DE102019202240A1 - accumulator - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Akkumulator (1) für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug. Der Akkumulator (1) weist ein Gehäuse (2) mit einem Innenraum (3) zur Aufnahme einer Batterieanordnung (4) auf. Die Batterieanordnung (4) ist aus mehreren Batteriemodulen (5) gebildet, die nebeneinander angeordnet und miteinander elektrisch verschaltet sind. Die jeweiligen mehreren Batteriemodule (5) sind aus mehreren Batteriezellen (6), insbesondere Lithium-Ionen-Zellen, gebildet, die aneinander angeordnet und miteinander elektrisch verschaltet sind.Erfindungsgemäß weist der Akkumulator (1) eine elektrisch isolierende Tauchversiegelungsschicht (7) auf, die zumindest einige der jeweiligen Batteriezellen (6) in dem jeweiligen Batteriemodul (5) und/oder zumindest einige der jeweiligen Batteriemodule (5) in der Batterieanordnung (4) und/oder die Batterieanordnung (4) in dem Akkumulator (1) vollständig oder bereichsweise umgibt und dadurch nach außen elektrisch isoliert.The invention relates to an accumulator (1) for a hybrid or electric vehicle. The accumulator (1) has a housing (2) with an interior (3) for accommodating a battery arrangement (4). The battery arrangement (4) is formed from several battery modules (5) which are arranged next to one another and electrically connected to one another. The respective multiple battery modules (5) are formed from multiple battery cells (6), in particular lithium-ion cells, which are arranged next to one another and electrically connected to one another. According to the invention, the accumulator (1) has an electrically insulating immersion sealing layer (7) which completely or partially surrounds at least some of the respective battery cells (6) in the respective battery module (5) and / or at least some of the respective battery modules (5) in the battery arrangement (4) and / or the battery arrangement (4) in the accumulator (1) and thereby electrically isolated from the outside.

Description

Die Erfindung betrifft einen Akkumulator für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an accumulator for a hybrid or electric vehicle according to the preamble of claim 1.

Akkumulatoren für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Dabei weist der Akkumulator mehrere Batteriemodule auf, in denen mehrere Batteriezellen zusammengefasst sind. Die Batteriezellen können beispielweise prismatische Lithium-Ionen-Zellen sein. Bei einer lokalen mechanischen Beschädigung der Batteriezellen in dem Akkumulator besteht die Gefahr einer Überhitzung der Batteriezellen. Zudem wird im Normalbetrieb des Akkumulators die durch die Batteriemodule erzeugte Wärme durch vom Kühlfluid durchströmbare Kühlvorrichtungen abgeführt. Ist die Kühlvorrichtung mechanisch beschädigt, so kann es zum Kurzschluss zwischen dem Kühlfluid und den Batteriezellen kommen. All dies erhöht die Gefahr einer Entflammung des Akkumulators und beeinträchtigt die Sicherheit der Innsassen in dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug. Um die Batteriemodule und die Kühlvorrichtung des Akkumulators von mechanischen Schäden zu schützen, werden diese üblicherweise in einem crashfesten Gehäuse aus Stahl oder aus Aluminium angeordnet. Um den Kurzschluss bei einer Leckage des Kühlfluids zu vermeiden, werden teure und nichtleitende Kühlfluide eingesetzt. Insgesamt werden dadurch die Kosten des Akkumulators und auch sein Gewicht nachteilig erhöht.Accumulators for hybrid or electric vehicles are already known from the prior art. The accumulator has several battery modules in which several battery cells are combined. The battery cells can be prismatic lithium-ion cells, for example. In the event of local mechanical damage to the battery cells in the accumulator, there is a risk of the battery cells overheating. In addition, during normal operation of the accumulator, the heat generated by the battery modules is dissipated by cooling devices through which the cooling fluid can flow. If the cooling device is mechanically damaged, a short circuit can occur between the cooling fluid and the battery cells. All of this increases the risk of the battery catching fire and impairs the safety of the occupants in the hybrid or electric vehicle. In order to protect the battery modules and the cooling device of the accumulator from mechanical damage, they are usually arranged in a crash-proof housing made of steel or aluminum. In order to avoid the short circuit in the event of a leak in the cooling fluid, expensive and non-conductive cooling fluids are used. Overall, this disadvantageously increases the cost of the battery and also its weight.