DE102021129846A1 - Batteriegehäuse, Batterie, sowie Verfahren zum Herstellen einer Batterie - Google Patents

Batteriegehäuse, Batterie, sowie Verfahren zum Herstellen einer Batterie Download PDF

Info

Publication number
DE102021129846A1
DE102021129846A1 DE102021129846.6A DE102021129846A DE102021129846A1 DE 102021129846 A1 DE102021129846 A1 DE 102021129846A1 DE 102021129846 A DE102021129846 A DE 102021129846A DE 102021129846 A1 DE102021129846 A1 DE 102021129846A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
battery
channels
fluid
partially
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021129846.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Christian Schneider
Reinhold Brückner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HBPO GmbH
Original Assignee
HBPO GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HBPO GmbH filed Critical HBPO GmbH
Priority to DE102021129846.6A priority Critical patent/DE102021129846A1/de
Priority to US17/987,111 priority patent/US20230155203A1/en
Priority to CN202211437350.5A priority patent/CN116137359A/zh
Publication of DE102021129846A1 publication Critical patent/DE102021129846A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6566—Means within the gas flow to guide the flow around one or more cells, e.g. manifolds, baffles or other barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/222—Inorganic material
    • H01M50/224—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/227—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/231—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/256—Carrying devices, e.g. belts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/284—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with incorporated circuit boards, e.g. printed circuit boards [PCB]
    • H01M50/287—Fixing of circuit boards to lids or covers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse (1), insbesondere für eine Starterbatterie für ein Fahrzeug, aufweisend einen Gehäuseinnenraum (2) für eine Anordnung von mehreren Batteriezellen (3), und eine Gehäuseeinheit (10), die den Gehäuseinnenraum (2) zumindest teilweise umgibt und ein Kanalsystem (20) mit mehreren Kanälen (21) zum Führen eines Fluides zum Temperieren des Gehäuseinnenraums (2) aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Batterie (4), sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Batterie (4).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse, insbesondere für eine Starterbatterie für ein Fahrzeug, eine Batterie, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Batterie.
  • Gehäuse für Fahrzeugbatterien sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Insbesondere mit fortschrittlicheren Technologien der Batteriezellen, wird jedoch auch deren Kühlung immer wichtiger. Dabei wird zwischen passiven Kühlungen, bei welchen im Wesentlichen auf eine passive Wärmeabgabe über eine Außenfläche des Gehäuses vertraut wird, und aktiven Kühlungen, bei welchen ein Fluid, wie Wasser oder Luft, durch das Gehäuse gepumpt wird, unterschieden.
  • Um bei einer aktiven Kühlung das Fluid zu führen, ist es beispielsweise aus der DE 10 2017 127 807 A1 bekannt, Kühlkanäle parallel zueinander in das Gehäuse zu integrieren, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Gehäuseinnenraum und dem Fluid, welches durch die Kühlkanäle geleitet wird, zu ermöglichen. Zur Verteilung des Fluides auf die Kanäle sind an einer Gehäuseseite Freiräume vorgesehen, zu welchen die Kanäle jeweils Öffnungen aufweisen. Weiterhin wird das Fluid zentral in die Freiräume eingeleitet bzw. aus den Freiräumen abgeleitet. Durch die unterschiedlichen Distanzen der einzelnen Kanäle zur Mitte kann die Strömung variieren und/oder zu Druckunterschieden führen, die wiederum Turbulenzen hervorrufen können. Weiterhin ist ein komplexer Aufbau aus parallelen Leitungen für eine Kommunikation mit Temperieranschlüssen des Kanalsystems vorgesehen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, voranstehende, aus dem Stand der Technik bekannte Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Versorgung eines Kanalsystems zum Führen eines Fluides bei einer Batterie hinsichtlich der Verteilung des Fluides im Kanalsystem, vorzugsweise bei einer stabilen und/oder kompakten Bauweise, zu verbessern.
  • Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Batteriegehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Batterie mit den Merkmalen des Anspruchs 20, sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 21. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Batterie und/oder dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Batteriegehäuse, insbesondere für eine Starterbatterie für ein Fahrzeug, vorgesehen. Das Batteriegehäuse umfasst einen Gehäuseinnenraum für eine Anordnung von mehreren Batteriezellen, insbesondere im Gehäuseinnenraum. Weiterhin weist das Batteriegehäuse eine Gehäuseeinheit, die den Gehäuseinnenraum zumindest teilweise oder vollständig umgibt und ein Kanalsystem mit mehreren Kanälen zum Führen eines Fluides zum Temperieren des Gehäuseinnenraums auf. Dabei weist die Gehäuseeinheit zumindest eine erste Gehäuseseite mit einer ersten Fluidschnittstelle für einen externen Zugang zum Kanalsystem auf. Ferner ist vorgesehen, dass sich die Kanäle zumindest teilweise oder vollständig entlang der ersten Gehäuseseite in unterschiedliche Richtungen erstrecken und das Kanalsystem eine Leitstruktur für eine gemeinsame Fluidkommunikation der Kanäle mit der ersten Fluidschnittstelle aufweist.
