DE102021105486A1 - Electrical energy store for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher (1) zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, mit mehreren, zum Speichern der elektrischen Energie ausgebildeten Speicherzellen (2), deren jeweilige Stirnseiten (5) einer von einem Temperierfluid durchströmbaren Temperierplatte (8) zugewandt sind, über welche die Speicherzellen (2) mittels des Temperierfluids zu temperieren sind, und mit einem Zellhalter (10), in welchem die Speicherzellen (2), welche mittels des Zellhalters (10) in einem jeweiligen Abstand zueinander gehalten sind, jeweils zumindest teilweise angeordnet sind, weil der jeweiligen Speicherzelle (2) jeweilige, in Umfangsrichtung (18) der jeweiligen Speicherzelle (2) aufeinanderfolgend und voneinander beabstandet angeordnete Abstandshalteelemente (12) des Zellhalters (10) zugeordnet sind, dessen jeweilige Abstandshalteelemente (12) jeweilige, der Temperierplatte (8) zugewandte Stirnseiten (15) aufweisen, die näher an der Temperierplatte (8) angeordnet sind als die Stirnseiten (5) der Speicherzellen (2).The invention relates to an electrical energy store (1) for storing electrical energy for a motor vehicle, having a plurality of storage cells (2) designed to store electrical energy, the respective end faces (5) of which face a temperature control plate (8) through which a temperature control fluid can flow. via which the storage cells (2) are to be temperature-controlled by means of the temperature control fluid, and with a cell holder (10) in which the storage cells (2), which are held at a respective distance from one another by means of the cell holder (10), are each at least partially arranged , because the respective storage cell (2) is assigned respective spacer elements (12) of the cell holder (10) which are arranged one after the other and spaced apart from one another in the circumferential direction (18) of the respective storage cell (2), the respective spacer elements (12) of which are each attached to the tempering plate (8 ) have facing end faces (15) that are closer to the tempering plate (8). are arranged as the end faces (5) of the storage cells (2).
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beziehungsweise 10.The invention relates to an electrical energy store according to the preamble of
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass eine besonders hohe mechanische Stabilität und eine besonders vorteilhafte Temperierung des Energiespeichers realisiert werden können.The object of the present invention is to create an electrical energy store for storing electrical energy for a motor vehicle, so that particularly high mechanical stability and particularly advantageous temperature control of the energy store can be achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektrischen Energiespeicher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen elektrischen Energiespeicher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved according to the invention by an electrical energy store having the features of
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen einfach auch als Speicher oder Energiespeicher bezeichneten, elektrischen Energiespeicher zum, insbesondere elektrochemischen, Speichern von Energie beziehungsweise elektrischem Strom für ein Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, in seinem vollständig hergestellten Zustand den elektrischen Energiespeicher aufweist, in beziehungsweise mittels welchem die elektrische Energie zu speichern beziehungsweise gespeichert ist. Vorzugsweise ist der elektrische Energiespeicher eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere hundert Volt beträgt. Dadurch können besonders große elektrische Leistungen zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs realisiert werden. Das Kraftfahrzeug ist somit vorzugsweise ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, insbesondere batterieelektrisches Fahrzeug (BEV). Dabei weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand vorzugsweise wenigstens eine elektrische Maschine auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch betrieben werden kann. Vorzugsweise ist die elektrische Maschine eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere hundert Volt beträgt. Um das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, anzutreiben, wird die elektrische Maschine mit der in dem Energiespeicher gespeicherten, elektrischen Energie versorgt. Insbesondere ist der Energiespeicher eine Batterie, insbesondere eine Sekundärbatterie.A first aspect of the invention relates to an electrical energy store, also referred to simply as a store or energy store, for storing, in particular electrochemically, energy or electric current for a motor vehicle. This means that, preferably as a motor vehicle, in particular as a passenger vehicle, in its fully manufactured state it has the electrical energy store, in or by means of which the electrical energy is to be stored or stored. The electrical energy store is preferably a high-voltage component whose electrical voltage, in particular electrical operating or nominal voltage, is preferably greater than 50 volts, in particular greater than 60 volts, and is very preferably several hundred volts. As a result, particularly high electrical power can be realized for, in particular, purely electrical driving of the motor vehicle. The motor vehicle is thus preferably a hybrid or electric vehicle, in particular a battery electric vehicle (BEV). In this case, the motor vehicle in its fully manufactured state preferably has at least one electrical machine, by means of which the motor vehicle can be operated, in particular purely electrically. The electrical machine is preferably a high-voltage component whose electrical voltage, in particular electrical operating or nominal voltage, is preferably greater than 50 volts, in particular greater than 60 volts, and very preferably amounts to several hundred volts. In order to drive the motor vehicle by means of the electric machine, in particular purely, the electric machine is supplied with the electric energy stored in the energy store. In particular, the energy store is a battery, in particular a secondary battery.
