DE102018000112A1 - Battery with a plurality of battery cells - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Batterie (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Mehrzahl von Batteriezellen (12), welche zumindest bereichsweise in einem von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmittelraum (14) angeordnet sind. Der Kühlmittelraum ist (14) durch einen Kühlmantel (20) begrenzt, welcher fluiddicht mit zumindest einem Batteriezellengehäuse (22) wenigstens einer der Batteriezellen (12) verbunden ist. Der Kühlmantel (20) ist aus einem Metall gebildet, welches mit dem zumindest einen Batteriezellengehäuse (22) durch Schweißen fluiddicht verbunden ist. The invention relates to a battery (10), in particular for a motor vehicle, having a plurality of battery cells (12), which are arranged at least partially in a coolant space (14) through which a coolant can flow. The coolant space (14) is delimited by a cooling jacket (20), which is connected in a fluid-tight manner to at least one battery cell housing (22) of at least one of the battery cells (12). The cooling jacket (20) is formed from a metal, which is fluid-tightly connected to the at least one battery cell housing (22) by welding.
Description
Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einer Mehrzahl von Batteriezellen, welche zumindest bereichsweise in einem von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmittelraum angeordnet sind. Der Kühlmittelraum ist durch einen Kühlmantel begrenzt, welcher fluiddicht mit zumindest einem Batteriezellegehäuse wenigstens einer der Batteriezellen verbunden ist.The invention relates to a battery having a plurality of battery cells, which are arranged at least partially in a coolant space through which a coolant can flow. The coolant space is delimited by a cooling jacket, which is connected in a fluid-tight manner to at least one battery cell housing of at least one of the battery cells.
Die
Batterien wie etwa Hochvolt-Batterien, welche für Fahrzeuganwendungen wie Hybridfahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge zum Einsatz kommen, sowie Hochvolt-Batterien für stationäre Anwendungen wie etwa Stromversorger oder Stromspeicher umfassen eine Vielzahl von elektrisch in Reihe geschalteten oder elektrisch parallel geschalteten Einzelzellen beziehungsweise Batteriezellen.Batteries such as high-voltage batteries, which are used for vehicle applications such as hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles or electric vehicles, and high-voltage batteries for stationary applications such as electricity suppliers or electricity storage include a plurality of electrically connected in series or electrically connected single cells or battery cells.
Innerhalb einer Batterie sind die Batteriezellen in der Regel in sogenannten Zellblöcken zusammengefasst, die jeweils eine bestimmte Anzahl von Batteriezellen inklusive der Einrichtungen zu deren mechanischer Fixierung, zur elektrischen Kontaktierung und gegebenenfalls zur Temperierung, also zur Kühlung beziehungsweise Erwärmung der Batteriezellen, enthalten. Der Zellblock beziehungsweise die Zellblöcke sind wiederum in einem stabilen Batteriegehäuse untergebracht, welches zusätzlich Einrichtungen zur elektrischen Steuerung und Absicherung der Batterie enthält, beispielsweise ein Batteriemanagementsystem, Schütze zum Zuschalten und Abschalten des elektrischen Stroms, Sicherungen, Strommesser und dergleichen. Des Weiteren weist das Batteriegehäuse Anschlüsse nach außen auf, etwa für die Stromzuleitung und die Stromableitung, für eine Kühlmittelzufuhr und eine Kühlmittelabfuhr, einen Anschluss für die Batteriesteuerung und dergleichen.Within a battery, the battery cells are usually summarized in so-called cell blocks, each containing a certain number of battery cells including the devices for their mechanical fixation, for electrical contacting and optionally for temperature control, ie for cooling or heating of the battery cells. The cell block or cell blocks are in turn housed in a stable battery housing, which additionally includes means for electrical control and protection of the battery, such as a battery management system, contactors for connecting and disconnecting the electrical power, fuses, ammeters and the like. Furthermore, the battery case has external connections such as power supply and drainage, coolant supply and drainage, battery control port, and the like.