  • Das Batteriegehäuse ist insbesondere für eine Batterie eines Fahrzeugs ausgebildet. Insbesondere kann das Batteriegehäuse Befestigungsschnittstellen zur Befestigung der Batterie im Fahrzeug umfassen. Weiterhin kann eine Griffeinheit zum Anheben des Batteriegehäuses vorgesehen sein, wodurch ein komfortabler Austausch der Batterie, insbesondere der Starterbatterie, ermöglicht sein kann.
  • Der Gehäuseinnenraum kann als Hohlraum in der Gehäuseeinheit ausgebildet sein. Die Batteriezellen können einzeln oder im Verbund als Batteriemodul im Gehäuseinnenraum anordbar sein. Dazu können im Gehäuseinnenraum Aufnahmeräume, wie Montageplätze für die Batteriezellen, angeordnet sein.
  • Die Gehäuseeinheit bildet vorzugsweise eine geschlossene Hülle um den Gehäuseinnenraum. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass die Gehäuseeinheit zumindest bereichsweise offensteht, um einen dauerhaften Zugang zum Gehäuseinnenraum und/oder zu den Batteriezellen zu ermöglichen. Die erste Gehäuseseite kann eine ebene oder im Wesentlichen ebene Fläche umfassen. Beispielsweise kann die Gehäuseeinheit quaderförmig und/oder würfelförmig ausgebildet sein. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass die Gehäuseeinheit an der ersten Gehäuseseite eine Krümmung umfasst. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Gehäuseeinheit an der ersten Gehäuseseite spitz zulaufend oder halbkugelartig ausgebildet ist.
  • Unter dem Temperieren des Gehäuseinnenraums kann ein Kühlen und/oder ein Erwärmen des Gehäuseinnenraums verstanden werden. Bei dem Fluid kann es sich um ein Gas oder eine Flüssigkeit zum Temperieren des Gehäuseinnenraums handeln. Insbesondere kann das Fluid ein Kühlmittel sein. Beispielsweise kann das Fluid Wasser oder Luft umfassen oder aus Wasser oder aus Luft bestehen.
  • Die Kanäle des Kanalsystems können sich über mehrere Bauteile der Gehäuseeinheit erstrecken. Vorzugsweise können die Kanäle Kanalschnitte aufweisen, welche sich an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuseinnenraums erstrecken. Dadurch kann die Fläche für einen Wärmeaustausch des Fluides mit dem Gehäuseinnenraum vergrößert sein.
  • Über den externen Zugang zum Kanalsystem kann insbesondere ein Zufluss zum Kanalsystem und/oder ein Abfluss des Fluides vom Kanalsystem der Gehäuseeinheit ermöglicht sein. Somit kann der externe Zugang vorzugsweise einen Zugang von oder nach außerhalb des Batteriegehäuses umfassen. Beispielsweise kann durch die erste Fluidschnittstelle eine Einbindung des Kanalsystems in einen Kühlkreislauf des Fahrzeuges und/oder an eine externe Pumpe des Fahrzeugs ermöglicht sein. Vorteilhafterweise kann die erste Fluidschnittstelle einen Stutzen umfassen, an den beispielsweise der Kühlkreislauf oder die externe Pumpe anschließbar ist. Ferner ist es denkbar, dass ein Antrieb, z. B. in Form einer Pumpe, in das Kanalsystem, die erste Fluidschnittstelle und/oder eine zweite Fluidschnittstelle integriert ist.
  • Dass sich die Kanäle zumindest teilweise in unterschiedliche Richtungen erstrecken, kann dahingehend verstanden werden, dass die Kanäle insbesondere zumindest abschnittsweise an der ersten Gehäuseseite nicht parallel sind. Beispielsweise können einzelne Kanäle des Kanalsystems in gegensätzliche Richtungen führen und/oder einen Winkel zueinander aufweisen. Dabei können die Kanäle zumindest abschnittsweise zur Definition einer Fluidströmung in einer Ebene in die unterschiedlichen Richtungen ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die Kanäle an der ersten Gehäuseseite verschlossen. Somit ist es denkbar, dass die Kanäle beim Blick von außen auf die erste Gehäuseseite unsichtbar sind.
  • Die Leitstruktur ist vorzugsweise an der ersten Gehäuseseite angeordnet. Unter der gemeinsamen Fluidkommunikation der Kanäle kann verstanden werden, dass die Kanäle, insbesondere alle Kanäle, über die erste Fluidschnittstelle mit dem Fluid versorgt werden können und/oder das Fluid von den ersten Kanälen über die erste Fluidschnittstelle abgeführt werden kann. Somit kann eine zentrale Fluidkommunikation für die Kanäle ermöglicht werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Kanäle an der Leitstruktur zumindest abschnittsweise oder vollständig zu zumindest einer Seite offen ausgebildet sind, so dass die Leitstruktur auf einer Fläche teilweise leitend wirkt, jedoch eine Fluidkommunikation zwischen den Kanälen möglich ist. Vorzugsweise sind die Kanäle an der ersten Gehäuseseite jedoch jeweils umlaufend geschlossen, so dass eine Fluidkommunikation zwischen den Kanälen untereinander an der ersten Gehäuseseite nur im Bereich der ersten Fluidschnittstelle möglich ist.