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, für einen Akkumulator der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile überwunden werden.The object of the invention is therefore to provide an improved or at least alternative embodiment for an accumulator of the generic type in which the disadvantages described are overcome.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Ein gattungsgemäßer Akkumulator für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug weist ein Gehäuse mit einem Innenraum zur Aufnahme einer Batterieanordnung auf. Die Batterieanordnung ist aus mehreren Batteriemodulen gebildet, die nebeneinander angeordnet und miteinander elektrisch verschaltet sind. Diese Batteriemodule sind dabei jeweils aus mehreren Batteriezellen gebildet, die aneinander angeordnet und miteinander elektrisch verschaltet sind. Die Batteriezellen sind dabei insbesondere prismatische Lithium-Ionen-Zellen. Erfindungsgemäß weist der Akkumulator eine elektrisch isolierende Tauchversiegelungsschicht auf. Die Tauchversiegelungsschicht umgibt bzw. umhüllt dabei zumindest einige der jeweiligen Batteriezellen in dem jeweiligen Batteriemodul und/oder zumindest einige der jeweiligen Batteriemodule in der Batterieanordnung und/oder die Batterieanordnung in dem Akkumulator vollständig oder bereichsweise und isoliert diese dadurch elektrisch nach außen. Die Tauchversiegelungsschicht ist vereinfacht auf die Bestandteile des Akkumulators auftragbar und kann diese innerhalb des Innenraums lückenlos nach außen isolieren. Dadurch kann die Sicherheit bei der Handhabung und bei der Wartung des Akkumulators erhöht werden. Ist der Akkumulator durch eine vom Kühlfluid durchströmbare Kühlvorrichtung gekühlt, so kann das Kühlfluid auch leitend sein. Dabei bleiben auch bei einer Beschädigung der Kühlvorrichtung die Bestandteile des Akkumulators elektrisch nach außen isoliert und der Kurzschluss in dem Akkumulator kann verhindert werden. Insgesamt kann durch die Tauchversiegelungsschicht die Sicherheit des Akkumulators vorteilhaft erhöht werden.A generic accumulator for a hybrid or electric vehicle has a housing with an interior space for receiving a battery arrangement. The battery arrangement is formed from several battery modules which are arranged next to one another and electrically interconnected with one another. These battery modules are each formed from a plurality of battery cells which are arranged next to one another and electrically connected to one another. The battery cells are in particular prismatic lithium-ion cells. According to the invention, the accumulator has an electrically insulating immersion sealing layer. The immersion sealing layer surrounds or envelops at least some of the respective battery cells in the respective battery module and / or at least some of the respective battery modules in the battery arrangement and / or the battery arrangement in the accumulator completely or partially and thereby electrically isolates them from the outside. The immersion sealing layer can be applied to the components of the accumulator in a simplified manner and can insulate them from the outside without any gaps within the interior. As a result, the safety during handling and maintenance of the accumulator can be increased. If the accumulator is cooled by a cooling device through which the cooling fluid can flow, the cooling fluid can also be conductive. Even if the cooling device is damaged, the components of the accumulator remain electrically isolated from the outside and the short circuit in the accumulator can be prevented. Overall, the safety of the accumulator can advantageously be increased by the immersion sealing layer.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Tauchversiegelungsschicht zumindest bereichsweise aus einer Einzelschicht und/oder zumindest bereichsweise aus mehreren aneinander stoffschlüssig haftenden Einzelschichten besteht. Dabei umgibt die jeweilige einzelne Einzelschicht die jeweilige einzelne Batteriezelle in dem jeweiligen Batteriemodul oder das jeweilige einzelne Batteriemodul in der Batterieanordnung oder die Batterieanordnung in dem Akkumulator und isoliert diese dadurch elektrisch nach außen. So kann in dem Akkumulator beispielweise jede einzelne Batteriezelle durch die eine Einzelschicht nach außen elektrisch isoliert sein. Das Batteriemodul aus den jeweiligen nach außen elektrisch