sandwich-Kühlplatte hat zwei oder mehr Kühlkanäle, die vor allem in einem mittleren Bereich, gesehen über die Hochseite der Kühlplatte, längs verlaufen. Die Kühlkanäle erstrecken sich bei dieser Ausführungsform parallel zur Langseite, die von der Form der Grundform bekannt ist.The heat output or the heat output of the sandwich cooling plate can be increased if more than two cooling channels are arranged in the sandwich cooling plate. The cooling channels are advantageously arranged in a central region of the sandwich cooling plate. The sandwich cooling plate has two or more cooling channels that run longitudinally, especially in a central area, seen over the high side of the cooling plate. In this embodiment, the cooling channels extend parallel to the long side, which is known from the shape of the basic shape.

Es hat sich gezeigt, dass es günstig ist, wenn zwischen zehn (10) und vierzig (40) Sekundärzellen mit ihren jeweiligen aktiven Flächen zusammengefasst werden, um in einem Modulgehäuse oder in einem Zellengehäuse ein Akkumulatorpaket zu bilden. Die Anzahl von Zellen, wie z. B. 20 Zellen, wird durch das Gehäuse wie das Zellengehäuse oder das Modulgehäuse eingespannt. Es findet eine Kompression auf die Einzelzellen statt.It has been shown that it is advantageous if between ten (10) and forty (40) secondary cells are combined with their respective active surfaces in order to form a battery pack in a module housing or in a cell housing. The number of cells, such as B. 20 cells, is clamped by the housing such as the cell housing or the module housing. There is a compression on the individual cells.

Die jeweiligen Sekundärzellen eines Strangs sind untereinander serienverschaltet. In einem Modulgehäuse befindet sich wenigstens ein Strang mit in Serie verschalteten Sekundärzellen.The respective secondary cells of a string are connected to one another in series. In a module housing there is at least one string with secondary cells connected in series.

Die Sekundärzellen können von einer Trägerplatte unterstützt werden. Als Trägerplatte bietet sich die Bodenplatte des Akkumulatorgehäuses an. Das Modulgehäuse hat eine Platte, die zugleich als Trägerplatte benutzt werden kann. Gleichartig kann auch das Zellengehäuse eine Platte aufweisen, die zur Unterstützung dient.The secondary cells can be supported by a carrier plate. The base plate of the accumulator housing can be used as the carrier plate. The module housing has a plate that can also be used as a carrier plate. Similarly, the cell housing can also have a plate that serves as a support.

Die Trägerplatte kann zugleich eine Kühlplatte sein. Der Traktionsakkumulator hat eine thermische Austauschfläche, die von der Trägerplatte angeboten wird. Die Trägerplatte ist jener Teil des Modulgehäuses oder des Zellengehäuses, der dafür bestimmt ist, an der tiefsten Stelle im Fahrzeug verbaut zu werden.The carrier plate can also be a cooling plate. The traction accumulator has a thermal exchange surface that is offered by the carrier plate. The carrier plate is that part of the module housing or cell housing that is intended to be installed at the lowest point in the vehicle.

Das Modulgehäuse, genauso das Zellengehäuse kann mit einzelnen Zugelementen realisiert sein, damit die im Innern des Modulgehäuses bzw. im Innern des Zellengehäuses angeordneten Sekundärzellen durch das Modulgehäuse oder des Zellengehäuses komprimiert werden. Auch durch die doppelte Wandung, d. h. die Wandung des Modulgehäuses und die Wandung einer Einzelzelle, kann eine Gesamtkompression mithilfe des E-Moduls des Materials des Gehäuses und des E-Moduls des Materials des Modulgehäuses hergestellt werden. Das Quellen bzw. die Ausdehnung im Zuge von Lade-/Entladezyklen bzw. die Ausdehnung im Zuge von Alterungen bzw. die Ausdehnung im Zuge der Einlagerung von Wasser, das bzw. die durch alle gestapelten Sekundärzellen insgesamt erzeugt wird, kann durch Zugsysteme bzw. Zuganker und/oder durch E-Module von Einfassungen, wie z. B. Gehäusewänden, abgefangen werden.The module housing, as well as the cell housing, can be implemented with individual tension elements so that the secondary cells arranged in the interior of the module housing or in the interior of the cell housing are compressed by the module housing or the cell housing. Also by the double wall, i. H. the wall of the module housing and the wall of a single cell, an overall compression can be produced with the aid of the modulus of elasticity of the material of the housing and the modulus of elasticity of the material of the module housing. The swelling or the expansion in the course of charge / discharge cycles or the expansion in the course of aging or the expansion in the course of the storage of water, which is generated by all of the stacked secondary cells, can be achieved by tension systems or tie rods and / or by E-modules of enclosures, such as. B. housing walls are intercepted.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung, insbesondere für den Fall, dass hohe Verlustenergien, z. B. bei Schnellladevorgängen, aus dem Aktivvolumen herauszubringen sind, kann die Trägerplatte mit Kühlstrukturen ausgestattet sein. Eine mögliche Kühlstruktur ist durch in die Platte eingearbeitete Leitungen für ein Kühlmittel geschaffen. Leitungen, durch die ein Kühlmittel wie Wasser mit oder ohne Zusätzen wie (Poly-)Glykol fließen kann, verlaufen längs in der Trägerplatte. Die Trägerplatte ist an einigen Stellen hohl. Die hohlen Stellen werden von einem Kühlmittel durchflossen. Das Kühlmittel kann anschließend, nachdem es durch die Trägerplatte hindurchgeströmt ist, durch einen Wärmetauscher wieder abgekühlt werden. Die Trägerplatte kann zugleich, wie es ihr Name schon aussagt, als mechanische Unterstützungsstruktur für das Paket aus einzelnen Zellen dienen. Die Trägerplatte übernimmt mehrere Funktionen. Sie hält die Einzelzellen in Lage. Außerdem stützt sie die Gesamtstruktur des Moduls durch eine unten liegende Verstärkung, also der Unterseite. Die Trägerplatte sorgt für eine Versteifung des Traktionsakkumulators im sich verwindenden Chassis eines Kraftfahrzeugs. Die Trägerplatte fördert die Kühlung des Traktionsakkumulators. Je nach Ausgestaltung kann der eine oder der andere Aspekt bzw. die eine oder andere Funktion überwiegen bzw. in den Vordergrund treten.In a particularly advantageous development, especially in the event that high energy losses, e.g. B. in fast charging processes, are to be brought out of the active volume, the carrier plate can be equipped with cooling structures. One possible cooling structure is created by lines for a coolant that are worked into the plate. Lines through which a coolant such as water with or without additives such as (poly) glycol can flow, run lengthways in the carrier plate. The carrier plate is hollow in some places. A coolant flows through the hollow areas. After having flowed through the carrier plate, the coolant can then be cooled again by a heat exchanger. At the same time, as its name suggests, the carrier plate can serve as a mechanical support structure for the package made up of individual cells. The carrier plate takes on several functions. It holds the individual cells in place. In addition, it supports the overall structure of the module by reinforcing it below, i.e. the underside. The carrier plate ensures that the traction accumulator is stiffened in the twisting chassis of a motor vehicle. The carrier plate promotes the cooling of the traction accumulator. Depending on the design, one or the other aspect or one or the other function can predominate or come to the fore.

Die vorgeschlagene Form eines Traktionsakkumulators zeichnet sich durch hohe Aktivvolumina aus. Auch bietet der vorgestellte Traktionsakkumulator ein günstiges Energiedichte-pro-Gewicht-Verhältnis. Zusätzlich zu einer effizienten Ausnutzung von Bauraum weist der vorgeschlagene Traktionsakkumulator über eine Querschnittsfläche hinweg bei Lade- und Entladevorgängen ein günstiges Temperaturprofil auf. Damit kann die mit hohen elektrischen Strömen einhergehende Wärmeentwicklung zuverlässig bewältigt werden. Auch dieser Aspekt führt zu einer Erhöhung einer Lebensdauer der Traktionsakkumulatoren. Außerdem ist es möglich, ggf. anfallende Abwärme z. B. über einen Fahrzeugwärmetauscher einer Sekundärnutzung zuzuführen und somit die Energieeffizienz des Elektroantriebs noch weiter zu steigern.The proposed form of a traction accumulator is characterized by high active volumes. The traction accumulator presented also offers a favorable energy density-per-weight ratio. In addition to efficient use of installation space, the proposed traction accumulator has a favorable temperature profile over a cross-sectional area during charging and discharging processes. In this way, the heat development associated with high electrical currents can be reliably managed. This aspect also leads to an increase in the service life of the traction accumulators. It is also possible to remove any waste heat generated e.g. B. to a vehicle heat exchanger for secondary use and thus to increase the energy efficiency of the electric drive even further.

Es darf hervorgehoben werden, dass in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung das Gehäuse der einen oder der mehreren Sekundärzellen in Kontakt mit den Sekundärzelle(n) steht. D. h., das Gehäuse kann durchaus auf dem Potential der einen Elektrode liegen. Das Gehäuse ist nicht von der Elektrode der Sekundärzelle getrennt. Das Gehäuse umhüllt die Sekundärzelle(n) in berührender Weise. Über eine Kontaktwärmeabführung erfolgt die Kühlung.It should be emphasized that, in a particularly advantageous embodiment, the housing of the one or more secondary cells is in contact with the secondary cell (s). This means that the housing can be at the same potential as one of the electrodes. The housing is not separated from the electrode of the secondary cell. The housing envelops the secondary cell (s) in a touching manner. The cooling takes place via contact heat dissipation.

Der Schnitt durch die Sekundärzelle, der zur Ableitung bzw. zur Sichtbarkeit der Grundform führt, überstreicht eine Fläche, von der wenigstens 80 % der Gesamtfläche als aktive Fläche nutzbar ist. Durch optimierten Abgleich zwischen Langseite und Hochseite kann eine aktive Fläche geschaffen werden, die wenigstens 92 % der Gesamtfläche der Grundform abdeckt.The section through the secondary cell, which leads to the derivation or to the visibility of the basic shape, sweeps over an area of which at least 80% of the total area can be used as an active area. An active surface that covers at least 92% of the total surface of the basic shape can be created through an optimized comparison between the long side and the high side.

Nach einem weiteren Aspekt kann bei der einzelnen eingehüllten Sekundärzellenbauform auch das Aktivvolumen optimiert werden. Das Aktivvolumen ist die einzelne aktive Fläche jeder einzelnen Sekundärzelle des Traktionsakkumulators mit der Breite der Innenkomponenten der Sekundärzelle multipliziert. Der Traktionsakkumulator kann in seinen Dimensionen so optimiert werden, dass wenigstens 60 % des Modulvolumens als Aktivvolumen nutzbar sind. Wird das Verhältnis zwischen Langseite, Hochseite und Breite zueinander weiter optimiert, können Modulvolumen von mehr als 62 %, in einigen Ausgestaltungen sogar mehr als 65 % Aktivvolumen am gesamten Modulvolumen (d. h. 60 % bis mehr als 65 % des Modulvolumens) geschaffen werden.According to a further aspect, the active volume can also be optimized in the case of the individual enveloped secondary cell design. The active volume is the individual active area of each individual secondary cell of the traction accumulator multiplied by the width of the internal components of the secondary cell. The dimensions of the traction accumulator can be optimized so that at least 60% of the module volume can be used as active volume. If the relationship between long side, high side and width is further optimized, module volumes of more than 62%, in some configurations even more than 65% active volume of the entire module volume (i.e. 60% to more than 65% of the module volume) can be created.

Ein Traktionsakkumulator, insbesondere für ein Kraftfahrzeug wie einen Personenkraftwagen, umfasst gestapelte, prismatische elektrochemische Sekundärzellen, insbesondere mit wenigstens einer Lithium-Ionen-Elektrode und vorzugsweise mit einem nicht-wässrigen Elektrolyten. Die Sekundärzellen haben in einem Schnitt eine rechteckige, längliche Grundform. Die Grundform weist eine wenigstens entlang einer Langseite verlaufende dreifache Länge im Vergleich zu einer entlang einer Hochseite verlaufenden Höhe der Grundform auf. Die Grundform setzt sich in einer Breite zu einem Konversionsvolumen mit parallel zueinander geschichteten, aktiven Elementen fort. Das Volumen ist Teil eines Modulvolumens des Traktionsakkumulators. Eine durch den Schnitt sich ergebende Schnittfläche ist zu wenigstens 80 % eine aktive Fläche, idealerweise zu mehr als 92 % eine aktive Fläche. Auch ist es möglich, dass ein sich aus aktiver Fläche mal Breite ergebendes Aktivvolumen wenigstens 60 % des Modulvolumens beansprucht, idealerweise sogar mehr als 62 % des Modulvolumens beansprucht.A traction accumulator, in particular for a motor vehicle such as a passenger car, comprises stacked, prismatic electrochemical secondary cells, in particular with at least one lithium-ion electrode and preferably with a non-aqueous electrolyte. The secondary cells have a rectangular, elongated basic shape in a section. The basic shape has at least three times the length of the basic shape running along a long side compared to a height of the basic shape running along a high side. The basic shape continues in a width to form a conversion volume with active elements layered parallel to one another. The volume is part of a module volume of the traction accumulator. A cut surface resulting from the cut is at least 80% an active surface, ideally more than 92% an active surface. It is also possible that an active volume resulting from the active area times the width takes up at least 60% of the module volume, ideally even more than 62% of the module volume.

Die Dicken des Strangpressprofils können von Seite zu Seite voneinander abweichen. Die Dicken betragen zwischen 0,5 mm und 5 mm. Die Seite, die eine Kühlfunktion übernehmen soll, hat z. B. eine Dicke von 2 mm, während die drei anderen Seiten je eine Dicke von 1 mm aufweisen. Genauso ist es möglich, dass die Kühlseite des Strangpressprofils eine Dicke von 4 mm bis 5 mm aufweist, während die anderen Seiten bei Dicken unterhalb von 2 mm verbleiben.The thickness of the extruded profile can vary from side to side. The thicknesses are between 0.5 mm and 5 mm. The side that is supposed to take on a cooling function has z. B. a thickness of 2 mm, while the other three sides each have a thickness of 1 mm. It is also possible that the cooling side of the extruded profile has a thickness of 4 mm to 5 mm, while the other sides remain with thicknesses below 2 mm.

Das Gehäuse einer Einzelzelle kann aus einem Metall gefertigt sein. Metalle, die hierfür in Frage kommen, sind z. B. Aluminium oder Edelstahl. Die Gehäuse können aus Aluminium oder Edelstahl gefertigt sein. Aufgrund der Form der Gehäuse ist es möglich, die Metallgehäuse als Strangpressprofile zu fertigen. So ein Strangpressprofil kann auf die Länge bzw. Breitseite der aktiven Flächen hin abgelängt werden.The housing of a single cell can be made of a metal. Metals that come into question for this are z. B. aluminum or stainless steel. The housings can be made of aluminum or stainless steel. Due to the shape of the housing, it is possible to manufacture the metal housing as extruded profiles. Such an extruded profile can be cut to length to the length or broadside of the active surfaces.

Das Gehäuse kann bereichsweise in der Form von Ableiterblechen ausgelegt sein, obwohl es vorzugsweise als Strangpressprofil bzw. mit einer durch ein Strangpressverfahren hergestellten Komponente geschaffen sein kann. Einzelne Seiten oder Bereiche können durch Ableiterbleche gebildet sein, die das Ableiten von thermischer Energie fördern. In einer weiteren Ausgestaltung ist es auch möglich, das Strangpressprofil mit einem Ableiterblech zu einem Gesamtgehäuse zu fügen. Das Ableiterblech bildet eine Schicht, des mehrschichtigen Gehäuse.The housing can be designed in some areas in the form of conductor plates, although it is preferably an extruded profile or with a component produced by an extrusion process can be created. Individual sides or areas can be formed by deflector plates that promote the dissipation of thermal energy. In a further embodiment, it is also possible to join the extruded profile with a conductor plate to form an overall housing. The discharge plate forms one layer of the multi-layer housing.

Das kastenförmige Strangpressprofil kann an seinem Ende durch Platten verschlossen werden. Diese Platten sind in dem Strangpressprofil einzusetzen. Die Platten liegen von innen an den Strangpressprofilenden an. In eine solche Platte kann eine Berstschwächung eingearbeitet sein. Dies geht z. B. durch eine Einfräsung eines Bruchschlitzes in die Stirnseite einer der Platten. Der Teil des Gehäuses, der als Strangpressprofil hergestellt ist, überragt an allen vier Seiten die eingelegte Platte. Zwei solcher Platten sind an gegenüberliegenden Seiten eingelegt. Die Platten schauen sich spiegelbildlich an. Zumindest eine der Platten hat eine Berstschwächung, z. B. ein Doppel-Y-Profil. An der Stelle der Berstschwächung kann das Gehäuse sich nach außen auswölben. Der Berstbereich bzw. die Berstschwächung ergibt sich durch eine Perforation oder Eindünnung entlang eines Schnitts, der sich an seinen beiden Enden in zwei 60° abweichend verlaufende Richtungen auffächert. Die Enden des Schnitts, der Verdünnung oder der Perforation geht V-förmig auseinander.The box-shaped extruded profile can be closed at its end by plates. These plates are to be used in the extruded profile. The panels rest against the extruded profile ends from the inside. A burst weakening can be incorporated into such a plate. This is z. B. by milling a fracture slot in the face of one of the plates. The part of the housing that is made as an extruded profile protrudes over the inserted plate on all four sides. Two such plates are inserted on opposite sides. The plates look at each other in mirror image. At least one of the plates has a burst weakening, e.g. B. a double Y profile. At the point of the burst weakening, the housing can bulge outwards. The bursting area or the bursting weakening results from a perforation or thinning along a cut, which fans out at its two ends in two directions deviating by 60 °. The ends of the cut, thinning or perforation diverge in a V-shape.

