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Die Erfindung betrifft eine Akkumulatoranordnung für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Akkumulatoranordnungen für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Dabei sind mehrere Batteriezellen in Batteriemodule gefasst und in einem Gehäuse angeordnet. Die Batteriezellen werden dabei zum Erhalt ihrer Funktion temperiert. Insbesondere bei Akkumulatoranordnungen mit einer hohen Leistungsdichte und einer geforderten Schnellladefähigkeit ist eine leistungsfähige Kühlung unabdingbar. Aus
WO 2017/026312 A1 sind Akkumulatoranordnungen mit einer unmittelbaren Luftkühlung bekannt. Dabei werden die Batteriezellen von der Luft unmittelbar umströmt und dadurch gekühlt. Da die Luft eine vergleichsweise geringere Wärmeaufnahmekapazität aufweist, muss ein hoher Volumenstrom an Kontaktflächen geführt werden. Die Luft wird dabei in dem Gehäuse zufällig verteilt oder in einem sogenannten Rundweg um den Batterieblock geführt. Der hohe Volumenstrom erfordert auch größere Zwischenräume in dem Gehäuse, die im Hinblick auf den Bauraumbedarf für die Akkumulatoranordnung nachteilig sind. Die abgeführte Wärmemenge bleibt dabei gering, so dass eine leistungsfähige Kühlung mit einem flüssigen Kühlmittel notwendig ist. Üblicherweise werden dazu die Batteriezellen in dem Batteriemodul durch Kühlplatten gekühlt, die mit den einzelnen Batteriezellen in einem wärmeübertragenden Kontakt stehen. Die Kühlplatten werden durch das flüssige Kühlmittel durchströmt und dadurch gekühlt. Nachteiligerweise ist das Konzept einer unmittelbaren Kühlung der Batteriezellen auf ein flüssiges Kühlmittel nicht ohne weiteres übertragbar und bislang nur für einzelne Bereiche der Batteriezellen - wie beispielweise für Stromableiter der Batteriezellen - realisiert.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, für eine Akkumulatoranordnung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile überwunden werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine effiziente und gleichmäßige Kühlung in einer Akkumulatoranordnung durch ein unmittelbares Beaufschlagen der Batteriezellen mit einer Kühlflüssigkeit zu erreichen. Eine Akkumulatoranordnung ist für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug vorgesehen und weist mehrere Batteriezellen auf, die in einer X-Richtung zu wenigstens einem Batterieblock gestapelt sind. Der Batterieblock weist dann eine erste Kontaktseite und eine zweite Kontaktseite auf, die in einer senkrecht zur X-Richtung verlaufenden Y-Richtung einander gegenüberliegen. Ferner weist der Batterieblock eine erste Abstützseite und eine zweite Abstützseite auf, die in einer senkrecht zur X-Richtung und senkrecht zur Y-Richtung verlaufenden Z-Richtung einander gegenüberliegen. Der Batterieblock weist des Weiteren zwei sich in der X-Richtung einander gegenüberliegende Spannseiten auf. Die Akkumulatoranordnung weist ferner ein Gehäuse mit wenigstens einem Teilinnenraum auf, in dem der wenigsten eine Batterieblock angeordnet ist. Die Akkumulatoranordnung weist zudem eine von einer Kühlflüssigkeit durchströmbare Kühlvorrichtung zum Kühlen der Batteriezellen in dem wenigstens einen Batterieblock auf. Erfindungsgemäß ist der wenigstens eine Batterieblock in dem jeweiligen Teilinnenraum von der Kühlflüssigkeit mehrseitig umströmbar oder von der Kühlflüssigkeit mehrseitig umströmbar und zumindest teilweise durchströmbar, so dass der Teilinnenraum einen von der Kühlflüssigkeit durchströmbaren Teil der Kühlvorrichtung bildet.