  • Die Erstreckung der Kanäle in unterschiedliche Richtung führt ferner dazu, dass die erste Fluidschnittstelle in einfacher Art und Weise als zentrale Stelle für den externen Zugang dienen kann und gleichzeitig das Fluid auf die Kanäle verteilt werden kann. Dabei hilft die Leitstruktur insbesondere die Fluidströmung auf die Kanäle aufzuteilen, um eine, vorzugsweise gleichmäßige, Strömung zu erreichen. Beispielsweise ist es dadurch möglich, Druckunterschiede in den Kanälen zu reduzieren oder zu vermeiden. Durch die zumindest teilweise Erstreckung der Kanäle an der ersten Gehäuseseite kann das Fluid von der ersten Fluidschnittstelle vorteilhaft zentral auf die Kanäle verteilt werden, um, insbesondere auch im Bereich der ersten Gehäuseseite, eine möglichst laminare Strömung zu erhalten. Dabei ist ferner eine fertigungsgerechte und kompakte Ausgestaltung des Batteriegehäuses ermöglicht.
  • Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse vorgesehen sein, dass die Leitstruktur durch Begrenzungselemente der Kanäle, insbesondere durch einen sternförmigen Verlauf der Begrenzungselemente, gebildet ist. Die Begrenzungselemente können insbesondere Kanalwandungen der Kanäle umfassen. Dabei können sich die Begrenzungselemente beispielsweise senkrecht zur ersten Gehäuseseite erstrecken. Durch die Begrenzungselemente kann ein Kanalquerschnitt der Kanäle definiert sein. Insbesondere kann jedes der Begrenzungselemente zur Begrenzung zweier benachbarter Kanäle ausgebildet sein. Dadurch kann in kompakter Bauweise die für die Kanäle auf der ersten Gehäuseseite zur Verfügung stehende Fläche effizient ausgenutzt werden. Unter dem sternförmigen Verlauf der Begrenzungselemente kann verstanden werden, dass die Begrenzungselemente strahlenartig auf ein Zentrum oder einen Punkt zulaufen. Dabei können die Begrenzungselemente vorzugsweise einen linearen und/oder einen gekrümmten Verlauf aufweisen. Es ist denkbar, dass sich je zwei in Bezug auf das Zentrum gegenüberliegende Begrenzungselemente in entgegengesetzte Richtungen erstrecken. Durch die Begrenzungselemente kann die Fluidströmung somit gleichzeitig die Kanäle definieren und eine Leitfunktion der Leitstruktur zum Leiten der Fluidströmung von der ersten Fluidschnittstelle erfüllen.
  • Weiterhin ist es bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse denkbar, dass die Leitstruktur eine Verteilstelle aufweist, an welcher die Begrenzungselemente an der ersten Gehäuseseite zusammenlaufen, vorzugsweise wobei jeweils zwei der Begrenzungselemente an der Verteilstelle einen Winkel zueinander aufweisen, welcher eine Kanalöffnung bildet, insbesondere wobei sich die Winkel zur lokal unterschiedlichen Verteilung einer Fluidströmung des Fluides zumindest teilweise unterscheiden. Der Winkel kann insbesondere zumindest teilweise den sternförmigen Verlauf definieren. Die Kanalöffnung kann zur ersten Fluidschnittstelle ausgerichtet sein, um eine Fluidkommunikation des jeweiligen Kanals mit der ersten Fluidschnittstelle zu ermöglichen. Vorzugsweise sind die Kanalöffnungen umlaufend um die Verteilstelle angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass die Verteilstelle einen Vorsprung aufweist, der sich an der ersten Gehäuseseite in Richtung der ersten Fluidschnittstelle erstreckt und/oder in die erste Fluidschnittstelle hineinragt. Dadurch kann eine Form der Verteilstelle aerodynamisch und/oder hydrodynamisch vorteilhaft sein, um die Fluidströmung zu leiten. Somit kann durch die Verteilstelle und den Winkel der Begrenzungselemente eine vorteilhafte Aufteilung der Strömungselemente von der ersten Fluidschnittstelle auf die Kanäle bei einem fertigungsgerechten und kompakten Aufbau erreicht werden.