Mehrere Sekundärzellen sind zu einem Sub-Stack zusammengeschlossen. In einer besonders materialsparenden Variante bzw. Ausführungsform, ruht eine der Sekundärzellen mit einer aktiven Fläche an einer der Seiten des Strangpressprofils. Diese zumindest eine Sekundärzelle bestimmt das elektrische Potential des Strangpressprofils. Nur die übrigen aktiven Flächen sind isoliert, z. B. über eingelegte Folien, gegenüber der ersten aktiven Fläche und gegenüber der Oberfläche des Strangpressprofils aufgeschichtet. Weil isolierende Einlegefolien aber nur geringfügig zur Gewichtserhöhung beitragen, schafft eine rundum isolierte Sekundärzelle, die Teil von einem Sub-Stack ist, bei dem alle Sekundärzellen jeweils rundum isoliert eingeschlagen sind, ein leichter zu behandelndes Modul. Soll Material gespart werden, kann auf die Isolierung an zumindest einer Seite zwischen Zellengehäuse und Aktivvolumen verzichtet werden. Soll ein sichereres Modul geschaffen werden, so werden alle Sekundärzellen individuell eingehüllt von einer Isolierung.Several secondary cells are combined to form a sub-stack. In a particularly material-saving variant or embodiment, one of the secondary cells rests with an active surface on one of the sides of the extruded profile. This at least one secondary cell determines the electrical potential of the extruded profile. Only the remaining active areas are isolated, e.g. B. layered over inlaid foils, opposite the first active surface and opposite the surface of the extruded profile. Because insulating insert foils only contribute slightly to the increase in weight, an all-round insulated secondary cell, which is part of a sub-stack in which all secondary cells are wrapped in insulated all round, creates a module that is easier to handle. If material is to be saved, the insulation on at least one side between the cell housing and the active volume can be dispensed with. If a more secure module is to be created, all secondary cells are individually wrapped in insulation.

In dem Gehäuse können Kanäle eingearbeitet sein.Channels can be incorporated into the housing.

Die Sekundärzellen sind so in dem Gehäuse angeordnet, dass eine per Strangpressverfahren hergestellte Seite eines vier Seiten umfassenden Profils parallel zu der aktiven Fläche einer der Sekundärzellen verläuft. Eine hierzu benachbarte Seite erstreckt sich im 90°-Winkel zu der zur aktiven Fläche parallelen Seite. Das Strangpressprofil wirkt tunnel- oder manschettenartig.The secondary cells are arranged in the housing in such a way that one side of a profile comprising four sides produced by the extrusion process runs parallel to the active surface of one of the secondary cells. A side adjacent to this extends at a 90 ° angle to the side parallel to the active surface. The extruded profile looks like a tunnel or sleeve.

FigurenlisteFigure list

Die vorliegende Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genommen wird, wobei

  • 1 eine seitliche Ansicht einer Einzelzelle mit einem (sichtbaren) Kontakt zeigt,
  • 2 eine Einzelzelle aus einer im 90°-Winkel querverlaufenden Perspektive (im Vergleich mit 1) zeigt,
  • 3 einen Schnitt A - A durch die Einzelzelle nach 1 zeigt,
  • 4 Außenumrisse einer Einzelzelle mit ihrem Zellengehäuse zeigt,
  • 5 einen Stapel wechselweise gegensätzlich zueinander orientierter Einzelzellen zur Bildung eines Moduls zeigt,
  • 6 eine erste Ausführungsform eines Moduls zeigt,
  • 7 eine zweite Variante eines Moduls zeigt,
  • 8 das Modul aus 7 aus einer Perspektive von oben zeigt,
  • 9 das Modul nach 7 in einer teilgeöffneten Darstellung zeigt,
  • 10 eine weitere Ausführungsform einer Einzelzelle im Modulgehäuse zeigt,
  • 11 eine Kühlplatte in einem Modulgehäuse zeigt,
  • 12 eine Ausführungsvariante eines Stapels zeigt, der sich aus Einzelzellen nach 10 zusammensetzen kann,
  • 13 ein Gehäuse eines Moduls von oben zeigt,
  • 14 ein Modulgehäuse in einer isometrischen Darstellung zeigt,
  • 15 ein teilgeöffnetes Modul zeigt, das z. B. aus dem Inneren des Gehäuses nach 13 stammen kann,
  • 16 ein Einzelzellengehäuse mit einer „Berstscheibe“ bzw. einer Berstfuge zeigt,
  • 17 ein Traktionsakkumulator mit Modulgehäuse einer weiteren Ausführungsform mit einer flüssigkeitsgekühlten Trägerplatte zeigt,
  • 18 einen inneren Teil des Traktionsakkumulators zeigt und
  • 19 einen Ausschnitt aus der Darstellung nach 18 zeigt.
The present invention can be better understood by referring to the accompanying drawings, wherein
  • 1 shows a side view of a single cell with a (visible) contact,
  • 2 a single cell from a transverse perspective at a 90 ° angle (compared with 1 ) shows,
  • 3 a section A - A through the single cell 1 shows,
  • 4th Shows the outer outlines of a single cell with its cell housing,
  • 5 shows a stack of single cells that are alternately oppositely oriented to form a module,
  • 6th shows a first embodiment of a module,
  • 7th shows a second variant of a module,
  • 8th the module 7th shows from a perspective from above,
  • 9 the module according to 7th shows in a partially opened representation,
  • 10 shows another embodiment of a single cell in the module housing,
  • 11 shows a cooling plate in a module housing,
  • 12th shows a variant of a stack that is made up of individual cells 10 can put together
  • 13th shows a housing of a module from above,
  • 14th shows a module housing in an isometric view,
  • 15th shows a partially open module z. B. from inside the housing 13th can come from
  • 16 shows a single cell housing with a "bursting disc" or a bursting joint,
  • 17th shows a traction accumulator with module housing of a further embodiment with a liquid-cooled carrier plate,
  • 18th shows an inner part of the traction accumulator and
  • 19th an excerpt from the illustration according to 18th shows.

FigurenbeschreibungFigure description

1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Einzelzelle 53 mit ihrem Zellengehäuse 31, an dem der erste Kontakt 47 angebracht ist. Solche Einzelzellen wie die Einzelzelle 53 können aufeinander geschichtet einen Traktionsakkumulator wie den Traktionsakkumulator 1II nach 9 bilden. Jede Einzelzelle 53 hat eine Breite 11, die durch die Breite des Zellengehäuses 31 bestimmt ist. Die Form der Einzelzelle 53 und damit die Form des Zellengehäuses 31 ist, wenn von der in 1 dargestellten seitlichen Ansicht auf das Zellgehäuse 31 geblickt wird, länglich und hochkant. Wird die Einzelzelle 53 entlang der in 1 dargestellten Schnittlinie A-A geschnitten, so ergibt sich die in 3 dargestellte Schnittzeichnung des Zellengehäuses 31. Die Breite 11 ist schmaler als die Länge 15 der Hochseite 9. 1 shows a first embodiment of a single cell 53 with their cell housing 31 at which the first contact 47 is appropriate. Such single cells as the single cell 53 can stack a traction accumulator like the traction accumulator 1 II to 9 form. Every single cell 53 has a width 11 by the width of the cell housing 31 is determined. The shape of the single cell 53 and thus the shape of the cell housing 31 is when from the in 1 shown side view of the cell housing 31 is looked, oblong and upright. Becomes the single cell 53 along the in 1 shown cutting line AA cut, this results in the in 3 shown sectional drawing of the cell housing 31 . The width 11 is narrower than the length 15th the high side 9 .

2 zeigt das Zellengehäuse 31 von einer Frontansicht der Einzelzelle 53. In dieser Ansicht ist gut die Grundform 5 der Einzelzelle 53, bedingt durch die Abmessungen des Zellengehäuses 31, zu erkennen. Die Grundform 5 ist eine balkenartige, längliche, rechteckige Form. Die Langseite 7 ist länger als die Hochseite 9. Die Kontakte 47, 49 sitzen seitlich, am Rande des Zellengehäuses 31. Die Kontakte 47, 49 begrenzen die Hochseiten 9 zu jedem Ende des Zellengehäuses 31. Das bedeutet, dass bei der prismatischen Zellenform der Einzelzelle 53 zwei Kontakte 47, 49 vorhanden sind, jeweils ein Kontakt 47, 49 an seiner Hochseite 9. Die prismatische Zellenform der Einzelzelle 53 hat zwei Hochseiten 9. Die Kontakte 47, 49 sitzen außermittig platziert auf der Länge 15 der Hochseite 9. 2 shows the cell housing 31 from a front view of the single cell 53 . In this view, the basic form is good 5 the single cell 53 due to the dimensions of the cell housing 31 to recognize. The basic form 5 is a bar-like, elongated, rectangular shape. The long side 7th is longer than the high side 9 . The contacts 47 , 49 sit on the side, on the edge of the cell housing 31 . The contacts 47 , 49 limit the high sides 9 to each end of the cell housing 31 . This means that with the prismatic cell shape of the single cell 53 two contacts 47 , 49 are available, one contact each 47 , 49 on its high side 9 . The prismatic cell shape of the single cell 53 has two high sides 9 . The contacts 47 , 49 sit eccentrically placed along the length 15th the high side 9 .

Wie gesagt, wird das Zellengehäuse 31 nach 2 ungefähr in der Mitte seiner Breite 11 (s. 1) geschnitten (Schnittlinie A-A), ergibt sich eine (vereinfachte schematische) Ansicht nach 3. Das Zellengehäuse 31 fasst durch seine Grundform 5 in rechteckiger Weise die Aktivfläche 19 ein. Das Zellengehäuse 31 stellt die Begrenzung dar und grenzt gegenüber dem äußeren bzw. nach Außen 51 ab. Die Aktivfläche 19 wird durch das Zellengehäuse 31 gegenüber Außen 51 begrenzt. Die Aktivfläche 19 hat eine Länge 13, die ein Vielfaches der Höhe 15 beträgt. Die Länge 13 der Langseite 7 wird durch die Kontakte 47, 49 nach Außen 51 verlängert. Die Kontakte 47, 49 befinden sich an den Hochseiten 9. Das Gehäuse 31 der Zellen weist unterschiedliche Dicken 69, 69' auf.As I said, the cell casing is 31 to 2 roughly in the middle of its width 11 (see 1 ) cut (cutting line AA ), the result is a (simplified schematic) view 3 . The cell housing 31 grasps through its basic shape 5 the active area in a rectangular manner 19th a. The cell housing 31 represents the boundary and borders on the outside or to the outside 51 from. The active area 19th is through the cell housing 31 opposite outside 51 limited. The active area 19th has a length 13th that are multiples of the height 15th amounts to. The length 13th the long side 7th is through the contacts 47 , 49 outward 51 extended. The contacts 47 , 49 are on the high sides 9 . The case 31 the cells have different thicknesses 69 , 69 'on.

In 4 ist das Zellengehäuse 31 der Einzelzelle 53 mit ihren Kontakten 47, 49 als schmaler, länglicher, rechteckiger, den aktiven Bereich einfassender Kasten dargestellt. Ein Teil des Konversionsvolumens 21 wird von jeder einzelnen Einzelzelle 53 zur Verfügung gestellt. Wird die aktive Fläche 19 (siehe 3) in die Breite 11 (vgl. 1) verlängert, so ergibt sich das (Gesamt-)Konversionsvolumen 21. Durch die planparallele Anordnung der Elektroden und des Elektrolyten über die gesamte aktive Fläche 19 hinweg, ist das Innenvolumen des Zellgehäuses 31 mit dem Konversionsvolumen 21 der Einzelzelle 53 nahezu vollständig ausgefüllt. Dadurch lassen sich Aktivvolumina von wenigstens 60 % (bezogen auf das Gesamtvolumen des Traktionsakkumulators 1 (vgl. 5)) herstellen. Bei einem Verhältnis von mehr als 3 zwischen Langseite 7 und Hochseite 9 (s. 2 und 3) können sogar Aktivvolumina von mehr als 62 %, idealerweise sogar mehr als 65 % geschaffen werden.In 4th is the cell housing 31 the single cell 53 with their contacts 47 , 49 shown as a narrow, elongated, rectangular box enclosing the active area. Part of the conversion volume 21 is made by every single cell 53 made available. Becomes the active area 19th (please refer 3 ) in width 11 (see. 1 ) lengthened, the result is the (total) conversion volume 21. Due to the plane-parallel arrangement of the electrodes and the electrolyte over the entire active surface 19th away, is the internal volume of the cell housing 31 with the conversion volume 21 the single cell 53 almost completely filled out. This allows active volumes of at least 60% (based on the total volume of the traction accumulator 1 (see. 5 )) produce. With a ratio of more than 3 between the long side 7th and high side 9 (see 2 and 3 ) even active volumes of more than 62%, ideally even more than 65%, can be created.

5 zeigt ein Modulgehäuse 33 mit den beiden Sammelstromleitern 55, 57. Die Sammelstromleiter 55, 57 des Traktionsakkumulators 1 sitzen an der ersten und an der letzten Einzelzelle der Einzelzellen 53, 53I , 53II . Die einzelnen Zellengehäuse 31, 31I , 31II sind mit ihren Flächen, gebildet aus Langseite und Hochseite (vgl. 3), aufeinander gestapelt, um den Traktionsakkumulator 1 zu bilden. Die Einzelzellen 53, 53', 53II ruhen auf der Trägerplatte 45. Nach dem Sammelstromleiter 57 sind die Sekundärzellen 3, 3I , 3II , 3III aufgeschichtet, eine an der anderen anliegend, vorhanden. 5 shows a module housing 33 with the two collective current conductors 55 , 57 . The collective current conductor 55 , 57 of the traction accumulator 1 sit on the first and last single cell of the single cells 53 , 53 I. , 53 II . The individual cell housings 31 , 31 I. , 31 II are with their surfaces, formed from long side and high side (cf. 3 ), stacked on top of one another, to form the traction accumulator 1 to build. The single cells 53 , 53 ' , 53 II rest on the carrier plate 45 . After the collective current conductor 57 are the secondary cells 3 , 3 I. , 3 II , 3 III piled up, one against the other, present.