isolierten Batteriezellen kann dann durch die weitere Einzelschicht nach außen elektrisch isoliert sein. Die Batterieanordnung aus den jeweiligen nach außen elektrisch isolierten Batteriemodulen kann dann auf gleiche Weise durch die weitere Einzelschicht nach außen elektrisch isoliert sein. Die jeweiligen Einzelschichten bilden dann die Tauchversiegelungsschicht, die in dem Akkumulator die einzelnen Batteriezellen, die einzelnen Batteriemodule und die Batterieanordnung selbst umgibt. Die Tauchversiegelungsschicht besteht dann bereichsweise aus der einen Einzelschicht, bereichsweise aus den zwei aneinander haftenden Einzelschichten und bereichsweise aus den drei aneinander haftenden Einzelschichten. Es versteht sich, dass die hier beschriebene Ausführung lediglich beispielhaft ist. Die Bestandteile des Akkumulators können durch die Tauchversiegelungsschicht abweichend elektrisch isoliert sein und entsprechend kann die Tauchversiegelungsschicht abweichend ausgestaltet sein.Advantageously, it can be provided that the immersion sealing layer consists at least in some areas of a single layer and / or at least in some areas of a plurality of single layers which are materially bonded to one another. The respective individual individual layer surrounds the respective individual battery cell in the respective battery module or the respective individual battery module in the battery arrangement or the battery arrangement in the accumulator and thereby electrically isolates it from the outside. For example, each individual battery cell in the accumulator can be electrically isolated from the outside by the one individual layer. The battery module from the respective battery cells that are electrically isolated from the outside can then be electrically isolated from the outside by the further individual layer. The battery arrangement made up of the respective outwardly electrically insulated battery modules can then be electrically insulated from the outside in the same way by the further individual layer. The respective individual layers then form the immersion sealing layer which surrounds the individual battery cells, the individual battery modules and the battery arrangement itself in the accumulator. The immersion sealing layer then consists in some areas of the one individual layer, in some areas of the two individual layers adhering to one another and in some areas of the three individual layers adhering to one another. It goes without saying that the embodiment described here is only an example. The components of the accumulator can be electrically insulated differently by the immersion sealing layer and the immersion sealing layer can accordingly be configured differently.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Akkumulators kann die Tauchversiegelungsschicht aus einem elektrisch isolierenden und versiegelnden Material bestehen, dessen Schmelztemperatur oberhalb der Arbeitstemperatur der Batterieanordnung und unterhalb der Zündtemperatur der Batterieanordnung liegt. Das versiegelnde Material ist insbesondere zur Bildung der luftdichten und feuchtigkeitsdichten Tauchversiegelungsschicht geeignet. Wird eine der Batteriezellen der Batterieanordnung von außen - beispielweise mechanisch - beschädigt, so wird neben der jeweiligen Batteriezelle auch die Tauchversiegelungsschicht beschädigt. In dem beschädigten Bereich der Batteriezelle kommt es durch Eindringen von Luft und Feuchtigkeit zu einer übermäßigen Wärmeentwicklung infolge einer chemischen Reaktion. Entsprechend steigt die Temperatur in dem beschädigten Bereich von der Arbeitstemperatur in Richtung der Zündtemperatur der Batterieanordnung. Würde die Zündtemperatur erreicht, so könnte sich die Batterieanordnung entflammen. Jedoch bevor die Zündtemperatur der Batterieanordnung erreicht ist, schmilzt die Tauchversiegelungsschicht, wird dadurch fließfähig, kann sich ausbreiten und kann somit den beschädigten Bereich der Batteriezelle luft- und feuchtigkeitsdicht versiegeln. Dadurch können Luft und Feuchtigkeit in die Batteriezelle nicht mehr eindringen und die übermäßige Wärmeentwicklung wird gestoppt. Entsprechend wird eine Entflammung der Batterieanordnung verhindert. Das versiegelnde Material kann zudem zur Bildung der abdichtenden Tauchversiegelungsschicht geeignet sein. Dann kann die wiederhergestellte Tauchversiegelungsschicht auch ein Auslaufen der jeweiligen beschädigten Batteriezelle unterbrechen bzw. verhindern. Insoweit wirkt die Tauchversiegelungsschicht selbstheilend.In an advantageous