  • Es ist ferner bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse denkbar, dass die Gehäuseeinheit einen Mittelteil aufweist, welcher sich von der ersten Gehäuseseite erstreckt und den Gehäuseinnenraum, insbesondere umlaufend, umgibt, vorzugsweise wobei sich die Kanäle entlang zumindest einer Seite, vorzugsweise entlang zumindest zweier gegenüberliegender Seiten, des Mittelteils erstrecken. Der Mittelteil kann die erste Gehäuseseite zumindest teilweise definieren. Vorzugsweise können die Begrenzungselemente am Mittelteil angeordnet sein. Die beiden Seiten des Mittelteils können Längsseiten der Gehäuseeinheit sein, die sich z. B. zwischen der ersten und zweiten Gehäuseseite und/oder senkrecht zur ersten und/oder zweiten Gehäuseseite erstrecken. Insbesondere können die Kanäle somit eine Biegung von der ersten Gehäuseseite zu den beiden Seiten des Mittelteils aufweisen. Dabei können die Begrenzungselemente zur Zuführung der Fluidströmung von der ersten Fluidschnittstelle zu Kanalabschnitten, die sich an den beiden Seiten des Mittelteils erstrecken, ausgebildet sein. Durch die Erstreckung der Kanäle entlang der Seiten des Mittelteils kann ein Wärmeaustausch des Fluides mit dem Gehäuseinnenraum verbessert sein.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin denkbar, dass die Gehäuseeinheit zumindest eine zweite Gehäuseseite mit einer zweiten Fluidschnittstelle für einen externen Zugang zum Kanalsystem aufweist, wobei der Mittelteil zwischen der ersten Gehäuseseite und der zweiten Gehäuseseite angeordnet ist, insbesondere wobei sich die Kanäle zumindest teilweise entlang der zweiten Gehäuseseite in unterschiedliche Richtungen erstrecken und das Kanalsystem eine weitere Leitstruktur für eine gemeinsame Fluidkommunikation der Kanäle mit der zweiten Fluidschnittstelle aufweist. Es ist denkbar, dass die erste und zweite Gehäuseseite symmetrisch zueinander ausgestaltet sind. Durch die zweite Fluidschnittstelle an der zweiten Gehäuseseite kann das Batteriegehäuse somit in einen Leitungsabschnitt eines Temperiersystems, insbesondere eines Kühlkreislaufes, integriert werden. Insbesondere kann somit ein Durchfluss des Fluides durch das Batteriegehäuse ermöglicht sein. Vorzugsweise bildet die erste Fluidschnittstelle einen Fluideinlass für einen Eintritt des Fluides in das Kanalsystem und die zweite Fluidschnittstelle einen Fluidauslass für einen Austritt des Fluides aus dem Kanalsystem oder umgekehrt. Durch die weitere Leiterstruktur an der zweiten Gehäuseseite können die Vorteile der Leitstruktur an der ersten Gehäuseseite für beide Gehäuseseiten entfaltet werden.
  • Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Gehäuseeinheit eine geometrische Mittelebene aufweist, die sich mittig von der ersten Gehäuseseite zur zweiten Gehäuseseite erstreckt, wobei die erste Fluidschnittstelle und die zweite Fluidschnittstelle auf gegenüberliegenden Seiten der Mittelebene angeordnet sind. Unter der geometrischen Mittelebene kann insbesondere eine mathematische und/oder virtuelle Ebene verstanden werden, die die Gehäuseeinheit in zwei Hälften teilt. Somit können beide Fluidschnittstellen exzentrisch zur Mittelebene auf den gegenüberliegenden Seiten angeordnet sein. Vorzugsweise weisen beide Fluidschnittstellen einen gleichen Abstand zur Mittelebene auf. Dadurch können die Kanäle jeweils die gleiche oder im Wesentlichen die gleiche Länge aufweisen. Beispielsweise kann ein Kanal, der sich entlang der ersten Gehäuseseite über eine erste Länge erstreckt, sich entlang der zweiten Gehäuseseite über eine zweite Länge erstrecken, die sich von der ersten Länge unterscheidet, während sich ein weiterer Kanal umgekehrt entlang der ersten Gehäuseseite über die zweite Länge erstreckt und an der zweiten Gehäuseseite über die erste Länge. Durch die Abstimmung der Längen der Kanäle können in einfacher Art und Weise vorteilhafte, d. h. insbesondere gleichmäßige, Strömungsverhältnisse in den einzelnen Kanälen geschaffen sein.
  • Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse vorgesehen sein, dass die Kanäle am Übergang von der ersten Gehäuseseite und/oder der zweiten Gehäuseseite zum Mittelteil einen Knick aufweisen. Der Knick kann beispielsweise eine Richtungsänderung der Kanäle zwischen zwei Kanalabschnitten umfassen. Vorzugsweise weist jeder der Kanäle zumindest zwei Kanalabschnitte auf, die am Knick senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zueinander orientiert sind. Dadurch kann bei kompakter Bauweise eine Richtungsänderung der Kanäle erfolgen, um das Fluid um den Mittelteil herumzuleiten. Die Leitstruktur und die Erstreckung der Kanäle entlang der ersten und/oder zweiten Gehäuseseite ermöglicht dabei eine vorteilhafte Zu- und/oder Abführung des Fluides zum und/oder vom Knick, insbesondere ohne starke Turbulenzen in der Fluidströmung zu erzeugen.
  • Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse vorgesehen sein, dass die Gehäuseeinheit ein erstes Deckelelement zum zumindest teilweisen oder vollständigen Abdecken der Kanäle an der ersten Gehäuseseite und/oder ein zweites Deckelelement zum zumindest teilweisen oder vollständigen Abdecken der Kanäle an der zweiten Gehäuseseite umfasst, insbesondere wobei die erste Fluidschnittstelle in das erste Deckelelement und/oder die zweite Fluidschnittstelle in das zweite Deckelelement integriert ist. Das erste Deckelement kann die Kanäle an der ersten Gehäuseseite abdichten. Das zweite Deckelement kann die Kanäle an der zweiten Gehäuseseite abdichten. Beispielsweise kann das erste und/oder zweite Deckelement die Begrenzungselemente zur Abdichtung der Kanäle, insbesondere vollflächig, kontaktieren. Ferner ist es denkbar, dass die erste Fluidschnittstelle in das erste Deckelement und/oder die zweite Fluidschnittstelle in das zweite Deckelement integriert ist. Beispielsweise kann die erste und/oder zweite Fluidschnittstelle als Stutzen, insbesondere integral, mit dem ersten und/oder zweiten Deckelelement ausgeführt sein. Durch das erste und/oder zweite Deckelement kann somit eine montage- und fertigungsgerechte Möglichkeit geschaffen sein, um die Kanäle entlang der ersten und/oder zweiten Gehäuseseite abzudecken, um die Fluidströmung von der ersten und/oder zweiten Fluidschnittstelle entlang der ersten und/oder zweiten Gehäuseseite zu führen.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin denkbar, dass die Gehäuseeinheit ein Haubenelement zum Verschluss des Gehäuseinnenraums aufweist, wobei durch das Haubenelement zumindest teilweise oder vollständig die erste Gehäuseseite, die zweite Gehäuseseite und/oder der Mittelteil ausbildet ist. Zum Verschluss des Gehäuseinnenraums kann das Haubenelement auf ein Kernelement der Gehäuseeinheit aufgesetzt sein, insbesondere so, dass das Kernelement zumindest bereichsweise im Haubenelement aufgenommen ist. Es kann vorgesehen sein, dass das Haubenelement quaderförmig ausgebildet ist, um die erste und zweite Gehäuseseite und den Mittelteil zumindest teilweise auszubilden. Durch das Haubenelement kann bei der Montage des Batteriegehäuses zunächst ein Zugang zum Gehäuseinnenraum und anschließend der Verschluss des Gehäuseinnenraums ermöglicht sein.
  • Weiterhin ist es bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse denkbar, dass die Gehäuseeinheit ein Hybridbauteil aufweist und/oder das Haubenelement als Hybridbauteil ausgebildet ist. Bei dem Hybridbauteil sind eine erste Materialkomponente und eine zweite Materialkomponente stoffschlüssig miteinander verbunden. Beispielsweise kann das Hybridbauteil in einem Zweikomponenten-Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt sein. Vorzugsweise unterscheiden sich die erste und zweite Materialkomponente zumindest in einer Wärmeleiteigenschaft und/oder einer Festigkeitseigenschaft. Durch das Hybridbauteil können somit unterschiedliche Wärmeeigenschaften und/oder Festigkeitseigenschaften der ersten und zweiten Materialkomponente miteinander kombiniert werden, um einen vorteilhaften Wärmeaustausch und/oder eine vorteilhafte Stabilität des Batteriegehäuses zu realisieren.
  • Es ist ferner bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse denkbar, dass es sich bei der ersten Materialkomponente um ein Metall, insbesondere in Form von Aluminium, und/oder bei der zweiten Materialkomponente um einen, insbesondere kohle- und/oder glasfaserverstärkten, Kunststoff handelt. Vorzugsweise kann die zweite Materialkomponente ein Polyamid (PA), ein Polypropylen (PP) und/oder ein Polybutylenterephthalat (PBT) aufweisen. Zur verbesserten Festigkeit kann der Kunststoff einen Glasfaseranteil von etwa 30 % aufweisen. Durch die Kombination aus Kunststoff und Metall kann eine vorteilhafte, mehrkomponentige Fertigung der Gehäuseeinheit ermöglicht werden. Beispielsweise kann die zweite Materialkomponente durch ein Kunststoffspritzgussverfahren an die erste Materialkomponente angespritzt werden. Es kann vorgesehen sein, dass die erste Materialkomponente Befestigungsöffnungen zum Durchgreifen der zweiten Materialkomponente durch die erste Materialkomponente aufweist. Dadurch kann die gegenseitige Befestigung der Materialkomponenten verbessert sein. Insbesondere durch die Verwendung von Aluminium kann eine Leichtbauweise erzielt werden. Ferner hat ein Metall den Vorteil einer hohen Festigkeit und einer hohen Wärmeleitfähigkeit. Beispielsweise kann eine zum Gehäuseinnenraum orientierte Kontaktfläche der Kanäle die erste Materialkomponente aufweisen. Dadurch kann ein vorteilhafter Wärmeaustausch des Fluides mit dem Gehäuseinnenraum erzielt werden. Der Kunststoff kann zumindest in Teilbereichen der Gehäuseeinheit einen Wärmeaustausch verhindern oder reduzieren.
