DE102019210197A1 - Energiespeicherzellenstapel - Google Patents

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Caroline JANZEN
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Energiespeicherzellenstapel (300) für ein Energiespeichermodul (100), insbesondere für ein Energiespeichermodul (100) für eine Traktionsbatterie (101) eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Zwischenplatte (600) eines Energiespeicherzellenstapels (300) so auszubilden, dass sich bezüglich einer Stapelachse (302) zwischen der Zwischenplatte (600) und wenigstens einer Energiespeicherzelle (301) wenigstens ein Ausdehnungsraum (309) ausbildet, in den sich die Energiespeicherzelle (301) während eines Schwellvorganges ausdehnen kann.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Energiespeicherzellenstapel für ein Energiespeichermodul, insbesondere für ein Energiespeichermodul für eine Traktionsbatterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges. Ferner betrifft die Erfindung eine Zwischenplatte für einen Energiespeicherzellenstapel eines solchen Energiespeichermoduls. Ferner betrifft die Erfindung ein Energiespeichermodul mit einem solchen Energiespeicherzellenstapel. Ferner betrifft die Erfindung eine Traktionsbatterie für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug sowie ein Temperiersystem für eine solche Traktionsbatterie.
  • Um eine höhere Akzeptanz von Elektro- oder Hybridfahrzeugen im Endkundenbereich zu erzielen, ist es besonders wichtig, dass die erforderliche Aufladezeitspanne bis zum vollständigen Wiederaufladen einer Traktionsbatterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges möglichst kurz ist. Eine Verkürzung der Aufladezeitspanne ist beispielsweise durch eine erhöhte zugeführte elektrische Leistung über eine entsprechende Aufladestation möglich. Durch diese erhöhte elektrische Leistung erfährt die Traktionsbatterie eine erhöhte thermische Belastung, sodass während des Ladevorgangs eine entsprechende Temperierung der Traktionsbatterie erforderlich ist. Auch im Fahrbetrieb des Elektro- oder Hybridfahrzeugs muss die Traktionsbatterie temperiert, d.h. bedarfsgerecht gekühlt bzw. beheizt werden, um die einzelnen Batteriezellen in einem optimalen Temperaturprofil zu betreiben und somit eine optimale Leistungsfähigkeit und Lebensdauer zu erzielen.
  • Zur Abführung solcher thermischen Belastungen der Traktionsbatterie ist eine direkte Temperierung eines Energiespeicherzellenstapels der Traktionsbatterie geeignet, bei der der Energiespeicherzellenstapel von einem Temperierfluid direkt benetzt wird. Im Energiespeicherzellenstapel sind mehrere Energiespeicherzellen gegeneinander verspannt. Nachteilig hieran ist, dass Verformungen durch einen Schwellvorgang der Energiespeicherzellen, das sogenannte „Swelling“, welches beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Ladezustände oder Zellalterung entstehen kann, nicht ausgeglichen werden kann. Da die mehreren Energiespeicherzellen gegeneinander verspannt sind, können Verformungen der Energiespeicherzellen zu einer vorzeitigen Zerstörung der Energiespeicherzellen führen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Energiespeicherzellenstapel der eingangs genannten Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere eine Verformung der Energiespeicherzellen in einem definierten Bereich toleriert.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Zwischenplatte eines Energiespeicherzellenstapels so auszubilden, dass sich bezüglich einer Stapelachse zwischen der Zwischenplatte und wenigstens einer Energiespeicherzelle wenigstens ein Ausdehnungsraum ausbildet, in den sich die Energiespeicherzelle während eines Schwellvorganges ausdehnen kann.
  • Der erfindungsgemäße Energiespeicherzellenstapel, der insbesondere für ein Energiespeichermodul einer Traktionsbatterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges ausgebildet sein kann, weist mehrere Energiespeicherzellen auf, die entlang einer Stapelachse angeordnet sind. Ferner weist der Energiespeicherzellenstapel eine Spannvorrichtung zum gegeneinander Verspannen der Energiespeicherzellen entlang der Stapelachse, wobei bezüglich der Stapelachse zwischen wenigstens zwei benachbarten Energiespeicherzellen wenigstens eine Zwischenplatte angeordnet ist, wobei die Zwischenplatte teilweise an den zwei benachbarten Energiespeicherzellen jeweils zumindest teilweise anliegt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass zwischen allen benachbarten Energiespeicherzellen bezüglich der Stapelachse jeweils wenigstens eine Zwischenplatte angeordnet ist. Es kann vorgesehen sein, dass auf jede zweite und/oder vierte Energiespeicherzelle bezüglich der Stapelachse folgend jeweils wenigstens eine Zwischenplatte angeordnet ist.
  • Die Spannvorrichtung kann wenigstens ein Verspannmittel und/oder wenigstens einen stirnseitigen Spannkörper aufweisen. Das Verspannmittel kann wenigstens teilweise in Form von Spannblechen und/oder Spannbändern vorliegen. Der stirnseitige Spannkörper kann wenigstens teilweise aus einem Kunststoffmaterial und/oder einem metallischen Werkstoff ausgebildet sein. Das Verspannmittel kann aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet sein. Der stirnseitige Spannkörper kann beispielsweise eine Spannplatte sein. Der Energiespeicherzellenstapel kann zwei stirnseitige Spannkörper aufweisen, zwischen denen die Energiespeicherzellen angeordnet sind, wobei die stirnseitigen Spannkörper mit dem wenigstens einem Verspannmittel formschlüssig und/oder stoffschlüssig so verbunden sind, dass die Spannvorrichtung ein Verspannen der Energiespeicherzellen entlang der Stapelachse bereitstellt. Ein erster stirnseitiger Spannkörper kann an einer Großfläche einer ersten Energiespeicherzelle berührend anliegen, wohingegen ein zweiter stirnseitiger Spannkörper an einer Großfläche einer letzten Energiespeicherzelle berührend anliegen kann. Die erste Energiespeicherzelle und die letzte Energiespeicherzelle sind die Energiespeicherzellen, die entlang der Stapelachse eine maximale Beabstandung aufweisen.
  • Die Spannvorrichtung und/oder das Verspannmittel und/oder der stirnseitige Spannkörper kann Strömungsleitstrukturen zur Strömungslenkung des Temperierfluids ausbilden. Die Strömungsleitstrukturen können Strömungsöffnungen und/oder hervorstehende Strömungskörper ausbilden.
  • Wenigstens eine Energiespeicherzelle kann eine bestimmte elektrische Leistung bereitstellen, wobei die Energiespeicherzelle als Akkumulator ausgebildet sein kann, sodass eine Wiederaufladung der Energiespeicherzelle möglich ist. Wenigstens eine Energiespeicherzelle kann als prismatische Energiespeicherzelle ausgebildet sein, die entlang der Stapelachse zwei zueinander beabstandete Großflächen aufweist, wobei diese Großflächen über eine Mantelfläche miteinander verbunden sind. Eine Großfläche kann eine Fläche begrenzen, die größer ist als jede Fläche, die durch Teilflächen der Mantelfläche begrenzt werden. Die zwei Großflächen einer Energiespeicherzelle können im Wesentlichen gleichartig ausgebildet sein. Die Großflächen und die Teilflächen der Mantelfläche können jeweils eine rechteckartige Begrenzungskontur ausbilden. An der Mantelfläche und/oder an einer Teilfläche der Mantelfläche können zwei zueinander beabstandete Polkontakte angeordnet sein, über die die elektrische Leistung der Energiespeicherzelle abgreifbar ist. Die Großflächen und die Mantelflächen können ein Zellengehäuse der Energiespeicherzelle ausbilden, welches ein Innenvolumen der Energiespeicherzelle gegenüber einer Umgebung fluiddicht abgrenzt. Wenigstens eine Energiespeicherzelle kann als Lithium-Ionen-Akkumulator, insbesondere als Lithium-Polymer-Akkumulator, ausgebildet sein.
  • Ein Teilabschnitt der Zwischenplatte kann an jeweils an den gegenüberliegenden Großflächen der zwei benachbarten Energiespeicherzellen berührend anliegen, um die zwei benachbarte Energiespeicherzellen in einem definierten Abstand bezüglich der Stapelachse zu positionieren. Insbesondere kann dieser an den Großflächen anliegende Teilabschnitt der Zwischenplatte vor, während und/oder nach einem Schwellvorganges an den Großflächen berührend anliegen. Somit kann ein Minimalabstand der gegenüberliegenden Großflächen der zwei benachbarten Energiespeicherzellen bezüglich der Stapelachse gewährleistet werden. Die Zwischenplatte ist so ausgebildet, dass sich bezüglich der Stapelachse zwischen der Zwischenplatte und wenigstens einer Energiespeicherzelle wenigstens ein Ausdehnungsraum ausbildet, in den sich die Energiespeicherzelle während eines Schwellvorganges ausdehnen kann. Die Zwischenplatte kann so ausgebildet sein, dass sich bezüglich der Stapelachse zwischen der Zwischenplatte und einer ersten Energiespeicherzelle der zwei benachbarten Energiespeicherzellen wenigstens ein erster Ausdehnungsraum ausbildet, wobei sich zwischen der Zwischenplatte und einer zweiten Energiespeicherzelle der zwei benachbarten Energiespeicherzellen wenigstens ein zweiter Ausdehnungsraum ausbildet, sodass sich die erste Energiespeicherzelle während eines Schwellvorganges in den ersten Ausdehnungsraum ausdehnen kann, wohingegen sich die zweite Energiespeicherzelle während eines Schwellvorganges in den zweiten Ausdehnungsraum ausdehnen kann. Somit kann eine Fehlfunktion und/oder Zerstörung der Energiespeicherzellen durch Verformungen während eines Schwellvorganges verhindert werden, sodass die Lebensdauer der Energiespeicherzellen erhöht wird.
  • Um wenigstens einen Ausdehnungsraum auszubilden, kann die Zwischenplatte beispielsweise eine konkave Teilstirnfläche aufweisen, die einer Großfläche einer Energiespeicherzelle gegenüberliegt. Solange die Energiespeicherzelle keinen oder einen sehr geringen Schwellvorgang erlitten hat, ist die konkave Teilstirnfläche bezüglich der Stapelachse von der Großfläche der Energiespeicherzelle beabstandet. Mit zunehmender Verformung durch den Schwellvorgang wird der Ausdehnungsraum von der Energiespeicherzelle ausgefüllt, bis die Großfläche der Energiespeicherzelle an der konkaven Teilstirnfläche anliegt.
  • Die wenigstens eine Zwischenplatte kann aus Kunststoff, insbesondere aus Polypropylen und/oder Polyamid, ausgebildet sein. Die wenigstens eine Zwischenplatte kann als Spritzgusskunststoffteil ausgebildet sein. Die wenigstens eine Zwischenplatte kann wenigstens teilweise aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet sein. Die Zwischenplatte kann wenigstens teilweise aus einem metallischen Werkstoff und teilweise aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Die Zwischenplatte kann wenigstens teilweise aus einem Verbundwerkstoff, insbesondere einem Verbundwerkstoff mit verstärkenden Fasern, ausgebildet sein. Hierdurch können die auftretenden Zugkräfte und/oder Druckkräfte von der Zwischenplatte zerstörungsfrei aufgenommen werden.
  • Die wenigstens eine Zwischenplatte und/oder die Spannvorrichtung können wenigstens einen Verbindungsabschnitt ausbilden, der mit wenigstens einem durch eine Gehäuseinnenwandung eines Gehäuses ausgebildeten Gegenverbindungsabschnitt verbindbar, insbesondere lösbar oder unlösbar verbindbar, ist.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die Zwischenplatte wenigstens einen Teilabschnitt aufweist, der eine erste Querschnittsfläche quer zu einer Hochachse aufweist, wobei die erste Querschnittsfläche entlang der Hochachse eine Variation aufweist. Unter einer Variation dieser Querschnittsfläche kann eine Änderung der Querschnittsfläche entlang der Hochachse zu verstehen sein, die von den fertigungstechnischen Schwankungen abweicht. Die Hochachse ist quer und/oder senkrecht zur Stapelachse ausgerichtet. Hierdurch kann eine optimale Anpassung des Ausdehnungsraumes an die eingesetzten Energiespeicherzellen und insbesondere an ihre Verformungsänderungen durch Schwellvorgänge erfolgen. Die erste Querschnittsfläche kann eine rechteckartige Umrandungskontur aufweisen. Der wenigstens eine Teilabschnitt der Zwischenplatte kann wenigstens eine Wandung des Ausdehnungsraumes ausbilden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die Zwischenplatte wenigstens einen Teilabschnitt aufweist, der eine zweite Querschnittsfläche quer zu einer Querachse aufweist, wobei die zweite Querschnittsfläche entlang der Querachse eine Variation aufweist. Unter einer Variation dieser Querschnittsfläche kann eine Änderung der Querschnittsfläche entlang der Querachse zu verstehen sein, die von den fertigungstechnischen Schwankungen abweicht. Die Querachse ist quer und/oder senkrecht zur Stapelachse ausgerichtet. Die Querachse ist quer und/oder senkrecht zur Hochachse ausgerichtet. Hierdurch kann eine optimale Anpassung des Ausdehnungsraumes an die eingesetzten Energiespeicherzellen und insbesondere an ihre Verformungsänderungen durch Schwellvorgänge erfolgen. Die zweite Querschnittsfläche kann eine rechteckartige Umrandungskontur aufweisen. Der wenigstens eine Teilabschnitt der Zwischenplatte kann wenigstens eine Wandung des Ausdehnungsraumes ausbilden.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die erste Querschnittsfläche entlang der Hochachse in Richtung einer Mittelpunktsachse abnimmt, und/oder dass die zweite Querschnittsfläche entlang der Querachse in Richtung einer Mittelpunktsachse abnimmt. Die Mittelpunktsachse ist im Wesentlichen parallel zur Stapelachse ausgerichtet und durchstößt die Mittelpunkte bzw. Flächenschwerpunkte der gegenüberliegenden Großflächen der zwei benachbarten Energiespeicherzellen. Folglich ist die Mittelpunktsachse quer und/oder senkrecht zur Querachse ausgerichtet. Ferner ist die Mittelpunktsachse quer und/oder senkrecht zur Hochachse ausgerichtet. Da die Verformung der Energiespeicherzelle bei einem Schwellvorgang im Bereich der Mittelpunkte bzw. Flächenschwerpunkte der Großflächen im Vergleich zu Randbereichen stark ausgeprägt ist, erfolgt somit eine optimale Anpassung des Ausdehnungsraumes an das Verformungsverhalten der Energiespeicherzellen. Die Abnahme der Querschnittsfläche kann stetig und/oder abschnittsweise stetig und/oder abschnittsweise unstetig ausgebildet sein.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die erste Querschnittsfläche entlang der Hochachse in Richtung der Mittelpunktsachse nichtlinear abnimmt, und/oder dass die zweite Querschnittsfläche entlang der Querachse in Richtung der Mittelpunktsachse nichtlinear abnimmt. Bei einer nichtlinearen Abnahme kann beispielsweise mit fortschreitender Näherung an die Mittelpunktsachse eine quadratische und/oder kubische Verkleinerung der Querschnittsfläche einhergehen. Die nichtlineare Abnahme der Querschnittsfläche kann stetig und/oder abschnittsweise stetig und/oder abschnittsweise unstetig ausgebildet sein. Bei einer abschnittsweise stetigen nichtlinearen Abnahme der Querschnittsfläche kann beispielsweise in der Nähe der Mittelpunktsachse eine quadratische Verkleinerung der Querschnittsfläche vorliegen, wohingegen bis zu einer gewissen Distanz zur Mittelpunktsachse die Abnahme der Querschnittsfläche zunächst eine kubische Verkleinerung der Querschnittsfläche aufweist.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die Zwischenplatte wenigstens einen Teilabschnitt aufweist, der als Rückstellfederelement ausgebildet ist, das während eines Schwellvorganges einer Energiespeicherzelle elastisch verformt wird. Hierdurch kann der Teilabschnitt der Zwischenplatte vor, während oder nach einem Schwellvorganges an den Großflächen der Energiespeicherzelle berührend anliegen. Hierdurch kann beispielsweise eine thermische Kontaktierung zwischen der Energiespeicherzelle und der Zwischenplatte verbessert werden, sodass die Zwischenplatte beispielsweise als Temperierkörper eingesetzt werden kann, um die Temperierung der Großfläche der Energiespeicherzelle zu verbessern. Das Rückstellfederelement kann wenigstens eine Wandung des Ausdehnungsraumes ausbilden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass das Rückstellfederelement wenigstens teilweise als drehstabartiges Rückstellfederelement ausgebildet ist. Hierbei kann das Rückstellfederelement stabartig ausgebildet sein, wobei das Rückstellfederelement während eines Schwellvorganges einer Energiespeicherzelle um seine Längsachse elastisch verdreht wird.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass das Rückstellfederelement wenigstens teilweise als wellenförmiges Rückstellfederelement ausgebildet ist. Während eines Schwellvorganges einer Energiespeicherzelle kann das Rückstellfederelement elastisch so verformt werden, dass sich beispielsweise eine verringerte Welligkeit des Rückstellfederelementes einstellt.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass das Rückstellfederelement in einer Schrägstellung zwischen den zwei benachbarten Energiespeicherzellen angeordnet ist und durch einen Schwellvorganges wenigstens einer Energiespeicherzelle elastisch verformt wird und in eine reduzierte Schrägstellung übergeht. Eine Schrägstellung kann vorliegen, wenn eine Steghauptfläche eines Teilabschnitts, die einer Großfläche einer Energiespeicherzelle gegenüberliegt, nicht parallel zur einer Stirnebene ausgerichtet ist, die von der Querachse und der Hochachse aufgespannt wird. Eine reduzierte Schrägstellung liegt vor, wenn der Winkel zwischen der Steghauptfläche und der Stirnebene im Vergleich zur Schrägstellung verringert ist. Eine Parallelstellung liegt vor, wenn die Steghauptfläche im Wesentlichen parallel zur Stirnebene ausgerichtet ist. Bei einem Schwellvorgang einer Energiespeicherzelle kann das Rückstellfederelement durch die Verformung der Energiespeicherzelle aus einer Schrägstellung in eine reduzierte Schrägstellung oder sogar in eine Parallelstellung übergehen.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass das Rückstellfederelement wenigstens teilweise als Kompressionskörper ausbildet ist. Ein Kompressionskörper kann im Vergleich zur Zwischenplatte kompressibler sein, sodass für eine elastische Deformation des Kompressionskörpers eine geringere Kraft und/oder ein geringerer Druck erforderlich ist als im Vergleich für eine gleichartige elastische Deformation der Zwischenplatte. Der Kompressionskörper kann von der Zwischenplatte aufgenommen sein. Der Kompressionskörper kann an der Zwischenplatte stoffschlüssig angebracht sein. Der Kompressionskörper kann insbesondere an der Zwischenplatte angeklebt sein. Der Kompressionskörper kann bezüglich der Stapelachse eine größere Ausdehnung aufweisen als die Zwischenplatte. Die Zwischenplatte kann aus einem Metallblech, insbesondere einem dünnen Metall, ausgebildet sein, wobei der Kompressionskörper auf der Zwischenplatte aufgeklebt sein kann.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Zwischenplatte entlang der Umfangsrichtung wenigstens ein randseitiges Distanzelement zur Beabstandung der wenigstens zwei benachbarten Energiespeicherzellen entlang der Stapelachse aufweist, wobei das randseitige Distanzelement einen Zwischenplattenkörper der Zwischenplatte wenigstens teilweise umrandend begrenzt. Der Zwischenplattenkörper kann wenigstens eine Wandung des Ausdehnungsraumes ausbilden.
