DE102021106470A1 - Electrical energy store for a motor vehicle and 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), welche jeweils wenigstens einen an einer jeweiligen Stirnseite (S1) der jeweiligen Speicherzelle (2) angeordneten Elektrodenanschluss (4) aufweisen, über welchen die in der jeweiligen Speicherzelle (2) gespeicherte, elektrische Energie von der jeweiligen Speicherzelle (2) bereitstellbar ist, mit einem separat von den Speicherzellen (2) ausgebildeten Zellhalter (6), an welchem die Speicherzellen (2) gehalten sind, wodurch Relativbewegungen zwischen den Speicherzellen (2) zumindest begrenzt sind, und mit einer separat von dem Zellhalter (2) ausgebildeten und an dem Zellhalter (2) gehaltenen Kontaktierungseinrichtung (10), welche mit den an den jeweiligen Stirnseiten (S1) angeordneten Elektrodenanschlüssen (4) elektrisch verbunden ist, wodurch die Speicherzellen (2) über die Kontaktierungseinrichtung (10) elektrisch miteinander verbunden sind, umfassend wenigstens eine separat von dem Zellhalter (6) ausgebildete, an dem Zellhalter (6) gehaltene und von einem Temperierfluid durchströmbare Temperierleitung (13), durch welche die Elektrodenanschlüsse (4) zu dem Zellhalter (6) hin jeweils zumindest teilweise überlappt sind, wodurch die Elektrodenanschlüsse (4) über die Temperierleitung (13) mittels des Temperierfluids zu temperieren sind.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, which are each arranged at least one on a respective end face (S1) of the respective storage cell (2). Having an electrode connection (4) via which the electrical energy stored in the respective storage cell (2) can be made available by the respective storage cell (2), with a cell holder (6) which is formed separately from the storage cells (2) and on which the storage cells ( 2) are held, as a result of which relative movements between the storage cells (2) are at least limited, and with a contacting device (10) which is designed separately from the cell holder (2) and is held on the cell holder (2) and which is connected to the end faces (S1 ) Arranged electrode terminals (4) is electrically connected, whereby the memory cells (2) via the contact conditioning device (10) are electrically connected to one another, comprising at least one temperature control line (13) which is formed separately from the cell holder (6), is held on the cell holder (6) and through which a temperature control fluid can flow, through which the electrode connections (4) to the cell holder (6 ) are each at least partially overlapped, so that the temperature of the electrode connections (4) can be controlled via the temperature control line (13) by means of the temperature control fluid.
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem solchen Energiespeicher.The invention relates to an electrical energy store for a motor vehicle according to the preamble of
Der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen elektrischen Energiespeicher zu schaffen, sodass eine besonders vorteilhafte Temperierung des elektrischen Energiespeichers realisiert werden kann.The object of the present invention is to create an electrical energy storage device for a motor vehicle and a motor vehicle with such an electrical energy storage device, so that a particularly advantageous temperature control of the electrical energy storage device can be implemented.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektrischen Energiespeicher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 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 bezeichneten, elektrischen Energiespeicher zum, insbesondere elektrochemischen, Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom für ein Kraftfahrzeug. Vorzugsweise ist der elektrische Energiespeicher als eine Batterie, insbesondere als eine Sekundärbatterie, ausgebildet, sodass mittels des Energiespeichers die elektrische Energie elektrochemisch zu speichern oder gespeichert ist. Das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug weist in seinem vollständig hergestellten Zustand den elektrischen Energiespeicher auf. Vorzugsweise ist der elektrische Energiespeicher als eine Hochvolt-Komponente ausgebildet, 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 beispielsweise besonders große elektrische Leistungen zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs realisiert werden. Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug als Hybrid- oder Elektrofahrzeug, insbesondere als batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), ausgebildet. Somit weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand beispielsweise wenigstens eine elektrische Maschine auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Hierfür wird die elektrische Maschine mit der in dem Energiespeicher gespeicherten, elektrischen Energie versorgt. 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.A first aspect of the invention relates to an electrical energy store, also referred to simply as a store, for storing, in particular electrochemically, electrical energy or electrical current for a motor vehicle. The electrical energy store is preferably designed as a battery, in particular as a secondary battery, so that the electrical energy can be stored or stored electrochemically by means of the energy store. The motor vehicle, which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, has the electrical energy store in its fully manufactured state. The electrical energy store is preferably designed as 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, for example, particularly high electrical power can be realized for, in particular, purely electrical driving of the motor vehicle. The motor vehicle is preferably designed as a hybrid or electric vehicle, in particular as a battery electric vehicle (BEV). Thus, in its fully manufactured state, the motor vehicle has, for example, at least one electric machine, by means of which the motor vehicle can be driven, in particular purely electrically. For this purpose, the electrical machine is supplied with the electrical energy stored in the energy store. 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.
Der Energiespeicher weist mehrere Speicherzellen auf, in beziehungsweise mittels welchen die elektrische Energie, insbesondere elektrochemisch, zu speichern oder gespeichert ist. Die Speicherzellen werden auch als Zellen bezeichnet und sind Einzelzellen, mithin separat voneinander ausgebildete Bauelemente. Insbesondere ist die jeweilige Speicherzelle eine Batteriezelle, mithin eine Sekundärzelle. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die jeweilige Speicherzelle als ein Akkumulator beziehungsweise als eine Akkumulatorzelle ausgebildet ist. Die jeweilige Speicherzelle weist wenigstens eine jeweilige Stirnseite und wenigstens einen an beziehungsweise auf der jeweiligen Stirnseite angeordneten und einfach auch als Anschluss oder Terminal bezeichneten Elektrodenanschluss auf. Über den Elektrodenanschluss kann die jeweilige Speicherzelle die in der jeweiligen Speicherzelle gespeicherte, elektrische Energie bereitstellen. Außerdem kann die jeweilige Speicherzelle über ihren jeweiligen Elektrodenanschluss mit elektrischer Energie versorgt werden, welche somit in der jeweiligen Speicherzelle gespeichert werden kann. Insbesondere ist es denkbar, dass die jeweilige Speicherzelle wenigstens oder genau zwei Elektrodenanschlüsse aufweist. Die Elektrodenanschlüsse können beide an der jeweiligen Stirnseite angeordnet sein, sodass die Elektrodenanschlüsse an derselben Stirnseite der jeweiligen Speicherzelle angeordnet sein können. Ferner ist es denkbar, dass ein erster der Elektrodenanschlüsse an der jeweiligen Stirnseite und der zweite Elektrodenanschluss an einer jeweiligen, zweiten Stirnseite der jeweiligen Speicherzelle angeordnet ist, wobei die zweite Stirnseite von der ersten Stirnseite abgewandt ist. Mit anderen Worten, die Stirnseiten voneinander abgewandt. Somit ist der wenigstens eine Elektrodenanschluss an der jeweiligen, ersten Stirnseite angeordnet. Wenn im Folgenden die Rede von dem Elektrodenanschluss ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, der wenigstens eine Elektrodenanschluss zu verstehen, wobei die vorigen oder vorliegenden Ausführungen zu dem Elektrodenanschluss auch an den etwaig vorgesehenen, anderen Elektrodenanschluss übertragbar sind und umgekehrt. Wenn im Folgenden die Rede von der Stirnseite ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die jeweilige erste Stirnseite zu verstehen, an welcher der Elektrodenanschluss angeordnet ist. Einer der Elektrodenanschlüsse ist beispielsweise ein elektrischer Plus-Pol der jeweiligen Speicherzelle und wird daher auch als Kathode bezeichnet. Der andere Elektrodenanschluss ist beispielsweise ein jeweiliger Minus-Pol der jeweiligen Speicherzelle wird daher auch als Anode bezeichnet. Dies bedeutet, dass der wenigstens eine Elektrodenanschluss der elektrische Plus-Pol oder der elektrische Minus-Pol der jeweiligen Speicherzelle sein kann. Sind beide Elektrodenanschlüsse an derselben, jeweiligen Stirnseite angeordnet, so sind die Anode und die Kathode der jeweiligen Speicherzelle an derselben, jeweiligen Stirnseite angeordnet. Es ist denkbar, dass die jeweilige Speicherzelle eine Längserstreckung und somit eine Längserstreckungsrichtung aufweist, entlang welcher die jeweilige Speicherzelle eine erste Außenabmessung aufweist. Entlang einer senkrecht zur Längserstreckungsrichtung verlaufenden, ersten Richtung, weist die jeweilige Speicherzelle eine zweite Außenabmessung auf, und entlang einer senkrecht zur Längserstreckungsrichtung und senkrecht zur ersten Richtung verlaufenden, dritten Richtung, weist die jeweilige Speicherzelle eine dritte Außenabmessung auf. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die erste Außenabmessung größer als die zweite Außenabmessung und größer als die dritte Außenabmessung ist, weil es denkbar ist, dass die zweite Außenabmessung und die dritte Außenabmessung gleich sind, insbesondere dann, wenn die jeweilige Speicherzelle als eine Rundzelle ausgebildet ist. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Stirnseiten der jeweiligen Speicherzelle an jeweiligen, in Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Speicherzelle einander gegenüberliegenden Enden der jeweiligen Speicherzelle angeordnet sind beziehungsweise die jeweiligen Enden bilden. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die jeweilige Speicherzelle entlang ihrer jeweiligen Längserstreckungsrichtung an ihren jeweiligen Stirnseiten endet, sodass die jeweiligen Stirnseiten der jeweiligen Speicherzelle in Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Speicherzelle einander gegenüberliegen beziehungsweise voneinander abgewandt sind.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 as cells and are individual cells, ie components that are formed separately from one another. In particular, the respective storage cell is a battery cell, hence a secondary cell. Expressed again in other words, it is preferably provided that the respective storage cell is designed as an accumulator or as an accumulator cell. The respective storage cell has at least one respective end face and at least one electrode connection which is arranged on or on the respective end face and is also referred to simply as a connection or terminal. The respective storage cell can provide the electrical energy stored in the respective storage cell via the electrode connection. In addition, the respective storage cell can be supplied with electrical energy via its respective electrode connection, which can thus be stored in the respective storage cell. In particular, it is conceivable that the respective storage cell has at least or exactly two electrode connections. The electrode connections can both be arranged on the respective end face, so that the electrode connections can be arranged on the same end face of the respective storage cell. It is also conceivable that a first of the electrode connections is arranged on the respective end face and the second electrode connection is arranged on a respective, second end face of the respective storage cell, with the second end face facing away from the first end face. In other words, the faces facing away from each other. The at least one electrode connection is thus arranged on the respective first end face. When the electrode connection is mentioned below, it is unless otherwise stated, this is to be understood as meaning the at least one electrode connection, with the previous or present statements relating to the electrode connection also being applicable to the other electrode connection that may be provided, and vice versa. If the end face is mentioned below, unless otherwise stated, this means the respective first end face on which the electrode connection is arranged. One of the electrode connections is, for example, an electrical positive pole of the respective storage cell and is therefore also referred to as the cathode. The other electrode connection is, for example, a respective negative pole of the respective storage cell and is therefore also referred to as an anode. This means that the at least one electrode connection can be the electrical positive pole or the electrical negative pole of the respective storage cell. If both electrode connections are arranged on the same, respective end face, then the anode and the cathode of the respective storage cell are arranged on the same, respective end face. It is conceivable that the respective storage cell has a longitudinal extent and thus a direction of longitudinal extent, along which the respective storage cell has a first external dimension. The respective storage cell has a second external dimension along a first direction running perpendicular to the direction of longitudinal extent, and the respective storage cell has a third external dimension along a third direction running perpendicular to the direction of longitudinal extent and perpendicular to the first direction. It is provided in particular that the first external dimension is larger than the second external dimension and larger than the third external dimension, because it is conceivable that the second external dimension and the third external dimension are the same, in particular when the respective storage cell is designed as a round cell is. It is provided in particular that the end faces of the respective storage cell are arranged at respective opposite ends of the respective storage cell in the direction of longitudinal extension of the respective storage cell or form the respective ends. In other words, provision is preferably made for the respective storage cell to end at its respective end faces along its respective longitudinal direction, so that the respective end faces of the respective storage cell are opposite one another or facing away from one another in the longitudinal direction of the respective storage cell.
Der elektrische Energiespeicher weist einen separat von den Speicherzellen ausgebildeten und auch einfach als Halter bezeichneten Zellhalter auf, an welchem die Speicherzellen, insbesondere direkt, gehalten sind, wodurch Relativbewegungen zwischen den Speicherzellen zumindest begrenzt, insbesondere unterbunden, sind. Insbesondere sind die Speicherzellen über den Zellhalter aneinandergehalten beziehungsweise zusammengehalten. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Speicherzellen mittels des Zellhalters in einem durch den Zellhalter vorgegebenen Muster relativ zueinander gehalten sind. Außerdem ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass mittels des Zellhalters die Speicherzellen, insbesondere paarweise, in einem jeweiligen Abstand zueinander gehalten sind, sodass es vorzugsweise vorgesehen ist, dass sich die Speicherzellen nicht gegenseitig direkt berühren.The electrical energy store has a cell holder which is designed separately from the storage cells and is also simply referred to as a holder, on which the storage cells are held, in particular directly, as a result of which relative movements between the storage cells are at least limited, in particular prevented. In particular, the storage cells are held together or held together via the cell holder. This means in particular that the storage cells are held relative to one another by means of the cell holder in a pattern predetermined by the cell holder. Provision is also particularly preferably made for the storage cells to be held at a respective distance from one another, in particular in pairs, by means of the cell holder, so that it is preferably provided that the storage cells do not touch one another directly.
Des Weiteren umfasst der elektrische Energiespeicher eine separat von den Speicherzellen und separat von dem Zellhalter ausgebildete und, insbesondere direkt, an dem Zellhalter gehaltene Kontaktierungseinrichtung. Dadurch, dass die Kontaktierungseinrichtung, insbesondere direkt, an dem Zellhalter gehalten ist, sind Relativbewegungen zwischen der Kontaktierungseinrichtung und dem Zellhalter sowie Relativbewegungen zwischen der Kontaktierungseinrichtung und der jeweiligen Speicherzelle zumindest begrenzt, insbesondere unterbunden. Die Kontaktierungseinrichtung ist mit den an beziehungsweise auf den jeweiligen Stirnseiten angeordneten Elektrodenanschlüssen, das heißt mit dem jeweiligen, wenigstens einen Elektrodenanschluss der jeweiligen Speicherzelle, insbesondere direkt, elektrisch verbunden, sodass vorzugsweise die Kontaktierungseinrichtung den jeweiligen, wenigstens einen, an der jeweiligen Stirnseite der jeweiligen Speicherzelle angeordneten Elektrodenanschluss der jeweiligen Speicherzelle direkt berührt. Hierdurch sind die Speicherzellen über das Kontaktierungselement und über ihre jeweiligen Elektrodenanschlüsse elektrisch miteinander verbunden. Die Speicherzellen können mittels der Kontaktierungseinrichtung derart elektrisch miteinander verbunden sein, dass die Speicherzellen in einer Parallelschaltung elektrisch miteinander verbunden, mithin parallel geschaltet sind. Ferner ist es denkbar, dass die Speicherzellen mittels der Kontaktierungseinrichtung derart elektrisch miteinander verbunden sind, dass die Speicherzellen in einer Reihenschaltung elektrisch miteinander verbunden, mithin in Reihe beziehungsweise seriell geschaltet sind.Furthermore, the electrical energy store comprises a contacting device which is designed separately from the storage cells and separately from the cell holder and is held, in particular directly, on the cell holder. Because the contacting device is held, in particular directly, on the cell holder, relative movements between the contacting device and the cell holder and relative movements between the contacting device and the respective storage cell are at least limited, in particular prevented. The contacting device is electrically connected, in particular directly, to the electrode connections arranged on or on the respective end faces, i.e. to the respective at least one electrode connection of the respective storage cell, so that the contacting device preferably connects the respective at least one electrode connection to the respective end side of the respective storage cell arranged electrode terminal of the respective memory cell touches directly. As a result, the storage cells are electrically connected to one another via the contact-making element and via their respective electrode connections. The storage cells can be electrically connected to one another by means of the contacting device in such a way that the storage cells are electrically connected to one another in a parallel circuit, and are therefore connected in parallel. Furthermore, it is conceivable for the memory cells to be electrically connected to one another by means of the contacting device in such a way that the memory cells are electrically connected to one another in a series connection, and are therefore connected in series or in series.
