DE102018112351A1 - Battery system for a motor vehicle - Google Patents

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Karsten Mausolf
Roland Uerlich
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere ein Batteriesystem (10), das zumindest teilweise auch für den Antrieb eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Batteriesystem (10) für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, das eine verbesserte thermische und zugleich toleranzausgleiche Anbindung der in diesen angeordneten Elementen aufweist. Bei einem erfindungsgemäßen Batteriesystem (10) für ein Kraftfahrzeug, das in einem Batteriesystemgehäuse angeordnet ist, in welchem ferner mindestens ein Zellmodul (16) mit einem Batteriesystemgehäuse und mindestens ein Kühlsystem (22) für das Zellmodul (16) angeordnet sind, ist in dem Batteriesystemgehäuse mindestens ein, als Lückenfüller (12) dienendes Abstandsgewirke (14) angeordnet, welches metallische Elemente und/oder Kohlenstofffasern aufweist.The invention relates to a battery system for a motor vehicle according to the preamble of claim 1, in particular a battery system (10) which is at least partially provided for the drive of a motor vehicle. The invention has for its object to provide a battery system (10) for a motor vehicle available, which has an improved thermal and at the same time tolerance-compensating connection of the arranged in these elements. In a battery system (10) for a motor vehicle according to the invention, which is arranged in a battery system housing, in which at least one cell module (16) with a battery system housing and at least one cooling system (22) for the cell module (16) are arranged, is in the battery system housing at least one, as gap filler (12) serving spacer fabric (14) is arranged, which has metallic elements and / or carbon fibers.

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere ein Batteriesystem, das zumindest teilweise auch für den Antrieb eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist. Derartige Batteriesysteme weisen in der Praxis üblicherweise eine Nennleistung (Dauerleistung) von mindestens 12 kW auf und/oder geben Stromstärken von mindestens 40 A ab. Derartige Batteriesysteme sind - unabhängig davon oder in Ergänzung dazu - häufig aus mehreren miteinander verschalteten Zellmodulen gebildet. Dabei weist jedes Zellmodul ein Gewicht von mindestens 8 kg, mindestens 18 kg, mindestens 20 kg, mindestens 25 kg oder mindestens 30 kg auf. Erfindungsgemäße Batteriesysteme aus mehrerer solcher Zellmodule weisen insgesamt häufig ein Gewicht von mindestens 200 kg, mindestens 600 kg, mindestens 700 kg oder mindestens 800 kg auf. Die Abmaße erfindungsgemäßer Batteriesysteme sind in der Praxis regelmäßig so, dass zumindest eine Seite eines Zellmoduls eine Länge von mindestens 10 cm aufweist, meist auch mindestens 25 cm, mindestens 30 cm, mindestens 40 cm oder mindestens 50 cm. Diese Längenangaben gelten häufig auch für mindestens eine weitere Dimension, z.B. die Breite, oder sogar für beide weiteren Dimensionen, d.h. die Breite und die Höhe. Diese Angaben gelten dementsprechend ebenso für Batteriesystem mit mindestens einem solchen Zellmodul Die erfindungsgemäßen Batteriesystem und die darin angeordneten Zellmodule sind daher - im Vergleich zu Energiespeichern aus anderen Anwendungen, wie z.B. Energiespeichern in Haushaltsgeräten - relativ groß und schwer.The invention relates to a battery system for a motor vehicle according to the preamble of claim 1, in particular a battery system which is at least partially provided for the drive of a motor vehicle. Such battery systems usually have a nominal power (continuous power) of at least 12 kW in practice and / or give currents of at least 40 A. Such battery systems are - independently of or in addition to - often formed of several interconnected cell modules. Each cell module has a weight of at least 8 kg, at least 18 kg, at least 20 kg, at least 25 kg or at least 30 kg. Overall, battery systems according to the invention comprising a plurality of such cell modules frequently have a weight of at least 200 kg, at least 600 kg, at least 700 kg or at least 800 kg. The dimensions of battery systems according to the invention are in practice regularly such that at least one side of a cell module has a length of at least 10 cm, usually at least 25 cm, at least 30 cm, at least 40 cm or at least 50 cm. These lengths are often also valid for at least one other dimension, e.g. the width, or even for both other dimensions, i. the width and the height. Accordingly, these specifications also apply to the battery system with at least one such cell module. The battery system according to the invention and the cell modules arranged therein are therefore - in comparison to energy stores from other applications, such as e.g. Energy storage in home appliances - relatively large and heavy.

Aus DE 10 2015 114 778 A1 ist ein Abstandsgewirke bekannt, das aus einer ersten, leitende Fäden aufweisenden flächigen Gewirkelage, einer zweiten flächigen Gewirkelage und die Gewirkelagen verbindenden Abstandsfäden gebildet sind. Dabei weisen die leitenden Fäden eine elektrisch leitfähige Beschichtung auf. In der ersten Gewirkelage sind benachbarte leitende Fäden vollflächig oder in entlang einer Produktionsrichtung verlaufenden leitenden Streifen in einem direkten elektrischen Kontakt miteinander verbunden. Ferner sind die die leitenden Fäden aus einem mit einer Beschichtung versehenen Kunststoff-Multifilamentgarn gebildet, die eine Feinheit von weniger als 250 dtex aufweisen und in der ersten Gewirkelage mit einer Legung über zumindest zwei Maschenstäbchen gewirkt sind, wobei bei den leitenden Fäden der Anteil der leitenden Beschichtung weniger als 50 Gew.-% beträgt. Als Anwendungsmöglichkeit für dieses Abstandsgewirke wird auf ein beheizbares Verkleidungselement verwiesen, bei welchem ein Abstandsgewirkeabschnitt mit einer leitende Fäden aufweisenden Deckschicht eingesetzt werden soll. Dabei soll die Deckschicht auf der ersten, mit den leitenden Fäden versehenen Gewirkelage angeordnet sein, so dass dann darunter durch die Abstandfäden und die zweite Gewirkelage ein vorteilhafter Isoliereffekt gewährleistet wird. Weitere Anwendungsmöglichkeiten und insbesondere eine Anordnung des beschriebenen Abstandgewirkes in Batteriesystemen für ein Kraftfahrzeug sind in der DE 10 2015 114 778 A1 nicht beschrieben.Out DE 10 2015 114 778 A1 is a spacer knitted fabric, which are formed from a first, conductive threads having flat knitted fabric, a second flat knitted fabric and the knitted fabric connecting spacer threads. In this case, the conductive threads on an electrically conductive coating. In the first knitted fabric, adjacent conductive filaments are connected to each other over their entire surface or in conductive strips running along a direction of production in direct electrical contact. Further, the conductive filaments are formed of a coated plastic multifilament yarn having a fineness of less than 250 dtex and knitted in the first knitted fabric layered over at least two wales, the conductive filaments being made conductive Coating less than 50 wt .-% is. As an application for this spacer knitted fabric, reference is made to a heatable cladding element in which a spacer knitted section is to be used with a covering layer having conductive threads. In this case, the cover layer should be arranged on the first, provided with the conductive threads knitted fabric, so that then below by the spacer threads and the second fabric layer, an advantageous insulating effect is ensured. Further applications and in particular an arrangement of the described spacer fabric in battery systems for a motor vehicle are in the DE 10 2015 114 778 A1 not described.