  • Das randseitige Distanzelement kann eine erste Anliegefläche und eine dazu entlang der Stapelrichtung beabstandete zweite Anliegefläche aufweisen. Die erste Anliegefläche kann wenigstens teilweise an einer Großfläche einer ersten Energiespeicherzelle zweier benachbarter Energiespeicherzellen berührend anliegen. Die zweite Anliegefläche kann wenigstens teilweise an einer Großfläche einer zweiten Energiespeicherzelle zweier benachbarter Energiespeicherzellen berührend anliegen. Die Wandstärke des randseitigen Distanzelementes bezüglich der Stapelachse und/oder der Abstand der Anliegefläche entlang der Stapelachse ist kleiner als der Abstand zweier Großflächen einer Energiespeicherzelle entlang der Stapelachse. Vorzugsweise kann die Wandstärke des randseitigen Distanzelementes im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm liegen, da diese Wandstärken im Spannungsverhältnis der erforderlichen mechanischen Widerstandsfähigkeit und der Gewichtsreduzierung einen Optimalbereich darstellen. Das randseitige Distanzelement kann teilweise in Umfangsrichtung erstreckend ausgebildet sein. Das randseitige Distanzelement kann vollständig in Umfangsrichtung erstreckend ausgebildet sein. Das randseitige Distanzelement kann mehrere Teildistanzelemente aufweisen, die entlang der Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnet sind.
  • Der Zwischenplattenkörper, den das randseitige Distanzelement wenigstens teilweise umrandend begrenzt, kann wenigstens einen Teilabschnitt oder mehrere Teilabschnitte aufweisen, die eine im Wesentlichen gleiche oder variierende Wandstärke bezüglich der Stapelachse aufweisen. Die Wandstärke des Zwischenplattenkörpers bezüglich der Stapelachse kann auch kleiner sein als die Wandstärke des randseitigen Distanzelementes bezüglich der Stapelachse. Die Zwischenplatte und/oder der Zwischenplattenkörper können eine Minimalwandstärke bezüglich der Stapelachse aufweisen, um einen Ausdehnungsraum auszubilden. Diese Minimalwandstärke bezüglich der Stapelachse kann im Bereich zwischen 0,1 mm bis 4mm liegen, um eine ausreichende Verformungen der Zellen zu ermöglichen und gleichzeitig eine ausreichende mechanische Widerstandsfähigkeit zu gewährleisten.
  • Das randseitige Distanzelement kann einen Rahmenkörper ausbilden, dessen Außenumfangskontur im Wesentlichen einer Außenumfangskontur einer Großfläche einer Energiespeicherzelle entspricht. Ein solcher Rahmenkörper kann wenigstens abschnittsweise als Hohlkörper oder Vollkörper ausgebildet sein. Das randseitige Distanzelement, insbesondere in Form eines Rahmenkörpers, kann den Zwischenplattenkörper in Umfangsrichtung vollständig umrandend begrenzen.
  • Die Zwischenplatte und/oder der Zwischenplattenkörper kann mehrere zueinander beabstandete Teilabschnitte aufweisen. Die Teilabschnitte können bezüglich der Querachse und/oder bezüglich der Hochachse und/oder bezüglich der Stapelachse voneinander beabstandet ausgebildet sein. Die Teilabschnitte können im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sein.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die Zwischenplatte und/oder der Zwischenplattenkörper eine Vielzahl von Teilabschnitten aufweist, die eine Vielzahl von Verbindungsstegen ausbilden, die zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei zwischen den Verbindungsstegen Zwischenfreiräume ausgebildet sind.
  • Die Verbindungsstege können so ausgebildet sein, dass sie einen deckelseitigen Verbindungsabschnitt der Zwischenplatte und einen bodenseitigen Verbindungsabschnitt der Zwischenplatte, insbesondere deckelseitige Rastelemente und bodenseitige Rastelemente, miteinander verbinden. Es kann jeweils wenigstens ein Verbindungssteg ein deckelseitiges Rastelement mit einem bodenseitigen Rastelement entlang der Hochachse verbinden. Diese Verbindungsstege können Zuganker zur Aufnahme von Zugkräften entlang der Hochachse ausbilden. Insbesondere können die Verbindungsstege als Teilabschnitte ausgebildet sein, die wenigstens einen Ausdehnungsraum ausbilden. Somit können beispielsweise bezüglich der Hochachse taillierte Zuganker ausgebildet werden.
  • Die Verbindungsstege können bezüglich der Querachse und/oder bezüglich der Hochachse und/oder bezüglich der Stapelachse voneinander beabstandet ausgebildet sein. Die Verbindungsstege können im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sein.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die Zwischenplatte und/oder der Zwischenplattenkörper wenigstens teilweise einen Zwischentemperierfluidpfad ausbildet, der fluidisch mit wenigstens einem Temperierfluidpfad eines Energiespeichermoduls verbindbar ist, und/oder dass die Zwischenplatte und/oder das randseitige Distanzelement wenigstens eine Temperierfluidöffnung ausbilden.
  • Das Energiespeichermodul kann wenigstens einen Temperierfluidpfad zum Führen eines Temperierfluids aufweisen, dessen Wandungen wenigstens abschnittsweise durch eine Gehäuseinnenwandung eines Gehäuses des Energiespeichermoduls und den wenigstens einen Energiespeicherzellenstapel ausgebildet sind, sodass die Gehäuseinnenwandung und der wenigstens eine Energiespeicherzellenstapel vom Temperierfluid direkt benetzbar sind. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass der Temperierfluidpfad wenigstens abschnittsweise durch die Energiespeicherzellen begrenzt wird, sodass die Energiespeicherzellen vom Temperierfluid direkt benetzbar sind.
  • Als Temperierfluid kann eine Temperierflüssigkeit, insbesondere eine dielektrische und/oder elektrisch nichtleitende Temperierflüssigkeit, eingesetzt werden. Die dielektrische und/oder elektrisch nichtleitende Temperierflüssigkeit kann beispielsweise eine Ölflüssigkeit sein
  • Die Wandungen des Zwischentemperierfluidpfads können teilweise durch die Großflächen der benachbarten Energiespeicherzellen und teilweise durch die Zwischenplatte und/oder den Zwischenplattenkörper der Zwischenplatte ausgebildet sein. Hierdurch kann der Anteil der mit dem Temperierfluid benetzen Oberfläche einer Energiespeicherzelle maximiert werden. Hierdurch kann eine Temperierung der der sich gegenüberliegenden Großflächen zweier Energiespeicherzellen realisiert werden. Die Zwischenplatte und/oder das randseitige Distanzelement können für eine fluidische Verbindung des Temperierfluidpfades mit dem Zwischentemperierfluidpfad wenigstens eine Temperierfluidöffnung ausbilden. Die Zwischenplatte und/oder das randseitige Distanzelement können für eine fluidische Verbindung des Temperierfluidpfades mit dem Zwischentemperierfluidpfad mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Temperierfluidöffnungen ausbilden. Die Spannvorrichtung, insbesondere das Verspannmittel, kann Durchströmöffnungen für das Temperierfluid ausbilden.
  • Insbesondere beim Einsatz einer Temperierflüssigkeit bietet der Ausdehnungsraum den Vorteil, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Temperierflüssigkeit im Bereich der Mittelpunktachse durch den vergrößerten Durchmesser des Zwischentemperierfluidpfads verringert wird. Somit kann die Kontaktzeit für die Benetzung der Großflächen der Energiespeicherzellen maximiert werden, um die Temperierung der Energiespeicherzelle zu verbessern und somit ihre Lebensdauer zu erhöhen.
  • Unter einer Temperierung kann eine Erwärmung oder auch eine Kühlung verstanden werden. Eine Erwärmung kann nötig sein, wenn die Umgebungstemperatur des Energiespeichermoduls unter einen minimalen Temperaturwert sinkt, der für einen störungsfreien Betrieb der Energiespeicherzellen nötig ist. Eine Kühlung kann insbesondere bei Aufladevorgängen, Betriebsvorgängen und/oder Umgebungstemperaturen erforderlich sein, bei denen die Betriebstemperatur der Energiespeicherzellen über einen maximalen Temperaturwert steigt, der für einen störungsfreien Betrieb der Energiespeicherzellen zulässig ist. Für Energiespeicherzellen, die als Lithium-Ionen-Akkumulatoren ausgebildet sein können, sollte die Betriebstemperatur der Energiespeicherzellen beispielsweise ungefähr im Bereich von 5°C bis 35°C liegen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Zwischenplatte und/oder der Zwischenplattenkörper wenigstens abschnittsweise eine Vielzahl von Verbindungsstegen aufweist, die zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei zwischen den Verbindungsstegen Zwischenfreiräume ausgebildet sind. Diese Zwischenfreiräume können jeweils über zwei bezüglich der Hochachse beabstandete Temperierfluidöffnung mit einem Temperierfluidpfad des Energiespeichermoduls fluidisch verbindbar sein. Eine erste Temperierfluidöffnung, die bevorzugt einem Gehäuseboden des Energiespeichermoduls gegenüberliegend angeordnet sein kann, kann einen Temperierfluideinlass ausbilden. Eine zweite Temperierfluidöffnung, die bevorzugt einem Gehäusedeckel des Energiespeichermoduls gegenüberliegend angeordnet sein kann, kann einen Temperierfluidauslass ausbilden. Die Temperierfluideinlässe der jeweiligen Zwischenfreiräume können bezüglich der Querachse zueinander beabstandet angeordnet sein. Die Temperierfluidauslässe der jeweiligen Zwischenfreiräume können bezüglich der Querachse zueinander beabstandet angeordnet sein.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Energiespeichermodul, insbesondere ein Energiespeichermodul für eine Traktionsbatterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges. Das Energiespeichermodul weist ein Gehäuse auf, das einen Gehäuseinnenraum und eine Gehäuseinnenwandung aufweist, wobei die Gehäuseinnenwandung den Gehäuseinnenraum begrenzt. Insbesondere kann die Gehäuseinnenwandung den Gehäuseinnenraum fluiddicht gegenüber einer Umgebung des Energiespeichermoduls abgrenzen. Das Energiespeichermodul weist wenigstens einen erfindungsgemäßen Energiespeicherzellenstapel auf, der im Gehäuseinnenraum angeordnet ist. Ferner weist das Energiespeichermodul wenigstens einen Temperierfluidpfad zum Führen eines Temperierfluids auf, dessen Wandungen wenigstens abschnittsweise durch die Gehäuseinnenwandung und den wenigstens einen Energiespeicherzellenstapel ausgebildet sind, sodass die Gehäuseinnenwandung und der wenigstens eine Energiespeicherzellenstapel vom Temperierfluid direkt benetzbar sind.
  • Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Energiespeicherzellen des Energiespeicherzellenstapels von der Gehäuseinnenwandung des Gehäuses beabstandet angeordnet sind. Insbesondere können alle Energiespeicherzellen des Energiespeicherzellenstapels von der Gehäuseinnenwandung des Gehäuses beabstandet angeordnet sein. Hierdurch wird ein Temperierfluidpfad ausgebildet, der eine maximale Benetzung des Energiespeicherzellenstapels und/oder der Energiespeicherzellen bereitstellt, sodass eine möglichst homogene Temperierung erfolgen kann. Hierdurch können Temperaturgradienten zwischen den Energiespeicherzellen reduziert werden, sodass thermisch induzierte Verspannung minimiert werden. Das Temperierfluid, insbesondere die Temperierflüssigkeit, kann den Temperierfluidpfad im Wesentlichen vollständig ausfüllen.
  • Das Energiespeichermodul kann bevorzugt komplett mit dem Temperierfluid, insbesondere der Temperierflüssigkeit, gefüllt sein und beispielsweise eine IPX6K- und/oder IPX9K-dichte Einheit ausbilden. Das Gehäuse kann an einer Außenseite, die dem Gehäuseinnenraum abgewandt ist, wenigstens abschnittsweise Strukturrippen ausbilden. Diese Strukturrippen können die mechanische Widerstandsfähigkeit des Gehäuses verbessern. Die Strukturrippen können entlang der Stapelachse und/oder Querachse und/oder Hochachse verlaufend ausgebildet sein. Es können mehrere Strukturrippen ausgebildet sein. Es können mehrere Strukturrippen ausgebildet sein, die wenigstens abschnittsweise voneinander bezüglich der Stapelachse und/oder Querachse und/oder Hochachse beabstandet ausgebildet sind. Es können mehrere Strukturrippen ausgebildet sein, die einander wenigstens teilweise durchsetzen und/oder wenigstens teilweise miteinander verbunden sind.