6 zeigt eine Schnittansicht durch eine weitere Ausführungsform eines Traktionsakkumulators 1I . Der Traktionsakkumulators 1I kann anhand seiner Montageschienen, wie der Montageschiene 59 und der Montageschiene 59I , an einem Fahrzeugchassis, z. B. im Unterfloorbereich, befestigt werden. Der Begriff Unterfloorbereich bezeichnet den Bereich für eine Bodengruppe eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt). Eine Modulgehäuseseitenwand 61 weist die ununterbrochene bzw. einstückig durchgängige Montageschiene 59 auf. Die paarweise parallel zueinander vorhandenen Montageschienen 59, 59I bilden nach Art von T-Trägern eine strukturelle Versteifung des Traktionsakkumulators 1I , z. B. zur Abstützung von Verspannungselementen für Einzelzellen, wie Zugelementen oder Druckelementen, die im Inneren eines Modulgehäuse 33 vorhanden sind. Nach einem weiteren Aspekt ist die Montageschiene 59 kühlrippenartig ausgebildet. Im eingebauten Zustand des Modulgehäuses 33 wird eine Wärmeableitung von dem Modulgehäuse 33 zur Bodengruppe eines Fahrzeugs bzw. dem Fahrzeugchassis (nicht dargestellt) gefördert. Die Montageschiene 59, 59I kann auch als eine (erste) Wärmeableitungsbrücke des Modulgehäuses 33 bezeichnet werden. Das Modulgehäuse 33 setzt sich aus plattenartigen Elementen zusammen. Das Modulgehäuse 33 hat einen Modulgehäuseboden 63, an dem sich die Modulgehäuseseitenwand 61 anschließt. Das Modulgehäuse 33 wird von dem Modulgehäusedeckel 65 nach oben begrenzt. Die Aktivfläche 19 wird von ihren Polfahnen 25, 27 seitlich abgeschlossen. Es kann auch gesagt werden, dass die Polfahnen 25, 27 der Aktivfläche 19 seitlich zugeordnet sind bzw. dass die Polfahnen 25, 27 an seitlichen Bereichen der Aktivfläche 19 vorhanden sind. Die Aktivfläche 19 kann eine Potentialdifferenz zwischen den Polfahnen 25, 27 bereitstellen. Die Polfahnen 25, 27 befinden sich im mittleren Bereich 17, 17I der aktiven Fläche 19. Die erste Polfahne 25 geht in den ersten Kontakt 47 über. Die zweite Polfahne 27 geht in den zweiten Kontakt 49 über. Seitlich an den Aktivflächen 19 der Einzelzellen 53, 53I , 53II (s. 5) schließen sich die einzelnen Kontakte 47, 49 an. Ein flächendeckender Anschluss der Polfahne 25, 29 an den jeweilig zugeordneten Kontakt 47, 49 bildet einen Stromdurchleitquerschnitt. Auf diese Weise wird ein Durchleitwiderstand, insbesondere für Strom und Wärme, möglichst gering gehalten. Die Montageschiene 59 befindet sich an der Modulgehäuseseitenwand 61 in einem oberen Bereich 62 der Modulgehäuseseitenwand 61. Der obere Bereich 62 befindet sich näher bei dem Modulgehäusedeckel 65 als bei dem Modulgehäuseboden 63. Die Montageschiene 59 kann z. B. als Verzweigung oder als Falte der Modulgehäuseseitenwand 61 ausgebildet sein. Nach einem anderen Gesichtspunkt ist die Montageschiene 59 näher bei den Kontakten 47, 49 angeordnet als bei der Austauschfläche 71. Dadurch kann Wärme von Kontakten 47, 49 besser weggeleitet werden. In der gleichen Dimension wie die Langseite 7I sich erstreckt, erstreckt sich die Austauschfläche 71 in ihrer längsten Erstreckung. Die Austauschfläche 71 und der Modulgehäuseboden 63 sind bei dem Traktionsakkumulator 1I identisch. Die Hochseite 9I steht senkrecht auf der Langseite 7I. Die Anordnung senkrecht zueinander bezieht sich auf einen Einbauzustand. Als Alternative kann auch von einer rechtwinkligen Stellung zueinander gesprochen werden, wodurch eine besonders raumsparende Packung ermöglicht wird. 6th shows a sectional view through a further embodiment of a traction accumulator 1 I. . The traction accumulator 1 I. can be based on its mounting rails, such as the mounting rail 59 and the mounting rail 59 I. on a vehicle chassis, e.g. B. in the underfloor area. The term underfloor area denotes the area for a floor assembly of a motor vehicle (not shown). A module housing sidewall 61 has the uninterrupted or one-piece continuous mounting rail 59 on. The mounting rails that are parallel to each other in pairs 59 , 59 I. form a structural stiffening of the traction accumulator in the manner of T-beams 1 I. , e.g. B. to support bracing elements for individual cells, such as tension elements or pressure elements, which are inside a module housing 33 available. According to a further aspect is the mounting rail 59 designed like cooling ribs. In the installed state of the module housing 33 is a heat dissipation from the module housing 33 promoted to the floor pan of a vehicle or the vehicle chassis (not shown). The mounting rail 59 , 59 I. can also be used as a (first) heat dissipation bridge of the module housing 33 are designated. The module housing 33 is composed of plate-like elements. The module housing 33 has a module housing base 63 , to which the Module housing side wall 61 connects. The module housing 33 is removed from the module housing cover 65 limited upwards. The active area 19th is of their pole flags 25th , 27 laterally closed. It can also be said that the pole flags 25th , 27 the active area 19th are assigned laterally or that the pole flags 25th , 27 on the side areas of the active area 19th available. The active area 19th can be a potential difference between the pole lugs 25th , 27 provide. The pole flags 25th , 27 are in the middle area 17th , 17 I. the active area 19th . The first pole flag 25th goes into first contact 47 above. The second pole flag 27 goes to the second contact 49 above. On the side of the active areas 19th of the single cells 53 , 53 I. , 53 II (see 5 ) the individual contacts close 47 , 49 at. An area-wide connection of the pole lug 25th , 29 to the respective assigned contact 47 , 49 forms a current passage cross-section. In this way, a transmission resistance, in particular for electricity and heat, is kept as low as possible. The mounting rail 59 is located on the side wall of the module housing 61 in an upper area 62 the module housing side wall 61 . The upper area 62 is located closer to the module housing cover 65 than with the module housing base 63 . The mounting rail 59 can e.g. B. as a branch or as a fold of the module housing side wall 61 be trained. From another point of view is the mounting rail 59 closer to the contacts 47 , 49 arranged than with the exchange area 71 . This can remove heat from contacts 47 , 49 better be diverted away. The exchange surface extends in the same dimension as the long side 7 I 71 in their longest extent. The exchange area 71 and the module housing base 63 are with the traction accumulator 1 I. identical. The high side 9 I. stands vertically on the long side 7 I. The arrangement perpendicular to one another relates to an installed state. As an alternative, it is also possible to speak of a right-angled position to one another, which enables particularly space-saving packing.

In dem Modulgehäuse 33 befinden sich Konvektionskanäle 77, 77I , in denen die Strömung eines Kühlmittels, wie Luft, durch Erwärmung gefördert wird. Konvektionskanäle 77, 77I unterstützen eine Abführung von Wärme, insbesondere von den Kontakten 47, 49. Ein erster Konvektionskanal 77 ist zwischen einer Innenseite 73 der ersten Modulgehäuseseitenwand 61 und der Aktivfläche 19 angeordnet. Ein zweiter Konvektionskanal 77I ist vor einer Innenseite 73I einer zweiten Modulgehäuseseitenwand 61I vorhanden. Durch eine gleichseitige Wärmeabfuhr wird ein Temperaturgradient an bzw. zwischen den mittleren Bereichen 17, 17I zumindest entschärft bzw. abgeflacht. Für einen Betriebszustand ungünstige Temperaturspitzen werden vermieden.In the module housing 33 there are convection channels 77 , 77 I. in which the flow of a coolant, such as air, is promoted by heating. Convection channels 77 , 77 I. support a dissipation of heat, especially from the contacts 47 , 49 . A first convection channel 77 is between an inside 73 the first module housing side wall 61 and the active area 19th arranged. A second convection channel 77 I. is in front of an inside 73 I. a second module housing side wall 61 I. available. Equilateral heat dissipation creates a temperature gradient at or between the central areas 17th , 17 I. at least defused or flattened. Temperature peaks that are unfavorable for an operating state are avoided.

Abstandshalter 93,93I, die zwischen der Aktivfläche 19 und den Modulgehäuseseitenwänden 61, 61I angeordnet sind, ermöglichen eine gleichmäßige Positionierung von Einzelzellen in dem Modulgehäuse 33. Außerdem können Abstandshalter 93, 93I als zweite Wärmeleitungsbrücken 93, 93I ausgebildet sein und insbesondere einen hohen Wärmeleitungskoeffizienten aufweisen. Damit wird eine Ableitung von Wärme, insbesondere aus den mittleren Bereichen 17, 17I der Aktivfläche 19 einer jeweiligen Einzelzelle 53 (vgl. 5), noch weiter verbessert. In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen können Abstandshalter als elektrische oder auch thermische Kontaktierungen ausgebildet sein. Es ist auch möglich, einen oder mehrere Abstandshalter jeweils als Strömungsleitblech, insbesondere als Teil eines Kanals, wie einen Konvektionskanal 77, 77I oder einen Kühlkanal, oder als Teil einer Kühlkanalkammer auszubilden.Spacers 93 , 93 I , which is between the active area 19th and the module housing sidewalls 61 , 61 I. are arranged, enable a uniform positioning of individual cells in the module housing 33 . You can also use spacers 93 , 93 I. as second heat conduction bridges 93 , 93 I. be designed and in particular have a high coefficient of thermal conductivity. This allows heat to be dissipated, especially from the central areas 17th , 17 I. the active area 19th a respective single cell 53 (see. 5 ), improved even further. In further advantageous embodiments, spacers can be designed as electrical or thermal contacts. It is also possible to use one or more spacers each as a flow guide plate, in particular as part of a channel, such as a convection channel 77 , 77 I. or to form a cooling channel, or as part of a cooling channel chamber.

Wird eine zusätzliche Kühlung durch einen Konvektionskanal 77, 77I nicht benötigt, so kann in einer weiteren Ausführungsvariante ein für den Konvektionskanal 77, 77I vorgesehener Raum bzw. eine Kammer in dem Modulgehäuse 33 durch einen aufquellenden Polymerschaum ausgefüllt sein. Wenn ein Füllstoff, wie Polymerschaum, zwischen den Modulgehäuseseitenwänden 61, 61I und der Aktivfläche 19 vorhanden ist, werden Amplituden von niederfrequenten Schwingungen im akustischen (Frequenz-)Bereich, insbesondere unterhalb von wenigen kHz (z. B. 5 kHz), gut gedämpft. Eine bei besonderen Fahrsituationen mögliche mechanische Belastung der Aktivfläche 19 durch Fahrzeugschwingungen wird weiter vermindert.Is an additional cooling through a convection channel 77 , 77 I. is not required, in a further embodiment variant, one for the convection channel 77 , 77 I. provided space or a chamber in the module housing 33 be filled by a swelling polymer foam. If a filler, such as polymer foam, is placed between the module housing sidewalls 61 , 61 I. and the active area 19th is present, the amplitudes of low-frequency oscillations in the acoustic (frequency) range, in particular below a few kHz (e.g. 5 kHz), are well attenuated. A possible mechanical load on the active surface in special driving situations 19th vehicle vibrations are further reduced.

In 7 ist ein Traktionsakkumulator 1II in 3D-Darstellung zu sehen. So wie der Traktionsakkumulator 1I (nach 6) von dem Modulgehäusedeckel 65 nach oben begrenzt ist, wird der Traktionsakkumulators 1II aus Modulgehäuseseitenwand 61I , Modulgehäuseboden 63I , Modulgehäusedeckel 65I und Modulgehäuserückwand 67, 67I zusammengesetzt. Außen am Rand verläuft die Montageschiene 59II . Auf der gegenüberliegenden Seite zu der Seite mit der ersten Montageschiene 59II ist die zweite Montageschiene 59III angeordnet. Auf einer Oberseite des Traktionsakkumulators 1II , d. h. im Bereich des Modulgehäusedeckels 65I , befinden sich Konvektionsausströmöffnungen 79, 79I , wie eine erste Konvektionsausströmöffnung 79 und eine zweite Konvektionsausströmöffnung 79I . Konvektionseinströmöffnungen, wie eine erste Konvektionseinströmöffnung 75, befinden sich als Durchgänge bzw. Eingänge für Luft in dem Modulgehäuseboden 63I . In dem Ausführungsbeispiel von 7 ist eine Konvektionseinströmöffnung 75 mittig zwischen zwei Konvektionsausströmöffnungen 79, 79I in einem Bereich des Modulgehäusebodens 63I angeordnet. Die Durchströmung des Traktionsakkumulators 1II mit Kühlmittel, wie Luft, erfolgt somit bidirektional durch einen verzweigten Konvektionskanal im Inneren des Traktionsakkumulators 1II (deshalb in 7 nicht einsehbar) jeweils in entgegengesetzte Richtungen. Dadurch wird Wärme besonders effizient abgeführt.In 7th is a traction accumulator 1 II seen in 3D. Like the traction accumulator 1 I. (to 6th ) from the module housing cover 65 is limited upwards, the traction accumulator 1 II from the module housing side wall 61 I. , Module housing bottom 63 I. , Module housing cover 65 I. and module housing rear wall 67 , 67 I. composed. The mounting rail runs on the outside edge 59 II . On the opposite side to the side with the first mounting rail 59 II is the second mounting rail 59 III arranged. On a top of the traction accumulator 1 II , ie in the area of the module housing cover 65 I. , there are convection outflow openings 79 , 79 I. , like a first convection outflow opening 79 and a second convection exhaust port 79 I. . Convection inflow openings, such as a first convection inflow opening 75 , are located as passages or inlets for air in the module housing base 63 I. . In the embodiment of 7th is a convection inflow opening 75 in the middle between two convection outflow openings 79 , 79 I. in an area of the module housing base 63 I. arranged. The flow through the traction accumulator 1 II with coolant, such as air, is thus bidirectional through a branched convection channel inside the Traction accumulator 1 II (therefore in 7th not visible) in opposite directions. As a result, heat is dissipated particularly efficiently.

Kontaktstellen 81, 81I für einen externen Anschluss sind, wie in 7 gezeigt ist, jeweils in einer Aussparung des Modulgehäusedeckels 65I für eine Stromentnahme zugänglich. Die Kontaktstellen 81, 81I sind jeweils durch eine verstellbare Abdeckung 83, 83I , die in 7 zur besseren Übersicht in einem teilgeöffneten Zustand gezeigt ist, vor zufälliger bzw. unbeabsichtigter Kontaktierung geschützt. Die Befestigung des Traktionsakkumulators 1II findet über Montageschienen 59II , 59III statt, die ein öhrchenartiges Aussehen haben. Mit anderen Worten, die Montageschienen sind wie kleine rechteckige Plättchen. Die Montageschienen 59II , 59III sind in wiederholender Weise an der Seite wie der Seite 61I angebracht. Die erste Montageschiene 59II und die zweite Montageschiene 59III ermöglichen eine präzise Zuführung der externen Kontaktstellen 81, 81I zu den elektrischen Anschlussstellen an einem Fahrzeug (nicht gezeigt). Eine einander gegenüber liegende Anordnung der ersten Kontaktstelle 81 und der zweiten Kontaktstelle 81I an dem Traktionsakkumulator 1II , insbesondere im Bereich der Modulgehäuserückwand 67, 67I , erleichtert den Einbau in das Fahrzeug. Die Montageschienen 59II , 59III bilden einen Gegenpol zu den gleichpoligen Kontaktstellen 81, 81I . Mit anderen Worten, es findet eine elektrische Verbindung über das Modulgehäuse statt.Contact points 81 , 81 I. for an external connection, as in 7th is shown, each in a recess of the module housing cover 65 I. accessible for a current draw. The contact points 81 , 81 I. are each through an adjustable cover 83 , 83 I. , in the 7th is shown for a better overview in a partially open state, protected from accidental or unintentional contact. The attachment of the traction accumulator 1 II takes place via mounting rails 59 II , 59 III instead, which have an auricle-like appearance. In other words, the mounting rails are like small rectangular plates. The mounting rails 59 II , 59 III are on the side as well as the side in a repeating manner 61 I. appropriate. The first mounting rail 59 II and the second mounting rail 59 III enable precise feeding of the external contact points 81 , 81 I. to the electrical connection points on a vehicle (not shown). A mutually opposite arrangement of the first contact point 81 and the second contact point 81 I. on the traction accumulator 1 II , especially in the area of the module housing rear wall 67 , 67 I. , facilitates installation in the vehicle. The mounting rails 59 II , 59 III form an opposite pole to the homopolar contact points 81 , 81 I. . In other words, there is an electrical connection via the module housing.

Wie in 8 durch die Ansicht von oben zu sehen ist, bilden die (aus 7 bekannten) Einzelteile Modulgehäuseseitenwand 61I , Modulgehäuseboden 63I , Modulgehäusedeckel 65I und Modulgehäuserückwand 67, 67I ein Modulvolumen 23. Das Modulvolumen 23 umfasst einen (nahezu) quaderförmigen, rechteckigen, länglichen, länger als breiter, breiter als höher umfassenden Raum, der durch die Grundform 5 (s. 3) bestimmt ist. Zwischen den beiden Modulgehäuserückwänden 67, 67' des Traktionsakkumulators 1II sind die Konvektionsausströmöffnungen 79, 79I platziert, zu denen der Konvektionskanal 77I die Wärme aus dem Inneren des Traktionsakkumulators 1III austrägt.As in 8th can be seen through the view from above, the (from 7th known) individual parts of the module housing side wall 61 I. , Module housing bottom 63 I. , Module housing cover 65 I. and module housing rear wall 67 , 67 I. a module volume 23 . The module volume 23 comprises a (almost) cuboid, rectangular, elongated, longer than wider, wider than higher comprehensive space, which is defined by the basic shape 5 (see 3 ) is determined. Between the two back panels of the module housing 67 , 67 'of the traction accumulator 1 II are the convection outflow openings 79 , 79 I. placed to which the convection channel 77 I. the heat from the interior of the traction accumulator 1 III discharges.