embodiment of the accumulator, the immersion sealing layer can consist of an electrically insulating and sealing material whose melting temperature is above the working temperature of the battery arrangement and is below the ignition temperature of the battery assembly. The sealing material is particularly suitable for forming the air-tight and moisture-tight dip sealing layer. If one of the battery cells of the battery arrangement is damaged from the outside - for example mechanically - then the immersion sealing layer is also damaged in addition to the respective battery cell. In the damaged area of the battery cell, the ingress of air and moisture generates excessive heat as a result of a chemical reaction. Accordingly, the temperature in the damaged area rises from the working temperature in the direction of the ignition temperature of the battery arrangement. If the ignition temperature were reached, the battery arrangement could catch fire. However, before the ignition temperature of the battery arrangement is reached, the immersion sealing layer melts, becomes flowable as a result, can spread and can thus seal the damaged area of the battery cell in an airtight and moisture-tight manner. As a result, air and moisture can no longer penetrate the battery cell and the excessive generation of heat is stopped. Accordingly, the battery arrangement is prevented from igniting. The sealing material can also be suitable for forming the sealing dip sealing layer. The restored immersion sealing layer can then also interrupt or prevent leakage of the respective damaged battery cell. In this respect, the dip sealing layer has a self-healing effect.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die einzelnen Batteriezellen in dem jeweiligen Batteriemodul Einzelkontakte zum elektrischen Verschalten aufweisen, wobei die jeweiligen Einzelkontakte von der Tauchversiegelungsschicht umgeben und dadurch nach außen isoliert sind. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das jeweilige Batteriemodul eine Kontaktplatte zum elektrischen Verschalten der Einzelkontakte der jeweiligen Batteriezellen untereinander aufweist, wobei die Kontaktplatte von der Tauchversiegelungsschicht umgeben und dadurch nach außen isoliert ist. Alternativ oder zusätzlich können die einzelnen Batteriemodule in der Batterieanordnung jeweils durch Modulkontakte elektrisch miteinander verschaltet sein. Die jeweiligen Modulkontakte können dann von der Tauchversiegelungsschicht umgeben und dadurch nach außen isoliert sein. Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Batterieanordnung durch Batteriekontakte elektrisch nach außen kontaktiert ist. Die jeweiligen Batteriekontakte sind dann von der Tauchversiegelungsschicht zumindest innerhalb des Innenraumes umgeben und dadurch nach außen isoliert. Auf diese vorteilhafte Weise kann die sichere Handhabung der Batterieanordnung erhöht werden.It can advantageously be provided that the individual battery cells in the respective battery module have individual contacts for electrical interconnection, the respective individual contacts being surrounded by the immersion sealing layer and thereby insulated from the outside. In addition, it can be provided that the respective battery module has a contact plate for electrically connecting the individual contacts of the respective battery cells to one another, the contact plate being surrounded by the immersion sealing layer and thereby insulated from the outside. Alternatively or additionally, the individual battery modules in the battery arrangement can each be electrically connected to one another by module contacts. The respective module contacts can then be surrounded by the immersion sealing layer and thereby isolated from the outside. It can advantageously be provided that the battery arrangement is electrically contacted to the outside through battery contacts. The respective battery contacts are then surrounded by the immersion sealing layer at least within the interior space and are thereby isolated from the outside. In this advantageous way, the safe handling of the battery arrangement can be increased.