  • Bezüglich der weiteren Ausbildung des Energiespeichermoduls, der Energiespeicherzellen, der wenigstens einen Zwischenplatte, der Spannvorrichtung und des Energiespeicherzellenstapels wird auf die nachfolgenden Ausführungen verwiesen, wobei die nachfolgenden Merkmale des Energiespeichermoduls, der Energiespeicherzellen, der wenigstens einen Zwischenplatte, der Spannvorrichtung und des Energiespeicherzellenstapels durch das erfindungsgemäße Energiespeichermodul einzeln oder in einer Kombination ausgebildet sein können.
  • Ferner Betrifft die Erfindung eine Zwischenplatte für ein erfindungsgemäßes Energiespeichermodul und/oder für einen erfindungsgemäßen Energiespeicherzellenstapel, wobei die Zwischenplatte so ausgebildet ist, dass sich ein Ausdehnungsraum ausbildet, wenn die Zwischenplatte an wenigstens einer Energiespeicherzelle anliegt. Insbesondere soll sich ein Ausdehnungsraum ausbilden, wenn die Zwischenplatte an einer nicht angeschwollenen, prismatischen Energiespeicherzelle anliegt.
  • Bezüglich der weiteren Ausbildung der Zwischenplatte wird auf die vorangehenden und/oder folgenden Ausführungen verwiesen, wobei die vorangehenden und/oder nachfolgenden Merkmale der Zwischenplatte durch die erfindungsgemäße Zwischenplatte einzeln oder in einer beliebigen Kombination ausgebildet sein können.
  • Ferner Betrifft die Erfindung eine Traktionsbatterie für ein Elektro- oder Hybrid-fahrzeug, insbesondere ein Plug-In-Hybrid-Fahrzeug. Unter einem Fahrzeug kann ein Straßenfahrzeug, insbesondere ein schienenloses Straßenfahrzeug, zu verstehen sein. Die Traktionsbatterie weist wenigstens ein erfindungsgemäßes Energiespeichermodul auf, um das Elektro- oder Hybridfahrzeug mit elektrischer Antriebsleistung zu versorgen. Die Traktionsbatterie kann eine Vielzahl erfindungsgemäßer Energiespeichermodule aufweisen, um das Elektro- oder Hybrid-fahrzeug mit elektrischer Antriebsleistung zu versorgen. Es kann vorgesehen sein, dass die Traktionsbatterie durch ein einziges Energiespeichermodul ausgebildet ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Traktionsbatterie durch ein einziges Energiespeichermodul mit mehreren Energiespeicherzellenstapeln ausgebildet ist, wobei die Energiespeicherzellenstapel elektrisch miteinander verschaltet sein können.
  • Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Energiespeichermodule die Traktionsbatterie ausbilden, wobei die Energiespeichermodule elektrisch miteinander verschaltet und fluidisch miteinander verbunden sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Energiespeichermodule die Traktionsbatterie ausbilden, die elektrisch miteinander verschaltet und fluidisch miteinander verbunden sind, wobei die Energiespeichermodule in einem gemeinsamen Batteriegehäuse untergebracht sein können.
  • Es kann vorgesehen sein, dass ein Abschnitt eines Gehäuses, insbesondere die Gehäuseschale, wenigstens eines Energiespeichermoduls durch einen Teilabschnitt, insbesondere durch die Fahrzeugkarosserie, des Elektro- oder Hybridfahrzeuges ausgebildet ist. Hierbei kann ein Gehäusedeckel den die Gehäuseschale ausbildenden Teilabschnitt des Elektro- oder Hybridfahrzeuges fahrbahnseitig und/oder fluiddicht abschließen. Somit kann der Gehäusedeckel am Elektro- oder Hybridfahrzeug zwischen wenigstens einem Energiespeicherzellenstapel des Energiespeichermoduls und einer Fahrbahn angeordnet sein. Zwischen dem Gehäusedeckel und der Fahrbahn kann eine Unterbodenschutzplatte am Elektro- oder Hybridfahrzeug angeordnet sein. Die Ausbildung eines Abschnittes eines Gehäuses wenigstens eines Energiespeichermoduls durch einen Teilabschnitt des Elektro- oder Hybridfahrzeuges ermöglicht eine Gesamtgewichtsreduktion. Zusätzlich erfüllt der Teilabschnitt, insbesondere die Fahrzeugkarosserie, des Elektro- oder Hybridfahrzeuges die Anforderungen bezüglich einer ausreichenden mechanischen Widerstandsfähigkeit. Zwischen dem Gehäusedeckel und der Unterbodenschutzplatte kann ein Fluidpfad ausgebildet sein, durch den ein Temperierfluid strömen kann.
  • Es kann vorgesehen sein, dass ein Abschnitt eines gemeinsamen Batteriegehäuses, insbesondere einer Batteriegehäuseschale, mehrerer Energiespeichermodule durch einen Teilabschnitt, insbesondere durch die Fahrzeugkarosserie, des Elektro- oder Hybridfahrzeuges ausgebildet ist. Hierbei kann ein Batteriegehäusedeckel den die Batteriegehäuseschale ausbildenden Teilabschnitt des Elektro- oder Hybridfahrzeuges fahrbahnseitig und/oder fluiddicht abschließen. Somit kann der Batteriegehäusedeckel am Elektro- oder Hybridfahrzeug zwischen wenigstens einem Energiespeichermodul und einer Fahrbahn angeordnet sein. Zwischen dem Batteriegehäusedeckel und der Fahrbahn kann eine Unterbodenschutzplatte am Elektro- oder Hybridfahrzeug angeordnet sein. Die Ausbildung eines Abschnittes eines gemeinsamen Batteriegehäuses durch einen Teilabschnitt des Elektro- oder Hybridfahrzeuges ermöglicht eine Gesamtgewichtsreduktion. Zusätzlich erfüllt der Teilabschnitt, insbesondere die Fahrzeugkarosserie, des Elektro- oder Hybridfahrzeuges die Anforderungen bezüglich einer ausreichenden mechanischen Widerstandsfähigkeit. Zwischen dem Batteriegehäusedeckel und der Unterbodenschutzplatte kann ein Fluidpfad ausgebildet sein, durch den ein Temperierfluid strömen kann.
  • Es kann vorgesehen sein, dass ein Teilabschnitt, insbesondere ein Teilabschnitt einer Fahrzeugkarosserie, des Elektro- oder Hybridfahrzeuges so ausgebildet ist, dass zwischen wenigstens zwei Energiespeicherzellenstapeln eine Stützstruktur ausgebildet sein, die die wenigstens zwei Energiespeicherzellenstapel beispielsweise im Fallen eine Unfalles voneinander beabstandet, insbesondere bezüglich einer Fahrzeuglängsachse voneinander beabstandet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse wenigstens eines Energiespeichermoduls separat bezüglich des Elektro- oder Hybridfahrzeuges ausgebildet ist. Hierbei kann das separat ausgebildete Gehäuse wenigstens eines Energiespeichermoduls in das Elektro- oder Hybridfahrzeug so eingesetzt -sein, dass eine Gehäuseschale wenigstens eines Energiespeichermoduls am Elektro- oder Hybridfahrzeug zwischen wenigstens einem Energiespeicherzellenstapel und einer Fahrbahn angeordnet ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass ein gemeinsames Batteriegehäuses mehrerer Energiespeichermodule separat bezüglich des Elektro- oder Hybridfahrzeuges ausgebildet ist. Hierbei kann das separat ausgebildete gemeinsame Batteriegehäuses mehrerer Energiespeichermodule in das Elektro- oder Hybridfahrzeug so eingesetzt werden, dass eine Batteriegehäuseschale des gemeinsamen Batteriegehäuses am Elektro- oder Hybridfahrzeug zwischen wenigstens einem Energiespeichermodul und einer Fahrbahn angeordnet ist.
  • Ferner Betrifft die Erfindung ein Temperiersystem für eine Traktionsbatterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeug. Das Temperiersystem umfasst eine erfindungsgemäße Traktionsbatterie und/oder ein erfindungsgemäßes Energiespeichermodul. Ferner umfasst das Temperiersystem ein Temperierfluid, insbesondere eine Temperierflüssigkeit, wobei das Temperierfluid im Temperierfluidpfad wenigstens eines erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls eingebracht ist, um eine Temperierung der Energiespeicherzellen bereitzustellen. Das Temperierfluid, insbesondere die Temperierflüssigkeit, kann dem Temperierfluidpfad im Wesentlichen vollständig ausfüllen.
  • Als Temperierfluid kann eine Temperierflüssigkeit, insbesondere eine dielektrische und/oder elektrisch nichtleitende Temperierflüssigkeit, eingesetzt werden. Die dielektrische und/oder elektrisch nichtleitende Temperierflüssigkeit kann beispielsweise eine Ölflüssigkeit sein.
  • Das Temperierfluid kann gekapselt im Energiespeichermodul sein. Hierbei kann auch eine elektrische angetriebene Fördereinrichtung zum Fördern des Temperierfluids entlang des Temperierfluidpfades angeordnet sein.
  • Die Traktionsbatterie und/oder das Energiespeichermodul können jeweils wenigstens einen entsprechenden Temperierfluideinlass und Temperierfluidauslass aufweisen, die mit einem Temperierfluidkreislauf fluidisch verbunden sein können. Der Temperierfluidkreislauf kann beispielsweise wenigstens eine elektrische angetriebene Fördereinrichtung zum Fördern des Temperierfluids im Temperierfluidkreislauf aufweisen. Der Temperierfluidkreislauf kann eine Wärmeübertragereinheit zur Erwärmung und/oder Kühlung des Temperierfluids aufweisen.
  • Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele beruhen auf dem allgemeinen Gedanken, dass wenigstens ein Energiespeicherzellenstapel des Energiespeichermoduls wenigstens abschnittsweise zur Aufnahme von Zugkräften und/oder Druckkräften im Energiespeichermodul ausgebildet ist. Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele können jeweils einzeln oder in einer beliebigen Kombination mit den vorangehenden Ausführungsbeispielen kombiniert werden.
  • Das erfindungsgemäße Energiespeichermodul, welches insbesondere als Energiespeichermodul für eine Traktionsbatterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges ausgebildet ist, weist ein Gehäuse auf. Das Gehäuse umfasst einen Gehäuseinnenraum und eine Gehäuseinnenwandung, wobei die Gehäuseinnenwandung den Gehäuseinnenraum begrenzt. Insbesondere kann die Gehäuseinnenwandung den Gehäuseinnenraum fluiddicht gegenüber einer Umgebung des Energiespeichermoduls abgrenzen.
  • In dem Gehäuseinnenraum ist wenigstens ein Energiespeicherzellenstapel angeordnet. Das Gehäuse kann wenigstens einen Temperierfluideinlass zum Einströmen eines Temperierfluids aufweisen. Das Gehäuse kann wenigstens einen Temperierfluidauslass zum Ausströmen eines Temperierfluids aufweisen. Das Gehäuse kann von elektrischen Kontaktmitteln zur elektrischen Kontaktierung des Energiespeicherzellenstapels durchsetzt sein, wobei solche elektrischen Kontaktmittel fluiddicht im Gehäuse eingebracht sind und eine elektrische Leistungsübertragung an eine Umgebung des Gehäuses ermöglichen. Das Gehäuse kann vollständig oder abschnittsweise aus Kunststoffmaterial und/oder aus einem metallischen Werkstoff und/oder aus einem Verbundwerkstoff ausgebildet sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Energiespeicherzellenstapel im Gehäuseinnenraum angeordnet sind. Es kann vorgesehen sein, dass Energiespeichermodul mehrere Energiespeicherzellenstapel aufweist und die Traktionsbatterie selbst ausbildet.
  • Der wenigstens eine Energiespeicherzellenstapel weist mehrere Energiespeicherzellen auf, die entlang einer Stapelachse angeordnet sind. Ferner weist der wenigstens eine Energiespeicherzellenstapel eine Spannvorrichtung zum gegeneinander Verspannen der Energiespeicherzellen entlang der Stapelachse auf.
  • Wenigstens eine Energiespeicherzelle kann eine bestimmte elektrische Leistung bereitstellen, wobei die Energiespeicherzelle als Akkumulator ausgebildet sein kann, sodass eine Wiederaufladung der Energiespeicherzelle möglich ist. Wenigstens eine Energiespeicherzelle kann als prismatische Energiespeicherzelle ausgebildet sein, die entlang der Stapelachse zwei zueinander beabstandete Großflächen aufweist, wobei diese Großflächen über eine Mantelfläche miteinander verbunden sind. Eine Großfläche kann eine Fläche begrenzen, die größer ist als jede Fläche, die durch Teilflächen der Mantelfläche begrenzt werden. Die zwei Großflächen einer Energiespeicherzelle können im Wesentlichen gleichartig ausgebildet sein. Die Großflächen und die Teilflächen der Mantelfläche können jeweils eine rechteckartige Begrenzungskontur ausbilden. An der Mantelfläche und/oder an einer Teilfläche der Mantelfläche können zwei zueinander beabstandete Polkontakte angeordnet sein, über die die elektrische Leistung der Energiespeicherzelle abgreifbar ist. Die Großflächen und die Mentalflächen können ein Zellengehäuse der Energiespeicherzelle ausbilden, welches ein Innenvolumen der Energiespeicherzelle gegenüber einer Umgebung fluiddicht abgrenzt. Wenigstens eine Energiespeicherzelle kann als Lithium-Ionen-Akkumulator, insbesondere als Lithium-Polymer-Akkumulator, ausgebildet sein.
  • Die Stapelachse kann parallel zum Flächennormalenvektor wenigstens einer Großfläche ausgerichtet sein. Mehrere Energiespeicherzellen können entlang der Stapelachse so ausgerichtet sein, dass sich die Großflächen zweier benachbarter Energiespeicherzellen gegenüber liegen. Die Stapelachse und die Flächennormalenvektoren der Großflächen aller Energiespeicherzellen eines Energiespeicherzellenstapels können mit einer gemeinsamen Geraden im Raum zusammenfallen.
  • Die Spannvorrichtung kann wenigstens ein Verspannmittel und/oder wenigstens einen stirnseitigen Spannkörper aufweisen. Das Verspannmittel kann wenigstens teilweise in Form von Spannblechen und/oder Spannbändern vorliegen. Der stirnseitige Spannkörper kann wenigstens teilweise aus einem Kunststoffmaterial und/oder einem metallischen Werkstoff ausgebildet sein. Das Verspannmittel kann aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet sein. Der stirnseitige Spannkörper kann beispielsweise eine Spannplatte sein. Der Energiespeicherzellenstapel kann zwei stirnseitige Spannkörper aufweisen, zwischen denen die Energiespeicherzellen angeordnet sind, wobei die stirnseitigen Spannkörper mit dem wenigstens einem Verspannmittel formschlüssig und/oder stoffschlüssig so verbunden sind, dass die Spannvorrichtung ein Verspannen der Energiespeicherzellen entlang der Stapelachse bereitstellt. Ein erster stirnseitiger Spannkörper kann an einer Großfläche einer ersten Energiespeicherzelle berührend anliegen, wohingegen ein zweiter stirnseitiger Spannkörper an einer Großfläche einer letzten Energiespeicherzelle berührend anliegen kann. Die erste Energiespeicherzelle und die letzte Energiespeicherzelle sind die Energiespeicherzellen, die entlang der Stapelachse eine maximale Beabstandung aufweisen.
  • Die Spannvorrichtung und/oder das Verspannmittel und/oder der stirnseitige Spannkörper kann Strömungsleitstrukturen zur Strömungslenkung des Temperierfluids ausbilden. Die Strömungsleitstrukturen können Strömungsöffnungen und/oder hervorstehende Strömungskörper ausbilden.