Um nun den Energiespeicher, insbesondere die Speicherzellen, besonders vorteilhaft temperieren, das heißt kühlen und/oder erwärmen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der elektrische Energiespeicher wenigstens eine separat von dem Zellhalter und vorzugsweise auch separat von der Kontaktierungseinrichtung und separat von den Speicherzellen ausgebildete und auch als erste Temperierleitung bezeichnete Temperierleitung aufweist, welche, insbesondere direkt, an dem Zellhalter gehalten ist, wodurch Relativbewegungen zwischen der Temperierleitung und dem Zellhalter zumindest begrenzt, insbesondere unterbunden, sind. Wenn im Folgenden von der Temperierleitung die Rede ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die erste Temperierleitung zu verstehen.In order to be able to temperature-control the energy store, in particular the storage cells, particularly advantageously, i.e. to cool and/or heat it, it is provided according to the invention that the electrical energy store is at least one separately from the cell holder and preferably also separately from the contacting device and separately from the storage cells trained and also referred to as the first temperature control line, which, in particular directly, is held on the cell holder, whereby relative movements between the temperature control line and the cell holder are at least limited, in particular prevented. If the temperature control line is mentioned below, unless otherwise stated, this means the first temperature control line.
Die Temperierleitung ist von einem Temperierfluid durchströmbar. Das Temperierfluid ist vorzugsweise eine Flüssigkeit, welche vorzugsweise zumindest teilweise, insbesondere ausschließlich, Wasser aufweist. Die Elektrodenanschlüsse sind zu dem Zellhalter hin, das heißt in eine jeweilige, von dem Elektrodenanschluss wegweisende und zu dem Zellhalter hinweisende Richtung, welche vorzugsweise parallel zu der jeweiligen Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Speicherzelle verläuft beziehungsweise mit der jeweiligen Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Speicherzelle zusammenfällt, durch die Temperierleitung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, überlappt beziehungsweise überdeckt. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der jeweilige Elektrodenanschluss zu dem Zellhalter hin, das heißt in die von dem jeweiligen Elektrodenanschluss wegweisende und zu dem Zellhalter hinweisende Richtung zumindest teilweise durch einen jeweiligen Wandungsbereich der vorzugsweise als Festkörper und/oder eigenstark beziehungsweise formstabil ausgebildeten Temperierleitung überlappt beziehungsweise überdeckt ist. Hierdurch sind die jeweiligen Elektrodenanschlüsse über die Temperierleitung mittels des die Temperierleitung durchströmenden Temperierfluids zu temperieren, das heißt zu kühlen und/oder zu erwärmen. Dies bedeutet insbesondere, dass über die Temperierleitung ein besonders vorteilhafter Wärmeaustausch zwischen dem die Temperierleitung durchströmenden Temperierfluid und dem jeweiligen Elektrodenanschluss erfolgen kann. Weist das Temperierfluid beispielsweise eine höhere Temperatur als der jeweilige Elektrodenanschluss auf, so kann Wärme über die Temperierleitung von dem Temperierfluid an den jeweiligen Elektrodenanschluss übergehen, wodurch der jeweilige Elektrodenanschluss und somit die jeweilige Speicherzelle erwärmt werden. Weist beispielsweise das Temperierfluid eine geringere Temperatur als der jeweilige Elektrodenanschluss auf, so kann über die Temperierleitung Wärme von dem jeweiligen Elektrodenanschluss an das die Temperierleitung durchströmende Temperierfluid übergehen, wodurch der jeweilige Elektrodenanschluss und somit die jeweilige Speicherzelle effektiv und effizient gekühlt werden können. Untersuchungen haben gezeigt, dass insbesondere dadurch eine effektive und effiziente Temperierung der jeweiligen Speicherzelle realisiert werden kann, dass die jeweilige Speicherzelle über ihren jeweiligen Elektrodenanschluss temperiert wird, da die jeweilige Speicherzelle über ihren jeweiligen Elektrodenanschluss vorteilhaft Wärme abgeben sowie vorteilhaft Wärme aufnehmen kann. Hierdurch kann beispielsweise im Vergleich zu einer seitlichen Temperierung der jeweiligen Speicherzelle eine effektivere und effizientere Temperierung der Speicherzelle realisiert werden. Unter einer beziehungsweise der zuvor genannten, seitlichen Temperierung der jeweiligen Speicherzelle ist zu verstehen, dass eine insbesondere zwischen den Stirnseiten der jeweiligen Speicherzelle verlaufende, außenumfangsseitige Mantelfläche, welche insbesondere dann, wenn die jeweilige Speicherzelle als Rundzelle ausgebildet ist, zylindrisch sein kann, temperiert wird, beispielsweise mittels des Temperierfluids oder eines weiteren Temperierfluids, welches beispielsweise eine weitere, seitliche Leitung hindurchströmt.A temperature control fluid can flow through the temperature control line. The tempering fluid is preferably a liquid which preferably at least partially, in particular exclusively, contains water. The electrode connections are towards the cell holder, i.e. in a respective direction pointing away from the electrode connection and pointing towards the cell holder, which preferably runs parallel to the respective longitudinal direction of extent of the respective storage cell or coincides with the respective longitudinal direction of extent of the respective storage cell, through the temperature control line at least partially, in particular at least predominantly and thus at least more than half or completely, overlaps or covers. This means in particular that the respective electrode connection towards the cell holder, i.e. in the direction pointing away from the respective electrode connection and pointing towards the cell holder, at least partially overlaps or overlaps through a respective wall area of the temperature control line, which is preferably designed as a solid and/or inherently strong or dimensionally stable is covered. As a result, the respective electrode connections can be temperature-controlled via the temperature-control line by means of the temperature-control fluid flowing through the temperature-control line, that is to say to cool and/or heat them. This means in particular that a particularly advantageous heat exchange between the temperature control fluid flowing through the temperature control line and the respective electrode connection can take place via the temperature control line. For example, if the tempering fluid has a higher temperature than the respective electrode connection, then heat can be transferred from the tempering fluid to the respective electrode connection via the temperature control line, whereby the respective electrode connection and thus the respective storage cell are heated. If, for example, the temperature control fluid has a lower temperature than the respective electrode connection, heat can be transferred from the respective electrode connection to the temperature control fluid flowing through the temperature control line via the temperature control line, as a result of which the respective electrode connection and thus the respective storage cell can be cooled effectively and efficiently. Investigations have shown that effective and efficient temperature control of the respective storage cell can be achieved in particular by the respective storage cell being temperature controlled via its respective electrode connection, since the respective storage cell can advantageously emit heat and advantageously absorb heat via its respective electrode connection. As a result, a more effective and efficient temperature control of the storage cell can be implemented, for example, compared to a lateral temperature control of the respective storage cell. One or the above-mentioned, lateral tempering of the respective storage cell is to be understood as meaning that an outer circumferential lateral surface running in particular between the end faces of the respective storage cell, which can be cylindrical in particular if the respective storage cell is designed as a round cell, is tempered, for example by means of the temperature control fluid or a further temperature control fluid, which flows through a further, lateral line, for example.
Darüber hinaus wird der Zellhalter bei der Erfindung genutzt, um sowohl die Speicherzellen als auch die Kontaktierungseinrichtung sowie zusätzlich die Temperierleitung zu halten. Dadurch können die Speicherzellen, der Zellhalter, die Kontaktierungseinrichtung und die Temperierleitung, da sie über den Zellhalter aneinandergehalten beziehungsweise miteinander verbunden sind, vorteilhaft ein Modul bilden, welches einfach zusammengebaut wird beziehungsweise hergestellt und einfach gehandhabt werden kann.In addition, the cell holder is used in the invention to hold both the storage cells and the contacting device and also the temperature control line. As a result, the storage cells, the cell holder, the contacting device and the temperature control line, since they are held together or connected to one another via the cell holder, can advantageously form a module that is easy to assemble or produce and easy to handle.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Temperierleitung, insbesondere der jeweilige Wandlungsbereich der jeweiligen Temperierleitung, zwischen dem Zellhalter, insbesondere einem jeweiligen, weiteren Wandlungsbereich des Zellhalters, und dem jeweiligen Elektrodenanschluss, insbesondere zwischen dem Zellhalter beziehungsweise zwischen dem jeweiligen, weiteren Wandlungsbereich des Zellhalters und der Kontaktierungseinrichtung, angeordnet ist, welche vorzugsweise zwischen dem jeweiligen Elektrodenanschluss und der Leitung beziehungsweise dem jeweiligen Wandlungsbereich der jeweiligen Leitung angeordnet sein kann.It is preferably provided that the temperature control line, in particular the respective conversion area of the respective temperature control line, is located between the cell holder, in particular a respective additional conversion area of the cell holder, and the respective electrode connection, in particular between the cell holder or between the respective additional conversion area of the cell holder and the Contacting device is arranged, which can preferably be arranged between the respective electrode connection and the line or the respective conversion area of the respective line.
Um einen besonders vorteilhaften Wärmeaustausch zwischen dem Temperierfluid und dem jeweiligen Elektrodenanschluss realisieren zu können, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Kontaktierungseinrichtung den jeweiligen Elektrodenanschluss direkt berührt.In order to be able to realize a particularly advantageous heat exchange between the tempering fluid and the respective electrode connection, it is preferably provided that the contacting device touches the respective electrode connection directly.
Da die Elektrodenanschlüsse jeweils zumindest teilweise zu dem Zellhalter, insbesondere zu einem Deckelement des Zellhalters, hin durch die Temperierleitung überlappt beziehungsweise überdeckt sind, und da die Elektrodenanschlüsse auch als Terminals bezeichnet werden, ist die Temperierleitung nicht oder nicht nur eine seitliche Temperierleitung, sondern eine terminalseitige Temperierleitung, mittels welcher die Elektrodenanschlüsse und über diese die Speicherzellen effektiv und effizient temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden können. Wie bereits zuvor erwähnt, kann es sich bei dem jeweiligen, zu dem Zellhalter hin, zumindest teilweise durch die Temperierleitung überlappten Elektrodenanschluss um die Kathode oder um die Anode handeln. Insbesondere ist es denkbar, dass sowohl die An- oder als auch die Kathode der jeweiligen Speicherzelle zu dem Zellhalter hin zumindest teilweise durch die Temperierleitung überlappt beziehungsweise überdeckt ist. Ferner ist es denkbar, dass bezogen auf die Kathode und die Anode ausschließlich die Kathode oder ausschließlich die Anode zu dem Zellhalter hin zumindest teilweise durch die Temperierleitung überlappt ist. Es ist denkbar, dass, während der wenigstens eine, jeweilige Elektrodenanschlüsse der jeweiligen Speicherzelle zu dem Zellhalter hin durch die Temperierleitung zumindest teilweise überlappt ist, der jeweils andere Elektrodenanschluss der jeweiligen Speicherzelle zu dem Zellhalter hin zumindest teilweise durch die Temperierleitung oder durch ein insbesondere separat von der Temperierleitung ausgebildete, zweite Temperierleitung überlappt ist, welche von dem Temperierfluid oder von einem zweiten Temperierfluid durchströmbar ist, sodass auch der jeweils andere Elektrodenanschluss der jeweiligen Speicherzelle über die zweite Temperierleitung mittels des Temperierfluids oder mittels des zweiten Temperierfluids zu temperieren ist.Since the electrode connections are at least partially overlapped or covered by the temperature control line towards the cell holder, in particular towards a cover element of the cell holder, and since the electrode connections are also referred to as terminals, the temperature control line is not or not only a lateral temperature control line, but a terminal-side one Temperature control line, by means of which the electrode connections and through this the storage cells effectively and efficiently tempered, that is, can be cooled and / or heated. As already mentioned above, the respective electrode connection towards the cell holder, which is at least partially overlapped by the temperature control line, can be the cathode or the anode. In particular, it is conceivable that both the supply and the cathode of the respective storage cell towards the cell holder is at least partially overlapped or covered by the temperature control line. Furthermore, it is conceivable that, in relation to the cathode and the anode, only the cathode or only the anode is at least partially overlapped towards the cell holder by the temperature control line. It is conceivable that while the at least one respective electrode connection of the respective storage cell towards the cell holder is at least partially overlapped by the temperature control line, the respective other electrode connection of the respective storage cell towards the cell holder is at least partially overlapped by the temperature control line or by an in particular separately from the temperature control line is overlapped, through which the temperature control fluid or a second temperature control fluid can flow, so that the other electrode connection of the respective storage cell can also be temperature controlled via the second temperature control line by means of the temperature control fluid or by means of the second temperature control fluid.
Die separat von dem Zellhalter ausgebildete Temperierleitung ist beispielsweise derart an den Zellhalter gehalten, dass die Temperierleitung mit dem Zellhalter verklipst beziehungsweise an den Zellhalter angeklipst, das heißt mit dem Zellhalter verrastet und somit formschlüssig mit dem Zellhalter verbunden ist und/oder die Temperierleitung ist mit dem Zellhalter verklebt und/oder mit dem Zellhalter verschweißt und/oder mit dem Zellhalter verlötet. Vorzugsweise ist der Zellhalter ein wärmeleitfähiges Element oder der Zellhalter umfasst ein wärmeleitfähiges Element, mit welchem die Temperierleitung insbesondere auf die zuvor beschriebene Weise verbunden sein kann.The temperature control line, which is designed separately from the cell holder, is held on the cell holder, for example, in such a way that the temperature control line is clipped to the cell holder or clipped onto the cell holder, i.e. it is latched to the cell holder and is therefore positively connected to the cell holder and/or the temperature control line is connected to the Cell holder glued and/or welded to the cell holder and/or soldered to the cell holder. The cell holder is preferably a thermally conductive element or the cell holder comprises a thermally conductive element to which the temperature control line can be connected, in particular in the manner described above.
Ferner ist es denkbar, dass die jeweilige, zwischen den jeweiligen Stirnseiten der jeweiligen Speicherzelle verlaufende beziehungsweise angeordnete, außenumfangshaltige Mantelfläche der jeweiligen Speicherzelle, insbesondere direkt, an dem Zellhalter, insbesondere an wenigstens einer Wandung des Zellhalters, anliegt. It is also conceivable that the respective lateral surface of the respective storage cell, which runs or is arranged between the respective end faces of the respective storage cell and includes the outer circumference, abuts, in particular directly, on the cell holder, in particular on at least one wall of the cell holder.
Hierdurch kann beispielsweise ein besonders vorteilhafter Wärmeaustausch zwischen der außenumfangseitigen Mantelfläche und dem Zellhalter beziehungsweise der Wandung stattfinden, sodass beispielsweise über die Wandung ein besonders vorteilhafter Wärmeaustausch zwischen der außenumfangseitigen Mantelfläche der jeweiligen Speicherzelle und der Temperierleitung erfolgen kann, insbesondere derart, dass über die Wandung besonders vorteilhaft Wärme von der Temperierleitung beziehungsweise von dem Temperierfluid auf die außenumfangseitige Mantelfläche und/oder umgekehrt übertragen werden kann. Hierdurch kann mittels der terminalseitigen Temperierleitung die jeweilige Speicherzelle auch an ihrer jeweiligen, außenumfangseitigen Mantelfläche temperiert werden, und zwar unter Vermittlung des Zellhalters beziehungsweise der Wandung des Zellhalters, wodurch eine besonders effektive und effiziente Temperierung der jeweiligen Speicherzelle darstellbar ist. Insbesondere ist es so möglich, die Temperierung des jeweiligen Elektrodenanschlusses mit einer Temperierung der jeweiligen, außenumfangseitigen Mantelfläche der jeweiligen Speicherzelle und somit mit einer seitlichen Temperierung der jeweiligen Speicherzelle zu kombinieren, wodurch die jeweilige Speicherzelle effektiv und effizient temperiert werden kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Zellhalter und somit die Wandung aus einem wärmeleitfähigen Material, insbesondere aus einem Kunststoff, gebildet sind.As a result, for example, a particularly advantageous heat exchange can take place between the outer peripheral lateral surface and the cell holder or the wall, so that a particularly advantageous heat exchange can take place between the outer peripheral lateral surface of the respective storage cell and the temperature control line, for example via the wall, in particular such that via the wall is particularly advantageous Heat can be transferred from the temperature control line or from the temperature control fluid to the outer peripheral lateral surface and/or vice versa. As a result, the respective storage cell can also be temperature-controlled on its respective outer peripheral lateral surface by means of the terminal-side temperature control line, specifically through the intermediary of the cell holder or the wall of the cell holder, as a result of which a particularly effective and efficient temperature control of the respective storage cell can be achieved. In particular, it is possible to combine the temperature control of the respective electrode connection with a temperature control of the respective outer peripheral lateral surface of the respective storage cell and thus with a lateral temperature control of the respective storage cell, as a result of which the respective storage cell can be temperature controlled effectively and efficiently. This is particularly advantageous when the cell holder and thus the wall are made of a thermally conductive material, in particular a plastic.