Bei besonders hohen Anforderungen an die Kühlung der Batteriezellen, wie sie bei großen Ladeströmen und Entladeströmen insbesondere in Verbindung mit hohen Innenwiderständen der Batteriezellen auftreten, ist eine direkte Umströmung der Batteriezellen mit einem Kühlmittel sinnvoll. Eine solche direkte Umströmung zu Kühlzwecken beziehungsweise Temperierzwecken wird als Direktkühlung bezeichnet. Um Kurzschlüsse infolge einer Leckage des Kühlmittels zu vermeiden und auch weil zumindest Bereiche von Oberflächen eines Batteriezellengehäuses der jeweiligen Batteriezelle beziehungsweise Teile des Batteriezellengehäuses spannungsführend beziehungsweise potentialführend sind, wird für eine solche Direktkühlung in der Regel ein elektrisch nicht leitfähiges Kühlmittel eingesetzt.For particularly high demands on the cooling of the battery cells, as they occur in large charging currents and discharge currents, especially in conjunction with high internal resistance of the battery cells, a direct flow around the battery cells with a coolant makes sense. Such a direct flow around for cooling purposes or tempering purposes is referred to as direct cooling. In order to avoid short circuits as a result of leakage of the coolant and also because at least areas of surfaces of a battery cell housing of the respective battery cell or parts of the battery cell housing are live or potential-leading, is used for such a direct cooling usually an electrically non-conductive coolant.
Möglich ist etwa die Verwendung von speziellen Ölen wie Transformatorenöl, Silikonöl oder dergleichen, welche allerdings brennbar sind. Dies ist für Batterieanwendungen im Hinblick auf die Sicherheit nicht empfehlenswert. Als nicht brennbare Kühlmittel können bestimmte Fluorkohlenwasserstoffe Verwendung finden, wie sie etwa unter der Bezeichnung NOVEC® von dem Unternehmen 3M erhältlich sind. Derartige, Fluorkohlenwasserstoffe enthaltende Kühlmittel können etwa bei der Direktkühlung von Elektronikkomponenten eingesetzt werden. Diese flüssigen Kühlmittel sind mit verschiedenen Siedepunkten verfügbar, sodass sich mit derartigen, Fluorkohlenwasserstoff enthaltenden Kühlmitteln nicht nur eine Tauchbadkühlung, sondern auch eine Siedebadkühlung darstellen lässt.It is possible, for example, the use of special oils such as transformer oil, silicone oil or the like, which, however, are flammable. This is not recommended for battery applications in terms of safety. As non-flammable coolant certain fluorocarbons can be used, such as those available under the name NOVEC ® from the company 3M. Such, containing fluorocarbons coolant can be used for example in the direct cooling of electronic components. These liquid coolants are available with different boiling points, so that not only immersion bath cooling but also boiling bath cooling can be achieved with such fluorocarbon-containing coolants.
Nachteilig ist bei der Verwendung solcher, Fluorkohlenwasserstoffe enthaltender Kühlmittel jedoch das Diffusionsverhalten. Denn die Fluorkohlenwasserstoffe können durch jede Art von Kunststoffumhüllung oder Kunststoffdichtungen hindurch diffundieren. Dies macht ständig eine Ergänzung des sehr kostenintensiven Kühlmittels erforderlich. Ein Beispiel hierfür ist eine Batterie beziehungsweise ein Akkupack, welcher von dem Unternehmen Kreisel Electric erhältlich ist und Rundzellen des Typs 18650 aufweist. Hierbei erfolgt eine Kühlung mittels eines NOVEC®-Kühlmittels, und ein die Rundzellen umhüllender Kühlmantel ist aus Kunststoff gebildet.The disadvantage, however, in the use of such, fluorocarbons containing coolant, the diffusion behavior. Because the fluorocarbons can diffuse through any type of plastic wrap or plastic seals. This constantly requires a supplement of the very expensive coolant. An example of this is a battery or a battery pack, which is available from the company Kreisel Electric and has round cells of the type 18650. In this case takes place by means of a cooling NOVEC -Kühlmittels ®, and the round cells enveloping cooling jacket is formed from plastic.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Batterie der eingangs genannten Art zu schaffen.Object of the present invention is to provide an improved battery of the type mentioned.
