DE102021006117A1 - Elektrischer Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen - Google Patents

Elektrischer Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen Download PDF

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Jens Cierullies
Maximilian Witt
Denis Blanusa
Stefan Winnerlein
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Zellblock (12), welcher mehrere, unter Bildung einer ersten Zellreihe (Z1) entlang einer ersten Stapelrichtung (18) aufeinanderfolgend angeordnete, erste Speicherzellen (14) zum Speichern von elektrischer Energie aufweist. Der erste Zellblock (12) umfasst außerdem mehrere, unter Bildung einer zweiten Zellreihe (Z2), die entlang einer senkrecht zur ersten Stapelrichtung (18) verlaufenden, ersten Anordnungsrichtung (20) neben der ersten Zellreihe (Z1) angeordnet ist, entlang einer parallel zu der ersten Stapelrichtung (18) verlaufenden, zweiten Stapelrichtung (18) aufeinanderfolgend angeordnete und mit den ersten Speicherzellen (14) elektrisch verbundene, zweite Speicherzellen (16) zum Speichern von elektrischer Energie.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Ein solcher elektrischer Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, ist beispielsweise bereits der DE 10 2019 211 109 A1 als bekannt zu entnehmen. Der elektrische Energiespeicher weist wenigstens einen ersten Zellblock auf, welcher erste Speicherzellen zum, insbesondere elektrochemischen, Speichern von elektrischer Energie aufweist. Die ersten Speicherzellen sind unter Bildung einer ersten Zellreihe entlang einer ersten Stapelrichtung aufeinanderfolgend angeordnet. Der erste Zellblock weist außerdem mehrere, zweite Speicherzellen zum, insbesondere elektrochemischen, Speichern von elektrischer Energie auf. Die zweiten Speicherzellen sind elektrisch mit den ersten Speicherzellen verbunden. Außerdem sind die zweiten Speicherzellen unter Bildung einer zweiten Zellreihe entlang einer parallel zu der ersten Stapelrichtung verlaufenden, zweiten Stapelrichtung aufeinanderfolgend angeordnet. Die zweite Zellreihe ist entlang einer senkrecht zu der ersten Stapelrichtung und senkrecht zu der zweiten Stapelrichtung verlaufenden, ersten Anordnungsrichtung neben der ersten Zellreihe angeordnet. Der elektrische Energiespeicher weist außerdem einen zweiten Zellblock auf, welcher entlang einer senkrecht zu der ersten Stapelrichtung und senkrecht zu der zweiten Stapelrichtung und senkrecht zu der ersten Anordnungsrichtung verlaufenden, zweiten Anordnungsrichtung neben dem ersten Zellblock angeordnet ist. Der zweite Zellblock weist dritte Speicherzellen zum, insbesondere elektrochemischen, Speichern von elektrischer Energie auf. Die dritten Speicherzellen sind unter Bildung einer dritten Zellreihe entlang einer parallel zu der ersten Stapelrichtung und zu der zweiten Stapelrichtung verlaufenden, dritten Stapelrichtung aufeinanderfolgend angeordnet und elektrisch mit den ersten Speicherzellen und den zweiten Speicherzellen verbunden. Des Weiteren weist der zweite Zellblock mehrere, unter Bildung einer vierten Zellreihe entlang einer parallel zu der dritten Stapelrichtung verlaufenden, vierten Stapelrichtung aufeinanderfolgend angeordnete, vierte Speicherzellen zum, insbesondere elektrochemischen, Speichern von elektrischer Energie auf. Die dritten Speicherzellen sind mit den ersten Speicherzellen und den zweiten Speicherzellen elektrisch verbunden, und die vierten Speicherzellen sind mit den ersten Speicherzellen, den zweiten Speicherzellen und den dritten Speicherzellen elektrisch verbunden. Die vierte Zellreihe ist entlang einer senkrecht zu der ersten Stapelrichtung, zur zweiten Stapelrichtung und zur dritten Stapelrichtung und parallel zur ersten Anordnungsrichtung verlaufenden, dritten Anordnungsrichtung neben der dritten Zellreihe angeordnet. Des Weiteren weist der elektrische Energiespeicher einen separat von den Speicherzellen ausgebildeten Zellhalter auf, in welchem die Speicherzellen angeordnet sind. Die Speicherzellen sind mittels des Zellhalters relativ zueinander und in einem jeweiligen Abstand zueinander gehalten. Der Zellhalter weist dabei wenigstens einen von einem insbesondere flüssigen Kühlmittel durchströmbaren Kühlkanal auf, sodass mittels des Kühlmittels die Speicherzellen gekühlt werden können.