Es ist denkbar, dass ein Grundkörper des Zellhalter aus einem ersten, auch als erstes Haltermaterial bezeichneten Material gebildet ist. Beispielsweise ist das erste Haltermaterial ein Kunststoff, wobei es denkbar ist, dass der Grundkörper durch Spritzgießen, insbesondere durch Spritzgießen, hergestellt ist. Dabei ist es denkbar, dass der Grundkörper mit einer Schicht versehen ist, welches die Wandung bildet beziehungsweise aus welcher die Wandung gebildet ist. Die Schicht ist vorzugsweise aus einem von dem ersten Haltermaterial unterschiedlichen, zweiten, auch als zweites Haltermaterial bezeichneten Material gebildet. Beispielsweise weist das zweite Haltermaterial eine größere Wärmeleitfähigkeit als das erste Haltermaterial auf. Die Schicht ist beispielsweise eine insbesondere auf den Grundkörper aufgebrachte Beschichtung oder eine Folie, welche beispielsweise separat von dem Grundkörper ausgebildete und auf dem Grundkörper angeordnet sein kann. Der auch als Träger bezeichneten Zellhalter kann lokal verjüngt sein. Damit kann man Kunststoff zum Herstellen des Zellhalters beziehungsweise der Wandung verwenden und trotzdem einen vorteilhaften Wärmeaustausch gewährleisten.It is conceivable that a base body of the cell holder is formed from a first material, also referred to as the first holder material. For example, the first holder material is a plastic, it being conceivable for the base body to be produced by injection molding, in particular by injection molding. It is conceivable that the base body is provided with a layer that forms the wall or from which the wall is formed. The layer is preferably formed from a second material, also referred to as second holder material, which is different from the first holder material. For example, the second holder material has a higher thermal conductivity than the first holder material. The layer is, for example, a coating applied in particular to the base body or a film, which, for example, is formed separately from the base body and can be arranged on the base body. The cell holder, also referred to as a carrier, can be tapered locally. This means that plastic can be used to manufacture the cell holder or the wall and still ensure an advantageous heat exchange.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Temperierleitung als ein Flachband ausgebildet, wodurch die Temperierleitung, insbesondere genau, zwei voneinander abgewandte Breitseiten aufweist. Außerdem weist dabei die Temperierleitung beispielsweise genau zwei voneinander abgewandte Schmalseiten auf, welche zwischen den Breitseiten angeordnet sind. Unter den Breitseiten und den Schmalseiten ist insbesondere Folgendes zu verstehen: die jeweilige Breitseite weist vorzugsweise eine entlang einer ersten Erstreckungsrichtung verlaufende, erste Erstreckung, insbesondere erste Breite auf, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass die erste Erstreckung einer ersten der Breitseiten und die erste Erstreckung der zweiten Breitseite gleich sind. Die jeweilige Schmalseite weist eine jeweilige zweite Erstreckung, insbesondere zweite Breite, auf, wobei die zweite Erstreckung, insbesondere die zweite Breite, entlang einer zweiten Erstreckungsrichtung verläuft, welche schräg oder vorzugsweise senkrecht zur ersten Erstreckungsrichtung verläuft. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die zweite Erstreckung einer ersten der Schmalseiten und die zweite Erstreckung der zweiten Schmalseite gleich sind. Die Breitseiten und die Schmalseiten zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass die jeweilige erste Erstreckung größer als die jeweilige zweite Erstreckung ist, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass die jeweilige erste Erstreckung mindestens doppelt so groß, insbesondere mindestens dreimal so groß und ganz insbesondere mindestens viermal so groß ist, wie die jeweilige zweite Erstreckung. Außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die erste Breitseite in einer ersten Ebene verläuft, wobei die zweite Breitseite in einer zweiten Ebene verläuft, welche von der ersten Ebene beabstandet ist und/oder vorzugsweise parallel zur ersten Ebene verläuft. Dabei ist eine der Breitseiten der Temperierleitung den jeweiligen Elektrodenanschlüssen zugewandt, sodass die andere Breitseite von der ersten Breitseite und von den Elektrodenanschlüssen abgewandt und beispielsweise dem Zellhalter, insbesondere dem Deckelement des Zellhalters, zugewandt ist. Durch diese Ausgestaltung der Temperierleitung als Flachband kann über eine besonders große Fläche und dabei insbesondere über die eine Breitseite der Temperierleitung Wärme zwischen den Elektrodenanschlüssen und dem Temperierfluid ausgetauscht beziehungsweise übertragen werden, sodass eine besonders effektive und effiziente Temperierung der Speicherzellen darstellbar ist. Unter dem Merkmal, dass die Temperierleitung als Flachband ausgebildet ist und somit die Breitseiten und die Schmalseiten aufweist, ist insbesondere zu verstehen, dass die Temperierleitung zumindest in jeweiligen Längenbereichen als Flachband mit den Breitseiten ausgebildet ist, wobei der jeweilige Elektrodenanschluss zu dem Zellhalter hin durch den jeweiligen, als Flachband ausgebildeten Längenbereich zumindest teilweise überlappt beziehungsweise überdeckt ist. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte, terminalseitige Temperierung der Speicherzellen dargestellt werden. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the temperature control line is designed as a flat strip, as a result of which the temperature control line has, in particular precisely, two broad sides facing away from one another. In addition, the temperature control line has, for example, exactly two narrow sides facing away from one another, which are arranged between the broad sides. Under the broad sides and the narrow sides is ins The following is to be understood in particular: the respective broadside preferably has a first extent, in particular a first width, running along a first direction of extent, it being preferably provided that the first extent of a first of the broadsides and the first extent of the second broadside are the same. The respective narrow side has a respective second extent, in particular a second width, with the second extent, in particular the second width, running along a second direction of extent, which runs obliquely or preferably perpendicularly to the first direction of extent. It is preferably provided that the second extension of a first of the narrow sides and the second extension of the second narrow side are the same. The broad sides and the narrow sides are characterized in particular by the fact that the respective first extension is larger than the respective second extension, it being preferably provided that the respective first extension is at least twice as large, in particular at least three times as large and very particularly at least four times is as large as the respective second extension. In addition, provision is preferably made for the first broad side to run in a first plane, with the second broad side running in a second plane which is at a distance from the first plane and/or preferably runs parallel to the first plane. One of the broad sides of the temperature control line faces the respective electrode connections, so that the other broad side faces away from the first broad side and from the electrode connections and, for example, faces the cell holder, in particular the cover element of the cell holder. This configuration of the temperature control line as a flat strip means that heat can be exchanged or transmitted between the electrode connections and the temperature control fluid over a particularly large area and in particular over one broad side of the temperature control line, so that particularly effective and efficient temperature control of the storage cells can be achieved. The feature that the temperature control line is designed as a flat strip and thus has the broad sides and the narrow sides means in particular that the temperature control line is designed as a flat strip with the broad sides, at least in the respective length areas, with the respective electrode connection to the cell holder through the respective longitudinal region designed as a flat strip is at least partially overlapped or covered. As a result, a particularly advantageous, terminal-side temperature control of the storage cells can be achieved.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Temperierleitung eigenstark beziehungsweise formstabil ist. Insbesondere ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Temperierleitung als ein Festkörper ausgebildet ist. Ganz vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Temperierleitung einstückig ausgebildet ist. Die Temperierleitung ist aus einem Werkstoff gebildet, welcher vorzugsweise ein wärmeleitfähiges Material ist. Insbesondere kann es sich bei dem Werkstoff um einen metallischen Werkstoff wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer handeln. Insbesondere weist der Werkstoff, aus welchem die Temperierleitung gebildet ist, eine Wärmeleitfähigkeit auf, welche mindestens 0,2 W*m-1*K-1 beträgt, insbesondere größer als 0,2 W*m-1*K-1 ist. Insbesondere ist die Wärmeleitfähigkeit größer als 1,0 W*m-1*K-1 Provision is preferably made for the temperature control line to be inherently strong or dimensionally stable. In particular, it is preferably provided that the temperature control line is designed as a solid body. Provision is very preferably made for the temperature control line to be designed in one piece. The temperature control line is made of a material which is preferably a thermally conductive material. In particular, the material can be a metallic material such as aluminum or copper. In particular, the material from which the temperature control line is formed has a thermal conductivity of at least 0.2 W*m -1 *K -1 , in particular greater than 0.2 W*m -1 *K -1 . In particular, the thermal conductivity is greater than 1.0 W*m -1 *K -1
Die Temperierleitung kann zumindest in einem Teilbereich der Temperierleitung einen kreisrunden, von dem Temperierfluid durchströmbaren Strömungsquerschnitt aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Temperierleitung zumindest an einem Teilbereich der Temperierleitung einen insbesondere gegenüber anderen Teilbereichen der Temperierleitung abgeflachten, insbesondere ovalen, von dem Temperierfluid durchströmbaren Strömungsquerschnitt aufweisen. Der abgeflachte, beziehungsweise ovale Querschnitt kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Temperierleitung zunächst als insbesondere außenumfangseitig kreisrunde Leitung mit einem kreisrunden, von dem Temperierfluid durchströmbaren Querschnitt bereitgestellt wird. Daraufhin wird beispielsweise die Temperierleitung zumindest in den zuvor genannten Längenbereichen oder aber vollständig zusammengepresst und dadurch abgeflacht, wodurch der Querschnitt ovalisiert wird. Mit anderen Worten wird hierdurch aus dem zunächst kreisrunden, von dem Temperierfluid durchströmbaren Querschnitt, der zuvor beschriebene abgeflachte oder ovale Querschnitt hergestellt, wobei es denkbar ist, dass hierdurch die Temperierleitung zu dem Flachband weitergebildet wird, welches außenumfangseitig zumindest im Wesentlichen oval oder stadionförmig sein kann. Ferner ist es denkbar, dass die Temperierleitung alternativ oder zusätzlich zumindest in einem Teilbereich der Temperierleitung einen stadionförmigen, von dem Temperierfluid durchströmbaren Querschnitt aufweist. Unter dem stadionförmigen Querschnitt beziehungsweise unter einer Stadionform ist zu verstehen, dass sich die Stadionform zusammensetzt aus einem Rechteck, an welches sich beidseitig bündig Halbkreise anschließen, welche insbesondere tangentenstetig in das zwischen den Halbkreisen angeordnete Rechteck übergehen. Die Stadionform weist somit die Form einer Laufbahn auf. Durch die Ovalisierung der Temperierleitung kann ein zur Verfügung stehender Bauraum besonders vorteilhaft ausgenutzt werden. Außerdem kann durch die Ovalisierung der Temperierleitung beziehungsweise dadurch, dass die Temperierleitung außenumfangseitig oberhalb beziehungsweise abgeflacht oder stadionförmig ist, ein besonders großflächiger Wärmeaustausch zwischen dem jeweiligen Elektrodenanschluss und dem Temperierfluid gewährleistet werden.At least in a partial area of the temperature control line, the temperature control line can have a circular flow cross section through which the temperature control fluid can flow. Alternatively or additionally, the temperature control line can have a flow cross section through which the temperature control fluid can flow that is flattened, in particular oval, at least in a partial area of the temperature control line. The flattened or oval cross section can be realized, for example, by first providing the temperature control line as a line that is circular in particular on the outer circumference and has a circular cross section through which the temperature control fluid can flow. Thereupon, for example, the temperature control line is compressed at least in the aforementioned length ranges or completely and thereby flattened, as a result of which the cross section is ovalized. In other words, the previously described flattened or oval cross section is produced from the initially circular cross section through which the temperature control fluid can flow, it being conceivable that the temperature control line is thereby further developed into the flat strip, which can be at least essentially oval or stadium-shaped on the outer circumference . It is also conceivable that the temperature control line, alternatively or additionally, has a stadium-shaped cross section through which the temperature control fluid can flow, at least in a partial area of the temperature control line. The stadium-shaped cross section or stadium shape is to be understood as meaning that the stadium shape is composed of a rectangle which is flush on both sides with semicircles which, in particular, merge tangentially into the rectangle arranged between the semicircles. The stadium shape thus has the shape of a running track. Due to the ovalization of the temperature control line, an available installation space can be used particularly advantageously. In addition, due to the ovalization of the temperature control line or the fact that the temperature control line is above or flattened or stadium-shaped on the outer circumference, a particularly large-area heat exchange between the respective electrodes connection and the tempering fluid are guaranteed.
Die zuvor beschriebene Ovalisierung kann beispielsweise durch eine lokale Flachpressung der beispielsweise zunächst runden Temperierleitung realisiert werden, sodass beispielsweise Biegeradien der Temperierleitung rund bleiben, um eine unerwünschte Verknickung eines von dem Temperierfluid durchströmbaren Temperierkanals der Temperierleitung zu vermeiden. Durch das Ovalisieren beziehungsweise Flachdrücken der Temperierleitung kann außerdem eine Kalibrierung der Temperierleitung realisiert werden, insbesondere in Hinblick auf ihre Höhe, welche beispielsweise die zuvor genannte, jeweilige zweite Erstreckung ist. Diese beziehungsweise die zweite Erstreckung verläuft somit entlang der zweiten Erstreckungsrichtung, welche beispielsweise parallel zu der jeweiligen Linkserstreckungsrichtung der jeweiligen Speicherzelle verläuft. Unter der Kalibrierung der Höhe ist zu verstehen, dass die insbesondere entlang der zweiten Erstreckungsrichtung beziehungsweise entlang der Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Speicherzelle verlaufenden Höhe bedarfsgerecht eingestellt werden kann, sodass ein besonders vorteilhafter Wärmeaustausch zwischen dem Temperierfluid und dem jeweiligen Anschluss (Terminal) gewährleistet werden kann. Außerdem kann ein besonders vorteilhafter Wärmeaustausch zwischen dem Zellhalter und der Temperierleitung realisiert werden, wodurch die Speicherzellen besonders gut temperiert werden können. Insbesondere können durch das Kalibrieren auch besonders kleine beziehungsweise enge Toleranzen eingehalten werden. Ein weiterer Vorteil der Temperierleitung ist, dass sie besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann.The ovalization described above can be implemented, for example, by local flat pressing of the initially round temperature control line, for example, so that bending radii of the temperature control line remain round, for example, in order to avoid undesirable kinking of a temperature control channel through which the temperature control fluid can flow. By ovalizing or flattening the temperature control line, a calibration of the temperature control line can also be implemented, in particular with regard to its height, which is, for example, the aforementioned, respective second extension. This or the second extent thus runs along the second direction of extent, which runs, for example, parallel to the respective left direction of extent of the respective memory cell. The calibration of the height means that the height running in particular along the second direction of extent or along the longitudinal direction of extent of the respective storage cell can be adjusted as required, so that a particularly advantageous heat exchange between the tempering fluid and the respective connection (terminal) can be guaranteed. In addition, a particularly advantageous heat exchange between the cell holder and the temperature control line can be implemented, as a result of which the storage cells can be temperature controlled particularly well. In particular, particularly small or tight tolerances can also be maintained through the calibration. Another advantage of the temperature control line is that it can be manufactured in a particularly time- and cost-effective manner.