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Der wenigstens eine Batterieblock ist in dem Teilinnenraum des Gehäuses angeordnet, wobei eine den Teilinnenraum begrenzende Wandung des Gehäuses und der wenigstens eine Batterieblock und dessen Batteriezellen innerhalb des Teilinnenraums unmittelbar von der Kühlflüssigkeit beaufschlagt sind. Dadurch kann der wenigstens eine Batterieblock effizient und mehrseitig gekühlt werden. Vorzugsweise ist der wenigstens eine Batterieblock in dem Teilinnenraum zumindest vierseitig quer zur X-Richtung mit der Kühlflüssigkeit beaufschlagt. Zweckgemäß ist die Kühlflüssigkeit dielektrisch, so dass die Funktion des wenigstens einen um- und durchströmten Batterieblocks keineswegs beeinträchtigt ist. Durch das unmittelbare Beaufschlagen des wenigstens einen Batterieblocks und dessen Batteriezellen mit der Kühlflüssigkeit können die einzelnen Batteriezellen effizient und gleichmäßig gekühlt werden.
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Bei einer Weiterbildung der Akkumulatoranordnung ist vorgesehen, dass die Kühlvorrichtung einen Verteiler und einen Sammler aufweist. Der Verteiler und der Sammler sind von außen in den Teilinnenraum offen, so dass die Kühlflüssigkeit durch den Verteiler in den Teilinnenraum zugeleitet und durch den Sammler aus dem Teilinnenraum abgeleitet werden kann. Durch den Verteiler und den Sammler kann die Kühlflüssigkeit in dem Teilinnenraum gleichmäßig verteilt werden, wodurch eine nahezu gleichmäßige Kühlung der Batteriezellen ermöglicht ist. Zusätzlich können der Verteiler und der Sammler in dem Teilinnenraum sich in X-Richtung entlang des wenigstens einen Batterieblocks erstrecken. Dann ist der Hauptfluidstrom der Kühlflüssigkeit quer zur X-Richtung ausgerichtet. Auf diese Weise werden die einzelnen Batteriezellen des wenigstens einen Batterieblocks zumindest einseitig quer zur X-Richtung von der Kühlflüssigkeit umströmt und effizient gekühlt.
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Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Verteiler durch einen Verteilkanal und der Sammler durch einen Sammelkanal ausgebildet sind. Der Verteilkanal und der Sammelkanal sind dann jeweils über mehrere Fluidöffnungen in den Teilinnenraum geöffnet. Vorzugsweise sind der Verteilkanal und der Sammelkanal jeweils in einer Wand des Gehäuses ausgebildet, die den Teilinnenraum einseitig nach außen begrenzt und beispielweise der jeweiligen Kontaktseite des Batterieblocks zugewandt ist. Die Fluidöffnungen gehen dann zweckgemäß durch die jeweilige Wand hindurch. Die Fluidöffnungen können in dem Verteilkanal in X-Richtung gleichmäßig verteilt sein, so dass die Kühlflüssigkeit aus dem Verteilkanal in X-Richtung gleichmäßig verteilt austritt. Insbesondere kann dann die Kühlflüssigkeit zu allen Batteriezellen des wenigstens einen Batterieblocks benachbart austreten, so dass die Batteriezellen unabhängig von deren Position in dem Batterieblock effizient gekühlt werden können. Entsprechend können die Fluidöffnungen des Sammelkanals ein gleichmäßiges Ableiten der Kühlflüssigkeit aus dem Teilinnenraum ermöglichen. In dem jeweiligen Teilinnenraum können dadurch eine gleichmäßige Strömung und eine gleichmäßige Verteilung der Temperatur um den wenigstens einen Batterieblock in X-Richtung erreicht werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Akkumulatoranordnung kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Verteiler und dem Sammler ein erster Strömungspfad für einen ersten Teilstrom der Kühlflüssigkeit und ein zweiter Strömungspfad für einen zweiten Teilstrom der Kühlflüssigkeit vorgegeben sind. Dabei führen der erste Strömungspfad und der zweite Strömungspfad die jeweiligen Teilströme einander entgegengesetzt um den Batterieblock quer zur X-Richtung. Vorteilhafterweise kann zudem vorgesehen sein, dass der Verteiler zu einer ersten Kante der ersten Kontaktseite und der zweiten Abstützseite und der Sammler zu einer zweiten Kante der zweiten Kontaktseite und der ersten Abstützseite benachbart angeordnet sind. Die erste Kante ist dabei durch eine Gerade oder einen Bereich definiert, an der die erste Kontaktseite und die zweite Abstützseite aneinander anschließen und einen rechtwinkligen oder einen abgerundeten Eckbereich des Batterieblocks bilden. Die zweite Kante ist entsprechend durch eine Gerade oder einen Bereich definiert, an der die zweite Kontaktseite und die erste Abstützseite aneinander anschließen und einen rechtwinkligen oder einen abgerundeten Eckbereich des Batterieblocks bilden. Der erste Strömungspfad führt dann von der ersten Kante an der ersten Kontaktseite zu der ersten Abstützseite; an der ersten Abstützseite zu der zweiten Kante und weiter zu dem Sammler. Der zweite Strömungspfad führt dann von der ersten Kante an der zweiten Abstützseite zu der zweiten Kontaktseite; an der zweiten Kontaktseite zu der zweiten Kante und weiter zu dem Sammler.