Aus DE 10 2012 101 265 A1 sind eine Energiespeichervorrichtung mit mindestens einer Speicherzelle und ein Verfahren zur Volumenkompression von Elektrodenmaterialien einer derartigen Speicherzelle bekannt. Diese Energiespeichervorrichtung weist mindestens eine Elektrodenanordnung sowie ein in zumindest einer Ausrichtung reversibel komprimierbares und/oder dekomprimierbares Volumenkompensations-Element zur Kompensation einer Volumenänderung der mindestens einen Elektrodenanordnung auf. Dabei kann es sich beispielsweise um ein dreidimensionales Textil nach Art eines Abstandsgewirkes handeln, wobei auch die Verwendung von elektrisch leitfähigen Garnen und mittels solcher elektrisch leitfähiger Garne elektrisch durchkontaktierter dreidimensionaler Textilen vorgeschlagen wird. Eine Anordnung des beschriebenen Abstandstextils in Verbindung mit Batteriesystemen für ein Kraftfahrzeug ist in dieser Druckschrift nicht offenbart.Out DE 10 2012 101 265 A1 For example, an energy storage device having at least one memory cell and a method for volume compression of electrode materials of such a memory cell are known. This energy storage device has at least one electrode arrangement as well as a volume compensation element reversibly compressible and / or decompressible in at least one orientation for compensating for a change in volume of the at least one electrode arrangement. This may be, for example, a three-dimensional textile in the manner of a spacer knit fabric, wherein the use of electrically conductive yarns and by means of such electrically conductive yarns electrically durchkontaktierter three-dimensional textiles is proposed. An arrangement of the described spacer fabric in connection with battery systems for a motor vehicle is not disclosed in this document.

Aus EP 1 040 909 A1 ist ein Presspolster für den Einsatz in Laminierpressen mit zwei Außenschichten und einer dazwischen angeordneten, in Dickenrichtung elastischen Polsterschicht bekannt. Dabei sind die Außenschichten von den beiden Lagen eines Abstandstextils mit die Lagen verbindenden Abstandsfäden gebildet, wobei wenigstens ein Teil der Abstandsfäden als Wärmeleitfäden ausgebildet ist.Out EP 1 040 909 A1 is a press pad for use in laminating presses with two outer layers and an interposed, arranged in the direction of thickness elastic cushion layer known. In this case, the outer layers are formed by the two layers of a spacer textile with spacer layers connecting the layers, wherein at least a portion of the spacer threads is formed as Wärmeleitfäden.

Bei der Fertigung von wie oben skizzierten Batteriesystemen für Kraftfahrzeugen und den darin verwendeten Zellmodulen entstehen vor allem aufgrund von sich addierenden Fertigungstoleranzen - insbesondere der Nennhöhe eines Zellmoduls, der Ebenheit eines Zellmodulbodens, der Nenndicke eines das Zellmodul umgebenden Gehäuses und der Ebenheit der Anbindungsfläche des Gehäuses zum Zellmodulboden - Lücken in dem Gehäuse eines Batteriesystems, deren Größe variabel und vor der Montage nicht bekannt ist.In the production of as outlined above battery systems for motor vehicles and the cell modules used therein arise mainly due to cumulative manufacturing tolerances - in particular the nominal height of a cell module, the flatness of a cell module bottom, the nominal thickness of a housing surrounding the cell module and the flatness of the connection surface of the housing Cell module bottom - Gaps in the housing of a battery system whose size is variable and unknown prior to assembly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, das eine verbesserte thermische und zugleich toleranzausgleiche Anbindung der in diesen angeordneten Elementen aufweist.The invention has for its object to provide a battery system for a motor vehicle available, which has an improved thermal and at the same time tolerance-compensating connection of the arranged in these elements.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is achieved according to the invention with the features of the independent claims. Other practical embodiments and Advantages of the invention are described in conjunction with the dependent claims.

Bei einem erfindungsgemäßen Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug, das in einem Batteriesystemgehäuse angeordnet ist, in welchem ferner mindestens ein Zellmodul mit einem Batteriesystemgehäuse und mindestens ein Kühlsystem für das Zellmodul angeordnet sind, ist in dem Batteriesystemgehäuse mindestens ein, als Lückenfüller (Gapfiller) dienendes Abstandsgewirke angeordnet, welches metallische Elemente und/oder Kohlenstofffasern aufweist.In a battery system according to the invention for a motor vehicle, which is arranged in a battery system housing, in which at least one cell module with a battery system housing and at least one cooling system for the cell module are arranged, at least one spacer fabric serving as gap filler (filler) is arranged in the battery system housing, which comprises metallic elements and / or carbon fibers.