Diese Aufgabe wird durch eine Batterie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a battery having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Batterie, welche insbesondere als Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen kann, weist eine Mehrzahl von Batteriezellen auf. Die Batteriezellen sind zumindest bereichsweise in einem von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmittelraum angeordnet. Der Kühlmittelraum ist durch einen Kühlmantel begrenzt. Der Kühlmantel ist fluiddicht mit dem zumindest einen Batteriezellengehäuse wenigstens einer der Batteriezellen verbunden. Hierbei ist der Kühlmantel aus einem Metall gebildet, welches mit dem zumindest einen Batteriezellengehäuse durch Schweißen fluiddicht verbunden ist. Der Kühlmittelraum wird also ohne den Einsatz von Kunststoffisolationen oder Kunststoffdichtungen komplett metallisch umhüllt. Bei dem zumindest einen Batteriezellengehäuse handelt es sich dementsprechend um ein metallisches Gehäuse, sodass als Batteriezellen sogenannte Hardcase-Zellen zum Einsatz kommen. Auf diese Weise ist eine verbesserte Batterie geschaffen, denn eine Diffusion von Kühlmittel aus dem Kühlmittelraum heraus ist unterbunden. Insbesondere lässt sich so eine Batterie mit wenigstens einem diffusionsdichten Zellmodul bereitstellen, bei welchem eine Direktkühlung vorgesehen ist. In einem Batteriegehäuse der Batterie kann eine Mehrzahl derartiger Zellmodule, welche einen jeweiligen Kühlmittelraum mit einer Mehrzahl von Batteriezellen enthalten, vorgesehen sein.The battery according to the invention, which can be used in particular as a traction battery for a motor vehicle, has a plurality of battery cells. The battery cells are arranged at least partially in a coolant space through which a coolant can flow. The coolant space is limited by a cooling jacket. The cooling jacket is fluid-tight with the at least one Battery cell housing connected to at least one of the battery cells. Here, the cooling jacket is formed of a metal, which is fluid-tightly connected to the at least one battery cell housing by welding. The coolant space is thus wrapped completely metallic without the use of plastic insulation or plastic seals. Accordingly, the at least one battery cell housing is a metallic housing, so that so-called hardcase cells are used as battery cells. In this way, an improved battery is created because diffusion of coolant out of the coolant space is prevented. In particular, it is thus possible to provide a battery with at least one diffusion-tight cell module in which direct cooling is provided. In a battery case of the battery, a plurality of such cell modules, which include a respective coolant space having a plurality of battery cells, may be provided.
Eine solche Batterie ermöglicht eine hocheffiziente Direktkühlung, bei welcher auch flüchtige Kühlmittel, etwa Fluorkohlenwasserstoffe enthaltende Kühlmittel, dauerhaft in dem Kühlmittelraum eingeschlossen sind. Der metallische Kühlmantel kann des Weiteren gleichzeitig als Stromschiene dienen, sodass Bauteile eingespart werden. Zudem ist die Sicherheit einer solchen Batterie besonders hoch, wenn als das Kühlmittel ein nicht brennbares Material zum Einsatz kommt, sondern das Fluorkohlenwasserstoffe enthaltende Kühlmittel.Such a battery allows a highly efficient direct cooling, in which also volatile coolant, such as fluorocarbons containing coolant permanently enclosed in the coolant space. The metallic cooling jacket can also serve as a busbar at the same time, so that components can be saved. In addition, the safety of such a battery is particularly high when the coolant is a non-combustible material is used, but the fluorocarbons containing coolant.