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Die beiden Kanten sind dabei in X-Richtung des wenigstens einen Batterieblocks ausgerichtet und die beiden Strömungspfade führen die jeweiligen Teilströme quer zur X-Richtung um den wenigstens einen Batterieblock herum. Insbesondere strömt der erste Teilstrom in dem Teilinnenraum von der ersten Kante an der ersten Kontaktseite in Z-Richtung - oder dieser entgegengesetzt - und dann an der ersten Abstützseite in Y-Richtung - oder dieser entgegengesetzt - zu der zweiten Kante. Der zweite Teilstrom strömt dann in dem Teilinnenraum von der ersten Kante an der zweiten Abstützseite in Y-Richtung - oder dieser entgegengesetzt - und dann an der zweiten Kontaktseite in Z-Richtung - oder dieser entgegengesetzt - zu der zweiten Kante. Mit anderen Worten umlaufen der erste Teilstrom und der zweite Teilstrom den wenigstens einen Batterieblock jeweils zweiseitig und einander entgegengesetzt, so dass der wenigstens eine Batterieblock quer zur X-Richtung insgesamt vierseitig umströmt ist. Der erste Strömungspfad und der zweite Strömungspfad sind vorzugsweise gleich lang und die Teilströme weisen vorzugsweise einen gleichen Volumenstrom und eine ähnliche Temperatur auf. Die beiden Teilströme können dadurch in dem Teilinnenraum eine gleiche Wärmemenge aufnehmen oder abgeben, so dass die einzelnen umströmten Batteriezellen in dem wenigstens einen Batterieblock gleichmäßig und effizient gekühlt werden. Insbesondere kann dadurch eine nahezu gleichmäßige Verteilung der Temperatur um den wenigstens einen Batterieblock in X-Richtung erreicht werden.
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Bei einer Weiterbildung der Akkumulatoranordnung ist vorgesehen, dass zwischen den jeweiligen Batteriezellen in dem Batterieblock mehrere Zellenhalter mit jeweils zwei gegenüberliegenden Abstützkragen gestapelt sind. Dabei stehen die jeweiligen Abstützkragen von den jeweiligen benachbarten Batteriezellen in Z-Richtung ab und erstrecken sich an den jeweiligen Abstützseiten in Y-Richtung. Zwischen den benachbarten Abstützkragen und den jeweiligen dazwischen gestapelten Batteriezellen sind dann jeweils zwei gegenüberliegende Teilkanäle innerhalb des Teilinnenraumes gebildet, die sich an den jeweiligen Abstützseiten in Y-Richtung erstrecken und durch die Kühlflüssigkeit durchströmbar sind. Die jeweiligen Abstützkragen können beispielweise L-förmig oder T-förmig sein. Der Zellenhalter ist dabei vorzugsweise aus einem wärmeleitenden Material geformt, um die in den Batteriezellen erzeugte Wärme zu den Abstützkragen und von dort an die Kühlflüssigkeit ableiten zu können. Die jeweiligen Teilkanäle sind dann in Z-Richtung durch die Abstützkragen und Seitenflächen der jeweiligen Batteriezellen und in X-Richtung durch Wandung der Zellenhalter begrenzt. Die Anzahl der Teilkanäle entspricht dabei einem n-fachen oder einem 1/n-fachen der Anzahl der Batteriezellen. Durch die Teilkanäle an den Abstützseiten des wenigstens einen Batteriemoduls kann die Kühlflüssigkeit gleichmäßig verteilt werden und eine Querströmung an den Abstützseiten kann vorteilhaft verhindert werden. Dadurch können die einzelnen Batteriezellen in dem wenigstens einen Batterieblock gleichmäßig an den Abstützseiten gekühlt werden.