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Akkumulators ist vorgesehen, dass der Akkumulator eine von einem Kühlfluid durchströmbare Kühlvorrichtung aufweist. Die Kühlvorrichtung steht dabei mit der Batterieanordnung in einem wärmeübertragenden Kontakt. Dabei kann der Innenraum des Gehäuses einen Teil der Kühlvorrichtung bilden und durch das Kühlfluid durchströmbar sein. Die Batterieanordnung kann dann mit dem Kühlfluid zumindest bereichsweise geflutet und dadurch gekühlt werden. Zweckgemäß ist dann die Batterieanordnung in den vom Kühlfluid gefluteten Bereichen durch die Tauchversiegelungsschicht elektrisch und feuchtigkeitsdicht isoliert. Vorteilhafterweise ist zum Kühlen der Batterieanordnung sowohl ein dielektrisches als auch ein elektrisch leitendes Kühlfluid verwendbar. Dadurch können die zusätzlichen Kosten für das dielektrische Kühlfluid eingespart werden. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass innerhalb des Innenraumes ein Kurzschlusssensor angeordnet ist. Der Kurzschlusssensor kann dabei einen Kurzschluss zwischen der Batterieanordnung und dem elektrisch leitenden Kühlfluid feststellen. Der Akkumulator weist ferner eine Steuerungseinheit auf, die Signale des Kurzschlusssensors empfangen und die Batterieanordnung bei einem Kurzschluss abschalten kann.In a particularly advantageous embodiment of the accumulator, it is provided that the accumulator has a cooling device through which a cooling fluid can flow. The cooling device is in heat-transferring contact with the battery arrangement. The interior of the housing can form part of the cooling device and the cooling fluid can flow through it. The battery arrangement can then be flooded at least in some areas with the cooling fluid and thereby cooled. Appropriately, the battery arrangement is then electrically and moisture-tightly insulated in the areas flooded by the cooling fluid by the immersion sealing layer. Advantageously, both a dielectric and an electrically conductive cooling fluid can be used to cool the battery arrangement. As a result, the additional costs for the dielectric cooling fluid can be saved. In addition, it can be provided that a short-circuit sensor is arranged within the interior. The short circuit sensor can detect a short circuit between the battery arrangement and the electrically conductive cooling fluid. The accumulator also has a control unit which receives signals from the short-circuit sensor and can switch off the battery arrangement in the event of a short-circuit.

Um das Gewicht des Akkumulators zu reduzieren, kann das Gehäuse aus einem Kunststoff geformt sein, das vorzugsweise mit Aramid-Fasern verstärkt ist. Die Aramid-Fasern sind insbesondere Poly(p-phenylenterephthalamid)-Faser, die unter der Marke Kevlar® des Unternehmens E.I. du Pont de Nemours and Comp. bekannt ist.In order to reduce the weight of the accumulator, the housing can be molded from a plastic that is preferably reinforced with aramid fibers. The aramid fibers are in particular poly (p-phenylene terephthalamide) fibers, which are sold under the brand name Kevlar® from E.I. du Pont de Nemours and Comp. is known.

Zusammenfassend isoliert die Tauchversiegelungsschicht in dem erfindungsgemäßen Akkumulator die Batteriezellen lückenlos und sicher nach außen. Insbesondere kann die Tauchversiegelungsschicht das Entflammungsrisiko des Akkumulators bei kleinen Beschädigungen reduzieren. Ferner ermöglicht die Tauchversiegelungsschicht eine unmittelbare Kühlung der Batteriezellen, wodurch die Effizienz und die Lebensdauer des Akkumulators erhöht werden können.In summary, the immersion sealing layer in the accumulator according to the invention insulates the battery cells from the outside without gaps and safely. In particular, the immersion sealing layer can reduce the risk of the accumulator catching fire in the event of minor damage. Furthermore, the immersion sealing layer enables the battery cells to be cooled directly, as a result of which the efficiency and the service life of the accumulator can be increased.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures using the drawings.

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.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

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.Preferred exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference symbols referring to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch

  • 1 eine Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Akkumulators mit einer Tauchversiegelungsschicht;
  • 2 eine Teilschnittansicht des erfindungsgemäßen Akkumulators mit einer abweichend ausgestalteten Tauchversiegelungsschicht.
It show each schematically
  • 1 a partial sectional view of a battery according to the invention with a dip sealing layer;
  • 2 a partial sectional view of the accumulator according to the invention with a differently designed dip sealing layer.