Der Energiespeicher weist mehrere Speicherzellen auf, in beziehungsweise mittels welchen die elektrische Energie, insbesondere elektrochemisch, zu speichern oder gespeichert ist. Die Speicherzellen werden auch einfach als Zellen bezeichnet und sind separat voneinander ausgebildete Bauelemente, mithin Einzelzellen. Die jeweilige Speicherzelle weist eine jeweilige Stirnseite auf. Insbesondere weist die jeweilige Speicherzelle eine jeweilige Längserstreckungsrichtung und somit jeweilige Stirnseiten auf, welche in Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Speicherzelle voneinander abgewandt sind. Die jeweilige Stirnseite beziehungsweise eine der jeweiligen Stirnseiten der jeweiligen Speicherzelle ist einer Temperierplatte des Energiespeichers zugewandt, wobei die Temperierplatte vorzugsweise separat von den Speicherzellen ausgebildet ist. Wenn im Folgenden von den Stirnseiten oder deren Stirnseite die Rede ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die jeweilige, der Temperierplatte zugewandte Stirnseite der jeweiligen Speicherzelle zu verstehen. Die Temperierplatte ist von einem Temperierfluid durchströmbar. Vorzugsweise ist das Temperierfluid eine Flüssigkeit, welche zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, Wasser umfassen kann. Vorzugsweise, insbesondere zumindest überwiegend, Wasser umfassen kann. Vorzugsweise ist das Temperierfluid Bestandteil des Energiespeichers. Über die Temperierplatte können die Speicherzellen mittels des die Temperierplatte durchströmenden Temperierfluids temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden. Weist beispielsweise das Temperierfluid eine höhere Temperatur als die Speicherzellen auf, so wird das Temperierfluid als Heizmedium genutzt. Dabei kann über die Temperierplatte Wärme von dem Temperierfluid an die jeweiligen Speicherzellen übergehen, wodurch die jeweilige Speicherzelle erwärmt beziehungsweise beheizt wird. Weist das Temperierfluid beispielsweise eine geringere Temperatur als die jeweilige Speicherzelle auf, so kann das Temperierfluid als Kühlmedium genutzt werden. Dabei kann Wärme von der jeweiligen Speicherzelle über die Temperierplatte an das die Temperierplatte durchströmende Temperierfluid übergehen, wodurch die jeweilige Speicherzelle gekühlt wird.The energy store has a plurality of storage cells in or by means of which the electrical energy is or is to be stored, in particular electrochemically. The memory cells are also referred to simply as cells and are components that are formed separately from one another, and are therefore individual cells. The respective storage cell has a respective end face. In particular, the respective storage cell has a respective direction of longitudinal extension and thus respective end faces which face away from one another in the direction of longitudinal extension of the respective storage cell. The respective end face or one of the respective end faces of the respective storage cell faces a temperature control plate of the energy store, the temperature control plate preferably being formed separately from the storage cells. Whenever the end faces or their end faces are mentioned below, unless otherwise stated, this means the respective end face of the respective storage cell facing the tempering plate. A temperature control fluid can flow through the temperature control plate. The tempering fluid is preferably a liquid which can at least partially, in particular at least predominantly, comprise water. Can preferably, in particular at least predominantly, comprise water. The tempering fluid is preferably part of the energy store. The storage cells can be temperature-controlled, ie cooled and/or heated, via the temperature-control plate by means of the temperature-control fluid flowing through the temperature-control plate. For example, if the tempering fluid has a higher temperature than the storage cells, the tempering fluid is used as a heating medium. In this case, heat can be transferred from the temperature control fluid to the respective storage cells via the temperature control plate, as a result of which the respective storage cell is warmed or heated. If the tempering fluid has a lower temperature than the respective storage cell, for example, the tempering fluid can be used as a cooling medium. In this case, heat can be transferred from the respective storage cell via the temperature control plate to the temperature control fluid flowing through the temperature control plate, as a result of which the respective storage cell is cooled.
Der elektrische Energiespeicher umfasst außerdem einen Zellhalter, welcher vorzugsweise separat von den Speicherzellen und/oder separat von der Temperierplatte ausgebildet ist. Beispielsweise ist die Temperierplatte aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Aluminium oder Kupfer, gebildet. Der Zellhalter kann aus einem Kunststoff gebildet sein. Die Speicherzellen sind jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, in dem Zellhalter angeordnet. Mittels des Zellhalters sind die Speicherzellen in einem jeweiligen Abstand zueinander gehalten. Außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass mittels des Zellhalters Relativbewegungen zwischen den Speicherzellen zumindest begrenzt, insbesondere unterbunden, sind. Somit kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Speicherzellen mittels des Zellhalters in einem insbesondere durch den Zellhalter vorgegebenen Muster gehalten sind, insbesondere relativ zueinander und/oder relativ zu dem Zellhalter.The electrical energy store also includes a cell holder, which is preferably formed separately from the storage cells and/or separately from the tempering plate. example As is the temperature control plate made of a metallic material, in particular aluminum or copper formed. The cell holder can be formed from a plastic. The storage cells are each arranged at least partially, in particular at least predominantly and thus at least more than half or completely, in the cell holder. The storage cells are held at a respective distance from one another by means of the cell holder. In addition, it is preferably provided that relative movements between the storage cells are at least limited, in particular prevented, by means of the cell holder. It can thus be provided in particular that the storage cells are held by the cell holder in a pattern specified in particular by the cell holder, in particular relative to one another and/or relative to the cell holder.
Um nun eine besonders hohe mechanische Stabilität und eine besonders vorteilhafte Temperierung des Energiespeichers realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der jeweiligen Speicherzelle jeweilige, in Umfangsrichtung der jeweiligen Speicherzelle aufeinanderfolgend und voneinander beabstandet angeordnete Abstandshalteelemente des Zellhalters zugeordnet sind. Die jeweilige Umfangsrichtung der jeweiligen Speicherzelle verläuft insbesondere um die jeweilige Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Speicherzelle herum und somit in einer Ebene, welche senkrecht zur jeweiligen Längserstreckungsrichtung verläuft. Die jeweiligen Abstandshalteelemente weisen jeweilige, der Temperierplatte zugewandte Stirnseiten auf. Die jeweilige, der Temperierplatte zugewandte Stirnseite der jeweiligen Speicherzelle wird auch als erste Stirnseite bezeichnet. Die jeweilige, der Temperierplatte zugewandte Stirnseite des jeweiligen Abstandshalteelements wird auch als zweite Stirnseite bezeichnet. Dabei sind die zweiten Stirnseiten, insbesondere in Linkserstreckungsrichtung der jeweiligen Speicherzelle, näher an der Temperierplatte angeordnet als die ersten Stirnseiten. Mit anderen Worten sind die ersten Stirnseiten der Speicherzellen, insbesondere entlang der jeweiligen Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Speicherzelle, gegenüber den zweiten Stirnseiten der Abstandshalteelemente von der Temperierplatte, insbesondere von einer den ersten Stirnseiten und den zweiten Stirnseiten zugewandten Breitseite der Temperierplatte, weg zurückversetzt. Hierdurch sorgen die Abstandshalteelemente für einen definierten Spalt beziehungsweise Zwischenraum zwischen der jeweiligen ersten Stirnseite und der Temperierplatte, insbesondere der Breitseite der Temperierplatte, wobei in dem Spalt beziehungsweise in dem Zwischenraum ein Material wie beispielsweise ein Klebstoff anordenbar oder vorzugsweise angeordnet ist. Insbesondere kann eine hinreichend große Menge des Materials in dem jeweiligen Zwischenraum angeordnet werden, sodass die Speicherzellen besonders vorteilhaft mit der Temperierplatte und/oder miteinander und/oder mit dem Zellhalter verklebt werden können. Dadurch kann eine besonders hohe mechanische Stabilität des Energiespeichers gewährleistet werden. Außerdem kann hierdurch ein besonders