DE102018215580B4 - High-voltage battery having battery cells with single-walled and double-walled cell housings and motor vehicles - Google Patents

High-voltage battery having battery cells with single-walled and double-walled cell housings and motor vehicles Download PDF

Info

Publication number
DE102018215580B4
DE102018215580B4 DE102018215580.1A DE102018215580A DE102018215580B4 DE 102018215580 B4 DE102018215580 B4 DE 102018215580B4 DE 102018215580 A DE102018215580 A DE 102018215580A DE 102018215580 B4 DE102018215580 B4 DE 102018215580B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
cell
walled
double
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102018215580.1A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102018215580A1 (en
Inventor
Dave Andre
Dennis Schünemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102018215580.1A priority Critical patent/DE102018215580B4/en
Publication of DE102018215580A1 publication Critical patent/DE102018215580A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102018215580B4 publication Critical patent/DE102018215580B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/202—Casings or frames around the primary casing of a single cell or a single battery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

Hochvoltbatterie (2) für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit- zumindest einer prismatischen Batteriezelle (1), aufweisend ein galvanisches Element (6) und ein flachquaderförmiges Zellgehäuse (3) mit Gehäusewänden (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f), welche einen Gehäuseinnenraum (5) zum Aufnehmen des galvanischen Elements (6) umschließen, wobei zumindest eine der Gehäusewände (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) doppelwandig ausgebildet ist und das Zellgehäuse (3) einen Temperieranschluss (11) aufweist, welcher mit dem zumindest einen durch die doppelwandige Gehäusewand (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) gebildeten Zwischenraum (10) fluidisch gekoppelt ist und über welchen dem zumindest einen Zwischenraum (10) ein Temperiermedium zum Temperieren des galvanischen Elements (6) zuführbar und/oder entnehmbar ist,- einer Temperiereinrichtung, welche mit dem Temperieranschluss (11) der zumindest einen prismatischen Batteriezelle (1) fluidisch gekoppelt ist, und- zumindest einer Batteriezelle (13) mit einem Zellgehäuse (14) aufweisend einzelwandige Gehäusewände, wobei das einzelwandige Zellgehäuse (14) und das doppelwandige Zellgehäuse (3) in etwa die gleichen Außenabmessungen aufweisen, sodass ein Gehäuseinnenraum (15) des einzelwandigen Zellgehäuses (14) größer ausgebildet ist als der Gehäuseinnenraum (5) des doppelwandigen Zellgehäuses (3) und ein galvanisches Element der Batteriezelle (13) mit dem einzelwandigen Zellgehäuse (14) größer ist als das galvanische Element (6) der Batteriezelle (1) mit dem doppelwandigen Zellgehäuse (3).High-voltage battery (2) for an electrically drivable motor vehicle with at least one prismatic battery cell (1), having a galvanic element (6) and a flat cuboid cell housing (3) with housing walls (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) which enclose a housing interior (5) for receiving the galvanic element (6), at least one of the housing walls (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) being double-walled and the cell housing (3) having a temperature control connection (11) which is fluidically coupled to the at least one intermediate space (10) formed by the double-walled housing wall (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) and via which a tempering medium for tempering the galvanic element (6) can be supplied to the at least one intermediate space (10). and/or can be removed,- a temperature control device which is fluidically coupled to the temperature control connection (11) of the at least one prismatic battery cell (1), and- at least one battery cell (13) with a cell housing Housing (14) having single-walled housing walls, the single-walled cell housing (14) and the double-walled cell housing (3) having approximately the same external dimensions, so that a housing interior (15) of the single-walled cell housing (14) is larger than the housing interior (5) of the double-walled cell housing (3) and a galvanic element of the battery cell (13) with the single-walled cell housing (14) is larger than the galvanic element (6) of the battery cell (1) with the double-walled cell housing (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochvoltbatterie für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a high-voltage battery for an electrically drivable motor vehicle and a motor vehicle.

Vorliegend richtet sich das Interesse insbesondere auf Hochvoltbatterien bzw. Hochvoltakkumulatoren für elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge, beispielsweise Elektro- oder Hybridfahrzeuge. Solche Hochvoltbatterien weisen eine Vielzahl von Batteriezellen auf, welche in der Regel zu Zellstapeln gestapelt und zu Batteriemodulen verschaltet sind. Die Batteriezellen sind dabei beispielsweise prismatische Batteriezellen mit einem starren Zellgehäuse, welches beispielsweise aus Aluminium gebildet ist und in dessen Gehäuseinnenraum ein Zellwickel bzw. ein galvanisches Element angeordnet ist. Das Zellgehäuse dient dazu, einerseits das Austreten von Chemikalien des galvanischen Elementes in die Umgebung zu verhindern und andererseits eine Wechselwirkung des galvanischen Elementes mit der Umgebung, beispielsweise durch eintretendes Wasser oder Schmutz, zu verhindern. Dazu ist aus der DE 10 2008 006 920 A1 ein elektrischer Speicher mit mindestens einer den Speicher umgebenden Begrenzungswand bekannt, wobei die Begrenzungswand mindestens bereichsweise als Doppelwand ausgelegt ist. Durch diese doppelwandige Begrenzungswand kann sowohl eine Beschädigung des elektrischen Speichers durch mechanische Einwirkungen als auch durch Hitzeeinwirkungen vorgebeugt werden, um gefährliche chemische Reaktionen und ein Austreten gefährlicher Inhaltsstoffe aus dem elektrischen Speicher in dessen Umfeld zu verhindern.In the present case, interest is directed in particular to high-voltage batteries or high-voltage accumulators for electrically driven motor vehicles, for example electric or hybrid vehicles. Such high-voltage batteries have a large number of battery cells, which are generally stacked to form cell stacks and connected to form battery modules. The battery cells are, for example, prismatic battery cells with a rigid cell housing, which is formed from aluminum, for example, and a cell winding or a galvanic element is arranged in the housing interior. The cell housing serves on the one hand to prevent chemicals from the galvanic element from escaping into the environment and on the other hand to prevent the galvanic element from interacting with the environment, for example through the ingress of water or dirt. This is from the DE 10 2008 006 920 A1 an electrical storage device with at least one boundary wall surrounding the memory is known, the boundary wall being designed as a double wall at least in some areas. This double-walled boundary wall can be used to prevent damage to the electrical accumulator from mechanical effects as well as from the effects of heat, in order to prevent dangerous chemical reactions and dangerous substances from escaping from the electrical accumulator in its environment.

