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Die Erfindung betrifft einen Zellpack für eine Fahrzeugbatterie sowie eine Fahrzeugbatterie für ein Kraftfahrzeug.
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Aus der
DE 10 2009 025 802 A1 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung eines Akkumulators mit gekühlten Zellen bekannt, bei welchem eine oder mehrere elektrochemische Einzelzellen hergestellt werden. Weiterhin wird ein ein- oder mehrzelliges Akkumulatorgehäuse mit doppelwandiger, in Längsrichtung verlaufender, offener Stegkammerstruktur hergestellt, wobei die einzelnen Zellen des Akkumulators wabenförmig angeordnet sind. Weiterhin werden die elektrochemischen Einzelzellen in die Zellen des Akkumulatorgehäuses eingesetzt, wobei die Einzelzellen entweder vorher in einer Metallhülse ebenfalls hexagonalen Querschnitts gekapselt werden oder direkt in die Akkumulatorzellen eingesetzt werden. Die elektrochemischen Einzelzellen sind jeweils in Wickelbauweise hergestellt. Der Akkumulator wird somit aus mehreren Einzelzellen hexagonalen Querschnitts gebildet, die in ein wabenförmiges Akkumulatorgehäuse eingesetzt werden. Die Stegkammerstruktur der Außenwände des Akkumulatorgehäuses und/oder der Zellwände werden mit Mitteln zum Durchfördern eines flüssigen und/oder gasförmigen Kühlmediums verbunden.
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Weiterhin ist aus der
DE 10 2009 022 678 A1 ein Elektrodenwickel von im Wesentlichen zylindrischer Gestalt bekannt, welcher wenigstens eine anodische Elektrode, eine kathodische Elektrode und einen Separator aufweist, welcher wenigstens zwischen diesen Elektroden angeordnet ist. Weiterhin wird hierbei eine galvanische Zelle mit mehreren Elektrodenwickeln offenbart, wobei die jeweiligen Elektrodenwickel von jeweiligen Einhausungen umgeben sind. Ein Freiraum zwischen den galvanischen Zellen ist mit einer Wärmetauschereinrichtung gefüllt, welche einen Kanal für ein Temperiermittel aufweist. Die Einhausungen sind im Wesentlichen prismatisch ausgebildet und weisen eine sechseckige Grundfläche auf. Die jeweilige Einhausung umschließt den zugeordneten Elektrodenwickel derart, dass die Einhausung eine Kraft auf den Elektrodenwickel ausübt. Die Abstände der Längsachsen der einzelnen galvanischen Zellen sind so bemessen, dass die galvanischen Zellen Kräfte auf die Wärmetauschereinrichtung ausüben.
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Weiterhin ist aus der
EP 1 213 784 A2 eine Batterie bekannt, welche mehrere längliche Batteriezellen umfasst. Jede Batteriezelle weist eine Längsachse und eine in einer senkrecht zur Längsachse ausgerichteten Ebene hexagonale Querschnittsform auf. Die länglichen Batteriezellen sind parallel zueinander in einem Batteriegehäuse in einer Wabenkonfiguration angeordnet. Gegenüberliegende Seiten aneinander angrenzender Batteriezellen sind einander nah gegenüberliegend angeordnet. Weiterhin umfasst die Batterie zumindest einen zumindest im Wesentlichen sechseckig geformten Kühlkanal,, welcher an einer inneren Stelle zwischen den Batteriezellen vorgesehen ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung zu schaffen, bei welcher ein Zellpack mit einem besonders einfachen Aufbau besonders stabil bereitgestellt werden kann, unter Freihaltung von Kühlkanälen zwischen jeweiligen Zellelementen des Zellpacks.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.