vorteilhafter Wärmeaustausch über das Material (Klebstoff) zwischen den Speicherzellen und der Temperierplatte sichergestellt werden, sodass eine besonders vorteilhafte Temperierung der Speicherzellen und somit des Energiespeichers dargestellt werden kann. Dabei ist es denkbar, dass die Temperierplatte, insbesondere die Breitseite der Temperierplatte, insbesondere direkt, an den zweiten Stirnseiten abgestützt ist. Die Abstandshalteelemente können somit für einen besonders vorteilhaften, jeweiligen Abstand zwischen der jeweiligen ersten Stirnseite und der Breitseite der Temperierplatte sorgen, wobei dieser Abstand zwischen der jeweiligen ersten Stirnseite und der Breitseite der Temperierplatte der zuvor genannte Spalt beziehungsweise Zwischenraum sein kann. Insbesondere kann der Abstand zwischen der jeweiligen ersten Stirnseite und der Breitseite der Temperierplatte mittels der Abstandshalteelemente definiert werden beziehungsweise die Spalte oder Zwischenräume können hierdurch zumindest im Wesentlichen gleich groß sein, sodass eine zumindest im Wesentlichen gleichmäßige Temperierung der Speicherzellen gewährleistet werden kann. Das Material, insbesondere der Klebstoff, kann einerseits die jeweilige erste Stirnseite und andererseits die Temperierplatte, insbesondere die Breitseite der Temperierplatte, jeweils direkt berühren, sodass ein besonders vorteilhafter Wärmeaustausch zwischen der Temperierplatte und der jeweiligen Speicherzelle gewährleistet werden kann. Insbesondere ist denkbar, dass bei einer Herstellung beziehungsweise bei einer Montage des Energiespeichers zunächst die Speicherzellen in dem Zellhalter angeordnet werden. Daraufhin kann die Temperierplatte auf dem Zellhalter beziehungsweise auf den Abstandshalteelemente und dabei insbesondere auf den zweiten Stirnseiten angeordnet werden, insbesondere derart, dass die Temperierplatte, insbesondere die Breitseite der Temperierplatte, zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an den zweiten Stirnseiten der Abstandshalteelemente abgestützt wird. Hierdurch bewirken die Abstandshalteelemente beziehungsweise die zweiten Stirnseiten den zuvor beschriebenen, besonders vorteilhaften, jeweiligen Abstand zwischen der jeweiligen ersten Stirnseite der jeweiligen Speicherzelle und der Breitseite der Temperierplatte. Mit anderen Worten halten die Abstandshalteelemente über ihre zweiten Stirnseiten die Temperierplatte, insbesondere die Breitseite der Temperierplatte, in dem jeweiligen Abstand zu der jeweiligen ersten Stirnseite der jeweiligen Speicherzelle, wodurch der jeweilige Spalt beziehungsweise Zwischenraum zwischen der jeweiligen ersten Stirnseite und der Breitseite der Temperierplatte gebildet ist. Insbesondere daran anschließend kann der jeweilige Zwischenraum zwischen der jeweiligen ersten Stirnseite und der Breitseite der Temperierplatte zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, mit dem Material gefüllt werden. Dadurch können die Speicherzellen besonders vorteilhaft thermisch an die Temperierplatte angebunden werden, sodass eine besonders gute Temperierung der Speicherzellen darstellbar ist. Außerdem können dadurch die Speicherzellen besonders vorteilhaft miteinander und/oder mit dem Zellhalter und/oder mit der Temperierplatte verklebt werden, sodass eine besonders hohe mechanische Stabilität des Energiespeichers darstellbar ist.In order to be able to achieve a particularly high mechanical stability and a particularly advantageous temperature control of the energy store, it is provided according to the invention that the respective storage cell is assigned respective spacer elements of the cell holder arranged successively and spaced apart from one another in the circumferential direction of the respective storage cell. The respective circumferential direction of the respective storage cell runs in particular around the respective longitudinal direction of extension of the respective storage cell and thus in a plane which runs perpendicular to the respective longitudinal extension. The respective spacer elements have respective end faces facing the tempering plate. The respective end face of the respective storage cell facing the tempering plate is also referred to as the first end face. The respective end face of the respective spacer element, which faces the tempering plate, is also referred to as the second end face. The second end faces are arranged closer to the tempering plate than the first end faces, in particular in the direction in which the respective storage cell extends to the left. In other words, the first end faces of the storage cells, in particular along the respective longitudinal extension direction of the respective storage cell, are set back away from the second end faces of the spacer elements of the temperature control plate, in particular from a broad side of the temperature control plate facing the first end faces and the second end faces. As a result, the spacer elements ensure a defined gap or space between the respective first end face and the temperature control plate, in particular the broad side of the temperature control plate, with a material such as an adhesive being or preferably arranged in the gap or in the space. In particular, a sufficiently large quantity of the material can be arranged in the respective intermediate space, so that the storage cells can be glued to the tempering plate and/or to one another and/or to the cell holder in a particularly advantageous manner. As a result, a particularly high level of mechanical stability of the energy store can be ensured. In addition, a particularly advantageous heat exchange via the material (adhesive) between the storage cells and the tempering plate can be ensured in this way, so that a particularly advantageous temperature control of the storage cells and thus of the energy store can be achieved. It is conceivable that the tempering plate, in particular the broad side of the tempering plate, is supported, in particular directly, on the second end faces. The spacer elements can thus ensure a particularly advantageous respective distance between the respective first end face and the broad side of the tempering plate, with this distance between the respective first end face and the broad side of the tempering plate being the aforementioned gap or intermediate space. In particular, the distance between the respective first end face and the broad side of the tempering plate can be defined by means of the spacer elements or the gaps or spaces can thereby be at least essentially the same size, so that at least essentially uniform temperature control of the storage cells can be ensured. The material, in particular the adhesive, can directly touch the respective first end face and the tempering plate, in particular the broad side of the tempering plate, so that a particularly advantageous heat exchange between the tempering plate and the respective storage cell can be ensured. In particular, it is conceivable that when the energy store is manufactured or assembled, the storage cells are initially arranged in the cell holder. The temperature control plate can then be arranged on the cell holder or on the spacer elements and in particular on the second end faces, in particular in such a way that the temperature control plate, in particular the broad side of the temperature control plate, is supported at least indirectly, in particular directly, on the second end faces of the spacer elements. As a result, the spacer elements or the second end faces bring about the above-described, particularly advantageous, respective distance between the respective first end face of the respective storage cell and the broad side of the tempering plate. In other words, the spacer elements hold the temperature control plate, in particular the broad side of the temperature control plate, at the respective distance from the respective first face of the respective storage cell via their second end faces, as a result of which the respective gap or intermediate space is formed between the respective first end face and the broad side of the temperature control plate . Especially that then the respective intermediate space between the respective first end face and the broad side of the tempering plate can be at least partially, in particular at least predominantly or completely, filled with the material. As a result, the storage cells can be particularly advantageously thermally connected to the tempering plate, so that a particularly good temperature control of the storage cells can be achieved. In addition, as a result, the storage cells can be glued to one another and/or to the cell holder and/or to the tempering plate in a particularly advantageous manner, so that particularly high mechanical stability of the energy store can be achieved.