  • Das Energiespeichermodul weist wenigstens einen Temperierfluidpfad zum Führen eines Temperierfluids auf, dessen Wandungen wenigstens abschnittsweise durch die Gehäuseinnenwandung und den wenigstens einen Energiespeicherzellenstapel ausgebildet sind, sodass die Gehäuseinnenwandung und der wenigstens eine Energiespeicherzellenstapel vom Temperierfluid direkt benetzbar sind. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass der Temperierfluidpfad wenigstens abschnittsweise durch die Energiespeicherzellen begrenzt wird, sodass die Energiespeicherzellen vom Temperierfluid direkt benetzbar sind. Der Temperierfluidpfad kann mit dem wenigstens einem Temperierfluideinlass und dem wenigstens einen Temperierfluidauslass fluidisch verbunden sein. Durch den Temperierfluidpfad kann eine direkte Temperierung des Energiespeicherzellenstapel und/oder der Energiespeicherzellen bereitgestellt werden. Unter einer Temperierung kann eine Erwärmung oder auch eine Kühlung verstanden werden. Eine Erwärmung kann nötig sein, wenn die Umgebungstemperatur des Energiespeichermoduls unter einen minimalen Temperaturwert sinkt, der für einen störungsfreien Betrieb der Energiespeicherzellen nötig ist. Eine Kühlung kann insbesondere bei Aufladevorgängen, Betriebsvorgängen und/oder Umgebungstemperaturen erforderlich sein, bei denen die Betriebstemperatur der Energiespeicherzellen über einen maximalen Temperaturwert steigt, der für einen störungsfreien Betrieb der Energiespeicherzellen zulässig ist. Für Energiespeicherzellen, die als Lithium-Ionen-Akkumulatoren ausgebildet sein können, sollte die Betriebstemperatur der Energiespeicherzellen beispielsweise ungefähr im Bereich von 5°C bis 35°C liegen.
  • Als Temperierfluid kann eine Temperierflüssigkeit, insbesondere eine dielektrische und/oder elektrisch nichtleitende Temperierflüssigkeit, eingesetzt werden. Die dielektrische und/oder elektrisch nichtleitende Temperierflüssigkeit kann beispielsweise eine Ölflüssigkeit sein. Das Temperierfluid, insbesondere die Temperierflüssigkeit, kann den Temperierfluidpfad im Wesentlichen vollständig ausfüllen.
  • Das Energiespeichermodul kann bevorzugt komplett mit dem Temperierfluid, insbesondere der Temperierflüssigkeit, gefüllt sein und beispielsweise eine IPX6K- und/oder IPX9K-dichte Einheit ausbilden.
  • Zwischen wenigstens zwei benachbarten Energiespeicherzellen ist bezüglich der Stapelachse wenigstens eine Zwischenplatte angeordnet. Die Zwischenplatte kann eine Ausdehnung entlang der Stapelachse aufweisen, die kleiner ist als der Abstand zweier Großflächen einer Energiespeicherzelle entlang der Stapelachse.
  • Die Zwischenplatte kann wenigstens teilweise eine Ausdehnung entlang einer Hochachse aufweisen, die größer ist als die Ausdehnung einer Energiespeicherzelle entlang der Hochachse.
  • Es kann vorgesehen sein, dass zwischen allen benachbarten Energiespeicherzellen bezüglich der Stapelachse jeweils wenigstens eine Zwischenplatte angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass auf jede zweite und/oder vierte Energiespeicherzelle bezüglich der Stapelachse folgend jeweils wenigstens eine Zwischenplatte angeordnet ist.
  • Die wenigstens eine Zwischenplatte und/oder die Spannvorrichtung bildet wenigstens einen Verbindungsabschnitt aus, wobei die Gehäuseinnenwandung wenigstens einen Gegenverbindungsabschnitt ausbildet, wobei der Verbindungsabschnitt eine Verbindung mit dem Gegenverbindungsabschnitt ausbildet. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass das Verspannmittel und/oder wenigstens ein stirnseitigen Spannkörper wenigstens einen Verbindungsabschnitt ausbildet, sodass der Verbindungsabschnitt eine Verbindung mit dem Gegenverbindungsabschnitt ausbildet. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass das Verspannmittel und/oder wenigstens ein stirnseitigen Spannkörper wenigstens einen Verbindungsabschnitt ausbildet, sodass der Verbindungsabschnitt eine Verbindung mit dem Gegenverbindungsabschnitt ausbildet. Über die Verbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Gegenverbindungsabschnitt ist der Energiespeicherzellenstapel des Energiespeichermoduls wenigstens abschnittsweise zur Aufnahme von Zugkräften und/oder Druckkräften im Energiespeichermodul ausgebildet. Hierdurch kann die Wandstärke des Gehäuses reduziert werden, ohne dass die mechanische Widerstandsfähigkeit beinträchtig wird, sodass bei gleichbleibender mechanischer Widerstandsfähigkeit das Gesamtgewicht des Energiespeichermoduls verringert ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Spannvorrichtung, insbesondere das Verspannmittel, von der Zwischenplatte und/oder von dem Verbindungsabschnitt der Zwischenplatte wenigstens teilweise durchsetzt ist. Hierbei können in der Spannvorrichtung und/oder im Verspannmittel entsprechende Durchbrüche ausgebildet sein.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass das Gehäuse einen Gehäusedeckel und eine Gehäuseschale aufweist, wobei die Gehäuseschale einen Gehäuseboden ausbildet, der entlang einer Hochachse beabstandet zum Gehäusedeckel angeordnet ist. Die Gehäuseschale kann mehrere Seitenwände aufweisen, die umlaufend um den Gehäuseboden angeordnet sein können. Der Gehäusedeckel und/oder die der Gehäuseboden können jeweils plattenförmig ausgebildet sein. Die Hochachse kann im Wesentlichen quer zur Stapelachse ausgerichtet sein. Es ist eine Querachse definiert, die quer zur Hochachse und quer zur Stapelachse ausgerichtet ist.
  • Das Gehäuse kann an einer Außenseite, die dem Gehäuseinnenraum abgewandt ist, wenigstens abschnittsweise Strukturrippen ausbilden. Diese Strukturrippen können die mechanische Widerstandsfähigkeit des Gehäuses verbessern. Die Strukturrippen können entlang der Stapelachse und/oder Querachse und/oder Hochachse verlaufend ausgebildet sein. Es können mehrere Strukturrippen ausgebildet sein. Es können mehrere Strukturrippen ausgebildet sein, die wenigstens abschnittsweise voneinander bezüglich der Stapelachse und/oder Querachse und/oder Hochachse beabstandet ausgebildet sind. Es können mehrere Strukturrippen ausgebildet sein, die einander wenigstens teilweise durchsetzen und/oder wenigstens teilweise miteinander verbunden sind.
  • Ein Teilabschnitt der Gehäuseinnenwandung ist durch eine Deckelinnenwandung des Gehäusedeckels ausgebildet, wobei ein Teilabschnitt der Gehäuseinnenwandung durch eine Bodeninnenwandung des Gehäusebodens ausgebildet ist.
  • Die wenigstens eine Zwischenplatte und/oder die Spannvorrichtung bildet wenigstens einen deckelseitigen Verbindungsabschnitt und wenigstens einen bodenseitigen Verbindungsabschnitt aus. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass das Verspannmittel und/oder wenigstens ein stirnseitigen Spannkörper wenigstens einen deckelseitigen Verbindungsabschnitt und wenigstens einen bodenseitigen Verbindungsabschnitt ausbilden. Der deckelseitige Verbindungsabschnitt und der bodenseitige Verbindungsabschnitt sind entlang der Hochachse beabstandet zueinander ausgebildet. Der deckelseitige Verbindungsabschnitt und der bodenseitige Verbindungsabschnitt sind wenigstens über einen Materialabschnitt der Zwischenplatte und/oder der Spannvorrichtung so verbunden, dass die Zwischenplatte und/oder die Spannvorrichtung zur Aufnahme von entlang der Hochachse wirkenden Zugkräften ausgebildet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, bildet die Zwischenplatte und/oder die Spannvorrichtung einen Zuganker zur Aufnahme von Zugkräften aus.
  • Die Deckelinnenwandung bildet wenigstens einen deckelseitigen Gegenverbindungsabschnitt aus, wobei die Bodeninnenwandung wenigstens einen bodenseitigen Gegenverbindungsabschnitt ausbildet. Der deckelseitige Verbindungsabschnitt bildet eine Verbindung mit dem deckelseitigen Gegenverbindungsabschnitt aus, wobei der bodenseitige Verbindungsabschnitt eine Verbindung mit dem bodenseitigen Gegenverbindungsabschnitt ausbildet. Hierdurch können Kräfte, die durch den Innendruck des Temperierfluids auf den Boden und den Deckel wirken, durch die Zwischenplatte und/oder durch die Spannvorrichtung aufgenommen werden. Insbesondere werden von entlang der Hochachse wirkenden Kräften von der Zwischenplatte und/oder von der Spannvorrichtung aufgenommen. Hierdurch kann das Gehäuse, insbesondere der Gehäusedeckel, die Gehäuseschale und/oder der Gehäuseboden mit einer reduzierten Materialstärke ausgebildet werden, sodass das Gesamtgewicht des Energiespeichermoduls reduziert werden kann.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass das Gehäuse eine Gehäuseschale mit wenigstens einer Seitenwand aufweist, wobei ein Teilabschnitt der Gehäuseinnenwandung durch eine Seiteninnenwandung der wenigstens einen Seitenwand ausgebildet ist. Die wenigstens eine Zwischenplatte und/oder die Spannvorrichtung bildet wenigstens einen seitenwandseitigen Verbindungsabschnitt aus, wobei die Seiteninnenwandung wenigstens einen seitenwandseitigen Gegenverbindungsabschnitt ausbildet, wobei der seitenwandseitige Verbindungsabschnitt eine Verbindung mit dem seitenwandseitigen Gegenverbindungsabschnitt ausbildet. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass das Verspannmittel und/oder wenigstens ein stirnseitigen Spannkörper wenigstens einen seitenwandseitigen Verbindungsabschnitt ausbilden. Hierdurch können Kräfte, die durch den Innendruck des Temperierfluids auf die Seitenwände wirken, durch die Zwischenplatte und/oder durch die Spannvorrichtung aufgenommen werden. Insbesondere kann die Zwischenplatte und/oder die Spannvorrichtung so ausgebildet sein, dass sie Kräfte entlang der Querachse aufnimmt. Hierdurch ist es möglich die Seitenwanddicke der jeweiligen Seitenwand zu reduzieren, sodass eine weitere Gewichtsreduzierung des Energiespeichermoduls ermöglicht wird.
  • Zusätzlich können der seitenwandseitige Verbindungsabschnitt und der seitenwandseitige Gegenverbindungsabschnitt so ausgebildet sein, dass eine starre und/oder fixe Relativpositionierung des Energiespeicherzellenstapels im Energiespeichermodul entlang der Stapelachse ausbildet.
  • Die wenigstens eine Zwischenplatte und/oder die Spannvorrichtung kann wenigstens zwei seitenwandseitige Verbindungsabschnitte ausbilden, die entlang der Querachse zueinander beabstandet angeordnet sind, um zwei zueinander beabstandete Seitenwände, die entsprechende seitenwandseitige Gegenverbindungsabschnitte ausbilden, zu verbinden.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die Zwischenplatte wenigstens einen Zwischenverbindungsabschnitt ausbildet und dass die Spannvorrichtung wenigstens einen Gegenzwischenverbindungsabschnitt ausbildet, wobei der Zwischenverbindungsabschnitt eine Verbindung mit dem Gegenzwischenverbindungsabschnitt ausbildet. Hierdurch kann eine starre und/oder fixe Relativpositionierung der Zwischenplatte und/oder der Energiespeicherzellen entlang der Stapelrichtung innerhalb des Energiespeicherzellenstapels. Der Gegenzwischenverbindungsabschnitt kann auch durch das Verspannmittel und/oder den stirnseitigen Spannkörper ausgebildet sein. Hierdurch kann insbesondere in Unfallsituation mit stark einwirkenden Kräften eine sichere Pointierung und Fixierung der Energiespeicherzellen gewährleistet werden. Zusätzlich kann das Material der Spannvorrichtung zur Aufnahme von Kräften mitwirken, sodass die Zwischenplatte dünnwandiger ausgebildet werden kann.
  • Die Zwischenplatte kann bevorzugt an Randbereichen, die sich entlang der Hochachse und/oder Querachse erstrecken, wenigstens einen Zwischenverbindungsabschnitt aufweisen. Der Zwischenverbindungsabschnitt kann zueinander beabstandete Rastelemente ausbilden und der Gegenzwischenverbindungsabschnitt kann zu den Rastelementen komplementäre und zueinander beabstandete Gegenrastelemente ausbilden. Die Rastelemente können als Halte-Vertiefungen und/oder Halte-Auskragungen, wie z.B. Ösen oder Pilzzapfen, ausgebildet sein. Die Gegenrastelemente können insbesondere durch das Verspannmittel ausgebildet sein.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass der Verbindungsabschnitt eine lösbare Verbindung oder eine unlösbare Verbindung mit dem Gegenverbindungsabschnitt ausbildet, und/oder dass der deckelseitige Verbindungsabschnitt eine lösbare Verbindung oder eine unlösbare Verbindung mit dem deckelseitigen Gegenverbindungsabschnitt ausbildet, und/oder dass der bodenseitige Verbindungsabschnitt eine lösbare Verbindung oder unlösbare Verbindung mit dem bodenseitigen Gegenverbindungsabschnitt ausbildet, und/oder dass der seitenwandseitige Verbindungsabschnitt eine lösbare Verbindung oder eine unlösbare Verbindung mit dem seitenwandseitigen Gegenverbindungsabschnitt ausbildet, und/oder dass der Zwischenverbindungsabschnitt eine lösbare Verbindung oder eine unlösbare Verbindung mit dem Gegenzwischenverbindungsabschnitt ausbildet.
  • Der Verbindungsabschnitt kann mit dem Gegenverbindungsabschnitt in Eingriff bringbar sein. Der Verbindungsabschnitt kann eine formschlüssige, lösbare Verbindung mit dem Gegenverbindungsabschnitt ausbilden.
  • Der deckelseitige Verbindungsabschnitt kann mit dem deckelseitigen Gegenverbindungsabschnitt in Eingriff bringbar sein. Der bodenseitige Verbindungsabschnitt kann mit dem bodenseitigen Gegenverbindungsabschnitt in Eingriff bringbar sein. Der deckelseitige Verbindungsabschnitt kann eine formschlüssige, lösbare Verbindung mit dem deckelseitigen Gegenverbindungsabschnitt ausbilden, wobei der bodenseitige Verbindungsabschnitt formschlüssige, lösbare Verbindung mit dem bodenseitigen Gegenverbindungsabschnitt ausbilden kann.
  • Der seitenwandseitige Verbindungsabschnitt kann mit dem seitenwandseitigen Gegenverbindungsabschnitt in Eingriff bringbar sein. Der seitenwandseitige Verbindungsabschnitt kann eine formschlüssige, lösbare Verbindung mit dem seitenwandseitigen Gegenverbindungsabschnitt ausbilden,
  • Der Zwischenverbindungsabschnitt kann mit dem Gegenzwischenverbindungsabschnitt in Eingriff bringbar sein. Der Zwischenverbindungsabschnitt kann eine formschlüssige, lösbare Verbindung mit dem Gegenzwischenverbindungsabschnitt ausbilden.
  • Bei einer lösbaren Verbindung können die Abschnitte, die die Verbindung ausbilden, ohne Beschädigung und/oder Zerstörung wieder voneinander gelöst werden. Eine lösbare Verbindung bietet den Vorteil, dass einzelne Komponenten des Energiespeichermoduls, insbesondere der Energiespeicherzellenstapel, austauschbar sind.