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Die Erfindung betrifft einen Zellpack für eine Fahrzeugbatterie, mit einer Mehrzahl an Zellelementen. Jedes der Zellelemente umfasst eine in einer separaten Einhausung mit polygonförmigem Querschnitt aufgenommene gewickelte Einzelzelle. Hierunter ist zu verstehen, dass die jeweiligen Einhausungen mit ihrer Außenkontur im Querschnitt die Form eines Polygons und somit eines Vielecks, insbesondere eines regelmäßigen Vielecks aufweisen. Bei dem Zellpack ist des Weiteren vorgesehen, dass mehrere Zellelemente über ihre jeweiligen Einhausungen miteinander verbunden sind. Hierbei sind mehrere Zellelemente mit ihren Einhausungen derart aneinander anliegend angeordnet, dass die Zellelemente einen geraden Zellstrang ausbilden. Unter dem geraden Zellstrang ist zu verstehen, dass die Mittelachsen sämtlicher Zellelemente eines jeweiligen Zellstrangs zumindest im Wesentlichen innerhalb einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Hierbei sind die Mittelachsen der einem gemeinsamen Zellstrang zugeordneten Zellelemente parallel zueinander ausgerichtet. Jeweilige Zellstränge sind weiterhin nebeneinander und seitlich aneinander anliegend angeordnet. Das bedeutet, dass die jeweiligen Ebenen, in welchen sich sämtliche Mittelachsen der Zellelemente des jeweiligen Zellstrangs befinden, von einander benachbarten Zellsträngen parallel zueinander ausgerichtet sind. Um zum einen eine besonders stabile Struktur des Zellpacks und zum anderen ein Sicherstellen eines Freihaltens von Kühlkanälen zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass benachbarte Zellstränge unter Freihaltung von durch die Einhausungen unterschiedlicher Zellelemente begrenzten Kühlkanälen aneinander anliegen. Das bedeutet, dass jeder der Kühlkanäle zumindest von jeweiligen Einhausungen zwei zueinander unterschiedlicher Zellelemente begrenzt wird. Die Kühlkanäle erstrecken sich somit zwischen den jeweiligen Zellelementen des Zellpacks hindurch. Hierbei ist es vorgesehen, dass der Kühlkanal sowohl durch die Einhausung eines ersten Zellelements eines ersten Zellstrangs als auch durch die Einhausung eines zweiten Zellelements eines zu dem ersten Zellstrang unterschiedlichen zweiten Zellstrangs begrenzt wird. Somit sind die jeweiligen Kühlkanäle zwischen jeweils zwei geraden Zellsträngen freigehalten.
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Um das Freihalten der jeweiligen Kühlkanäle zu ermöglichen, können die jeweiligen Zellstränge in einer Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Zellstränge zueinander versetzt ausgerichtet sein. Hierbei sind die Zellstränge jedoch in ihrer Längserstreckungsrichtung relativ zu jeweiligen benachbarten Zellsträngen verschoben und damit versetzt angeordnet. Hierdurch kann ein dichtes Anschließen der jeweiligen Zellelemente zu benachbarten Zellstränge ohne Freihaltung von Kühlkanälen vermieden werden. Der Zellpack mit den in jeweiligen Zellsträngen angeordneten Zellelementen, welche aufgrund der Einhausung die polygonförmige Außenkontur aufweisen, ermöglicht besonders große Kontaktflächen zwischen den Zellelementen, wodurch der Zellpack eine besonders hohe Stabilität aufweist. Darüber hinaus kann aufgrund des versetzten Anordnens der Zellstränge relativ zueinander das Freihalten der Kühlkanäle bei gleichzeitiger besonders dichter Packung der Zellelemente ermöglicht werden, wodurch zusätzlich ein besonders effizientes Kühlen der Zellelemente des Zellpacks erreicht werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die jeweiligen gewickelten Einzelzellen mit ihrer Außenkontur an eine Innenkontur der zugeordneten Einhausung angepasst sind. Das bedeutet, dass die jeweiligen Einzelzellen einen zumindest im Wesentlichen polygonförmigen Querschnitt aufweisen können. Eine jeweilige äußerste Lage der Einzelzellen kann zumindest im Wesentlichen flächig an einer Innenkontur der zugeordneten Einhausung anliegen. Hierdurch kann ein besonders umfangreiches Nutzen des durch die Einhausung für die Einzelzellen zur Verfügung stehenden Bauraums ermöglicht werden. Weiterhin wird hierdurch ein besonders guter Wärmeübergang von den Einzelzellen auf die Kühlkanäle ermöglicht, wodurch ein besonders effizientes Kühlen der Einzelzellen möglich ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Zellelemente über stoffschlüssige Verbindungen der Einhausungen untereinander zu dem Zellpack verbunden sind. Über die stoffschlüssigen Verbindungen sind die Einhausungen der Zellelemente besonders sicher und insbesondere dauerhaft miteinander verbunden, wodurch der Zellpack eine besonders hohe Stabilität aufweist. Hierdurch kann der Zellpack selbsttragend ausgebildet sein. Infolgedessen kann ein Gehäuse der Fahrzeugbatterie besonders einfach ausgebildet sein.