Um eine besonders hohe mechanische Stabilität und eine besonders gute Temperierung des Energiespeichers realisieren zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die jeweilige Speicherzelle entlang ihrer jeweiligen Umfangsrichtung von den der jeweiligen Speicherzelle zugeordneten, in Umfangsrichtung der jeweiligen Speicherzelle aufeinanderfolgend und voneinander beabstandet angeordneten und als Stege oder Säulen des Zellhalters ausgebildeten Abstandshalteelementen umgeben ist, mittels welchen die Speicherzellen in dem jeweiligen Abstand zueinander gehalten sind. Dies erfolgt insbesondere derart, dass die jeweilige Speicherzelle, insbesondere zur jeweils anderen Speicherzelle hin, direkt an den der jeweiligen Speicherzelle zugeordneten Stegen abgestützt ist. Die Stege ermöglichen dabei einerseits eine besonders vorteilhafte Halterung der Speicherzellen und somit eine besonders hohe Stabilität des Energiespeichers. Andererseits lassen die Stege einen besonders vorteilhaften Wärmeaustausch zwischen der jeweiligen Speicherzelle und der Temperierplatte zu.In order to be able to achieve particularly high mechanical stability and particularly good temperature control of the energy store, one embodiment of the invention provides that the respective storage cell along its respective circumferential direction is spaced apart from those assigned to the respective storage cell, in the circumferential direction of the respective storage cell in succession and from one another arranged and designed as webs or columns of the cell holder spacer elements, by means of which the storage cells are held at the respective distance from one another. This is done in particular in such a way that the respective storage cell is supported directly on the webs assigned to the respective storage cell, in particular towards the respective other storage cell. On the one hand, the webs allow the storage cells to be held in a particularly advantageous manner and thus a particularly high stability of the energy storage device. On the other hand, the webs allow a particularly advantageous heat exchange between the respective storage cell and the tempering plate.
Der jeweilige Steg weist beispielsweise eine jeweilige Längserstreckungsrichtung auf, die parallel zur jeweiligen Längserstreckungsrichtung jeweiligen Speicherzelle verläuft. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass der jeweilige Steg entlang seiner jeweiligen Längserstreckungsrichtung und dabei insbesondere zu der Temperierplatte hin an seiner jeweiligen, zweiten Stirnseite endet, sodass der jeweilige Steg beziehungsweise die jeweilige, zweite Stirnseite die jeweilige Speicherzelle beziehungsweise die jeweilige erste Stirnseite zu der Temperierplatte hin überragt.The respective web has, for example, a respective direction of longitudinal extension, which runs parallel to the respective direction of longitudinal extension of the respective storage cell. It is particularly conceivable that the respective web ends along its respective longitudinal extension direction and in particular towards the tempering plate on its respective second end face, so that the respective web or the respective second end face the respective storage cell or the respective first end face towards the tempering plate towards.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn sich die Stege durchgängig, von einem, insbesondere den Stegen gemeinsamen, der Temperierplatte, insbesondere entlang der jeweiligen Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Speicherzelle, gegenüberliegenden Deckelement des Zellhalters weg in Richtung der Temperierplatte beziehungsweise der Breitseite der Temperierplatte erstrecken. Beispielsweise ist das Deckelement auf den den ersten Stirnseiten der Speicherzellen gegenüberliegenden, anderen Stirnseiten der Speicherzellen angeordnet, insbesondere derart, dass die jeweiligen anderen Stirnseiten der Speicherzellen in eine von der Temperierplatte wegweisende Richtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch das Deckelement des Zellhalters überlappt beziehungsweise überdeckt sind. Hierdurch kann eine besonders hohe mechanische Stabilität gewährleistet werden.It has been shown to be particularly advantageous if the webs extend continuously away from a cover element of the cell holder, which is in particular common to the webs, opposite the temperature control plate, in particular along the respective longitudinal extension direction of the respective storage cell, in the direction of the temperature control plate or the broad side of the temperature control plate . For example, the cover element is arranged on the other end faces of the storage cells opposite the first end faces of the storage cells, in particular in such a way that the respective other end faces of the storage cells pass at least partially, in particular at least predominantly or completely, through the cover element of the cell holder in a direction pointing away from the temperature control plate are overlapped or covered. A particularly high level of mechanical stability can be ensured in this way.
Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass dem Deckelement die jeweiligen, den jeweiligen ersten Stirnseiten der Speicherzellen gegenüberliegende beziehungsweise von den jeweiligen ersten Stirnseiten der Speicherzellen abgewandten, auch als weitere Stirnseiten der Speicherzellen bezeichneten anderen Stirnseiten der Speicherzellen zugewandt sind. Hierdurch kann eine besonders hohe mechanische Stabilität des Energiespeichers gewährleistet werden.It is provided in particular that the respective other end faces of the storage cells opposite the respective first end faces of the storage cells or facing away from the respective first end faces of the storage cells, also referred to as further end faces of the storage cells, face the cover element. A particularly high mechanical stability of the energy store can be ensured in this way.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Stege einstückig mit dem Deckelement ausgebildet sind. Hierdurch kann eine besonders hohe mechanische Stabilität realisiert werden. Somit sind vorzugsweise die Stege und das Deckelement durch einen einstückig ausgebildeten Körper des Zellhalters gebildet, dessen Körper beispielsweise auch als Halterteil bezeichnet wird. Vorzugsweise ist der Körper aus einem Kunststoff gebildet.Another embodiment is characterized in that the webs are formed in one piece with the cover element. As a result, a particularly high level of mechanical stability can be achieved. The webs and the cover element are thus preferably formed by a one-piece body of the cell holder, the body of which is also referred to as a holder part, for example. The body is preferably formed from a plastic.