1 zeigt eine Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Akkumulators 1 für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug. Der Akkumulator 1 weist dabei ein Gehäuse 2 mit einem Innenraum 3 auf, in dem eine Batterieanordnung 4 angeordnet ist. Die Batterieanordnung 4 ist aus mehreren Batteriemodulen 5 gebildet, die in dem Innenraum 3 nebeneinander angeordnet sind. Die Batteriemodule 5 weisen mehrere Batteriezellen 6 auf, die aneinander angeordnet sind. Die Batteriezellen 6 und die Batteriemodule 5 sind untereinander elektrisch verschaltet - hier nicht gezeigt - und bilden die Batterieanordnung 4. Die Batteriezellen 5 sind hier prismatische Lithium-Ionen-Zellen. Der Akkumulator 1 weist eine elektrisch isolierende Tauchversiegelungsschicht 7 auf, die aus mehreren Einzelschichten 8a, 8b und 8c zusammengesetzt ist. Die Einzelschicht 8a umgibt dabei die Batteriezellen 6 in dem jeweiligen Batteriemodul 5; die Einzelschicht 8b umgibt das jeweilige Batteriemodul 5 und die jeweilige Einzelschicht 8c umgibt die Batterieanordnung 4. Bereichsweise haften die Einzelschichten 8a, 8b und 8c stoffschlüssig aneinander und bilden dadurch die Tauchversiegelungsschicht 7. 1 shows a partial sectional view of an accumulator according to the invention 1 for a hybrid or electric vehicle. The accumulator 1 has a housing 2 with an interior 3 on, in which a battery assembly 4th is arranged. The battery arrangement 4th is made up of several battery modules 5 formed that in the interior 3 are arranged side by side. The battery modules 5 have multiple battery cells 6th which are arranged next to one another. The battery cells 6th and the battery modules 5 are electrically connected to one another - not shown here - and form the battery arrangement 4th . The battery cells 5 are prismatic lithium-ion cells. The accumulator 1 has an electrically insulating dip sealing layer 7th on that made up of several individual layers 8a , 8b and 8c is composed. The single layer 8a surrounds the battery cells 6th in the respective battery module 5 ; the single layer 8b surrounds the respective battery module 5 and the respective single layer 8c surrounds the battery assembly 4th . The individual layers adhere in areas 8a , 8b and 8c materially to each other and thereby form the dip sealing layer 7th .

2 zeigt eine Teilschnittansicht des Akkumulators 1 mit der abweichend ausgestalteten Tauchversiegelungsschicht 7. Hier weist die Tauchversiegelungsschicht keine Einzelschicht 8a auf und die einzelnen Batteriezellen 6 sind in dem jeweiligen Batteriemodul 5 durch die Einzelschicht 8b nach außen elektrisch isoliert. 2 shows a partial sectional view of the accumulator 1 with the differently designed dip sealing layer 7th . Here the dip sealing layer does not have a single layer 8a on and the individual battery cells 6th are in the respective battery module 5 through the single layer 8b electrically isolated to the outside.