In 9 wird der Traktionsakkumulator 1II nach 7 in einer halbgeöffneten Variante dargestellt, wodurch die Anordnung der Einzelzellen 53, 53I , 53II zu sehen ist. Die Einzelzellen 53, 53I , 53II weisen jeweils unter anderem eine Modulgehäusedeckelanschlussfläche 85, 85I , 85II auf, die jeweils ebenflächig bzw. planar ausgebildet sind. Eine Wärmeleitungsverbindung der Deckelanschlussflächen 85, 85I , 85II mit dem Modulgehäusedeckel 65I (siehe 8) ist ausbildbar. Besonders günstig für eine Ableitung von Wärmeleistung von den Einzelzellen 53, 53I , 53II ist es, wenn zwischen Modulgehäusedeckel 65I und den Modulgehäusedeckelanschlussflächen 85, 85I , 85II noch eine Ausgleichsmasse (nicht dargestellt), wie ein Wärmeleitkleber oder eine Graphitpaste, vorhanden ist, die einen hohen Wärmeleitungskoeffizient, z. B. in der Größe des Wärmeleitungskoeffizienten eines metallischen Leiters, vorzugsweise von mehr als 1 W/(m*K) (ein Watt pro Meter mal Kelvin), aufweist. Eine Dicke der Ausgleichsmasse beträgt vorzugsweise weniger als 1 mm. Die Ausgleichsmasse kann z. B. auf den Modulgehäusedeckel 65I (siehe 8) oder den Modulgehäuseboden 63I (siehe 9) aufgesprüht, ausgegossen, aufgewalzt oder aufgeklebt werden. Mit Hilfe eines Anpressdrucks ist ein Abstand zwischen dem Modulgehäusedeckel 65I und den Modulgehäusedeckelanschlussflächen 85, 85I , 85II minimierbar. Anders gesagt ist auch der Modulgehäuseboden 63I in entsprechender Weise mit den Einzelzellen 53, 53I , 53II wärmeleitend verbindbar. Der Modulgehäusedeckel 65I (siehe 8) sowie der Modulgehäuseboden 63I können eine Blechstärke von 1 mm bis 3 mm, vorzugsweise 2 mm, aufweisen. Die jeweiligen Bleche bzw. Platten überragen die Einzelzellen, wie die Einzelzellen 53, 53I , 53II , seitlich. Damit werden ein ebener, vollflächiger Anschluss und insbesondere eine gute Wärmeabführung von den Einzelzellen 53, 53I , 53II ermöglicht. Die Ausgleichsmasse kann auch als eine Wärmeleitungsbrücke bezeichnet werden. So lassen sich alle Einzelzellen des Traktionsakkumulators 1II , wie die Einzelzellen 53, 53', 53II , besonders gut passiv kühlen. Es können also als Kühlungsvarianten Bodenkühlung, Deckelkühlung sowie eine Kombination von beidem - je nach Leistungsanforderung - ausgebildet sein. Die Einzelzellen 53, 53I , 53II sind geschichtet nebeneinander entlang der Modulgehäuseseitenwand 61I , eine neben der anderen auf dem Modulgehäuseboden 63I arrangiert. Die vorhandenen Einzelzellen, wie die Einzelzellen 53, 53', 53II , formen (im Wesentlichen) das Modulvolumen 23.In 9 becomes the traction accumulator 1 II to 7th shown in a half-open variant, whereby the arrangement of the individual cells 53 , 53 I. , 53 II you can see. The single cells 53 , 53 I. , 53 II each have, inter alia, a module housing cover connection surface 85 , 85 I. , 85 II which are each designed to be flat or planar. A heat conduction connection of the cover connection surfaces 85 , 85 I. , 85 II with the module housing cover 65 I. (please refer 8th ) is trainable. Particularly favorable for dissipating heat output from the individual cells 53 , 53 I. , 53 II it is when between module housing cover 65 I. and the module housing cover connection surfaces 85 , 85 I. , 85 II nor a leveling compound (not shown), such as a thermally conductive adhesive or graphite paste, is present, which has a high coefficient of thermal conductivity, e.g. B. in the size of the coefficient of thermal conductivity of a metallic conductor, preferably of more than 1 W / (m * K) (one watt per meter times Kelvin). The thickness of the leveling compound is preferably less than 1 mm. The balancing mass can, for. B. on the module housing cover 65 I. (please refer 8th ) or the module housing base 63 I. (please refer 9 ) can be sprayed on, poured out, rolled on or glued on. With the help of a contact pressure, there is a gap between the module housing cover 65 I. and the module housing cover connection surfaces 85 , 85 I. , 85 II can be minimized. In other words, the module housing bottom is also 63 I. in a corresponding manner with the single cells 53 , 53 I. , 53 II thermally connectable. The module housing cover 65 I. (please refer 8th ) as well as the module housing base 63 I. can have a sheet thickness of 1 mm to 3 mm, preferably 2 mm. The respective metal sheets or plates protrude beyond the individual cells, like the individual cells 53 , 53 I. , 53 II , on the side. This results in a flat, full-surface connection and, in particular, good heat dissipation from the individual cells 53 , 53 I. , 53 II enables. The leveling compound can also be referred to as a heat conduction bridge. In this way, all individual cells of the traction accumulator 1 II , like the single cells 53 , 53 ' , 53 II , particularly good passive cooling. So floor cooling, lid cooling and a combination of both - depending on the performance requirement - can be designed as cooling variants. The single cells 53 , 53 I. , 53 II are layered next to each other along the module housing side wall 61 I. , one next to the other on the module housing base 63 I. arranged. The existing single cells, as well as the single cells 53 , 53 ' , 53 II , form (essentially) the module volume 23 .

Damit die Einzelzellen 53, 53', 53II besonders gute, d. h. großflächige Kontaktflächen haben (d. h. unter einander bzw. zwischen ihnen), sollten die Einzelzellen 53, 53I , 53II unter mechanischer Spannung mit einander gefügt worden sein. Die mechanische Spannung sollte nach dem Fügen nicht nachlassen. Aufgrund der Eigenart von Lithium-Ionen-Zellen im Laufe ihrer Betriebszeit in der Dicke zuzunehmen, kann das Ansteigen der Volumina sogar positiv auf die Beibehaltung der Kontaktflächen genutzt werden. Eine Möglichkeit, einen guten elektrischen Kontakt herzustellen, besteht darin, unter Vorspannung die Einzelteile des Gehäuses wie die Seitenwand 61I oder der Modulgehäuseboden 63I zusammenzuschweißen. Die einen Rahmen bildenden Teile, wie z. B. die Seitenwand 61I und die Modulgehäuserückwand 67I , können in einer Form gespannt angeordnet werden und anschließend zusammengeschweißt werden. Der Rahmen ist geringfügig (1 % bis 2 % weniger als eine reguläre Gesamtlänge aus den aufgeschichteten Einzelzellen 53, 53I , 53II ) kleiner als für die aufgeschichteten Einzelzellen 53, 53I , 53II benötigt würde, wenn diese nicht unter Spannung in das Modulvolumen 23 eingebracht worden sind.So that the single cells 53 , 53 ' , 53 II The individual cells should have particularly good, ie large-area, contact surfaces (ie under each other or between them) 53 , 53 I. , 53 II have been joined together under mechanical tension. The mechanical tension should not decrease after joining. Due to the peculiarity of lithium-ion cells to increase in thickness over the course of their operating life, the increase in volume can even be used positively to maintain the contact surfaces. One way of making good electrical contact is to put the individual parts of the housing, such as the side wall, under tension 61 I. or the module housing base 63 I. weld together. The parts forming a frame, such as. B. the side wall 61 I. and the module housing rear wall 67 I. , can be arranged tensioned in a mold and then welded together. The frame is slight (1% to 2% less than a regular total length from the stacked individual cells 53 , 53 I. , 53 II ) smaller than for the stacked single cells 53 , 53 I. , 53 II would be required if this was not under tension in the module volume 23 have been introduced.

In den 10 bis 15 wird eine Variante eines Traktionsakkumulators 101, 101I , 101II gezeigt, der auf einer rechteckigen Grundform 105 aufbauend neben den Aktivflächen 119 im Modulgehäuse 133, 133I , 133II Kühlkanäle 135, 137 aufweist.In the 10 to 15th becomes a variant of a traction accumulator 101 , 101 I. , 101 II shown on a rectangular base shape 105 building next to the active areas 119 in the module housing 133 , 133 I. , 133 II Cooling channels 135 , 137 having.

Wie in 10 zu sehen ist, wird die Einzelzelle 153 durch das Modulgehäuse 133 eingefasst. In dem Modulgehäuse 133 ist beidseitig zu der aktiven Fläche 119, die eine rechteckige Grundform 105 aufweist, jeweils ein Kühlkanal 135, 137 angeordnet. Ein erster Kühlkanal 135 umfasst eine Kühlkanalwand 138, die in eine Kühlkanalkammer 191 des Modulgehäuses 133 eingepasst ist. Der erste Kühlkanal 135 befindet sich neben einer Montageschiene 159 und wird somit weitgehend vor möglichen Verwindungen des Modulgehäuses 133 geschützt. Von dem ersten Kühlkanal 135 zweigen weitere Kühlkanäle, wie der Kühlkanal 141 (siehe 11), ab, die quer orientiert zum Kühlkanal 135 sich in einer Kühlplatte 139 (siehe 11) erstrecken. Wie der erste Kühlkanal 135 ist ein zweiter Kühlkanal 137 in einer zweiten Kühlkanalkammer 191I , die sich im Bereich einer zweiten Montageschiene 159I befindet, angeordnet. Die Kühlkanalwand 138I geht in eine Kühlplatte 139 (siehe 11) über. Eine Positionierung der aktiven Fläche 119 in dem Modulgehäuse 133 ist unter anderem durch Abstandshalter 193, 193I lateral festgelegt. Jeder Abstandshalter 193, 193I befindet sich zwischen einer Kühlkanalkammer 191, 191I und einem Konvektionskanal 177, 177I . Ein erster Konvektionskanal 177 ist einer ersten Pohlfahne 125 zugeordnet. Eine zweite Pohlfahne 127 ragt in einen zweiten Konvektionskanal 177I hinein. Jeder Konvektionskanal 177, 177I bietet einen Installationsraum für Kontakte, wie ein erster Kontakt 147 oder ein zweiter Kontakt 149, die auch als elektrische Leiterbrücken bezeichnet werden können. Die Abstandshalter 193, 193I können in Ausführungsbeispielen unter anderem als Komponenten von einem Zugelement bzw. als Führungen für Zugelemente ausgebildet sein. Ein Zugelement dient dazu, eine Mehrzahl von Einzelzellen, wie die Einzelzelle 153, zu umschließen und insbesondere zu einer kompakten Einheit zusammenzupressen. Durch einen ebenflächigen Anschluss der Aktivfläche 119 an den Modulgehäuseboden 163, liegt ein erster Abfuhrzweig für Wärmeleistung vor. Die Kühlkanäle 135, 137 bilden einen zweiten Abfuhrzweig für Wärmeleistung, dessen Kühlleistung, insbesondere nach Bedarf, in Verbindung mit einem geschlossenen Kühlkreislauf zuschaltbar ist. In vorteilhaften Ausführungsformen kann ein weiterer Wärmeabfuhrzweig z. B. auch durch mindestens eine Wärmeleitungsbrücke ausgebildet sein. Zur Überwachung einer Temperatur an einer bestimmten Stelle der aktiven Fläche 119 (z. B. am Randbereich, benachbart zu den Kühlkanälen 135, 137) dient ein Temperatursensor 198, 198I . Die Temperatursensoren 198, 198I , die z. B. als Analogsensoren wie ein Widerstand oder ein Bimetallkontakt ausgebildet sind, sind jeweils in dem Modulgehäuse 133, insbesondere in den Kühlkanalkammern 191, 191I , angeordnet. Die Kühlkanäle 135, 137 werden durch eine temperatursensorisch gesteuerte Pumpe eines Kühl- bzw. Wärmetauschersystems (nicht dargestellt) bedarfsgerecht mit Kühlmittel versorgt.As in 10 can be seen is the single cell 153 through the module housing 133 edged. In the module housing 133 is on both sides of the active surface 119 that have a basic rectangular shape 105 has, in each case a cooling channel 135 , 137 arranged. A first cooling channel 135 includes a cooling channel wall 138 that are in a cooling channel chamber 191 of the module housing 133 is fitted. The first cooling channel 135 is located next to a mounting rail 159 and is thus largely against possible twisting of the module housing 133 protected. From the first cooling duct 135 branch further cooling channels, such as the cooling channel 141 (please refer 11 ), which is oriented transversely to the cooling duct 135 in a cold plate 139 (please refer 11 ) extend. Like the first cooling channel 135 is a second cooling channel 137 in a second cooling channel chamber 191 I. located in the area of a second mounting rail 159 I. located, arranged. The cooling duct wall 138 I. goes into a cooling plate 139 (please refer 11 ) above. A positioning of the active area 119 in the module housing 133 is among other things by spacers 193 , 193 I. set laterally. Any spacer 193 , 193 I. is located between a cooling channel chamber 191 , 191 I. and a convection duct 177 , 177 I. . A first convection channel 177 is a first post flag 125 assigned. A second post flag 127 protrudes into a second convection channel 177 I. into it. Any convection channel 177 , 177 I. provides an installation space for contacts, like a first contact 147 or a second contact 149 , which can also be referred to as electrical conductor bridges. The spacers 193 , 193 I. can, in exemplary embodiments, be designed, among other things, as components of a tension element or as guides for tension elements. A tension element is used to hold a plurality of individual cells, such as the individual cell 153 To enclose and especially to compress into a compact unit. With a flat connection of the active surface 119 to the module housing base 163 , there is a first discharge branch for heat output. The cooling channels 135 , 137 form a second discharge branch for heat output, the cooling output of which can be switched on, in particular as required, in connection with a closed cooling circuit. In advantageous embodiments, a further heat dissipation branch z. B. also be formed by at least one heat conduction bridge. For monitoring a temperature at a specific point on the active surface 119 (e.g. at the edge area, adjacent to the cooling channels 135 , 137 ) a temperature sensor is used 198 , 198 I. . The temperature sensors 198 , 198 I. , the z. B. are designed as analog sensors such as a resistor or a bimetal contact, are each in the module housing 133 , especially in the cooling channel chambers 191 , 191 I. , arranged. The cooling channels 135 , 137 are supplied with coolant as required by a temperature sensor-controlled pump of a cooling or heat exchanger system (not shown).

Um solche Ladesteuerungen wie ein Load-Balancing zu ermöglichen, können Zellspannungsüberwachungen noch zusätzlich in dem Modulgehäuse 133 nach 10 verbaut sein. Eine Zellspannungsüberwachung kann die Spannungen jeder einzelnen Zelle, aber auch die Spannung von einer Gruppe von Zellen aufnehmen und ggf. auf einen kritischen oder einen funktionalen Arbeitsbereich überwachen. Beträgt die Nennspannung einer Einzelzelle z. B. 3,7 Volt, so kann ein funktionaler Bereich oberhalb von 3,7 Volt angesiedelt werden. Sinkt die Einzelzellspannung unter 3,7 Volt, so kann von einer kritischen Spannung ausgegangen werden. Werden mehrere Zellen zu einer Gruppe, einem Sub-Stack zusammengefasst, um gemeinsam überwacht zu werden, so ist die Einzelspannung mit der Anzahl der zusammengeschlossenen Zellen zu multiplizieren. D. h., z. B. bei drei Zellen beträgt die Nennspannung 11,1 Volt. Die Gruppenzellspannungsüberwachung würde also auf einen Grenzwert von 11,1 Volt überwachen.In order to enable such charge controls as load balancing, cell voltage monitors can also be installed in the module housing 133 to 10 be built in. Cell voltage monitoring can record the voltages of each individual cell, but also the voltage of a group of cells and, if necessary, monitor it for a critical or functional working area. If the nominal voltage of a single cell is e.g. B. 3.7 volts, a functional area can be located above 3.7 volts. If the single cell voltage falls below 3.7 volts, a critical voltage can be assumed. If several cells are combined into a group, a sub-stack, in order to be monitored together, the individual voltage must be multiplied by the number of cells connected together. That is, e.g. B. with three cells the nominal voltage is 11.1 volts. The group cell voltage monitoring would therefore monitor for a limit value of 11.1 volts.