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Ist die Kühlflüssigkeit von dem Verteiler zu dem Sammler wie oben beschrieben in zwei Teilströme aufgeteilt, so können der erste Strömungspfad und der zweite Strömungspfad an der jeweiligen Abstützseite des Batterieblocks durch die Teilkanäle führen. Entsprechend strömen der erste Teilstrom durch die Teilkanäle an der ersten Abstützseite und der zweite Teilstrom durch die Teilkanäle an der zweiten Abstützseite. Beim Eintreten der Teilströme in die Teilkanäle werden diese in mehrere Parallelströme unterteilt und nach dem Austreten der Parallelströme aus den Teilkanälen vereinigen sich diese wieder zu dem jeweiligen Teilstrom. Der erste Teilstrom und der zweite Teilstrom weisen vorzugsweise einen gleichen Volumenstrom und eine ähnliche Temperatur auf. Nach dem Unterteilen der jeweiligen Teilströme in die Parallelströme weisen diese vorzugsweise einen gleichen Volumenstrom und eine ähnliche Temperatur auf. Die Parallelströme können dadurch an der jeweiligen Abstützseite eine nahezu gleiche Wärmemenge aufnehmen oder abgeben, so dass die einzelnen Batteriezellen an den Abstützseiten des wenigstens einen Batterieblocks gleichmäßig und effizient gekühlt werden.
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Bei einer Weiterbildung der Akkumulatoranordnung ist vorgesehen, dass die jeweiligen Batteriezellen jeweils zwei sich gegenüberliegende Stromableiter aufweisen, die an den gegenüberliegenden Kontaktseiten des Batterieblocks sich in Y-Richtung von den Batteriezellen erstrecken. Die Stromableiter der Batteriezellen sind an den jeweiligen Kontaktseiten einzeln oder in Gruppen miteinander elektrisch kontaktiert, so dass die Batteriezellen in dem Batterieblock seriell und/oder parallel zueinander verschaltet sind. Um die Kühlung der einzelnen Batteriezellen an den jeweiligen Kontaktseiten des Batterieblocks zu intensivieren, kann an der jeweiligen Kontaktseite des Batterieblocks wenigstens eine Kühlplatte aus einem wärmeleitenden Material an den Stromableitern wärmeübertragend und von der Kühlflüssigkeit umströmbar festgelegt sein. Die Wärmeleitplatte ist dann durch die Kühlflüssigkeit umströmt und unmittelbar beaufschlagt, so dass die in den Stromableitern erzeugte Wärme effektiv über die Kühlplatte abgeführt werden kann.
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Zusammenfassend ist der wenigstens eine Batterieblock in der erfindungsgemäßen Akkumulatoranordnung unmittelbar von der Kühlflüssigkeit umströmt oder umströmt und durchströmt und dadurch effektiv und gleichmäßig kühlbar.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch
- 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Akkumulatoranordnung;
- 2 eine einzelne Batteriezelle in der erfindungsgemäßen Akkumulatoranordnung;
- 3 eine Schnittansicht eines Batterieblocks in der erfindungsgemäßen Akkumulatoranordnung;
- 4 eine Ansicht des umströmten und teilweise durchströmten Batterieblocks in der erfindungsgemäßen Akkumulatoranordnung.