Beispielsweise bilden erste der Speicherzellen eine erste Zellreihe, und zweite der Speicherzellen bilden eine zweite Zellreihe. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die ersten Speicherzellen entlang einer ersten Geraden und somit in der ersten Reihe angeordnet sind, während die zweiten Speicherzellen entlang einer zweiten Geraden und somit in der zweiten Reihe angeordnet sind, wobei die zweite Gerade schräg oder vorzugsweise parallel zu der ersten Gerade verläuft. Dabei ist es insbesondere vorzugsweise vorgesehen, dass sich die Temperierleitung mäanderförmig erstreck, insbesondere von der ersten Zellreihe zu der zweiten Zellreihe. Somit weist die Temperierleitung beispielsweise wenigstens einen Mäander auf, welcher durch einen ersten Mäanderarm, einen zweiten Mäanderarm und eine auch als Mäanderkopf bezeichnete Mäanderbiegung gebildet ist. Die Mäanderarme verlaufen beispielsweise parallel oder schräg zueinander. Beispielsweise sind die Elektrodenanschlüsse der ersten Speicherzellen zu dem Zellhalter hin durch den ersten Mäanderarm zumindest teilweise überlappt, und die Elektrodenanschlüsse der zweiten Speicherzellen sind zu dem Zellhalter hin durch den zweiten Mäanderarm zumindest teilweise überlappt, wobei die Mäanderarme mechanisch und fluidisch über den Mäanderkopf miteinander verbunden sind, insbesondere derart, dass die Mäanderarme einstückig miteinander und einstückig mit dem Mäanderkopf ausgebildet sind. Insbesondere durch die vorzugsweise einstückige Ausgestaltung der Temperierleitung kann realisiert werden, dass die Temperierleitung genau zwei Leitungsanschlüsse aufweist. Ein erster der Leitungsanschlüsse ist ein Eingang der Temperierleitung, und der zweite Leitungsanschluss ist ein Ausgang der Temperierleitung. Über den Eingang der Temperierleitung ist das Temperierfluid in die Temperierleitung einleitbar, und über den Ausgang der Temperierleitung ist das Temperierfluid aus der Temperierleitung abführbar. Hierdurch können die Temperierleitungen der Energiespeicher insgesamt besonders einfach und somit zeit- und kostengünstig hergestellt werden, da nicht viele einzelne, separat voneinander ausgebildete Leitungsteile durch entsprechenden Fügeaufwand mechanisch und fluidisch verbunden werden müssen. Außerdem kann das Temperierfluid besonders strömungsgünstig durch die Temperierleitung, insbesondere durch deren Temperierkanal, hindurchgeführt werden, sodass übermäßige Druckverluste des die Temperierleitung durchströmenden Temperierfluids vermieden werden können.For example, first of the memory cells form a first row of cells and second of the memory cells form a second row of cells. This means in particular that the first memory cells are arranged along a first straight line and thus in the first row, while the second memory cells are arranged along a second straight line and thus in the second row, with the second straight line being inclined or preferably parallel to the first straight runs. It is particularly preferably provided that the temperature control line extends in a meandering manner, in particular from the first row of cells to the second row of cells. Thus, the temperature control line has, for example, at least one meander, which is formed by a first meander arm, a second meander arm and a meander bend, also referred to as a meander head. The meander arms run, for example, parallel or at an angle to one another. For example, the electrode connections of the first storage cells towards the cell holder are at least partially overlapped by the first meander arm, and the electrode connections of the second storage cells are at least partially overlapped towards the cell holder by the second meander arm, the meander arms being mechanically and fluidically connected to one another via the meander head , In particular such that the meander arms are formed integrally with each other and integrally with the meander head. In particular, due to the preferably one-piece configuration of the temperature control line, it can be realized that the temperature control line has exactly two line connections. A first of the line connections is an input of the temperature control line, and the second line connection is an output of the temperature control line. The temperature control fluid can be introduced into the temperature control line via the inlet of the temperature control line, and the temperature control fluid can be removed from the temperature control line via the outlet of the temperature control line. As a result, the temperature control lines of the energy storage devices can be produced particularly simply and thus in a time-saving and cost-effective manner, since many individual line parts that are designed separately from one another do not have to be mechanically and fluidly connected by corresponding joining effort. In addition, the temperature control fluid can be guided through the temperature control line, in particular through its temperature control channel, in a particularly streamlined manner, so that excessive pressure losses of the temperature control fluid flowing through the temperature control line can be avoided.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass, insbesondere entlang der zweiten Erstreckungsrichtung beziehungsweise entlang der jeweiligen Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Speicherzelle, zwischen der Kontaktierungseinrichtung und der Temperierleitung eine Isolationsschicht angeordnet ist, mittels welcher die Temperierleitung elektrisch von der Kontaktierungseinrichtung isoliert ist. Unter dem Merkmal, dass die Temperierleitung mittels der Isolationsschicht von der Kontaktierungseinrichtung siliert ist, ist zu verstehen, dass die Isolierschicht eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als 10-8 S*cm-1 aufweist, sodass die Isolationsschicht an sich vorzugsweise als ein Nichtleiter ausgebildet ist. Hierdurch kann eine effektive und effiziente Temperierung des jeweiligen Elektrodenanschlusses mittels des Temperierfluids insbesondere über die Isolationsschicht und vorzugsweise auch die Kontaktierungseinrichtung realisiert werden, ohne dass es zu elektrischen Kurzschlüssen kommt.A further embodiment is characterized in that an insulation layer is arranged between the contacting device and the temperature control line, in particular along the second direction of extension or along the respective longitudinal direction of extension of the respective storage cell, by means of which the temperature control line is electrically insulated from the contacting device. The feature that the temperature control line is isolated from the contacting device by means of the insulating layer means that the insulating layer has an electrical conductivity of less than 10 -8 S*cm -1 so that the insulating layer itself is preferably designed as a non-conductor . As a result, an effective and efficient temperature control of the respective electrode connection can be implemented by means of the temperature control fluid, in particular via the insulating layer and preferably also the contacting device, without electrical short circuits occurring.
Die Isolationsschicht ist vorzugsweise durch einen separat von dem Zellhalter und separat von der Kontaktierungseinrichtung ausgebildeten Isolator gebildet, welche vorzugsweise als ein Festkörper ausgebildet ist. Beispielsweise ist der Festkörper eine aus einem Kunststoff gebildete Folie, oder der Festkörper ist aus Papier gebildet.The insulation layer is preferably formed by an insulator which is formed separately from the cell holder and separately from the contacting device, which is preferably formed as a solid body. For example, the solid is a film formed from a plastic, or the solid is formed from paper.
Um dabei einen besonders vorteilhaften Wärmeaustausch zwischen dem Temperierfluid und dem jeweiligen Elektrodenanschluss über die Isolationsschicht und die Kontaktierungseinrichtung realisieren und somit eine besonders effektive und effiziente Temperierung des jeweiligen Elektrodenanschlusses gewährleisten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Isolationsschicht einerseits die Temperierleitung, insbesondere die eine Breitseite der Temperierleitung, und andererseits die Kontaktierungseinrichtung jeweils direkt berührt. Vorzugsweise ist die Isolationsschicht separat von der Temperierleitung, und separat von der Kontaktierungseinrichtung, separat von dem Zellhalter und separat von den Speicherzellen ausgebildet.In order to realize a particularly advantageous heat exchange between the temperature control fluid and the respective electrode connection via the insulation layer and the contacting device and thus to be able to ensure a particularly effective and efficient temperature control of the respective electrode connection, it is provided in a further embodiment of the invention that the insulation layer on the one hand the temperature control line , In particular one broad side of the temperature control line, and on the other hand directly touches the contacting device. The insulation layer is preferably formed separately from the temperature control line and separately from the contacting device, separately from the cell holder and separately from the memory cells.
In weiterer, besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Isolationsschicht durch ein separat von dem Zellhalter ausgebildetes und, insbesondere direkt, an dem Zellhalter gehaltenes Isolationselement gebildet, welches vorzugsweise der zuvor genannte Festkörper ist. Hierdurch kann der elektrische Energiespeicher besonders zeit- und somit kostengünstig hergestellt werden, sodass die effektive und effiziente Temperierung des jeweiligen Elektrodenanschlusses nur mit der jeweiligen Speicherzelle zeit- beziehungsweise kostengünstig darstellbar ist.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die jeweilige Speicherzelle entlang ihrer jeweiligen, insbesondere um die jeweilige Längserstreckungsrichtung verlaufenden, Umfangsrichtung von mehreren, in Umfangsrichtung der jeweiligen Speicherzelle aufeinanderfolgenden und voneinander beabstandeten Säulenelementen des Zellhalters umgeben und direkt an den Säulenelementen abgestützt. Beispielsweise umfasst das jeweilige Säulenelement die zuvor genannte Wandung, an welcher die jeweilige Speicherzelle, insbesondere ihre außenumfangsseitige Mantelfläche, direkt anliegt. Mittels der Säulenelemente kann die jeweilige Speicherzelle definiert gehalten werden, sodass die Speicherzellen in einem vorgegebenen Muster relativ zueinandergehalten werden können. Außerdem kann ein besonders vorteilhafter Wärmeaustausch zwischen der jeweiligen Speicherzelle und dem jeweiligen Säulenelement erfolgen, insbesondere über die jeweilige, außenumfangsseitige Mantelfläche der jeweiligen Speicherzelle. Hierdurch kann beispielsweise über das jeweilige Säulenelement besonders vorteilhafte Wärme zwischen der jeweiligen, außenumfangsseitigen Mantelfläche der jeweiligen Speicherzelle und der Temperierleitung ausgetauscht werden, sodass auch eine besonders vorteilhafte, seitliche Temperierung der jeweiligen Speicherzelle darstellbar ist.In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, the insulation layer is formed by an insulation element which is formed separately from the cell holder and is held, in particular directly, on the cell holder, which is preferably the aforementioned solid body. As a result, the electrical energy store can be produced in a particularly time-saving and therefore cost-effective manner, so that the effective and efficient temperature control of the respective electrode connection can only be achieved in a time-saving or cost-effective manner with the respective storage cell.
In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, the respective storage cell is surrounded along its respective circumferential direction, in particular running around the respective longitudinal extension direction, by a plurality of column elements of the cell holder, which follow one another in the circumferential direction of the respective storage cell and are spaced apart from one another, and are supported directly on the column elements. For example, the respective pillar element comprises the aforementioned wall, on which the respective storage cell, in particular its outer peripheral lateral surface, bears directly. The respective memory cell can be held in a defined manner by means of the column elements, so that the memory cells can be held in a predetermined pattern relative to one another. In addition, a particularly advantageous exchange of heat can take place between the respective storage cell and the respective column element, in particular via the respective lateral surface of the respective storage cell on the outer peripheral side. In this way, for example, particularly advantageous heat can be exchanged via the respective column element between the respective outer peripheral lateral surface of the respective storage cell and the temperature control line, so that a particularly advantageous lateral temperature control of the respective storage cell can also be achieved.
Eine weitere Ausführungsform, welche als separater Aspekt angesehen werden kann, sieht vor, dass der Zellhalter mit einem Material versehen ist, dessen Volumen unter Hitzeeinwirkung zunimmt. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass der Zellhalter aus wenigstens einem ersten Werkstoff gebildet ist, wobei das Material ein von dem ersten Werkstoff unterschiedliches Material ist. Das Material wird auch als anschwellendes Material, quellendes Material oder intumeszentes Material bezeichnet, da sich das Material hinsichtlich seines Volumens vergrößert, wenn das Material erhitzt wird. Insbesondere führt eine Erhitzung des Materials zu einer Vergrößerung des Volumens um das mindestens zehnfache, insbesondere um das mindestens zwanzigfache und ganz insbesondere um das mindestens fünfundzwanzigfache. Derartige, intumeszente Materialien sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Die Erfindung nutzt das intumeszente Material beziehungsweise dessen Eigenschaft, dass sich sein Volumen bei Hitzeeinwirkung stark vergrößert, um beispielsweise eine besonders hohe Sicherheit des Energiespeichers realisieren zu können. Das intumeszente Material zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es ab einer Temperatur von 140°C bis zu einer Temperatur von 200 oder 220°C beginnt, zu expandieren, sodass es zu einer Vergrößerung des Volumens des Materials um mindestens das zwanzigfache, insbesondere mindestens das vierundzwanzig bis vierundvierzigfache des ursprünglichen Volumens kommt. Das Material kann insbesondere verwendet werden, um eine Feuer- und/oder Hitzedämmung zu realisieren. Kommt es beispielsweise zu einem thermischen Ereignis an einer der Speicherzellen, wobei sich infolge des thermischen Ereignisses die eine Speicherzelle stark erwärmt, so kann hierdurch das intumeszente Material erwärmt beziehungsweise erhitzt werden. In der Folge wird das Volumen des intumeszenten Materials vergrößert, insbesondere beispielsweise zumindest auf das zwanzigfache seines ursprünglichen Werts. Hierdurch kann die eine Speicherzelle von den übrigen Speicherzellen insbesondere wärmetechnisch isoliert beziehungsweise abgeschirmt werden, sodass beispielsweise ein Übergriff des thermischen Ereignisses von der einen Speicherzelle auf eine andere der Speicherzellen vermieden werden kann. Dadurch kann eine auch als thermische Propagation bezeichnete, thermische Fortpflanzung des thermischen Ereignisses, das heißt ein Übergriff des thermischen Ereignisses von der einen Speicherzelle auf eine andere der Speicherzellen vermieden werden, sodass auf besonders einfache Weise ein besonders sicherer Betrieb des Energiespeichers darstellbar ist. Ein weiterer Vorteil des intumeszenten Materials ist, dass im Falle eines thermischen Ereignisses an einer der Speicherzellen das Material genau in einem solchen Bereich expandiert, in welchem das Material infolge des thermischen Ereignisses erwärmt beziehungsweise erhitzt wird. Hierdurch kann die eine Speicherzelle, in der es zu dem thermischen Ereignis gekommen ist, gezielt von den anderen Speicherzellen wärmetechnisch abgeschirmt beziehungsweise isoliert werden.A further embodiment, which can be viewed as a separate aspect, provides that the cell holder is provided with a material whose volume increases under the effect of heat. It is provided in particular that the cell holder is formed from at least one first material, the material being a different material from the first material. The material is also referred to as an intumescent material, swelling material, or intumescent material because the material increases in volume when the material is heated. In particular, heating the material leads to an increase in volume by a factor of at least ten, in particular by a factor of at least twenty and very particularly by a factor of at least twenty-five. Such intumescent materials are already well known from the general state of the art. The invention uses the intumescent material or its property that its volume increases greatly when exposed to heat, for example in order to be able to achieve a particularly high level of safety for the energy store. The intumescent material is characterized in particular by the fact that it begins to expand from a temperature of 140°C up to a temperature of 200 or 220°C, so that the volume of the material increases by at least twenty times, in particular at least that twenty-four to forty-four times the original volume. The material can be used in particular to provide fire and/or heat insulation. If, for example, a thermal event occurs in one of the storage cells, with one storage cell heating up considerably as a result of the thermal event, the intumescent material can be warmed up or heated as a result. As a result, the volume of the intumescent material is increased, in particular, for example, by at least twenty times its original value. As a result, one storage cell can be thermally insulated or shielded from the other storage cells, so that, for example, the thermal event can be prevented from spreading from one storage cell to another of the storage cells. As a result, a thermal propagation of the thermal event, also referred to as thermal propagation, ie an encroachment of the thermal event from one memory cell to another of the memory cells, can be avoided, so that particularly reliable operation of the energy store can be implemented in a particularly simple manner. A further advantage of the intumescent material is that in the event of a thermal event at one of the storage cells, the material expands precisely in such an area in which the material is warmed or heated as a result of the thermal event. This allows the one memory cell in which the thermal event occurred has come, are specifically thermally shielded or insulated from the other storage cells.
Ein weiterer Vorteil des intumeszenten Materials ist, dass über das intumeszente Material ein besonders vorteilhafter Wärmeaustausch erfolgen kann, sodass über das intumeszente Material insbesondere in dessen nichtangeschwollenen Zustand eine vorteilhafte Temperierung der jeweiligen Speicherzelle darstellbar ist.A further advantage of the intumescent material is that a particularly advantageous heat exchange can take place via the intumescent material, so that an advantageous temperature control of the respective storage cell can be achieved via the intumescent material, particularly in its non-swollen state.