In 11 wird eine Sandwich-Kühlplatte 139 gezeigt (in der Mitte geöffnet, d. h. nur ein Blech bzw. nur eine Seite), die ebenfalls in dem Modulgehäuse 133 angeordnet werden kann. Die abschnittsweise parallelverlaufenden Kühlkanäle 141, 141I , 141II , 141III führen das Kühlmedium 143. Auch die Kühlplatte 139 hat eine längliche, nahezu identische Grundform 105 im Vergleich mit der Grundform 105 der Einzelzelle 153 (siehe 10). Die Einzelzelle 153 wird in dem Gehäuse der Zelle 131 (siehe 12) eingespannt. Wie weitergehend durch Höhenvergleich zwischen 11 und 10 zu sehen ist, kann eine erste Höhe 140 der Sandwich-Platte 139 vorzugsweise geringfügig, z. B. um einen Wert zwischen 1 mm und 10 mm, von einer Länge einer Hochseite 115 der Einzelzelle 153 abweichen. Vorteilhaft ist mindestens ein Sandwichplattenfuß 142 vorhanden, der punktuell einen Abstandshalter, ähnlich, insbesondere in seinen Dimensionen, zum Abstandshalter 193 (vgl. 10), zwischen der Sandwich-Kühlplatte 139 und einem Modulgehäuse 133 bildet. Damit wird ein Verlust von Kühlleistung an das Modulgehäuse 133 so gering wie möglich gehalten. Eine mögliche Bildung von Kondenswasser an dem Modulgehäuse 133 kann unterdrückt werden. Die Sandwich-Platte 139 kann in jeweils unterschiedlichen Ausführungsformen aus einem Metall, wie Edelstahl oder Kupfer, oder aus einem Kunststoff mit geeignet hoher thermischer Leitfähigkeit gefertigt sein. Eine Dicke der Sandwich-Kühlplatte 139 in einer normalen Richtung, stehend auf der größten Fläche der Platte bzw. der Grundform 105 für das Modulgehäuse 133, beträgt ca. 1,3 mm. In mehreren Versuchsreihen zur Kühlung eines Traktionsakkumulators 101, 101I , 101II haben sich Dicken zwischen 0,5 mm und 5 mm als besonders praktikabel erwiesen. Eine in einem Randbereich der Grundform 105 umlaufende Dichtlippe 195 der Sandwich-Kühlplatte 139 umschließt alle parallel verlaufenden Kühlkanäle 141, 141I , 141II , 141III und insbesondere den ersten Kühlkanal 135 und den zweiten Kühlkanal 137 zumindest in einem Querschnittsbereich. Reicht die Flächenpressung aus, kann ggf. auch die Dichtlippe 195 entfallen. Der erste Kühlkanal 135 und der zweite Kühlkanal 137 und jeweils Endbereiche der Sandwich-Platte 139 sind zusammengeschlossen. Die Sandwich-Platte 139 weist in den Endbereichen eine geringere zweite Höhe 140I auf als die erste Höhe 140. Die Dichtlippe kann als z. B. von einer insbesondere unter Einwirkung von Kühlmittel quellfähigen Dichtschnur oder einem Dichtgummiring gebildet sein. Damit ist ein für ein Kühlmedium 143 undurchlässiger Anschluss der Sandwich-Kühlplatte 139 an eine Einzelzelle, wie die Einzelzelle 153 gem. 10, bzw. deren Gehäuse ausbildbar. Bei einer über eine Einzelzellenanschlussfläche 187 der Sandwich-Kühlplatte 139 hinweg gleichmäßigen Flächenverpressung von einer wechselweisen Stapelanordnung von Sandwich-Kühlplatten, wie der Sandwich-Kühlplatte 139, und Einzelzellen, wie der Einzelzelle 153, durch Zugelemente kann bereits eine ausreichende Dichtigkeit - auch ohne eine Dichtlippe 195 - erzielt werden. Die Dichtlippe 195 dient unter anderem zum Ausgleich produktionsbedingter Oberflächenrauigkeiten.In 11 becomes a sandwich cooling plate 139 shown (open in the middle, ie only one sheet or only one side), which is also in the module housing 133 can be arranged. The cooling channels running parallel in sections 141 , 141 I. , 141 II , 141 III lead the cooling medium 143 . Also the cooling plate 139 has an elongated, almost identical basic shape 105 compared to the basic shape 105 the single cell 153 (please refer 10 ). The single cell 153 is in the housing of the cell 131 (please refer 12th ) clamped. How further by comparing heights between 11 and 10 can be seen, a first height 140 the sandwich plate 139 preferably slightly, e.g. B. by a value between 1 mm and 10 mm, from a length of a high side 115 the single cell 153 differ. At least one sandwich panel foot is advantageous 142 present, which selectively a spacer, similar, in particular in its dimensions, to the spacer 193 (see. 10 ), between the sandwich cooling plate 139 and a module housing 133 forms. This results in a loss of cooling capacity to the module housing 133 kept as low as possible. A possible formation of condensation on the module housing 133 can be suppressed. The sandwich plate 139 can be made of a metal, such as stainless steel or copper, or in different embodiments be made of a plastic with a suitably high thermal conductivity. A thickness of the sandwich cold plate 139 in a normal direction, standing on the largest surface of the plate or the basic shape 105 for the module housing 133 , is approx. 1.3 mm. In several series of experiments to cool a traction accumulator 101 , 101 I. , 101 II thicknesses between 0.5 mm and 5 mm have proven to be particularly practical. One in an edge area of the basic shape 105 circumferential sealing lip 195 the sandwich cooling plate 139 encloses all parallel cooling channels 141 , 141 I. , 141 II , 141 III and in particular the first cooling channel 135 and the second cooling channel 137 at least in one cross-sectional area. If the surface pressure is sufficient, the sealing lip can also be used 195 omitted. The first cooling channel 135 and the second cooling channel 137 and end areas of the sandwich panel 139 are united. The sandwich plate 139 has a lower second height in the end regions 140 I. on than the first height 140 . The sealing lip can be used as z. B. be formed by a sealing cord or a rubber sealing ring, in particular swellable under the action of coolant. This is one for a cooling medium 143 impermeable connection of the sandwich cooling plate 139 to a single cell, like the single cell 153 according to 10 , or their housing can be designed. With one via a single cell connection area 187 the sandwich cooling plate 139 uniform surface pressing away from an alternating stacking arrangement of sandwich cooling plates, such as the sandwich cooling plate 139 , and single cells, such as the single cell 153 Adequate tightness can already be achieved through tension elements - even without a sealing lip 195 - be achieved. The sealing lip 195 serves, among other things, to compensate for production-related surface roughness.

Bei einer Montage der einzelnen Zellen 153 und der Kühlplatten 139 ist der Kühlkanal 135 zu dichten. Der Kühlkanal 135 ist ein durchgehend dichter Kühlkanal 135. Als Möglichkeiten des Dichtens kommen Kleben und (Kunststoff-)Verschweißen in Betracht. In der in 11 gezeigten Ausführungsform sind die einzelnen Stücke des Kühlkanals 135 geklebt. Alternativ kommt natürlich auch die Anwendung von Elastomerdichtung(en) wie z. B. O-Ringe in Betracht.When assembling the individual cells 153 and the cooling plates 139 is the cooling channel 135 to compose. The cooling duct 135 is a continuously tight cooling channel 135 . Gluing and (plastic) welding are possible sealing options. In the in 11 The embodiment shown are the individual pieces of the cooling channel 135 glued. Alternatively, of course, the use of elastomer seal (s) such as. B. O-rings into consideration.

In 11 ist außerdem gezeigt, dass der erste Kühlkanal 135 und der zweite Kühlkanal 137, vorzugsweise auch die parallelen Kühlkanäle 141, 141I , 141II , 141III , eine Höhe bzw. Tiefe aufweisen, die zumindest einem Teil der Dicke der Sandwich-Kühlplatte 139 entspricht. Die Kühlkanäle 135, 137, die beide auch als Versorgungskühlkanäle bezeichnet werden können, dienen zur Zufuhr bzw. Abfuhr von Kühlmittel 143 zu bzw. aus den Kühlkanälen 141, 141I, 141II, 141III . Die Kühlkanälen 141, 141I , 141II , 141III können auch als Plattenkühlkanäle bezeichnet werden, die insbesondere in die Versorgungskühlkanäle 135, 137 münden. Die Kühlkanäle 141, 141I , 141II , 141III liegen in der Sandwich-Kühlplatte 139 als aufgefächerte Durchflussverbindung(en) vor. Ein Durchfluss erfolgt beispielsweise durch die Grundform 105 in eine Richtung, die von einer ersten Seitenwand 161 zu einer zweiten Seitenwand (vgl. zweite Seitenwand 61I in 6) hinführt. Der erste Kühlkanal 135 und der zweite Kühlkanal 137 weisen eine Kanalhöhe 144 und eine Kanalbreite 144I auf. Die Kanalhöhe 144 beträgt ein Mehrfaches der Kanalbreite 144I . Die Kanalhöhe 144 ist kleiner als eine Hochseite 115 einer Einzelzelle 153 (s. 10). Damit wird der Raum in dem Modulgehäuse 133 optimal genutzt, sodass eine möglichst große Grundform 105 in dem Modulgehäuse 133 neben den erforderlichen elektrischen Anschlüssen (nicht dargestellt) vorhanden sein kann. Eine möglichst gleichmäßige Durchströmung der Sandwich-Kühlplatte 139 wird durch die Führung der Strömung an Kühlkanallamellen, wie die Kühlkanallamellen 194, 194I , 194II , erzeugt. Die Kühlkanallamellen 194, 194I , 194II begrenzen Kühlkanäle, wie die Kühlkanäle 141, 141I , 141II , 141III . Das Kühlmedium 143, das auch als Kühlmittel oder Kühlfluid bezeichnet werden kann, strömt somit vergleichmäßigt durch verschiedene Bereiche der Grundfläche 105. Die Kühlkanäle die Kühlkanäle 141, 141I , 141II , 141III sind enger bzw. weniger breit als eine Kanalbreite 144I und insbesondere weniger hoch als eine Kanalhöhe 144 des ersten Kühlkanals 135 bzw. zweiten Kühlkanals 137. Die Kühlkanäle 141, 141I , 141II , 141III weisen in einer Nähe zu den Versorgungskanälen 135, 137 eine erste Kühlkanalweite 196 auf, die kleiner ist als eine zweite Kühlkanalweite 197, die sich im übrigen Bereich der Grundform 105 erstreckt. Anders gesagt, bildet eine längere Kompensationsstrecke 199 und daraus resultierend ein kürzerer Kühlkanal 141 durch ihre größere Länge auch einen größeren Durchflusswiderstand aus als eine kürzere Kompensationsstrecke 199I . Liegt ein längerer Kühlkanal 141III vor, ist die Kompensationsstrecke 199I kürzer (siehe auch den Kühlkanal 141I ). Damit lässt sich in den Versorgungskanälen 135, 137 ein Durchflussgeschwindigkeitsprofil, das über eine Versorgungskanalhöhe 144 hinweg auftragbar ist, konstant halten. Eine quasi-laminare Durchströmung der Kühlkanäle 135, 137, 141, 141I , 141II , 141III wird ermöglicht, wodurch die Kühlung mit einer geringeren Pumpleistung auskommt. Insbesondere sind die Kühlkänäle verschiedener Sandwich-Kühlplatten wie die Kühlkanäle 141, 141I , 141II , 141III in einer Stapelanordnung gemäß 12, die eine Mehrzahl von Sandwich-Kühlplatten, wie die Sandwich-Kühlplatte 139, aufweist, zueinander parallel angeordnet.In 11 it is also shown that the first cooling channel 135 and the second cooling channel 137 , preferably also the parallel cooling channels 141 , 141 I. , 141 II , 141 III , have a height or depth which is at least part of the thickness of the sandwich cooling plate 139 corresponds to. The cooling channels 135 , 137 , both of which can also be referred to as supply cooling channels, are used to supply or remove coolant 143 to or from the cooling ducts 141 , 141 I , 141 II , 141 III . The cooling channels 141 , 141 I. , 141 II , 141 III can also be referred to as plate cooling channels, in particular in the supply cooling channels 135 , 137 flow out. The cooling channels 141 , 141 I. , 141 II , 141 III lie in the sandwich cooling plate 139 as fanned out flow connection (s). A flow occurs, for example, through the basic shape 105 in one direction from a first side wall 161 to a second side wall (see second side wall 61 I. in 6th ) leads there. The first cooling channel 135 and the second cooling channel 137 have a channel height 144 and a channel width 144 I. on. The canal height 144 is a multiple of the channel width 144 I. . The canal height 144 is smaller than a high side 115 a single cell 153 (see 10 ). This creates the space in the module housing 133 optimally used, so that the largest possible basic shape 105 in the module housing 133 in addition to the required electrical connections (not shown) may be present. The most even possible flow through the sandwich cooling plate 139 is made by guiding the flow to cooling duct lamellas, such as cooling duct lamellas 194 , 194 I. , 194 II , generated. The cooling duct lamellas 194 , 194 I. , 194 II limit cooling channels, like the cooling channels 141 , 141 I. , 141 II , 141 III . The cooling medium 143 , which can also be referred to as coolant or cooling fluid, thus flows evenly through different areas of the base area 105 . The cooling channels the cooling channels 141 , 141 I. , 141 II , 141 III are narrower or less wide than the width of a channel 144 I. and in particular less high than a channel height 144 of the first cooling channel 135 or second cooling channel 137 . The cooling channels 141 , 141 I. , 141 II , 141 III point close to the supply channels 135 , 137 a first cooling channel width 196 that is smaller than a second cooling channel width 197 which is in the rest of the area of the basic form 105 extends. In other words, it forms a longer compensation path 199 and resulting in a shorter cooling duct 141 Due to their greater length, they also have a greater flow resistance than a shorter compensation section 199 I. . Is there a longer cooling channel 141 III before, is the compensation section 199 I. shorter (see also the cooling duct 141 I. ). This allows in the supply channels 135 , 137 a flow rate profile across a utility duct height 144 can be applied across the board, keep constant. A quasi-laminar flow through the cooling channels 135 , 137 , 141 , 141 I. , 141 II , 141 III is made possible, whereby the cooling needs less pumping power. In particular, the cooling channels of different sandwich cooling plates are like the cooling channels 141 , 141 I. , 141 II , 141 III in a stacked arrangement according to 12th who have a plurality of sandwich cold plates, such as the sandwich cold plate 139 , having, arranged parallel to one another.

Die Zellengehäuse 131, 131I , 131II bieten, so wie in 12 zu sehen ist, die Berührflächen für das Anlagern der Einzelzellen 153. Die Einzelzellen, wie die in 12 gezeigte Einzelzelle 153 des Traktionsakkumulators 101, sind auf einer Trägerplatte 145 angeordnet. In Abhängigkeit der Orientierung des Traktionsakkumulators 101 bilden entweder die Deckplatte 146 oder die Trägerplatte 145 ein mechanisches Stützelement des Traktionsakkumulators 101. Die Trägerplatte 145 und die Deckplatte 146 gehören zu dem Modulgehäuse 133. In dem Modulgehäuse 133 sind zwischen der Trägerplatte 145 und der Deckplatte 146 alle Zellengehäuse, wie die Zellengehäuse 131, 131I , 131II , bündig mit Sandwich-Platten, wie den Sandwich-Platten 139, 139I , 139II , nebeneinander angeordnet. Die Sandwich-Platte 139 bildet einen Teil des Zellengehäuses 131. Anders gesagt, umfasst jedes Zellengehäuse 131, 131I , 131II genau eine Sandwich-Platte 139, 139I , 139II . Die Einzelzellenanordnung erstreckt sich in dem Modulgehäuse 133 von einem ersten Sammelstromleiter 155 über eine erste Sekundärzelle 103, eine zweite Sekundärzelle 103I , über insgesamt weitere 20 Sekundärzellen bis zu einem zweiten Sammelstromleiter 157. Es kann auch ein Traktionsakkumulator mit einer größeren oder kleineren Anzahl von Sekundärzellen gleich strukturiert zu dem aus 10 bekannten Traktionsakkumulator 101 aufgebaut werden. Außen 151 sind an dem Modulgehäuse 133 die Kühlkanalanschlüsse 136, 136I , die als Schnellverbinder für den ersten Kühlkanal 135 vorhanden sind, angeordnet. Die Schnellverbinder 136, 136I sind mit einem Entsperrelement ausgestattet. Das Entsperrelement (nicht dargestellt) ermöglicht beim Anschließen des Traktionsakkumulators 101 an einen geschlossenen Kühlkreislauf das Öffnen eines jeweils zugeordneten Schnellverbindergegenstücks mit Rückhalteventil. Damit kann ein kühlmediumgekühlter Akkumulator 101 besonders schnell durch einen zweiten, insbesondere baugleichen Akkumulator ersetzt werden. Dieser zweite kann als Energiequelle sofort in Betrieb genommen werden.The cell housing 131 , 131 I. , 131 II offer, as in 12th you can see the contact surfaces for the attachment of the individual cells 153 . The single cells, like those in 12th single cell shown 153 of the traction accumulator 101 , are on one Carrier plate 145 arranged. Depending on the orientation of the traction accumulator 101 either form the cover plate 146 or the carrier plate 145 a mechanical support element of the traction accumulator 101 . The carrier plate 145 and the cover plate 146 belong to the module housing 133 . In the module housing 133 are between the carrier plate 145 and the cover plate 146 all cell housings, like the cell housings 131 , 131 I. , 131 II , flush with sandwich panels, such as the sandwich panels 139 , 139 I. , 139 II , arranged side by side. The sandwich plate 139 forms part of the cell housing 131 . In other words, each cell case comprises 131 , 131 I. , 131 II exactly one sandwich plate 139 , 139 I. , 139 II . The single cell arrangement extends in the module housing 133 from a first collective current conductor 155 via a first secondary cell 103 , a second secondary cell 103 I. , over a total of 20 secondary cells to a second collective current conductor 157 . A traction accumulator with a larger or smaller number of secondary cells can also be structured in the same way as the one from 10 known traction accumulator 101 being constructed. Outside 151 are on the module housing 133 the cooling duct connections 136 , 136 I. that are used as quick connectors for the first cooling duct 135 are present, arranged. The quick connector 136 , 136 I. are equipped with an unlocking element. The unlocking element (not shown) enables the traction accumulator to be connected 101 the opening of a respective associated quick connector counterpart with a retaining valve on a closed cooling circuit. This enables a cooling medium-cooled accumulator 101 be replaced particularly quickly by a second, in particular identical accumulator. This second can be put into operation immediately as an energy source.

13 zeigt ein Modulgehäuse 133I eines Traktionsakkumulators 101I von oben, d. h. in einer Ansicht auf einen Modulgehäusedeckel 165. Der Modulgehäusedeckel 165 weist mehrere Aussparungen, insbesondere für eine erste Konvektionsausströmöffnung 179 und eine erste Kontaktstelle 181 auf. Von dem Modulgehäuse 133I werden die Einzelzellen (nicht sichtbar) umschlossen, die von den paarweise vorhandenen Zugelementen 134, 134I sowie 134II , 134III zusammengepresst sind. Zugelemente 134, 134I , 134II , 134III sind über Gehäuseverbinder 132, 132I, 132II , 132III flexibel an das Modulgehäuse 133I angeschlossen. Zu einem Gehäuseverbinder 132, 132I , 132II , 132III gehört eine flexible Hartgummihülse. Damit lassen sich Installationen im Inneren des Modulgehäuses 133I von dem Modulgehäuse 133I abkoppeln. Es erfolgt eine Abkopplung von Vibrationen, Verspannungen oder Verwindungen, die auf das Modulgehäuse 133I , z. B. über die Montageschienen 159, 159I , einwirken können. Jede Montageschiene 159, 159I erstreckt sich ein Stück entlang jeweils einer Seite des Gehäuses 133I . Die Montageschiene 159, 159I ist Teil einer größeren Gesamtschiene. Die Montageschiene159, 159I hat eine Länge, die auf das Hauptschwingungsverhalten des Traktionsakkumulators 101I abgestimmt ist. Die Montageschienen 159, 159I sind entlang einer Länge des Gehäuses 133I nicht komplett durchgehend, sie sind unterbrochen und setzten sich aus einzelnen Stücken zusammen. 13th shows a module housing 133 I. a traction accumulator 101 I. from above, ie in a view of a module housing cover 165 . The module housing cover 165 has several recesses, in particular for a first convection outflow opening 179 and a first point of contact 181 on. From the module housing 133 I. the single cells (not visible) are enclosed by the tension elements in pairs 134 , 134 I. as 134 II , 134 III are pressed together. Tension elements 134 , 134 I. , 134 II , 134 III are via housing connectors 132 , 132 I , 132 II , 132 III flexible to the module housing 133 I. connected. To a housing connector 132 , 132 I. , 132 II , 132 III includes a flexible hard rubber sleeve. This allows installations inside the module housing 133 I. from the module housing 133 I. uncouple. There is a decoupling of vibrations, tension or twisting that affect the module housing 133 I. , e.g. B. on the mounting rails 159 , 159 I. can act. Any mounting rail 159 , 159 I. extends a distance along one side of the housing 133 I. . The mounting rail 159 , 159 I. is part of a larger overall track. The mounting rail159, 159 I. has a length that depends on the main oscillation behavior of the traction accumulator 101 I. is matched. The mounting rails 159 , 159 I. are along a length of the housing 133 I. not completely continuous, they are interrupted and are made up of individual pieces.