  • Dadurch kann beispielsweise ein externer Wärmeeinfluss, z. B. eines Fahrzeugmotors, auf das Kanalsystem reduziert werden.
  • Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse vorgesehen sein, dass die Leitstruktur oder Leitstrukturen, insbesondere die Begrenzungselemente der Kanäle, auf der ersten und/oder zweiten Gehäuseseite zumindest teilweise oder vollständig durch die zweite Materialkomponente gebildet ist/sind. Dadurch kann die Leitstruktur in einfacher Art und Weise geformt und/oder befestigt werden. Insbesondere kann durch einen Kunststoffspritzguss in vorteilhafter Art und Weise eine insbesondere individuelle Form der Begrenzungselemente erzielt werden. Dabei können die erste Materialkomponente und das erste und/oder zweite Deckelement weitere Begrenzungen der Kanäle bilden, insbesondere so dass zumindest abschnittsweise entlang der ersten und/oder zweiten Gehäuseseite einen umlaufend abgedichteten Kanalquerschnitt der Kanäle ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse vorgesehen sein, dass die erste Materialkomponente eine Innenschale zur Begrenzung des Gehäuseinnenraums und die zweite Materialkomponente eine Außenschale zur zumindest abschnittsweisen Umhüllung der Innenschale bildet. Vorzugsweise kann die Innenschale u-artig ausgebildet sein, um zumindest teilweise die erste und zweite Gehäuseseite sowie einen Teil, insbesondere einen Oberteil, des Mittelteils zu definieren. Durch die Umhüllung kann insbesondere eine Einfassung der ersten Materialkomponente an fünf Seiten gebildet sein. Dadurch kann das Haubenelement z. B. eine umlaufend geschlossene Haubenform aufweisen, wenn das Haubenelement durch die erste und zweite Materialkomponente gebildet ist. Die Innenschale kann bei der Fertigung als Basis für das Aufbringen der Außenschale genutzt werden.
  • Weiterhin ist es bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse denkbar, dass die Gehäuseeinheit ein Kernelement aufweist, wobei das Haubenelement eine Öffnung aufweist, in welcher das Kernelement zumindest teilweise aufgenommen ist, insbesondere wobei das Haubenelement und das Kernelement aneinander befestigt sind. Vorzugsweise ist das Kernelement von dem Haubenelement zumindest teilweise umgeben. Das Kernelement kann als Basis für den Gehäuseinnenraum ausgestaltet sein. Beispielsweise können die Batteriezellen im Kernelement anordbar sein, bevor der Gehäuseinnenraum durch das Haubenelement verschlossen wird. Unter der Befestigung des Kernelementes und des Haubenelementes aneinander kann verstanden werden, dass das Kernelement und das Haubenelement direkt aneinander befestigt sind. Vorzugsweise ist das Haubenelement stoff-, form- und/oder kraftschlüssig am Kernelement befestigt. Beispielsweise können das Kernelement und das Haubenelement miteinander verschraubt sein. Somit kann eine hohe Festigkeit, insbesondere Stabilität, für die Gehäuseeinheit erzielt werden.
  • Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Kernelement ein Metall, insbesondere Aluminium, aufweist, und/oder als Stranggussteil ausgeführt ist. Durch ein Metall kann ein vorteilhafter Wärmeaustausch des Gehäuseinnenraums mit dem Kanalsystem ermöglicht werden. Ferner kann dadurch eine hohe Stabilität des Kernelementes gewährleistet werden, um die Batteriezellen im Gehäuseinnenraum zu schützen. Eine Ausbildung aus Aluminium kann zu einer Leichtbauweise des Batteriegehäuses beitragen.
  • Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass jeder der Kanäle zumindest einen Kanalabschnitt aufweist, welcher zumindest teilweise oder vollständig in eine Wandung des Kernelementes, insbesondere integral, integriert ist. Beispielsweise können Begrenzungselemente der Kanalabschnitte durch das Kernelement ausgebildet sein. Insbesondere können die Begrenzungselemente auf einer Außenseite des Kernelementes angeordnet sein. Ferner kann eine Grundfläche der Kanalabschnitte durch eine Wandung des Kernelementes für den Gehäuseinnenraum gebildet sein. Es kann vorgesehen sein, dass das Haubenelement, insbesondere die Innenschale des Haubenelementes, eine weitere Wandung der Kanalabschnitte bildet, um die Kanäle umlaufend zu verschließen. Dabei können das Kernelement und das Haubenelement die Kanäle zueinander abdichten. Die Kanalabschnitte können sich, insbesondere linear, entlang des Mittelteils erstrecken. Somit kann ein vorteilhafter Wärmeaustausch des Kanalsystems mit dem Gehäuseinnenraum erzielt werden.
  • Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die erste Materialkomponente des Haubenelementes und/oder das Kernelement u-artig ausgebildet sind. Durch die u-artige Ausbildung kann jeweils ein Teil des Gehäuseinnenraums gebildet sein. Insbesondere kann eine Befestigung des Haubenelementes am Kernelement den Gehäuseinnenraum vollständig definieren und/oder verschließen. Ferner kann durch die u-artige Ausbildung die Festigkeit der Gehäuseeinheit, insbesondere auch gegenüber Scherkräften, verbessert sein. Um eine verbesserte Montage des Haubenelementes zu ermöglichen, kann das Kernelement Schenkelelemente umfassen, die eine trapezförmige Grundfläche aufweisen.
  • Weiterhin kann bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Haubenelement zumindest einen Anschlusskontakt für einen externen Anschluss an die Batteriezellen, eine Griffeinheit zum Transport des Batteriegehäuses und/oder ein Entlüftungsventil zur Entlüftung des Gehäuseinnenraums aufweist. Die Anschlusskontakte können eine elektrische Verbindung zu den Batteriezellen umfassen. Dadurch kann die Batterie im Fahrzeug an ein Bordnetz anschließbar sein. Die Griffeinheit kann beispielsweise einen Griff mit zwei Raststellungen für einen Einbauzustand und einen Montagezustand umfassen. Durch die Griffeinheit kann eine Mobilität und/oder Montage des Batteriegehäuses im Fahrzeug verbessert sein. Durch das Entlüftungsventil können Gase im Gehäuseinnenraum nach außen abgeführt werden. Dadurch kann eine Sicherheit der Batterie verbessert sein. Somit können mehrere funktionale Bauelemente im Haubenelement integriert sein, wodurch die Montage des Batteriegehäuses vereinfacht ist.
  • Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse vorgesehen sein, dass eine Steuereinheit zum Batteriemanagement in die Gehäuseeinheit, insbesondere in das Haubenelement, integriert ist. Das Haubenelement kann beispielsweise eine Kavität zur Integration der Steuereinheit umfassen. Insbesondere kann somit ein weiteres funktionales Bauelement im Haubenelement integriert sein, um eine einfache Montage zu ermöglichen. Insbesondere bei der Fertigstellung der Batterie kann das Haubenelement einfach handhabbar sein. Ferner kann die Steuereinheit in der Gehäuseeinheit geschützt sein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Batterie, insbesondere Starterbatterie für ein Fahrzeug vorgesehen. Die Batterie umfasst mehrere Batteriezellen und ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse.
  • Somit bringt eine erfindungsgemäße Batterie die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse beschrieben worden sind. Es ist denkbar, dass es sich bei der Batterie um eine Traktionsbatterie für ein Hochvoltnetz des Fahrzeuges handelt. Vorzugsweise kann die Batterie jedoch für eine Energieversorgung eines Niederspannungsnetzes, insbesondere mit 12 Volt oder 48 Volt, ausgebildet sein. Wenn es sich bei der Batterie um eine Starterbatterie handelt, kann die Batterie zum Versorgen elektrischer Komponenten vor dem Motorstart handeln. Durch die Starterbatterie kann z. B. ein Anlasser eines Verbrennungsmotors aktivierbar oder eine Traktionsbatterie mit einem Hochvoltnetz eines Elektromotors verbindbar sein. Die Batteriezellen sind insbesondere in einem Gehäuseinnenraum des Batteriegehäuses angeordnet. Vorzugsweise weist die Batterie zumindest zwei Anschlusskontakte zum Anschluss an ein Bordnetz des Fahrzeuges auf. Die Batterie kann insbesondere auch als Akkumulator bezeichnet werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Batterie, insbesondere einer erfindungsgemäßen Batterie, vorgesehen. Die Batterie weist eine Gehäuseeinheit eines Batteriegehäuses auf, die einen Gehäuseinnenraum zumindest teilweise umgibt und ein Kanalsystem mit mehreren Kanälen zum Führen eines Fluides zum Temperieren des Gehäuseinnenraums aufweist. Das Verfahren umfasst, insbesondere in Form von Verfahrensschritten:
    • - Bereitstellen eines Grundkörpers zur Definition zumindest eines Abschnitts des Gehäuseinnenraums und zumindest einer ersten Gehäuseseite der Gehäuseeinheit,
    • - Zumindest teilweises oder vollständiges Herstellen von Kanälen des Kanalsystems, die sich zumindest teilweise entlang der ersten Gehäuseseite in unterschiedliche Richtungen erstrecken, und einer Leitstruktur des Kanalsystems für eine gemeinsame Fluidkommunikation der Kanäle mit einer ersten Fluidschnittstelle für einen externen Zugang zum Kanalsystem, wobei das zumindest teilweise Herstellen der Kanäle und der Leitstruktur auf dem Grundkörper erfolgt,
    • - Fertigstellen der Batterie durch Anordnen mehrerer Batteriezellen im Gehäuseinnenraum, insbesondere an einem Kernelement der Gehäuseeinheit zur zumindest teilweisen Definition des Gehäuseinnenraums und/oder im Grundkörper, durch Verbinden von Kanalabschnitten der Kanäle, durch Anordnen der ersten Fluidschnittstelle an der Leitstruktur und durch Verschließen des Gehäuseinnenraums.