  • Eine unlösbare Verbindung liegt vor, wenn zur Lösung der Verbindung wenigstens einer der Abschnitte, der die Verbindung ausbildet, beschädigt und/oder zerstört werden muss.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die Energiespeicherzellen des Energiespeicherzellenstapels von der Gehäuseinnenwandung des Gehäuses beabstandet angeordnet sind. Insbesondere können alle Energiespeicherzellen des Energiespeicherzellenstapels von der Gehäuseinnenwandung des Gehäuses beabstandet angeordnet sein. Hierdurch wird ein Temperierfluidpfad ausgebildet, der eine maximale Benetzung des Energiespeicherzellenstapels und/oder der Energiespeicherzellen bereitstellt, sodass eine möglichst homogene Temperierung erfolgen kann. Hierdurch können Temperaturgradienten zwischen den Energiespeicherzellen reduziert werden, sodass thermisch induzierte Verspannung minimiert werden.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Zwischenplatte wenigstens einen Haltekragen aufweist, der wenigstens eine Energiespeicherzelle des Energiespeicherzellenstapels wenigstens abschnittsweise umgreift. Der Haltekragen kann sich wenigstens teilweise entlang der Stapelachse erstrecken und wenigstens eine Energiespeicherzelle teilweise so umgreifen, dass eine Verschiebung der Energiespeicherzelle entlang der Querachse und/oder Hochachse verhindert wird. Die Zwischenplatte kann entlang einer Umfangsrichtung und/oder entlang der Querachse und/oder entlang der Hochachse mehrere zueinander beabstandete Haltekragen aufweisen. Die Haltekragen können randseitig und im Vergleich zu der gesicherten Energiespeicherzelle überstehenden entlang der Querachse und/oder entlang der Hochachse ausgebildet sein. Der Haltekrage kann wenigstens abschnittsweise komplementär zum umgreifenden Abschnitt der Energiespeicherzelle ausgebildet sein. Hierdurch kann beispielsweise ein formschlüssiges Umgreifen der Energiespeicherzelle ausgebildet werden. Durch die Haltekragen können die Energiespeicherzellen im Wesentlichen starr bezüglich des Gehäuses und von der Gehäuseinnenwandung des Gehäuses beabstandet angeordnet werden.
  • Bezüglich der Hochachse kann der wenigstens eine Haltekragen zwischen dem deckelseitigen Verbindungsabschnitt und dem bodenseiteigen Verbindungsabschnitt angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Haltekragen als Rastelemente ausgebildet sind.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, die wenigstens eine Zwischenplatte wenigstens einen Haltekragen aufweist, der zwei benachbarte Energiespeicherzellen des Energiespeicherzellenstapels wenigstens abschnittsweise umgreift. Der Haltekragen kann sich wenigstens teilweise entlang der Stapelachse erstrecken und wenigstens zwei benachbarte Energiespeicherzellen teilweise so umgreifen, dass eine Verschiebung zwei benachbarte Energiespeicherzelle entlang der Querachse und/oder Hochachse verhindert wird. Die Zwischenplatte kann entlang der Umfangsrichtung und/oder entlang der Querachse und/oder entlang der Hochachse mehrere zueinander beabstandete Haltekragen aufweisen. Die Haltekragen können bezüglich der Spannvorrichtung und/oder bezüglich der Zwischenplatte randseitig angeordnet sein und im Vergleich zu den gesicherten Energiespeicherzellen überstehenden entlang der Querachse und/oder entlang der Hochachse ausgebildet sein. Der Haltekrage kann wenigstens abschnittsweise komplementär zum umgreifenden Abschnitt der einen Energiespeicherzelle und wenigstens abschnittsweise komplementär zum umgreifenden Abschnitt der anderen Energiespeicherzelle ausgebildet sein. Hierdurch kann beispielsweise ein formschlüssiges Umgreifen der Energiespeicherzellen ausgebildet werden. Durch die Haltekragen können die Energiespeicherzellen im Wesentlichen starr bezüglich des Gehäuses und von der Gehäuseinnenwandung des Gehäuses beabstandet angeordnet werden.
  • Bezüglich der Hochachse kann der wenigstens eine Haltekragen zwischen dem deckelseitigen Verbindungsabschnitt und dem bodenseiteigen Verbindungsabschnitt angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass mehr Haltekragen ausgebildet sind als Rastelemente.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Verbindungsabschnitt mehrere zueinander beabstandete Rastelemente ausbildet und dass der Gegenverbindungsabschnitt zu den Rastelementen komplementäre und zueinander beabstandete Gegenrastelemente ausbildet, und/oder dass der wenigstens eine deckelseitige Verbindungsabschnitt mehrere zueinander beabstandete Rastelemente ausbildet und dass der deckelseitige Gegenverbindungsabschnitt zu den Rastelementen komplementäre und zueinander beabstandete Gegenrastelemente ausbildet, und/oder dass der wenigstens eine bodenseitige Verbindungsabschnitt mehrere zueinander beabstandete Rastelemente ausbildet und dass der bodenseitige Gegenverbindungsabschnitt zu den Rastelementen komplementäre und zueinander beabstandete Gegenrastelemente ausbildet, und/oder dass der wenigstens eine seitenwandseitige Verbindungsabschnitt mehrere zueinander beabstandete Rastelemente ausbildet und dass der seitenwandseitige Gegenverbindungsabschnitt zu den Rastelementen komplementäre und zueinander beabstandete Gegenrastelemente ausbildet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass alle Rastelemente der Zwischenplatte und/oder der Spannvorrichtung im Wesentlichen dieselbe Rastrichtung aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass alle Gegenrastelemente im Wesentlichen dieselbe Rastrichtung aufweisen.
  • Wenn der Energiespeicherzellenstapel, z.B. bevorzugt durch Verschieben bezüglich der Stapelrichtung in der Gehäuseschale eingerastet wird, können alle Rastelemente dieselbe Rastrichtung aufweisen, um eine Rastverbindung auszubilden. Die Rastelemente können bezüglich der Spannvorrichtung und/oder bezüglich der Zwischenplatte randseitig angeordnet sein und im Vergleich zu den gesicherten Energiespeicherzellen überstehenden entlang der Querachse und/oder entlang der Hochachse ausgebildet sein. Die Rastelemente können die Spannvorrichtung, insbesondere das Verspannmittel, durchsetzen, wobei hierfür in der entsprechende Durchbrüche vorgesehen sein können. Die Rastelemente können bezüglich der Spannvorrichtung und/oder bezüglich der Zwischenplatte in Umfangsrichtung und/oder entlang der Hochachse und/oder entlang der Querachse zueinander abstandet, insbesondere im Wesentlichen äquidistant zueinander abstandet, sein.
  • Die Rastelemente können als Halte-Auskragungen, wie z.B. Ösen oder Pilzzapfen, ausgebildet sein, die in den Gegenrastelementen direkt arretiert werden können. Die Rastelemente und Gegenrastelemente können hierbei so ausgebildet sein, dass eine Arretierung durch ein Einsetzen des Energiespeicherzellenstapels in das Gehäuse und durch eine anschließende Relativverschiebung des Energiespeicherzellenstapels gegenüber dem Gehäuse, z.B. entlang der Stapelachse, zu einem Formschluss führt. Hierfür kann auch eine Relativverschiebung eines Teils des Gehäuses, z.B. des Gehäusedeckels und/oder des Gehäusebodens, vorgesehen sein.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Verbindungsabschnitt und der wenigstens eine Gegenverbindungsabschnitt durch wenigstens einen Arretierriegel miteinander formschlüssig verbindbar sind, und/oder dass der wenigstens eine deckelseitige Verbindungsabschnitt und der wenigstens eine deckelseitige Gegenverbindungsabschnitt durch wenigstens einen Arretierriegel miteinander formschlüssig verbindbar sind, und/oder dass der wenigstens eine bodenseitige Verbindungsabschnitt und der wenigstens eine bodenseitige Gegenverbindungsabschnitt durch wenigstens einen Arretierriegel miteinander formschlüssig verbindbar sind, und/oder dass der wenigstens eine seitenwandseitige Verbindungsabschnitt und der wenigstens eine seitenwandseitige Gegenverbindungsabschnitt durch wenigstens einen Arretierriegel miteinander formschlüssig verbindbar sind.
  • Der Verbindungsabschnitt kann mehrere Verbindungsabschnittselemente aufweisen. Die Verbindungsabschnittselemente können bezüglich der Spannvorrichtung und/oder bezüglich der Zwischenplatte randseitig angeordnet sein und im Vergleich zu den gesicherten Energiespeicherzellen überstehenden entlang der Querachse und/oder entlang der Hochachse ausgebildet sein. Die Verbindungsabschnittselemente können die Spannvorrichtung, insbesondere das Verspannmittel, durchsetzen, wobei hierfür in der entsprechende Durchbrüche vorgesehen sein können. Die Verbindungsabschnittselemente können bezüglich der Spannvorrichtung und/oder bezüglich der Zwischenplatte in Umfangsrichtung und/oder entlang der Hochachse und/oder entlang der Querachse zueinander abstandet, insbesondere im Wesentlichen äquidistant zueinander abstandet, sein.
  • Die Verbindungsabschnittselemente können als Halte-Auskragungen, wie z.B. Ösen oder Pilzzapfen, ausgebildet sein, die mit Gegenrastelementen des Gegenverbindungsabschnitts mit Hilfe des Arretierriegels arretiert werden. Hierbei kann wenigstens ein Arretierriegel oder mehrere Arretierriegel eingesetzt und/oder verschoben werden, um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Gegenverbindungsabschnitt auszubilden. Insbesondere kann der Arretierriegel gegenüber dem Gehäuse verschiebbar gelagert sein.
  • Der bodenseitige Verbindungsabschnitt sowie der bodenseitige Gegenverbindungsabschnitt und/oder der deckelseitige Verbindungsabschnitt sowie der deckelseitige Gegenverbindungsabschnitt und/oder der seitenwandseitige Verbindungsabschnitt sowie der seitenwandseitige Gegenverbindungsabschnitt können wie der Verbindungsabschnitt und der Gegenverbindungsabschnitt ausgebildet sein.
  • Es können mehrere Arretierriegel vorgesehen sein. Wenigstens ein Arretierriegel kann mehrstückig ausgebildet sein. Ein Arretierriegel kann mehrere zueinander beabstandete Arretierstangen und/oder mehrere zueinander beabstandete Arretiertzapfen aufweisen. Wenigstens eine Arretierstange kann mehrere Arretiertzapfen aufweisen, die bezüglich einer Längsrichtung der Arretierstangen zueinander beabstandet angeordnet sind. Der Arretierriegel kann so ausgebildet sein, dass er das Gehäuse des Energiespeichermoduls durchstößt und ein Teilabschnitt des Arretierriegels außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, sodass eine Arretierung des Energiespeicherzellenstapels durch eine Betätigung des außerhalb des Gehäuses angeordneten Teils des Arretierriegels möglich ist.
  • Der Arretierriegel kann beispielsweise am Gehäuse, insbesondere am Gehäusedeckel und/oder Gehäuseboden und/oder Seitenwand befestigt und/oder geführt sein. Der Arretierriegel kann beispielsweise am Energiespeicherzellenstapel, insbesondere an wenigstens einer Zwischenplatte und/oder an der Spannvorrichtung befestigt und/oder geführt sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Arretierriegel und/oder mehrere Arretierriegel bei geschlossenem Gehäuse bzw. aufgesetztem Gehäusedeckel beispielsweise durch eine geeignete fluiddichte Durchführung und/oder durch eine abdichtbare Revisionsöffnung betätigt werden kann. Die Revisionsöffnung kann im Wesentlichen klein im Vergleich zur Abmessungen des Energiespeichermoduls ausgebildet sein. Dabei kann die Durchführung und/oder die Revisionsöffnung bevorzugt in der Gehäuseschale oder im Gehäusedeckel angeordnet sein.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die Zwischenplatte wenigstens einen Führungsabschnitt zur Führung wenigstens eines Arretierriegels ausbildet. Der Führungsabschnitt kann wenigstens einen Führungsabschnittelemente oder mehrere zueinander beabstandete Führungsabschnittelemente aufweisen. Der Führungsabschnitt und/oder wenigstens ein Führungsabschnittelement kann eine Gleitführung ausbilden, sodass ein Arretierriegel beispielsweise bezüglich der Stapelachse verschiebbar gelagert ist.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Zwischenplatte entlang der Umfangsrichtung wenigstens ein randseitiges Distanzelement zur Beabstandung der wenigstens zwei benachbarten Energiespeicherzellen entlang der Stapelachse aufweist, wobei das randseitige Distanzelement einen Zwischenplattenkörper der Zwischenplatte wenigstens teilweise umrandend begrenzt, und/oder dass die wenigstens eine Zwischenplatte und/oder der Zwischenplattenkörper wenigstens abschnittsweise einen plattenförmigen Vollkörper aufweist, und/oder dass die wenigstens eine Zwischenplatte und/oder der Zwischenplattenkörper wenigstens abschnittsweise eine Vielzahl von Verbindungsstegen aufweist, die zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei zwischen den Verbindungsstegen Zwischenfreiräume ausgebildet sind, und/oder dass die wenigstens eine Zwischenplatte und/oder der Zwischenplattenkörper wenigstens abschnittsweise eine Aufnahme für einen Kompressionskörper ausbildet. In der Aufnahme kann wenigstens ein Kompressionskörper eingebracht, insbesondere form- und/oder stoffschlüssig eingebracht, sein.
  • Das randseitige Distanzelement kann vollständig in Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet sein. Das randseitige Distanzelement kann teilweise in Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet sein, sodass entweder ein Teildistanzelement vorliegt oder wenigstens zwei Teildistanzelemente vorliegen, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind.
  • Das randseitige Distanzelement kann eine erste Anliegefläche und eine dazu entlang der Stapelrichtung beabstandete zweite Anliegefläche aufweisen. Die erste Anliegefläche kann wenigstens teilweise an einer Großfläche einer ersten Energiespeicherzelle zweier benachbarter Energiespeicherzellen berührend anliegen. Die zweite Anliegefläche kann wenigstens teilweise an einer Großfläche einer zweiten Energiespeicherzelle zweier benachbarter Energiespeicherzellen berührend anliegen. Die Wandstärke des randseitigen Distanzelementes bezüglich der Stapelachse und/oder der Abstand der Anliegefläche entlang der Stapelachse ist kleiner als der Abstand zweier Großflächen einer Energiespeicherzelle entlang der Stapelachse. Vorzugsweise kann die Wandstärke des randseitigen Distanzelementes im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm liegen, da diese Wandstärken im Spannungsverhältnis der erforderlichen mechanischen Widerstandsfähigkeit und der Gewichtsreduzierung einen Optimalbereich darstellen.
  • Das randseitige Distanzelement kann Körperflächen aufweisen, die wenigstens teilweise im Wesentlichen parallel zu Teilflächen der Mantelfläche wenigstens einer Energiespeicherzelle ausgerichtet sind. Diese Teilflächen der Mantelfläche und die dazu im Wesentlichen parallel ausgerichteten Körperflächen können in einer Ebene liegen.
  • Der Zwischenplattenkörper, den das randseitige Distanzelement wenigstens teilweise umrandend begrenzt, kann eine im Wesentlichen gleiche Wandstärke bezüglich der Stapelachse aufweisen. Die Wandstärke des Zwischenplattenkörpers bezüglich der Stapelachse kann auch kleiner sein als die Wandstärke des randseitigen Distanzelementes bezüglich der Stapelachse.
  • Die Verbindungsstege können so ausgebildet sein, dass den deckelseitigen Verbindungsabschnitt und den bodenseitigen Verbindungsabschnitt, insbesondere die deckelseitigen Rastelemente und die bodenseitigen Rastelemente, miteinander verbinden. Es kann jeweils wenigstens ein Verbindungssteg ein deckelseitiges Rastelement mit einem bodenseitigen Rastelement entlang der Hochachse verbinden.
  • Ein Kompressionskörper kann im Vergleich zur Zwischenplatte kompressibler sein, sodass für eine elastische Deformation des Kompressionskörpers eine geringe Kraft und/oder Druck erforderlich ist als im Vergleich für eine gleichartige elastische Deformation der Zwischenplatte.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Zwischenplatte aus Kunststoff, insbesondere aus Polypropylen und/oder Polyamid, ausgebildet ist, und/oder dass die wenigstens eine Zwischenplatte als Spritzgusskunststoffteil ausgebildet, und/oder dass die wenigstens eine Zwischenplatte wenigstens teilweise aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet ist. Die Zwischenplatte kann wenigstens teilweise aus einem metallischen Werkstoff und teilweise aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Die Zwischenplatte kann wenigstens teilweise aus einem Verbundwerkstoff, insbesondere einem Verbundwerkstoff mit verstärkenden Fasern, ausgebildet sein. Hierdurch können die auftretenden Zugkräfte und/oder Druckkräfte von der Zwischenplatte zerstörungsfrei aufgenommen werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Zwischenplatte wenigstens teilweise einen Zwischentemperierfluidpfad ausbildet, der fluidisch mit dem mit wenigstens einem Temperierfluidpfad verbunden ist, und/oder dass die wenigstens eine Zwischenplatte wenigstens teilweise als Temperierkörper ausgebildet ist. Der Temperierkörper kann eine im Vergleich zur Energiespeicherzelle höhere Temperaturleitfähigkeit aufweisen.