Dabei ist es bekannt, dass eine Vielzahl von Eigenschaften der Batteriezellen, beispielsweise ein Wirkungsgrad der Batteriezellen, abhängig von einer Betriebstemperatur der Batteriezellen ist. Um die Batteriezellen in einem optimalen Betriebstemperaturfenster zu halten, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Batteriezellen zu temperieren, also nach Bedarf zu kühlen und zu heizen. Zur Kühlung der Batteriezellen ist es beispielsweise aus dem Stand der Technik bekannt, eine Kühlplatte an einer Unterseite des Zellstapels anzuordnen. Zum Heizen der Batteriezelle ist beispielsweise in der DE 10 2010 034 081 A1 eine Umhüllung für eine elektrochemische Zelle beschrieben, in welche wenigstens eine Heizvorrichtung integriert ist. Diese wenigstens eine Heizvorrichtung weist wenigstens eine vorzugsweise flächige Heizzone auf, die sich zumindest über einen Teilbereich der Umhüllung erstreckt. Im Stand der Technik werden also separate Heiz- und Kühleinrichtungen eingesetzt, um die Batteriezellen temperieren zu können. Dies ist in der Regel mit einem erhöhten Bauraumbedarf sowie erhöhten Kosten verbunden.It is known that a large number of properties of the battery cells, for example an efficiency of the battery cells, is dependent on the operating temperature of the battery cells. In order to keep the battery cells within an optimal operating temperature window, it is known from the prior art to temperature control the battery cells, ie to cool and heat them as required. In order to cool the battery cells, it is known from the prior art, for example, to arrange a cooling plate on the underside of the cell stack. To heat the battery cell is, for example, in the DE 10 2010 034 081 A1 describes an envelope for an electrochemical cell, in which at least one heating device is integrated. This at least one heating device has at least one heating zone, which is preferably flat and extends at least over a partial area of the casing. In the prior art, separate heating and cooling devices are used in order to be able to control the temperature of the battery cells. This is usually associated with an increased space requirement and increased costs.

Aus der DE 10 2009 025 802 A1 ist ein Akkumulator bekannt, der eine oder mehrere Zellen hexagonalen Querschnitts aufweist, die einen wabenförmigen Verbund bilden. Die Außenwand des Akkumulatorgehäuses und/oder die Zellwände besitzen eine doppelwandige, in Längsrichtung verlaufende, offene Stegkammerstruktur. Aus der DE 102 02 807 A1 ist eine Vorrichtung zur Regelung der Temperatur von Hochleistungs-Sekundärbatterien für Fahrzeuganwendungen bekannt, wobei in einem Gehäuse mehrere Zellen angeordnet und elektrisch miteinander verbunden sind. Die Zellen weisen Kanäle auf, durch die ein wärmetransportierendes Medium strömt. Aus der DE 10 2015 220 354 A1 , DE 26 35 427 A1 und EP 2 510 564 B1 sind dabei doppelwandige Batteriegehäuse zum Aufnehmen von Batteriezellen bekannt. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, wie Batteriezellen einer Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs auf einfache und kostengünstige Weise temperiert werden können.From the DE 10 2009 025 802 A1 an accumulator is known which has one or more cells of hexagonal cross-section forming a honeycomb structure. The outer wall of the accumulator housing and/or the cell walls have a double-walled, open web chamber structure running in the longitudinal direction. From the DE 102 02 807 A1 discloses a device for controlling the temperature of high-performance secondary batteries for vehicle applications, a plurality of cells being arranged in a housing and being electrically connected to one another. The cells have channels through which a heat-transporting medium flows. From the DE 10 2015 220 354 A1 , DE 26 35 427 A1 and EP 2 510 564 B1 double-walled battery housings for accommodating battery cells are known. It is the object of the present invention to provide a solution as to how battery cells of a high-voltage battery in a motor vehicle can be temperature-controlled in a simple and cost-effective manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Hochvoltbatterie sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.According to the invention, this object is achieved by a high-voltage battery and a motor vehicle having the features according to the respective independent patent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject matter of the dependent patent claims, the description and the figures.

Eine erfindungsgemäße Hochvoltbatterie für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug weist zumindest eine erfindungsgemäße prismatische Batteriezelle auf. Die Batteriezelle weist ein galvanisches Element und ein flachquaderförmiges Zellgehäuse auf. Das Zellgehäuse weist Gehäusewände auf, welche einen Gehäuseinnenraum zum Aufnehmen des galvanischen Elements der Batteriezelle umschließen. Dabei ist zumindest eine der Gehäusewände doppelwandig ausgebildet. Das Zellgehäuse weist einen Temperieranschluss auf, welcher mit dem zumindest einen, durch die doppelwandige Gehäusewand gebildeten Zwischenraum fluidisch gekoppelt ist und über welchen dem zumindest einen Zwischenraum ein Temperiermedium zum Temperieren des galvanischen Elements zuführbar und/oder entnehmbar ist. Die Batteriezelle ist beispielsweise eine Li-lonen-Zelle.A high-voltage battery according to the invention for an electrically drivable motor vehicle has at least one prismatic battery cell according to the invention. The battery cell has a galvanic element and a flat cuboid cell housing. The cell housing has housing walls which enclose a housing interior space for accommodating the galvanic element of the battery cell. At least one of the housing walls is double-walled. The cell housing has a temperature control connection which is fluidically coupled to the at least one space formed by the double-walled housing wall and via which a temperature control medium for temperature control of the galvanic element can be supplied and/or removed from the at least one space. The battery cell is a Li-ion cell, for example.

Außerdem weist die Hochvoltbatterie eine Temperiereinrichtung auf, welche mit dem Temperieranschluss der zumindest einen Batteriezelle fluidisch gekoppelt ist. Darüber hinaus umfasst die Hochvoltbatterie zusätzlich zu der zumindest einen Batteriezelle mit dem doppelwandigen Zellgehäuse zumindest eine Batteriezelle mit einem Zellgehäuse aufweisend einzelwandige Gehäusewände, wobei das einzelwandige Zellgehäuse und das doppelwandige Zellgehäuse in etwa die gleichen Außenabmessungen aufweisen, sodass ein Gehäuseinnenraum des einzelwandigen Zellgehäuses größer ausgebildet ist als der des doppelwandigen Zellgehäuses und ein galvanisches Element der Batteriezelle mit dem einzelwandigen Zellgehäuse größer ausgebildet ist als das galvanische Element der Batteriezelle mit dem doppelwandigen Zellgehäuse.In addition, the high-voltage battery has a temperature control device which is fluidically coupled to the temperature control connection of the at least one battery cell. In addition to the at least one battery cell with the double-walled cell housing, the high-voltage battery also includes at least one battery cell with a cell housing having single-walled housing walls, the single-walled cell housing and the double-walled cell housing having approximately the same external dimensions have solutions, so that a housing interior of the single-walled cell housing is formed larger than that of the double-walled cell housing and a galvanic element of the battery cell with the single-walled cell housing is formed larger than the galvanic element of the battery cell with the double-walled cell housing.