  • Des Weiteren offenbart die DE 10 2013 208 137 A1 eine Batterie.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Energiespeicher der eingangs genannten Art zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch einen elektrischen Energiespeicher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Um einen elektrischen Energiespeicher der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 eingegebenen Art zu verbessern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der elektrische Energiespeicher eine insbesondere separat von den Speicherzellen und beispielsweise auch separat von dem Zellhalter ausgebildete Gasführungseinrichtung aufweist, welche aus dem Zellhalter herausragende, entlang der zweiten Anordnungsrichtung einander gegenüberliegende, erste Enden der ersten Speicherzellen und dritten Speicherzellen sowie aus dem Zellhalter herausragende, entlang der zweiten Anordnungsrichtung einander gegenüberliegende, zweite Enden der zweiten Speicherzellen und der vierten Speicherzellen ummantelt und hierdurch einen von einem an den ersten Enden aus den ersten und dritten Speicherzellen austretenden Gas in eine erste Strömungsrichtung durchströmbaren, ersten Gaskanal und einen von einem an den zweiten Enden aus den zweiten und vierten Speicherzellen austretenden Gas in eine von der ersten Strömungsrichtung wegweisende, zweite Strömungsrichtung durchströmbaren, zweiten Gaskanal begrenzt, welcher mittels der Gasführungseinrichtung von dem ersten Gaskanal, das heißt zu dem ersten Gaskanal hin getrennt ist. Hierdurch kann das Gas, gezielt und definiert von den ersten und zweiten Enden abgeführt werden. Insbesondere kann beispielsweise dann, wenn das Gas aus einem der ersten Enden ausströmt, mittels des ersten Gaskanals gezielt und definiert von den anderen, übrigen ersten Enden abgeführt sowie von den zweiten Enden ferngehalten werden. Ferner kann das Gas beispielsweise dann, wenn es aus einem der zweiten Enden ausströmt, mittels des zweiten Gaskanals gezielt und definiert von den anderen, übrigen zweiten Enden abgeführt und von den ersten Enden ferngehalten werden, sodass beispielsweise eine thermische Propagation vermieden werden kann. Insbesondere kann das Gas infolge eines thermischen Ereignisses entstehen, welches auch als thermisches Durchgehen (thermal runaway) bezeichnet wird und beispielsweise an einer der Speicherzellen auftritt. Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: thermische Propagation ist ein unerwünschtes Ereignis, welches insbesondere bei Lithium-Ionen-Batterien auftreten kann. Wenn eine auch als Zelle bezeichnete Speicherzelle thermisch durchgeht, sollen benachbarte Zellen nicht oder nur sehr langsam durch entstehende Hitze ebenfalls zum Durchgehen gebracht werden. Die Erfindung ermöglicht es nun, eine thermische Propagation zu vermeiden oder zumindest hinauszuzögern, sodass eine thermische Propagation nicht übermäßig schnell abläuft.
  • Da die Speicherzellen elektrisch miteinander verbunden sind und die Zellblöcke bilden, sind die Speicherzelen sogenannte blockverschaltete Zellen, welche parallel und/oder seriell geschaltet sind.