Wie bereits zu 13 angesprochen, gibt es Gehäuseverbinder 132, 132I , 132II , 132III . Dank der Gehäuseverbinder 132, 132I , 132II , 132III lassen sich von Außen auf den Traktionsakkumulator 101I einwirkende Vibrationen besser entkoppeln. Außerdem erlaubt die Kombination von Zugelementen 134, 134I , 134II , 134III und der als Durchführungen gestalteten Gehäuseverbinder 132, 132I , 132II , 132III ein Nachspannen oder Lösen der Zugelemente 134, 134I , 134II , 134III von außerhalb des Modulgehäuses 133I3.As already to 13th addressed, there are housing connectors 132 , 132 I. , 132 II , 132 III . Thanks to the housing connector 132 , 132 I. , 132 II , 132 III can be accessed from the outside on the traction accumulator 101 I. Decouple acting vibrations better. It also allows the combination of tension elements 134 , 134 I. , 134 II , 134 III and the housing connector designed as bushings 132 , 132 I. , 132 II , 132 III retensioning or releasing the tension elements 134 , 134 I. , 134 II , 134 III from outside the module housing 133 I3 .

Eine weitere Ausführungsform eines Modulgehäuses 133II für einen Traktionsakkumulator 101II ist in isometrischer Darstellung in 14 gezeigt. Die Modulgehäuserückwände 167, 167I des Modulgehäuses 133II weisen Durchgänge für einen ersten Kühlkanal 135 und für einen zweiten Kühlkanal 137 auf. Anders gesagt, sind die beiden Kühlkanäle 135, 137 parallel durch das Modulgehäuse 133II hindurch verlegt. In einer triangulären Konfiguration nach Art eines gleichschenkligen Dreiecks bzw. Trapezes befindet sich zwischen den Kühlkanälen 135, 137 eine erste Kontaktstelle 181. Die erste Kontaktstelle 181 ist einer ersten Modulgehäuserückwand 167 zugeordnet. Somit wird ein maximaler Abstand für die Installation der jeweiligen Anschlüsse (nicht gezeigt) in einem Kraftfahrzeug ermöglicht. Kühlmedium kann nicht zur Kontaktstelle 181 gelangen.Another embodiment of a module housing 133 II for a traction accumulator 101 II is isometric in 14th shown. The module housing back panels 167 , 167 I. of the module housing 133 II have passages for a first cooling channel 135 and for a second cooling channel 137 on. In other words, the two are cooling channels 135 , 137 parallel through the module housing 133 II laid through. In a triangular configuration in the manner of an isosceles triangle or trapezoid is located between the cooling channels 135 , 137 a first point of contact 181 . The first point of contact 181 is a first module housing rear wall 167 assigned. This enables a maximum spacing for the installation of the respective connections (not shown) in a motor vehicle. Cooling medium cannot reach the contact point 181 reach.

Wie in 15 zu sehen ist, die das in 13 gezeigte Modulgehäuse 133I in geöffneter Form zeigt, befinden sich die Kontakte 147, 149 benachbart zueinander in einer Fluchtlinie. Die Kontakte 147, 149 können durch Schweißpunkte 129 realisiert sein. Anders als in 13 wurden zur besseren Übersichtlichkeit in 15 die Zugelemente ausgeblendet. Zwischen zwei Einzelzellen, wie den Einzelzellen 153, 153I , ist jeweils eine Sandwich-Platte, wie die Sandwich-Platte 139, eingepasst. Die Sandwich-Platte 139 ist sowohl mit dem ersten Kühlkanal 135 als auch mit dem zweiten Kühlkanal 137 verbunden. Die Sandwich-Platte 139 kann auch als Kühlplatte oder Durchfluss- bzw. Querflussverbindung bezeichnet werden. Durch ein Kältemittel (nicht dargestellt) erhält die Kühlplatte 139 die Fähigkeit, Kühlleistung für den Traktionsakkumulator 101I zur Verfügung zu stellen. Die Kühlleistung wird den Einzelzellen 153, 153I gleichmäßig bereitgestellt. Die Kühlplatte 139 arbeitet als Kälteverteiler. Eine erste Einzelzelle 153 und eine zweite Einzelzelle 153I sind über die Kühlplatte 139 wärmeflussmäßig miteinander verbunden. Durch eine Aneinanderreihung von Kühlplatten, wie der Kühlplatte 139, und Einzelzellen 153, 153I lässt sich über ein gesamtes Modulvolumen 123 hinweg eine Betriebstemperatur des Traktionsakkumulators 101I stabilisieren. An den Einzelzellen, wie den Einzelzellen 153, 153I , ist jeweils an Hochseiten 109, 109I eine Abschirmfeder, wie die Abschirmfeder 130, angebracht. Die Abschirmfedern 130 bieten einen zusätzlichen Schutz sowohl thermisch als auch mechanisch, insbesondere schwingungstechnisch, für die Kühlkanalwände 138, 138I . Hohe Außentemperaturen oder Deformationen können sich über Modulgehäuseseitenwände 161 in geringerem Maß (im Vergleich mit einem Traktionsakkumulator ohne Abschirmfeder) auf die Kühlkanäle 138, 138I auswirken, sodass eine Kühlung der Einzelzellen 153, 153I besonders effizient bzw. zuverlässig arbeiten kann.As in 15th can be seen that the in 13th module housing shown 133 I. when open shows the contacts are located 147 , 149 adjacent to each other in an alignment. The contacts 147 , 149 can through spot welds 129 be realized. Unlike in 13th have been included in 15th the tension elements are hidden. Between two single cells, like the single cells 153 , 153 I. , each is a sandwich plate, like the sandwich plate 139 , fitted. The sandwich plate 139 is both with the first cooling channel 135 as well as with the second cooling channel 137 connected. The sandwich plate 139 can also be referred to as a cooling plate or a flow or cross-flow connection. The cooling plate receives a refrigerant (not shown) 139 the ability to provide cooling performance for the traction accumulator 101 I. to provide. The cooling capacity is the individual cells 153 , 153 I. evenly provided. The cooling plate 139 works as a cold distributor. A first single cell 153 and a second single cell 153 I. are over the cooling plate 139 heat flow connected with each other. By stringing together cooling plates, such as the cooling plate 139 , and single cells 153 , 153 I. can be used over an entire module volume 123 away from an operating temperature of the traction accumulator 101 I. stabilize. On the single cells, like the single cells 153 , 153 I. , is always on the high sides 109 , 109 I. a shield spring, such as the shield spring 130 , appropriate. The shielding springs 130 offer additional protection both thermally and mechanically, especially in terms of vibration, for the cooling channel walls 138 , 138 I. . High outside temperatures or deformations can spread over the side walls of the module housing 161 to a lesser extent (compared to a traction accumulator without a shielding spring) on the cooling channels 138 , 138 I. affect, so that a cooling of the individual cells 153 , 153 I. can work particularly efficiently and reliably.

In 16 wird ein Einzelzellengehäuse 131III mit einer Fläche, die mit einer Berstfuge 76 ausgestattet ist, gezeigt. Die Berstfuge 76 befindet sich in einem speziellen Bereich des Gehäuses 131III , dem Berstbereich 150. Der Berstbereich 150 liegt benachbart, unmittelbar anschließend an einer der Kontakte, dem ersten Kontakt 147I des Gehäuses. Die Berstfuge führt in ihrer Haupterstreckungsrichtung von der Trägerplatte 145I des Einzellengehäuses 131III weg.In 16 becomes a single cell housing 131 III with a surface with a bursting joint 76 is shown. The bursting joint 76 is located in a special area of the housing 131 III , the bursting area 150 . The bursting area 150 is adjacent, immediately following one of the contacts, the first contact 147 I. of the housing. The bursting joint leads in its main direction of extent from the carrier plate 145 I. of the single-cell housing 131 III path.

17 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Traktionsakkumulators 201. Von außen ist von dem Traktionsakkumulator 201 dessen Modulgehäuse 233 zu sehen. Wie anhand der 18 zu erkennen ist, sind die wesentlichen Teile, die Einzelzellen mit ihren Zellengehäusen 231, 231I ,231II ,231III im Inneren des Modulgehäuses 233 (siehe 17) angeordnet. Das Modulgehäuse 233 ist aus einem Strangpressprofil hergestellt. Das Modulgehäuse 233 bildet durch seine einzelnen Seiten wie dem Modulgehäusedeckel 265 ein die Einzelzellgehäuse 231, 231I , 231II , 231III komplett umschließendes Gehäuse. Weitere Seiten des Modulgehäuses 233 sind eine erste Modulgehäuseseitenwand 261 und eine zweite Modulgehäusewand 261I . Eine weitere Seite des Modulgehäuses 233 ist durch den Modulgehäuseboden 263 gebildet. 17th shows a further embodiment of a traction accumulator 201 . From the outside is from the traction accumulator 201 its module housing 233 to see. How with the 18th can be seen are the essential parts, the individual cells with their cell housings 231 , 231 I. , 231 II , 231 III inside the module housing 233 (please refer 17th ) arranged. The module housing 233 is made from an extruded profile. The module housing 233 forms through its individual sides like the module housing cover 265 a single cell housing 231 , 231 I. , 231 II , 231 III completely enclosing housing. Further sides of the module housing 233 are a first module housing sidewall 261 and a second module housing wall 261 I. . Another side of the module housing 233 is through the module housing base 263 educated.

An den Modulgehäuseseitenwänden 261, 261I sind kurze, nur wenige Zentimeter sich erstreckende Montageschienen 259, 259I , 259II , 259III angeordnet, die zueinander beabstandet sind. Die Montageschienen 259, 259I , 259II , 259III liegen allesamt in einer Flucht. Sie sind mit Abständen untereinander auf der gleichen Höhe an der Modulgehäuseseitenwand 261 befestigt.On the module housing side walls 261 , 261 I. are short mounting rails that extend only a few centimeters 259 , 259 I. , 259 II , 259 III arranged, which are spaced from each other. The mounting rails 259 , 259 I. , 259 II , 259 III are all in one flight. They are spaced from one another at the same height on the module housing side wall 261 attached.

Der Modulgehäuseboden 263 ist zugleich eine tragende Platte mit Kühlmittelleitungen 292, 292I . Die Kühlmittelleitungen 292, 292I verlaufen parallel in die gleiche Richtung. Die Kühlmittelleitungen 292, 292I reichen von einer Seite bis zu einer anderen Seite des Modulgehäuses 233. Der Modulgehäuseboden 263 übernimmt die Funktion einer Trägerplatte 245. Zwischen Trägerplatte 245 und den übrigen Teilen des Modulgehäuses, wie z. B. den Modulgehäuseseitenwänden 261, 261I oder wie z. B. den Zellgehäusen 231, 231', 231II , 231III (siehe 18) ist eine Folie 290 zwischengelegt, die eine Wärmeleitfolie und zugleich eine Isolationsfolie ist. In einer alternativen, hier nicht dargestellten Variante kann anstelle einer Folie an jener Stelle auch eine pastöse Schicht, z. B. eine elastomere, leicht klebende Wärmeleitschicht während der Montage zwischengebracht werden.The module housing base 263 is also a supporting plate with coolant lines 292 , 292 I. . The coolant lines 292 , 292 I. run parallel in the same direction. The coolant lines 292 , 292 I. range from one side to another side of the module housing 233 . The module housing base 263 takes on the function of a carrier plate 245 . Between carrier plate 245 and the remaining parts of the module housing, such as. B. the module housing side walls 261 , 261 I. or such as B. the cell housings 231 , 231 ' , 231 II , 231 III (please refer 18th ) is a slide 290 placed in between, which is a heat conducting film and at the same time an insulating film. In an alternative variant, not shown here, a pasty layer, e.g. B. an elastomeric, slightly adhesive heat conducting layer can be interposed during assembly.

Wie gesagt, 18 zeigt große Teile des „Innenlebens“ des Traktionsakkumulators 201, der von außen in 17 dargestellt ist. In 18 ist zu sehen, dass die Zellengehäuse 231, 231I , 231II , 231III nebeneinander geschichtet über ihre drei Seiten kontaktierend aufgereiht sind.As I said, 18th shows large parts of the "inner workings" of the traction accumulator 201 from the outside in 17th is shown. In 18th can be seen that the cell casing 231 , 231 I. , 231 II , 231 III are layered next to each other over their three sides in a contacting manner.

Wie sich aus einer Zusammenschau der 17 und 18 ergibt, sind jeweils zwei Zellen in einem Zellengehäuse 231, 231I , 231II , 231III auf einem gleichen Potential 288, 288I , 288II zusammengeschlossen. Das heißt, die beiden Zellen 253, 253I haben das Potential 288. Die beiden Zellen 253II , 253III haben das Potential 288I .As can be seen from a synopsis of the 17th and 18th results, there are two cells in each cell housing 231 , 231 I. , 231 II , 231 III on an equal potential 288 , 288 I. , 288 II united. That is, the two cells 253 , 253 I. have the potential 288 . The two cells 253 II , 253 III have the potential 288 I. .

Unterhalb der Zellengehäuse 231, 231', 231II , 231III ist eine Einzelzellgehäuseplatte 289 als Teil des Zellengehäuses angeordnet. Bei ausreichender linearer Anordnung der Zellengehäuse 231, 231I , 231II ,231III kann die Einzelgehäuseplatte 289 entfallen. Wird mit größeren Toleranzen gefertigt, so dient die Einzelgehäuseplatte 289 als Kontaktierungsplatte für einen Wärmeübergang. Unterhalb der Zellengehäuse 231, 231I , 231II , 231III ist die Folie 290 als Zwischenglied zwischen Trägerplatte 245 und den wärmetragenden Teilen der Wärme aus den Zellengehäuse 231, 231I , 231II , 231III angeordnet. Die Trägerplatte 245 hat wenigstens eine Kühlmittelleitung 292II . Mit dem Kühlmittel können alle einzelnen Zellengehäuse 231,231I ,231II ,231III unterströmt werden. Somit kann Wärme aus allen Zellengehäuse 231, 231I , 231II , 231III ausgebracht werden.Below the cell housing 231 , 231 ' , 231 II , 231 III is a single cell housing plate 289 arranged as part of the cell housing. With sufficient linear arrangement of the cell housings 231 , 231 I. , 231 II , 231 III can the single housing plate 289 omitted. If larger tolerances are used, the single housing plate is used 289 as a contact plate for heat transfer. Below the cell housing 231 , 231 I. , 231 II , 231 III is the slide 290 as an intermediate link between the carrier plate 245 and the heat transferring parts of the heat from the cell housing 231 , 231 I. , 231 II , 231 III arranged. The carrier plate 245 has at least one coolant line 292 II . With the coolant all individual cell housings 231 , 231 I. , 231 II , 231 III are underflow. This allows heat to escape from all cell housings 231 , 231 I. , 231 II , 231 III be applied.

Elektrisch sind die Zellengehäuse 231, 231I , 231II , 231III in Serie verbunden. Wie bereits zuvor angeklungen, ist aus einer Zusammenschau der 19 und 18 zu entnehmen, dass jeweils zwei Einzelzellen 253, 253I , 253II , 253III zu einem Zellengehäuse 231, 231I zusammengefügt sind. Hierdurch ergeben sich die Potentiale der Zellengehäuse 231, 231I . Die erste Einzelzelle, die ähnlich zu der Einzelzelle 253 ist, und die letzte Einzelzelle, die ähnlich zu der Einzelzelle 253III ist, sind über Sammelstromleiter 255, 257 nach außen durchkontaktiert. Durch Abstandshalter 293, 293I wird eine Flächenpressspannung auf die Zellengehäuse 231, 231I , 231II , 231III aufgebracht. Die Abstandshalter 293, 239I sind Füllglieder zwischen den Modulgehäuseseitenwänden 261, 261I und dem Zellengehäuse 231, 231I , 231II , 231III3Hierdurch stehen die Zellengehäuse 231, 231I , 231II , 231III unter Spannung (in mechanischem Sinne).The cell housings are electrical 231 , 231 I. , 231 II , 231 III connected in series. As already mentioned before, from a synopsis the 19th and 18th it can be seen that there are two single cells 253 , 253 I. , 253 II , 253 III to a cell housing 231 , 231 I. are joined together. This results in the potentials of the cell housings 231 , 231 I. . The first single cell that is similar to the single cell 253 is, and the last single cell that is similar to the single cell 253 III are via collective conductors 255 , 257 plated through to the outside. By spacers 293 , 293 I. a surface pressure is applied to the cell housing 231 , 231 I. , 231 II , 231 III upset. The spacers 293 , 239 I are filler links between the module housing side walls 261 , 261 I. and the cell housing 231 , 231 I. , 231 II , 231 III3 As a result, the cell housings stand 231 , 231 I. , 231 II , 231 III under tension (in a mechanical sense).