Vorzugsweise ist wenigstens ein elektrischer Pol zumindest einer der Batteriezellen im Bereich einer Öffnung angeordnet, welche in dem Kühlmantel ausgebildet ist. Mit anderen Worten werden also beide Pole oder Zellpole oder zumindest ein Zellpol durch die entsprechende Öffnung beziehungsweise durch Durchbrüche im Kühlmantel herausgeführt, um eine Stromzuleitung und/oder eine Stromableitung zu ermöglichen. Wenn nur ein Pol aus dem Kühlmantel herausgeführt ist, wie dies vorzugsweise bei polaren Batteriezellen vorgesehen sein kann, bei welchen sich ein elektrischer Pol der Batteriezelle auf dem Batteriezellengehäuse befindet, dann liegt die Spannung des zweiten elektrischen Pols auf dem Kühlmantel. Entsprechend ist dann der Kühlmantel vorzugsweise mit einem Abgriff versehen.Preferably, at least one electrical pole of at least one of the battery cells is arranged in the region of an opening which is formed in the cooling jacket. In other words, therefore, both poles or cell poles or at least one cell pole are led out through the corresponding opening or through openings in the cooling jacket, in order to enable current supply and / or current discharge. If only one pole is led out of the cooling jacket, as may preferably be provided in the case of polar battery cells in which an electrical pole of the battery cell is located on the battery cell housing, then the voltage of the second electrical pole lies on the cooling jacket. Accordingly, the cooling jacket is then preferably provided with a tap.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn wenigstens eine Schweißnaht an einer Stelle ausgebildet ist, an welcher der Kühlmantel an einer Stirnfläche des zumindest einen Batteriezellengehäuses anliegt. Das Vorsehen der Schweißnaht beziehungsweise der Schweißnähte zur Anbindung des Kühlmantels in der Ebene derartiger planarer Oberseiten beziehungsweise Unterseiten des Batteriezellengehäuses, also in der Ebene der Stirnfläche, ist aus prozesstechnischen Gründen vorzuziehen. Es ist jedoch auch möglich, eine Schweißnaht an einer Mantelfläche des Batteriezellengehäuses auszubilden, die Schweißnaht also an den Zellmantel zu setzen.As a further advantage, it has been shown that at least one weld is formed at a location at which the cooling jacket rests against an end face of the at least one battery cell housing. The provision of the weld or the welds to connect the cooling jacket in the plane of such planar tops or bottoms of the battery cell housing, ie in the plane of the end face, is preferable for process engineering reasons. However, it is also possible to form a weld on a lateral surface of the battery cell housing, so to put the weld on the cell shell.
Vorzugsweise ist eine Entgasungsöffnung zumindest einer der Batteriezellen im Bereich eines in dem Kühlmantel ausgebildeten Durchlasses angeordnet. Durch eine solche Entgasungsöffnung, welche auch als Ventingöffnung bezeichnet wird, kann ein Überdruck definiert abgebaut werden, welcher sich beispielsweise bei einem Kurzschluss oder bei einer Überladung der Batteriezelle einstellen kann. Das Anordnen der Entgasungsöffnung derart, dass diese mit dem Durchlass fluchtet und somit außerhalb des Kühlmittelraums angeordnet ist, bewirkt, dass die Venting-Gase nicht in das Kühlmittel geblasen werden.Preferably, a degassing opening of at least one of the battery cells is arranged in the region of a passage formed in the cooling jacket. Through such a degassing opening, which is also referred to as Ventingöffnung, an overpressure can be reduced defined, which can be set, for example, in the event of a short circuit or overcharging of the battery cell. Placing the vent opening so that it is aligned with the passage and thus located outside of the coolant space, causes the venting gases are not blown into the coolant.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention. In the figures, identical or functionally identical elements are provided with identical reference numerals.
