DE102017218248A1 - Battery cell module, secondary battery and motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriezellen-Modul, insbesondere zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug, eine Sekundär-Batterie sowie ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, beispielsweise einen Personenkraftwagen mit Elektro- oder Hybridantrieb.
Es wird ein Batteriezellen-Modul (10) zur Verfügung gestellt, insbesondere zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug. Dieses umfasst wenigstens zwei Batteriezellen (12) sowie mindestens ein Wärmeleitelement (20), welches wenigstens zwei und insbesondere alle Batteriezellen (12) thermisch miteinander verbindet. Somit kann im Falle einer erhöhten Temperatur (30) in einer ersten Batteriezelle (121) mittels des Wärmeleitelements (20) Wärme zu wenigstens einer weiteren Batteriezelle (122) transportiert werden. Das Wärmeleitelement (20) ist ein Wärmerohr.

Figure DE102017218248A1_0000
The invention relates to a battery cell module, in particular for arrangement in a motor vehicle, a secondary battery and a motor vehicle, in particular a passenger car, for example a passenger car with electric or hybrid drive.
A battery cell module (10) is provided, in particular for arrangement in a motor vehicle. This comprises at least two battery cells (12) and at least one heat-conducting element (20) which thermally connects at least two and in particular all the battery cells (12). Thus, in the case of an elevated temperature (30) in a first battery cell (121), heat can be transported to at least one further battery cell (122) by means of the heat-conducting element (20). The heat-conducting element (20) is a heat pipe.
Figure DE102017218248A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriezellen-Modul, insbesondere zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug, eine Sekundär-Batterie sowie ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, beispielsweise einen Personenkraftwagen mit Elektro- oder Hybridantrieb.The invention relates to a battery cell module, in particular for arrangement in a motor vehicle, a secondary battery and a motor vehicle, in particular a passenger car, for example a passenger car with electric or hybrid drive.

Im Zuge der Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen steigt der Anteil elektrisch angetriebener Fahrzeuge kontinuierlich. Die Weiterentwicklung der Batterietechnik und die damit einhergehenden hohen Energiedichten in den Batterien ermöglichen wachsende Reichweiten der damit ausgerüsteten Fahrzeuge. Häufig sind Antriebsbatterien für Kraftfahrzeuge als Lithium-Ionen-Sekundärbatterien ausgeführt, die auch als Lithium-Ionen-Akkus bezeichnet werden. Die hohen Energiedichten sind wiederum mit Risiken verbunden.In the course of the electrification of motor vehicles, the proportion of electrically driven vehicles is increasing continuously. The further development of the battery technology and the associated high energy densities in the batteries enable growing ranges of the vehicles equipped with them. Often drive batteries for motor vehicles are designed as lithium-ion secondary batteries, which are also referred to as lithium-ion batteries. The high energy densities are in turn associated with risks.

Störungen einer Batteriezelle, etwa durch mechanische Beanspruchung, beispielsweise infolge eines Crashs, oder durch einen Kurzschluss in einer Batteriezelle, etwa infolge eines Produktionsfehlers, können zu Überhitzung führen. Auch externe Wärmezufuhr, die Überladung der Batterie, das Überschreiten der zulässigen Zellspannung oder eine Tiefenentladung der Batterie können zum Überhitzen führen.Faults in a battery cell, for example due to mechanical stress, for example as a result of a crash, or due to a short circuit in a battery cell, for example as a result of a production fault, can lead to overheating. Also external heat supply, the overcharging of the battery, exceeding the permissible cell voltage or a deep discharge of the battery can lead to overheating.

Im schlimmsten Fall führt diese zum sogenannten thermischen Durchgehen, auch als thermal runaway oder thermische Propagation bezeichnet. Dies beschreibt einen Kreislauf, bei welchem sich infolge einer unerwünschten, Wärme erzeugenden chemischen Reaktion die Temperatur in der Batterie erhöht und dies wiederum zu einer Steigerung der Reaktionsgeschwindigkeit führt. In der Folge kann es zu einem Brand oder einer Explosion der Batterie kommen.In the worst case, this leads to so-called thermal runaway, also referred to as thermal runaway or thermal propagation. This describes a cycle in which, as a result of an undesirable, heat-generating chemical reaction, the temperature in the battery increases and this in turn leads to an increase in the reaction rate. As a result, a fire or an explosion of the battery may occur.

Es existieren unterschiedliche Sicherheitskonzepte, um ein thermisches Durchgehen zu begrenzen oder zu verhindern. Einige Lösungen verringern dabei die Wärmeausbreitung einer überhitzten Batteriezelle auf andere Batteriezellen, etwa durch thermische Isolierung benachbarter Batteriezellen voneinander. Dies kann mittels eines Isolationselements oder mittels eines Luftspalts realisiert werden. Auf diese Weise kann das Übergreifen einer Überhitzung einer Batteriezelle auf benachbarte Batteriezellen verhindert werden, was das thermische Durchgehen zumindest verzögern kann.There are different security concepts to limit or prevent thermal runaway. Some solutions reduce the heat dissipation of a superheated battery cell to other battery cells, such as by thermal insulation of adjacent battery cells from each other. This can be realized by means of an insulation element or by means of an air gap. In this way, the overreaching of a battery cell to adjacent battery cells can be prevented, which can at least delay thermal runaway.

Ein aus dem Stand der Technik bekanntes Batteriezellen-Modul 10 ist in 1 dargestellt. Dieses umfasst eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Batteriezellen 12. Jede der Batteriezellen 12 weist an seiner Oberseite jeweils zwei elektrische Kontakte 14 auf, mittels welcher sie zum Laden bzw. Entladen an eine Stromquelle bzw. einen Verbraucher anschließbar ist. In einer ersten Batteriezelle 121 herrscht eine erhöhte Temperatur 30, beispielsweise infolge einer mechanischen Beanspruchung der ersten Batteriezelle 121. Dies wird auch als Fehlerevent bezeichnet.A known from the prior art battery cell module 10 is in 1 shown. This comprises a plurality of juxtaposed battery cells 12 , Each of the battery cells 12 has at its top two electrical contacts 14 on, by means of which it can be connected for charging or discharging to a power source or a consumer. In a first battery cell 121 There is an increased temperature 30 , for example as a result of mechanical stress on the first battery cell 121 , This is also called a fault event.

Es ist ersichtlich, dass zwischen der ersten Batteriezelle 121 und den benachbart angeordneten weiteren Batteriezellen 122 Isolationselemente angeordnet sind, die zur Minderung der Wärmeübertragung, insbesondere zur thermischen Isolation der jeweiligen Batteriezellen 121, 122 voneinander eingerichtet sind. Die Isolationselemente 40 sind in der schematischen 1 zur Steigerung der Übersichtlichkeit nur beidseitig der ersten Batteriezelle 121 angeordnet. Typischerweise sind sie jedoch zwischen allen Paaren benachbarter Batteriezellen 12 angeordnet.It can be seen that between the first battery cell 121 and the adjacently arranged further battery cells 122 Isolation elements are arranged, which reduce the heat transfer, in particular for the thermal insulation of the respective battery cells 121 . 122 are set up from each other. The insulation elements 40 are in the schematic 1 to improve clarity only on both sides of the first battery cell 121 arranged. Typically, however, they are between all pairs of adjacent battery cells 12 arranged.