Ein erfindungsgemäßes Batteriesystem hat den Vorteil, dass dieses, insbesondere aufgrund des als Lückenfüller (Gapfiller) eingesetzten Abstandgewirkes, ein relativ geringes Gewicht aufweist und die zusätzlichen Kosten für die Umsetzung eines solchen Batteriesystems gering sind. Darüber hinaus ergeben sich bei dem erfindungsgemäßen Batteriesystem vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich der Wärmeleitfähigkeit. Darüber hinaus sind bei der Montage eines erfindungsgemäßen Batteriesystems nur geringe Verpresskräfte erforderlich, um eine ordnungsgemäße und effiziente Funktionsfähigkeit sicherzustellen. Besondere Vorteile können sich ergeben, wenn ein Abstandsgewirke eingesetzt wird, das in einem textilen Prozess aus langen, endlosen Fasern hergestellt wird und mehrere, geometrisch unterschiedlich angeordnete Anteile aufweist. Insbesondere wird diesbezüglich auf die Ausbildung eines flächigen Anteils in den jeweiligen Anschlussbereichen, d.h. insbesondere oberseitig und unterseitig, auf die Ausbildung eines elastischen Anteils zwischen den Anschlussbereichen und die Ausbildung einer möglichst direkten und gerichteten wärmeleitenden Verbindung zwischen den Anschlussbereichen verwiesen, so dass mit Hilfe des Abstandsgewirkes eine gut wärmeleitende Anbindung hergestellt werden kann. Unter einer gut wärmeleitenden Anbindung werden insbesondere Anbindungen verstanden, die einen Wärmeleitwert von mindestens 3 W/mK aufweisen. Um dies zu erreichen, weist das Abstandsgewirke vorzugsweise Fasern aus Metall und/oder entsprechende metallische Drähte auf. Alternativ oder in Ergänzung können Kohlenstofffasern oder textile Hohlfaserstrukturen (hollow metal fiber fabrics) verwendet werden.A battery system according to the invention has the advantage that, in particular because of the spacer fabric used as a gap filler (gap filler), it has a relatively low weight and the additional costs for the implementation of such a battery system are low. In addition, the battery system according to the invention has advantageous properties with respect to thermal conductivity. In addition, during assembly of a battery system according to the invention only small compression forces required to ensure proper and efficient functioning. Particular advantages may result if a spacer fabric is used which is produced in a textile process from long, endless fibers and has a plurality of geometrically differently arranged components. In particular, in this regard, the formation of a flat portion in the respective terminal areas, i. in particular on the upper side and underside, referred to the formation of an elastic portion between the terminal areas and the formation of a direct and directed as possible thermally conductive connection between the terminal areas, so that with the help of the spacer fabric, a good heat conducting connection can be made. Under a good heat-conducting connection in particular connections are understood to have a thermal conductivity of at least 3 W / mK. To achieve this, the spacer fabric preferably comprises fibers of metal and / or corresponding metallic wires. Alternatively or in addition, carbon fibers or hollow fiber textile structures may be used.

Hinsichtlich der vorstehend erwähnten funktionalen Vorteile beim Einsatz eines Abstandsgewirkes in einem erfindungsgemäßen Batteriesystem wird insbesondere auf den Einsatz eines Abstandsgewirkes

  1. a) unmittelbar zwischen einer Wand eines Batteriesystemgehäuses und dem mindestens einen Kühlsystem,
  2. b) unmittelbar zwischen dem Batteriesystemgehäuse und einer zwischen dem Batteriesystemgehäuse und dem mindestens einen Kühlsystem angeordneten Wärmetransportplatte und/oder
  3. c) in unmittelbarem Kontakt zu einer in dem Batteriesystemgehäuse angeordneten, zu kühlenden elektrischen Leitung eines Batteriesystemelements
verwiesen. An den genannten Einsatzorten gemäß a), b) und c) erfindungsgemäßer Batteriesysteme müssen üblicherweise die größten Bauteiltoleranzen ausgeglichen werden, so dass mit einem Abstandsgewirke dieser Toleranzausgleich besonders effizient und funktional vorteilhaft realisiert und umgesetzt werden kann. Bei einem Batteriesystemelement kann es sich insbesondere um eine sogenannten Batterieanschlussbox handeln, die Leistungselektronik und andere elektrische Komponenten beinhaltet und üblicherweise zusammen mit mehreren Zellmodulen in einem Batteriesystemgehäuse angeordnet ist.With regard to the above-mentioned functional advantages when using a spacer knitted fabric in a battery system according to the invention, the use of a spacer knit fabric is particularly important
  1. a) directly between a wall of a battery system housing and the at least one cooling system,
  2. b) directly between the battery system housing and a arranged between the battery system housing and the at least one cooling system heat transfer plate and / or
  3. c) in direct contact with an arranged in the battery system housing to be cooled electrical line of a battery system element
directed. At the above locations according to a), b) and c) battery systems according to the invention usually the largest component tolerances must be compensated, so that with a spacer knit this tolerance compensation can be implemented and implemented particularly efficient and functional advantageous. A battery system element may in particular be a so-called battery connection box, which contains power electronics and other electrical components and is usually arranged together with a plurality of cell modules in a battery system housing.

In einer praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems ist das Abstandsgewirke aus einer ersten flächigen Gewirkelage, einer zweiten flächigen Gewirkelage und die Gewirkelagen verbindenden Abstandsfäden gebildet, wobei mit den metallischen Elementen und/oder Kohlenstofffasern ein direkter wärmeleitender Kontakt zwischen der ersten flächigen Gewirkelage und der zweiten flächigen Gewirkelage hergestellt ist. Diesbezüglich wird insbesondere darauf verwiesen, dass der Kontakt bis zu den jeweiligen Außenseiten der ersten Gewirkelage und der zweiten Gewirkelage reichen sollte, um möglichst eine direkte Verbindung zwischen dem Abstandsgewirke und sich außenseitig anschließenden Elementen des Batteriesystems herstellen zu können.In a practical embodiment of a battery system according to the invention, the spacer knitted fabric is formed from a first flat knitted fabric layer, a second flat knitted fabric layer and spacer threads connecting the knitted fabric layers, with the metallic elements and / or carbon fibers direct thermally conductive contact between the first flat knitted fabric layer and the second flat knitted fabric layer is made. In this regard, reference is made in particular to the fact that the contact should extend to the respective outer sides of the first knitted fabric layer and the second knitted fabric layer in order to be able to produce a direct connection between the knitted spacer fabric and elements of the battery system which adjoin on the outside.