Das Zellgehäuse ist ein flachquaderförmiges Zellgehäuse, welches beispielsweise aus Aluminium gefertigt ist. Das Zellgehäuse kann Gehäusewände in Form von einem Gehäuseboden, einem dem Gehäuseboden in einer Hochrichtung gegenüberliegenden Gehäusedeckel sowie Gehäusemantelwänden aufweisen. Die Gehäusemantelwände bilden einen Gehäusemantel und bestehen aus zwei Schmalseiten, welche Gehäuseseitenwände des Zellgehäuses bilden und sich in einer Breitenrichtung der Batteriezelle gegenüberliegen, sowie zwei Breitseiten, welche eine Gehäusefrontwand und eine Gehäuserückwand des Zellgehäuses bilden und sich in einer Tiefenrichtung gegenüberliegen. Entlang der Tiefenrichtung können mehrere Batteriezellen aneinander gestapelt werden, indem die Gehäusefrontwand einer Batteriezelle an der Gehäuserückwand einer anderen Batteriezelle angeordnet wird. Das Zellgehäuse umschließt den Gehäuseinnenraum, in welchem der Zellwickel bzw. das galvanische Element der Batteriezelle angeordnet ist. Der Zellwickel weist zwei Elektroden sowie einen Elektrolyten auf. Das Zellgehäuse dient beispielsweise dazu, den Austritt des insbesondere flüssigen Elektrolyten in die Umgebung zu verhindern sowie das galvanische Element vor unerwünschten Umgebungseinflüssen, beispielsweise Wasser oder Schmutz, zu schützen.The cell housing is a flat cuboid cell housing made of aluminum, for example. The cell housing can have housing walls in the form of a housing base, a housing cover lying opposite the housing base in a vertical direction, and housing casing walls. The housing jacket walls form a housing jacket and consist of two narrow sides, which form housing side walls of the cell housing and are opposite in a width direction of the battery cell, and two broad sides, which form a housing front wall and a housing rear wall of the cell housing and are opposite in a depth direction. A plurality of battery cells can be stacked on top of one another along the depth direction by arranging the housing front wall of one battery cell on the housing rear wall of another battery cell. The cell housing encloses the housing interior in which the cell coil or the galvanic element of the battery cell is arranged. The cell coil has two electrodes and an electrolyte. The cell housing serves, for example, to prevent the electrolyte, which in particular is liquid, from escaping into the environment and to protect the galvanic element from undesirable environmental influences, for example water or dirt.

Um nun das galvanische Element temperieren, also nach Bedarf kühlen oder heizen, zu können, ist zumindest eine der Gehäusewände zumindest einer Batteriezelle der Hochvoltbatterie doppelwandig ausgebildet. Dies bedeutet, dass diese Gehäusewand zwei Wandelemente aufweist, welche unter Ausbildung des Zwischenraums beabstandet zueinander angeordnet sind. Ein Wandelement ist dabei angrenzend an den Gehäuseinnenraum ausgebildet und ein gegenüberliegendes Wandelement ist angrenzend an eine Umgebung der Batteriezelle ausgebildet. Der Zwischenraum kann von einem Temperiermedium durchströmt werden. Zum Kühlen des galvanischen Elementes ist das Temperiermedium ein Kühlmedium und zum Heizen des galvanischen Elementes ist das Temperiermedium ein Heizmedium. Das Temperiermedium bzw. Temperiermittel kann flüssig oder gasförmig sein. Der Zwischenraum bildet somit einen Kanal zum Leiten des Temperiermediums, wobei sich der Kanal insbesondere über eine gesamte Fläche der doppelwandigen Gehäusewand erstreckt.In order to be able to control the temperature of the galvanic element, ie to be able to cool or heat it as required, at least one of the housing walls of at least one battery cell of the high-voltage battery is double-walled. This means that this housing wall has two wall elements which are arranged at a distance from one another to form the intermediate space. A wall element is formed adjacent to the housing interior and an opposite wall element is formed adjacent to an area surrounding the battery cell. A tempering medium can flow through the intermediate space. The tempering medium is a cooling medium for cooling the galvanic element and the tempering medium is a heating medium for heating the galvanic element. The temperature control medium or temperature control agent can be liquid or gaseous. The intermediate space thus forms a channel for conducting the tempering medium, with the channel extending in particular over an entire area of the double-walled housing wall.

Die doppelwandige Gehäusewand ist außerdem mit dem Temperieranschluss fluidisch gekoppelt. Der Temperieranschluss kann beispielsweise ein Zuflusselement aufweisen, um das Temperiermittel in den Zwischenraum einzuleiten, und ein Abflusselement aufweisen, um das Temperiermittel wieder aus dem Zwischenraum zu entnehmen. Das Zuflusselement und das Abflusselement können beispielsweise im einfachsten Fall als Öffnungen in der Gehäusewand ausgebildet. Auch können die Elemente als ein Zuflussstutzen und ein Abflussstutzen ausgebildet sein, welche mit Temperiermediumleitungen der Hochvoltbatterie fluidisch koppelbar sind. Die Temperiermediumleitungen, der zumindest eine Zwischenraum des doppelwandigen Zellgehäuses und der Temperieranschluss sind dabei Teil eines Temperierkreislaufs, also eines Kühlkreislaufs und eines Heizkreislaufs, der Hochvoltbatterie. Beispielsweise kann eine der Gehäusemantelwände des Zellgehäuses doppelwandig ausgebildet sein. In diesem Fall erstreckt sich der durch den Zwischenraum gebildete Kanal entlang der Hochrichtung. Beispielsweise kann dabei vorgesehen sein, dass das Zuflusselement an einer Oberseite des Zellgehäuses, beispielsweise an dem Gehäusedeckel, angeordnet ist und das Abflusselement an einer Unterseite des Zellgehäuses, beispielsweise an dem Gehäuseboden, angeordnet ist.The double-walled housing wall is also fluidically coupled to the temperature control connection. The temperature control connection can have, for example, an inflow element in order to introduce the temperature control medium into the intermediate space, and an outflow element in order to remove the temperature control medium from the intermediate space again. In the simplest case, for example, the inflow element and the outflow element can be formed as openings in the housing wall. The elements can also be designed as an inflow connection and an outflow connection, which can be fluidically coupled to temperature control medium lines of the high-voltage battery. The temperature control medium lines, the at least one space in the double-walled cell housing and the temperature control connection are part of a temperature control circuit, ie a cooling circuit and a heating circuit, of the high-voltage battery. For example, one of the casing walls of the cell casing can be double-walled. In this case, the channel formed by the gap extends along the vertical direction. For example, it can be provided that the inflow element is arranged on an upper side of the cell housing, for example on the housing cover, and the outflow element is arranged on an underside of the cell housing, for example on the housing floor.