Um den Aufbau der Tauchversiegelungsschicht 7 zu verdeutlichen, ist diese in 1 und in 2 im Vergleich zu den Batteriezellen 6 übermäßig groß dargestellt. Es versteht sich, dass die Tauchversiegelungsschicht 7 sowie die Einzelschichten 8a, 8b und 8c im Nano-, Mikro- oder Millimeterbereich liegen. Es versteht sich auch, dass die Batterieanordnung 3 sowie das Gehäuse 2 schematisch dargestellt sind und auch abweichend ausgestaltet sein können. Ferner sind auch andere Ausgestaltungen der Tauchversiegelungsschicht 7 denkbar.*****To build up the dip sealing layer 7th to clarify, this is in 1 and in 2 compared to the battery cells 6th shown excessively large. It is understood that the dip sealing layer 7th as well as the individual layers 8a , 8b and 8c lie in the nano, micro or millimeter range. It is also understood that the battery assembly 3 as well as the housing 2 are shown schematically and can also be designed differently. There are also other configurations of the dip sealing layer 7th conceivable.*****

Claims (10)

Akkumulator (1) für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, - wobei der Akkumulator (1) ein Gehäuse (2) mit einem Innenraum (3) zur Aufnahme einer Batterieanordnung (4) aufweist, - wobei die Batterieanordnung (4) aus mehreren Batteriemodulen (5) gebildet ist, die nebeneinander angeordnet und miteinander elektrisch verschaltet sind, - wobei die jeweiligen mehreren Batteriemodule (5) aus mehreren Batteriezellen (6), insbesondere Lithium-Ionen-Zellen, gebildet sind, die aneinander angeordnet und miteinander elektrisch verschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (1) eine elektrisch isolierende Tauchversiegelungsschicht (7) aufweist, die zumindest einige der jeweiligen Batteriezellen (6) in dem jeweiligen Batteriemodul (5) und/oder zumindest einige der jeweiligen Batteriemodule (5) in der Batterieanordnung (4) und/oder die Batterieanordnung (4) in dem Akkumulator (1) vollständig oder bereichsweise umgibt und dadurch nach außen elektrisch isoliert.Accumulator (1) for a hybrid or electric vehicle, - wherein the accumulator (1) has a housing (2) with an interior (3) for accommodating a battery arrangement (4), - wherein the battery arrangement (4) consists of several battery modules (5 ), which are arranged next to one another and electrically connected to one another, - wherein the respective several battery modules (5) are formed from several battery cells (6), in particular lithium-ion cells, which are arranged next to one another and electrically connected to one another, characterized that the accumulator (1) has an electrically insulating immersion sealing layer (7) which at least some of the respective battery cells (6) in the respective battery module (5) and / or at least some of the respective battery modules (5) in the battery arrangement (4) and / or completely or partially surrounds the battery arrangement (4) in the accumulator (1) and thereby electrically insulates it from the outside. Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchversiegelungsschicht (7) zumindest bereichsweise aus einer Einzelschicht (8a, 8b, 8c) und/oder zumindest bereichsweise aus mehreren aneinander stoffschlüssig haftenden Einzelschichten (8a, 8b, 8c) besteht, wobei die jeweilige einzelne Einzelschicht (8a, 8b, 8c) die jeweilige einzelne Batteriezelle (6) in dem jeweiligen Batteriemodul (5) oder das jeweilige einzelne Batteriemodul (5) in der Batterieanordnung (4) oder die Batterieanordnung (4) in dem Akkumulator (1) umgibt und dadurch nach außen elektrisch isoliert.Accumulator after Claim 1 , characterized in that the immersion sealing layer (7) consists at least in some areas of an individual layer (8a, 8b, 8c) and / or at least in some areas of several cohesively adhering individual layers (8a, 8b, 8c), the respective individual individual layer (8a, 8b, 8c) surrounds the respective individual battery cell (6) in the respective battery module (5) or the respective individual battery module (5) in the battery arrangement (4) or the battery arrangement (4) in the accumulator (1) and thereby electrically to the outside isolated. Akkumulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchversiegelungsschicht (7) aus einem elektrisch isolierenden und versiegelnden Material besteht, dessen Schmelztemperatur oberhalb der Arbeitstemperatur der Batterieanordnung (4) und unterhalb der Zündtemperatur der Batterieanordnung (4) liegt, so dass die Tauchversiegelungsschicht (7) bei einer übermäßigen Wärmeentwicklung in von außen beschädigten Bereichen der Batterieanordnung (4) schmelzen und diese Bereiche erneut versiegeln kann.Accumulator after Claim 1 or 2 , characterized in that the immersion sealing layer (7) consists of an electrically insulating and sealing material, the melting temperature of which is above the working temperature of the battery arrangement (4) and below the ignition temperature of the battery arrangement (4), so that the immersion sealing layer (7) in the event of an excessive