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In diesem Zusammenhang kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Einhausungen der Zellelemente miteinander zu dem Zellpack verschweißt und/oder verklebt sind. Hierdurch können die unterschiedlichen Zellelemente über deren Einhausungen besonders einfach und besonders sicher aneinandergehalten werden. Infolgedessen kann eine besonders hohe Stabilität des Zellpacks erreicht werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die jeweiligen Einhausungen tiefgezogen sind. Durch das Tiefziehen können die jeweiligen Einhausungen besonders einfach bereitgestellt werden. Weiterhin ermöglicht das Tiefziehen, dass die Einhausungen mit besonders wenigen, insbesondere ohne Nähte bereitgestellt werden können. Darüber hinaus können durch das Tiefziehen Einhausungen mit einer besonders konstanten Wanddicke bereitgestellt werden, wodurch ein besonders gleichmäßiger Wärmeübergang von der Einzelzelle zu den jeweiligen Kühlkanälen über die jeweilige Einhausung ermöglicht wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Querschnitt der jeweiligen Einhausungen oktogonal ist. Das bedeutet, dass die jeweiligen Einhausungen mit ihrer Außenkontur im Querschnitt die Form eines regelmäßigen Achtecks aufweisen. Hierbei können jeweilige Zellelemente einander unmittelbar benachbarter Zellstränge zueinander um eine halbe Zellbreite versetzt sein, wodurch die jeweiligen Zellelemente des Zellpacks besonders dicht aneinander gepackt sein können und gleichzeitig besonders viele Kühlkanäle zwischen den Zellelementen bereitgestellt werden können. Durch den Versatz jeweiliger benachbarter Zellstränge um eine halbe Breite der jeweiligen Zellelemente können die Zellelemente jeweiliger benachbarter Zellstränge besonders sicher und großflächig miteinander verbunden werden. Insbesondere kann ein Zellelement eines ersten Zellstrangs mit zwei weiteren Zellelementen eines zu dem ersten Zellstrang benachbarten zweiten Zellstrangs verbunden werden. Der Zellpack ist somit mit einer besonders hohen Stabilität bereitgestellt.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Fahrzeugbatterie für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Zellpack, wie er bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Zellpack beschrieben worden ist. Die Fahrzeugbatterie ist insbesondere dazu eingerichtet, elektrische Energie für einen elektrischen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs bereitzustellen, wodurch das Kraftfahrzeug elektrisch antreibbar ist. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich somit insbesondere um ein Elektrofahrzeug oder um ein Hybridfahrzeug handeln. Das Bereitstellen der Fahrzeugbatterie mit dem wenigstens einen Zellpack ermöglicht zum einen eine Anordnung von besonders vielen Zellelementen in der Fahrzeugbatterie und zum anderen eine besonders hohe Stabilität der Fahrzeugbatterie aufgrund der besonders stabilen Ausgestaltung des Zellpacks.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Fahrzeugbatterie ein Modulgehäuse umfasst, in welchem wenigstens ein Zellpack aufgenommen ist. In der Fahrzeugbatterie kann für jeden Zellpack ein separates Modulgehäuse oder ein Modulgehäuse für sämtliche Zellpacks vorgesehen sein. Das Modulgehäuse kann den wenigstens einen Zellpack vollständig umschließen, wodurch das Modulgehäuse von einem Kühlfluid, insbesondere einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden kann. Dieses Kühlfluid kann in die Kühlkanäle des wenigstens einen Zellpacks einfließen und in den Kühlkanälen Wärme von den Zellelementen des Zellpacks aufnehmen, um die Zellelemente zu kühlen. Durch das Umschließen des wenigstens einen Zellpacks mit dem Modulgehäuse ermöglicht, dass das Kühlfluid im Kreis geführt und somit wiederverwendet werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der wenigstens eine Zellpack eine selbsttragende Struktur der Fahrzeugbatterie ist. Aufgrund der besonders hohen Stabilität des erfindungsgemäßen