Um eine besonders vorteilhafte Temperierung der Speicherzellen und somit des Energiespeichers realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die ersten Stirnseiten der Speicherzellen zu der Temperierplatte, insbesondere zu der Breitseite der Temperierplatte, hin überlappungsfrei zu den Abstandshalteelementen angeordnet sind, das heißt nicht durch die Abstandshalteelemente überlappt oder überdeckt sind. Dadurch kann ein besonders großflächiger Wärmeaustausch zwischen der jeweiligen Speicherzelle und der Temperierplatte erfolgen.In order to be able to achieve a particularly advantageous temperature control of the storage cells and thus of the energy storage device, it is provided in a further embodiment of the invention that the first end faces of the storage cells are arranged without overlapping towards the temperature control plate, in particular towards the broad side of the temperature control plate, towards the spacer elements means not overlapped or covered by the spacer elements. As a result, a particularly large-area heat exchange can take place between the respective storage cell and the tempering plate.
Um den jeweiligen Abstand und somit den jeweiligen Zwischenraum zwischen der jeweiligen ersten Stirnseite und der Temperierplatte besonders gezielt und definiert einstellen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die jeweiligen, der jeweiligen Speicherzelle zugeordneten Abstandshalteelemente jeweilige Abstützflächen aufweisen, an welchem die jeweilige erste Stirnseite der jeweiligen Speicherzelle, der den Abstandshalteelementen zugeordnet sind, insbesondere direkt, abgestützt ist. Da die Abstandshalteelemente in Umfangsrichtung der jeweiligen Speicherzelle aufeinanderfolgen und voneinander beabstandet sind, folgen auch die Abstützflächen der jeweiligen, der jeweiligen Speicherzelle zugeordneten Abstandshalteelemente in Umfangsrichtung der jeweiligen Speicherzelle aufeinander, und die Abstützflächen sind in Umfangsrichtung der jeweiligen Speicherzelle voneinander beabstandet. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte thermische und mechanische Anbindung der jeweiligen Speicherzelle über ihre jeweilige erste Stirnseite einer Temperierplatte erfolgen, da eine vorteilhaft große Menge des insbesondere als Klebstoff ausgebildeten Materials in dem jeweiligen Zwischenraum angeordnet werden kann. Jedoch kann vermieden werden, dass der Zwischenraum übermäßig groß wird, sodass auch vermieden werden kann, dass eine übermäßig große Menge des Materials in dem Zwischenraum angeordnet wird.In order to be able to set the respective distance and thus the respective intermediate space between the respective first end face and the temperature control plate in a particularly targeted and defined manner, it is provided in a further embodiment of the invention that the respective spacer elements assigned to the respective storage cell have respective support surfaces on which the respective first end face of the respective storage cell, which is assigned to the spacer elements, in particular directly, is supported. Since the spacer elements follow one another and from one another in the circumferential direction of the respective storage cell are spaced apart, the support surfaces of the respective spacer elements assigned to the respective storage cell also follow one another in the circumferential direction of the respective storage cell, and the support surfaces are spaced apart from one another in the circumferential direction of the respective storage cell. In this way, a particularly advantageous thermal and mechanical connection of the respective storage cell can take place via its respective first end face of a tempering plate, since an advantageously large amount of the material, in particular designed as an adhesive, can be arranged in the respective intermediate space. However, the gap can be avoided from becoming excessively large, so that an excessively large amount of the material is also avoided from being placed in the gap.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass ein überwiegender Teil, insbesondere wenigstens 70%, der jeweiligen ersten Stirnseite der jeweiligen Speicherzelle zu der Temperierplatte hin überlappungsfrei zu den jeweiligen, der jeweiligen Speicherzelle zugeordneten Abstandshalteelementen angeordnet ist. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass mehr als die Hälfte, insbesondere wenigstens 70%, der jeweiligen ersten Stirnseite zu der Temperierplatte beziehungsweise zu der Breitseite der Temperierplatte hin nicht durch die Abstandshalteelemente überlappt beziehungsweise überdeckt ist, während beispielsweise die übrige, erste Stirnseite, insbesondere direkt, an den Abstützflächen abgestützt ist. Einerseits kann hierdurch eine vorteilhafte Abstützung der jeweiligen Speicherzelle realisiert werden, sodass eine besonders hohe mechanische Stabilität des Energiespeichers darstellbar ist. Andererseits kann ein besonders vorteilhafter Wärmeaustausch zwischen der jeweiligen Speicherzelle und der Temperierplatte gewährleistet werden.A further embodiment is characterized in that a predominant part, in particular at least 70%, of the respective first end face of the respective storage cell towards the tempering plate is arranged without overlapping with the respective spacer elements assigned to the respective storage cell. In other words, it is provided that more than half, in particular at least 70%, of the respective first end face towards the temperature control plate or towards the broad side of the temperature control plate is not overlapped or covered by the spacer elements, while for example the remaining, first end face, in particular directly, is supported on the support surfaces. On the one hand, an advantageous support of the respective storage cell can be realized in this way, so that a particularly high mechanical stability of the energy store can be achieved. On the other hand, a particularly advantageous heat exchange between the respective storage cell and the tempering plate can be ensured.