  • Die Speicherzellen werden beispielsweise in dem einfach auch als Halter bezeichneten Zellhalter befestigt. Das insbesondere flüssige Kühlmittel kann durch den Inhalt des Zellhalters verlaufenden Kühlkanal und somit durch den Zellhalter hindurchströmen, um die Speicherzellen und somit den auch als Batterie bezeichneten, elektrischen Energiespeicher zu kühlen. Hierdurch kann beispielsweise im Falle eines thermischen Durchgehens Wärme vorteilhaft abgeführt werden. Das jeweilige Ende der jeweiligen Zelle ist beispielsweise an einem jeweiligen Zellkopf oder an einem jeweiligen Zellboden der jeweiligen Speicherzelle angeordnet. Durch die Erfindung ist es nun möglich, das am Zellkopf beziehungsweise am Zellboden austretende Gas, insbesondere ein durch das Gas gebildeter Gasstrahl, definiert von den Zellen und somit von einem durch die Speicherzellen gebildeten Zellblock abzuführen beziehungsweise abzuleiten und somit Speicherzellen, an denen es für sich alleine betrachtet nicht zu einem thermischen Ereignis gekommen ist, davor zu schützen, dass an diesen Speicherzellen ein thermisches Ereignis eintritt. Hierdurch kann beispielsweise bei einem Defekt einer der Speicherzellen eine besonders hohe Sicherheit dargestellt werden.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
    • 1 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht eines elektrischen Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug;
    • 2 ausschnittsweise eine schematische Hinteransicht des elektrischen Energiespeichers;
    • 3 ausschnittsweise eine schematische Vorderansicht des elektrsichen Energiespeichers;
    • 4 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des elektrischen Energiespeichers; und
    • 5 eine schematische Perspektivansicht eines Führungsteils einer Gasführungseinrichtung des elektrischen Energiespeichers.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichem Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Perspektivansicht einen elektrischen Energiespeicher 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Wie im Folgenden noch genau erläutert wird, ist mittels des elektrischen Energiespeichers 10 elektrische Energie, insbesondere elektrochemisch, zu speichern oder gespeichert.
  • Vorzugsweise ist der elektrische Energiespeicher 10 eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrischer Betriebs- und Endspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere 100 Volt beträgt. In Zusammenschau mit 2 ist erkennbar, dass der elektrische Energiespeicher 10 einen ersten Zellblock 12 umfasst, welcher mehrere, unter Bildung einer ersten Zellreihe Z1 entlang einer ersten Stapelrichtung aufeinanderfolgend angeordnete, erste Speicherzellen 14 zum Speichern der elektrischen Energie aufweist. Des Weiteren weist der erste Zellblock 12 mehrere, unter Bildung einer zweiten Zellreihe Z2 entlang einer parallel zu der ersten Stapelrichtung verlaufende, zweiten Stapelrichtung aufeinanderfolgend angeordnete, zweite Speicherzellen 16 zum Speichern der elektrischen Energie auf. Die erste Stapelrichtung und die zweite Stapelrichtung sind durch einen Doppelpfeil 18 veranschaulicht. Die Zellreihen Z1 und Z2 sind entlang einer durch einen Doppelpfeil 20 veranschaulichten, ersten Anordnungsrichtung nebeneinander und dabei beispielsweise aufeinander beziehungsweise übereinander angeordnet, wobei die erste Anordnungsrichtung senkrecht zu der ersten und zweiten Stapelrichtung verläuft.
  • Der elektrische Energiespeicher 10 weist außerdem einen zweiten Zellblock 22 auf, welcher entlang einer senkrecht zu der ersten und zweiten Stapelrichtung und senkrecht zu der ersten Anordnungsrichtung verlaufenden, zweiten Anordnungsrichtung neben dem ersten Zellblock 12 angeordnet ist. Die zweite Anordnungsrichtung ist in 2 durch einen Doppelpfeil 24 veranschaulicht. Der zweite Zellblock 22 weist mehrere, unter Bildung einer dritten Zellreihe Z3 entlang einer parallel zu der ersten und zweiten Stapelrichtung verlaufenden, dritten Stapelrichtung aufeinanderfolgend angeordnete, dritte Speicherzellen 26 zum Speichern der elektrischen Enerige auf. Des Weiteren weist der zweite Zellblock 22 mehrere, unter Bildung einer vierten Zellreihe Z4 entlang einer parallel zu der dritten