Es zeigt sich, dass die erhöhte Temperatur 30 der ersten Batteriezelle 121 in Teilen auf die benachbarten weiteren Batteriezellen 122 übertragen wird, in welchen ebenfalls eine sinnbildlich dargestellte Temperaturzunahme 32 zu verzeichnen ist. Die Wärmeausbreitung 34 auf die benachbarten Batteriezellen 122 ist als Pfeil dargestellt. Die Isolationselemente 40 verhindern dabei eine vollständige Angleichung der Temperatur und somit das Entstehen eines größeren Hitze- bzw. Brandherdes.It turns out that the elevated temperature 30 the first battery cell 121 in parts on the neighboring further battery cells 122 is transferred, in which also a symbolic increase in temperature 32 to be recorded. The heat propagation 34 on the neighboring battery cells 122 is shown as an arrow. The insulation elements 40 prevent a complete approximation of the temperature and thus the emergence of a larger heat or fire.

Eine alternative Lösung stellt die thermische Verbindung der Batteriezellen mit einer wärmeleitenden und extern gekühlten Bodenplatte zur Kühlung der gesamten Sekundärbatterie dar. Auf diese Weise können alle Batteriezellen gekühlt werden. Bekannt sind etwa aktive Kühlungen, bei denen mittels eines zirkulierenden Kühlmittels an den Batteriezellen anfallende Wärme nach außen transportiert wird. Diese Lösung ist z. B. auch geeignet, die beim Laden bzw. Entladen der Batterie anfallende Abwärme abzutransportieren.An alternative solution is the thermal connection of the battery cells with a thermally conductive and externally cooled bottom plate for cooling the entire secondary battery. In this way, all the battery cells can be cooled. For example, active cooling systems are known in which heat which accumulates on the battery cells by means of a circulating coolant is conveyed to the outside. This solution is z. B. also suitable to remove the accumulating during charging or discharging the battery waste heat.

Die DE 10 2011 103 965 A1 offenbart eine elektrochemische Batterie mit mehreren in einem Zellgehäuse angeordneten Einzelzellen. Zwischen den Einzelzellen ist jeweils zumindest ein Abstandhalter zur Einstellung definierter Abstände zwischen an den Einzelzellen befindlichen Polkontakten angeordnet. Die Einzelzellen sind mittels einer Wärmeleitplatte wärmeleitend miteinander verbunden und die Abstandhalter sind als Wärmeleitelemente ausgebildet und wärmeleitend mit der Wärmeleitplatte verbunden, sodass die während des Betriebs anfallende Verlustwärme an die Wärmeleitplatte übertragen werden kann. Die Wärmeleitplatte weist einen Kühlkanal auf, sodass die Verlustwärme mittels eines darin anzuordnenden Kühlmittels abtransportiert werden kann. Um die Wärmeübertragung zwischen den Abstandhaltern und der Wärmeleitplatte weiter zu verbessern, können in die Abstandshalter Wärmeleitanordnungen integriert sein, wie etwa Kühlbleche, Kühlstäbe oder Heatpipes.The DE 10 2011 103 965 A1 discloses an electrochemical battery having a plurality of single cells arranged in a cell housing. At least one spacer for setting defined distances between pole contacts located on the individual cells is arranged in each case between the individual cells. The individual cells are thermally conductively connected to one another by means of a heat conducting plate and the spacers are designed as heat conducting elements and connected in a thermally conductive manner to the heat conducting plate, so that the heat loss arising during operation can be transmitted to the heat conducting plate. The heat conducting plate has a cooling channel, so that the heat loss can be removed by means of a coolant to be arranged therein. To further heat transfer between the spacers and the heat conducting plate may be integrated into the spacers Wärmeleitanordnungen, such as cooling plates, cooling rods or heat pipes.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Batteriezellen-Modul, eine Sekundär-Batterie und ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, in welchen auf besonders effiziente und einfache Weise zwecks Steigerung der Sicherheit Wärme aus Batteriezellen abgeführt werden kann.The object of the invention is to provide a battery cell module, a secondary battery and a motor vehicle, in which heat can be dissipated from battery cells in a particularly efficient and simple manner for the purpose of increasing safety.

Die Aufgabe wird gelöst durch das Batteriezellen-Modul gemäß Anspruch 1, die Sekundär-Batterie gemäß Anspruch 9 und das Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 10. Ausgestaltungen des Batteriezellen-Moduls sind in den Unteransprüchen 2-8 angegeben.The object is achieved by the battery cell module according to claim 1, the secondary battery according to claim 9 and the motor vehicle according to claim 10. Embodiments of the battery cell module are specified in the dependent claims 2-8.

Ein erster Aspekt der Erfindung ist ein Batteriezellen-Modul, insbesondere zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug. Dieses umfasst wenigstens zwei Batteriezellen sowie mindestens ein Wärmeleitelement, welches wenigstens zwei und insbesondere alle Batteriezellen thermisch miteinander verbindet. Dieses ist eingerichtet, im Falle einer erhöhten Temperatur in einer ersten Batteriezelle Wärme zu wenigstens einer weiteren Batteriezelle zu transportieren. Das Wärmeleitelement ist ein Wärmerohr.A first aspect of the invention is a battery cell module, in particular for arrangement in a motor vehicle. This comprises at least two battery cells and at least one heat conducting element, which thermally connects at least two and in particular all battery cells together. This is set up to transport heat to at least one further battery cell in the case of an elevated temperature in a first battery cell. The heat-conducting element is a heat pipe.

Die Batteriezellen sind insbesondere Sekundär-Batteriezellen, wie etwa Lithium-Ionen-Zellen. Die erste Batteriezelle kann jede beliebige Batteriezelle im Batteriezellen-Modul sein.The battery cells are in particular secondary battery cells, such as lithium-ion cells. The first battery cell may be any battery cell in the battery cell module.

Das Wärmeleitelement verbindet die Batteriezellen thermisch miteinander, stellt also eine wärmeleitende Verbindung zur Verfügung. Das Transportieren der Wärme meint das Leiten der Wärme, sodass bei der erhöhten Temperatur in der ersten Batteriezelle diese zumindest anteilig zu der wenigstens einen weiteren Batteriezelle transportiert werden kann. Insbesondere umfasst das Batteriezellen-Modul eine Vielzahl von Batteriezellen, deren summierte Wärmekapazität nach Art eines Puffers nutzbar ist. Auf diese Weise wird eine Überhitzung einer einzelnen Zelle verhindert. Auf diese Weise kann ein Anstieg der Temperatur der Zelle verhindert und/oder die erhöhte Temperatur der Zelle gesenkt werden.The heat-conducting element thermally interconnects the battery cells, thus providing a heat-conducting connection. The transporting of the heat means the conduction of the heat, so that at the elevated temperature in the first battery cell, this can be transported at least partially to the at least one further battery cell. In particular, the battery cell module comprises a multiplicity of battery cells whose summated heat capacity can be utilized in the manner of a buffer. This prevents overheating of a single cell. In this way, an increase in the temperature of the cell can be prevented and / or the elevated temperature of the cell can be lowered.