Um eine besonders hohe mechanische Stabilität des Energiespeichers realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Abstandshalteelemente einstückig miteinander ausgebildet sind. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass auch die Abstandshalteelemente durch den zuvor genannten Körper des Zellhalters gebildet sind.In order to be able to achieve a particularly high mechanical stability of the energy store, it is provided in a further embodiment of the invention that the spacer elements are formed in one piece with one another. It is therefore preferably provided that the spacer elements are also formed by the aforementioned body of the cell holder.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn in dem jeweiligen Zwischenraum und somit zumindest zwischen einem jeweiligen Teilbereich der jeweiligen ersten Stirnseite der jeweiligen Speicherzelle und der Temperierplatte, insbesondere der Breitseite der Temperierplatte, der zuvor genannte Klebstoff angeordnet ist, welcher vorzugsweise zumindest im jeweiligen Teilbereich der jeweiligen Stirnseite der jeweiligen Speicherzelle sowie die Temperierplatte, insbesondere die Breitseite der Temperierplatte, jeweils direkt berührt. Einerseits stellt der Klebstoff einen besonders vorteilhaften Wärmeaustausch zwischen der jeweiligen Speicherzelle und der Temperierplatte sicher. Andererseits sorgt er Klebstoff für eine besonders hohe mechanische Stabilität des Energiespeichers.Finally, it has proven to be particularly advantageous if the aforementioned adhesive is arranged in the respective intermediate space and thus at least between a respective partial area of the respective first end face of the respective storage cell and the temperature control plate, in particular the broad side of the temperature control plate, which is preferably at least in the respective Section of the respective end face of the respective storage cell and the tempering plate, in particular the broad side of the tempering plate, directly touched. On the one hand, the adhesive ensures a particularly advantageous exchange of heat between the respective storage cell and the tempering plate. On the other hand, the adhesive ensures that the energy storage device has a particularly high level of mechanical stability.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher zum, insbesondere elektrochemischen, Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom für ein Kraftfahrzeug. Der elektrische Energiespeicher gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist wenigstens zwei zum, insbesondere elektrochemischen, Speichern der elektrischen Energie ausgebildete Speicherzellen auf, der entlang einer auch als Beabstandungsrichtung bezeichneten Richtung nebeneinander angeordnet sind. Der elektrische Energiespeicher gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst außerdem einen vorzugsweise separat von den Speicherzellen ausgebildeten Zellhalter, in welchem die Speicherzellen, welche mittels des Zellhalters in einem jeweiligen Abstand zueinandergehalten sind, jeweils zumindest teilweise angeordnet sind.A second aspect of the invention relates to an electrical energy store for storing, in particular electrochemically, electrical energy or electrical current for a motor vehicle. The electrical energy store according to the second aspect of the invention has at least two storage cells designed for storing the electrical energy, in particular electrochemically, which are arranged next to one another along a direction also referred to as the spacing direction. The electrical energy store according to the second aspect of the invention also comprises a cell holder, which is preferably formed separately from the storage cells and in which the storage cells, which are held at a respective distance from one another by means of the cell holder, are each at least partially arranged.
Um nun einerseits eine besonders hohe mechanische Stabilität und andererseits eine besonders vorteilhafte Temperierung des Energiespeichers gewährleisten zu können, ist es bei dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass der Zellhalter wenigstens eine entlang der Beabstandungsrichtung zwischen jeweiligen, ersten Teilen von jeweiligen, stirnseitigen Randbereichen der Speicherzellen angeordnete Wandung aufweist, an welchen die ersten Teile der Randbereiche der Speicherzellen entlang der Beabstandungsrichtung abgestützt sind, wobei sich entlang einer senkrecht zu der Beabstandungsrichtung verlaufenden, auch als Kleberichtung bezeichneten, zweiten Richtung ein jeweils teilweise durch zweite Teile der Randbereiche der Speicherzellen und die Wandung, insbesondere jeweils direkt, begrenzte Aufnahmebereich anschließt, in welchem ein die Wandung und die zweiten Teile jeweils direkt berührender Klebstoff aufgenommen ist, mittels welchem die Batterie miteinander und mit dem Zellhalter verklebt sind. Somit können die Speicherzellen auch im Bereich ihrer stirnseitigen Randbereiche und somit im Bereich ihrer Stirnseiten besonders vorteilhaft miteinander und mit dem Zellhalter verklebt werden. Insbesondere kann der elektrische Energiespeicher gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung mehrere solcher Aufnahmebereiche aufweisen, welche somit insgesamt betrachtet einen auch als Kleberinne bezeichneten Klebepfad bilden, in welchem der Klebstoff aufgenommen ist und entlang welchem der Klebstoff verläuft. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass der in dem Klebepfad angeordnete und entlang des Klebepfads verlaufende Klebstoff eine Kleberaupe bildet. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Klebepfad und somit die Kleberaupe mäanderförmig verlaufen. Außerdem kann bei dem zweiten Aspekt der Erfindung ein besonders vorteilhafter Wärmeaustausch realisiert werden, sodass eine besonders gute Temperierung des Energiespeichers darstellbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.In order to be able to ensure on the one hand a particularly high mechanical stability and on the other hand a particularly advantageous temperature control of the energy storage device, the second aspect of the invention provides for the cell holder to have at least one along the spacing direction between respective first parts of respective end-side edge regions of the storage cells has an arranged wall, on which the first parts of the edge regions of the storage cells are supported along the spacing direction, wherein along a second direction running perpendicular to the spacing direction, also referred to as the adhesive direction, a second direction extends in each case partially through second parts of the edge regions of the storage cells and the wall, in particular in each case directly, limited receiving area adjoins, in which an adhesive is received which touches the wall and the second parts directly, by means of which the battery is bonded to one another and to the cell holder are. The storage cells can thus also be glued to one another and to the cell holder in a particularly advantageous manner in the area of their front edge areas and thus in the area of their front sides. In particular, the electrical energy storage device according to the second aspect of the invention can have a plurality of such receiving areas which, viewed as a whole, form an adhesive path, also referred to as an adhesive channel, in which the adhesive is received and along which the adhesive runs. It is particularly conceivable that the adhesive arranged in the adhesive path and running along the adhesive path forms an adhesive bead de. It has proven to be particularly advantageous if the adhesive path and thus the adhesive bead run in a meandering pattern. In addition, a particularly advantageous heat exchange can be realized in the second aspect of the invention, so that a particularly good temperature control of the energy store can be achieved. Advantages and advantageous configurations of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the second aspect of the invention and vice versa.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:
-
1 ausschnittsweise eine schematische Explosionsansicht einer ersten Ausführungsform eines elektrischen Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug; -
2 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des Energiespeichers gemäß der ersten Ausführungsform; -
3 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht eines Halterteils eines Zellhalters eines Energiespeichers gemäß der ersten Ausführungsform; -
4 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des Energiespeichers gemäß einer zweiten Ausführungsform; -
5 eine schematische Perspektivansicht des Halterteils gemäß der zweiten Ausführungsform; -
6 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Halterteils gemäß einer dritten Ausführungsform; -
7 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen des Energiespeichers gemäß der dritten Ausführungsform; -
8 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß einer vierten Ausführungsform; -
9 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der vierten Ausführungsform; -
10 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der vierten Ausführungsform; -
11 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht des Energiespeichers gemäß der vierten Ausführungsform; -
12 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht des Energiespeichers gemäß der vierten Ausführungsform.