Ein solches doppelwandiges Zellgehäuse mit zumindest teilweise doppelwandigen Gehäusewänden kann in vorteilhafter Weise ohne großen Aufwand hergestellt werden. Somit kann eine Temperatur des galvanischen Elements durch Bereitstellen des entsprechenden Temperiermediums zum Kühlen oder Heizen auf einfache und kostengünstige Weise gesteuert werden.Such a double-walled cell housing with at least partially double-walled housing walls can advantageously be produced without great effort. A temperature of the galvanic element can thus be controlled in a simple and cost-effective manner by providing the appropriate temperature control medium for cooling or heating.

Dabei kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei gegenüberliegende Gehäusemantelwände des Zellgehäuses doppelwandig ausgebildet sind. Beispielsweise kann dabei vorgesehen sein, dass jede Gehäusemantelwand ein an der Oberseite des Zellgehäuses angeordnetes und ein an der Unterseite des Zellgehäuses angeordnetes Abflusselement aufweist. Vorzugsweise sind zumindest die als Breitseiten ausgebildeten Gehäusemantelwände doppelwandig ausgebildet sind. Die Breitseiten bilden die flächenmäßig größten Gehäusewände des Zellgehäuses aus. Durch das Ausbilden dieser Breitseiten als doppelwandige Gehäusewände kann eine besonders effiziente Temperierung des galvanischen Elementes bereitgestellt werden, da sich das Temperiermedium über ein besonders großes Volumen in dem Zellgehäuse verteilen kann.It can be provided that at least two opposite housing jacket walls of the cell housing are double-walled. For example, it can be provided that each housing casing wall has a discharge element arranged on the upper side of the cell housing and an outlet element arranged on the underside of the cell housing. Preferably, at least the housing shell walls designed as broad sides are double-walled. The broad sides form the largest housing walls of the cell housing in terms of surface area. By configuring these broad sides as double-walled housing walls, a particularly efficient temperature control of the galvanic element can be provided, since the temperature control medium can be distributed over a particularly large volume in the cell housing.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn zusätzlich ein die gegenüberliegenden Gehäusemantelwände verbindender Gehäuseboden doppelwandig ausgebildet ist, und die durch die Gehäusemantelwände und den Gehäuseboden gebildeten Zwischenräume fluidisch gekoppelt und von dem Temperiermedium durchströmbar sind. Beispielsweise können der Gehäuseboden sowie genau zwei gegenüberliegende Gehäusemantelwände doppelwandig ausgebildet sein, sodass das galvanische Element von drei Seiten gekühlt werden kann. Es kann aber auch sein, dass alle Gehäusemantelwände sowie der Gehäuseboden doppelwandig ausgebildet sind, sodass das galvanische Element von fünf Seiten gekühlt werden kann.It proves to be advantageous if, in addition, a housing bottom connecting the opposing housing jacket walls is double-walled, and that through the housing jacket Walls and the bottom of the housing are fluidically coupled between the spaces formed and through which the tempering medium can flow. For example, the bottom of the housing and exactly two opposite housing jacket walls can be double-walled, so that the galvanic element can be cooled from three sides. However, it can also be the case that all housing jacket walls and the housing base are double-walled, so that the galvanic element can be cooled from five sides.

Das Temperiermedium kann dem doppelwandigen Zellgehäuse beispielsweise über das Zuflusselement auf einer Seite zugeführt werden, über den Gehäuseboden zu der anderen Seite geleitet werden und dort über das Abflusselement wieder entnommen werden. Beispielsweise kann das Temperiermedium über das Zuflusselement in den Zwischenraum der Gehäusefrontwand eingeleitet werden, über den Zwischenraum des Gehäusebodens zu dem Zwischenraum der Gehäuserückwand strömen und dort über das Abflusselement wieder entnommen werden. So kann eine besonders effiziente Temperierung des galvanischen Elementes erreicht werden.The tempering medium can be fed to the double-walled cell housing, for example via the inflow element on one side, routed to the other side via the housing base and removed again there via the outflow element. For example, the temperature control medium can be introduced via the inflow element into the space in the front wall of the housing, flow via the space in the housing base to the space in the rear wall of the housing and can be removed there again via the outflow element. A particularly efficient temperature control of the galvanic element can be achieved in this way.

In einer Weiterbildung der Hochvoltbatterie weist diese zumindest zwei Batteriezellen mit doppelwandigen Zellgehäusen auf, wobei die Zwischenräume der Batteriezellen fluidisch seriell gekoppelt sind und dazu ein Abflusselement des Temperieranschlusses einer ersten Batteriezelle mit einem Zuflusselement des Temperieranschlusses zumindest einer zweiten Batteriezelle gekoppelt ist. Die Temperiereinrichtung ist dabei mit dem Zuflusselement der ersten Batteriezelle und dem Abflusselement der zumindest einen zweiten Batteriezelle fluidisch gekoppelt. Das Temperiermedium wird also von der Temperiereinrichtung der Hochvoltbatterie in den Zwischenraum der ersten Batteriezelle eingeleitet. Nachdem die Zellgehäuse der zumindest zwei Batteriezellen von dem Temperiermedium durchströmt worden sind, wird das Temperiermedium dem Zwischenraum der zumindest einen zweiten Batteriezelle wieder entnommen.In a further development of the high-voltage battery, it has at least two battery cells with double-walled cell housings, with the spaces between the battery cells being fluidically coupled in series and, for this purpose, an outflow element of the temperature control connection of a first battery cell being coupled to an inflow element of the temperature control connection of at least one second battery cell. The temperature control device is fluidically coupled to the inflow element of the first battery cell and the outflow element of the at least one second battery cell. The tempering medium is thus introduced into the intermediate space of the first battery cell by the tempering device of the high-voltage battery. After the cell housing of the at least two battery cells has had the temperature control medium flow through it, the temperature control medium is removed from the space between the at least one second battery cell.