Ein Wärmerohr ist ein hermetisch dichtes Volumen, in welchem ein Arbeitsmedium teilweise als flüssige und teilweise als gasförmige Phase enthalten ist. Es ist derart ausgestaltet, dass die von einer Wärmequelle, etwa einer Batteriezelle, abzutransportierende Wärme in einem Verdampfungsbereich des Wärmerohrs in die flüssige Phase eingetragen werden kann und diese dabei verdampft. Durch das Verdampfen erfolgt eine lokale Druckerhöhung. Im gasförmigen Zustand wird das Arbeitsmedium zu einem Kondensationsbereich des Wärmerohrs transportiert und dort kondensiert. Der Transport des gasförmigen Arbeitsmediums erfolgt insbesondere aufgrund der entstandenen Druckdifferenz. Der Kondensationsbereich erwärmt sich und die Wärme kann vom Wärmerohr abgegeben werden. Anschließend erfolgt ein Transport des wieder verflüssigten Arbeitsmediums zurück zum Verdampfungsbereich. In einem Zwei-Phasen-Thermosiphon erfolgt dies beispielsweise mittels Gravitation, wobei der Verdampfungsbereich im Schwerefeld der Erde unterhalb des Kondensationsbereichs angeordnet sein muss.A heat pipe is a hermetically sealed volume in which a working medium is partly contained as liquid and partly as gaseous phase. It is designed in such a way that the heat to be removed by a heat source, for example a battery cell, can be introduced into the liquid phase in an evaporation region of the heat pipe, thereby evaporating it. The evaporation causes a local pressure increase. In the gaseous state, the working medium is transported to a condensation region of the heat pipe and condensed there. The transport of the gaseous working medium takes place in particular due to the resulting pressure difference. The condensation zone heats up and the heat can be released from the heat pipe. Subsequently, a transport of the re-liquefied working medium takes place back to the evaporation area. In a two-phase thermosyphon, for example, this is done by means of gravity, wherein the evaporation region must be arranged in the gravitational field of the earth below the condensation region.

Typischerweise ist das Wärmeleitelement an alle Batteriezellen angeschlossen. Somit dient im Falle einer erhöhten Temperatur in einer Batteriezelle der an diese Batteriezelle thermisch angeschlossene Bereich des Wärmerohrs als Verdampfungsbereich und alle an andere Batteriezellen thermisch angeschlossenen Bereiche des Wärmerohrs dienen als Kondensationsbereiche.Typically, the heat-conducting element is connected to all battery cells. Thus, in the case of an elevated temperature in a battery cell, the area of the heat pipe thermally connected to this battery cell serves as evaporation area and all areas of the heat pipe thermally connected to other battery cells serve as condensation areas.

Ein Wärmerohr weist bei bestimmungsgemäßem Gebrauch nur geringe Druck- und Temperaturunterschiede zwischen dem Verdampfungsbereich und dem Kondensationsbereich auf. In der Folge erfolgt der Wärmetransport sehr schnell und effizient; es kann eine hohe Wärmestromdichte erreicht werden.When used as intended, a heat pipe has only slight pressure and temperature differences between the evaporation zone and the condensation zone. As a result, the heat transfer is very fast and efficient; It can be achieved a high heat flux density.

Ein Wärmerohr hat nicht notwendigerweise einen Kreisquerschnitt, es kann vielmehr eine beliebige Form bzw. einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Insbesondere sind flache Bauformen möglich. Das äußere Material eines Wärmerohrs kann beispielsweise Kupfer oder Stahl sein. Es können auch schaltbare Wärmerohre genutzt werden, welche bezüglich ihrer wärmeleitenden Eigenschaften beeinflussbar sind.A heat pipe does not necessarily have a circular cross-section, it may rather have any shape or any cross-section. In particular, flat designs are possible. The outer material of a heat pipe may be, for example, copper or steel. Switchable heat pipes can also be used, which can be influenced with regard to their heat-conducting properties.

Typischerweise wird das Wärmeleitelement, also das Wärmerohr, thermisch leitend von außen an die Außenwand der Batteriezellen angeschlossen. Für einen maximalen Wärmetransport und damit schnellstmöglichen Transport der sich ggf. rasch erhöhenden freigesetzten Wärmemenge ist eine größtmögliche Wärmeübergangsfläche zwischen Batteriezelle und Wärmeleitelement vorteilhaft. Das Wärmeleitelement ist außerdem elektrisch vom Inneren der Batteriezellen bzw. von deren elektrischen Anschlüssen zu isolieren.Typically, the heat conducting element, so the heat pipe, thermally conductively connected from the outside to the outer wall of the battery cells. For a maximum heat transfer and thus the fastest possible transport of possibly rapidly increasing released amount of heat a maximum heat transfer area between the battery cell and heat conducting is advantageous. The heat-conducting element is also to be electrically insulated from the interior of the battery cells or from their electrical connections.

Eine erhöhte Temperatur in einer ersten Batteriezelle tritt beispielsweise bei einer Störung auf, etwa bei mechanischer Beanspruchung, externer Wärmezufuhr oder strukturellen Störungen in der Batteriezelle. Es kann zu einem raschen Temperaturanstieg in der Batteriezelle kommen. Durch seine vorteilhaften Eigenschaften ist ein Wärmerohr geeignet, die anfallende Wärme besonders schnell vom Punkt ihres Auftretens weg zu transportieren und somit die Gesamtwärmekapazität aller Zellen zu nutzen. Somit kann verhindert werden, dass die gestörte Batteriezelle sich bis oberhalb der kritischen Temperatur erhitzt, ab welcher es zu einem Ausgasen, Brand und/ oder einem Schmelzen des Gehäuses kommt. Einem thermischen Durchgehen kann so auf einfache Weise sowie sehr rasch und effizient entgegengewirkt werden. Die Sicherheit des Batteriezellen-Moduls ist signifikant erhöht.An increased temperature in a first battery cell occurs, for example, in the event of a fault, for example under mechanical stress, external heat supply or structural disturbances in the battery cell. It can lead to a rapid increase in temperature in the battery cell. Due to its advantageous properties, a heat pipe is suitable to transport the accumulating heat very quickly from the point of its occurrence and thus the Total heat capacity of all cells to use. Thus, it can be prevented that the faulty battery cell heats up to above the critical temperature, from which it comes to a outgassing, fire and / or melting of the housing. A thermal runaway can be counteracted in a simple manner as well as very quickly and efficiently. The safety of the battery cell module is significantly increased.

Eine Ausgestaltung des Batteriezellen-Moduls ist dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriezellen-Modul mindestens zwei Wärmeleitelemente umfasst, welche jeweils wenigstens zwei Batteriezellen thermisch miteinander verbinden.An embodiment of the battery cell module is characterized in that the battery cell module comprises at least two heat-conducting elements which each thermally connect at least two battery cells together.

In einer weiteren Ausgestaltung weist das Wärmerohr ein Kapillarelement zum Transport einer flüssigen Phase mittels Kapillarkräften auf.In a further embodiment, the heat pipe has a capillary element for transporting a liquid phase by means of capillary forces.

Der Transport des flüssigen Arbeitsmediums vom Kondensationsbereich des Wärmerohrs zu seinem Verdampfungsbereich erfolgt in dieser Ausgestaltung mittels des Kapillareffekts. Mit anderen Worten ist das Wärmerohr ein sogenanntes Heatpipe.The transport of the liquid working medium from the condensation region of the heat pipe to its evaporation region takes place in this embodiment by means of the capillary effect. In other words, the heat pipe is a so-called heat pipe.