Heat development in externally damaged areas of the battery arrangement (4) can melt and seal these areas again. Akkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Batteriezellen (6) in dem jeweiligen Batteriemodul (5) Einzelkontakte zum elektrischen Verschalten aufweisen, wobei die jeweiligen Einzelkontakte von der jeweiligen Tauchversiegelungsschicht (7) umgeben und dadurch nach außen isoliert sind.Accumulator according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the individual battery cells (6) in the respective battery module (5) have individual contacts for electrical interconnection, the respective individual contacts being surrounded by the respective immersion sealing layer (7) and thereby isolated from the outside. Akkumulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Batteriemodul (5) eine Kontaktplatte zum elektrischen Verschalten der Einzelkontakte der jeweiligen Batteriezellen (6) untereinander aufweist, wobei die Kontaktplatte von der jeweiligen Tauchversiegelungsschicht (7) umgeben und dadurch nach außen isoliert ist.Accumulator after Claim 4 , characterized in that the respective battery module (5) has a contact plate for electrically connecting the Has individual contacts of the respective battery cells (6) with one another, the contact plate being surrounded by the respective immersion sealing layer (7) and thereby insulated from the outside. Akkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Batteriemodule (5) in der Batterieanordnung (4) jeweils durch Modulkontakte elektrisch miteinander verschaltet sind, wobei die jeweiligen Modulkontakte von der jeweiligen Tauchversiegelungsschicht (7) umgeben und dadurch nach außen isoliert sind.Accumulator according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the individual battery modules (5) in the battery arrangement (4) are each electrically interconnected by module contacts, the respective module contacts being surrounded by the respective immersion sealing layer (7) and thereby isolated from the outside. Akkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieanordnung (4) durch Batteriekontakte elektrisch nach außen kontaktiert ist, wobei die jeweiligen Batteriekontakte von der jeweiligen Tauchversiegelungsschicht (7) zumindest innerhalb des Innenraumes (3) umgeben und dadurch nach außen isoliert sind.Accumulator according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the battery arrangement (4) is electrically contacted to the outside by battery contacts, the respective battery contacts being surrounded by the respective immersion sealing layer (7) at least within the interior (3) and thereby isolated from the outside. Akkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, - dass der Akkumulator (1) eine von einem Kühlfluid durchströmbare Kühlvorrichtung aufweist, die mit der Batterieanordnung (4) in einem wärmeübertragenden Kontakt steht, - dass der Innenraum (3) des Gehäuses (2) einen Teil der Kühlvorrichtung bildet und vom Kühlfluid durchströmbar ist, so dass die Batterieanordnung (4) mit dem Kühlfluid zumindest bereichsweise geflutet und dadurch gekühlt werden kann, und - dass die Tauchversiegelungsschicht (7) feuchtigkeitsdicht ist.Accumulator according to one of the Claims 1 to 7th Characterized in - that the accumulator (1) has a through which a cooling fluid cooling device, which communicates with the battery assembly (4) in a heat-transferring contact, - that the interior (3) of the housing (2) forms part of the cooling device and can be flowed through by the cooling fluid, so that the battery arrangement (4) can be flooded with the cooling fluid at least in areas and thereby cooled, and that the immersion sealing layer (7) is moisture-proof. Akkumulator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, - dass innerhalb des Innenraumes (3) ein Kurzschlusssensor angeordnet ist, der einen Kurzschluss zwischen der Batterieanordnung (4) und dem Kühlfluid feststellen kann, und - dass der Akkumulator (1) eine Steuerungseinheit aufweist, die Signale des Kurzschlusssensors empfangen und die Batterieanordnung (4) bei einem Kurzschluss abschalten kann.Accumulator after Claim 8 Characterized in - that a short circuit sensor is within the interior space (3) is arranged, which can detect a short circuit between the battery assembly (4) and the cooling fluid, and - in that the accumulator (1) comprises a control unit receiving signals of the short-circuit sensor, and the battery arrangement (4) can switch off in the event of a short circuit. Akkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) aus einem Kunststoff geformt ist, das vorzugsweise mit Aramid-Fasern, insbesondere mit Poly(p-phenylenterephthalamid)-Fasern, verstärkt ist.Accumulator according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the housing (2) is formed from a plastic which is preferably reinforced with aramid fibers, in particular with poly (p-phenylene terephthalamide) fibers.
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