Stapelrichtung verlaufenden, vierten Stapelrichtung aufeinanderfolgend angeordnete, vierte Speicherzellen 28 auf, mittels welchen die elektrische Energie gespeichert ist. Die dritte Stapelrichtung und die vierte Stapelrichtung sind in 2 durch einen Doppelpfeil 30 veranschaulicht. Die Speicherzellen 14, 16, 26 und 28 werden zusammenfassend auch als Zellen bezeichnet und sind elektrisch miteinander verbunden. Insbesondere können die Zellen parallel und/oder seriell zueinander geschaltet sein. Insbesondere sind die Zellen als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet, sodass der elektrische Energiespeicher 10 beispielsweise Lithium-Ionen-Batterie ausgebildet sein kann. Es ist erkennbar, dass die vierte Zellreihe Z4 entlang einer senkrecht zu der ersten, zweiten, dritten und vierten Stapelrichtung und somit auch senkrecht zu der zweiten Anordnungsrichtung und parallel zu der ersten Anordnungsrichtung verlaufenden, dritten Anordnungsrichtung neben der dritten Zellreihe Z3 angeordnet ist, wobei die dritte Anordnungsrichtung durch einen Doppelpfeil 32 veranschaulicht ist. Dabei sind die Zellreichen Z3 und Z4 entlang der dritten Anordnungsrichtung übereinander beziehungsweise aufeinander angeordnet. Es ist erkennbar, dass die Zellblöcke 12 und 22 und dabei die Zellreihen Z1-4 derart angeordnet sind, dass die Zellreihen Z1 und Z3 entlang der ersten und dritten Anordnungsrichtung auf der gleichen Höhe angeordnet sind, sodass die Speicherzellen 14 und 26 entlang der ersten dritten Anordnungsrichtung auf der gleichen Höhe angeordnet sind. Die Zellreihen Z2 und Z4 sind entlang der ersten und dritten Anordnungsrichtung auf der gleichen Höhe angeordnet, sodass die Speicherzellen 16 und 28 entlang der ersten und dritten Anordnungsrichtung auf der gleichen Höhe angeordnet sind.
  • Besonders gut aus 1 ist erkennbar, dass der elektrische Energiespeicher 10 außerdem einen separat von den Zellen ausgebildeten Zellhalter 34 aufweist, in welchem die Zellen angeordnet sind. Die Zellen sind mittels des Zellhalters 34 relativ zueinander gehalten und in einem jeweiligen Abstand zueinander gehalten. Der Zellhalter 34, welcher auch einfach als Halter bezeichnet wird, weist wenigstens einen Kühlkanal auf, welcher innerhalb des Zellhalters 34 verläuft. Der Kühlkanal ist von einem insbesondere flüssigen Kühlmittel zum Kühlen der Zellen durchströmbar, sodass über den Zellhalter 34 mittels des Kühlmittels die Zellen gekühlt werden können. Hierdurch kann vorteilhaft Wärme von den Zellen abgeführt werden.
  • Um nun eine besonders hohe Sicherheit des elektrischen Energiespeichers 10 realisieren zu können, weist der elektrische Energiespeicher 10 eine Gasführungseinrichtung 36 auf, welche separat von Zellen und separat von dem Zellhalter 34 ausgebildet ist. Die Gasführungseinrichtung 36 ummantelt aus dem Zellhalter 34 herausragende, entlang der zweiten Anordnungsrichtung (Doppelpfeil 24) einander gegenüberliegende und entlang der ersten und dritten Anordnungsrichtung auf der gleichen Höhe angeordnete, erste Enden E1 der Speicherzellen 14 und 26. Außerdem ummantelt die Gasführungseinrichtung 36 aus dem Zellhalter 34 herausragende, entlang der zweiten Anordnungsrichtung (Doppelpfeil 24) einander gegenüberliegende und entlang der ersten und dritten Anordnungsrichtung auf der gleichen Höhe angeordnete, zweite Enden E2 der zweiten und vierten Speicherzellen 16 und 28. Hierdurch begrenzt oder bildet die Gasführungseinrichtung 36 einen von einen an den ersten Enden E1 aus den ersten und dritten Speicherzellen 14 und 26 austretenden und in 2 durch einen Pfeil 38 veranschaulichten Gas in eine durch den Fall 38 veranschaulichte, erste Strömungsrichtung durchströmbaren, ersten Gaskanal 40. Des Weiteren begrenzt oder bildet die Gasführungseinrichtung 36 hierdurch einen von einem an den zweiten Enden E2 aus den zweiten und vierten Speicherzellen 16 und 28 austretenden und in 2 durch einen Pfeil 42 veranschaulichten Gas in eine durch den Pfeil 42 veranschaulichte, von der ersten Strömungsrichtung wegweisende, zweite Strömungsrichtung durchströmbaren, zweiten Gaskanal 44, welcher mittels der Gasführungseinrichtung 36 von dem ersten Gaskanal 40, das heißt zu dem ersten Gaskanal 40 hin getrennt ist.