Diese Ausgestaltung bringt den Vorteil mit sich, dass die Funktionsweise des Wärmeleitelements ohne Aufbringung externer Kräfte und ohne eine Einschränkung hinsichtlich der Ausrichtung des Wärmeleitelements im Schwerefeld der Erde gewährleistet ist.This embodiment has the advantage that the functioning of the heat-conducting element is ensured without the application of external forces and without any restriction with regard to the orientation of the heat-conducting element in the gravitational field of the earth.

Eine weitere Ausgestaltung des Batteriezellen-Moduls ist dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriezellen-Modul wenigstens ein Isolationselement aufweist, welches zur Minderung der Wärmeübertragung zwischen zwei benachbarten Batteriezellen angeordnet ist.A further embodiment of the battery cell module is characterized in that the battery cell module has at least one insulation element, which is arranged to reduce the heat transfer between two adjacent battery cells.

Somit kann die Wärmeübertragung einer jeglichen Batteriezelle auf wenigstens eine benachbarte Batteriezelle vermindert werden. Insbesondere sind zwischen allen benachbarten Batteriezellen jeweils Isolationselemente angeordnet. Diese dienen der Minderung der Wärmeübertragung einer Batteriezelle in insbesondere alle benachbarten Batteriezellen bzw. der thermischen Isolation der einzelnen Batteriezellen. Beispielsweise können die Isolationselemente als thermisch isolierende Schichten zwischen den jeweiligen Batteriezellen angeordnet sein. Als Isolationselemente können beispielsweise Schaumstoffelemente, Glimmerfolie oder kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe genutzt werden.Thus, the heat transfer of any battery cell to at least one adjacent battery cell can be reduced. In particular, isolation elements are arranged between all adjacent battery cells. These serve to reduce the heat transfer of a battery cell in particular all adjacent battery cells or the thermal insulation of the individual battery cells. For example, the insulation elements may be arranged as thermally insulating layers between the respective battery cells. As insulation elements, for example, foam elements, mica foil or carbon fiber reinforced plastics can be used.

Im Fall einer erhöhten Temperatur in einer Batteriezelle bzw. im Fall einer Temperaturerhöhung in einer Batteriezelle kann auf diese Weise verhindert werden, dass sich die ggf. kritische hohe Temperatur auf benachbarte Batteriezellen ausbreitet. So wird die Entstehung eines Wärmeherds verhindert. Gleichzeitig erhöht sich die Temperatur in allen Batteriezellen gleichmäßig um einen geringen Betrag, da die Wärme mittels des Wärmeleitelements auf alle Batteriezellen verteilt wird.In the case of an elevated temperature in a battery cell or in the case of a temperature increase in a battery cell can be prevented in this way that the possibly critical high temperature propagates to adjacent battery cells. This prevents the formation of a heat source. At the same time, the temperature in all battery cells increases evenly by a small amount, since the heat is distributed by the heat-conducting element to all battery cells.

Diese Ausgestaltung bringt den Vorteil einer weiter gesteigerten Sicherheit des Batteriezellen-Moduls mit sich.This embodiment brings the advantage of a further increased security of the battery cell module with it.

Eine weitere Ausgestaltung des Batteriezellen-Moduls ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraft auf das Wärmeleitelement wirkt, sodass zumindest ein Bereich des Wärmeleitelements an die Batteriezelle angedrückt ist oder dauerhaft an dieser anliegt.Another embodiment of the battery cell module is characterized in that a force acts on the heat-conducting element, so that at least one region of the heat-conducting element is pressed against the battery cell or bears permanently thereon.

Mit anderen Worten sind wenigstens eine Batteriezelle und/oder das Wärmeleitelement derart angeordnet und ausgestaltet, dass zwischen der Batteriezelle und dem Wärmeleitelement eine dauerhaft wirkende Kraft realisiert ist. Mittels dieser sind zumindest ein Bereich des Wärmeleitelements und die Batteriezelle zwecks Gewährleistung der thermischen Verbindung aneinander gedrückt. Beispielsweise kann auf diese Weise die zur Wärmeübergang genutzte bzw. nutzbare Fläche erhöht werden.In other words, at least one battery cell and / or the heat-conducting element are arranged and configured such that a permanently acting force is realized between the battery cell and the heat-conducting element. By means of this, at least one region of the heat-conducting element and the battery cell are pressed against one another in order to ensure the thermal connection. For example, the area used for heat transfer or usable area can be increased in this way.

Insbesondere ist das Wärmeleitelement an eine Außenwandung der Batteriezellen gedrückt bzw. die Außenwandung wenigstens einer Batteriezelle ist an das Wärmeleitelement gedrückt. Durch diese Ausgestaltung wird die thermische Verbindung bzw. Wärmeübertragung zwischen Batteriezelle und Wärmeleitelement gewährleistet bzw. verbessert. Auch kann mittels der Kraft die Entstehung eines Spalts verhindert werden, welcher etwa bauteiltoleranzbedingt auftreten und die Wärmeübertragung stören könnte. Insbesondere wirkt die Kraft derart, dass das Wärmeleitelement an alle Batteriezellen angedrückt ist.In particular, the heat-conducting element is pressed against an outer wall of the battery cells or the outer wall of at least one battery cell is pressed against the heat-conducting element. This configuration ensures or improves the thermal connection or heat transfer between the battery cell and the heat-conducting element. Also, the formation of a gap can be prevented by means of the force, which occur, for example due to component tolerance and could disturb the heat transfer. In particular, the force acts in such a way that the heat-conducting element is pressed against all the battery cells.

Diese Ausgestaltung bringt den Vorteil mit sich, dass ein dauerhafter und sicherer Kontakt zwischen Batteriezelle und Wärmeleitelement realisiert ist.This embodiment has the advantage that a permanent and secure contact between the battery cell and heat conducting element is realized.

In einer weiteren Ausgestaltung des Batteriezellen-Moduls weist wenigstens ein Wärmeleitelement einen mäanderförmigen Verlauf auf. Dabei kontaktiert es wenigstens eine und insbesondere alle Batteriezellen mit mehreren unterschiedlichen Abschnitten entlang seines Verlaufs zwecks Realisierung jeweiliger thermischer Verbindungen.In a further embodiment of the battery cell module, at least one heat conducting element has a meandering course. It contacts at least one and in particular all battery cells with several different sections along its course for the purpose of realizing respective thermal connections.

Der mäanderförmige Verlauf kann rund oder eckig ausgeformt sein. Beispielsweise kontaktiert ein erster Abschnitt des Wärmeleitelements eine erste Batteriezelle. Ein zweiter Abschnitt, der entlang des mäanderförmigen Verlaufs des Wärmeleitelements neben dem ersten Abschnitt angeordnet ist, kontaktiert eine zweite Batteriezelle, usw. Nach einer beispielsweise U-förmigen Umlenkung des Wärmeleitelements kontaktiert ein weiterer Abschnitt des Wärmeleitelements wiederum die zweite Batteriezelle.The meandering course can be round or square. For example, a first section of the heat-conducting element contacts a first battery cell. A second section, along the meandering course of the Wärmeleitelements is arranged next to the first portion, contacted a second battery cell, etc. After an example U-shaped deflection of the heat-conducting another section of the heat-conducting contacted in turn the second battery cell.

Das Wärmeleitelement kontaktiert die Batteriezellen mit wenigstens zwei unterschiedlichen Abschnitten. Es weist einen gebogenen Verlauf auf.The heat-conducting element contacts the battery cells with at least two different sections. It has a curved course.