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1 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Akkumulatoranordnung 1 für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug. Die Akkumulatoranordnung 1 weist einen Batterieblock 2 aus mehreren Batteriezellen 3 auf, die in eine X-Richtung miteinander gestapelt sind. Der Batterieblock 2 weist dann eine erste Kontaktseite 4a und eine zweite Kontaktseite 4b; eine erste Abstützseite 5a und eine zweite Abstützseite 5b; und zwei Spannseiten 6a und 6b - siehe dazu 3 - auf. Die Kontaktseiten 4a und 4b sind in einer senkrecht zur X-Richtung verlaufenden Y-Richtung und die Abstützseiten 5a und 5b sind in einer senkrecht zur X-Richtung und senkrecht zur Y-Richtung verlaufenden Z-Richtung einander gegenüberliegend angeordnet. Die Spannseiten 6a und 6b liegen in X-Richtung einander gegenüber. Die Akkumulatoranordnung 1 weist ferner ein Gehäuse 7 mit einem Teilinnenraum 8 auf, in dem der Batterieblock 2 angeordnet ist. Die Batteriezellen 3 sind in der Akkumulatoranordnung 1 durch eine von einer Kühlflüssigkeit durchströmbare Kühlvorrichtung 9 kühlbar, die einen Verteiler 10a, einen Sammler 10b und den Teilinnenraum 8 umfasst. Der Batterieblock 2 ist in dem Teilinnenraum 8 von der Kühlflüssigkeit mehrseitig umströmbar und zumindest teilweise durchströmbar angeordnet und ist unmittelbar mit der Kühlflüssigkeit beaufschlagt. Die Kühlflüssigkeit ist zweckgemäß dielektrisch, so dass die Funktion des Batterieblocks 2 keineswegs beeinträchtigt ist.
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Der Teilinnenraum 8 des Gehäuses 7 ist nach außen abgedichtet und die Kühlflüssigkeit wird in den Teilinnenraum 8 durch den Verteiler 10a von außen zugeleitet und durch den Sammler 10b aus dem Teilinnenraum 8 nach außen abgeleitet. In diesem Ausführungsbeispiel sind der Verteiler 10a durch einen Verteilkanal 11a und der Sammler 10b durch einen Sammelkanal 11b gebildet. Der Verteilkanal 11a und der Sammelkanal 11b sind jeweils in einer Wand 12a und 12b des Gehäuses 7 integral ausgeformt und in X-Richtung dem Batterieblock 2 benachbart ausgerichtet. Die jeweilige Wand 12a und 12b begrenzt dabei den Teilinnenraum 8 einseitig nach außen und ist der jeweiligen Kontaktseite 4a und 4b des Batterieblocks 2 zugewandt angeordnet. Der Verteilkanal 11a und der Sammelkanal 11b sind jeweils über mehrere Fluidöffnungen 13a und 13b in den Teilinnenraum 8 geöffnet. Die Fluidöffnungen 13a und 13b sind in dem Verteilkanal 11a und in dem Sammelkanal 11b in X-Richtung des Batterieblock 2 gleichmäßig verteilt, wie im Folgenden anhand 4 näher erläutert wird.
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Der Verteiler 10a beziehungsweise der Verteilkanal 11a ist zu einer ersten Kante 14a benachbart angeordnet, die an der ersten Kontaktseite 4a und an der zweiten Abstützseite 5b gebildet ist. Der Sammler 10b beziehungsweise der Sammelkanal 11b ist zu einer zweiten Kante 14b benachbart angeordnet, die an der zweiten Kontaktseite 4b und an der ersten Abstützseite 5a gebildet ist. Dadurch sind in dem Teilinnenraum 8 ein erster Strömungspfad 15a für einen ersten Teilstrom 16a der Kühlflüssigkeit und ein zweiter Strömungspfad 15b für einen zweiten Teilstrom 16b der Kühlflüssigkeit vorgegeben. Die beiden Kanten 14a und 14b sind in X-Richtung ausgerichtet und die beiden Strömungspfade 15a und 15b führen die jeweiligen Teilströme 16a und 16b quer zur X-Richtung um den Batterieblock 2 entgegengesetzt herum. Der erste Teilstrom 16a strömt in dem Teilinnenraum 8 von der ersten Kante 14a an der ersten Kontaktseite 4a in Z-Richtung und dann an der ersten Abstützseite 5a in Y-Richtung zu der zweiten Kante 14b. Der zweite Teilstrom 16b strömt dann in dem Teilinnenraum 8 von der ersten Kante 14a an der zweiten Abstützseite 5b in Y-Richtung und dann an der zweiten Kontaktseite 4b in Z-Richtung zu der zweiten Kante 14b. Dadurch umlaufen der erste Teilstrom 16a und der zweite Teilstrom 16b den Batterieblock 2 jeweils zweiseitig und einander entgegengesetzt, so dass der Batterieblock 2 quer zur X-Richtung insgesamt vierseitig umströmt und dadurch effektiv gekühlt ist.