Zellpacks kann der wenigstens eine Zellpack als tragende Struktur der Fahrzeugbatterie dienen. Ein Vorsehen von jeweiligen Verstärkungselementen für ein Versteifen der Fahrzeugbatterie kann somit entfallen. Hierdurch kann die Fahrzeugbatterie besonders leicht und besonders kompakt ausgebildet werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der wenigstens eine Zellpack der Fahrzeugbatterie dazu eingerichtet ist, Teil einer Fahrzeugstruktur zu sein. Das bedeutet, dass der Zellpack der Fahrzeugbatterie für eine Versteifung des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein kann, beispielsweise in einem Bodenbereich des Kraftfahrzeugs. Dies ermöglicht, dass besonders wenige zusätzliche Versteifungselemente im Bodenbereich des Kraftfahrzeugs notwendig sind, wobei besonders viel Bauraum im Bodenbereich des Kraftfahrzeugs für die Fahrzeugbatterie zur Verfügung steht. Hierdurch kann eine besonders große Fahrzeugbatterie mit besonders vielen Zellelementen und somit mit einer besonders großen Speicherkapazität im Bodenbereich des Kraftfahrzeugs vorgesehen werden. Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Zellpacks sind als Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Fahrzeugbatterie anzusehen und umgekehrt.
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Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische Draufsicht eines Zellpacks für eine Fahrzeugbatterie mit mehreren jeweils in Zellsträngen angeordneten Zellelementen, wobei die Zellstränge unter Freihaltung jeweiliger Kühlkanäle zwischen den Zellelementen aneinander anliegen und die jeweiligen Zellelemente in ihrem Querschnitt eine polygonförmige Außenkontur aufweisen;
- 2 eine schematische Seitenansicht sowie einen Querschnitt eines einzelnen Zellelements des Zellpacks, wobei das Zellelement eine in einer Einhausung mit polygonförmiger Außenkontur im Querschnitt aufgenommene gewickelte Einzelzelle umfasst;
- 3 ein vergrößerter Ausschnitt des Zellpacks gemäß 1;
- 4a, 4b jeweilige schematische Ausschnitte eines Zellpacks mit Zellelementen, welche in ihrem Querschnitt mit ihrer Außenkontur eine polygonförmige Geometrie aufweisen, wobei die Zellelemente in 4a im Querschnitt mit ihrer Außenkontur oktogonal ausgebildet sind und die Zellelemente in 4b im Querschnitt mit ihrer Außenkontur hexagonal ausgebildet sind.
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In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Zellpack 10 für eine Fahrzeugbatterie eines Kraftfahrzeugs in einer Draufsicht gezeigt. Der Zellpack 10 ist vorliegend von einem Modulgehäuse 12 dicht umschlossen, wodurch ein Kühlfluid, insbesondere eine Kühlflüssigkeit innerhalb des Modulgehäuses strömen kann. Der Zellpack 10 umfasst eine Vielzahl an Zellelementen 14, welche in jeweiligen Zellsträngen 16 organisiert sind. Die jeweiligen Zellstränge 16 sind durch eine gerade Aneinanderreihung jeweiliger Zellelemente 14 gebildet. Das bedeutet, dass sämtliche Zellelemente 14 eines Zellstrangs 16 derart angeordnet sind, dass Mittelachsen 18 aller Zellelemente 14 des Zellstrangs 16 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Jeweilige Zellelemente 14 einander benachbarter Zellstränge 16 liegen seitlich aneinander an, wodurch jeweilige Kühlkanäle 20 zwischen den Zellelementen 14 begrenzt werden. Die Kühlkanäle 20 können von dem Kühlfluid, welches insbesondere in dem Modulgehäuse 12 aufgenommen ist, durchströmt werden, wodurch mittels des Kühlfluids Wärme von den Zellelementen 14 aufgenommen werden kann. Um zum einen die Kühlkanäle 20 zwischen den Zellelementen 14 freihalten zu können und zum anderen eine besonders dichte Packung der Zellelemente 14 in dem Zellpack 10 zu ermöglichen, können die Zellstränge 16, wie in 1 erkannt werden kann, versetzt zueinander ausgerichtet sein. Die jeweiligen Kühlkanäle 20 werden durch jeweilige Außenseiten der Zellelemente 14 begrenzt. Ein Vorsehen separater Kühlleitungen kann dadurch vorteilhafter Weise entfallen.