Insbesondere weist die Hochvoltbatterie mehrere Batteriezellen mit doppelwandigen Zellgehäusen und mehrere Batteriezellen mit einzelwandigen Zellgehäusen auf, welche abwechselnd zueinander zu einem Zellstapel gestapelt sind.In particular, the high-voltage battery has multiple battery cells with double-walled cell housings and multiple battery cells with single-walled cell housings, which are stacked alternately with one another to form a cell stack.

Es kann also in dem Zellstapel das Zellgehäuse jeder zweiten Batteriezelle doppelwandig ausgebildet sein. Die dazwischen liegenden, herkömmlichen Batteriezellen mit den einzelwandigen Zellgehäusen werden dabei durch die benachbarten Batteriezellen mit den doppelwandigen Zellgehäusen mittemperiert. Dadurch, dass die Zellgehäuse der herkömmlichen Batteriezellen und die Zellgehäuse der erfindungsgemäßen Batteriezellen gleiche Außenabmessungen aufweisen, ist der Gehäuseinnenraum der Zellgehäuse bei den herkömmlichen Batteriezellen größer als der Gehäuseinnenraum der Zellgehäuse bei den erfindungsgemäßen Batteriezellen. Dadurch können die herkömmlichen Batteriezellen galvanische Elemente mit höheren Kapazitäten aufweisen, beispielsweise indem sich in dem Gehäuseinnenraum des einzelwandigen Zellgehäuses größere galvanische Elemente mit mehr Aktivmaterial befinden. Die Hochvoltbatterie weist also zwei Arten von Batteriezellen auf, nämlich Batteriezellen, welche zu aktiven Temperatursteuerung genutzt werden, und Batteriezellen, welche eine höhere Kapazität bereitstellen. Hierdurch weist die Hochvoltbatterie eine besonders effektive Kapazitätsausnutzung, eine hohe Lebensdauer und eine hohe Sicherheit auf.The cell housing of every second battery cell in the cell stack can therefore be double-walled. The conventional battery cells with the single-walled cell housings in between are also tempered by the adjacent battery cells with the double-walled cell housings. Due to the fact that the cell housing of the conventional battery cells and the cell housing of the battery cells according to the invention have the same external dimensions, the housing interior of the cell housing in the conventional battery cells is larger than the housing interior of the cell housing in the battery cells according to the invention. As a result, the conventional battery cells can have galvanic elements with higher capacities, for example by having larger galvanic elements with more active material in the housing interior of the single-walled cell housing. The high-voltage battery therefore has two types of battery cells, namely battery cells that are used for active temperature control and battery cells that provide a higher capacity. As a result, the high-voltage battery has a particularly effective use of capacity, a long service life and a high level of safety.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Hochvoltbatterie. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als ein Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgebildet.A motor vehicle according to the invention includes a high-voltage battery according to the invention. The motor vehicle is designed in particular as an electric or hybrid vehicle.

Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Hochvoltbatterie vorgestellten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.The embodiments presented with reference to the high-voltage battery according to the invention and their advantages apply correspondingly to the motor vehicle according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figuren und der Figurenbeschreibung. 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.Further features of the invention result from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be explained in more detail using a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawings.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Batteriezelle ein einer Längsschnittdarstellung;
  • 2 eine schematische Darstellung der Batteriezelle ein einer Querschnittdarstellung; und
  • 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hochvoltbatterie.
Show it:
  • 1 a schematic representation of an embodiment of a battery cell in a longitudinal section;
  • 2 a schematic representation of the battery cell in a cross-sectional representation; and
  • 3 a schematic representation of an embodiment of a high-voltage battery according to the invention.

In den Figuren sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols in the figures.

1 und 2 zeigen Schnittdarstellungen einer Ausführungsform einer Batteriezelle 1 für eine Hochvoltbatterie 2, von welcher eine Ausführungsform in 3 dargestellt ist. Die Hochvoltbatterie 2 kann eine Traktionsbatterie eines hier nicht dargestellten elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, sein. Die Batteriezelle 1 weist ein Zellgehäuse 3 auf, welches hier flachquaderförmig und aus einem starren Material, beispielsweise Aluminium, gebildet ist. Das Zellgehäuse 3 weist Gehäusewände 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f auf, welche einen Gehäuseinnenraum 5 umschließen. Die Gehäusewand 4a ist ein Gehäuseboden und die Gehäusewand 4b ist ein Gehäusedeckel, wobei sich die Gehäusewände 4a und 4b in Hochrichtung H gegenüberliegen. Die Gehäusewände 4c, 4d, 4e, 4f sind Gehäusemantelwände, wobei die Gehäusewände 4c und 4d Schmalseiten sind, welche sich in einer Breitenrichtung B gegenüberliegen, und die Gehäusewände 4e und 4f Breitseiten sind, welche sich in einer Tiefenrichtung T gegenüberliegen. 1 and 2 show sectional views of an embodiment of a battery cell 1 for a high-voltage battery 2, of which an embodiment in 3 is shown. The high-voltage battery 2 can be a traction battery of an electrically driven motor vehicle (not shown here), for example a hybrid or electric vehicle. The battery cell 1 has a cell housing 3, which is here flat cuboid and made of a rigid material, such as aluminum. The cell housing 3 has housing walls 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, which enclose a housing interior 5. The housing wall 4a is a housing base and the housing wall 4b is a housing cover, with the housing walls 4a and 4b facing each other in the vertical direction H. The housing walls 4c, 4d, 4e, 4f are housing casing walls, the housing walls 4c and 4d being narrow sides which are opposite in a width direction B, and the housing walls 4e and 4f being wide sides which are opposite in a depth direction T.