Der Ausschnitt, der mit X in 18 gekennzeichnet ist, ist noch einmal größer in 19 dargestellt. Hierdurch ist (insbesondere anhand der Schraffierungen) die Potentialgleichschaltung von Einzelzellen 253, 253I , 253II , 253III zu erkennen (gleiche Schraffierung drückt ein Potential aus). Die Aktivflächen bzw. die aktiven Flächen 19, 119 (vergleiche 6 und 10) sind so isolierend an dem jeweiligen Zellengehäuse 231, 231I , 231II , 231III geführt, dass über eine Seite eine Kontaktierung stattfindet. Hierdurch wird das Potential 288, 288I , 288II bestimmt (siehe 19). Rauigkeiten und Unebenheiten an der zur Trägerplatte 245 kontaktierenden Seite der Zellengehäuse 231, 231I , 231II , 231III werden durch die Einzelgehäuseplatte 289 ausgeglichen. Zur Abführung der Wärme gibt es eine Wärmeleitfolie 290. Die Wärmeleitfolie 290 leitet die Wärme aus den Einzelzellen 253, 253I , 253II , 253III auf die Trägerplatte 245. Die Wärme wird über das Kühlmittel in der Kühlmittelleitung 292 ausgebracht.The cutout that comes with X in 18th is marked is even larger in 19th shown. This results in the equipotential connection of individual cells (in particular with the aid of the hatching) 253 , 253 I. , 253 II , 253 III recognizable (the same hatching expresses a potential). The active areas or the active areas 19th , 119 (compare 6th and 10 ) are so insulating on the respective cell housing 231 , 231 I. , 231 II , 231 III led that a contact takes place on one side. This creates the potential 288 , 288 I. , 288 II determined (see 19th ). Roughness and unevenness on the to the carrier plate 245 contacting side of the cell housing 231 , 231 I. , 231 II , 231 III are through the single housing plate 289 balanced. There is a heat conducting foil to dissipate the heat 290 . The heat conducting foil 290 conducts the heat from the individual cells 253 , 253 I. , 253 II , 253 III on the carrier plate 245 . The heat is transferred to the coolant line via the coolant 292 applied.

Einzelne Merkmale aus den beschriebenen Ausführungsformen und Varianten sowie den in Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen lassen sich einzeln und in Merkmalsgruppen beliebig zu weiteren Ausführungsbeispielen miteinander kombinieren, wodurch sich zusätzliche erfindungsgemäße Aspekte und Vorteile ergeben können.Individual features from the described embodiments and variants as well as the exemplary embodiments shown in the figures can be combined with one another individually and in groups of features to form further exemplary embodiments, which can result in additional aspects and advantages according to the invention.

Eine sinnvolle Weiterentwicklung besteht z. B. darin, einen einzelnen Kühlkanal, wie einen der Kühlkanäle 141, 141I , 141II , 141III nach 11, vorzugsweise in einem Bereich, der parallel zu einem weiteren Kühlkanal verläuft, aufeinander folgend mit unterschiedlichen Querschnittsgrößen auszustatten. Die unterschiedliche Größe kann z. B. als eine schrittweise zunehmende Kühlkanalweite im Bereich einer ersten Kühlkanalweite 196 und/oder im Bereich einer zweiten Kühlkanalweite 197 vorliegen. Insbesondere können die Kompensationsstrecken 199, 199I konisch bzw. trichterförmig ausgebildet sein. Eine schrittweise Zunahme (bzw. Abnahme) der Kühlkanalweite 196, 197 erfolgt dabei vorzugsweise entlang einer Steigung des Kühlkanals im Vergleich mit dem Verlauf eines Modulgehäusebodens. Nach einem weiteren Aspekt können in einer vorteilhaften Weiterentwicklung die Querschnittsgrößen der Kühlkanäle proportional zu einer räumlichen Temperaturverteilung (ohne Kühlmittelzufuhr) an Einzelzellen, wie der Einzelzelle 153 in 12, gewählt sein. Die Temperaturverteilung entsteht durch Wärmebildung und Wärmefluss in Lade- oder Entladevorgängen, z. B. in einem Lastbetrieb eines Traktionsakkumulators 101, 101I , 101II . Ein größerer Kühlkanalquerschnitt bietet ein größeres Aufnahmevolumen für Kühlmittel in einem ersten Bereich, in dem die betriebsbedingte Wärmeleistung eine höhere Temperatur bewirkt, als in einem zweiten Bereich mit einer niedrigeren Temperatur, in dem ein im Vergleich kleinerer Kühlkanalquerschnitt ausreicht. Das Kühlmittel weist vorzugsweise eine Wärmekapazität auf, die größer oder gleich einer Wärmekapazität von Wasser ist. In einem Modulgehäuse 133 (siehe 10) bzw. in einem Traktionsakkumulator 101I , 101II ist somit eine noch gleichmäßigere Temperatur einstellbar. Wärmebildung bzw. Wärmefluss in den Traktionsakkumulatoren 101, 101I , 101II ist mit bekannten numerischen Verfahren berechenbar, woraus sich unter anderem eine möglichst günstige Steigung oder ein Kühlkanalquerschnitt ergibt.A meaningful further development exists z. B. therein, a single cooling channel, such as one of the cooling channels 141 , 141 I. , 141 II , 141 III to 11 , preferably in an area that runs parallel to a further cooling channel, to be provided successively with different cross-sectional sizes. The different size can e.g. B. as a gradually increasing cooling channel width in the area of a first cooling channel width 196 and / or in the area of a second cooling channel width 197 are present. In particular, the compensation paths 199 , 199 I. be conical or funnel-shaped. A gradual increase (or decrease) in the cooling channel width 196 , 197 preferably takes place along a slope of the cooling channel in comparison with the course of a module housing base. According to a further aspect, in an advantageous further development, the cross-sectional sizes of the cooling channels can be proportional to a spatial temperature distribution (without coolant supply) on individual cells, such as the individual cell 153 in 12th be chosen. The temperature distribution is caused by heat generation and heat flow in charging or discharging processes, e.g. B. in a load operation of a traction accumulator 101 , 101 I. , 101 II . A larger cooling channel cross-section offers a larger holding volume for coolant in a first area, in which the operational thermal output causes a higher temperature, than in a second area with a lower temperature, in which a comparatively smaller cooling channel cross-section is sufficient. The coolant preferably has a heat capacity that is greater than or equal to a heat capacity of water. In a module housing 133 (please refer 10 ) or in a traction accumulator 101 I. , 101 II an even more uniform temperature can thus be set. Heat generation or heat flow in the traction accumulators 101 , 101 I. , 101 II can be calculated using known numerical methods, which among other things results in the most favorable possible slope or a cooling channel cross-section.

Über die Kanalgeometrie der Kühlkanäle 141, 141I , 141II , 141III kann auch das Laufverhalten bzw. die Strömungszeit des Kühlmediums beeinflusst werden. Hierdurch kann eine Gleichverteilung zwischen den einzelnen Kanälen 141, 141I , 141II , 141III sichergestellt werden. Die Kühlkanäle 141, 141I , 141II , 141III haben zueinander unterschiedliche Längen. Sie haben zueinander unterschiedliche Kühlkanalweite 196, 197. Die Längen und die Kühlkanalweiten 196, 197 sind aufeinander abgestimmt, sodass sich eine Gleichverteilung ergibt.About the channel geometry of the cooling channels 141 , 141 I. , 141 II , 141 III the running behavior or the flow time of the cooling medium can also be influenced. This enables an even distribution between the individual channels 141 , 141 I. , 141 II , 141 III be ensured. The cooling channels 141 , 141 I. , 141 II , 141 III have different lengths to each other. They have different cooling channel widths from one another 196 , 197 . The lengths and the cooling channel widths 196 , 197 are coordinated so that there is an even distribution.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1, 1I, 1II, 101, 101I,1, 1I, 1II, 101, 101I,
TraktionsakkumulatorTraction accumulator
101II, 201 3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I101II, 201 3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I
erste, zweite, dritte, vierte Sekundärzellefirst, second, third, fourth secondary cell
5, 1055, 105
GrundformBasic form
7, 7I7, 7I
erste, zweite Langseitefirst, second long side
9, 9I, 109, 109I9, 9I, 109, 109I
erste, zweite Hochseitefirst, second high side
1111
Breitewidth
1313th
Länge, insbesondere einer LangseiteLength, especially one long side
15, 11515, 115
Länge, insbesondere einer Hochseite, wie eine HöheLength, especially a high side, such as a height
17, 17I17, 17I
mittlerer Bereich, insbesondere einer Hochseitemiddle area, especially a high side
19, 11919, 119
Aktivfläche bzw. aktive FlächeActive area or active area
2121
KonversionsvolumenConversion volume
23, 12323, 123
ModulvolumenModule volume
25, 12525, 125
erste Polfahne, insbesondere Polfahne des positiven Polsfirst pole flag, especially pole flag of the positive pole
27, 12727, 127
zweite Polfahne, insbesondere Polfahne des negativen Polssecond pole flag, in particular the pole flag of the negative pole
129129
SchweißpunktWelding point
130130
AbschirmfederShielding spring
31, 31I, 31II, 131,31, 31I, 31II, 131,
ZellengehäuseCell housing
131I, 131II, 131III, 231, 231I, 231II, 231III 132, 132I, 132II, 132III131I, 131II, 131III, 231, 231I, 231II, 231III, 132, 132I, 132II, 132III
GehäuseverbinderHousing connector
33, 133, 133I, 133II,33, 133, 133I, 133II,
ModulgehäuseModule housing
233 134, 134I, 134II, 134III233 134, 134I, 134II, 134III
ZugelementTension element
135135
erster Kühlkanalfirst cooling channel
136, 136I136, 136I
Kühlkanalanschluss, insbesondere SchnellverbinderCooling duct connection, especially quick connector
137137
zweiter Kühlkanalsecond cooling channel
138, 138I138, 138I
KühlkanalwandCooling duct wall
139, 139I, 139II139, 139I, 139II
Sandwich-Platte bzw. KühlplatteSandwich plate or cooling plate
140, 140I140, 140I
Plattenhöhe, insbesondere SandwichplattenhöhePanel height, especially sandwich panel height
141, 141I, 141II, 141III141, 141I, 141II, 141III
Kühlkanal, insbesondere in einer Sandwich-PlatteCooling channel, especially in a sandwich panel
142142
Plattenfuß, insbesondere SandwichplattenfußPlate foot, in particular sandwich plate foot
143143
Kühlmedium wie ein Kältemittel oder ein Glykol-Wasser-GemischCooling medium such as a refrigerant or a glycol-water mixture
144144
VersorgungskanalhöheSupply duct height
144I144I
VersorgungskanalbreiteSupply channel width
45, 145, 145I, 24545, 145, 145I, 245
TrägerplatteCarrier plate
146146
Deckplatte, insbesondere mit der Funktion einer TrägerplatteCover plate, in particular with the function of a carrier plate
47, 147, 147I47, 147, 147I
erster Kontaktfirst contact
49, 14949, 149
zweiter Kontaktsecond contact
150150
BerstbereichBursting area
51, 15151, 151
AußenOutside
53, 53I, 53II, 153, 153I53, 53I, 53II, 153, 153I
EinzelzelleSingle cell
253, 253I, 253II, 253III253, 253I, 253II, 253III
Einzelzelle, insbesondere als Teil einer GruppeSingle cell, especially as part of a group
55, 155, 25555, 155, 255
erster Sammelstromleiterfirst collective current conductor
57, 157, 25757, 157, 257
zweiter Sammelstromleitersecond collective current conductor
59, 59I, 59II 59III, 159,59, 59I, 59II 59III, 159,
MontageschieneMounting rail
159I, 159II, 159III, 259, 259I, 259II, 259III 61, 161, 261159I, 159II, 159III, 259, 259I, 259II, 259III 61, 161, 261
Modulgehäuseseitenwand, insbesondere erste SeitenwandModule housing side wall, in particular first side wall
61I, 161I, 261I61I, 161I, 261I
Modulgehäuseseitenwand, insbesondere zweite SeitenwandModule housing side wall, in particular second side wall
6262
oberer Bereichupper area
63, 63I, 163, 26363, 63I, 163, 263
ModulgehäusebodenModule housing base
65, 65I, 165, 26565, 65I, 165, 265
ModulgehäusedeckelModule housing cover
67, 67I, 167, 167I67, 67I, 167, 167I
ModulgehäuserückwandModule housing rear wall
69, 69I69, 69I
Dickethickness
7171
AustauschflächeExchange area
73, 73I73, 73I
Innenseiteinside
7575
Konvektionseinströmöffnung, insbesondere Bereich des ModulgehäusebodensConvection inflow opening, in particular the area of the module housing base
7676
Berstfuge, insbesondere (Doppel-)Y-förmigBurst joint, especially (double) Y-shaped
77, 77I, 177, 177I77, 77I, 177, 177I
KonvektionskanalConvection duct
79, 17979, 179
erste Konvektionsausströmöffnungfirst convection outlet
79I79I
zweite Konvektionsausströmöffnungsecond convection outlet
81, 18181, 181
erste Kontaktstellefirst point of contact
81I81I
zweite Kontaktstellesecond contact point
8383
erste Abdeckungfirst cover
83I83I
zweite Abdeckungsecond cover
85, 85I, 85II85, 85I, 85II
Anschlussfläche, insbesondere für einen ModulgehäusedeckelConnection surface, in particular for a module housing cover
187187
EinzelzellenanschlussflächeSingle cell pad
288, 288I, 288II288, 288I, 288II
Potentialpotential
289289
EinzelzellgehäuseplatteSingle cell housing plate
290290
Folie, insbesondere Wärmeleit- und/oder IsolationsfolieFoil, in particular heat conducting and / or insulating foil
191, 191I191, 191I
KühlkanalkammerCooling channel chamber
292, 292I, 292292, 292I, 292
KühlmittelleitungCoolant line
93, 93I, 193, 193I,93, 93I, 193, 193I,
AbstandshalterSpacers
293, 293I 194, 194I, 194II293, 293I 194, 194I, 194II
KühlkanallamelleCooling duct lamella
195195
DichtlippeSealing lip
196196
erste Kühlkanalweitefirst cooling channel width
197197
zweite Kühlkanalweitesecond cooling channel width
198, 198I198, 198I
TemperatursensorTemperature sensor
199, 199I199, 199I
KompensationsstreckeCompensation section
A-AA-A
Schnitt A-A, insbesondere Schnittebenecut AA , especially cutting plane
XX
Schnitt X cut X

Claims (22)

Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) mit gestapelten, prismatischen elektrochemischen Sekundärzellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I), die in einem Schnitt eine längliche, rechteckige Grundform (5, 105) haben, die sich in einer Breite (11) zu einem Konversionsvolumen (21) mit parallel zueinander geschichteten, aktiven Elementen fortsetzt, wobei das Konversionsvolumen (21) Teil eines Modulvolumens (23, 123) des Traktionsakkumulators (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) ist, bei dem die Sekundärzellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) einzeln (53, 53I, 53II, 153, 153I) oder als Teil einer Gruppe (253, 253I, 253II, 253III) zu einem Akkumulatorpaket zusammengefasst sind, wobei jede Sekundärzelle (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) einzeln oder als Teil der Gruppe (253, 253I, 253II, 253III) in einem eigenen, wenigstens vier Seiten umfassenden Zellengehäuse (31, 31I, 31II, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I 231II,231III eingehüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundform (5, 105) eine wenigstens entlang einer Langseite (7, 7I)verlaufende dreifache Länge (13) im Vergleich zu einer entlang einer Hochseite (9, 9I 109, 109I) verlaufenden Höhe (15, 115) der Grundform (5, 105) hat, und wobei das als Strangpressprofil hergestellte Zellengehäuse (31, 31I, 3III, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I, 231II, 231III mit unterschiedlichen Dicken (69, 69I) an unterschiedlichen Seiten ausgestattet ist und seitlich herausgeführte Kontakte (47, 147, 147I; 49, 149) aufweist, die mit Polfahnen (25, 125; 27, 127) verbunden sind, die in einem mittleren Bereich (17, 17I) an einer Hochseite (9, 9I, 109, 109I) einer aktiven Fläche (19, 119) und somit an einer Hochseite (9, 9I, 109, 109I) mindestens einer Sekundärzelle (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) angeordnet sind.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) with stacked, prismatic electrochemical secondary cells (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ), which in a section an elongated , have a rectangular basic shape (5, 105) which continues in a width (11) to a conversion volume (21) with active elements layered parallel to one another, the conversion volume (21) being part of a module volume (23, 123) of the traction accumulator ( 1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201), in which the secondary cells (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) are individually (53, 53 I , 53 II , 153, 153 I ) or as part of a group (253, 253 I , 253 II , 253 III ) are combined to form a battery pack, with each secondary cell (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) individually or as part of the group (253, 253 I , 253 II , 253 III ) in a separate cell housing (31, 31 I , 31 II , 131, 131 I , 131 II , 131 III , 231, 231 I) comprising at least four sides 231 II , 2 31 III is encased, characterized in that the basic shape (5, 105) has a length (13) running at least along one long side (7, 7 I ) three times the length compared to one along a high side (9, 9 I, 109, 109 I ) extending height (15, 115) of the basic shape (5, 105), and wherein the cell housing (31, 31 I , 3 III , 131, 131 I , 131 II , 131 III , 231, 231 I , 231 II , 231 III is equipped with different thicknesses (69, 69 I ) on different sides and contacts (47, 147, 147 I ; 49, 149) which are connected to pole lugs (25, 125; 27, 127) which are located in a central area (17, 17 I ) on a high side (9, 9 I , 109, 109 I ) of an active surface ( 19, 119) and thus on a high side (9, 9 I , 109, 109 I ) at least one secondary cell (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) are arranged. Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) ein ein Strangpressprofil umfassendes Modulgehäuse (33, 133, 133I, 133II, 233) hat, in dessen Innern die Sekundärzellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) angeordnet sind, wobei das Modulgehäuse (33, 133, 133I, 133II, 233) unterschiedliche Dicken (69, 69I) an unterschiedlichen Seiten (61, 61I, 161, 261, 261I) aufweist.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to Claim 1 , characterized in that the traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) has a module housing (33, 133, 133 I , 133 II , 233) comprising an extruded profile, inside which the Secondary cells (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) are arranged, the module housing (33, 133, 133 I , 133 II , 233) having different thicknesses (69, 69 I ) on different sides (61 , 61 I , 161, 261, 261 I ). Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) mit gestapelten, prismatischen elektrochemischen Sekundärzellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I), die in einem Schnitt eine längliche, rechteckige Grundform (5, 105) haben, die sich in einer Breite (11) zu einem Konversionsvolumen (21) mit parallel zueinander geschichteten, aktiven Elementen fortsetzt, wobei das Konversionsvolumen (21) Teil eines Modulvolumens (23, 123) des Traktionsakkumulators (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) ist, in dem Zellengehäuse (31, 31I, 3III, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I, 231II, 231III mit Sekundärzellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) in einem wenigstens vier Seiten umfassenden Modulgehäuse (33, 133, 133I, 133II, 233), das ein die vier Seiten aufweisendes Strangpressprofil umfasst, zu einem Akkumulatorpaket zusammengefasst sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil mit unterschiedlichen Dicken (69, 69I) an unterschiedlichen Seiten (61, 61I, 161, 261, 261I) ausgestattet ist, und dass die Grundform (5, 105) eine wenigstens entlang einer Langseite (7, 7I) verlaufende dreifache Länge (13) im Vergleich zu einer entlang einer Hochseite (9, 9I 109, 109I) verlaufenden Höhe (15, 115) und dass das Zellengehäuse (31, 3III, 31II, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I, 231II, 2311II) seitlich herausgeführte Kontakte (47, 147, 147I; 49, 149) aufweist, die mit Polfahnen (25, 125; 27, 127) verbunden sind, die in einem mittleren Bereich (17, 17I) an einer Hochseite (9, 9I, 109, 109I) einer aktiven Fläche (19, 119) und somit an einer Hochseite (9, 9I, 109, 109I) mindestens einer Sekundärzelle (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) angeordnet sind.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) with stacked, prismatic electrochemical secondary cells (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ), which in a section an elongated , have a rectangular basic shape (5, 105) which continues in a width (11) to a conversion volume (21) with active elements layered parallel to one another, the conversion volume (21) being part of a module volume (23, 123) of the traction accumulator ( 1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) is in the cell housing (31, 31 I , 3 III , 131, 131 I , 131 II , 131 III , 231, 231 I , 231 II , 231 III with secondary cells (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) in a module housing (33, 133, 133 I , 133 II , 233) comprising at least four sides, which has an extruded profile with the four sides comprises, are combined to form a battery pack, characterized in that the extruded profile with different thicknesses (69, 69 I ) on different sides (61, 61 I , 161, 261, 261 I ), and that the basic shape (5, 105) is three times the length (13) running at least along one long side (7, 7 I ) compared to one along a high side ( 9, 9 I 109, 109 I ) running height (15, 115) and that the cell housing (31, 3 III , 31 II , 131, 131 I , 131 II , 131 III , 231, 231 I , 231 II , 2311 II ) contacts (47, 147, 147 I ; 49, 149) which are connected to pole lugs (25, 125; 27, 127) which are located in a central area (17, 17 I ) on a high side (9, 9 I , 109, 109 I ) of an active surface ( 19, 119) and thus on a high side (9, 9 I , 109, 109 I ) at least one secondary cell (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) are arranged. Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sekundärzelle (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) einzeln oder als Teil einer Gruppe (253, 253I, 253II, 253III) von Sekundärzellen in ein eigenes Gehäuse (31, 31I, 31II, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I, 231II, 231III eingehüllt ist.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to Claim 3 , characterized in that each secondary cell (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) individually or as part of a group (253, 253 I , 253 II , 253 III ) of secondary cells in its own housing (31 , 31 I , 31 II , 131, 131 I , 131 II , 131 III , 231, 231 I , 231 II , 231 III . Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polfahnen (25, 125; 27, 127) an der aktiven Fläche (19, 119) durch Schweißen angeschlossen sind.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the preceding claims, characterized in that the pole lugs (25, 125; 27, 127) on the active surface (19, 119) are connected by welding. Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärzellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) von einer Trägerplatte (45, 145, 145I, 245) unterstützt sind.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the preceding claims, characterized in that the secondary cells (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) of a carrier plate (45, 145, 145 I , 245) are supported. Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) eine thermische Austauschfläche (71) an seiner tiefsten anzuordnenden Fläche aufweist, insbesondere gebildet durch die Trägerplatte (45, 145, 145I, 245).Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the preceding claims, characterized in that the traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201 ) has a thermal exchange surface (71) on its deepest surface to be arranged, in particular formed by the carrier plate (45, 145, 145 I , 245). Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Leitung eines elektrischen Stroms in einem mittleren Bereich (17, 17I) der Hochseite (9, 9I) quer zur Reaktionsfläche der aktiven Fläche (19, 119) angeordnet ist.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the preceding claims, characterized in that an electrical line of an electrical current in a central area (17, 17 I ) of the upper side (9 , 9 I ) is arranged transversely to the reaction surface of the active surface (19, 119). Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu einer Polfahne eines Pluspols (25) und benachbart zu einer Polfahne eines Minuspols (27), insbesondere mit annähernd gleicher Breite wie die Polfahne, ein Kühlkanal (135, 137) außerhalb der aktiven Fläche (19, 119) angeordnet ist.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the preceding claims, characterized in that adjacent to a pole flag of a positive pole (25) and adjacent to a pole flag of a negative pole (27), in particular with approximately the same width as the pole lug, a cooling channel (135, 137) is arranged outside the active surface (19, 119). Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polfahnen (25, 125, 27, 127) auf gegenüberliegenden Hochseiten (9, 9I 109, 109I) an der aktiven Fläche (19, 119), insbesondere an Schweißpunkten (129), befestigt sind.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the preceding claims, characterized in that the pole flags (25, 125, 27, 127) on opposite high sides (9, 9 I 109 , 109 I ) are attached to the active surface (19, 119), in particular to weld points (129). Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellengehäuse (31, 31I, 31II, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231', 231II, 231III) aus einem Metall wie Aluminium oder Edelstahl hergestellt ist.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the preceding claims, characterized in that the cell housing (31, 31 I , 31 II , 131, 131 I , 131 II , 131 III , 231, 231 ', 231 II , 231 III ) is made of a metal such as aluminum or stainless steel. Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellengehäuse (31, 31I, 3III, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I, 231II, 231III eine durch die aktive Fläche (19, 119) beanspruchte Fläche um wenigstens zwei Prozent nach Außen (51, 151) erweitert.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the preceding claims, characterized in that the cell housing (31, 31 I , 3 III , 131, 131 I , 131 II , 131 III , 231, 231 I , 231 II , 231 III expands an area occupied by the active area (19, 119) by at least two percent towards the outside (51, 151). Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sandwich-Kühlplatte (139, 139I, 139II), z. B. aus einem doppelwandigen Blech und/oder aus, z. B. durch Kleben, zusammengefügten Halbschalen aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, zwischen zwei benachbarten elektrochemischen Sekundärzellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) angeordnet ist, die insbesondere mit einem aktiv umgewälzten Flüssigkühlmedium (143), wie einem Glykolgemisch oder einem Kältemittel, durchströmbar ist, wobei vorzugsweise die Sandwich-Kühlplatte (139, 139I, 139II) in ihrem mittleren Bereich mehr als zwei parallel zueinander angeordnete Kühlkanäle (141, 141I, 141II, 141III) hat, die sich parallel zu der Langseite (7, 7I) der Grundform (5, 105) erstrecken.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the preceding claims, characterized in that a sandwich cooling plate (139, 139 I , 139 II ), e.g. B. from a double-walled sheet metal and / or from, for. B. by gluing, assembled half-shells made of a plastic material, between two adjacent electrochemical secondary cells (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) is arranged, in particular with an actively circulated liquid cooling medium (143), such as a Glycol mixture or a refrigerant, the sandwich cooling plate (139, 139 I , 139 II ) preferably having more than two cooling channels (141, 141 I , 141 II , 141 III ) arranged parallel to one another in its central area extend parallel to the long side (7, 7 I ) of the basic shape (5, 105). Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl Zellen, die zwischen zehn und vierzig Sekundärzellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) beträgt, mit ihren aktiven Flächen (19, 119) nebeneinander angeordnet in einem Zellengehäuse (31, 31I, 3III, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I, 231II, 231III zur Bildung eines Akkumulatorpakets eingespannt sind, um eine Serienverschaltung der Sekundärzellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) herzustellen.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the preceding claims, characterized in that a number of cells comprising between ten and forty secondary cells (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ), with their active surfaces (19, 119) arranged next to one another in a cell housing (31, 31 I , 3 III , 131, 131 I , 131 II , 131 III , 231, 231 I , 231 II , 231 III are clamped to form a battery pack in order to produce a series connection of the secondary cells (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ). Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulgehäuse (33, 133, 133I, 133II, 233) zur geschlossenen Einfassung eines Akkumulatorpakets vorhanden ist.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the Claims 2 to 14th , characterized in that the module housing (33, 133, 133 I , 133 II , 233) is provided for the closed enclosure of a battery pack. Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandung des Modulgehäuses (33, 133, 133I, 133II, 233) und eine Wandung eines Zellengehäuses (31, 31I, 31II, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I, 231II, 231III) eine doppelte Wandung bilden, die eine Gesamtkompression für im Inneren des Zellengehäuses (31, 31I, 31II, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I, 231II, 231III angeordnete Sekundärzellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) herstellen, durch die ein Quellen der Sekundärzellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) abgefangen wird.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the Claims 2 to 15th , characterized in that a wall of the module housing (33, 133, 133 I , 133 II , 233) and a wall of a cell housing (31, 31 I , 31 II , 131, 131 I , 131 II , 131 III , 231, 231 I , 231 II , 231 III ) form a double wall that provides overall compression for the interior of the cell housing (31, 31 I , 31 II , 131, 131 I , 131 II , 131 III , 231, 231 I , 231 II , 231 III arranged secondary cells (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) produce, through which a swelling of the secondary cells (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) is intercepted. Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulgehäuse (33, 133, 133I, 133II, 233) die größte Dicke (69, 69I) an einer Seite aufweist, über die, insbesondere per Konvektionskühlung oder Kontaktkühlung, gekühlt wird, z. B. ein Boden (63, 63I, 163, 263) oder ein Deckel (65, 65I, 165, 265) des Modulgehäuses (33, 133, 133I, 133II, 233) die größte Dicke (69) hat.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the Claims 2 to 16 , characterized in that the module housing (33, 133, 133 I , 133 II , 233) has the greatest thickness (69, 69 I ) on one Has side over which, in particular by convection cooling or contact cooling, is cooled, for. B. a bottom (63, 63 I , 163, 263) or a cover (65, 65 I , 165, 265) of the module housing (33, 133, 133 I , 133 II , 233) has the greatest thickness (69). Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch den Schnitt sich ergebende Schnittfläche zu wenigstens 80 % eine aktive Fläche (19, 119), idealerweise zu mehr als 92% eine aktive Fläche (19, 119), aufweist und/oder ein sich aus aktiver Fläche (19, 119) mal Breite (11) ergebendes Aktivvolumen wenigstens 60 % des Modulvolumens (23, 123), idealerweise mehr als 62 % des Modulvolumens (23, 123), beansprucht.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the preceding claims, characterized in that a cut surface resulting from the cut is at least 80% an active surface (19, 119), ideally more than 92% an active area (19, 119) and / or an active volume resulting from active area (19, 119) times width (11) at least 60% of the module volume (23, 123), ideally more than 62% of the module volume (23, 123), used. Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Traktionsakkumulator (1, 11, 1II, 101, 101I, 101II, 201) für ein Kraftfahrzeug, wie einen Personenkraftwagen, geeignet ist und insbesondere die Sekundärzelle (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) mit wenigstens einer Lithium-Ionen-Elektrode und vorzugsweise mit einem nicht-wässrigen Elektrolyten ausgestattet ist.Traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the preceding claims, characterized in that the traction accumulator (1, 1 1 , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201 ) is suitable for a motor vehicle, such as a passenger car, and in particular the secondary cell (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) is equipped with at least one lithium-ion electrode and preferably with a non-aqueous electrolyte . Verfahren zum Kühlen eines Traktionsakkumulators (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201), der mindestens ein Gehäuse (31, 3III, 3III, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I, 231II, 231III; 33, 133, 133I, 133II, 233) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein Zellengehäuse (31, 31I, 31II, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I, 231II, 231III) ist, das zumindest in Teilen durch ein Strangpressverfahren hergestellt worden ist und eng an Zellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) oder Zellpaketen anliegt und an zwei verschiedenen Seiten mit zueinander abweichenden Dicken (69, 69I) derart ausgestattet ist, dass eine dickste Seite in ihrer Dicke bestimmt ist anhand ihrer durch ihre Dicke bestimmten Wärmekapazität als Kühlkörper oder thermische Austauschfläche (71) zur Ausleitung von Wärme, wobei die Dicke sowohl in Hinsicht auf mechanische Stabilität als auch in Hinsicht auf ausreichende Kühlleistung optimiert ist, und wobei seitlich an aktiven Flächen (19, 119) der einzelnen Zellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) über Polfahnen (25, 125; 27, 127) sich an einen mittleren Bereich (17, 17I) einer Hochseite der aktiven Flächen (19, 119) und somit an einer Hochseite (9, 9I, 109, 109I) mindestens einer Sekundärzelle (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) anschließende, einzelne Kontakte (47, 147, 147I; 49, 149) vorhanden sind, die am Zellengehäuse (31, 31I, 3III, 131, 131I, 131II, 1311III, 231, 231I, 231II, 231III) seitlich herausgeführt sind, wodurch eine Kühlung der einzelnen Zellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) erfolgt.Method for cooling a traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201), which has at least one housing (31, 3 III , 3 III , 131, 131 I , 131 II , 131 III , 231 , 231 I , 231 II , 231 III ; 33, 133, 133 I , 133 II , 233), characterized in that the housing has a cell housing (31, 31 I , 31 II , 131, 131 I , 131 II , 131 III , 231, 231 I , 231 II , 231 III ), which has been produced at least in part by an extrusion process and fits closely to cells (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) or cell packets and is equipped on two different sides with mutually different thicknesses (69, 69 I ) in such a way that a thickest side is determined in its thickness based on its heat capacity determined by its thickness as a heat sink or thermal exchange surface (71) for dissipating heat, the thickness is optimized both in terms of mechanical stability and in terms of sufficient cooling capacity, and with laterally active ven areas (19, 119) of the individual cells (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) via pole lugs (25, 125; 27, 127) on a central area (17, 17 I ) of a high side of the active surfaces (19, 119) and thus on a high side (9, 9 I , 109, 109 I ) of at least one secondary cell (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) there are subsequent, individual contacts (47, 147, 147 I ; 49, 149) that are attached to the cell housing (31, 31 I , 3 III , 131, 131 I , 131 II , 1311 III , 231, 231 I , 231 II , 231 III ) are led out laterally, whereby the individual cells (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) are cooled. Verfahren zum Kühlen nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen (3, 3I, 3II, 3III, 103, 103I) Flächen des Zellengehäuses (31, 31I, 3III, 131, 131I, 131II, 131III, 231, 231I, 231II, 231III berühren, wobei insbesondere über eine Flächenberührung eine Ausleitung von Ladungswärme erfolgt.Method of cooling after Claim 20 , characterized in that the cells (3, 3 I , 3 II , 3 III , 103, 103 I ) surfaces of the cell housing (31, 31 I , 3 III , 131, 131 I , 131 II , 131 III , 231, 231 I , 231 II , 231 III touch, wherein in particular a surface contact leads to a discharge of charge heat. Verfahren zum Kühlen nach Anspruch 20 oder Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Traktionsakkumulator (1, 1I, 1II, 101, 101I, 101II, 201) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 gestaltet ist.Method of cooling after Claim 20 or Claim 21 , characterized in that the traction accumulator (1, 1 I , 1 II , 101, 101 I , 101 II , 201) according to one of the Claims 1 to 19th is designed.
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