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In 2 ist ein einzelnes Zellelement 14 in einer Seitenansicht sowie in einer Schnittansicht entlang der Linie B-B dargestellt. Hierbei kann erkannt werden, dass das Zellelement 14 eine in einer Einhausung 22 aufgenommene gewickelte Einzelzelle 24 umfasst. Hierbei kann erkannt werden, dass die Einhausung 22 mit ihrer Außenkontur im Querschnitt eine polygonförmige Geometrie und somit die Geometrie eines regelmäßigen Vielecks aufweist. Vorliegend weist die Einhausung 22 bei der in 2 gezeigten Ausgestaltung eine oktogonale und damit achteckige Außenkontur auf. Die gewickelte Einzelzelle 24 kann sich in ihrer Kontur an eine Innenkontur der Einhausung 22 anpassen. Das bedeutet, dass die gewickelte Einzelzelle 24 in ihrem Querschnitt ebenfalls eine polygonförmige Geometrie aufweisen kann, welche mit der polygonförmigen Geometrie der Einhausung 22 korrespondiert. Hierdurch kann ein besonders gutes Ausfüllen eines von der Einhausung 22 umschlossenen Volumens durch die gewickelte Einzelzelle 24 ermöglicht werden. Insbesondere können sich äußere Lagen der Einzelzelle 24 innenseitig an die Einhausung 22 anlegen beziehungsweise anschmiegen, wodurch ein besonders guter Wärmeübergang von der Einzelzelle 24 über die Einhausung 22 auf das in den Kühlkanälen 20 strömende Kühlfluid ermöglicht wird. Um ein besonders einfaches Bereitstellen der jeweiligen Einhausungen 22 zu ermöglichen, können die Einhausungen 22 durch Tiefziehen bereitgestellt sein.
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In 3 ist der Zellpack 10 ausschnittsweise dargestellt. Hierbei kann besonders gut erkannt werden, wie jeweilige Zellelemente 14 benachbarte Zellstränge 16 mit ihren Einhausungen 22 aneinander anliegen. Durch die Einhausungen 22 der aneinander anliegenden Zellelemente 14 wird zwischen den Zellelementen 14 der jeweilige Kühlkanal 20 begrenzt. Die aneinander anliegenden Einhausungen 22 unterschiedlicher Zellelemente 14 können insbesondere über eine stoffschlüssige Verbindung miteinander verbunden sein, um den Zellpack 10 mit einer besonders hohen Stabilität bereitzustellen. Hierfür können die Einhausungen 22 untereinander verschweißt und/oder verklebt sein.
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Wie in 3 besonders gut erkannt werden kann, ist ein einem ersten Zellstrang 16 zugeordnetes erstes Zellelement 14 zumindest bereichsweise zwischen zwei Zellelementen 14 eines zu dem ersten Zellstrang 16 unmittelbar benachbarten Zellstrangs 16 angeordnet, wodurch die Zellelemente 14 von zueinander benachbarten Zellsträngen 16 besonders dicht gepackt werden können. Weiterhin wird aufgrund der polygonförmigen Außenkontur der jeweiligen Zellelemente 14 zum einen eine besonders große Kontaktfläche zwischen den jeweiligen Einhausungen 22 von Zellelementen 14 benachbarter Zellstränge 16 ermöglicht und gleichzeitig das Freihalten der Kühlkanäle 20 zwischen den benachbarten Zellsträngen 16 ermöglicht. Über die besonders großen Kontaktflächen 26 von Zellelementen 14 unterschiedlicher Zellstränge 16 miteinander können die Zellstränge 16 besonders sicher und fest aneinander gehalten werden.