In dem Gehäuseinnenraum 5 ist ein galvanisches Element 6 bzw. ein Zellwickel angeordnet, welcher zwei Elektroden 7a, 7b und einen mit einem Elektrolyten getränkten Separator 8 aufweist. Die Elektroden 7a, 7b sind mit Zellterminals 9a, 9b der Batteriezelle 1 elektrisch verbunden, welche hier an dem Gehäusedeckel 4b angeordnet sind und über welche die Batteriezelle 1 beispielsweise mit anderen Batteriezellen zu der Hochvoltbatterie 2 verschaltet werden kann. Zum Temperieren des galvanischen Elementes 6 mittels eines Temperiermediums ist zumindest eine der Gehäusewände 4a bis 4f doppelwandig ausgebildet. Hier sind beispielsweise sämtliche Gehäusewände 4a bis 4f doppelwandig ausgebildet. Durch jede doppelwandige Gehäusewand 4a bis 4f wird ein Zwischenraum 10 gebildet, welcher von dem Temperiermedium zum Kühlen oder Heizen des galvanischen Elementes 6 durchströmt werden kann. Hier sind beispielsweise die Zwischenräume 10 der doppelwandigen Gehäusemantelwände 4c, 4d, 4e, 4f über den Zwischenraum 10 des doppelwandigen Gehäusebodens 4a sowie den Zwischenraum 10 des Gehäusedeckels 4b fluidisch gekoppelt.In the housing interior 5, a galvanic element 6 or a cell coil is arranged, which has two electrodes 7a, 7b and a separator 8 impregnated with an electrolyte. Electrodes 7a, 7b are electrically connected to cell terminals 9a, 9b of battery cell 1, which are arranged here on housing cover 4b and via which battery cell 1 can be connected to other battery cells to form high-voltage battery 2, for example. At least one of the housing walls 4a to 4f is double-walled in order to control the temperature of the galvanic element 6 by means of a temperature control medium. Here, for example, all housing walls 4a to 4f are double-walled. An intermediate space 10 is formed by each double-walled housing wall 4a to 4f, through which the tempering medium for cooling or heating the galvanic element 6 can flow. Here, for example, the intermediate spaces 10 of the double-walled housing jacket walls 4c, 4d, 4e, 4f are fluidically coupled via the intermediate space 10 of the double-walled housing bottom 4a and the intermediate space 10 of the housing cover 4b.

Außerdem weist die Batteriezelle 1 einen Temperieranschluss 11 auf, über welchen das Temperiermedium in die Zwischenräume 10 eingeleitet und wieder aus den Zwischenräumen 10 entnommen werden kann. Wenn beispielsweise über ein Zuflusselement 12a des Temperieranschlusses 11, welches hier in dem Gehäusedeckel 4b angeordnet ist, Temperiermedium in den Gehäusedeckel 4b eingeleitet wird, so kann dieses über die Zwischenräume 10 der Gehäusemantelwände 4c bis 4f zu dem Zwischenraum 10 des Gehäusebodens 4a strömen, und dort über ein Abflusselement 12b des Temperieranschlusses 11, welches hier in dem Gehäuseboden 4b angeordnet ist, wieder entnommen werden. Das Zuflusselement 12a und das Abflusselement 12b können beispielsweise Öffnung oder Anschlussstutzen sein.In addition, the battery cell 1 has a temperature control connection 11 via which the temperature control medium can be introduced into the intermediate spaces 10 and removed from the intermediate spaces 10 again. If, for example, temperature control medium is fed into the housing cover 4b via an inflow element 12a of the temperature control connection 11, which is arranged here in the housing cover 4b, this can flow via the intermediate spaces 10 of the housing jacket walls 4c to 4f to the intermediate space 10 of the housing base 4a, and there be removed again via a drain element 12b of the temperature control connection 11, which is arranged here in the housing base 4b. The inflow element 12a and the outflow element 12b can, for example, be openings or connecting pieces.

Die Batteriezellen 1 sowie weitere Batteriezellen 13 können, wie in 3 gezeigt, entlang der Tiefenrichtung T zu der Hochvoltbatterie 2 gestapelt und verschaltet werden. Dabei sind die Batteriezellen 1, 13 abwechselnd entlang der Tiefenrichtung T gestapelt. Die Batteriezellen 13 weisen dabei Zellgehäuse 14 mit einzelwandigen Gehäusewänden auf. Die Temperieranschlüsse 11 der Batteriezellen 1 mit den Zellgehäusen 3, welche die doppelwandigen Gehäusewänden 4a bis 4f aufweisen, können seriell verbunden werden, sodass über die Zwischenräume 10 der Zellgehäuse 3 das Temperiermedium durch den Zellstapel fließen kann. Dabei weisen die Zellgehäuse 3 die gleichen Außenabmessungen, beispielsweise die gleichen Tiefen, die gleichen Höhen und die gleichen Breiten, auf wie die Zellgehäuse 14. Dadurch weist ein Gehäuseinnenraum 15 des Zellgehäuses 14 ein größeres Volumen auf als der Gehäuseinnenraum 5 des Zellgehäuses 3. So kann das hier nicht gezeigte galvanische Element der Batteriezelle 13 beispielsweise mehr Aktivmaterial und damit eine höhere Kapazität aufweisen als das galvanische Element 6 der Batteriezelle 1.The battery cells 1 and other battery cells 13 can, as in 3 shown, are stacked and connected along the depth direction T to form the high-voltage battery 2 . The battery cells 1, 13 are stacked alternately along the depth direction T. The battery cells 13 have cell housings 14 with single-walled housing walls. The temperature control connections 11 of the battery cells 1 with the cell housings 3, which have the double-walled housing walls 4a to 4f, can be connected in series, so that the temperature control medium can flow through the cell stack via the spaces 10 in the cell housing 3. The cell housing 3 has the same external dimensions, for example the same depths, the same heights and the same widths, as the cell housing 14. As a result, a housing interior 15 of the cell housing 14 has a larger volume than the housing interior 5 of the cell housing 3 the galvanic element of the battery cell 13 (not shown here) has, for example, more active material and thus a higher capacity than the galvanic element 6 of the battery cell 1.