-
1 a fragmentary schematic exploded view of a first embodiment of an electrical energy store for a motor vehicle; -
2 a detail of a schematic sectional view of the energy store according to the first embodiment; -
3 a detail of a schematic perspective view of a holder part of a cell holder of an energy store according to the first embodiment; -
4 a fragmentary schematic sectional view of the energy store according to a second embodiment; -
5 a schematic perspective view of the holder part according to the second embodiment; -
6 a fragmentary schematic perspective view of the holder part according to a third embodiment; -
7 a schematic representation of a method for producing the energy store according to the third embodiment; -
8th a fragmentary schematic perspective view of the energy store according to a fourth embodiment; -
9 a fragmentary schematic perspective view of the energy store according to the fourth embodiment; -
10 a detail of a schematic and sectional perspective view of the energy store according to the fourth embodiment; -
11 a sectional schematic plan view of the energy store according to the fourth embodiment; -
12 a further schematic top view of the energy storage device according to the fourth specific embodiment.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols in the figures.
Die jeweilige Speicherzelle 2 weist wenigstens oder genau zwei auch als Terminals oder Elektrodenanschlüsse bezeichnete Anschlüsse auf, über welche die jeweilige Speicherzelle 2 die in ihr gespeicherte elektrische Energie bereitstellen kann. Ein erster der Anschlüsse ist beispielsweise ein elektrischer Plus-Pol, sodass der jeweilige zweite Anschluss beispielsweise ein elektrischer Minus-Pol der jeweiligen Speicherzelle 2 ist. Aus
Der Energiespeicher 1 weist außerdem eine separat von den Speicherzellen 2 ausgebildete und auch als Kühlplatte bezeichnete Temperierplatte 8 auf, welche von einem insbesondere flüssigen Temperierfluid durchströmbar ist. Dabei sind die Stirnseiten 5 der Speicherzellen 2 der Temperierplatte 8, insbesondere einer Breitseite 9 der Temperierplatte 8, zugewandt, sodass die Breitseite 9 den Stirnseiten 5 zugewandt, mithin auf den Stirnseiten 5 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Temperierplatte ein Festkörper und eigensteif, das heißt formstabil. Der Energiespeicher 1 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst ferner einen separat von der Temperierplatte 8 und separat von den Speicherzellen 2 ausgebildeten Zellhalter 10, welcher auch einfach als Halter bezeichnet wird. Der Zellhalter 10 weist, insbesondere genau, ein vorzugsweise einstückig ausgebildetes Halterteil 11 auf. Das Halterteil 11 ist somit vorzugsweise ein einstückiger Körper des Zellhalters 10. Vorzugsweise ist das Halterteil 11 aus einem Kunststoff und/oder Spritzgießen hergestellt. Die Speicherzellen 2 sind jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, in dem Halterteil 11 und somit in dem Zellhalter 10 angeordnet und mittels des Halterteils 11 und somit mittels des Zellhalters 10 in einem jeweiligen Abstand zueinander gehalten.The
Aus
Um nun einerseits eine besonders hohe mechanische Stabilität des Energiespeichers 1 und andererseits eine besonders vorteilhafte Temperierung, das heißt Erwärmung und/oder Kühlung des Energiespeichers 1 realisieren zu können, sind - wie besonders gut aus
Des Weiteren ist besonders gut aus
Bei der in
Bei der zweiten Ausführungsform weisen die jeweiligen, der jeweiligen Speicherzelle 2 zugeordneten Abstandshalteelemente 12 jeweilige Abstützflächen 25 auf, die in Umfangsrichtung der jeweiligen Speicherzelle 2 aufeinanderfolgend und voneinander beabstandet angeordnet sind. Dabei sind jeweilige Teile der jeweiligen Stirnseite 5 der jeweiligen Speicherzelle 2 zu der Temperierplatte 8 hin, insbesondere direkt, an den jeweiligen, zugehörigen Abstützflächen 25 abgestützt, wodurch eine definierte und vorteilhafte Abstützung der Speicherzellen 2 darstellbar ist. Der Zellhalter 10 ist bei der zweiten Ausführungsform derart ausgestaltet beziehungsweise konzipiert, dass ein möglichst geringer Teil der jeweiligen Stirnseite 5 zu der Temperierplatte 8 hin durch die Abstandshalteelemente 12 überlappt ist. Dabei ist es vorgesehen, dass ein überwiegender Teil, insbesondere wenigstens 70%, der jeweiligen Stirnseite 5 der jeweiligen Speicherzelle 2 zu der Breitseite 9 und somit zu der Temperierplatte 8 hin überlappungsfrei zu den jeweiligen, der jeweiligen Speicherzelle 2 zugeordneten Abstandshalteelementen 12 angeordnet ist, mithin nicht durch die jeweils zugeordneten Abstandshalteelementen 12 überlappt beziehungsweise überdeckt ist. Dies kann besonders gut aus
Bei der zweiten Ausführungsform kann beispielsweise das Halterteil 22 als das Zellkontaktierungssystem 7 verwendet werden beziehungsweise das Zellkontaktierungssystem 7 ist beispielsweise an einem Halterteil 22 gehalten. Außerdem kann das Halterteil 22 als Teil eines Speichergehäuses des Energiespeichers 1 verwendet werden, der beispielsweise über sein Speichergehäuse zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an ein Strukturbauteil des Kraftfahrzeugs anbindbar oder angebunden und somit an dem Strukturbauteil befestigt ist. Vorzugsweise ist das Strukturbauteil ein Karosseriebauteil und somit Bestandteil eines vorzugsweise als selbstfahrende Karosserie ausgebildeten Aufbaus des Kraftfahrzeugs. Insbesondere ist es denkbar, den Energiespeicher 1 über das Halterteil 11 und/oder das Halterteil 22 an Querstreben des Strukturbauteils anzubinden. Hierzu weist - wie besonders gut aus