Schon wenn die Außenoberflächen der ersten flächigen Gewirkelage und/oder der zweiten flächigen Gewirkelage einen Flächenanteil an metallischen Elementen und/oder Kohlenstofffasern von mindestens 5 Prozent aufweisen, kann durch den Einsatz eines entsprechenden Abstandsgewirkes in einem erfindungsgemäßen Batteriesystem ein, gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Gapfillern, vorteilhafter thermischer Effekt erzielt werden. Bevorzugt weisen die genannten Außenoberflächen einen Flächenanteil von mindestens 10 Prozent, mindestens 20 Prozent, mindestens 25 Prozent oder sogar mindestens 50 Prozent auf. Der genannte Flächenanteil bezieht sich insbesondere auf die nach außen gerichtete Fläche, die als Anschlussbereich zu einem anderen Element dient, insbesondere zu einem in den vorstehend genannten Punkten a), b) und c) erwähnten Element.Even if the outer surfaces of the first flat knitted fabric layer and / or the second flat knitted fabric have an area fraction of metallic elements and / or carbon fibers of at least 5 percent, can by using a corresponding Abstandsgewirkes in a battery system according to the invention, compared to known from the prior art Gapfillern, advantageous thermal effect can be achieved. Preferably, said outer surfaces have an area fraction of at least 10 percent, at least 20 percent, at least 25 percent or even at least 50 percent. Said surface portion refers in particular to the outwardly directed surface, which serves as a connection region to another element, in particular to an element mentioned in the abovementioned points a), b) and c).

In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems weist das Abstandsgewirke Hohlfaserstrukturen auf. Auf die damit verbundenen Vorteile wurde vorstehend bereits verwiesen.In a further practical embodiment of a battery system according to the invention, the spacer fabric has hollow fiber structures. The related advantages have already been referred to above.

Bei ersten Versuchen in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Batteriesystem hat sich herausgestellt, dass Abstandsgewirke mit einer Höhe zwischen 0,5 mm und 10 mm besonders geeignet sind. Weiter bevorzugt sind Abstandsgewirke mit einer Höhe zwischen 0,5 mm und 6 mm und besonders bevorzugt mit einer Höhe zwischen 0,5 mm und 4 mm vorgesehen.In the first experiments in connection with a battery system according to the invention, it has been found that spacer fabrics with a height of between 0.5 mm and 10 mm are particularly suitable. Further preferred spacer fabrics are provided with a height between 0.5 mm and 6 mm and more preferably with a height between 0.5 mm and 4 mm.

Die Wärmeleitfähigkeit von Abstandsgewirken in erfindungsgemäßen Batteriesystemen kann besonders einfach und kostengünstig erhöht werden, wenn das Abstandsgewirke vollständig oder teilweise mit einer metallischen Beschichtung versehen ist. Eine derartige Beschichtung kann insbesondere aufgedampft oder auf andere geeignete Art und Weise auf ein Abstandsgewirke aufgebracht werden. Insbesondere wird in diesem Zusammenhang auf die Möglichkeit verwiesen, als Abstandsfäden des Abstandsgewirkes metallische Elemente und/oder Kohlenstofffasern einzusetzen und auf die erste flächige Gewirkelage und/oder die zweite flächige Gewirkelage dann eine metallische Beschichtung derart aufzubringen, dass eine direkte Verbindung zwischen den jeweiligen Abstandsfäden und der ersten Gewirkelage sowie der zweiten Gewirkelage hergestellt wird.The thermal conductivity of spacer fabrics in battery systems according to the invention can be increased in a particularly simple and cost-effective manner if the spacer fabric is completely or partially provided with a metallic coating. In particular, such a coating can be vapor-deposited or applied to a spacer fabric in any other suitable manner. In particular, reference is made in this connection to the possibility of using metallic elements and / or carbon fibers as spacer threads of the spacer knitted fabric and then applying a metallic coating to the first planar knitted layer and / or the second flat knitted fabric in such a way that a direct connection between the respective spacer threads and the first fabric layer and the second fabric layer is produced.

In einer weiteren praktischen Ausführungsform ist das Abstandsgewirke vollständig oder teilweise mit einer Umhüllung versehen. Als eine solche Umhüllung werden insbesondere folienartige Umhüllungen verstanden, die aus einem biegeelastischen Folienmaterial bestehen. Diesbezüglich wird insbesondere auf den Einsatz von Metallfolien und/oder Kunststofffolien verwiesen. Besonders bevorzugt sind in diesem Zusammenhang wiederum wärmeleitend ausgebildete Folien, insbesondere solche, die einen Wärmeleitwert von mindestens 3 W/mK aufweisen. Alternativ oder in Ergänzung können aber auch isolierend wirkende Umhüllungen eingesetzt werden, um eine elektrische Leitfähigkeit über das Abstandsgewirke hinweg zu unterbinden.In a further practical embodiment, the spacer knitted fabric is completely or partially provided with a sheath. As such a wrapper, in particular, foil-like wrappings are understood which consist of a flexurally elastic foil material. In this regard, reference is made in particular to the use of metal foils and / or plastic films. Heat-conductive films, in particular those which have a thermal conductivity of at least 3 W / mK, are particularly preferred in this connection. Alternatively or in addition, insulating cladding can also be used to prevent electrical conductivity across the spacer fabric.

Die Wärmeleitfähigkeit eines Abstandsgewirkes eines erfindungsgemäßen Batteriesystems kann auch dadurch positiv beeinflusst werden, dass die Fäden des Abstandsgewirkes, unabhängig davon, ob es sich um die Fäden der ersten Gewirkelage, der zweiten Gewirkelage oder um Abstandsfäden handelt, zumindest teilweise mit metallischen oder kohlenstoffbasierten Zusatzelementen umwickelt sind. Diesbezüglich wird insbesondere auf die Verwendung von streifenartigen Elementen verwiesen, welche wendelförmig um die Fäden eines Abstandsgewirkes gewickelt sind und somit einen großflächigen Kontakt zu benachbarten Elementen ermöglichen.The thermal conductivity of a spacer knitted fabric of a battery system according to the invention can also be positively influenced by the fact that the threads of the spacer knitted fabric, at least partially wrapped with metallic or carbon-based additional elements, irrespective of whether they are the threads of the first knitted fabric, the second knitted fabric or spacer threads , In this regard, reference is made in particular to the use of strip-like elements, which are wound helically around the threads of a spacer knit and thus allow extensive contact with adjacent elements.