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In 4a sind jeweilige Zellelemente 14 mit einer oktogonalen Außenkontur im Querschnitt gezeigt, welche zu einem Zellpack 10 zusammengesetzt sind, wohingegen in 4b jeweilige Zellelemente 14 gezeigt sind, welche eine hexagonale Außenkontur in ihrem Querschnitt aufweisen und zu einem Zellpack 10 zusammengesetzt sind. Hierbei kann erkannt werden, dass es insbesondere bei der oktogonalen Außenkontur der jeweiligen Zellelemente 14 für ein besonders dichtes Packen der Zellelemente 14 vorteilhaft ist, wenn die unmittelbar benachbarten Zellstränge 16 relativ zueinander um eine halbe Zellbreite der jeweiligen Zellelemente 14 versetzt angeordnet sind, wodurch Zellelemente 14 eines Zellstrangs 16 besonders tief zwischen jeweilige Zellelemente 14 des unmittelbar benachbarten weiteren Zellstrangs 16 eintauchen können.
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Der beschriebene Zellpack 10 der Zellelemente 14 mit den polygonförmigen Außenkonturen ermöglicht eine besonders stabile Verbindung der Zellelemente 14, wodurch der Zellpack 10 selbsttragend ausgebildet sein kann. Hierdurch kann eine den Zellpack 10 umfassende Fahrzeugbatterie eines Kraftfahrzeugs Teil einer Fahrzeugstruktur sein.
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Dem beschriebenen Zellpack 10 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine runde Form von Zellengehäusen jeweiliger Zellelemente in deren Stapelung beziehungsweise bei einer Herstellung von Speichermodulen beziehungsweise kompletten Zell packs nachteilig sein kann. Die Nachteile begründen sich dadurch, dass runde Batteriezellen untereinander, außer über deren Kontaktierung, keine technisch und wirtschaftlich sinnvolle, kraftschlüssige Verbindung miteinander eingehen können.
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Die Zellelemente 14 mit der im Querschnitt polygonförmigen Außenkontur ermöglichen eine besonders große Kontaktfläche eines jeweiligen Zellelements 14 zu jeweiligen benachbarten Zellelementen 14, wodurch die Zellelemente 14 besonders sicher untereinander verbunden werden können. Hierbei können die Zellelemente 14 ohne zusätzliche Bauteile und/oder ohne zusätzliche Hilfsstoffe aneinandergehalten werden. Aufgrund der polygonförmigen Außenkontur der jeweiligen Zellelemente 14 in deren Querschnitt kann ein aus der Mehrzahl von Zellelementen 14 bestehender Speicherzellenverbund selbsttragend dargestellt werden und somit ein Teil einer Fahrzeugstruktur eines Kraftfahrzeugs sein. Die jeweiligen Zellelemente 14 können spiralförmige Wicklungen mit interner Kontaktierung der beiden Elektroden sowie mit einem Separator umfassen.
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Sich zwischen den Zellelementen 14 ergebende Zwischenräume dienen als Kühlkanäle 20 für gasförmige und/oder flüssige Kühlmedien.. Die Kühlkanäle 20 ermöglichen eine besonders gute Kühlung der jeweiligen Zellelemente 14 mit dem flüssigen und/oder gasförmigen Kühlmedium. Die jeweiligen Zellelemente 14 des Zellpacks 10 haben somit eine wabenförmige oder andere polygonförmige Außenkontur in ihrem Querschnitt. Die beschriebene Anordnung der Zellelemente 14 resultiert in Kontaktflächen 26 und Kontaktkanten der Einhausungen 22, welche besonders gut miteinander stoffschlüssig verbunden werden können, insbesondere miteinander verschweißt, ultraschallverschweißt, verklebt oder anderweitig mechanisch verbunden werden können. Der aus den verbundenen Zellelementen 14 resultierende Zellpack 10 ist besonders steif ausgebildet, insbesondere selbsttragend und kann somit Teil einer Fahrzeugstruktur eines Kraftfahrzeugs sein.
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Insgesamt zeigt die Erfindung wie eine wabenförmige oder andere polygonförmige Zellaußenkontur herangezogen werden kann, um einen selbsttragenden Zellspeicher bereitzustellen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Zellpack
- 12
- Modulgehäuse
- 14
- Zellelement
- 16
- Zellstrang
- 18
- Mittelachse
- 20
- Kühlkanal
- 22
- Einhausung
- 24
- gewickelte Einzelzelle
- 26
- Kontaktfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009025802 A1 [0002]
- DE 102009022678 A1 [0003]
- EP 1213784 A2 [0004]