Diesbezüglich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der elektrische Energiespeicher in einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wenigstens eine separat von der Temperierleitung (erste Temperierleitung) und separat von dem Zellhalter und vorzugsweise auch separat von der Kontaktierungseinrichtung, separat von den Speicherzellen und separat von der Isolationsschicht ausgebildete, weitere Temperierleitung aufweist, welche vorzugsweise zusätzlich zu der ersten Temperierleitung und auch vorzugsweise zusätzlich zu der zweiten Temperierleitung vorgesehen und separat von der zweiten Temperierleitung ausgebildet ist. Die weitere Temperierleitung ist von dem Temperierfluid oder von einem weiteren Temperierfluid durchströmbar. Außerdem weist die weitere Temperierleitung auch als weitere Längenbereiche bezeichnete Längenbereiche auf, wobei die weiteren Längenbereiche der weiteren Temperierleitung innerhalb der jeweiligen Säulenelement verlaufen. Hierdurch ist die jeweilige Speicherzelle, insbesondere ihre jeweilige, außenumfangsseitige Mantelfläche, über das jeweilige Säulenelement, insbesondere über die jeweilige Wandung, und den jeweiligen, weiteren Längenbereich der weiteren Temperierleitung mittels des Temperierfluids oder mittels des weiteren Temperierfluids zu temperieren, wodurch insbesondere eine seitliche Temperierung der jeweiligen Speicherzelle auf vorteilhafte Weise realisiert werden kann.In this regard, it has been shown to be particularly advantageous if, in a further advantageous embodiment of the invention, the electrical energy storage device is at least one separately from the temperature control line (first temperature control line) and separately from the cell holder and preferably also separately from the contacting device, separately from the storage cells and separately formed by the insulation layer, further temperature control line, which is preferably provided in addition to the first temperature control line and also preferably in addition to the second temperature control line and is formed separately from the second temperature control line. The temperature control fluid or another temperature control fluid can flow through the additional temperature control line. In addition, the additional temperature control line also has length areas referred to as additional length areas, with the additional length areas of the additional temperature control line running within the respective column element. As a result, the respective storage cell, in particular its respective outer peripheral lateral surface, can be temperature-controlled via the respective column element, in particular via the respective wall, and the respective additional length of the additional temperature control line by means of the temperature control fluid or by means of the additional temperature control fluid, which in particular enables lateral temperature control of the respective memory cell can be realized in an advantageous manner.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn jeweilige Teile des intumeszenten Materials innerhalb der jeweiligen Säulenelemente angeordnet sind. Somit können beispielsweise jeweilige Hohlräume zwischen den jeweiligen Teilen und jeweiligen Säulenelementen durch die Teile des intumeszenten Material zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aufgefüllt werden, sodass ein besonders vorteilhafter Wärmeaustausch zwischen der jeweiligen Speicherzelle, insbesondere der jeweiligen, außenumfangsseitigen Mantelfläche der jeweiligen Speicherzelle, und dem jeweiligen, weiteren Längenbereich der weiteren Temperierleitung über das jeweilige Säulenelement und den jeweiligen Teil des intumeszenten Materials gewährleistet werden kann. Dadurch kann eine besonders effektive und effiziente, seitliche Temperierung der jeweiligen Speicherzelle dargestellt werden.In this context, it has proven to be particularly advantageous if respective parts of the intumescent material are arranged within the respective column elements. Thus, for example, respective cavities between the respective parts and respective column elements can be filled at least partially, in particular at least predominantly or completely, by the parts of the intumescent material, so that a particularly advantageous heat exchange between the respective storage cell, in particular the respective outer peripheral lateral surface of the respective storage cell, and the respective further length range of the further temperature control line can be guaranteed via the respective column element and the respective part of the intumescent material. As a result, particularly effective and efficient lateral temperature control of the respective storage cell can be achieved.
Es ist möglich, dass das intumeszente Material in die jeweiligen Säulenelemente eingegossen ist. Dies bedeutet, dass das intumeszente Material in flüssigem Zustand des intumeszenten Material in die Säulenelemente eingebracht, insbesondere eingefüllt, wird und danach beispielsweise aushärtet oder sich verfestigt. Hierdurch können zusätzliche Formelemente zum Formen des intumeszenten Material vermieden werden, da die Säulenelemente zum Formen des intumeszenten Materials genutzt werden. Außerdem kann das intumeszente Material die weiteren Längenbereiche zur seitlichen Temperierung den Säulenelementen fixieren.It is possible that the intumescent material is cast into the respective column elements. This means that the intumescent material is introduced, in particular filled, into the column elements in the liquid state of the intumescent material and then hardens or solidifies, for example. In this way, additional mold elements for molding the intumescent material can be avoided since the column elements are used for molding the intumescent material. In addition, the intumescent material can fix the further length areas for lateral temperature control of the column elements.
Um den Zellhalter auf besonders einfache Weise mit dem Material versehen und somit den Energiespeicher auf besonders zeit- und kostengünstige Weise herstellen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die in den Säulen angeordneten Teile des Materials miteinander verbunden, insbesondere einstückig miteinander ausgebildet, sind. Insbesondere sind die Teile über ein insbesondere einstückig ausgebildetes Verbindungselement miteinander verbunden, welches zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, außerhalb der Säulenelemente angeordnet ist. Dabei ist es denkbar, dass die Teile einstückig mit dem Verbindungselement und somit einstückig miteinander ausgebildet sind, sodass beispielsweise auch das Verbindungselement aus dem intumeszenten Material gebildet ist. Das Verbindungselement und die Teile bilden beispielsweise einen Kamm, das heißt ein kammförmiges Element, bei dem die Teile Zinken sind, die von dem Verbindungselement abstehen. Da die Teile über das Verbindungselement miteinander verbunden sind, können die Teile und das Verbindungselement, mithin das kammförmige Element als Ganzes gehandhabt werden. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass bei der Herstellung des Energiespeichers die Teile, insbesondere über das Verbindungselement, gehandhabt werden, derart, dass die Teile relativ zu den Säulenelementen, insbesondere translatorisch, bewegt werden, derart, dass die Teile in die Säulenelemente hineinbewegt, insbesondere eingesteckt, werden. Hierdurch werden die Teile auf besonders einfache, zeit- und kostengünstige Weise in den Säulenelementen angeordnet.In order to be able to provide the cell holder with the material in a particularly simple manner and thus to be able to produce the energy store in a particularly time-saving and cost-effective manner, it is provided in a further embodiment of the invention that the parts of the material arranged in the columns are connected to one another, in particular in one piece with one another trained, are. In particular, the parts are connected to one another via a connecting element which is in particular designed in one piece and which is arranged at least partially, in particular at least predominantly or completely, outside the column elements. It is conceivable that the parts are formed in one piece with the connecting element and thus in one piece with each other, so that, for example, the connecting element is also formed from the intumescent material. The connecting element and the parts form, for example, a comb, i.e. a comb-shaped element in which the parts are prongs projecting from the connecting element. Since the parts are connected to each other via the connecting element, the parts and the connecting element, hence the comb-shaped element, can be handled as a whole. It is particularly conceivable that during production of the energy store, the parts are handled, in particular via the connecting element, in such a way that the parts are moved relative to the column elements, in particular in a translatory manner, in such a way that the parts are moved into the column elements, in particular plugged in As a result, the parts are arranged in the column elements in a particularly simple, time-saving and cost-effective manner.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der elektrische Energiespeicher wenigstens eine separat von dem Zellhalter und separat von den Speicherzellen und vorzugsweise auch separat von der Kontaktierungseinrichtung, von der ersten Temperierleitung, separat von der Isolationsschicht, separat von der weiteren Temperierleitung und vorzugsweise auch separat von der zweiten Temperierleitung ausgebildete, elektronische Recheneinrichtung zum Überwachen zumindest einiger der Speicherzellen umfasst. Die elektronische Recheneinrichtung wird auch als Batteriemanagementsystem (BMS) bezeichnet und ist insbesondere dazu ausgebildet, eine jeweilige, elektrische Spannung der jeweiligen, mittels der elektronischen Recheneinrichtung überwachbaren Speicherzelle zu überwachen. Insbesondere ist die elektronische Recheneinrichtung (BMS) dazu ausgebildet, ein Balancing der Speicherzellen beziehungsweise zu den Speicherzellen durchzuführen. Insbesondere ist es denkbar, dass der elektrische Energiespeicher mehrere, separat voneinander ausgebildete, elektronische Recheneinrichtungen aufweist.A further embodiment is characterized in that the electrical energy store is at least one separately from the cell holder and separately from the storage cells and preferably also separately from the contacting device, from the first temperature control line, separately from the insulating layer, separately from the further temperature control line and preferably also separately from the two th temperature control line trained, electronic computing device for monitoring at least some of the memory cells includes. The electronic computing device is also referred to as a battery management system (BMS) and is designed in particular to monitor a respective electrical voltage of the respective storage cell that can be monitored using the electronic computing device. In particular, the electronic computing device (BMS) is designed to carry out balancing of the memory cells or to the memory cells. In particular, it is conceivable for the electrical energy storage device to have a plurality of electronic computing devices that are designed separately from one another.
Das BMS überwacht beispielsweise nicht nur die jeweilige, elektrische Spannung, sondern vorzugsweise auch eine jeweilige Temperatur der jeweiligen, mittels der elektronischen Recheneinrichtung überwachbaren Speicherzelle. Hierdurch oder hierzu kann beispielsweise auch eine jeweilige Thermoresistivität überwacht werden, da es einen direkten Zusammenhang zwischen einem jeweiligen, elektrischen Widerstand der jeweiligen Speicherzelle und der Temperatur gibt. Die BMS kennt anhand des Widerstands, wie warm ist die jeweilige Zelle ist und kann somit die Zufuhr an elektrischer Energie (Laden) sowie die Entnahme (Entladen) des elektrischen Stroms steuern oder regeln. Bei Kaltleitern nimmt der elekterische Widerstand bei Temperaturerhöhung zu. Es gibt auch Heißleiter. Bei höheren Temperaturen leiten diese besser.The BMS monitors, for example, not only the respective electrical voltage, but preferably also a respective temperature of the respective storage cell that can be monitored using the electronic computing device. In this way or for this purpose, a respective thermoresistivity can also be monitored, for example, since there is a direct connection between a respective electrical resistance of the respective storage cell and the temperature. Based on the resistance, the BMS knows how warm the respective cell is and can therefore control or regulate the supply of electrical energy (charging) and the removal (discharging) of electrical current. In the case of PTC thermistors, the electrical resistance increases as the temperature rises. There are also thermistors. At higher temperatures, these conduct better.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Zellhalter je Speicherzelle eine Zellaufnahme aufweist, in welcher die jeweilige Speicherzelle angeordnet ist. Beispielsweise ist die jeweilige Zellaufnahme, in welcher die jeweilige Speicherzelle aufgenommen ist, durch die jeweiligen Säulenelemente gebildet oder begrenzt, die in Umfangsrichtung der jeweiligen Speicherzelle aufeinanderfolgend und voneinander beabstandet angeordnet sind. Insbesondere ist denkbar, dass die Säulenelemente in Umfangsrichtung der jeweiligen Speicherzelle gleichmäßig verteilt angeordnet sind.In this context, it has proven to be particularly advantageous if the cell holder has a cell receptacle for each storage cell, in which the respective storage cell is arranged. For example, the respective cell receptacle in which the respective storage cell is received is formed or delimited by the respective column elements, which are arranged one after the other and spaced apart from one another in the circumferential direction of the respective storage cell. In particular, it is conceivable for the pillar elements to be arranged in a uniformly distributed manner in the circumferential direction of the respective storage cell.
Der Zellhalter weist auch wenigstens eine Einrichtungsaufnahme auf, welche zusätzlich zu den Zellaufnahmen vorgesehen ist. Die Einrichtungsaufnahme weist die gleiche innenumfangsseitige Form auf, wie zumindest ein Teilbereich der jeweiligen Zellaufnahme. Dabei weisen zumindest ein erster Teilbereich der jeweiligen Speicherzelle und zumindest ein zweiter Teilbereich der elektronischen Recheneinrichtung außenumfangseitig die gleiche Form auf. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass der zweite Teilbereich der elektronischen Recheneinrichtung in der Einrichtungsaufnahme angeordnet ist, wodurch die elektronische Recheneinrichtung an dem Zellhalter gehalten ist. Hierdurch sind beispielsweise Relativbewegungen zwischen der elektronischen Recheneinrichtung und der jeweiligen Speicherzelle zumindest begrenzt, insbesondere unterbunden. Da die Einrichtungsaufnahme die gleiche Form wie die jeweilige Zellaufnahme aufweist, kann der Zellhalter besonders einfach und somit kostengünstig hergestellt werden. Dabei kann die Einrichtungsaufnahme auf einfache Weise genutzt werden, um die elektronische Recheneinrichtung auf die gleiche oder ähnliche Weise zu haltern, wie die jeweilige Zellaufnahme die jeweilige, in der jeweiligen Zellaufnahme aufgenommene Speicherzelle haltert. Dieser Ausführungsform liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: um die einzelnen Zellen vor Überladung, Überhitzung durch Überladung und Tiefenentladung zu schützen und um eine hinreichend beziehungsweise zumindest im Wesentlichen gleichmäßige Entladung sowie Ladung der Speicherzellen zu erreichen sowie eine vorteilhafte Leistung, Entladung oder Ladung des gesamten elektrischen Energiespeichers zu erreichen, werde die Zellen mit, insbesondere deren jeweilige elektrische Spannung, mittels elektronischen Recheneinrichtungen überwacht. Insbesondere ist das Batteriemanagementsystem dazu ausgebildet, die jeweilige Speicherzelle anzusteuern. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, eine Leistung einzustellen, mit welcher die jeweilige Speicherzelle geladen wird und/oder mit welcher die jeweilige Speicherzelle den in ihr gespeicherten, elektrischen Strom bereitstellt. Üblicherweise ist das Batteriemanagementsystem zentral oder in der Nähe eines durch die Speicherzellen gebildeten Batteriepacks angeordnet. Ferner ist üblicherweise eine eigene, spezielle Halterung des Batteriemanagementsystems vorgesehen. Insbesondere je nach Art der Zellen und Aufbau ist auch als Speicher oder Hochvolt-Speicher (HV-Speicher) bezeichneten, elektrischen Energiespeichers ist es aufwändig oder nicht möglich, eine platzsparende und gleichzeitig modulare beziehungsweise skalierbare, elektronische Recheneinrichtung (BMS) zu realisieren. Zwar weist das Batteriemanagementsystem üblicherweise keinen allzu großen Bauraumbedarf auf. Dennoch ist eine vorteilhafte Anordnung des Batteriemanagementsystems schwierig, da das Muster, in welchem die Zellen angeordnet und mittels des Halters gehalten werden, nicht gestört werden soll. Dies kann zu einer hohen Variantenvielfalt führen. Alternativ oder zusätzlich kann dies dazu führen, dass auf wenigstens oder genau eine Zelle verzichtet wird, um Platz für das Batteriemanagementsystem zu schaffen. Dies beeinträchtigt die volumetrische Dichte des Energiespeichers negativ. Falls das Batteriemanagementsystem ausgelagert ist, kann dies zu einer aufwendigen Führung von Leitungen führen, über welche das Batteriemanagementsystem mit den Speicherzellen zumindest elektrisch verbunden ist. Dies führt wiederum zu einer schwierigen Handhabbarkeit des Energiespeichers und zu einem hohen Gewicht des Energiespeichers.The cell holder also has at least one device receptacle which is provided in addition to the cell receptacles. The device receptacle has the same inner peripheral shape as at least a portion of the respective cell receptacle. In this case, at least a first partial area of the respective memory cell and at least a second partial area of the electronic computing device have the same shape on the outer circumference. Furthermore, it is provided that the second partial area of the electronic computing device is arranged in the device receptacle, as a result of which the electronic computing device is held on the cell holder. As a result, for example, relative movements between the electronic computing device and the respective memory cell are at least limited, in particular prevented. Since the device receptacle has the same shape as the respective cell receptacle, the cell holder can be manufactured particularly easily and thus inexpensively. In this case, the device receptacle can be used in a simple manner to hold the electronic computing device in the same or similar manner as the respective cell receptacle holds the respective memory cell accommodated in the respective cell receptacle. This embodiment is based in particular on the following findings: to protect the individual cells from overcharging, overheating due to overcharging and deep discharge and to achieve a sufficiently or at least substantially uniform discharge and charge of the storage cells and an advantageous performance, discharge or charge of the entire electrical To achieve energy storage, the cells will, in particular their respective electrical voltage, monitored by electronic computing devices. In particular, the battery management system is designed to control the respective storage cell. This makes it possible, for example, to set a power with which the respective storage cell is charged and/or with which the respective storage cell provides the electrical current stored in it. The battery management system is usually arranged centrally or in the vicinity of a battery pack formed by the storage cells. Furthermore, a separate, special holder for the battery management system is usually provided. In particular, depending on the type of cells and structure, it is expensive or not possible to implement a space-saving and at the same time modular or scalable electronic computing device (BMS). It is true that the battery management system usually does not require too much installation space. Nevertheless, an advantageous arrangement of the battery management system is difficult, since the pattern in which the cells are arranged and held by the holder should not be disturbed. This can lead to a high number of variants. Alternatively or additionally, this can result in at least or exactly one cell being dispensed with in order to create space for the battery management system. This adversely affects the volumetric density of the energy store. If the battery management system is outsourced, this can lead to complex routing of lines via which the battery management system is at least electrically connected to the storage cells. This in turn leads to difficult handling ability of the energy store and to a high weight of the energy store.
Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können nun vermieden werden. Die Erfindung ermöglicht es, das Batteriemanagementsystem (elektronische Recheneinrichtung) als kompakt und skalierbare, elektronische Recheneinrichtung auszugestalten, die in einem unvermeidlichen Hohlraum angeordnet werden kann beziehungsweise einen ohnehin vorgesehenen Bauraum nutzen kann, um in den Bauraum angeordnet zu werden. Dabei kann die elektronische Recheneinrichtung platzsparend verstaut und vorteilhaft gehaltert werden, ohne dass hierzu zusätzliche, separate Bauteile erforderlich sind.The previously mentioned problems and disadvantages can now be avoided. The invention makes it possible to design the battery management system (electronic computing device) as a compact and scalable electronic computing device that can be arranged in an unavoidable cavity or can use an installation space that is provided anyway in order to be arranged in the installation space. The electronic computing device can be stowed away in a space-saving manner and advantageously held without additional, separate components being required for this purpose.
Beispielsweise ist die elektronische Recheneinrichtung mit den Elektrodenanschlüssen der Speicherzellen, insbesondere mit den Plus-Polen der Speicherzellen, elektrisch verbunden. Mit anderen Worten ist vorzugsweise das Batteriemanagementsystem an die Elektrodenanschlüsse, insbesondere an die Plus-Pole, der Speicherzellen elektrisch angebunden. Diese Anbindung erfolgt beispielsweise an einem Ende eines Montageprozesses, in dessen Rahmen der elektrische Energiespeicher hergestellt wird. Insbesondere ist das Batteriemanagementsystem über auch als Kabel bezeichnete Leitungselemente elektrisch mit den Elektrodenanschlüssen verbunden. Vorzugsweise sind die Leitungselemente, über welche das Batteriemanagementsystem mit den Elektrodenanschlüssen elektrisch verbunden ist, so geführt, dass die Leitungselemente maschinell montierbar sind beziehungsweise montiert werden. Vorteilhafterweise sind die Leitungselemente, über welche das Batteriemanagementsystem mit den Elektrodenanschlüssen elektrisch verbunden ist, nur gesteckt. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Leitungselemente mit den Elektrodenanschlüssen der Speicherzellen, insbesondere ausschließlich, durch jeweilige Steckverbindungen elektrisch verbunden sind, insbesondere über die Kontaktierungseinrichtung. Hierzu weist beispielsweise das jeweilige Leitungselement einen jeweiligen Stecker auf, und die Kontaktierungseinrichtung weist beispielsweise je Elektrodenanschluss, mit welchem das Batteriemanagementsystem elektrisch verbunden ist, einen korrespondierenden, zweiten Stecker auf, wobei der zweite Stecker beispielsweise als PIN ausgebildet ist. Dabei ist es denkbar, dass der erste Stecker durch eine Steckverbindung mit dem zweiten Stecker verbunden ist, insbesondere derart, dass der erste Stecker auf dem zweiten Stecker, insbesondere auf dem PIN, aufgesteckt ist. Beispielsweise ist das jeweilige Leitungselement als gekrümmtes Leitungselement, insbesondere als gekrümmtes Kabel, ausgebildet. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass ein Leitungselement Teil des Leitungselements durch Krempen mit dem ersten Stecker verbunden ist. Ferner ist es denkbar, dass die jeweiligen Leitungselemente durch Löten mit den jeweiligen Elektrodenanschlüssen, insbesondere direkt oder aber über die Kontaktierungseinrichtung, verbunden ist. Die elektronische Recheneinrichtung ist beispielsweise hinterschnittig und/oder formschlüssig an dem auch als Träger bezeichneten Zellhalter gehalten, sodass zusätzlich Verbindungstechniken und Verbindungselemente wie Schrauben zum Haltern der elektronischen Recheneinrichtung vermieden werden können. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass das Batteriemanagementsystem (elektronische Recheneinrichtung) spielfrei an dem Zellhalter gehalten ist, wobei diese spielfreie Halterung ohne zusätzliche Arbeitsschritte in den elektrischen Energiespeicher integrierbar ist.For example, the electronic computing device is electrically connected to the electrode connections of the storage cells, in particular to the plus poles of the storage cells. In other words, the battery management system is preferably electrically connected to the electrode connections, in particular to the plus poles, of the storage cells. This connection takes place, for example, at one end of an assembly process during which the electrical energy store is produced. In particular, the battery management system is electrically connected to the electrode connections via line elements, also referred to as cables. The line elements, via which the battery management system is electrically connected to the electrode connections, are preferably guided in such a way that the line elements can be or are assembled by machine. The line elements, via which the battery management system is electrically connected to the electrode connections, are advantageously only plugged in. In other words, it is preferably provided that the line elements are electrically connected to the electrode connections of the storage cells, in particular exclusively, by respective plug-in connections, in particular via the contacting device. For this purpose, for example, the respective line element has a respective plug, and the contacting device has, for example, a corresponding second plug for each electrode connection to which the battery management system is electrically connected, the second plug being designed as a PIN, for example. It is conceivable that the first plug is connected to the second plug by a plug connection, in particular in such a way that the first plug is plugged onto the second plug, in particular onto the PIN. For example, the respective line element is designed as a curved line element, in particular as a curved cable. It is particularly conceivable that a line element part of the line element is connected to the first plug by flanges. It is also conceivable that the respective line elements are connected to the respective electrode connections by soldering, in particular directly or via the contacting device. The electronic arithmetic unit is, for example, held in an undercut and/or form-fitting manner on the cell holder, also referred to as a carrier, so that additional connection techniques and connection elements such as screws for holding the electronic arithmetic unit can be avoided. It is particularly conceivable that the battery management system (electronic computing device) is held on the cell holder without play, with this holder without play being able to be integrated into the electrical energy store without additional work steps.
Um die elektronische Recheneinrichtung (BMS) auf besonders vorteilhafte und einfache Weise haltern zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zumindest eine der Zellaufnahmen in Umfangsrichtung der Speicherzelle, die in der einen Zellaufnahme aufgenommen ist, zumindest teilweise durch einen ersten Wandungsbereich des Zellhalters direkt begrenzt ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Speicherzelle, in der die eine Zellaufnahme aufgenommen ist, insbesondere die außenumfangseitige Mantelfläche der Speicherzelle, die in der einen Zellaufnahme aufgenommen ist, den ersten Wandungsbereich des Zellhalters direkt berührt. Somit ist der erste Wandungsbereich beispielsweise die zuvor genannte Wandung. Die Einrichtungsaufnahme ist in Umfangsrichtung des zweiten Teilbereiches der elektronischen Recheneinrichtung zumindest teilweise durch einen einstückig mit dem ersten Wandungsbereich ausgebildeten, zweiten Wandungsbereich des Zellhalters direkt begrenzt. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der zweite Teilbereich direkt an dem zweiten Wandungsbereich des Zellhalters anliegt.In order to be able to mount the electronic computing device (BMS) in a particularly advantageous and simple manner, it is provided in a further embodiment of the invention that at least one of the cell receptacles in the circumferential direction of the storage cell, which is accommodated in one cell receptacle, is at least partially surrounded by a first wall area of the cell holder is directly limited. It is preferably provided that the storage cell in which the one cell receptacle is accommodated, in particular the outer peripheral lateral surface of the storage cell which is accommodated in the one cell receptacle, directly touches the first wall region of the cell holder. Thus, the first wall area is, for example, the aforementioned wall. The device receptacle is at least partially directly delimited in the circumferential direction of the second partial area of the electronic computing device by a second wall area of the cell holder which is formed in one piece with the first wall area. It is preferably provided that the second partial area rests directly on the second wall area of the cell holder.
Schließlich hat es sich zur Realisierung einer besonders vorteilhaften Temperierung und eines besonders einfachen und somit kostengünstigen Aufbaus des Energiespeichers als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Zellhalter, insbesondere genau, zwei Halterteile aufweist. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das jeweilige Halterteil an sich einstückig ausgebildet ist. Insbesondere kann das jeweilige Halterteil aus einem Kunststoff gebildet sein. Vorzugsweise sind die Halterteile baugleich beziehungsweise identisch ausgebildet, sodass die Halterteile und somit der Zellhalter kostengünstig hergestellt werden können. Finally, in order to achieve a particularly advantageous temperature control and a particularly simple and therefore cost-effective construction of the energy store, it has proven to be particularly advantageous if the cell holder has, in particular precisely, two holder parts. Provision is preferably made for the respective holder part to be designed in one piece. In particular, the respective holder part can be formed from a plastic. Preferably, the holder parts are structurally identical or identical, so that the holder parts and thus the cell holder can be produced inexpensively.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Halterteile separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden sind. Insbesondere können die Halterteile miteinander verrastet und dadurch miteinander verbunden sein. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Halterteile reversibel lösbar, das heißt zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden sind. Somit können die Halterteile voneinander gelöst und daraufhin wieder miteinander verbunden werden, ohne dass es zu Beschädigungen oder Zerstörungen der Halterteile kommt. Es ist möglich, dass die Halterteile miteinander verklipst, das heißt miteinander verrastet und dadurch miteinander verbunden sind, wobei die Halterteile dann nicht notwendigerweise zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden sein müssen.It has proven to be particularly advantageous if the holder parts are designed separately from one another and are connected to one another. esp special, the holder parts can be locked together and thus connected to one another. It has been shown to be particularly advantageous if the holder parts are reversibly detachable, ie are connected to one another in a detachable manner without destroying them. The holder parts can thus be detached from one another and then connected to one another again without the holder parts being damaged or destroyed. It is possible for the holder parts to be clipped together, that is to say latched together and thereby connected to one another, in which case the holder parts then do not necessarily have to be connected to one another in a non-destructively detachable manner.
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Halterteile gelenkig miteinander verbunden sind. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Halterteile mittels wenigstens oder genau eines Gelenks gelenkig miteinander verbunden sind, derart, dass die Halterteile um eine insbesondere durch das Gelenk gebildete Schwenkachse relativ zueinander verschwenkbar miteinander verbunden, das heißt aneinandergehalten sind. Hierdurch kann der elektrische Energiespeicher besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden. Beispielsweise werden die Speicherzellen zunächst in einem ersten der Halterteile angeordnet, während die Halterteile noch auseinandergeklappt sind. Daraufhin werden die Halterteile zusammengeklappt. Mit anderen Worten wird das zweite Halterteil auf das erste Halterteil geklappt, wodurch die Speicherzellen zeit- und kostengünstig in dem Halter und dabei insbesondere in ihren Zellaufnahmen angeordnet werden können.Alternatively or additionally, it is conceivable that the holder parts are connected to one another in an articulated manner. This means in particular that the holder parts are connected to one another in an articulated manner by means of at least or exactly one joint, such that the holder parts are connected to one another so that they can pivot relative to one another about a pivot axis formed in particular by the joint, i.e. are held together. As a result, the electrical energy store can be produced in a particularly time-saving and cost-effective manner. For example, the storage cells are initially arranged in a first of the holder parts while the holder parts are still unfolded. The holder parts are then folded together. In other words, the second holder part is folded onto the first holder part, as a result of which the storage cells can be arranged in the holder and in particular in their cell receptacles in a time-saving and cost-effective manner.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem elektrischen Energiespeicher gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, with at least one electrical energy store according to the first aspect of the invention. 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:
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1 eine schematische Explosionsansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, elektrischen Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug; -
2 ausschnittsweise schematische Perspektivansichten von Temperierleitungen des Energiespeichers gemäß der ersten Ausführungsform; -
3 eine schematische Seitenansicht der ersten Ausführungsform des elektrischen Energiespeichers; -
4 eine schematische Seitenansicht einer der Temperierleitungen des Energiespeichers gemäß der ersten Ausführungsform; -
5 eine schematische Perspektivansicht der Temperierleitung gemäß einer zweiten Ausführungsform; -
6 eine schematische Explosionsansicht eines Zellhalters des Energiespeichers gemäß einer dritten Ausführungsform; -
7 eine schematische Explosionsansicht des Zellhalters gemäß einer vierten Ausführungsform; -
8 eine schematische Explosionsansicht des Zellhalters gemäß einer fünften Ausführungsform; -
9 eine schematische Explosionsansicht des Zellhalters gemäß einer sechsten Ausführungsform; -
10 eine schematische Explosionsansicht des Zellhalters gemäß einer siebten Ausführungsform; -
11 eine schematische Explosionsansicht des Zellhalters gemäß einer achten Ausführungsform; -
12 eine schematische Explosionsansicht des elektrischen Energiespeichers gemäß einer neunten Ausführungsform; -
13 eine schematische Seitenansicht des Energiespeichers gemäß der neunten Ausführungsform; -
14 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des elektrischen Energiespeichers gemäß einer zehnten Ausführungsform; -
15 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
16 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
17 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
18 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
19 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
20 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
21 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
22 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Auführungsform; -
23 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
24 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
25 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
26 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
27 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
28 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
29 ausschnittsweise eine weitere schematische und geschnittene Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
30 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Draufsicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
31 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform bei einer Herstellung des Energiespeichers; -
32 ausschnittsweise eine weitere schematische und geschnittene Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
33 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
34 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht einer Kontaktierungseinrichtung des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
35 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Zellhalters des Energiespeichers gemäß einer elften Ausführungsform; -
36 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Zellhalters gemäß einer zwölften Ausführungsform; -
37 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht der Kontaktierungseinrichtung des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
38 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht der Kontaktierungseinrichtung des Energiespeichers gemäß der zehnten Ausführungsform; -
39 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß einer dreizehnten Ausführungsform; -
40 ausschnittsweise eine weitere schematische und geschnittene Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der dreizehnten Ausführungsform; -
41 eine schematische Explosionsansicht des Energiespeichers gemäß einer vierzehnten Ausführungsform; -
42 eine schematische Perspektivansicht von Temperierleitungen des Energiespeichers gemäß der vierzehnten Ausführungsform; -
43 eine schematische Perspektivansicht eines kammförmigen Elements des Energiespeichers gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform, wobei das kammförmige Element ein intumeszentes Material aufweist; -
44 eine schematische Explosionsansicht des Energiespeichers gemäß einer sechzehnten Ausführungsform; -
45 eine schematische Explosionsansicht des Energiespeichers gemäß einer siebzehnten Ausführungsform; -
46 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß einer achtzehnten Ausführungsform; -
47 ausschnittweise eine schematische und geschnittene Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der achtzehnten Ausführungsform; -
48 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der achtzehnten Ausführungsform; -
49 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der achtzehnten Ausführungsform; -
50 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Draufsicht des Energiespeichers gemäß der achtzehnten Ausführungsform; -
51 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der achtzehnten Ausführungsform; -
52 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der achtzehnten Ausführungsform; -
53 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht des Energiespeichers gemäß der achtzehnten Ausführungsform; -
54 eine schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der achtzehnten Ausführungsform; -
55 eine weitere schematische Perspektivansicht des Energiespeichers gemäß der achtzehnten Ausführungsform; und -
56 eine schematische Seitenansicht des Energiespeichers gemäß der achtzehnten Ausführungsform.