Schließlich wird noch darauf verwiesen, dass das Abstandsgewirke und/oder eine das Abstandsgewirke vollständig oder teilweise umgebende Umhüllung mit einer adhäsiven Beschichtung versehen sein kann. Eine derartige adhäsive Beschichtung ist vorzugsweise auch wärmeleitend, wobei mit einer wärmeleitenden Beschichtung vorliegend insbesondere Wärmeleitwerte von mindestens 1 W/mK verstanden werden. Eine derartige adhäsive Beschichtung kann zum einen dazu genutzt werden, eine Ummantelung mit einer optionalen Umhüllung zu verbinden. In diesem Fall ist die adhäsive Beschichtung innenseitig der Umhüllung zwischen Umhüllung und Abstandsgewirke vorgesehen. Alternativ oder in Ergänzung kann eine adhäsive Beschichtung aber auch außenseitig einer Umhüllung angeordnet sein, um eine Anhaftung des Abstandsgewirkes an einem anderen Element zu bewirken und somit den Kontakt zwischen einem Abstandsgewirke und benachbarten Elementen zu verbessern und insbesondere bei sich ändernden Abständen zu den anderen Elementen zu erhalten.Finally, it should be pointed out that the spacer knitted fabric and / or a sheath which completely or partially surrounds the knitted spacer fabric can be provided with an adhesive coating. Such an adhesive coating is preferably also heat-conducting, with a heat-conducting coating in the present case, in particular, thermal conductivities of at least 1 W / mK being understood. Such an adhesive coating may, on the one hand, be used to connect a jacket to an optional jacket. In this case, the adhesive coating is provided on the inside of the cover between the cover and the spacer fabric. Alternatively or in addition, however, an adhesive coating can also be arranged on the outside of an envelope in order to cause the spacer fabric to adhere to another element and thus to improve the contact between a spacer knit and adjacent elements and, in particular, at changing distances to the other elements receive.

Der Vollständigkeit halber wird noch einmal darauf verwiesen, dass eine Umhüllung und eine adhäsive Beschichtung ein Abstandsgewirke vollständig umschließend vorgesehen sein können oder nur partiell an Bereichen, in welchen die Umhüllung und/oder die adhäsive Beschichtung mit einer vorteilhaften Wirkung verbunden ist. Diesbezüglich wird insbesondere auf die Möglichkeit verwiesen, mittels einer Umhüllung eine elektrische Isolation zu bewirken, um eine elektrische Leitfähigkeit über das Abstandsgewirke hinweg zu unterbinden.For the sake of completeness, it is once again referred to that a covering and an adhesive coating can be provided completely enclosing a spacer knitted fabric or only partially at areas in which the covering and / or the adhesive coating has an advantageous effect. In this regard, reference is made in particular to the possibility of effecting an electrical insulation by means of an enclosure, in order to prevent electrical conductivity across the spacer fabric.

Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Batteriesystems in einer ersten Ausführungsform,
  • 2 eine schematische Darstellung eines Batteriesystems in einer weiteren Ausführungsform,
  • 3 eine schematische Darstellung eines in einem erfindungsgemäßen Batteriesystem eingesetzten Abstandsgewirkes,
  • 4 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines Abstandsgewirkes, das in einem erfindungsgemäßen Batteriesystem eingesetzt ist,
  • 5 einen Faden eines Abstandsgewirkes eines erfindungsgemäßen Batteriesystems mit einer Ummantelung, die aus einem flächigen Metallstreifen gebildet ist,
  • 6 eine als Batteriesystem-Element dienende Batterieanschlussbox eines Batteriesystems mit einem als Lückenfüller dienenden Abstandsgewirke in einer Explosionsdarstellung und
  • 7 eine exemplarische Schnittdarstellung durch die in 6 gezeigte Batterieanschlussbox mit montiertem Abstandsgewirke.
Further practical embodiments of the invention are described below in conjunction with the drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of a battery system in a first embodiment,
  • 2 a schematic representation of a battery system in a further embodiment,
  • 3 a schematic representation of a spacer fabric used in a battery system according to the invention,
  • 4 a schematic representation of a section of a spacer fabric, which is used in a battery system according to the invention,
  • 5 a thread of a spacer knitted fabric of a battery system according to the invention with a sheath which is formed from a flat metal strip,
  • 6 a serving as a battery system element battery terminal box of a battery system with a spacer fabric serving as a gap filler in an exploded view and
  • 7 an exemplary sectional view through the in 6 shown battery connection box with mounted spacer fabric.

In den 1 und 2 sind zwei unterschiedliche Ausführungsformen für erfindungsgemäße Batteriesysteme 10 gezeigt, wobei in diesen und in allen weiteren Figuren für identische oder zumindest funktionsgleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet werden.In the 1 and 2 are two different embodiments of battery systems according to the invention 10 shown, wherein in these and in all other figures for identical or at least functionally identical elements, the same reference numerals are used.

Bei der Ausführungsform gemäß 1 ist ein nur schematisch dargestelltes, als Lückenfüller 12 dienendes Abstandsgewirke 14 zwischen einer aus ein oder mehreren Zellmodulen 16 bestehenden Zellmodul-Kontaktfläche 18 und einer Kühlsystem-Kontaktfläche 20 eines beabstandet angeordneten Kühlsystems 22 angeordnet.In the embodiment according to 1 is a schematic representation only, as a gap filler 12 serving spacer fabric 14 between one of one or more cell modules 16 existing cell module contact area 18 and a cooling system contact surface 20 a spaced-apart cooling system 22 arranged.