  • Die auch als Batteriezellen bezeichneten Zellen sind beispielsweise seriell und/oder parallel verschaltet, um eine vorteilhafte Kapazität und eine vorteilhafte Spannungslage des Energiespeichers 10 zu erreichen. Dabei wird nicht nur eine Lage von Zellen verwendet, sondernd die Zellen werden unter Bildung der Speicherzellen Z1-4 und der Zellblöcke 12 und 22 angeordnet. Kommt es beispielsweise an einer der Zellen zu einem thermischen Ereignis, so kommt es an der einen Zelle zu einem thermischen Durchgehen (thermal runaway), in dessen Folge in der einen Zelle das genannte Gas und somit ein durch das Gas gebildeter, sehr heißer Gasstrahl entsteht. Das Gas kann beispielsweise mittels einer Entgasungseinrichtung gezielt an dem jeweiligen Ende E1 beziehungsweise E2 aus der einen Zelle ausströmen und wird in der Folge mittels des zugehörigen Gaskanals 40, 44 gezielt von der einen Zelle und auch von den anderen Zellen, zu den der Gaskanal 40 beziehungsweise 41 weggeführt, und von den Zellen, zu den der jeweils andere Gaskanal 44 beziehungsweise 40 gehört, ferngehalten, sodass eine thermische Propagation vermieden werden kann. Eine übermäßige radiale Wärmeausbreitung kann mittels des Zellhalters 34 über dessen Kühlkanal und das den Kühlkanal durchströmende Kühlmittel vermieden werden.
  • Da der Gaskanal 40 zu den Zellreihen Z1 und Z3 und der Gaskanal 44 zu den Zellreihen Z2 und Z4 gehört, sind die Zellen der Zellreihen Z1 und Z3 beispielsweise zu einer ersten Zellgruppe und die Zellen der Zellreihen Z2 und Z4 zu einer zweiten Zellgruppe gruppiert. Die gruppierten Zellreihen Z1 und Z3 beziehungsweise Z2 und Z4 sind somit beispielsweise in Zweierreihen gruppiert. Beispielsweise ist an den Enden E1, E2 der Speicherzellen 14, 16 ein Plus-Pol und an den Enden E1, E2 der Speicherzellen 26, 28 ein elektrischer Minus-Pol angeordnet oder umgekehrt. Somit liegend die Plus- und Minus-Pole der Speicherzellen 14 und 26 entlang der zweiten Anordnungsrichtung einander gegenüber, und die Plus- und Minus-Pole der Speicherzellen 16 und 28 liegen entlang der zweiten Anordnungsrichtung einander gegenüber. Somit ist beispielsweise die Gasführungseinrichtung 36 um oder über je einen Plus- und einen Minuspol der Zellen gestülpt. Die Gasführungseinrichtung 36, insbesondere ihre Form, zeichnet sich beispielsweise durch die beschriebene Ummantelung der Zellen und eine definierte Entgasungsöffnung beziehungsweise die definierten Gaskanäle 40 und 44 aus, welche auch als Entgasungspfade bezeichnet werden. Mittels der Gasführungseinrichtung 36 wird der jeweilige, aus der jeweilige Zellen an dem jeweiligen Ende E1, E2 austretende Gasstrahl blockiert, außer beispielsweise an einer jeweiligen, je Zelle vorgesehen Durchströmöffnung der Gasführungseinrichtung 36. Die Durchströmöffnungen der Gasführungseinrichtung 36 insgesamt bilden die jeweiligen Entgasungspfade (Gaskanäle 40 und 44), wodurch das Gas definiert und gezielt abgeführt werden kann. Beispielsweise ist die Gasführungseinrichtung 36 als insbesondere aufgeschweißte Kontaktkrone ausgebildet.