-
1 a schematic exploded view of a first embodiment of an inventive electrical energy store for a motor vehicle; -
2 sectional schematic perspective views of temperature control lines of the energy store according to the first embodiment; -
3 a schematic side view of the first embodiment of the electrical energy storage device; -
4 a schematic side view of one of the temperature control lines of the energy store according to the first embodiment; -
5 a schematic perspective view of the temperature control line according to a second embodiment; -
6 a schematic exploded view of a cell holder of the energy store according to a third embodiment; -
7 a schematic exploded view of the cell holder according to a fourth embodiment; -
8th a schematic exploded view of the cell holder according to a fifth embodiment; -
9 a schematic exploded view of the cell holder according to a sixth embodiment; -
10 a schematic exploded view of the cell holder according to a seventh embodiment; -
11 a schematic exploded view of the cell holder according to an eighth embodiment; -
12 a schematic exploded view of the electrical energy store according to a ninth embodiment; -
13 a schematic side view of the energy store according to the ninth embodiment; -
14 a fragmentary schematic perspective view of the electrical energy store according to a tenth embodiment; -
15 a further schematic perspective view of the energy store according to the tenth embodiment; -
16 a further schematic perspective view of the energy store according to the tenth embodiment; -
17 a further schematic perspective view of the energy store according to the tenth embodiment; -
18 a further schematic perspective view of the energy store according to the tenth embodiment; -
19 a further schematic perspective view of the energy store according to the tenth embodiment; -
20 a further schematic perspective view of the energy store according to the tenth embodiment; -
21 a sectional schematic plan view of the energy store according to the tenth embodiment; -
22 a further schematic perspective view of the energy store according to the tenth embodiment; -
23 a detail of a schematic sectional view of the energy store according to the tenth embodiment; -
24 a further schematic top view of the energy store according to the tenth embodiment; -
25 a further schematic top view of the energy store according to the tenth embodiment; -
26 a further schematic top view of the energy store according to the tenth embodiment; -
27 a detail of a schematic and sectional perspective view of the energy store according to the tenth embodiment; -
28 a further schematic perspective view of the energy store according to the tenth embodiment; -
29 a further schematic and sectional perspective view of the energy store according to the tenth embodiment; -
30 a detail of a schematic and sectional plan view of the energy store according to the tenth embodiment; -
31 a sectional schematic perspective view of the energy store according to the tenth embodiment during production of the energy store; -
32 a further schematic and sectional perspective view of the energy store according to the tenth embodiment; -
33 a further schematic perspective view of the energy store according to the tenth embodiment; -
34 a detail of a schematic perspective view of a contacting device of the energy store according to the tenth embodiment; -
35 a sectional schematic perspective view of the cell holder of the energy store according to an eleventh embodiment; -
36 a fragmentary schematic perspective view of the cell holder according to a twelfth embodiment; -
37 a further schematic perspective view of the contacting device of the energy store according to the tenth embodiment; -
38 a further schematic perspective view of the contacting device of the energy store according to the tenth embodiment; -
39 a detail of a schematic and sectional perspective view of the energy store according to a thirteenth embodiment; -
40 a further schematic and sectional perspective view of the energy store according to the thirteenth embodiment; -
41 a schematic exploded view of the energy store according to a fourteenth embodiment; -
42 a schematic perspective view of temperature control lines of the energy store according to the fourteenth embodiment; -
43 a schematic perspective view of a comb-shaped element of the energy store according to a fifteenth embodiment, wherein the comb-shaped element has an intumescent material; -
44 a schematic exploded view of the energy store according to a sixteenth embodiment; -
45 a schematic exploded view of the energy store according to a seventeenth embodiment; -
46 a sectional schematic perspective view of the energy store according to an eighteenth embodiment; -
47 a sectional schematic and sectional perspective view of the energy store according to the eighteenth embodiment; -
48 a further schematic perspective view of the energy store according to the eighteenth embodiment; -
49 a further schematic perspective view of the energy store according to the eighteenth embodiment; -
50 a detail of a schematic and perspective top view of the energy store according to the eighteenth embodiment; -
51 a further schematic perspective view of the energy store according to the eighteenth embodiment; -
52 a further schematic perspective view of the energy store according to the eighteenth embodiment; -
53 a sectional schematic plan view of the energy store according to the eighteenth embodiment; -
54 a schematic perspective view of the energy store according to the eighteenth embodiment; -
55 a further schematic perspective view of the energy store according to the eighteenth embodiment; and -
56 a schematic side view of the energy store according to the eighteenth embodiment.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Element 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 eine jeweilige, in
Der elektrische Energiespeicher 1 weist außerdem einen separat von den Speicherzellen 2 und separat von der Kontaktierungseinrichtung ausgebildeten und einfach auch als Halter bezeichneten Zellhalter 6 auf, welcher bei der ersten Ausführungsform wenigstens oder genau zwei Halterteile 7 und 8 aufweist. Vorzugsweise ist das Halterteil 7 und/oder das Halterteil 8 einstückig ausgebildet. Beispielsweise ist das Halterteil 7 und/oder das Halterteil 8 aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem wärmeleitenden Kunststoff, gebildet. Beispielsweise ist das Halterteil 7 und/oder das Halterteil 8 durch Spritzgießen, insbesondere durch Kunststoff-Spritzgießen, hergestellt. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Halterteile 7 und 8 identisch, das heißt baugleich sind, wodurch die Halterteile 7 und 8 beispielsweise mittels des gleichen oder mittels desselben Werkzeugs, inbesondere mittels des gleichen beziehungsweise mittels desselben Spritzgusswerkzeugs, hergestellt werden können. Dadurch kann der Zellhalter 6 besonders kostengünstig hergestellt werden. Aus
Die zuvor genannte Kontaktierungseinrichtung ist ausschnittweise aus
Besonders gut aus
Um nun eine besonders vorteilhafte Temperierung, das heißt Kühlung und/oder Erwärmung des Energiespeichers 1, insbesondere der Speicherzellen 2, realisieren zu können, weist der Energiespeicher 1 wenigstens eine separat von dem Zellhalter 6, separat von den Speicherzellen 2 und separat von der Kontaktierungseinrichtung 10 und somit insbesondere auch separat von den Kontaktierungselementen beziehungsweise von den Kontaktierungsteilen der Kontaktierungseinrichtung 10 ausgebildete, erste Temperierleitung 13 auf, welche zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Zellhalter gehalten ist. Hierdurch sind Relativbewegungen zwischen den Temperierleitungen 13 und dem Zellhalter 6 sowie Relativbewegungen zwischen der Temperierleitung 13 und der jeweiligen Speicherzelle 2 zumindest begrenzt, insbesondere unterbunden. Die Temperierleitung 13 ist bei der ersten Ausführungsform ein Festkörper und eigensteif, das heißt formstabil. Die Temperierleitung 13 weist wenigstens einen einfach auch als Kanal bezeichneten Temperierkanal 14 auf, welcher von einem Temperierfluid durchströmbar ist. Somit ist die Temperierleitung 13 von dem Temperierfluid durchströmbar.In order to be able to implement a particularly advantageous temperature control, i.e. cooling and/or heating of the
Bei der ersten Ausführungsform weist der Energiespeicher 1 außerdem eine separat von der Kontaktierungseinrichtung 10, separat von dem Zellhalter 6 und separat von den Speicherzellen 2 und auch separat von der ersten Temperierleitung 13 ausgebildete, weitere Temperierleitung 15 auf, auf welche die folgenden und vorigen Ausführungen zu der Temperierleitung 13 übertragen werden können und umgekehrt. Somit ist vorzugsweise auch die Temperierleitung 15 eigensteif und als ein Festkörper ausgebildet. Auch die Temperierleitung 15 weist wenigstens einen weiteren, einfach auch als weiterer Kanal bezeichneten Temperierkanal 16 auf, welcher von dem Temperierfluid oder von einem weiteren Temperierfluid durchströmbar ist. Insbesondere ist es denkbar, dass ein von dem Temperierfluid durchströmbarer Kreislauf vorgesehen ist. Dabei ist es denkbar, dass das Temperierfluid in eine erste Strömung und in eine zweite Strömung aufteilbar ist, sodass beispielsweise die Temperierleitung 13 von der ersten Strömung des Temperierfluids und die Temperierleitung 15 von der zweiten Strömung des Temperierfluids durchströmbar ist. Beispielsweise sind die Temperierleitungen 13 und 15 beziehungsweise ihre Temperierkanäle 14 und 16 strömungstechnisch parallel zueinander angeordnet beziehungsweise geschaltet, sodass die Strömungen des Temperierfluids parallel beziehungsweise gleichzeitig durch die Temperierleitungen 13 und 15 hindurchströmen können. Vorzugsweise ist die Temperierleitung 13 und/oder Temperierleitung 15 aus einem insbesondere wärmeleitenden Werkstoff gebildet. Bei dem Werkstoff kann es sich um einen metallischen Werkstoff beispielsweise Kupfer oder Aluminium handeln. Vorzugsweise ist die Temperierleitung 15, insbesondere direkt, an dem Zellhalter 6, insbesondere an dem Halterteil 8, gehalten. Bei der ersten Ausführungsform ist die Temperierleitung 13, insbesondere direkt, an dem Halterteil 7 gehalten.In the first embodiment, the
Bei der in
Das Halterteil 8 weist ein zweites Deckelement 21 auf, von welchem in die beziehungsweise entlang der durch den Pfeil 17 veranschaulichten, ersten Richtung jeweilige, zweite Säulenteile 22 abstehen. Die Säulenteile 19 sind voneinander beabstandet, und die Säulenteile 22 sind voneinander beabstandet. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass der jeweilige Elektrodenanschluss 5 zu dem Zellhalter 6, insbesondere zu dem Halterteil 8 und ganz insbesondere zu dem zweiten Deckelement 21, hin zumindest teilweise durch die Temperierleitung 15, das heißt durch einen jeweiligen, weiteren Teilbereich der Temperierleitung 15 überlappt beziehungsweise überdeckt ist. Mit anderen Worten ist der jeweilige, zweite Elektrodenanschluss 5 in die durch den Pfeil 20 veranschaulichte, der ersten Richtung entgegengesetzte, von dem jeweiligen Elektrodenanschluss 5 wegweisende und zu dem Zellhalter 6, insbesondere zu dem Halterteil 8 und ganz insbesondere zu dem zweiten Deckelement 21, hinweisende, zweite Richtung zumindest teilweise durch die Temperierleitung 15, insbesondere durch einen jeweiligen Teilbereich der Temperierleitung 15 überlappt beziehungsweise überdeckt. Hierdurch können die Elektrodenanschlüsse 4 über die Temperierleitung 13 mittels des die Temperierleitung 13 durchströmenden Temperierfluids, das heißt mittels der ersten Strömung des Temperierfluids besonders vorteilhaft temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden. Außerdem können die Elektrodenanschlüsse 5 über die Temperierleitung 15 besonders vorteilhaft mittels des die Temperierleitung 15 durchströmenden Temperierfluids, das heißt beispielsweise mittels der die Temperierleitung 15 durchströmenden, zweiten Strömung des Temperierfluids temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden, sodass die Speicherzellen 2 über ihre Elektrodenanschlüsse 4 und 5 effektiv und effizient temperiert werden können. Insbesondere ist der jeweilige Teilbereich der jeweiligen Temperierleitung 13 beziehungsweise 15 zwischen zumindest einem jeweiligen Teil des jeweiligen Elektrodenanschlusses 4 beziehungsweise 5 und einem jeweiligen Wandungsbereich des Zellhalters 6, insbesondere des Halterteils 7 beziehungsweise 8 und ganz insbesondere des Deckelements 18 beziehungsweise 21, angeordnet, sodass ein besonders vorteilhafter Wärmeaustausch zwischen dem jeweiligen Elektrodenanschluss 4 beziehungsweise 5 und dem die jeweilige Temperierleitung 13 beziehungsweise 15 durchströmenden Temperierfluid gewährleistet werden kann.The
Des Weiteren ist besonders gut aus
Das jeweilige, erste Säulenteil 19 weist wenigstens oder genau ein erstes, jeweiliges Verbindungselement 31 auf. Dementsprechend weist das jeweilige, zweite Säulenteil 22 ein jeweiliges, mit dem jeweiligen ersten Verbindungselement 31 korrespondierendes, zweites Verbindungselement 32 auf. In vollständig hergestelltem Zustand des Energiespeichers 1 sind die Halterteile 7 und 8 mittels der Verbindungselemente 31 und 32 miteinander verbunden, insbesondere derart, dass die Verbindungselemente 31 mit den korrespondierenden Verbindungselementen 32 verbunden sind. Bei der ersten Ausführungsform sind die Verbindungselemente 31 und 32 als Rastelemente ausgebildet, sodass im vollständig hergestellten Zustand des Energiespeichers 1 das jeweilige erste Verbindungselement 31 mit dem jeweiligen, zweiten, korrespondierenden Verbindungselement 32 verrastet, mithin formschlüssig verbunden ist. Dies ist besonders gut aus
Das jeweilige Halterteil 7 beziehungsweise 8 kann aus genau einem Werkstoff insbesondere aus genau einem Kunststoff, gebildet sein, wobei der genau ein Werkstoff vorzugsweise wärmeleitfähig ist. Ferner ist es denkbar, dass das Halterteil 7 und/oder das Halterteil 8 einen insbesondere aus einem ersten Werkstoff gebildeten Grundkörper aufweist, welcher beispielsweise mit einer Schicht versehen ist, die beispielsweise aus einem von dem ersten Werkstoff unterschiedlichen, zweiten Werkstoff gebildet ist. Die Schicht kann direkt auf dem Grundkörper aufgebracht sein. Beispielsweise handelt es sich bei der Schicht um eine wärmeleitfähige Schicht, insbesondere um einen wärmeleitfähigen Kunststoff. Der Grundkörper kann ein erstes Bauelement sein, und die Schicht kann durch ein zweites Bauelement gebildet sein, welches separat von dem ersten Bauelement ausgebildet und an dem ersten Bauelement angeordnet ist. Beispielsweise ist das jeweilige Bauelement für sich alleine betrachtet ein Festkörper und/oder formstabil, das heißt eigensteif. Ferner ist es denkbar, dass der Grundkörper mit der Schicht beschichtet ist, insbesondere derart, dass die Schicht beziehungsweise der zweite Werkstoff in flüssigem Zustand auf dem Grundkörper aufgebracht ist beziehungsweise wird. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Temperierung der Speicherzellen 2 gewährleistet werden. Vorzugsweise ist die Schicht eine wärmeleitfähige Schicht, welche beispielsweise mit dem Grundkörper mitgespritzt ist oder wird, oder die Schicht und der Grundkörper sind aus den separat voneinander ausgebildeten Bauelementen gebildet.The
Besonders aus