Bei der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform ist ein Lückenfüller 12 zwischen einer Zellmodul-Kontaktfläche 18 von einem oder mehreren Zellmodulen 16 und einer ersten Wärmeleitplatten-Kontaktfläche 24 einer Wärmeleitplatte 26 vorgesehen. Darüber hinaus ist ein weiteres, als Lückenfüller 12 dienendes Abstandsgewirke 14 zwischen einer zweiten Wärmeleitplatten-Kontaktfläche 28 der Wärmeleitplatte 26 und der Kühlsystem-Kontaktfläche 20 des Kühlsystems 22 vorgesehen. At the in 2 shown second embodiment is a gap filler 12 between a cell module contact surface 18 of one or more cell modules 16 and a first heat conducting plate contact surface 24 a heat conduction plate 26 intended. In addition, another is, as a gap filler 12 serving spacer fabric 14 between a second heat conducting plate contact surface 28 the heat conduction plate 26 and the cooling system contact surface 20 of the cooling system 22 intended.

3 zeigt exemplarisch ein Abstandsgewirke 14, das optional mit einer Umhüllung 30 versehen sein kann. Die Umhüllung 30 kann, wie in 2 dargestellt, das Abstandsgewirke 14 nur teilweise umhüllend oder vollständig umhüllend ausgebildet sein. Wie in 3 darüber hinaus veranschaulicht ist, kann optional zwischen dem Abstandsgewirke 14 und der optionalen Umhüllung 30 eine adhäsive Schicht 32 vorgesehen sein. Darüber hinaus kann alternativ oder in Ergänzung außenseitig der optionalen Umhüllung 30 eine adhäsive Beschichtung 32 vorgesehen sein. 3 shows an example of a spacer knitted fabric 14 which optionally comes with a wrapper 30 can be provided. The serving 30 can, as in 2 shown, the spacer knitted fabric 14 be formed partially enveloping or completely enveloping. As in 3 Moreover, it can be optionally illustrated between the spacer fabric 14 and the optional wrapper 30 an adhesive layer 32 be provided. In addition, alternatively or in addition to the outside of the optional enclosure 30 an adhesive coating 32 be provided.

4 zeigt schematisch den Aufbau eines Ausschnitts eines Abstandsgewirkes 14. Das Abstandsgewirke 14 ist gebildet durch eine erste flächige Gewirkelage 34, eine zweite flächige Gewirkelage 36 und die Gewirkelagen 34, 36 verbindenden Abstandsfäden 38. Wie aus 4 ersichtlich ist, erstrecken sich die Abstandsfäden 38 in verschiedenen Richtungen quer zu der Erstreckungsrichtung der ersten flächigen Gewirkelage 34 und der zweiten flächigen Gewirkelage 36. Die erste flächige Gewirkelage 34 und die zweite flächige Gewirkelage 36 sind in der gezeigten Ausführungsform parallel zueinander angeordnet. Die Abstandsfäden 38 können auch, anders als in 4 gezeigt, bogenförmig angeordnet sein. 4 schematically shows the structure of a section of a spacer knitted fabric 14 , The spacer fabric 14 is formed by a first flat knitted fabric layer 34 , a second flat knitted fabric 36 and the knit layers 34 . 36 connecting spacer threads 38 , How out 4 it can be seen, the spacer threads extend 38 in different directions transverse to the direction of extent of the first flat knitted fabric layer 34 and the second flat knitted fabric layer 36 , The first flat knitted fabric 34 and the second flat knitted fabric 36 are arranged parallel to each other in the embodiment shown. The spacer threads 38 can also, unlike in 4 shown to be arranged in an arc.

Wie in 4 ferner ersichtlich ist, sind sowohl in der ersten flächigen Gewirkelage 34 als auch in der zweiten flächigen Gewirkelage 36 zum einen Maschen 40 vorgesehen und darüber hinaus zwischen den einzelnen Maschen 40 zusätzlich verlaufende Verbindungsfäden 42.As in 4 is also apparent, are both in the first flat knitted fabric 34 as well as in the second flat fabric layer 36 on the one hand mesh 40 provided and beyond between the individual stitches 40 additionally running connecting threads 42 ,

Vorzugsweise sind zumindest die Abstandsfäden 38 aus einem gut wärmeleitfähigen Werkstoff, insbesondere mit einer Wärmeübertragungsrate von mindestens 30 W/mK, hergestellt oder mit einer entsprechenden wärmeleitfähigen Beschichtung versehen. Optional können auch die Fäden 44 der ersten Gewirkelage 34, die Fäden 46 der zweiten Gewirkelage 36 und/oder die Verbindungsfäden 42 aus entsprechend wärmeleitfähigen Material bestehen oder mit einer solchen Beschichtung versehen sein.Preferably, at least the spacer threads 38 made of a good thermal conductivity material, in particular with a heat transfer rate of at least 30 W / mK, or provided with a corresponding thermally conductive coating. Optionally, also the threads 44 the first fabric layer 34 , The strings 46 the second fabric layer 36 and / or the connecting threads 42 consist of correspondingly thermally conductive material or be provided with such a coating.

5 zeigt beispielhaft einen Faden 48 in Form eines Multifilamentgarns, welcher mit einem metallischen Streifen 50 wendelförmig umhüllt ist. Wie in 5 gezeigt, ergibt sich damit in jeder Richtung des Multifilamentgarns 48 eine Außenoberfläche, die zu mindestens 50 Prozent aus dem metallischen Streifen 50 besteht. Ein derartiger Faden 48 kann vorteilhaft als Faden 44 der ersten Gewirkelage 34, als Faden 46 der zweiten Gewirkelage 36 und/oder als Abstandsfaden 38 eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist der Einsatz als Abstandsfaden 38 sowie als Faden in der ersten Gewirkelage 34 und der zweiten Gewirkelage 36. 5 shows an example of a thread 48 in the form of a multifilament yarn, which is covered with a metallic strip 50 is wrapped helically. As in 5 shown results in each direction of the multifilament yarn 48 an outer surface that is at least 50 percent off the metallic strip 50 consists. Such a thread 48 can be beneficial as a thread 44 the first fabric layer 34 , as a thread 46 the second fabric layer 36 and / or as a spacer thread 38 be used. Particularly preferred is the use as a spacer thread 38 as well as a thread in the first knitted fabric 34 and the second fabric layer 36 ,

Wenn ein Abstandgewirke 14, wie in 4 gezeigt, ausschließlich aus wärmeleitfähigen Abstandsfäden 38 besteht, kann es vorteilhaft sein, wenn die jeweiligen nach außen gerichteten Oberflächen, d.h. die Außenoberfläche 52 der ersten Gewirkelage 34 und die Außenoberfläche 54 der zweiten Gewirkelage 36 vollständig oder teilweise mit einer wärmeleitfähigen Beschichtung versehen sind.If a spacer knit 14 , as in 4 shown, exclusively of thermally conductive spacer threads 38 it may be advantageous if the respective outwardly facing surfaces, ie the outer surface 52 the first fabric layer 34 and the outer surface 54 the second fabric layer 36 completely or partially provided with a thermally conductive coating.