  • Besonders gut aus 2 bis 5 ist erkennbar, dass die Gasführungseinrichtung 36 ein die ersten Enden E1 der ersten Speicherzellen 14 und die zweiten Enden E2 der zweiten Speicherzellen 16 ummantelndes, ersten Führungsteil 46 und ein die ersten Enden E1 der dritten Speicherzellen 26 und die zweiten Enden E2 der vierten Speicherzelle 28 ummantelndes und separat von dem ersten Führungsteil ausgebildetes, zweites Führungsteil 48 aufweist, welche entlang der zweiten Anordnungsrichtung (Doppelpfeil 24) aufeinanderfolgend, das heißt hintereinander angeordnet sind. Beispielsweise sind die Führungsteile 46 und 48 direkt aneinander abgestützt. Die Führungsteile 46 und 48 sind beispielsweise zusammengesetzt und bilden zusammen die Entgasungspfade (Gaskanäle 40 und 44) insbesondere direkt. Die Führungsteile 46 und 48 an sich sind spiegelsymetrisch zueinander ausgebildet und weisen somit eine spiegelsymetrische Form auf, wobei die Führungsteile 46 und 48 um die zweite Anordnungsrichtung betrachtet beziehungsweise verlaufend um 180 Grad verdreht zueinander angeordnet sind. Somit ummantelt beispielsweise das Führungsteil 46 die Enden E2 der Speicherzellen 16 auf die gleiche Weise wie das Führungsteil 48 die Enden E1 der Speicherzellen 26 ummantelt. Demzufolge ummantelt beispielsweise das Führungsteil 48 die Enden E2 der Speicherzellen 28 auf die gleiche Weise wie das Führungsteil 46 die Enden E1 der Speicherzellen 14 ummantelt. Durch die gespiegelte Form der Führungsteile 46 und 48 in ihrer Anordnung auf entlang der zweiten Anordnungsrichtung einander gegenüberliegenden Seiten ergibt sich eine zumindest nahezu vollständige Kapselung der Zellen. Jede Zelle kann somit in den jeweiligen, geschützten Gaskanal 40 beziehungsweise 44 entgasen, ohne die jeweils anderen Zellen übermäßig zu erwärmen und somit zu einem thermischen Ereignis zu bringen. Das Gas beziehungsweise dessen Strömung durch die Gaskanäle 40 und 42 ist in 1 durch Pfeile 50 veranschaulicht. Entsprechendes gilt für 3.
  • Aus 5 ist am Beispiel des Führungsteils 48 erkennbar, dass das jeweilige Führungsteil 46, 48 vorzugsweise einstückig ausgebildet ist. Das Gas kann durch jeweilige Öffnungen 52 hindurchströmen, die den jeweiligen Entgasungspfad bilden. Wandungsbereiche 54 des Führungsteils 46, 48 blockieren das Gas und trennen beispielsweise die Entgasungspfade voneinander. Dadurch kann das Gas definiert und gezielt geführt, insbesondere abgeführt, werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Energiespeicher
    12
    erster Zellblock
    14
    erste Speicherzellen
    16
    zweite Speicherzellen
    18
    Doppelpfeil
    20
    Doppelpfeil
    22
    zweiter Zellblock
    24
    Doppelpfeil
    26
    dritte Speicherzellen
    28
    vierte Speicherzellen
    30
    Doppelpfeil
    32
    Doppelpfeil
    34
    Zellhalter
    36
    Gasführungseinrichtung
    38
    Pfeil
    40
    erster Gaskanal
    42
    Pfeil
    44
    zweiter Gaskanal
    46
    erstes Führungsteil
    48
    zweites Führungsteil
    50
    Pfeil
    52
    Öffnung
    54
    Wandungsbereich
    Z1
    erste Zellreihe
    Z2
    zweite Zellreihe
    Z3
    dritte Zellreihe
    Z4
    vierte Zellreihe
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102019211109 A1 [0002]
    • DE 102013208137 A1 [0003]

Claims (4)

  1. Elektrischer Energiespeicher (10) für ein Kraftfahrzeug, mit: - einem ersten Zellblock (12), welcher aufweist: ◯ mehrere, unter Bildung einer ersten Zellreihe (Z1) entlang einer ersten Stapelrichtung (18) aufeinanderfolgend angeordnete, erste Speicherzellen (14) zum Speichern von elektrischer Energie, und ◯ mehrere, unter Bildung einer zweiten Zellreihe (Z2), die entlang einer senkrecht zur ersten Stapelrichtung (18) verlaufenden, ersten Anordnungsrichtung (20) neben der ersten Zellreihe (Z1) angeordnet ist, entlang einer parallel zu der ersten Stapelrichtung (18) verlaufenden, zweiten Stapelrichtung (18) aufeinanderfolgend angeordnete und mit den ersten Speicherzellen (14) elektrisch verbundene, zweite Speicherzellen (16) zum Speichern von elektrischer Energie aufweist, - einem zweiten Zellblock (22), welcher entlang einer senkrecht zu der ersten und zweiten Stapelrichtung (18) und senkrecht zu der ersten Anordnungsrichtung (20) verlaufenden, zweiten Anordnungsrichtung (24) neben dem ersten Zellblock (12) angeordnet ist und aufweist: ◯ mehrere, unter Bildung einer dritten Zellreihe (Z3) entlang einer parallel zu der ersten und zweiten Stapelrichtung (18) verlaufenden, dritten Stapelrichtung (30) aufeinanderfolgend angeordnete und elektrisch mit den ersten und zweiten Speicherzellen (14, 16) verbundene, dritte Speicherzellen (26) zum Speichern von elektrischer Energie, und ◯ mehrere, unter Bildung einer vierten Zellreihe (Z4), die entlang einer senkrecht zur ersten, zweiten und dritten Stapelrichtung (18, 30) und parallel zur ersten Anordnungsrichtung (20) verlaufenden, dritten Anordnungsrichtung (32) neben der dritten Zellreihe (Z3) angeordnet ist, entlang einer parallel zu der dritten Stapelrichtung (30) verlaufenden, vierten Stapelrichtung (30) aufeinanderfolgend angeordnete und mit den ersten, zweiten und dritten Speicherzellen (14, 16, 26) elektrisch verbundene, vierte Speicherzellen (28) zum Speichern von elektrischer Energie, und - einem separat von den Speicherzellen (14, 16, 26, 28) ausgebildeten Zellhalter (34), in welchem die Speicherzellen (14, 16, 26, 28) angeordnet sind, welche mittels des Zellhalters (34), welcher wenigstens einen von einem Kühlmittel zum Kühlen der Speicherzellen (14, 16, 26, 28) durchströmbaren Kühlkanal aufweist, relativ zueinander und in einem jeweiligen Abstand zueinander gehalten sind, gekennzeichnet durch eine Gasführungseinrichtung (36), welche aus dem Zellhalter (34) herausragende, entlang der zweiten Anordnungsrichtung (24) einander gegenüberliegende, erste Enden (E1) der ersten und dritten Speicherzellen (14, 26) und aus dem Zellhalter (34) herausragende, entlang der zweiten Anordnungsrichtung (24) einander gegenüberliegende, zweiten Enden (E2) der zweiten und vierten Speicherzellen (16, 28) ummantelt und dadurch einen von einem an den ersten Enden (E1) aus den ersten und dritten Speicherzellen (14, 26) austretenden Gas in eine erste Strömungsrichtung (38) durchströmbaren, ersten Gaskanal (40) und einen von einem an den zweiten Enden (E2) aus den zweiten und vierten Speicherzellen (16, 28) austretenden Gas in eine von der ersten Strömungsrichtung (38) wegweisende, zweite Strömungsrichtung (42) durchströmbaren und mittels der Gasführungseinrichtung (36) von dem ersten Gaskanal (40) getrennten, zweiten Gaskanal (44) begrenzt.
  2. Elektrischer Energiespeicher (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasführungseinrichtung (36) ein die ersten Enden (E1) der ersten Speicherzellen (14) und zweiten Enden (E2) der zweiten Speicherzellen (16) ummantelndes, erstes Führungsteil (46) und ein die ersten Enden (E1) der dritten Speicherzellen (26) und die zweiten Enden (E2) der vierten Speicherzellen (28) ummantelndes und separat von dem ersten Führungsteil (46) ausgebildetes, zweites Führungsteil (48) aufweist, welche entlang der zweiten Anordnungsrichtung (24) aufeinanderfolgend angeordnet sind.
  3. Elektrischer Energiespeicher (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsteile (46, 48) spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet und um die zweite Anordnungsrichtung (24) betrachtet um 180 Grad verdreht zueinander angeordnet sind.
  4. Elektrischer Energiespeicher (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Führungsteil (46, 48) einstückig ausgebildet ist.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013208137A1 (de) 2013-05-03 2014-11-06 Robert Bosch Gmbh Batterie mit einer Sollbruchstellen aufweisenden Abdeckung
DE102019211109A1 (de) 2019-07-25 2021-01-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Entwärmungskörper-Anordnung zur Entwärmung von Halbleiterchips mit integrierten elektronischen Schaltungen für leistungselektronische Anwendungen

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