Bei einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird das Halterteil 11 mit der Temperierplatte 8 verbunden, und die Speicherzellen 2 werden in dem Zellhalter 10, insbesondere in dem Halterteil 11, angeordnet, insbesondere derart, dass die Speicherzellen 2 in das Halterteil 11 eingesteckt werden. Daraufhin wird, insbesondere mittels eines Werkzeugs 27, der Klebstoff 17, insbesondere von den Stirnseiten 4 aus, zwischen die Speicherzellen 2, sowie beispielsweise zwischen die jeweilige Stirnseite 5 und die Breitseite 9 eingebracht, insbesondere in einem flüssigen Zustand des Klebstoffs 17. Bei einem sich insbesondere an ersten Schritt S1 anschließenden, zweiten Schritt S2 des Verfahrens, wird beispielsweise das Zellkontaktierungssystem 7 auf den Stirnseiten 4 angeordnet und dabei insbesondere auf dem Halterteil 11 angeordnet und mit dem Halterteil 11 verbunden, und beispielsweise werden Wandungsbereiche 36 zwischen den Speicherzellen 2 angeordnet und mittels des Klebstoffes 17 mit den Wandungen 24 und/oder mit den Speicherzellen 2 verklebt. Bei einem Schritt S3 des Verfahrens wird beispielsweise der vollständig hergestellte Energiespeicher 1 bereitgestellt. Insbesondere werden jeweilige Zwischenräume zwischen den jeweiligen Speicherzellen 2 mit dem Klebstoff 17 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, gefüllt. Das Zellkontaktierungssystem 7 ist vorzugsweise direkt mittels des Klebstoffs 17 mit der Temperierplatte 8 und den Speicherzellen 2 verbunden.In a first step S1 of the method, the
Schließlich veranschaulichen
Entlang der senkrecht zu der ersten Richtung verlaufenden, durch den Doppelpfeil 14 veranschaulichten, zweiten Richtung, schließt sich ein jeweils teilweise durch zweite Teile T2 der Randbereiche R der benachbarten Speicherzellen Z1 beziehungsweise Z2 und die Wandung 28, die entlang der ersten Richtung zwischen den benachbarten Speicherzellen Z1 beziehungsweise Z2 beziehungsweise deren Randbereiche R angeordnet ist, begrenzter Aufnahmebereich 29 an, in welchem ein die Wandung 28 und die zweiten Teile T2 jeweils direkt berührender und in
Die Wandungen 28 werden auch genutzt, um die Stromsammelschienen 27 abzustützen. Hierzu weist die jeweilige Wandung 28 eine jeweilige, dritte Stirnseite 37 auf, welche in dieselbe Richtung wie die Stirnseiten 4 weisen. Dabei sind die Stromsammelschienen 27 direkt an den Stirnseiten 37 abgestützt. Außerdem sind beispielsweise aus
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- elektrischer Energiespeicherelectrical energy storage
- 22
- Speicherzellestorage cell
- 33
- Doppelpfeildouble arrow
- 44
- Stirnseiteface
- 55
- Stirnseiteface
- 66
- Anschlussconnection
- 77
- Zellkontaktierungssystemcell contacting system
- 88th
- Temperierplattetempering plate
- 99
- Breitseitebroadside
- 1010
- Zellhaltercell holder
- 1111
- Halterteilholder part
- 1212
- Abstandshalteelementspacer element
- 1313
- Doppelpfeildouble arrow
- 1414
- Doppelpfeildouble arrow
- 1515
- Stirnseiteface
- 1616
- Spaltgap
- 1717
- Klebstoffadhesive
- 1818
- Doppelpfeildouble arrow
- 1919
- Stegweb
- 2020
- Deckelementcover element
- 2121
- PfeilArrow
- 2222
- Halterteilholder part
- 2323
- Wandungwall
- 2424
- Wandungwall
- 2525
- Abstützflächesupport surface
- 2626
- Verbindungsstelleconnection point
- 2727
- Stromsammelschienepower busbar
- 2828
- Wandungwall
- 2929
- Aufnahmebereichrecording area
- 3030
- Klebstoffadhesive
- 3131
- Klebepfadglue path
- 3232
- Kleberaupeglue bead
- 3333
- Fügflanschjoining flange
- 3434
- Fügflanschjoining flange
- 3535
- Doppelpfeildouble arrow
- 3636
- Wandungsbereichwall area
- 3737
- Stirnseiteface
- RR
- Randbereichedge area
- R1R1
- Zellreihecell row
- R2R2
- Zellreihecell row
- T1T1
- TeilPart
- T2T2
- TeilPart
- Z1Z1
- erste Speicherzellefirst memory cell
- Z2Z2
- zweite Speicherzellesecond memory cell
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- US 9847182 B2 [0002]US 9847182 B2 [0002]
- DE 102011109246 A1 [0002]DE 102011109246 A1 [0002]
- DE 102018117601 A1 [0002]DE 102018117601 A1 [0002]
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DE102021105486.9A DE102021105486A1 (en) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | Electrical energy store for a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102021105486.9A DE102021105486A1 (en) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | Electrical energy store for a motor vehicle |
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Publication Number | Publication Date |
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DE102021105486A1 true DE102021105486A1 (en) | 2022-09-08 |
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DE102021105486.9A Pending DE102021105486A1 (en) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | Electrical energy store for a motor vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021105486A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022123581A1 (en) | 2022-09-15 | 2024-03-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Cell contacting device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011109246A1 (en) | 2011-08-02 | 2013-02-07 | Daimler Ag | High volt battery for storing electrical driving power for partial electrical propelled vehicles, has inserts including specific thermal expansion approximately equal to thermal expansion of cell block associated with metallic components |
US9847182B2 (en) | 2012-11-30 | 2017-12-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electric storage apparatus configured to pass a heat exchange medium |
DE102018117601A1 (en) | 2018-07-20 | 2020-01-23 | Lisa Dräxlmaier GmbH | BATTERY WITH TEMPERATURE DEVICE |
-
2021
- 2021-03-08 DE DE102021105486.9A patent/DE102021105486A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011109246A1 (en) | 2011-08-02 | 2013-02-07 | Daimler Ag | High volt battery for storing electrical driving power for partial electrical propelled vehicles, has inserts including specific thermal expansion approximately equal to thermal expansion of cell block associated with metallic components |
US9847182B2 (en) | 2012-11-30 | 2017-12-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electric storage apparatus configured to pass a heat exchange medium |
DE102018117601A1 (en) | 2018-07-20 | 2020-01-23 | Lisa Dräxlmaier GmbH | BATTERY WITH TEMPERATURE DEVICE |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022123581A1 (en) | 2022-09-15 | 2024-03-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Cell contacting device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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