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Es versteht sich, dass in der Akkumulatoranordnung 1 mehrere Batterieblöcke 2 in mehreren Teilinnenräumen 8 angeordnet und wie oben beschrieben gekühlt werden können. Ferner ist denkbar, dass in den einzelnen Teilinnenräumen 8 auch mehrere Batterieblöcke 2 angeordnet sind. Die jeweiligen Verteiler 10a und die jeweiligen Sammler 10b der einzelnen Teilinnenräume 8 können dann in der Kühlvorrichtung 9 auf eine geeignete Weise miteinander fluidisch verbunden sein, um das Durchströmen der mehreren Teilinnenräume 8 zu ermöglichen.
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2 zeigt die Batteriezelle 3, wie diese in dem Batterieblock 2 ausgerichtet ist. Die hier gezeigte Batteriezelle 3 ist eine Pouch-Zelle und weist einen verformbaren Körper 17 und zwei gegenüberliegende Stromableiter 18a und 18b auf. Die Stromableiter 18a und 18b stehen von dem Körper 17 ab und erstrecken sich in dem Batterieblock 2 an den jeweiligen Kontaktseiten 4a und 4b in Y-Richtung.
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3 zeigt nun eine Schnittansicht des Batterieblocks 2 mit den mehreren aneinander gestapelten Batteriezellen 3. Wie hier sichtbar, sind die einzelnen Batteriezellen 3 mittels zwei gegenüberliegenden Spannplatten 19a und 19b - hier nur eine sichtbar - und zwei Spanngurten 20 - hier nur einer sichtbar - in X-Richtung miteinander verspannt. Die Spannplatten 19a und 19b liegen dabei an den Spannseiten 6a und 6b des Batterieblocks 2 an den letzten Batteriezellen 3 an. Die Stromableiter 18a und 18b sind an der jeweiligen Kontaktseite 4a und 4b in Gruppen miteinander elektrisch kontaktiert, so dass die Batteriezellen 3 in dem Batterieblock 2 seriell und/oder parallel zueinander verschaltet sind. Zwischen den einzelnen Batteriezellen 3 und an den Spannplatten 19a und 19b sind zudem elastische Einlagen 24 angeordnet, die ein Verspannen der Batteriezellen 3 in X-Richtung ermöglichen.
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Zwischen den jeweiligen Batteriezellen 3 sind zudem mehrere Zellenhalter 21 mit jeweils zwei gegenüberliegenden T-förmigen Abstützkragen 22a und 22b gestapelt. Dabei wechseln sich in dem Batterieblock 2 die Einlagen 24 und die Zellenhalter 21 zwischen den Batteriezellen 3 in X-Richtung ab. Die jeweiligen Abstützkragen 22a und 22b stehen von den jeweiligen benachbarten Batteriezellen 3 in Z-Richtung ab und erstrecken sich an der jeweiligen Abstützseite 5a und 5b in Y-Richtung. Zwischen den benachbarten Abstützkragen 22a und 22b und den jeweiligen dazwischen gestapelten Batteriezellen 3 sind dann jeweils zwei gegenüberliegende Teilkanäle 23a und 23b gebildet. Die Teilkanäle 23a und 23b erstrecken sich an der jeweiligen Abstützseite 5a und 5b in Y-Richtung und sind durch die Kühlflüssigkeit durchströmbar. Die Teilkanäle 23a bilden dabei einen Teil des ersten Strömungspfads 15a und die Teilkanäle 23b bilden einen Teil des zweiten Strömungspfads 15b. An den jeweiligen Zellenhaltern 21 sind zudem Haltekragen 26 ausgebildet, die die Batteriezellen 3 in dem Batterieblock 2 in Z-Richtung festlegen.