Insbesondere ist es denkbar, dass die jeweilige Temperierleitung beziehungsweise 15 auf folgende Weise hergestellt wird: Zunächst wird ein Leitungsteil bereitgestellt, welches beispielsweise außenumfangsseitig kreisrund ist, wobei das Leitungsteil vorzugsweise auch innenumfangsseitig kreisrund ist, sodass der jeweilige Kanal zunächst einen kreisrunden, von dem Temperierfluid durchströmbaren Strömungsquerschnitt aufweist. Um aus dem Leitungsteil die Temperierleitung 13 beziehungsweise 15 herzustellen, wird das Leitungsteil sozusagen ovalisiert, das heißt abgeflacht beziehungsweise zusammengepresst. Hierdurch ist das Leitungsteil beziehungsweise die Temperierleitung 13 beziehungsweise 15 außenumfangsseitig und innenumfangsseitig nicht mehr kreisrund, sondern oval oder stadionförmig, sodass der jeweilige Kanal beispielsweise oval oder stadionförmig ist. In Bereichen, in welchen das Leitungsteil nicht abgeflacht, das heißt nicht zusammengedrückt wird, bleibt das Leitungsteil beziehungsweise bleibt die Temperierleitung 13 beziehungsweise 15 innenumfangsseitig und außenumfangsseitig beispielsweise Kreisrund, was besonders vorteilhaft ist in den Bereichen der Mäanderköpfe 29 beziehungsweise 30. Mit andere Worten kann der jeweilige Mäanderkopf 29 beziehungsweise 30 außenumfangsseitig und innenumfangsseitig kreisrund sein, sodass der jeweilige Mäanderkopf 29 beziehungsweise 30 insbesondere relativ zu den Mäanderarmen 25 und 27 beziehungsweise 26 und 28 gebogen werden kann, ohne dass es zu einer übermäßigen, unerwünschten Verengung des jeweiligen Kanals kommt. Dadurch können übermäßige Druckverlust des Temperierfluids vermieden werden.In particular, it is conceivable that the respective temperature control line or 15 is produced in the following manner: First, a line part is provided which is, for example, circular on the outer circumference, the line part preferably also being circular on the inner circumference, so that the respective channel initially has a circular shape through which the temperature control fluid can flow Has flow cross section. In order to produce the
Wie bereits zuvor beschrieben ist es bei der zehnten Ausführungsform vorgesehen, dass als der Elektrodenanschluss 5 der auch als Bund bezeichnete Kragen 12 der jeweiligen Speicherzelle 2, insbesondere des jeweiligen Zellgehäuses 11, verwendet wird. Der Kragen 12 verläuft in Umfangsrichtung der jeweiligen Speicherzelle 2 insbesondere vollständig umlaufend beziehungsweise unterbrechungsfrei um den Elektrodenanschluss 4, das heißt um den Anschlussbereich herum, welcher als der Elektrodenanschluss 4 verwendet wird. Somit sind bei der zehnten Ausführungsform beide Elektrodenanschlüsse 4 und 5 auf oder an derselben Stirnseite S1 angeordnet. Dadurch kann die Kontaktierungseinrichtung 10 die jeweilige Speicherzelle 2 auf folgende Weise elektrisch kontaktieren: Das zuvor genannte, erste Kontaktierungselement der Kontaktierungseinrichtung 10 ist ausschnittsweise in
Aus
Wie aus
Besonders gut aus
Aus
Besonders gut aus
Wird nun beispielsweise, insbesondere mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Energiespeichers 1, ermittelt, dass beispielsweise eine der Speicherzellen 2 eine Fehlfunktion aufweist, defekt ist oder aus anderem Grund nicht mehr voll funktionstüchtig ist, so kann die elektronische Recheneinrichtung beispielsweise bewirken, dass die eine Speicherzelle über das Kontaktierungselement 44 und somit über den Kontaktierungsbereich 55 und den Steg 56 mit einem solch hohen, elektrischen Strom geladen oder entladen wird, dass der Steg 56 schmilzt beziehungsweise durchbrennt, das heißt dass die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktierungsbereichen 54 und 55 aufgehoben wird. Hierdurch wird die eine Speicherzelle, da deren Elektrodenanschluss 4 mittels des Isolationselements 57 elektrisch von dem Kontaktierungsbereich 54 getrennt ist, von dem Kontaktierungselement 44 und somit von den anderen, übrigen Speicherzellen zumindest elektrisch getrennt, insbesondere während die anderen, übrigen Speicherzellen über das Kontaktierungselement 44 elektrisch miteinander verbunden bleiben.If, for example, it is now determined, in particular by means of an electronic computing device of the
Wie aus
Besonders gut aus
Außerdem ist aus
Insbesondere bezogen auf
In
Aus
Aus
Insgesamt ist erkennbar, dass die Temperierleitung 36 beziehungsweise deren Längenbereich (Mäander 42) zumindest in die Säulenteile 19 und/oder in die Säulenteile 22 beziehungsweise in die Säulenelemente 33 eingesteckt sind, insbesondere von Seiten des Zellhalters 6 aus. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Temperierleitung 36 beziehungsweise ihre Längenbereiche (Mäander 42) oder eine weitere, zusätzliche und separate Temperierleitung beziehungsweise deren Längenbereiche oder Mäander in die Säulenteile 22 und/oder 19 beziehungsweise in die Säulenelemente 33 eingesteckt ist beziehungsweise sind, insbesondere von Seiten des Halterteils 8 aus.Overall, it can be seen that the
Aus
Der Energiespeicher 1 gemäß der vierzehnten Ausführungsform umfasst auch das intumeszente Material 61 und somit dessen Teile 62, die in vollständig hergestellten Zustand des Energiespeichers 1 gemäß der vierzehnten Ausführungsform in den Säulenelementen 33 angeordnet sind, insbesondere derart, dass die Teile 62 bezogen auf die Säulenteile 19 und 22 ausschließlich in den Säulenteilen 22 aufgenommen sind. Insbesondere sind die Teile 62 in die Säulenteile 22 eingesteckt, insbesondere derart, dass bezogen auf die Säulenteile 19 und 22 die Teile 62 ausschließlich in die Säulenteile 22 eingesteckt sind, und zwar von Seiten des Halterteils 8 aus. Bei der vierzehnten Ausführungsform sind die Teile 62 zylindrische Bolzen, mithin Zylinder, sodass das jeweilige Teil 62 außenumfangsseitig die Form eines geraden Kreiszylinders aufweist. Alternativ dazu wäre es denkbar, dass das jeweilige Teil 62 außenumfangsseitig eine von einer zylindrischen oder kreisrunden Form unterschiedliche, insbesondere eckige, Form aufweist. Beispielsweise kann das jeweilige Teil 62 außenumfangsseitig eckig, insbesondere dreieckig, ausgebildet sein. Bei der vierzehnten Ausführungsform des Energiespeichers 1 ist es außerdem vorgesehen, dass die in den Säulenelementen 30 angeordneten Teile 62 miteinander verbunden sind. Dabei ist es denkbar, dass die Teile 62 einstückig miteinander ausgebildet sind. Die Teile 62 sind dabei über wenigstens ein Verbindungselement 68 miteinander verbunden, welches vorzugsweise außerhalb der Säulenelemente 33 angeordnet ist. Dabei ist es denkbar, dass das Verbindungselement 68 einstückig ausgebildet ist. Insbesondere kann das Verbindungselement 68 einstückig mit den Teilen 62 ausgebildet sein, sodass vorzugsweise das Verbindungselement 68 ein Teil des intumeszenten Materials 61 ist beziehungsweise aus dem intumeszenten Material 61 gebildet ist. Somit bilden die Teile 62 und das Verbindungselement 68 einen Kamm, mithin ein kammförmiges Bauelement 69, dessen durch die Teile 62 gebildeten Zinken von dem Verbindungselement 68 abstehen, insbesondere entlang der jeweiligen Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Speicherzelle 2. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Halterteile 7 und 8 identisch beziehungsweise baugleich ausgebildet sind, sodass auch die Halterteile 7 und 8 kostengünstig hergestellt werden können.The
Das intumeszente Material 61, insbesondere die Teile 62, können beispielsweise auf folgende Weise an dem Zellhalter 6, insbesondere an dem Halterteil 8, fixiert werden: die Teile 62 beziehungsweise das intumeszente Material 61 kann mit den Säulenteilen 22 verspannt werden, insbesondere dadurch, dass das jeweilige Teil 62 insbesondere im Hinblick auf seinen Außenumfang größer ist als das Säulenteil 22 insbesondere im Hinblick auf dessen Innenumfang. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der jeweilige Teil 62 mit dem jeweiligen Säulenteil 22 verklebt ist, insbesondere mittels eines Klebers, der beispielsweise in wenigstens einem Hohlraum zwischen dem jeweiligen Teil 62 und dem jeweiligen Säulenteil 22 eingefüllt ist. Alternativ oder zusätzlich kann das intumeszente Material 61, insbesondere der jeweilige Teil 62, über einen Abstandshalter mit dem Zellhalter 6, insbesondere mit dem jeweiligen Säulenelement 33 und ganz insbesondere mit dem Säulenteil 22 verbunden sein. Als der Abstandshalter kann beispielsweise die Temperierleitung 67, insbesondere dessen jeweiliger Mäander 42, fungieren, sodass beispielsweise der jeweilige Teil 62 über den jeweiligen Mäander 42 der Temperierleitung 67 an dem Säulenteil 22, insbesondere an dessen innenumfangsseitiger Mantelfläche, abgestützt ist. Ferner ist es denkbar, dass der Abstandshalter an der Temperierleitung 67, insbesondere an dem jeweiligen Mäander 42, angebracht ist. Mittels des Mäanders wird beispielsweise der jeweilige Teil 62 gegen das jeweilige Säulenteil 22 gepresst, insbesondere unter Ausbildung einer Presspassung. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass das intumeszente Material 61 beziehungsweise der jeweilige Teil 62 von außen, das heißt von außerhalb des jeweiligen Säulenelements 33 fixiert ist, zum Beispiel mittels eines Kabelbinders an einem auch als Träger bezeichneten Zellhalter 6 und/oder durch eine zusätzliche Platte, die beispielsweise in dem Zellhalter 6, insbesondere in das Halterteil 8 und ganz insbesondere beispielsweise in das auch als Trägerplatte bezeichnete oder als Trägerplatte ausgebildete Deckelement 21 eingeclipst ist.The
Ferner ist es denkbar, dass mehrere, erste der Teile 62 über ein erstes Verbindungselement miteinander verbunden sind, und mehrere zweite der Teile 62 sind über ein zweites Verbindungselement miteinander verbunden. Dabei ist es denkbar, dass die Verbindungselemente als separat voneinander ausgebildete Bauteile ausgebildet sind, wobei die Verbindungselemente beispielsweise mittels wenigstens eines dritten Verbindungselements miteinander verbunden sein können. Ferner ist es denkbar, dass die Verbindungselemente einstückig miteinander ausgebildet sind. Ferner ist es denkbar, dass das dritte Verbindungselement mit dem ersten Verbindungselement und mit dem zweiten Verbindungselement einstückig ausgebildet ist.It is also conceivable that a plurality of
In
Schließlich veranschaulichen
Aus
Dabei ist zumindest eine der Zellaufnahmen 74 in Umfangsrichtung der Speicherzelle 2, die in der einen Zellaufnahme 74 aufgenommen ist, zumindest teilweise durch einen ersten Wandungsbereich des jeweiligen Säulenelements 33 und somit des Zellhalters 6 direkt begrenzt, wobei die jeweilige Einrichtungsaufnahme 75 in Umfangsrichtung des Teilbereichs T1 des jeweiligen Batteriemanagementsystems zumindest teilweise durch einen zweiten Wandungsbereich des jeweiligen Säulenelements 33 und somit des Zellhalters 6 direkt begrenzt ist, wobei insbesondere dadurch, dass das jeweilige Säulenteil 19 beziehungsweise 22 einstückig ausgebildet ist, der erste Wandungsbereich einstückig mit dem zweiten Wandungsbereich ausgebildet ist beziehungsweise umgekehrt.At least one of the
Besonders gut aus
Die Halteelemente 80 und eines der Halterteile 79 sowie die Halteleiste 78 sind besonders gut aus
Aus
Aus
Schließlich ist aus
Beispielsweise ist bei der zehnten Ausführungsform die jeweilige Stirnseite S1 der jeweiligen Speicherzelle 2 und somit die Elektrodenanschlüsse 4 und 5 nicht dem Halterteil 7 beziehungsweise dem Deckelement 18, sondern beispielsweise dem Halterteil 8 und somit dem Deckelement 21 zugewandt, wobei die vorherigen und folgenden Ausführungen zur Temperierleitung 13 und dem Halterteil 7 ohne weiteres auch auf die Temperierleitung 15 und das Halterteil 8 übertragen werden können und umgekehrt.For example, in the tenth embodiment, the respective end face S1 of the
Insbesondere ist hierdurch eine maschinelle Montage möglich, insbesondere dadurch, dass die Kabel und die als Halter fungierenden Halteleisten 78 maschinell geführt werden beziehungsweise bewegt werden. Die Schwenkachse S ist beispielsweise durch einen flexiblen Bereich gebildet, welcher nicht nur die Verschwenkbarkeit der jeweiligen Halteleiste 78 relativ zu den Halterteilen 7 und 8 ermöglicht, sondern beispielsweise auch Toleranzen in die drei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen (die Längserstreckungsrichtung (Doppelpfeil 3) und die durch die Doppelpfeile 9 und 27 veranschaulichten Richtungen) kompensieren kann.In particular, mechanical assembly is possible as a result, in particular in that the cables and the retaining strips 78 acting as holders are guided or moved mechanically. The pivot axis S is formed, for example, by a flexible area, which not only enables the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Energiespeicherenergy storage
- 22
- Speicherzellestorage cell
- 33
- Doppelpfeildouble arrow
- 44
- Elektrodenanschlusselectrode connection
- 55
- Elektrodenanschlusselectrode connection
- 66
- Zellhaltercell holder
- 77
- Halterteilholder part
- 88th
- Halterteilholder part
- 99
- Doppelpfeildouble arrow
- 1010
- Kontaktierungseinrichtungcontacting device
- 1111
- Zellgehäusecell case
- 1212
- Kragencollar
- 1313
- Temperierleitungtemperature control line
- 1414
- Temperierkanaltempering channel
- 1515
- Temperierleitungtemperature control line
- 1616
- Temperierkanaltempering channel
- 1717
- PfeilArrow
- 1818
- Deckelementcover element
- 1919
- Säulenteilcolumn part
- 2020
- PfeilArrow
- 2121
- Deckelementcover element
- 2222
- Säulenteilcolumn part
- 2323
- Mäandermeander
- 2424
- Mäandermeander
- 2525
- Mäanderarmmeander arm
- 2626
- Mäanderarmmeander arm
- 2727
- Mäanderarmmeander arm
- 2828
- Mäanderarmmeander arm
- 2929
- Mäanderkopfmeander head
- 3030
- Mäanderkopfmeander head
- 3131
- Verbindungselementfastener
- 3232
- Verbindungselementfastener
- 3333
- Säulenelementcolumn element
- 3434
- Doppelpfeildouble arrow
- 3535
- außenumfangsseitige Mantelflächeouter peripheral lateral surface
- 3636
- Temperierleitungtemperature control line
- 3737
- Doppelpfeildouble arrow
- 3838
- Mäandermeander
- 3939
- Mäanderarmmeander arm
- 4040
- Mäanderarmmeander arm
- 4141
- Mäanderkopfmeander head
- 4242
- Mäandermeander
- 4343
- Kontaktierungselementcontacting element
- 4444
- Kontaktierungselementcontacting element
- 4545
- Durchgangsöffnungpassage opening
- 4646
- Durchgangsöffnungpassage opening
- 4747
- Ausnehmungrecess
- 4848
- Durchgangsöffnungpassage opening
- 4949
- Durchgangsöffnungpassage opening
- 5050
- Befestigungselementfastener
- 5151
- Verbindungsbereichconnection area
- 5252
- Anschlussfingerconnection finger
- 5353
- Durchgangsöffnungpassage opening
- 5454
- Kontaktierungsbereichcontacting area
- 54a54a
- Isolationselementisolation element
- 5555
- Kontaktierungsbereichcontacting area
- 5656
- Stegweb
- 5757
- Isolationselementisolation element
- 5858
- Ausnehmungrecess
- 5959
- Bodenfloor
- 6060
- Isolationsschichtinsulation layer
- 6161
- intumeszentes Materialintumescent material
- 6262
- TeilPart
- 6363
- Schweißelementwelding element
- 6464
- Gelenkjoint
- 6565
- Bolzenbolt
- 6666
- Wandungsbereichwall area
- 6767
- Temperierleitungtemperature control line
- 6868
- Verbindungselementfastener
- 6969
- kammförmiges Elementcomb-shaped element
- 7070
- Baueinheitassembly
- 7171
- Baueinheitassembly
- 7272
- elektronische Recheneinrichtungelectronic computing device
- 7373
- elektronische Recheneinrichtungelectronic computing device
- 7474
- Zellaufnahmecell uptake
- 7575
- Einrichtungsaufnahmefacility recording
- 7676
- LeitungManagement
- 7777
- Gruppegroup
- 7878
- Halteleisteretaining bar
- 7979
- Halteteilholding part
- 8080
- Halteelementholding element
- 8181
- Steckerplug
- 8282
- Aufnahmerecording
- 8383
- Aufnahmeelementreceiving element
- 8484
- PfeilArrow
- B1, B2B1, B2
- Breitseitebroadside
- BE1, BE2, BE3BE1, BE2, BE3
- Bereicharea
- R1, R2R1, R2
- Zellreihecell row
- SS
- Schwenkachsepivot axis
- T1, T2T1, T2
- Teilbereichsubarea
- Z1Z1
- erste Speicherzellenfirst memory cells
- Z2Z2
- zweite Speicherzellensecond memory cells
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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