Bezugszeichenlistereference list

11
Batteriezellebattery cell
22
Hochvoltbatteriehigh-voltage battery
33
Zellgehäusecell case
4a bis 4f4a to 4f
Gehäusewändehousing walls
55
Gehäuseinnenraumhousing interior
66
galvanisches Elementgalvanic element
7a, 7b7a, 7b
Elektrodenelectrodes
88th
Separatorseparator
9a, 9b9a, 9b
Zellterminalscell terminals
1010
Zwischenräumespaces
1111
Temperieranschlusstemperature control connection
12a12a
Zuflusselementinflow element
12b12b
Abflusselementdrain element
1313
Batteriezellebattery cell
1414
Zellgehäusecell case
1515
Gehäuseinnenraumhousing interior
HH
Hochrichtungvertical direction
BB
Breitenrichtunglatitude direction
TT
Tiefenrichtungdepth direction

Claims (7)

Hochvoltbatterie (2) für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit - zumindest einer prismatischen Batteriezelle (1), aufweisend ein galvanisches Element (6) und ein flachquaderförmiges Zellgehäuse (3) mit Gehäusewänden (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f), welche einen Gehäuseinnenraum (5) zum Aufnehmen des galvanischen Elements (6) umschließen, wobei zumindest eine der Gehäusewände (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) doppelwandig ausgebildet ist und das Zellgehäuse (3) einen Temperieranschluss (11) aufweist, welcher mit dem zumindest einen durch die doppelwandige Gehäusewand (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) gebildeten Zwischenraum (10) fluidisch gekoppelt ist und über welchen dem zumindest einen Zwischenraum (10) ein Temperiermedium zum Temperieren des galvanischen Elements (6) zuführbar und/oder entnehmbar ist, - einer Temperiereinrichtung, welche mit dem Temperieranschluss (11) der zumindest einen prismatischen Batteriezelle (1) fluidisch gekoppelt ist, und - zumindest einer Batteriezelle (13) mit einem Zellgehäuse (14) aufweisend einzelwandige Gehäusewände, wobei das einzelwandige Zellgehäuse (14) und das doppelwandige Zellgehäuse (3) in etwa die gleichen Außenabmessungen aufweisen, sodass ein Gehäuseinnenraum (15) des einzelwandigen Zellgehäuses (14) größer ausgebildet ist als der Gehäuseinnenraum (5) des doppelwandigen Zellgehäuses (3) und ein galvanisches Element der Batteriezelle (13) mit dem einzelwandigen Zellgehäuse (14) größer ist als das galvanische Element (6) der Batteriezelle (1) mit dem doppelwandigen Zellgehäuse (3).High-voltage battery (2) for an electrically driven motor vehicle - at least one prismatic battery cell (1), having a galvanic element (6) and a flat cuboid cell housing (3) with housing walls (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) which have a housing interior (5) for accommodating the galvanic element (6), wherein at least one of the housing walls (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) is double-walled and the cell housing (3) has a temperature control connection (11), which is connected to the at least one through the double-walled housing wall (4a , 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) is fluidically coupled to the intermediate space (10) formed and via which a tempering medium for tempering the galvanic element (6) can be supplied and/or removed from the at least one intermediate space (10), - A temperature control device which is fluidically coupled to the temperature control connection (11) of the at least one prismatic battery cell (1), and - at least one battery cell (13) with a cell housing (14) having single-walled housing walls, the single-walled cell housing (14) and the double-walled cell housing (3) having approximately the same external dimensions, so that a housing interior (15) of the single-walled cell housing (14) is formed larger than the housing interior (5) of the double-walled cell housing (3) and a galvanic element of the battery cell (13) with the single-walled cell housing (14) is larger than the galvanic element (6) of the battery cell (1) with the double-walled cell housing ( 3). Hochvoltbatterie (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellgehäuse (3) einen Gehäusedeckel (4b), einen Gehäuseboden (4a) sowie Gehäusemantelwände (4c, 4d, 4e, 4f) aufweist, wobei zumindest zwei gegenüberliegende Gehäusemantelwände (4c, 4d, 4e, 4f) des Zellgehäuses (3) doppelwandig ausgebildet sind.High-voltage battery (2) after claim 1 , characterized in that the cell housing (3) has a housing cover (4b), a housing base (4a) and housing jacket walls (4c, 4d, 4e, 4f), with at least two opposite housing jacket walls (4c, 4d, 4e, 4f) of the cell housing (3) are double-walled. Hochvoltbatterie (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusemantelwände aus zwei gegenüberliegenden Schmalseiten (4c, 4d) und zwei gegenüberliegenden Breitseiten (4e, 4f) bestehen, wobei zumindest die Breitseiten (4e, 4f) doppelwandig ausgebildet sind.High-voltage battery (2) after claim 2 , characterized in that the housing jacket walls consist of two opposite narrow sides (4c, 4d) and two opposite wide sides (4e, 4f), at least the wide sides (4e, 4f) being double-walled. Hochvoltbatterie (2) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein die gegenüberliegenden Gehäusemantelwände (4c, 4d, 4e, 4f) verbindender Gehäuseboden (4a) doppelwandig ausgebildet ist, und die durch die Gehäusemantelwände (4c, 4d, 4e, 4f) und den Gehäuseboden (4a) gebildeten Zwischenräume (10) fluidisch gekoppelt und von dem Temperiermedium durchströmbar sind.High-voltage battery (2) after claim 2 or 3 , characterized in that in addition a housing base (4a) connecting the opposite housing shell walls (4c, 4d, 4e, 4f) is double-walled, and the intermediate spaces formed by the housing shell walls (4c, 4d, 4e, 4f) and the housing base (4a). (10) are fluidically coupled and the tempering medium can flow through them. Hochvoltbatterie (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochvoltbatterie (2) zumindest zwei Batteriezellen (1) mit doppelwandigen Zellgehäusen (3) aufweist, wobei die Zwischenräume (10) der Zellgehäuse (3) fluidisch seriell gekoppelt sind und dazu ein Abflusselement (12a) des Temperieranschlusses (11) einer ersten Batteriezelle (1) mit einem Zuflusselement (12b) des Temperieranschlusses (11) zumindest einer zweiten Batteriezelle (1) gekoppelt ist.High-voltage battery (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the high-voltage battery (2) has at least two battery cells (1) with double-walled cell housings (3), the intermediate spaces (10) of the cell housing (3) being fluidically coupled in series and an outflow element (12a) of the temperature control connection (11) of a first battery cell (1) is coupled to an inflow element (12b) of the temperature control connection (11) of at least one second battery cell (1). Hochvoltbatterie (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochvoltbatterie (2) mehrere Batteriezellen (1) mit doppelwandigen Zellgehäusen (3) und mehrere Batteriezellen (13) mit einzelwandigen Zellgehäusen (14) aufweist, welche abwechselnd zueinander zu einem Zellstapel gestapelt sind.High-voltage battery (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the high-voltage battery (2) has a plurality of battery cells (1) with double-walled cell housings (3) and a plurality of battery cells (13) with single-walled cell housings (14) which alternate with one another to form a cell stack are stacked. Kraftfahrzeug mit einer Hochvoltbatterie (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle with a high-voltage battery (2) according to one of the preceding claims.
DE102018215580.1A 2018-09-13 2018-09-13 High-voltage battery having battery cells with single-walled and double-walled cell housings and motor vehicles Active DE102018215580B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018215580.1A DE102018215580B4 (en) 2018-09-13 2018-09-13 High-voltage battery having battery cells with single-walled and double-walled cell housings and motor vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018215580.1A DE102018215580B4 (en) 2018-09-13 2018-09-13 High-voltage battery having battery cells with single-walled and double-walled cell housings and motor vehicles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018215580A1 DE102018215580A1 (en) 2020-03-19
DE102018215580B4 true DE102018215580B4 (en) 2022-12-15