Diese Ausgestaltung bringt den Vorteil mit sich, dass ein besonders großer Wärmetransport mit nur einem Wärmerohr realisierbar ist.This embodiment has the advantage that a particularly large heat transfer can be realized with only one heat pipe.

Das Batteriezellen-Modul kann einen Gehäuseabschnitt oder ein Gehäuse zur zumindest bereichsweisen Verkleidung der Batteriezellen aufweisen. Wenigstens ein Wärmeleitelement ist dabei in bzw. an dem Gehäuseabschnitt oder Gehäuse angeordnet.The battery cell module may have a housing section or a housing for at least partially covering the battery cells. At least one heat-conducting element is arranged in or on the housing section or housing.

Ein Gehäuseabschnitt oder Gehäuse kann dem Schutz bzw. der Verkleidung des Batteriezellen-Moduls dienen und/oder zur Aufnahme von Kräften eingerichtet sein. Es kann beispielsweise ein Wandungselement sein oder umfassen, wie etwa eine Seitenplatte. Das Wärmeleitelement kann von dem Gehäuseabschnitt oder Gehäuse gehalten bzw. positioniert sein bzw. in dieses integriert sein. Es kann fest mit diesem verbindbar oder verbunden sein.A housing section or housing can serve for the protection or the lining of the battery cell module and / or be set up to receive forces. For example, it may be or include a wall member, such as a side panel. The heat-conducting element can be held or positioned by the housing section or housing or integrated into it. It can be firmly connected or connected to this.

Diese Ausgestaltung bringt den Vorteil mit sich, dass die Montage vereinfacht wird, da ein separates Positionieren bzw. Fixieren des Wärmeleitelements nicht notwendig ist.This embodiment has the advantage that the assembly is simplified, since a separate positioning or fixing of the heat-conducting element is not necessary.

Typischerweise umfasst das Batteriezellen-Modul mehrere Batteriezellen, die in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet sind. Dieses ist in einer Batteriemodulaufnahme am Kraftfahrzeug zu positionieren und zu befestigen. Das Wärmeleitelement kann am Gehäuse angeordnet sein, beispielsweise in bzw. an dessen Wandung. Dies kann derart realisiert sein, dass das Wärmeleitelement dauerhaft auf wenigstens eine Batteriezelle drückt.Typically, the battery cell module includes a plurality of battery cells disposed in a closed housing. This is to be positioned and fastened in a battery module receptacle on the motor vehicle. The heat-conducting element can be arranged on the housing, for example in or on its wall. This can be realized in such a way that the heat-conducting element permanently presses on at least one battery cell.

Eine Ausgestaltung des Batteriezellen-Moduls ist dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriezellen-Modul ein Bodenelement zur zumindest bereichsweisen mechanischen Abstützung und/oder Verkleidung der Batteriezellen aufweist. Dabei ist wenigstens ein Wärmeleitelement in bzw. an dem Bodenelement angeordnet. Insbesondere umfasst das Bodenelement ein Wärmeabführelement zur Abführung von Wärme der Batteriezellen nach außen.An embodiment of the battery cell module is characterized in that the battery cell module has a base element for at least partially mechanical support and / or lining of the battery cells. At least one heat-conducting element is arranged in or on the bottom element. In particular, the bottom element comprises a heat dissipation element for dissipating heat of the battery cells to the outside.

Das Bodenelement, auch Bodenplatte genannt, kann ein Bestandteil eines Gehäuseabschnitts oder Gehäuses sein. Es kann als Kühlplatte ausgestaltet sein, die dazu eingerichtet ist, beim Laden bzw. Entladen in allen Batteriezellen anfallende Wärme nach außen abzuleiten bzw. aktiv zu kühlen. Alternativ oder zusätzlich kann es der mechanischen Abstützung der Batteriezellen dienen.The bottom element, also called bottom plate, may be a component of a housing section or housing. It can be configured as a cooling plate, which is adapted to dissipate the accumulating heat when charging or discharging in all battery cells to the outside or to actively cool. Alternatively or additionally, it can serve the mechanical support of the battery cells.

Das Wärmeleitelement kann in das Bodenelement integriert bzw. fest mit diesem verbindbar oder verbunden sein.The heat-conducting element can be integrated into the floor element or firmly connected or connected to it.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass das vorhandene Bodenelement durch die Anordnung des Wärmeleitelements einen zusätzlichen Nutzen erfährt. Die Montage ist auch hier vereinfacht, da kein separates Halten oder Positionieren des Wärmeleitelements notwendig ist.The advantage of this embodiment is that the existing floor element experiences an additional benefit through the arrangement of the heat-conducting element. The assembly is also simplified here, since no separate holding or positioning of the Wärmeleitelements is necessary.

Eine Ausgestaltung des Batteriezellen-Moduls ist dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriezellen-Modul eine Kühleinrichtung zur Aufnahme eines Kühlmittels aufweist, wobei die Kühleinrichtung zwecks Abführung von Wärme thermisch mit wenigstens einer und insbesondere allen Batteriezellen verbunden ist.An embodiment of the battery cell module is characterized in that the battery cell module has a cooling device for receiving a coolant, wherein the cooling device for the purpose of dissipation of heat is thermally connected to at least one and in particular all battery cells.

Es kann zusätzlich zur thermischen Verbindung der einzelnen Batteriezellen mittels des Wärmeleitelements eine Kühleinrichtung angeordnet sein, die eine oder mehrere, typischerweise alle, Batteriezellen kühlt.In addition to the thermal connection of the individual battery cells by means of the heat-conducting element, a cooling device can be arranged which cools one or more, typically all, battery cells.

In einer weiteren Ausgestaltung weist das Batteriezellen-Modul eine Kühleinrichtung zur Aufnahme eines Kühlmittels auf, wobei wenigstens ein Wärmeleitelement thermisch und/oder strömungstechnisch mit der Kühleinrichtung verbunden ist. Somit kann im Falle einer erhöhten Temperatur in einer ersten Batteriezelle Wärme mittels des Kühlmittels von der ersten Batteriezelle weg transportiert werden. Die Kühleinrichtung kann dabei auch als Heizeinrichtung ausgestaltet sein, um das Batteriezellen-Modul zwecks effizienter und sicherer Ladung bzw. Entladung bei geringen Umgebungstemperaturen vorzuwärmen.In a further embodiment, the battery cell module has a cooling device for receiving a coolant, wherein at least one heat-conducting element is thermally and / or fluidically connected to the cooling device. Thus, in the case of an elevated temperature in a first battery cell, heat can be transported away from the first battery cell by means of the coolant. The cooling device can also be configured as a heating device in order to preheat the battery cell module for the purpose of efficient and reliable charging or discharging at low ambient temperatures.

Die Kühleinrichtung weist insbesondere einen Wärmeübertrager zur Übertragung von Wärme des Kühlmittels auf ein Medium, etwa Luft, und/oder wenigstens einen Gegenstand auf, sodass ein insbesondere kontinuierlicher Wärmestrom von der ersten Batteriezelle weg realisierbar ist. Damit ist insbesondere das Abführen von Wärme aus dem Batteriezellen-Modul bzw. aus der Sekundärbatterie möglich.The cooling device has in particular a heat exchanger for transmitting heat of the coolant to a medium, such as air, and / or at least one object, so that a particular continuous flow of heat away from the first battery cell can be realized. In particular, the removal of heat from the battery cell module or from the secondary battery is thus possible.