  • Die Wandungen des Zwischentemperierfluidpfads können teilweise durch die Großflächen der benachbarten Energiespeicherzellen und teilweise durch die Zwischenplatte und/oder den Zwischenplattenkörper der Zwischenplatte ausgebildet sein. Hierdurch kann der Anteil der mit dem Temperierfluid benetzen Oberfläche einer Energiespeicherzelle maximiert werden. Hierdurch kann eine Temperierung der der sich gegenüberliegenden Großflächen zweier Energiespeicherzellen realisiert werden. Die Zwischenplatte und/oder das randseitige Distanzelement können für eine fluidische Verbindung des Temperierfluidpfades mit dem Zwischentemperierfluidpfad wenigstens eine Temperierfluidöffnung ausbilden. Die Zwischenplatte und/oder das randseitige Distanzelement können für eine fluidische Verbindung des Temperierfluidpfades mit dem Zwischentemperierfluidpfad mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Temperierfluidöffnungen ausbilden. Die Spannvorrichtung, insbesondere das Verspannmittel, kann Durchströmöffnungen für das Temperierfluid ausbilden.
  • Der Zwischentemperierfluidpfads bzw. die Wandungen des Zwischentemperierfluidpfads können wenigstens abschnittsweise Verbindungsstege der Zwischenplatte ausgebildet sein.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Energiespeicherzellen des Energiespeicherzellenstapels jeweils wenigstens eine Zwischenplatte angeordnet ist. Hierdurch kann die Innendruckbelastung durch das Temperierfluid auf gleichmäßig bezüglich der Stapelachse verteil werden. Hierdurch können beispielsweise lokale Ausbeulungen des Gehäuses verhindert werden. Zusätzlich wird bei einer Beeinträchtigung einer einzelnen Zwischenplatte die Gesamtfunktion des Energiespeichermoduls nicht Wesentlich beeinträchtigt.
  • Ferner Betrifft die Erfindung einen Energiespeicherzellenstapel für ein erfindungsgemäßes Energiespeichermodul. Der Energiespeicherzellenstapel weist mehrere Energiespeicherzellen auf, die entlang einer Stapelachse angeordnet sind, wobei bezüglich der Stapelachse zwischen wenigstens zwei benachbarten Energiespeicherzellen wenigstens eine Zwischenplatte angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Zwischenplatte wenigstens einen Verbindungsabschnitt ausbildet, wobei die wenigstens eine Zwischenplatte und/oder eine Spannvorrichtung so ausgebildet ist, dass der Verbindungsabschnitt eine lösbare Verbindung oder eine unlösbare Verbindung mit dem Gegenverbindungsabschnitt ausbildet, wenn der Energiespeicherzellenstapel im Energiespeichermodul eingebaut ist.
  • Der Energiespeicherzellenstapel kann eine Spannvorrichtung zum gegeneinander Verspannen der Energiespeicherzellen entlang der Stapelachse aufweisen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass zwischen allen benachbarten Energiespeicherzellen bezüglich der Stapelachse jeweils wenigstens eine Zwischenplatte angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass auf jede zweite und/oder vierte Energiespeicherzelle bezüglich der Stapelachse folgend jeweils wenigstens eine Zwischenplatte angeordnet ist.
  • Bezüglich der weiteren Ausbildung der Energiespeicherzellen, der wenigstens einen Zwischenplatte, der Spannvorrichtung und des Energiespeicherzellenstapels wird auf die vorangehenden Ausführungen verwiesen, wobei die vorangehenden Merkmale der Energiespeicherzellen, der wenigstens einen Zwischenplatte und des Energiespeicherzellenstapels durch den erfindungsgemäßen Energiespeicherzellenstapel einzeln oder in einer beliebigen Kombination ausgebildet sein können.
  • Ferner Betrifft die Erfindung eine Zwischenplatte für ein erfindungsgemäßes Energiespeichermodul und/oder für einen erfindungsgemäßen Energiespeicherzellenstapel, wobei die Zwischenplatte wenigstens einen Verbindungsabschnitt ausbildet, wobei die Zwischenplatte so ausgebildet ist, dass der Verbindungsabschnitt eine lösbare Verbindung oder eine unlösbare Verbindung mit dem Gegenverbindungsabschnitt ausbildet, wenn die Zwischenplatte im Energiespeichermodul eingebaut ist.
  • Bezüglich der weiteren Ausbildung der Zwischenplatte wird auf die vorangehenden Ausführungen verwiesen, wobei die vorangehenden Merkmale der Zwischenplatte durch die erfindungsgemäße Zwischenplatte einzeln oder in einer beliebigen Kombination ausgebildet sein können.
  • Ferner Betrifft die Erfindung eine Zwischenplatte für ein erfindungsgemäßes Energiespeichermodul und/oder für einen erfindungsgemäßen Energiespeicherzellenstapel, wobei die Zwischenplatte so ausgebildet ist, dass sie in der Spannvorrichtung positionierbar ist, wenn der Energiespeicherzellenstapel im Energiespeichermodul eingebaut ist.
  • Bezüglich der weiteren Ausbildung der Zwischenplatte wird auf die vorangehenden Ausführungen verwiesen, wobei die vorangehenden Merkmale der Zwischenplatte durch die erfindungsgemäße Zwischenplatte einzeln oder in einer beliebigen Kombination ausgebildet sein können.
  • Ferner Betrifft die Erfindung eine Traktionsbatterie für ein Elektro- oder Hybrid-fahrzeug, insbesondere ein Plug-In-Hybrid-Fahrzeug. Unter einem Fahrzeug kann ein Straßenfahrzeug, insbesondere ein schienenloses Straßenfahrzeug, zu verstehen sein. Die Traktionsbatterie weist wenigstens ein erfindungsgemäßes Energiespeichermodul auf, um das Elektro- oder Hybridfahrzeug mit elektrischer Antriebsleistung zu versorgen. Die Traktionsbatterie kann eine Vielzahl erfindungsgemäßer Energiespeichermodule aufweisen, um das Elektro- oder Hybrid-fahrzeug mit elektrischer Antriebsleistung zu versorgen. Es kann vorgesehen sein, dass die Traktionsbatterie durch ein einziges Energiespeichermodul ausgebildet ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Traktionsbatterie durch ein einziges Energiespeichermodul mit mehreren Energiespeicherzellenstapeln ausgebildet ist, wobei die Energiespeicherzellenstapel elektrisch miteinander verschaltet sein können.
  • Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Energiespeichermodule die Traktionsbatterie ausbilden, wobei die Energiespeichermodule elektrisch miteinander verschaltet und fluidisch miteinander verbunden sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Energiespeichermodule die Traktionsbatterie ausbilden, die elektrisch miteinander verschaltet und fluidisch miteinander verbunden sind, wobei die Energiespeichermodule in einem gemeinsamen Batteriegehäuse untergebracht sein können.
  • Es kann vorgesehen sein, dass ein Abschnitt eines Gehäuses, insbesondere die Gehäuseschale, wenigstens eines Energiespeichermoduls durch einen Teilabschnitt, insbesondere durch die Fahrzeugkarosserie, des Elektro- oder Hybridfahrzeuges ausgebildet ist. Hierbei kann ein Gehäusedeckel den die Gehäuseschale ausbildenden Teilabschnitt des Elektro- oder Hybridfahrzeuges fahrbahnseitig und/oder fluiddicht abschließen. Somit kann der Gehäusedeckel am Elektro- oder Hybridfahrzeug zwischen wenigstens einem Energiespeicherzellenstapel des Energiespeichermoduls und einer Fahrbahn angeordnet sein. Zwischen dem Gehäusedeckel und der Fahrbahn kann eine Unterbodenschutzplatte am Elektro- oder Hybridfahrzeug angeordnet sein. Die Ausbildung eines Abschnittes eines Gehäuses wenigstens eines Energiespeichermoduls durch einen Teilabschnitt des Elektro- oder Hybridfahrzeuges ermöglicht eine Gesamtgewichtsreduktion. Zusätzlich erfüllt der Teilabschnitt, insbesondere die Fahrzeugkarosserie, des Elektro- oder Hybridfahrzeuges die Anforderungen bezüglich einer ausreichenden mechanischen Widerstandsfähigkeit. Zwischen dem Gehäusedeckel und der Unterbodenschutzplatte kann ein Fluidpfad ausgebildet sein, durch den ein Temperierfluid strömen kann.
  • Es kann vorgesehen sein, dass ein Abschnitt eines gemeinsamen Batteriegehäuses, insbesondere einer Batteriegehäuseschale, mehrerer Energiespeichermodule durch einen Teilabschnitt, insbesondere durch die Fahrzeugkarosserie, des Elektro- oder Hybridfahrzeuges ausgebildet ist. Hierbei kann ein Batteriegehäusedeckel den die Batteriegehäuseschale ausbildenden Teilabschnitt des Elektro- oder Hybridfahrzeuges fahrbahnseitig und/oder fluiddicht abschließen. Somit kann der Batteriegehäusedeckel am Elektro- oder Hybridfahrzeug zwischen wenigstens einem Energiespeichermodul und einer Fahrbahn angeordnet sein. Zwischen dem Batteriegehäusedeckel und der Fahrbahn kann eine Unterbodenschutzplatte am Elektro- oder Hybridfahrzeug angeordnet sein. Die Ausbildung eines Abschnittes eines gemeinsamen Batteriegehäuses durch einen Teilabschnitt des Elektro- oder Hybridfahrzeuges ermöglicht eine Gesamtgewichtsreduktion. Zusätzlich erfüllt der Teilabschnitt, insbesondere die Fahrzeugkarosserie, des Elektro- oder Hybridfahrzeuges die Anforderungen bezüglich einer ausreichenden mechanischen Widerstandsfähigkeit. Zwischen dem Batteriegehäusedeckel und der Unterbodenschutzplatte kann ein Fluidpfad ausgebildet sein, durch den ein Temperierfluid strömen kann.
  • Es kann vorgesehen sein, dass ein Teilabschnitt, insbesondere ein Teilabschnitt einer Fahrzeugkarosserie, des Elektro- oder Hybridfahrzeuges so ausgebildet sein, dass zwischen wenigstens zwei Energiespeicherzellenstapeln eine Stützstruktur ausgebildet wird, die die wenigstens zwei Energiespeicherzellenstapel beispielsweise im Fallen eine Unfalles voneinander beabstandet, insbesondere bezüglich einer Fahrzeuglängsachse voneinander beabstandet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse wenigstens eines Energiespeichermoduls separat bezüglich des Elektro- oder Hybridfahrzeuges ausgebildet ist. Hierbei kann das separat ausgebildete Gehäuse wenigstens eines Energiespeichermoduls in das Elektro- oder Hybridfahrzeug so eingesetzt sein, dass eine Gehäuseschale wenigstens eines Energiespeichermoduls am Elektro- oder Hybridfahrzeug zwischen wenigstens einem Energiespeicherzellenstapel und einer Fahrbahn angeordnet ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass ein gemeinsames Batteriegehäuses mehrerer Energiespeichermodule separat bezüglich des Elektro- oder Hybridfahrzeuges ausgebildet ist. Hierbei kann das separat ausgebildete gemeinsame Batteriegehäuses mehrerer Energiespeichermodule in das Elektro- oder Hybridfahrzeug so eingesetzt werden, dass eine Batteriegehäuseschale des gemeinsamen Batteriegehäuses am Elektro- oder Hybridfahrzeug zwischen wenigstens einem Energiespeichermodul und einer Fahrbahn angeordnet ist.
  • Ferner Betrifft die Erfindung ein Temperiersystem für eine Traktionsbatterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeug. Das Temperiersystem umfasst eine erfindungsgemäße Traktionsbatterie und/oder ein erfindungsgemäßes Energiespeichermodul. Ferner umfasst das Temperiersystem ein Temperierfluid, insbesondere eine Temperierflüssigkeit, wobei das Temperierfluid im Temperierfluidpfad wenigstens eines erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls eingebracht ist, um eine Temperierung der Energiespeicherzellen bereitzustellen. Das Temperierfluid, insbesondere die Temperierflüssigkeit, kann dem Temperierfluidpfad im Wesentlichen vollständig ausfüllen.
  • Als Temperierfluid kann eine Temperierflüssigkeit, insbesondere eine dielektrische und/oder elektrisch nichtleitende Temperierflüssigkeit, eingesetzt werden. Die dielektrische und/oder elektrisch nichtleitende Temperierflüssigkeit kann beispielsweise eine Ölflüssigkeit sein.
  • Das Temperierfluid kann gekapselt im Energiespeichermodul sein. Hierbei kann auch eine elektrische angetriebene Fördereinrichtung zum Fördern des Temperierfluids entlang des Temperierfluidpfades angeordnet sein.
  • Die Traktionsbatterie und/oder das Energiespeichermodul können jeweils wenigstens einen entsprechenden Temperierfluideinlass und Temperierfluidauslass aufweisen, die mit einem Temperierfluidkreislauf fluidisch verbunden sein können. Der Temperierfluidkreislauf kann beispielsweise wenigstens eine elektrische angetriebene Fördereinrichtung zum Fördern des Temperierfluids im Temperierfluidkreislauf aufweisen. Der Temperierfluidkreislauf kann eine Wärmeübertragereinheit zur Erwärmung und/oder Kühlung des Temperierfluids aufweisen.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • 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.
  • 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.
  • Es zeigen, jeweils schematisch
    • 1 eine perspektivische Ansicht einer prismatischen Energiespeicherzelle,
    • 2 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen E nergiespeicherzellenstapels,
    • 3 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energ iespeicherm odu ls,
    • 4 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls vor einem Zusammenbauvorgang,
    • 5 eine Seitenansicht des Energiespeichermoduls der 4 während des Zusammenbauvorgangs,
    • 6 eine Seitenansicht des Energiespeichermoduls der 4 nach dem Zusam menbauvorgang,
    • 7 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls,
    • 8 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeicherzellenstapels,
    • 9 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeicherzellenstapels,
    • 10 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeicherzellenstapels,
    • 11 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeicherzellenstapels,
    • 12 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeicherzellenstapels,
    • 13 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls,
    • 14 eine weitere Seitenansicht des Energiespeichermoduls der 13,
    • 15 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Energiespeicherze llenstapels,
    • 16 eine weitere perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen E nergiespeicherzellenstapels,
    • 17 eine weitere perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen E nergiespeicherzellenstapels,
    • 18 eine weitere perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen E nergiespeicherzellenstapels,
    • 19 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Zwischenplatte,
    • 20 eine stirnseitige Ansicht einer erfindungsgemäßen Zwischenplatte,
    • 21 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Zwischenplatte,
    • 22 eine Draufsicht einer im Energiespeichermodul eingesetzten Zwischenplatte,
    • 23 eine stirnseitige Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zwischenplatte,
    • 24 eine stark vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen Temperiersystems.