Dabei zeigen:
-
1 eine Batterie mit einer Batteriezelle, welche zwei auf einer Oberseite elektrisch isoliert aus einem Batteriezellengehäuse herausgeführte Pole aufweist, und mit einem auf einer Oberseite des Batteriezellengehäuses aufgeschweißten Kühlmantel; -
2 eine Batterie mit einer Batteriezelle, welche einen auf einer Oberseite herausgeführten Pluspol aufweist, und mit dem auf der spannungsführenden Batteriezellengehäuseoberseite aufgeschweißten Kühlmantel, der zugleich dem Abgriff der Spannung dient; -
3 eine Batterie mit einer Batteriezelle, welche auf einer Oberseite und einer Unterseite elektrisch isoliert aus einem nicht spannungsführenden Batteriezellengehäuse herausgeführte Pole aufweist, und mit dem auf die beiden Stirnflächen des Batteriezellengehäuses aufgeschweißten Kühlmantel; -
4 eine Batterie mit einer Batteriezelle, welche zwei auf der Oberseite elektrisch isoliert aus dem Batteriezellengehäuse herausgeführte Pole aufweist, und mit dem auf eine Seitenwand des Batteriezellengehäuses aufgeschweißten Kühlmantel; -
5 ein diffusionsdichtes Zellmodul einer Batterie, mit drei in dem Zellmodul elektrisch in Reihe geschalteten Batteriezellen und auf Stirnflächen der äußeren Batteriezellen aufgeschweißtem Kühlmantel; -
6 eine schematische Explosionsdarstellung vor der Montage und Schweißung eines diffusionsdichten Zellmoduls mit sieben Batteriezellen, welche als Rundzellen des Typs 21700 ausgebildet sind; -
7 eine schematische Darstellung des diffusionsdichten Zellmoduls gemäß6 , wobei eine Schnittdarstellung nach der Montage und Schweißung gezeigt ist; -
8 in einer Explosionsdarstellung eine Perspektivansicht von Komponenten des diffusionsdichten Zellmoduls, wobei Abstandshalter auf die Batteriezellen aufgeschoben werden, um einen Zellpack zu bilden; -
9 eine Perspektivansicht beim Aufschieben eines Zellmodulbechers und eines Zellmoduldeckels auf den Zellpack; -
10 eine Perspektivansicht von Komponenten des diffusionsdichten Zellmoduls nach dem Verschweißen des Zellmodulbechers mit dem Zellmoduldeckel; -
11 eine Perspektivansicht gemäß10 , wobei auf den Zellmodulbecher eine Isolationsplatte und ein Zellverbinder aufgesetzt werden; -
12 die Perspektivansicht des diffusionsdichten Zellmoduls nach dem Anbringen des Zellverbinders und der Isolationsplatte an dem Zellmodulbecher; -
13 eine Längsschnittansicht des Zellmoduls gemäß12 ; -
14 eine Querschnittsansicht des Zellmoduls gemäß12 , wobei einer der Abstandshalter eine Kühlmittel-Leitfunktion aufweist; -
15 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung einen Zellblock, welcher drei Zellmodule gemäß12 umfasst; -
16 den Zellblock gemäß15 mit an den Zellmodulen angebrachten, metallischen Kühlmittelleitungen; und -
17 eine Schnittansicht des Zellblocks gemäß16 .
-
1 a battery having a battery cell, which has two poles electrically led out on a top side out of a battery cell housing, and having a cooling jacket welded onto an upper side of the battery cell housing; -
2 a battery having a battery cell having a positive pole led out on an upper side, and having the cooling jacket welded on the live battery cell housing upper side and at the same time serving to tap the voltage; -
3 a battery having a battery cell, which on an upper side and a lower side electrically insulated from a non-live battery cell housing led out pole, and with the welded on the two end faces of the battery cell housing cooling jacket; -
4 a battery having a battery cell, which has two electrically insulated on the top of the battery cell housing led out pole, and with a on a Side wall of the battery cell housing welded cooling jacket; -
5 a diffusion-tight cell module of a battery, with three battery cells electrically connected in series in the cell module and a cooling jacket welded onto end faces of the outer battery cells; -
6 a schematic exploded view before assembly and welding of a diffusion-tight cell module with seven battery cells, which are designed as round cells of the type 21700; -
7 a schematic representation of the diffusion-tight cell module according to6 showing a sectional view after assembly and welding; -
8th in an exploded view, a perspective view of components of the diffusion-tight cell module, wherein spacers are pushed onto the battery cells to form a cell pack; -
9 a perspective view when pushing a cell module cup and a cell module cover on the cell pack; -
10 a perspective view of components of the diffusion-tight cell module after welding the cell module cup with the cell module cover; -
11 a perspective view according to10 wherein an insulation plate and a cell connector are placed on the cell module cup; -
12 the perspective view of the diffusion-tight cell module after attaching the cell connector and the insulating plate to the cell module cup; -
13 a longitudinal sectional view of the cell module according to12 ; -
14 a cross-sectional view of the cell module according to12 wherein one of the spacers has a coolant directing function; -
15 in a perspective exploded view of a cell block, which three cell modules according to12 includes; -
16 according to the cell block15 with attached to the cell modules, metallic coolant lines; and -
17 a sectional view of the cell block according to16 ,
Zum Kühlen der Batterie
Das elektrisch nicht leitfähige Kühlmittel kann Fluorkohlenwasserstoffe und/oder Mineralöle und/oder Silikonöle und/oder destilliertes Wasser enthalten. Als das Kühlmittel kommt vorzugsweise ein Fluorkohlenwasserstoffe enthaltendes Kühlmittel zum Einsatz, welches einen vergleichsweise niedrigen Siedepunkt aufweisen kann, sodass nicht nur eine Tauchbadkühlung, sondern auch eine Siedebadkühlung realisierbar ist.The electrically non-conductive coolant may include fluorocarbons and / or mineral oils and / or silicone oils and / or distilled water. As the coolant is preferably a fluorocarbon-containing coolant is used, which may have a relatively low boiling point, so that not only a Tauchbadkühlung, but also a Siedebadkühlung is feasible.