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4 zeigt eine Ansicht des umströmten Batterieblocks 2 in der Akkumulatoranordnung 1. Die Kühlflüssigkeit strömt in dem Verteilkanal 11a in X-Richtung von außen zu und wird über die Fluidöffnungen 13a in den Teilinnenraum 8 zugeleitet. Über die Fluidöffnungen 13b wird die Kühlflüssigkeit aus dem Teilinnenraum 8 abgeleitet und strömt in dem Sammelkanal 11b in X-Richtung nach außen. Dabei sind die Fluidöffnungen 13a und 13b in dem Verteilkanal 11a und in dem Sammelkanal 11b in X-Richtung des Batterieblock 2 gleichmäßig verteilt, so dass die Kühlflüssigkeit aus dem Verteilkanal 11a in X-Richtung gleichmäßig verteilt austritt. Nach dem Austreten der Kühlflüssigkeit aus dem Verteilkanal 11a an der ersten Kante 14a teilt sich die Kühlflüssigkeit in den ersten Teilstrom 16a und in den zweiten Teilstrom 16b auf. Der erste Teilstrom 16a strömt dann - wie bereits anhand 1 erläutert - von der ersten Kante 14a an der ersten Kontaktseite 4a in Z-Richtung und dann an der ersten Abstützseite 5a in Y-Richtung zu der zweiten Kante 14b. An der ersten Abstützseite 5a wird der erste Teilstrom 16a in mehrere erste Parallelströme 25a aufgeteilt, wobei jeder der jeweiligen Parallelströme 25a einem der jeweiligen Teilkanäle 23a an der ersten Abstützseite 5a zugeordnet ist. Der zweite Teilstrom 16b strömt - wie bereits anhand 1 erläutert - von der ersten Kante 14a an der zweiten Abstützseite 5b in Y-Richtung zu der zweiten Kontaktseite 4b. Dabei wird der zweite Teilstrom 16b an der zweiten Abstützseite 5b in mehrere Parallelströme 25b aufgeteilt. Dabei ist jeder der jeweiligen Parallelströme 25b einem der jeweiligen Teilkanäle 23b an der zweiten Abstützseite 5b zugeordnet. Nach dem Durchströmen der Teilkanäle 23b strömt der zweite Teilstrom an der zweiten Kontaktseite 4b in Z-Richtung zu der zweiten Kante 14b. An der zweiten Kante 11b strömen die beiden Teilströme 16a und 16b zusammen und über den Sammelkanal 11b aus dem Teilinnenraum 8 aus. Die Strömung der Kühlflüssigkeit ist in 4 mit Pfeilen angedeutet, wobei hier zur Übersichtlichkeit die Aufteilung in die Teilströme 16a und 16b exemplarisch an insgesamt drei Stellen angedeutet ist. Es versteht sich, dass die beiden Teilströme 16a und 16b die Kontaktseiten 4a und 4b und die Abstützseiten 5a und 5b nahezu vollflächig umströmen.
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Der erste Teilstrom 16a und der zweite Teilstrom 16b weisen dabei vorzugsweise einen gleichen Volumenstrom und eine ähnliche Temperatur auf. Nach dem Unterteilen der Teilströme 16a und 16b in die Parallelströme 25a und 25b weisen die Parallelströme 25a und 25b vorzugsweise einen gleichen Volumenstrom und eine ähnliche Temperatur auf. In dem Teilinnenraum 8 können dadurch eine gleichmäßige Strömung und eine gleichmäßige Verteilung der Temperatur in X-Richtung um den Batterieblock 2 erreicht werden. Die Batteriezellen 3 werden dadurch unabhängig von deren Position in X-Richtung gleichmäßig und effizient in dem Batterieblock 2 gekühlt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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