6 zeigt eine sogenannte Batterieanschlussbox 56, welche als Batteriesystemelement 58 Teil eines Batteriesystems 10 in einem Batteriesystemgehäuse sein kann. In der Batterieanschlussbox 56 sind insbesondere elektrische Leistungsmodule, Sicherungselemente sowie sonstige Elektronikkomponenten verbaut. Dazu zählen auch fünf elektrisch leitende Elemente 60a, 60b, 60c, 60d, 60e, die als elektrische Leitungen 62 angesehen werden können. Wie in 6 dargestellt, kann ein Abstandsgewirke 14 in einem erfindungsgemäßen Batteriesystem 10 vorteilhaft eingesetzt werden, indem ein Abstandsgewirke 14 in unmittelbarem Kontakt zu einer oder mehrerer solcher elektrischer Leitungen 62 angeordnet wird. Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn zumindest die Bereiche des Abstandsgewirkes 14, welche in unmittelbarem Kontakt zu den elektrischen Leitungen 62 gelangen, mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung oder einer Isolierungsfolie 64 versehen sind. In 7 ist diesbezüglich exemplarisch ein Abstandsgewirke 14 mit einer ersten Gewirkelage 34 und einer zweiten Gewirkelage 36 dargestellt, wobei die außenseitige Oberfläche 54 der zweiten Gewirkelage 36 teilweise mit einer adhäsiven Beschichtung 32 versehen ist, um die Außenoberfläche 54 der zweiten Gewirkelage 36 mit einer Isolierungsfolie 64 zu verbinden. Das Abstandsgewirke 14 kann als oberseitiges Verschlusselement einer Batterieanschlussbox 56 dienen oder als Lückenfüller 12 zwischen einem nicht dargestellten oberseitigen Deckel der Batterieanschlussbox 56 und den elektrischen Leitungen 62, um die Wärmeübertragung zu einem nicht dargestellten Kühlsystem zu verbessern. 6 shows a so-called battery connection box 56 , which as a battery system element 58 Part of a battery system 10 may be in a battery system housing. In the battery connection box 56 In particular, electrical power modules, fuse elements and other electronic components are installed. These include five electrically conductive elements 60a . 60b . 60c . 60d . 60e acting as electrical wires 62 can be viewed. As in 6 can be a spacer knit 14 in a battery system according to the invention 10 be used advantageously by a spacer knitted fabric 14 in direct contact with one or more such electrical lines 62 is arranged. It is particularly advantageous in this context, if at least the areas of the spacer knitted fabric 14 which are in direct contact with the electrical lines 62 arrive, with an electrically insulating coating or a insulation foil 64 are provided. In 7 is in this respect exemplarily a spacer knitted fabric 14 with a first fabric layer 34 and a second knitted fabric layer 36 shown, with the outside surface 54 the second fabric layer 36 partially with an adhesive coating 32 is provided to the outside surface 54 the second fabric layer 36 with an insulation film 64 connect to. The spacer fabric 14 can be used as the top closure element of a battery connection box 56 serve or as gap fillers 12 between an unillustrated top cover of the battery connection box 56 and the electrical wires 62 to improve the heat transfer to a cooling system, not shown.

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims may be essential both individually and in any desired combinations for the realization of the invention in its various embodiments. The invention may be varied within the scope of the claims and in consideration of the knowledge of the person skilled in the art.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Batteriesystembattery system
1212
LückenfüllerLückenfüller
1414
Abstandsgewirkespacer
1616
Zellmodulcell module
1818
Zellmodul-KontaktflächeCell module contact area
2020
Kühlsystem-KontaktflächeCooling system-contact surface
2222
Kühlsystemcooling system
2424
erste Wärmeleitplatten-Kontaktflächefirst heat-conducting plate contact surface
2626
Wärmeleitplatteheat conduction
2828
zweite Wärmeleitplatten-Kontaktflächesecond heat-conducting plate contact surface
3030
Umhüllungwrapping
3232
adhäsive Schicht / Beschichtungadhesive layer / coating
3434
erste flächige Gewirkelagefirst flat knitted fabric
3636
zweite flächige Gewirkelagesecond flat knitted fabric
3838
Abstandsflächespace area
4040
Maschemesh
4242
Verbindungsfadenconnecting thread
4444
Faden (der ersten Gewirkelage 34)Thread (the first fabric layer 34 )
4646
Faden (der zweiten Gewirkelage 36)Thread (the second fabric layer 36 )
4848
Faden bzw. MultifilamentgarnThread or multifilament yarn
5050
metallischer Streifenmetallic strip
5252
Außenoberfläche der ersten Gewirkelage 34 Outer surface of the first fabric layer 34
5454
Außenoberfläche der zweiten Gewirkelage 36 Outer surface of the second knitted fabric layer 36
5656
BatterieanschlussboxBatterieanschlussbox
5858
BatteriesystemelementBattery system element
6060
elektrisch leitendes Elementelectrically conductive element
6262
elektrische Leitungelectrical line
6464
Isolierungsfolieinsulation foil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102015114778 A1 [0002]DE 102015114778 A1 [0002]
  • DE 102012101265 A1 [0003]DE 102012101265 A1 [0003]
  • EP 1040909 A1 [0004]EP 1040909 A1 [0004]

Claims (10)

Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug, das in einem Batteriesystemgehäuse angeordnet ist, in welchem ferner mindestens ein Zellmodul (16) mit einem Batteriesystemgehäuse und mindestens ein Kühlsystem (22) für das Zellmodul (16) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Batteriesystemgehäuse ferner mindestens ein, als Lückenfüller (12) dienendes Abstandsgewirke (14) angeordnet ist, welches metallische Elemente und/oder Kohlenstofffasern aufweist.Battery system for a motor vehicle, which is arranged in a battery system housing, in which at least one cell module (16) with a battery system housing and at least one cooling system (22) for the cell module (16) are arranged, characterized in that in the battery system housing further at least one , is arranged as a gap filler (12) serving spacer fabric (14) having metallic elements and / or carbon fibers. Batteriesystem nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Abstandsgewirke (14) a) unmittelbar zwischen einer Wand eines Batteriesystemgehäuses und dem mindestens einem Kühlsystem (22) angeordnet ist, b) unmittelbar zwischen dem Batteriesystemgehäuse eine zwischen dem Batteriesystemgehäuse und dem mindestens einen Kühlsystem (22) angeordneten Wärmeleitplatte (26) angeordnet ist und/oder c) in unmittelbarem Kontakt zu einer, in dem Batteriesystemgehäuse angeordneten, zu kühlenden elektrischen Leitung (62) eines Batteriesystemelements angeordnet ist.Battery system according to the preceding claim, characterized in that the at least one spacer fabric (14) a) is arranged directly between a wall of a battery system housing and the at least one cooling system (b), b) directly between the battery system housing one between the battery system housing and the at least one Cooling system (22) arranged heat conducting plate (26) is arranged and / or c) is arranged in direct contact with a, arranged in the battery system housing to be cooled electrical line (62) of a battery system element. Batteriesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsgewirke (14) aus einer ersten flächigen Gewirkelage (34), einer zweiten flächigen Gewirkelage (36) und die Gewirkelagen (34, 36) verbindenden Abstandsfäden (38) gebildet ist, wobei mit den metallischen Elementen und/oder Kohlenstofffasern direkter, wärmeleitender Kontakt zwischen der ersten flächigen Gewirkelage (34) und der zweiten flächigen Gewirkelage (36) hergestellt ist.Battery system according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer knitted fabric (14) of a first flat knitted fabric (34), a second flat knitted fabric (36) and the knitted fabric layers (34, 36) connecting spacer threads (38) is formed, wherein the metallic elements and / or carbon fibers direct, thermally conductive contact between the first flat knitted fabric layer (34) and the second flat knitted fabric layer (36) is made. Batteriesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenoberflächen (52, 54) der ersten flächigen Gewirkelage (34) und/oder der zweiten flächigen Gewirkelage (36) einen Flächenanteil an metallischen Elementen und/oder Kohlenstofffasern von mindestens 5 Prozent aufweisen.Battery system according to one of the preceding claims, characterized in that the outer surfaces (52, 54) of the first flat knitted fabric layer (34) and / or the second flat knitted fabric layer (36) have a surface portion of metallic elements and / or carbon fibers of at least 5 percent. Batteriesystem oder Zellmodul (16) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsgewirke (14) Hohlfaserstrukturen aufweist.Battery system or cell module (16) according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer knitted fabric (14) has hollow fiber structures. Batteriesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsgewirke (14) eine Höhe zwischen 0,5 mm und 10 mm aufweist.Battery system according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer knitted fabric (14) has a height between 0.5 mm and 10 mm. Batteriesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsgewirke (14) vollständig oder teilweise mit einer metallischen Beschichtung (32) versehen ist.Battery system according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer knitted fabric (14) is completely or partially provided with a metallic coating (32). Batteriesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsgewirke (14) vollständig oder teilweise mit einer Umhüllung (30) versehen ist.Battery system according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer knitted fabric (14) is completely or partially provided with a sheath (30). Batteriesystem nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden (42, 44, 44, 48) des Abstandsgewirkes (14) zumindest teilweise mit metallischen oder kohlenstoffbasierten Zusatzelementen umwickelt sind.Battery system according to the preceding claim, characterized in that the threads (42, 44, 44, 48) of the spacer knitted fabric (14) are at least partially wrapped with metallic or carbon-based additional elements. Batteriesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsgewirke (14) und/oder eine das Abstandsgewirke (14) vollständig oder teilweise umgebende Umhüllung (30) mit einer adhäsiven Beschichtung (32) versehen ist.Battery system according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer knitted fabric (14) and / or a sheath (30) completely or partially surrounding the knitted spacer fabric (14) is provided with an adhesive coating (32).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021155877A1 (en) * 2020-02-04 2021-08-12 Gkd - Gebr. Kufferath Ag Arrangement consisting of a battery and a cooling system, comprising a filler element for heat transfer from the battery to the cooling system
WO2022053277A1 (en) * 2020-09-11 2022-03-17 Daimler Ag Cooling arrangement for dissipating heat from a heat source to a heat sink via a heat medium consisting of a plurality of fibers; battery arrangement

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017203096A1 (en) * 2017-02-24 2018-08-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Heat conduction and battery arrangement

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59900190D1 (en) * 1999-03-03 2001-09-13 Heimbach Gmbh Thomas Josef Press pad
EP2432043B1 (en) * 2010-09-21 2015-04-22 Carl Freudenberg KG Sealing frame for use in a battery and battery
CN103660431A (en) * 2013-12-10 2014-03-26 吴江发源纺织有限公司 Heat-conducting fabric
US9593894B2 (en) * 2013-12-20 2017-03-14 GM Global Technology Operations LLC Thermal interface material and related systems and methods

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017203096A1 (en) * 2017-02-24 2018-08-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Heat conduction and battery arrangement

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021155877A1 (en) * 2020-02-04 2021-08-12 Gkd - Gebr. Kufferath Ag Arrangement consisting of a battery and a cooling system, comprising a filler element for heat transfer from the battery to the cooling system
WO2022053277A1 (en) * 2020-09-11 2022-03-17 Daimler Ag Cooling arrangement for dissipating heat from a heat source to a heat sink via a heat medium consisting of a plurality of fibers; battery arrangement

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