Family

ID=69647192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018215580.1A Active DE102018215580B4 (en) 2018-09-13 2018-09-13 High-voltage battery having battery cells with single-walled and double-walled cell housings and motor vehicles

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018215580B4 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021116056A1 (en) * 2021-06-22 2022-12-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrical energy store with a distribution network and motor vehicle
DE102022117353A1 (en) 2022-07-12 2024-01-18 Man Truck & Bus Se Battery cell with integrated temperature chamber

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2635427A1 (en) 1976-08-06 1978-02-09 Varta Batterie Heat exchanger system for battery - consists of double-walled structure with liq. inlets and outlets that also acts as battery housing
DE10202807A1 (en) 2002-01-25 2003-08-07 Daimler Chrysler Ag Temperature control system for high power secondary batteries for motor vehicle use circulates heat transporting fluid through channels around cells
DE102008006920A1 (en) 2008-01-23 2009-07-30 Volkswagen Ag Electrical storage e.g. battery, for electrical consumer in automotive industry, has limiting wall designed as double wall and for surrounding storage, where double wall has inner and outer walls arranged at distance to each other
DE102009025802A1 (en) 2009-05-14 2010-11-25 Auto-Kabel Managementgesellschaft Mbh Refrigerated cell accumulator and method of making same
DE102010034081A1 (en) 2010-08-12 2012-02-16 Li-Tec Battery Gmbh Envelope for an electrochemical cell
EP2510564B1 (en) 2009-12-09 2016-12-14 Robert Bosch GmbH Controllable, thermally insulated housing and method for the control thereof
DE102015220354A1 (en) 2015-10-20 2017-04-20 Robert Bosch Gmbh Housing system of a battery module, battery module with such a housing system and method for its temperature control and battery

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2635427A1 (en) 1976-08-06 1978-02-09 Varta Batterie Heat exchanger system for battery - consists of double-walled structure with liq. inlets and outlets that also acts as battery housing
DE10202807A1 (en) 2002-01-25 2003-08-07 Daimler Chrysler Ag Temperature control system for high power secondary batteries for motor vehicle use circulates heat transporting fluid through channels around cells
DE102008006920A1 (en) 2008-01-23 2009-07-30 Volkswagen Ag Electrical storage e.g. battery, for electrical consumer in automotive industry, has limiting wall designed as double wall and for surrounding storage, where double wall has inner and outer walls arranged at distance to each other
DE102009025802A1 (en) 2009-05-14 2010-11-25 Auto-Kabel Managementgesellschaft Mbh Refrigerated cell accumulator and method of making same
EP2510564B1 (en) 2009-12-09 2016-12-14 Robert Bosch GmbH Controllable, thermally insulated housing and method for the control thereof
DE102010034081A1 (en) 2010-08-12 2012-02-16 Li-Tec Battery Gmbh Envelope for an electrochemical cell
DE102015220354A1 (en) 2015-10-20 2017-04-20 Robert Bosch Gmbh Housing system of a battery module, battery module with such a housing system and method for its temperature control and battery

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018215580A1 (en) 2020-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60109130T2 (en) Electric accumulator battery
DE112005001860B4 (en) Mounting construction of electrical equipment
DE112011105564B4 (en) Busbar module, vehicle power source device and vehicle
EP2593982B1 (en) Battery cell module, battery, and motor vehicle
EP2543091A1 (en) Battery for a motor vehicle
WO2008106948A1 (en) Device for combining and housing power storage cells
DE102006021585B3 (en) Liquid electrolyte battery for e.g. passenger car, has plate with partition wall that runs from side of left-sided exhaust slot to diagonally opposite side of right-sided exhaust slot such that channels are formed based on respective slots
DE102009013727A1 (en) Battery e.g. lithium ion battery, for use in e.g. electric vehicle, has spring provided for pressing electrode connections of flat cells on electrically conducting connecting piece for two flat cells that lie on top of each other
WO2020007561A1 (en) Battery cell having a heating device, high-voltage battery and motor vehicle
DE112016004706T5 (en) DEVICE COMPRISING BATTERY CELLS AND A METHOD OF ASSEMBLING
DE102018215580B4 (en) High-voltage battery having battery cells with single-walled and double-walled cell housings and motor vehicles
DE112018008036T5 (en) Sodium secondary battery module
DE60027980T2 (en) A structure for connecting a plurality of battery modules to a battery pack
DE102018207331A1 (en) Memory cell for a memory device of a motor vehicle, memory device for a motor vehicle and motor vehicle
DE102015216181B3 (en) Electric energy storage with memory modules of different types
EP3959755A1 (en) Energy storage device and vehicle
DE102016205929A1 (en) battery Pack
WO2019214882A1 (en) High-voltage battery for a motor vehicle, and motor vehicle
WO2020030651A1 (en) Battery housing, battery system and assembly method for a battery system
EP3465797B1 (en) Battery with battery sections and section contact element
DE102016205124B3 (en) battery Pack
DE112017006651T5 (en) ENERGY STORAGE DEVICE
DE102018004254A1 (en) Electric energy storage
DE102005021904B4 (en) lead-acid battery
DE102019126327A1 (en) Battery housing with a heat distribution layer, traction battery and motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0002020000

Ipc: H01M0050100000

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0050100000

Ipc: H01M0050131000

R020 Patent grant now final