Beispielsweise können die Kühleinrichtung und das Wärmeleitelement derart angeordnet sein, dass das Kühlmittel das Wärmerohr abschnittsweise umströmen kann, insbesondere dessen Kondensationsbereich, sodass es Wärme des Wärmerohrs aufnehmen und ggf. von dem Batteriezellen-Modul weg transportieren kann.For example, the cooling device and the heat-conducting element can be arranged such that the coolant can flow around the heat pipe in sections, in particular its condensation region, so that it can absorb heat from the heat pipe and possibly transport it away from the battery cell module.

Insbesondere ist das Wärmeleitelement thermisch mit der Kühleinrichtung verbunden, sodass der Transport innerhalb des Wärmerohrs vom Verdampfungsbereich zum Kondensationsbereich, also das Ableiten der Wärme aus der Batteriezelle mit der erhöhten Temperatur, besonders schnell erfolgen kann. In particular, the heat conducting element is thermally connected to the cooling device, so that the transport within the heat pipe from the evaporation region to the condensation region, that is, the dissipation of heat from the battery cell with the elevated temperature, can be done very quickly.

Wenn eine strömungstechnische Verbindung zwischen Wärmerohr und Kühleinrichtung angeordnet ist, ist das Wärmerohr beispielsweise von den Batteriezellen nach außen geführt und dort zur Abgabe von Wärme eingerichtet. Die Kühleinrichtung ist somit ein Teil des Wärmeleitelements bzw. als Abschnitt des Wärmerohrs ausgeführt. In dieser Ausgestaltung ist demnach das Wärmeleitelement derart ausgestaltet und angeordnet, dass es zum Ableiten von Wärme aus wenigstens einer Batteriezelle eingerichtet ist.If a fluidic connection between the heat pipe and the cooling device is arranged, the heat pipe is guided, for example, from the battery cells to the outside and there set up for the release of heat. The cooling device is thus a part of the heat-conducting element or designed as a section of the heat pipe. In this embodiment, therefore, the heat-conducting element is designed and arranged such that it is designed to dissipate heat from at least one battery cell.

Das Wärmeleitelement dient dem Ausgleich von Temperaturdifferenzen zwischen einzelnen Batteriezellen. Somit steigert es weiterhin die Effizienz der Kühlung bzw. Heizung.The heat-conducting element serves to compensate for temperature differences between individual battery cells. Thus, it further increases the efficiency of cooling or heating.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass die Kühleinrichtung des Batteriezellen-Moduls zusätzlich zur bekannten Kühlung der Batteriezellen auch zur Abführung von Wärme einzelner Batteriezellen mit erhöhter Temperatur nutzbar ist.The advantage of this embodiment is that the cooling device of the battery cell module in addition to the known cooling of the battery cells and the dissipation of heat of individual battery cells with elevated temperature is available.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist eine Sekundär-Batterie, welche wenigstens ein erfindungsgemäßes Batteriezellen-Modul umfasst.A second aspect of the invention is a secondary battery which comprises at least one battery cell module according to the invention.

Insbesondere ist das Batteriezellen-Modul in einem Gehäuse angeordnet, welches auch als Zellmodulgehäuse bezeichnet wird. Die Sekundär-Batterie kann weiterhin elektrische Anschlüsse, eine Kühlungseinrichtung zur Kühlung wenigstens einer Batteriezelle, eine Steuereinrichtung, beispielsweise zur Steuerung des Lade- und Entladevorgangs, und/oder Weiteres aufweisen.In particular, the battery cell module is arranged in a housing, which is also referred to as cell module housing. The secondary battery can furthermore have electrical connections, a cooling device for cooling at least one battery cell, a control device, for example for controlling the charging and discharging process, and / or further.

Ein dritter Aspekt der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, beispielsweise ein Personenkraftwagen mit Elektro- oder Hybridantrieb. Das Kraftfahrzeug weist wenigstens ein erfindungsgemäßes Batteriezellen-Modul und/oder wenigstens eine erfindungsgemäße Sekundär-Batterie auf.A third aspect of the invention is a motor vehicle, in particular a passenger car, for example a passenger car with electric or hybrid drive. The motor vehicle has at least one battery cell module according to the invention and / or at least one secondary battery according to the invention.

Ein Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung ist ein nicht schienengebundenes, durch einen Motor angetriebenes Landfahrzeug. Typischerweise weist es einen elektrisch betriebenen Motor auf, der in Wirkverbindung mit einer Antriebsbatterie steht, welche als erfindungsgemäße Sekundär-Batterie ausgestaltet ist.A motor vehicle in the context of the invention is a non-railbound, powered by a motor land vehicle. Typically, it has an electrically operated motor, which is in operative connection with a drive battery, which is designed as a secondary battery according to the invention.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Beispiele erläutert.The invention will be explained below with reference to the examples shown in the accompanying drawings.

Es zeigen

  • 1: eine perspektivische schematische Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Batteriezellen-Moduls, sowie
  • 2: eine perspektivische schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Batteriezellen-Moduls.
Show it
  • 1 a perspective schematic representation of a known from the prior art battery cell module, as well as
  • 2 : A perspective schematic representation of a battery cell module according to the invention.

Auf die 1 wurde bereits zur Erläuterung des Standes der Technik eingegangen.On the 1 has already been discussed to explain the state of the art.

2 zeigt ein erfindungsgemäßes Batteriezellen-Modul 10. Analog zu 1 umfasst dieses zwölf nebeneinander angeordneter Lithium-Ionen-Batteriezellen 12, wobei jede Batteriezelle 12 an ihrer Oberseite jeweils zwei elektrische Kontakte 14 zwecks Anschlusses an eine Stromquelle bzw. einen Verbraucher aufweist. Auch hier herrscht infolge eines Fehlerevents in einer ersten Batteriezelle 121 eine erhöhte Temperatur 30. 2 shows a battery cell module according to the invention 10 , Analogous to 1 includes this twelve juxtaposed lithium-ion battery cells 12 where each battery cell 12 on its top two electrical contacts 14 for the purpose of connection to a power source or a consumer. Again, there is a result of a fault event in a first battery cell 121 an elevated temperature 30 ,

Zwischen der ersten Batteriezelle 121 und den benachbart angeordneten weiteren Batteriezellen 122 sind wiederum Isolationselemente 40 angeordnet, die zur Minderung der Wärmeübertragung der jeweiligen benachbarten Batteriezellen 121, 122 voneinander eingerichtet sind. Auch in dieser Darstellung sind die Isolationselemente 40 zur Steigerung der Übersichtlichkeit nur rechts und links von der ersten Batteriezelle 121 angeordnet. Typischerweise sind sie jedoch zwischen allen Paaren benachbarter Batteriezellen 12 angeordnet.Between the first battery cell 121 and the adjacently arranged further battery cells 122 are again isolation elements 40 arranged to reduce the heat transfer of the respective adjacent battery cells 121 . 122 are set up from each other. Also in this illustration are the insulation elements 40 to increase clarity only to the right and left of the first battery cell 121 arranged. Typically, however, they are between all pairs of adjacent battery cells 12 arranged.