Damit das Kühlmittel nicht aus dem Kühlmittelraum
Bei der in
Bei der in
Die Batterie
Gemäß
Des Weiteren ist der Modulbecher
In
Komponenten des in
Ein Zellpaket
Während
Um das in
Dieser Zellverbinder
Zur Positionierung der Batteriezellen
Das durch die Abstandshalter
Nachfolgend wird zum Verschließen des Kühlmantels
Aus
In
Diese Kühlmittelleitungen sind zur Verhinderung einer Diffusion ebenfalls metallisch ausgebildet. Daher sind vorliegend zwischen jeweiligen Abschnitten
Die Abschnitte
Demgegenüber zeigt
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Batteriebattery
- 1212
- Batteriezellebattery cell
- 1414
- KühlmittelraumCoolant space
- 1616
- Polpole
- 1818
- Polpole
- 2020
- Kühlmantelcooling jacket
- 2222
- BatteriezellengehäuseBattery cell housing
- 2424
- Isolierunginsulation
- 2626
- ZulaufIntake
- 2828
- Ablaufprocedure
- 3030
- SchweißnahtWeld
- 3232
- Stirnseitefront
- 3434
- Abgrifftap
- 3636
- Stirnseitefront
- 3838
- Mantelbereichcladding region
- 4040
- Zellmodulcell module
- 4242
- Zelldeckelcell cover
- 4444
- Zellbechercell can
- 4646
- Dichtungpoetry
- 4848
- Modulbechermodule cups
- 5050
- Moduldeckelmodule cover
- 5252
- Durchlasspassage
- 5454
- SchweißnahtWeld
- 5656
- Pfeilarrow
- 5858
- Entgasungsöffnungvent
- 6060
- Abstandshalterspacer
- 6262
- DurchtrittsöffnungThrough opening
- 6464
- Zellpaketcell package
- 6666
- Bodenground
- 6868
- Isolationsplatteinsulation plate
- 7070
- DurchtrittsöffnungThrough opening
- 7272
- Zellverbindercell connectors
- 7474
- Überlappschweißnahtlap weld
- 7676
- DurchtrittsöffnungThrough opening
- 7878
- Lascheflap
- 8080
- Aussparungrecess
- 8282
- Leitelementvane
- 8484
- Zellblockcell block
- 8686
- Verteilerleitungdistribution line
- 8888
- Sammelleitungmanifold
- 9090
- Abschnittsection
- 9292
- Abschnittsection
- 9494
- Zwischenstückconnecting piece
- 96 96
- Anschlussstutzenspigot
- 9898
- Anschlussstutzenspigot
- 100100
- Überlappschweißnahtlap weld
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
DE102015013377A1 (en) | 2015-10-18 | 2017-04-20 | Kreisel Electric GmbH | Temperature control device for a battery system |
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---|---|---|---|---|
DE102015013377A1 (en) | 2015-10-18 | 2017-04-20 | Kreisel Electric GmbH | Temperature control device for a battery system |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018218872A1 (en) * | 2018-11-06 | 2020-05-07 | Robert Bosch Gmbh | Battery system and motor vehicle with a battery system |
DE102021130446A1 (en) | 2021-11-22 | 2023-05-25 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Traction battery, its use and motor vehicle with such a battery |
DE102022133471A1 (en) | 2022-12-15 | 2024-06-20 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Automotive traction battery |
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