    • 25 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls vor einem Zusammenbauvorgang,
    • 26 eine Seitenansicht des Energiespeichermoduls der 25 während des Zusammenbauvorgangs,
    • 27 eine Seitenansicht des Energiespeichermoduls der 25 nach dem Zusammenbauvorgang,
    • 28 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls,
    • 29 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeicherzellenstapels,
    • 30 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeicherzellenstapels,
    • 31 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeicherzellenstapels,
    • 32 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeicherzellenstapels,
    • 33 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeicherzellenstapels,
    • 34 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls,
    • 35 eine weitere Seitenansicht des Energiespeichermoduls der 34,
    • 36 eine stirnseitige Ansicht einer erfindungsgemäßen Zwischenplatte,
    • 37 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Zwischenplatte,
    • 38 eine Draufsicht einer im Energiespeichermodul eingesetzten Spannvorrichtung,
    • 39 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Zwischenplatte,
    • 40 eine Seitenansicht der Zwischenplatte der 39, wobei die Zwischenplatte zwischen zwei benachbarten Energiespeicherzellen angeordnet ist,
    • 41 eine Seitenansicht der Zwischenplatte der 40 nach einem Schwellvorgang der Energiespeicherzellen,
    • 42 ein Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Zwischenplatte mit Rückstellfederelementen, wobei die Zwischenplatte zwischen zwei benachbarten Energiespeicherzellen angeordnet ist,
    • 43 ein Querschnitt durch die Zwischenplatte der 42 nach einem Schwellvorgang der Energiespeicherzellen,
    • 44 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Zwischenplatte mit einem wellenförmigen Rückstellfederelement, wobei die Zwischenplatte zwischen zwei benachbarten Energiespeicherzellen angeordnet ist,
    • 45 eine Seitenansicht der Zwischenplatte der 44 nach einem Schwellvorgang der Energiespeicherzellen,
    • 46 eine stirnseitige Ansicht einer erfindungsgemäßen Zwischenplatte,
    • 47 eine seitlicher Teilausschnitt eines erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls.
  • Die 1 zeigt eine prismatische Energiespeicherzelle 301, die entlang einer Stapelachse 302 zwei zueinander beabstandete Großflächen 303 aufweist, wobei diese Großflächen 303 über eine Mantelfläche 304 miteinander verbunden sind. An der Mantelfläche 304, insbesondere an einer Teilfläche der Mantelfläche 304, sind zwei zueinander beabstandete Polkontakte 306 angeordnet, über die die elektrische Leistung der Energiespeicherzelle 301 abgreifbar ist. Diese Polkontakte 306 sind beispielhaft bezüglich einer Querachse 217 voneinander beabstandet angeordnet. Die Großflächen 303 sind im Wesentlichen parallel zu einer Fläche ausgerichtet, die durch die Querachse 217 und durch eine zur Querachse 217 quer und/oder senkrecht ausgerichtete Hochachse 207 ausgebildet ist. Die Querachse 217 und die Hochachse 207 sind jeweils quer und/oder senkrecht zur Stapelachse 302 ausgerichtet. Die Mantelfläche 304 erstreckt sich wenigstens teilweise entlang einer Umfangsrichtung 305 um die Stapelachse 302.
  • Die 2 zeigt einen Energiespeicherzellenstapel 300 mit mehreren Energiespeicherzellen 301, 301a und 301b auf, die entlang einer Stapelachse 302 angeordnet sind. Zwischen wenigstens zwei benachbarten Energiespeicherzellen 301a, 301b ist bezüglich der Stapelachse 302 wenigstens eine Zwischenplatte 600 angeordnet. Die Zwischenplatte 600 kann eine Ausdehnung entlang der Stapelachse 302 aufweisen, die kleiner ist als der Abstand zweier Großflächen 303 einer Energiespeicherzelle 301 entlang der Stapelachse 302. Die Zwischenplatte 600 kann wenigstens teilweise eine Ausdehnung entlang einer Hochachse 207 aufweisen, die größer ist als die Ausdehnung einer Energiespeicherzelle 301 entlang der Hochachse 207. Ferner weist der wenigstens eine Energiespeicherzellenstapel 300 eine Spannvorrichtung 400 zum gegeneinander Verspannen der Energiespeicherzellen 301 entlang der Stapelachse 302 auf. Die Spannvorrichtung 400 weist zwei stirnseitige Spannkörper 402 auf, zwischen denen die Energiespeicherzellen 301 angeordnet sind, wobei die stirnseitigen Spannkörper 402 mit dem wenigstens einem Verspannmittel 403 formschlüssig und/oder stoffschlüssig so verbunden sind, dass die Spannvorrichtung 400 ein Verspannen der Energiespeicherzellen 301 entlang der Stapelachse 302 bereitstellt. Das Verspannmittel 403 ist durch zwei gestrichelte Linien angedeutet, die entlang der Hochachse 207 zueinander beabstandet sind.
  • Die 3 zeigt ein Energiespeichermodul 100 mit einem Gehäuse 200, das einen Gehäuseinnenraum 201 und eine Gehäuseinnenwandung 202 aufweist, die den Gehäuseinnenraum 201 begrenzt. Im Gehäuseinnenraum 201 des Energiespeichermoduls 100 ist wenigstens ein Energiespeicherzellenstapel 300 angeordnet.
  • Das Gehäuse 200 weist einen Gehäusedeckel 204 und eine Gehäuseschale 205 auf, wobei die Gehäuseschale 205 einen Gehäuseboden 206 ausbildet, der entlang einer Hochachse 207 beabstandet zum Gehäusedeckel 204 angeordnet ist. Ferner weist die Gehäuseschale 205 wenigstens eine Seitenwand 212 auf. Die Gehäuseschale 205 kann beispielsweise vier Seitenwände 212 aufweisen, die umrandend um den Gehäusedeckel 204 angeordnet sind. Ein Teilabschnitt der Gehäuseinnenwandung 202 ist durch eine Deckelinnenwandung 208 des Gehäusedeckels 204 ausgebildet. Ein Teilabschnitt der Gehäuseinnenwandung 202 ist durch eine Bodeninnenwandung 209 des Gehäusebodens 206 ausgebildet. Ein Teilabschnitt der Gehäuseinnenwandung 202 ist durch eine Seiteninnenwandung 213 der Seitenwand 212 ausgebildet. Ferner umfasst das Energiespeichermodul 100 wenigstens einen Temperierfluidpfad 500 zum Führen eines Temperierfluids, dessen Wandungen wenigstens abschnittsweise durch die Gehäuseinnenwandung 202 und den wenigstens einen Energiespeicherzellenstapel 300 ausgebildet sind, sodass die Gehäuseinnenwandung 202 und der wenigstens eine Energiespeicherzellenstapel 300 vom Temperierfluid direkt benetzbar sind. Der Temperierfluidpfad 500 wird im Wesentlichen durch das Raumvolumen des Gehäuseinnenraums 201 ausgebildet, welches nicht durch den Energiespeicherzellenstapel 300 ausgefüllt ist.
  • Die 4 zeigt ein Energiespeichermodul 100 vor einem Zusammenbauvorgang. Die Zwischenplatten 600 weisen jeweils wenigstens einen Verbindungsabschnitt 601, insbesondere wenigstens einen deckelseitigen Verbindungsabschnitt 602 und wenigstens einen bodenseitigen Verbindungsabschnitt 603, auf. Die Gehäuseinnenwandung 202 weist wenigstens einen Gegenverbindungsabschnitt 203 auf. Insbesondere weist die Deckelinnenwandung 208 wenigstens einen deckelseitigen Gegenverbindungsabschnitt 210 auf, wobei die Bodeninnenwandung 209 wenigstens einen bodenseitigen Gegenverbindungsabschnitt 211 aufweist.
  • Der deckelseitige Gegenverbindungsabschnitt 210 und der bodenseitige Gegenverbindungsabschnitt 211 können Gegenrastelemente 215 aufweisen, die komplementär zu Rastelementen 607 der Zwischenplatte 600 ausgebildet sind. Solche Rastelemente 607 sind in der 19 deutlicher erkennbar. Gemäß den 4 bis 6 erfolgt ein Zusammenbauvorgang des Energiespeichermoduls 100 so, dass zunächst ein Energiespeicherzellenstapel 300 entlang der Hochachse 207 so in die Gehäuseschale 205 eingesetzt wird, dass der bodenseitige Verbindungsabschnitt 603 und der bodenseitige Gegenverbindungsabschnitt 211 durch eine Verschiebung des Energiespeicherzellenstapels 300 entlang der Stapelachse 302 eine erste lösbare Verbindung ausbilden. Diese erste lösbare Verbindung schränkt die Verschiebbarkeit des Energiespeicherzellenstapels 300 entlang der Hochachse 207 ein. Diese Situation ist in der 5 gezeigt. Anschließend wird der Gehäusedeckel 204 entlang der Hochachse 207 so an die Gehäuseschale 205 geführt, dass der deckelseitige Verbindungsabschnitt 602 und der deckelseitige Gegenverbindungsabschnitt 210 durch eine Verschiebung des Gehäusedeckel 204 entlang der Stapelachse 302 eine zweite lösbare Verbindung ausbilden. Diese erste lösbare Verbindung und die zweite Verbindung schränken die Verschiebbarkeit des Energiespeicherzellenstapels 300 und des Gehäusedeckels 204 entlang der Hochachse 207 ein. Die Zwischenplatten 600 bilden Zuganker aus, die Zugkräfte entlang der Hochachse 207 aufnehmen. Diese Situation ist in der 6 gezeigt. Die 25 bis 27 zeigen einen gleichartigen Zusammenbauvorgang, wobei die jeweiligen Verbindungsabschnitte durch die Spannvorrichtung 400 ausgebildet sind.
  • In der 7 sind der deckelseitige Gegenverbindungsabschnitt 210 und der bodenseitige Gegenverbindungsabschnitt 211 gespiegelt, insbesondere um die Hochachse 207 gespiegelt, ausgebildet. Hierdurch kann eine Fixierung des Energiespeicherzellenstapels 300 innerhalb des Energiespeichermoduls 100 bezüglich der Stapelachse 302 erzielt werden. Die 28 zeigt eine gleichartige Ausgestaltung, wobei die jeweiligen Verbindungsabschnitte durch die Spannvorrichtung 400 ausgebildet sind.
  • Die 8 bis 12 zeigen weitere Ausführungsformen des Energiespeicherzellenstapels 300 bzw. weitere Ausführungsformen der Zwischenplatte 600. In der 8 weist die Zwischenplatte 600 einen Haltekragen 606 auf, der wenigstens eine Energiespeicherzelle 301 des Energiespeicherzellenstapels 300 wenigstens abschnittsweise umgreift. In der 8 wird eine Verschiebung der Energiespeicherzelle 301 bezüglich der Hochachse 207 in Richtung des Gehäusebodens 206 verhindert. In der 9 weist die Zwischenplatte 600 einen Haltekragen 606 auf, der zwei benachbarte Energiespeicherzellen 301a und 301b des Energiespeicherzellenstapels 300 wenigstens abschnittsweise umgreift. In der 9 wird eine Verschiebung zweier Energiespeicherzellen 301a und 302b bezüglich der Hochachse 207 in Richtung des Gehäusebodens 206 verhindert. In der 10 weist die Zwischenplatte 600 zwei Haltekragen 606 auf, die bezüglich der Hochachse 207 zueinander beabstandet angeordnet sind und jeweils zwei benachbarte Energiespeicherzellen 301a und 301b des Energiespeicherzellenstapels 300 wenigstens abschnittsweise umgreifen. In der 11 weist die Zwischenplatte 600 zwei Haltekragen 606 auf, die bezüglich der Hochachse 207 zueinander beabstandet angeordnet sind und jeweils eine benachbarte Energiespeicherzelle 301a und 301b des Energiespeicherzellenstapels 300 wenigstens abschnittsweise umgreifen. In der 10 und 11 wird eine Verschiebung zweier Energiespeicherzellen 301a und 302b bezüglich der Hochachse 207 in Richtung des Gehäusebodens 206 sowie in Richtung des Gehäusedeckels 204 verhindert. Die 29 bis 32 zeigen gleichartige Ausgestaltungen, wobei die jeweiligen Verbindungsabschnitte durch die Spannvorrichtung 400 ausgebildet sind.
  • In der 12 bilden die Zwischenplatten 600 jeweils wenigstens einen Zwischenverbindungsabschnitt 605 aus. Die Spannvorrichtung 400 bildet wenigstens einen Gegenzwischenverbindungsabschnitt 401 aus, wobei der Zwischenverbindungsabschnitt 605 eine lösbare Verbindung mit dem Gegenzwischenverbindungsabschnitt 401 ausbildet. Hierdurch können die Zwischenplatten 600 und/oder die Energiespeicherzellen 301 bezüglich der Stapelachse 302 relativ zur Spannvorrichtung 400 fixiert werden. Die 33 zeigt eine gleichartige Ausgestaltung, wobei die jeweiligen Verbindungsabschnitte durch die Spannvorrichtung 400 ausgebildet sind.
  • In der 13 sind der deckelseitige Verbindungsabschnitt 602 und der deckelseitige Gegenverbindungsabschnitt 210 durch wenigstens einen Arretierriegel 216 miteinander formschlüssig verbindbar. Der Arretierriegel 216 ist über ein Bestätigungsmittel 218 entlang der Stapelachse 302 verschiebbar und weist mehrere zueinander beabstandete Arretiertzapfen 219 auf. Der Arretierriegel 216 wird durch wenigstens einen Führungsabschnitt 608 einer Zwischenplatte 600 geführt. In der 13 liegt kein Formschluss zwischen dem deckelseitigen Verbindungsabschnitt 602 und dem deckelseitigen Gegenverbindungsabschnitt 210 vor. In der 14 ist der Arretierriegel 216 bezüglich der Stapelachse 302 so verschoben, dass zwischen dem deckelseitigen Verbindungsabschnitt 602 und dem deckelseitigen Gegenverbindungsabschnitt 210 ein Formschluss vorliegt. Die 34 bis 35 zeigen gleichartige Ausgestaltungen, wobei die jeweiligen Verbindungsabschnitte durch die Spannvorrichtung 400 ausgebildet sind.
  • Die 15 bis 18 zeigen eine perspektivische Ansicht eines Energiespeicherzellenstapels 300, wobei in der 16 Polbücken 307 zur elektrisch leitenden Kontaktierung von wenigstens zweier Polkontakten zweier benachbarter Energiespeicherzellen 301a, 301b sichtbar sind. Die Energiespeicherzellen 301 können elektrisch in Reihe und/oder parallel geschaltet sein. Die Spannvorrichtung 400, insbesondere das Verspannmittel 403, kann Durchströmöffnungen 404 für das Temperierfluid ausbilden, um eine fluidische Verbindung zwischen dem Temperierfluidpfad 500 und einem Zwischentemperierfluidpfad 501, der in der 18 dargestellt ist, zu ermöglichen.
  • Die 19 bis 21 zeigen mehrere Ansichten einer Zwischenplatte 600. Die Zwischenplatte 600 weist eine Vielzahl von Verbindungsstegen 610 auf, die zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei zwischen den Verbindungsstegen 610 Zwischenfreiräume 611 ausgebildet sind. Die Verbindungsstege 610 weisen eine Längserstreckungsrichtung entlang der Hochachse 207 auf. Entlang der Hochachse 207 beabstandete Rastelemente 607 sind über die Verbindungsstege 610 miteinander verbunden. Die Rastelemente 607 und/oder die Haltekragen 606 sind entlang der Querachse 217 und/oder in Umgangsrichtung 305 zueinander beabstandet angeordnet. Besonders in der 21 ist gut sichtbar, dass die Zwischenplatte 600 wenigstens zwei seitliche Haltekragen 606a ausbildet, die wenigstens eine Energiespeicherzelle 301 teilweise so umgreifen können, dass eine Verschiebung der Energiespeicherzelle 301 entlang der Querachse 217 verhindert wird. Die 36 bis 37 zeigen mehrere Ansichten einer Zwischenplatte 600, die mit einer Spannvorrichtung 400 eingesetzt werden kann, die Verbindungsabschnitte ausbildet.
  • Die 22 zeigt ein Gehäuse 200 mit vier Seitenwänden 212, wobei zwei der Seitenwände als stirnseitige Seitenwände 220 und 220a ausgebildet sind, deren Flächennormalenvektor im Wesentlichen parallel zur Stapelachse 302 ist. Die Zwischenplatte 600 bildet wenigstens einen seitenwandseitigen Verbindungsabschnitt 604 aus, wobei eine Seitenwand 212 wenigstens einen seitenwandseitigen Gegenverbindungsabschnitt 214 ausbildet, wobei der seitenwandseitige Verbindungsabschnitt 604 eine lösbare Verbindung mit dem seitenwandseitigen Gegenverbindungsabschnitt 214 ausbildet, sodass eine Verschiebung der Zwischenplatte 600 entlang der Stapelachse 302 verhindert wird. Im nicht dargestellten Beispiel mit einem Energiespeicherzellenstapel 300 kann eine Verschiebung des Energiespeicherzellenstapels 300 entlang der Stapelachse 302 verhindert werden. Die 38 zeigt eine gleichartige Ausgestaltung, wobei die jeweiligen Verbindungsabschnitte durch die Spannvorrichtung 400 ausgebildet sind.