Abweichend von der in 1 gezeigten und aus dem Stand der Technik bekannten Lösung sind im hier dargestellten Batteriezellen-Modul 10 drei Wärmeleitelemente 20 angeordnet, die alle Batteriezellen 12 thermisch miteinander verbinden. Diese sind hier schematisch dargestellt und können in der konkreten Ausgestaltung an beliebiger Stelle angeordnet sein.Notwithstanding the in 1 shown and known from the prior art solution are in the battery cell module shown here 10 three heat-conducting elements 20 arranged, all the battery cells 12 thermally connect with each other. These are shown schematically here and can be arranged in the specific embodiment at any point.

Die Wärmeleitelemente sind als Wärmerohre ausgestaltet, umfassen also jeweils in einem hermetisch abgedichteten Volumen ein Arbeitsmedium, welches anteilig als flüssige Phase und anteilig als gasförmige Phase enthalten ist. Im thermisch mit der ersten Batteriezelle 121 verbundenen Bereich des Wärmerohrs, der hier als Verdampfungsbereich fungiert, verdampft das Arbeitsmedium und wird im gasförmigen Zustand zu den anderen Bereichen, die hier als Kondensationsbereiche wirken, transportiert. Dort kondensiert das Arbeitsmedium wieder und gibt dabei seine aufgenommene Energie ab. Das Wärmerohr ist hier als sogenanntes Heatpipe ausgestaltet, umfasst also ein Kapillarelement zum Transport der flüssigen Phase des Arbeitsmediums mittels Kapillarkräften. Mit diesem wird das kondensierte Arbeitsmedium zurück zum Verdampfungsbereich transportiert.The heat-conducting elements are designed as heat pipes, that is to say that they each comprise, in a hermetically sealed volume, a working medium which is contained proportionately as a liquid phase and proportionately as a gaseous phase. Im thermally with the first battery cell 121 Connected portion of the heat pipe, which acts as a vaporization area here, evaporates the working fluid and is transported in the gaseous state to the other areas, which act as condensation areas here. There, the working medium condenses again and releases its absorbed energy. The heat pipe is designed here as a so-called heat pipe, So includes a capillary for transporting the liquid phase of the working medium by means of capillary forces. With this, the condensed working medium is transported back to the evaporation area.

Es zeigt sich, dass die erhöhte Temperatur 30 der ersten Batteriezelle 121 im Wesentlichen gleichmäßig zu allen weiteren Batteriezellen 122 transportiert bzw. auf diese verteilt wird. Die Wärmeausbreitung 34 auf die weiteren Batteriezellen 122 ist als Pfeil dargestellt.It turns out that the elevated temperature 30 the first battery cell 121 substantially uniform to all other battery cells 122 transported or distributed to these. The heat propagation 34 on the other battery cells 122 is shown as an arrow.

Weiterhin wird ersichtlich, dass durch die Isolationselemente 40 die Übertragung von Wärme der ersten Batteriezelle 121 auf die benachbarten Batteriezellen 122 nur unwesentlich ist. Die dort sinnbildlich gezeigte Temperaturzunahme 32 ist deutlich geringer als in 1, da die Temperaturdifferenz zwischen der ersten Batteriezelle 121 und den benachbarten Batteriezellen 122 aufgrund des angeordneten Wärmerohrs nur gering ist.Furthermore, it will be seen that by the insulation elements 40 the transfer of heat of the first battery cell 121 on the neighboring battery cells 122 is only insignificant. The symbolically shown temperature increase 32 is significantly lower than in 1 because the temperature difference between the first battery cell 121 and the adjacent battery cells 122 due to the arranged heat pipe is only small.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Batteriezellen-ModulBattery Cell Module 1010 Batteriezellebattery cell 1212 Erste BatteriezelleFirst battery cell 121121 Weitere BatteriezelleFurther battery cell 122122 Elektrischer KontaktElectric contact 1414 Wärmeleitelementthermally conductive element 2020 Erhöhte TemperaturHigh temperature 3030 Temperaturzunahmetemperature increase 3232 Wärmeausbreitungheat propagation 3434 Isolationselementinsulation element 4040

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011103965 A1 [0010]DE 102011103965 A1 [0010]

Claims (10)

Batteriezellen-Modul (10), insbesondere zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens zwei Batteriezellen (12) sowie mindestens ein Wärmeleitelement (20), welches wenigstens zwei und insbesondere alle Batteriezellen (12) thermisch miteinander verbindet, sodass im Falle einer erhöhten Temperatur (30) in einer ersten Batteriezelle (121) mittels des Wärmeleitelements (20) Wärme zu wenigstens einer weiteren Batteriezelle (122) transportiert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitelement (20) ein Wärmerohr ist.Battery cell module (10), in particular for arrangement in a motor vehicle, comprising at least two battery cells (12) and at least one heat conducting element (20) which thermally interconnects at least two and in particular all the battery cells (12), so that in the case of an elevated temperature ( 30) in a first battery cell (121) by means of the heat-conducting element (20) heat to at least one further battery cell (122) can be transported, characterized in that the heat-conducting element (20) is a heat pipe. Batteriezellen-Modul (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmerohr ein Kapillarelement zum Transport einer flüssigen Phase mittels Kapillarkräften aufweist.Battery cell module (10) after Claim 1 , characterized in that the heat pipe comprises a capillary element for transporting a liquid phase by means of capillary forces. Batteriezellen-Modul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriezellen-Modul (10) wenigstens ein Isolationselement (40) aufweist, welches zur Minderung der Wärmeübertragung zwischen zwei benachbarten Batteriezellen (12) angeordnet ist.Battery cell module (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the battery cell module (10) has at least one insulating element (40) which is arranged to reduce the heat transfer between two adjacent battery cells (12). Batteriezellen-Modul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraft auf das Wärmeleitelement (20) wirkt, sodass zumindest ein Bereich des Wärmeleitelements (20) an die Batteriezelle (12) angedrückt ist oder dauerhaft an dieser anliegt.Battery cell module (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that a force acting on the heat-conducting element (20), so that at least a portion of the heat-conducting element (20) is pressed against the battery cell (12) or permanently applied thereto. Batteriezellen-Modul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wärmeleitelement (20) einen mäanderförmigen Verlauf aufweist, sodass es wenigstens eine und insbesondere alle Batteriezellen (12) mit mehreren unterschiedlichen Abschnitten entlang seines Verlaufs zwecks Realisierung jeweiliger thermischer Verbindungen kontaktiert.Battery cell module (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one heat-conducting element (20) has a meandering course, so that it at least one and in particular all battery cells (12) with several different sections along its course for the purpose of realization of respective thermal connections contacted. Batteriezellen-Modul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriezellen-Modul (10) einen Gehäuseabschnitt oder ein Gehäuse zur zumindest bereichsweisen Verkleidung der Batteriezellen (12) aufweist, wobei wenigstens ein Wärmeleitelement (20) in bzw. an dem Gehäuseabschnitt oder Gehäuse angeordnet ist.Battery cell module (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the battery cell module (10) has a housing portion or a housing for at least partially covering the battery cells (12), wherein at least one heat-conducting element (20) in or on the housing portion or housing is arranged. Batteriezellen-Modul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriezellen-Modul (10) ein Bodenelement zur zumindest bereichsweisen mechanischen Abstützung und/oder Verkleidung der Batteriezellen (12) aufweist, wobei wenigstens ein Wärmeleitelement (20) in bzw. an dem Bodenelement angeordnet ist, wobei das Bodenelement insbesondere ein Wärmeabführelement zur Abführung von Wärme der Batteriezellen (12) nach außen umfasst.Battery cell module (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the battery cell module (10) has a bottom element for at least partially mechanical support and / or lining of the battery cells (12), wherein at least one heat conducting element (20) in or is arranged on the bottom element, wherein the bottom element in particular comprises a heat dissipation element for dissipating heat of the battery cells (12) to the outside. Batteriezellen-Modul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriezellen-Modul (10) eine Kühleinrichtung zur Aufnahme eines Kühlmittels aufweist, wobei wenigstens ein Wärmeleitelement (20) thermisch und/oder strömungstechnisch mit der Kühleinrichtung verbunden ist, sodass im Falle einer erhöhten Temperatur (30) in einer ersten Batteriezelle (121) Wärme mittels des Kühlmittels von der ersten Batteriezelle (121) weg transportiert werden kann.Battery cell module (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the battery cell module (10) comprises a cooling device for receiving a coolant, wherein at least one heat conducting element (20) is thermally and / or fluidically connected to the cooling device, so In the case of an elevated temperature (30) in a first battery cell (121), heat can be transported away from the first battery cell (121) by means of the coolant. Sekundär-Batterie, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundär-Batterie wenigstens ein Batteriezellen-Modul (10) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1-8 umfasst.Secondary battery, characterized in that the secondary battery at least one battery cell module (10) according to at least one of Claims 1 - 8th includes. Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, beispielsweise Personenkraftwagen mit Elektro- oder Hybridantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass dieses wenigstens ein Batteriezellen-Modul (10) gemäß einem der Ansprüche 1-8 und/oder wenigstens eine Sekundär-Batterie gemäß Anspruch 9 aufweist.Motor vehicle, in particular passenger cars, for example, passenger cars with electric or hybrid drive, characterized in that this at least one battery cell module (10) according to one of Claims 1 - 8th and / or at least one secondary battery according to Claim 9 having.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113812030A (en) * 2019-05-14 2021-12-17 海拉有限双合股份公司 Battery for a motor vehicle, motor vehicle and method for charging a battery
DE102020120791A1 (en) 2020-08-06 2022-02-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Battery with a cooling and thermal arresting element and motor vehicle
WO2022207208A1 (en) * 2021-03-29 2022-10-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Cooling device for an electrical energy store having gravity-assisted heat pipes, electrical energy store, and motor vehicle
DE102022111446A1 (en) 2022-05-09 2023-11-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Battery arrangement with capillary arrangements
DE102022111460A1 (en) 2022-05-09 2023-11-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Battery arrangement with capillary arrangements

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020105614B4 (en) * 2020-03-03 2024-03-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Battery arrangement for an electrically powered motor vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010013025A1 (en) * 2010-03-26 2011-09-29 Daimler Ag Vehicle battery e.g. lithium ion battery for hybrid car, has cooling plate arranged in housing for controlling temperature of battery, where plate is provided with molds, and cooling pipe held in molds in force and/or form fit manner
US20120148881A1 (en) * 2001-11-27 2012-06-14 Tony Quisenberry Method and system for automotive battery cooling
DE102011103965A1 (en) 2011-06-10 2012-12-13 Daimler Ag Electrochemical battery for vehicle e.g. electric vehicle, has single cells which are conductively coupled with heat conducting plate to which spacers are connected
DE102011084749A1 (en) * 2011-10-19 2013-04-25 Sb Limotive Company Ltd. Battery module with temperature control unit for lithium-ion cells
DE102014100420A1 (en) * 2014-01-15 2015-07-30 Hans Kunstwadl Passive temperature control of batteries by two-phase heat transport and storage

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6010800A (en) * 1998-06-17 2000-01-04 Hughes Electronics Corporation Method and apparatus for transferring heat generated by a battery
US8231996B2 (en) * 2008-02-15 2012-07-31 Atieva Usa, Inc Method of cooling a battery pack using flat heat pipes
US8403030B2 (en) * 2009-04-30 2013-03-26 Lg Chem, Ltd. Cooling manifold
CN101738118B (en) * 2009-11-03 2012-08-01 赵耀华 Three-dimensional slab heat pipe with multi-layer microporous pipe arrays and processing technique thereof
FR2988918A3 (en) * 2012-03-27 2013-10-04 Renault Sa Integral module for cooling and heating traction battery of e.g. electric car, has heat pipe comprising internal section extending inside from plate and in contact with alignment and external section in contact with fluid outside of module
FR2991106A1 (en) * 2012-05-24 2013-11-29 Peugeot Citroen Automobiles Sa Battery module for supplying power to electric traction machine in e.g. electric car, has cells, where heat is removed from cells and ends of pipes, and cells and pipes are provided in phase shift material, and are connected thermically
FR2993045B1 (en) * 2012-07-05 2018-07-13 Psa Automobiles Sa. BATTERY COMPARTMENT COMPRISING MODULES, EQUIPPED WITH A THERMAL EXCHANGER HAVING A BOSSAGE
CN103715473B (en) * 2012-09-29 2016-01-20 北京有色金属研究总院 A kind of power battery thermal management system
DE102013016616A1 (en) * 2013-10-08 2015-04-09 Daimler Ag High-voltage battery with a large number of individual battery cells
JP6167023B2 (en) * 2013-11-22 2017-07-19 昭和電工株式会社 Battery cooling structure
US9806381B2 (en) * 2014-01-16 2017-10-31 Ford Global Technologies, Llc Serpentine cooling element for battery assembly
CN204614833U (en) * 2015-05-11 2015-09-02 宁德时代新能源科技有限公司 Battery modules and electrokinetic cell system
CN105703038B (en) * 2016-04-11 2018-04-13 江苏科技大学 A kind of battery module and heat dissipating method with flat-plate heat pipe

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120148881A1 (en) * 2001-11-27 2012-06-14 Tony Quisenberry Method and system for automotive battery cooling
DE102010013025A1 (en) * 2010-03-26 2011-09-29 Daimler Ag Vehicle battery e.g. lithium ion battery for hybrid car, has cooling plate arranged in housing for controlling temperature of battery, where plate is provided with molds, and cooling pipe held in molds in force and/or form fit manner
DE102011103965A1 (en) 2011-06-10 2012-12-13 Daimler Ag Electrochemical battery for vehicle e.g. electric vehicle, has single cells which are conductively coupled with heat conducting plate to which spacers are connected
DE102011084749A1 (en) * 2011-10-19 2013-04-25 Sb Limotive Company Ltd. Battery module with temperature control unit for lithium-ion cells
DE102014100420A1 (en) * 2014-01-15 2015-07-30 Hans Kunstwadl Passive temperature control of batteries by two-phase heat transport and storage

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113812030A (en) * 2019-05-14 2021-12-17 海拉有限双合股份公司 Battery for a motor vehicle, motor vehicle and method for charging a battery
DE102020120791A1 (en) 2020-08-06 2022-02-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Battery with a cooling and thermal arresting element and motor vehicle
WO2022207208A1 (en) * 2021-03-29 2022-10-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Cooling device for an electrical energy store having gravity-assisted heat pipes, electrical energy store, and motor vehicle
DE102022111446A1 (en) 2022-05-09 2023-11-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Battery arrangement with capillary arrangements
DE102022111460A1 (en) 2022-05-09 2023-11-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Battery arrangement with capillary arrangements

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