  • Die 23 zeigt eine Zwischenplatte 600, die entlang der Umfangsrichtung 305 wenigstens ein randseitiges Distanzelement 612 zur Beabstandung der wenigstens zwei benachbarten Energiespeicherzellen 301 entlang der Stapelachse 302 aufweist. Das randseitige Distanzelement 612 begrenzt umrandend einen Zwischenplattenkörper 613. Der Zwischenplattenkörper 613 kann abschnittsweise unterschiedlich ausgebildet sein. Der Zwischenplattenkörper 613 kann einen plattenförmigen Vollkörper 609 und/oder eine Aufnahme 614 für einen nicht dargestellten Kompressionskörper ausbilden. Der Zwischenplattenkörper 613 kann eine Vielzahl von Verbindungsstegen 610 aufweisen, die zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei zwischen den Verbindungsstegen 610 Zwischenfreiräume 611 ausgebildet sind. Die Zwischenplatte 600 und/oder das randseitige Distanzelement 612 können für eine fluidische Verbindung des Temperierfluidpfades 500 mit deinem Zwischentemperierfluidpfad 501 wenigstens eine Temperierfluidöffnung 502 ausbilden.
  • Die 24 zeigt ein stark vereinfachtes Temperiersystem 102 für eine Traktionsbatterie 101 eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges, wobei die Traktionsbatterie 101 mehrere Energiespeichermodule 100 aufweisen kann.
  • Die 39 zeigt eine Zwischenplatte 600, die wenigstens einen Teilabschnitt aufweist, der eine erste Querschnittsfläche quer zu einer Hochachse 207 aufweist, wobei die erste Querschnittsfläche entlang der Hochachse 207 eine Variation aufweist. Diese Variation ist an der Veränderung der Materialdicke der Zwischenplatte 600 bezüglich der Stapelachse 302 entlang der Hochachse 207 erkennbar. Beispielhaft ist die Zwischenplatte 600 durch ein randseitiges Distanzelement 612 und einen Zwischenplattenkörper 613 ausgebildet, wobei das randseitige Distanzelement 612 den Zwischenplattenkörper 613 umrandend begrenzt. Das randseitige Distanzelement 612 weist eine Wandstärke 616 bezüglich der Stapelachse 302 auf, die größer ist als eine Minimalwandstärke 617 des Zwischenplattenkörpers 613 bezüglich der Stapelachse 302. Die Wandstärke 616 ist im Wesentlichen konstant entlang der Hochachse 207, wohingegen die Wandstärke des Zwischenplattenkörpers 613 in Richtung einer Mittelpunktsachse 310 abnimmt und die Minimalwandstärke 617 erreicht. Somit bildet der Zwischenplattenkörper 613 einen Teilabschnitt der Zwischenplatte 600 aus, der eine erste Querschnittsfläche quer zu einer Hochachse 207 aufweist, wobei die erste Querschnittsfläche entlang der Hochachse 207 eine Variation aufweist. Insbesondere nimmt die erste Querschnittsfläche entlang der Hochachse 207 in Richtung einer Mittelpunktsachse 310 ab.
  • Wie in der 39 angedeutet, kann die Zwischenplatte 600 und/oder der Zwischenplattenkörper 613 beispielsweise eine konkave Teilstirnfläche aufweisen, die einer Großfläche 303 einer Energiespeicherzelle 301 gegenüberliegt. Die konkave Teilstirnfläche bildet eine Wandung eines Ausdehnungsraumes 309 aus, der bezüglich der Stapelachse 302 zwischen der Zwischenplatte 600 und wenigstens einer Energiespeicherzelle 301 ausgebildet ist.
  • Solange die Energiespeicherzelle keinen oder einen sehr geringen Schwellvorgang erlitten hat, ist die konkave Teilstirnfläche bezüglich der Stapelachse 302 von der Großfläche 303 der Energiespeicherzelle 301 beabstandet. Dies entspricht dem Zustand, der in der 40 angedeutet ist. Mit zunehmender Verformung durch einen Schwellvorgang wird der Ausdehnungsraum 309 von der Energiespeicherzelle 301 ausgefüllt, bis die Großfläche 303 der Energiespeicherzelle 301 an der konkaven Teilstirnfläche anliegt. Dies entspricht dem Zustand, der in der 41 angedeutet ist.
  • Die 42 zeigt einen Querschnitt quer zur Hochachse 207, die mit dem Flächennormalenvektor der Zeichnungseben zusammenfällt, durch eine Zwischenplatte 600, die Beispielhaft durch ein randseitiges Distanzelement 612 und einen Zwischenplattenkörper 613 ausgebildet ist, wobei der Zwischenplattenkörper 613 bezüglich der Querachse 217 mehrere voneinander beabstandete Teilabschnitte ausbildet. Die Teilabschnitte bilden Rückstellfederelemente aus, die in einer Schrägstellung zwischen den zwei benachbarten Energiespeicherzellen 301 angeordnet sind. Dies entspricht dem Zustand, der in der 42 angedeutet ist. Bei einem Schwellvorgang einer Energiespeicherzelle 301 kann das Rückstellfederelement durch die Verformung der Energiespeicherzelle 301 aus einer Schrägstellung in eine reduzierte Schrägstellung oder sogar in eine Parallelstellung übergehen. Eine solche Parallelstellung ist in der 43 angedeutet.
  • Eine Schrägstellung kann vorliegen, wenn eine Steghauptfläche 618 eines Teilabschnitts, die einer Großfläche 303 einer Energiespeicherzelle 301 gegenüberliegt, nicht parallel zur einer Stirnebene ausgerichtet ist, die von der Querachse 217 und der Hochachse 207 aufgespannt wird. Eine reduzierte Schrägstellung liegt vor, wenn der Winkel zwischen der Steghauptfläche 618 und der Stirnebene im Vergleich zur Schrägstellung verringert ist. Eine Parallelstellung liegt vor, wenn die Steghauptfläche 618 im Wesentlichen parallel zur Stirnebene ausgerichtet ist.
  • Die 44 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Zwischenplatte 600 mit einem wellenförmigen Rückstellfederelement, wobei die Zwischenplatte 600 zwischen zwei benachbarten Energiespeicherzellen 301 angeordnet ist. Nach einem Schwellvorgang wenigstens einer Energiespeicherzelle erfährt das wellenförmige Rückstellfederelement eine elastische Verformung bezüglich der Stapelachse 302. Dies entspricht dem Zustand, der in der 45 angedeutet ist. Die Welligkeit (Abstand der Wellenspitzen und/oder Anzahl der Wellungen) des wellenförmigen Rückstellfederelements ist in den 44 und 45 nur beispielhaft angedeutet und kann weniger stark ausgeprägt sein.
  • Die 46 zeigt eine Zwischenplatte 600, die Beispielhaft durch ein randseitiges Distanzelement 612 und einen Zwischenplattenkörper 613 ausgebildet ist, wobei der Zwischenplattenkörper 613 bezüglich der Querachse 217 mehrere voneinander beabstandete Teilabschnitte ausbildet. Diese Teilabschnitte können als Verbindungsstege 610, insbesondere als Zuganker, ausgebildet sein. Diese Teilabschnitte weisen eine Längserstreckung entlang der Hochachse 207 auf. Zwischen den Verbindungsstegen 610 sind Zwischenfreiräume 611 ausgebildet. Jeder Zwischenfreiraum 611 ist fluidisch mit einer ersten Temperierfluidöffnung 502 verbunden, die durch das randseitige Distanzelement 612 ausgebildet wird. Die erste Temperierfluidöffnung 502 kann einen Temperierfluideinlass 503 ausbilden, der bevorzugt einem nicht dargestellten Gehäuseboden 206 des Energiespeichermoduls 100 gegenüberliegend angeordnet sein kann. Jeder Zwischenfreiraum 611 ist fluidisch mit einer zweiten Temperierfluidöffnung 502 verbunden, die durch das randseitige Distanzelement 612 ausgebildet wird. Die zweite Temperierfluidöffnung 502 kann einen Temperierfluidauslass 504 ausbilden, der bevorzugt einem nicht dargestellten Gehäusedeckel 204 des Energiespeichermoduls 100 gegenüberliegend angeordnet sein kann. Die Temperierfluideinlässe 503 der jeweiligen Zwischenfreiräume 611 sind bezüglich der Querachse 217 zueinander beabstandet angeordnet. Die Temperierfluidauslässe 503 der jeweiligen Zwischenfreiräume 611 sind bezüglich der Querachse 217 zueinander beabstandet angeordnet.
  • Die 47 zeigt einen seitlichen Teilausschnitt eines Energiespeichermoduls 100, wobei das Verspannmittel 403 bezüglich der Stapelachse 302 beabstandete Durchströmöffnungen 404 ausbildet, sodass der Zwischentemperierfluidpfad 501, dessen Wandungen durch die gegenüberliegenden Großflächen 303 zweier benachbarter Energiespeicherzellen 301 und die dazwischen angeordneten Zwischenplatte 600 ausgebildet werden, mit dem Temperierfluidpfad 500 fluidisch verbunden ist. Die Zwischenplatten 600 weisen beispielhaft Haltekragen 606 zur Fixierung der Energiespeicherzellen 301 auf.

Claims (17)

  1. Energiespeicherzellenstapel (300), insbesondere für ein Energiespeichermodul (100) einer Traktionsbatterie (101) eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges, - mit mehreren Energiespeicherzellen (301), die entlang einer Stapelachse (302) angeordnet sind, - mit einer Spannvorrichtung (400) zum gegeneinander Verspannen der Energiespeicherzellen (301) entlang der Stapelachse (302), - wobei bezüglich der Stapelachse (302) zwischen wenigstens zwei benachbarten Energiespeicherzellen (301) wenigstens eine Zwischenplatte (600) angeordnet ist, - wobei die Zwischenplatte (600) teilweise an den zwei benachbarten Energiespeicherzellen (301) jeweils zumindest teilweise anliegt, - wobei die Zwischenplatte (600) so ausgebildet ist, dass sich bezüglich der Stapelachse (302) zwischen der Zwischenplatte (600) und wenigstens einer Energiespeicherzelle (301) wenigstens ein Ausdehnungsraum (309) ausbildet, in den sich die Energiespeicherzelle (301) während eines Schwellvorganges ausdehnen kann.
  2. Energiespeicherzellenstapel (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass die Zwischenplatte (600) wenigstens einen Teilabschnitt aufweist, der eine erste Querschnittsfläche quer zu einer Hochachse (207) aufweist, - wobei die erste Querschnittsfläche entlang der Hochachse (207) eine Variation aufweist.
  3. Energiespeicherzellenstapel (300) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, - dass die Zwischenplatte (600) wenigstens einen Teilabschnitt aufweist, der eine zweite Querschnittsfläche quer zu einer Querachse (217) aufweist, - wobei die zweite Querschnittsfläche entlang der Querachse (217) eine Variation aufweist.
  4. Energiespeicherzellenstapel (300) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, - dass die erste Querschnittsfläche entlang der Hochachse (207) in Richtung einer Mittelpunktsachse (310) abnimmt, und/oder - dass die zweite Querschnittsfläche entlang der Querachse (214) in Richtung einer Mittelpunktsachse (310) abnimmt.
  5. Energiespeicherzellenstapel (300) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, - dass die erste Querschnittsfläche entlang der Hochachse (207) in Richtung der Mittelpunktsachse (310) nichtlinear abnimmt, und/oder - dass die zweite Querschnittsfläche entlang der Querachse (214) in Richtung der Mittelpunktsachse (310) nichtlinear abnimmt.
  6. Energiespeicherzellenstapel (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte (600) wenigstens einen Teilabschnitt aufweist, der als Rückstellfederelement ausgebildet ist, das während eines Schwellvorganges einer Energiespeicherzelle (301) elastisch verformt wird.
  7. Energiespeicherzellenstapel (300) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellfederelement wenigstens teilweise als drehstabartiges Rückstellfederelement ausgebildet ist.
  8. Energiespeicherzellenstapel (300) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellfederelement wenigstens teilweise als wellenförmiges Rückstellfederelement ausgebildet ist.
  9. Energiespeicherzellenstapel (300) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellfederelement in einer Schrägstellung zwischen den zwei benachbarten Energiespeicherzellen (301) angeordnet ist und durch einen Schwellvorganges wenigstens einer Energiespeicherzelle (301) elastisch verformt wird und in eine reduzierte Schrägstellung übergeht.
  10. Energiespeicherzellenstapel (300) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellfederelement wenigstens teilweise als Kompressionskörper ausbildet ist.
  11. Energiespeicherzellenstapel (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die wenigstens eine Zwischenplatte (600) entlang der Umfangsrichtung (305) wenigstens ein randseitiges Distanzelement (612) zur Beabstandung der wenigstens zwei benachbarten Energiespeicherzellen (301) entlang der Stapelachse (302) aufweist, - wobei das randseitige Distanzelement (612) einen Zwischenplattenkörper (613) der Zwischenplatte (600) wenigstens teilweise umrandend begrenzt.
  12. Energiespeicherzellenstapel (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die Zwischenplatte (600) und/oder der Zwischenplattenkörper (613) eine Vielzahl von Teilabschnitten aufweist, eine Vielzahl von Verbindungsstegen (610) ausbilden, die zueinander beabstandet angeordnet sind, - wobei zwischen den Verbindungsstegen (610) Zwischenfreiräume (611) ausgebildet sind.
  13. Energiespeicherzellenstapel (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die Zwischenplatte (600) und/oder der Zwischenplattenkörper (613) wenigstens teilweise einen Zwischentemperierfluidpfad (501) ausbildet, der fluidisch mit wenigstens einem Temperierfluidpfad (500) eines Energiespeichermoduls (100) verbindbar ist, und/oder - dass die Zwischenplatte (600) und/oder das randseitige Distanzelement (612) wenigstens eine Temperierfluidöffnung (502) ausbilden.
  14. Energiespeichermodul (100), insbesondere ein Energiespeichermodul (100) für eine Traktionsbatterie (101) eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges, - mit einem Gehäuse (200), das einen Gehäuseinnenraum (201) und eine Gehäuseinnenwandung (202) aufweist, die den Gehäuseinnenraum (201) begrenzt, - mit wenigstens einem Energiespeicherzellenstapel (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, der im Gehäuseinnenraum (201) angeordnet ist, - mit wenigstens einem Temperierfluidpfad (500) zum Führen eines Temperierfluids, dessen Wandungen wenigstens abschnittsweise durch die Gehäuseinnenwandung (202) und den wenigstens einen Energiespeicherzellenstapel (300) ausgebildet sind, sodass die Gehäuseinnenwandung (202) und der wenigstens eine Energiespeicherzellenstapel (300) vom Temperierfluid direkt benetzbar sind.
  15. Zwischenplatte (600) für ein Energiespeichermodul (100) nach Anspruch 14 und/oder für einen Energiespeicherzellenstapel (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Zwischenplatte (600) so ausgebildet ist, dass sich ein Ausdehnungsraum (309) ausbildet, wenn die Zwischenplatte (600) an wenigstens einer Energiespeicherzelle (301) anliegt.
  16. Traktionsbatterie (101) für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, mit wenigstens einem Energiespeichermodul (100) nach Anspruch 14.
  17. Temperiersystem (102) für eine Traktionsbatterie (101) eines Elektro- oder Hybridfahrzeug, - mit einer Traktionsbatterie (101) nach Anspruch 16 und/oder mit einem Energiespeichermodul (100) nach Anspruch 14, - mit einem Temperierfluid, insbesondere mit einer Temperierflüssigkeit, wobei das Temperierfluid im Temperierfluidpfad (500) wenigstens eines Energiespeichermoduls (100) eingebracht ist, um eine Temperierung der Energiespeicherzellen (301) bereitzustellen.
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