  • Somit bringt ein erfindungsgemäßes Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse und/oder eine erfindungsgemäße Batterie beschrieben worden sind. Der Grundkörper kann beispielsweise eine Innenschale eines Haubenelementes umfassen. Es kann vorgesehen sein, dass zum Anordnen der Batteriezellen im Gehäuseinnenraum zunächst ein Kernelement der Gehäuseeinheit bereitgestellt wird, um einen Teil des Gehäuseinnenraums zu definieren. Dabei können die Batteriezellen im Kernelement angeordnet werden. Anschließend kann der Gehäuseinnenraum durch das Haubenelement der Gehäuseeinheit verschlossen werden. Insbesondere können das Kernelement und das Haubenelement beim Verschließen des Gehäuseinnenraums, vorzugsweise durch eine direkte Verschraubung, aneinander befestigt werden. Die Verschraubung kann von der ersten und/oder einer zweiten Gehäuseseite aus erfolgen. Beim Verbinden der Kanalabschnitte kann das Kanalsystem fertiggestellt werden.
  • Es ist ferner bei einem erfindungsgemäßen Verfahren denkbar, dass der Grundkörper durch eine erste Materialkomponente gebildet ist und die Leitstruktur durch eine zweite Materialkomponente, wobei die erste und zweite Materialkomponente beim Herstellen der Leitstruktur stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Insbesondere kann die Leiterstruktur durch ein Zweikomponenten-Kunststoffspritzgussverfahren kreiert werden. Dadurch kann ein Hybridbauteil, insbesondere in Form eines Haubenelementes, gebildet werden. Somit kann die Leitstruktur in einfacher und kostengünstiger Art und Weise gebildet werden.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin denkbar, dass der Grundkörper beim Herstellen der Leitstruktur mit der zweiten Materialkomponente zumindest abschnittsweise umhüllt wird. Dadurch kann eine Hülle gebildet werden, die das Kanalsystem gegenüber einem Wärmeaustausch nach außen abschirmt und/oder eine fertigungsgerechte Begrenzung der Kanäle ermöglicht. Insbesondere kann dadurch ein quaderförmiges Haubenelement für die Gehäuseeinheit gebildet werden.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
    • 1 eine erfindungsgemäße Batterie in einer Perspektivansicht in einem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 2 eine erste Gehäuseseite einer Gehäuseeinheit eines Batteriegehäuses der Batterie,
    • 3 einen Mittelteil des Batteriegehäuses in einer Draufsicht von der ersten Gehäuseseite,
    • 4 das Batteriegehäuse in einer geschnittenen Seitenansicht,
    • 5 ein Haubenelement des Batteriegehäuses mit einer ersten Materialkomponente und einer zweiten Materialkomponente,
    • 6 die erste Materialkomponente des Haubenelementes, und
    • 7 ein Kernelement eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses der Batterie.
  • In der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden für die gleichen technischen Merkmale auch in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Batterie 4 für ein Fahrzeug, insbesondere in Form einer Starterbatterie für das Fahrzeug in perspektivischer Ansicht. Die Batterie 4 weist ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse 1 mit einem Gehäuseinnenraum 2 auf, in welchem mehrere Batteriezellen 3 angeordnet sind.
  • Das Batteriegehäuse 1 umfasst eine Gehäuseeinheit 10, die den Gehäuseinnenraum 2 zumindest teilweise umgibt und ein Kanalsystem 20 mit mehreren Kanälen 21, die zum Führen eines Fluides zum Temperieren des Gehäuseinnenraums 2 ausgebildet sind. Bei dem Fluid kann es sich beispielsweise um Luft oder Wasser handeln. Zum Temperieren kann das Fluid durch das Kanalsystem 20 strömen, wodurch ein Wärmeaustausch mit dem Gehäuseinnenraum 2 erfolgt. Dadurch können die Batteriezellen 3, insbesondere indirekt, gekühlt oder erwärmt werden.
  • Für einen externen Zugang zum Kanalsystem 20 weist die Gehäuseeinheit 10 zumindest eine erste Gehäuseseite 10.1 mit einer ersten Fluidschnittstelle 11 auf. Über die erste Fluidschnittstelle 11 kann das Kanalsystem 20 beispielsweise an ein Kühlsystem, insbesondere einen Kühlkreislauf, des Fahrzeuges anschließbar sein. Ferner weist die Gehäuseeinheit 10 zumindest eine zweite Gehäuseseite 10.2 mit einer zweiten Fluidschnittstelle 12 für einen externen Zugang zum Kanalsystem 20 auf. Dadurch kann das Kanalsystem 20 in einen Leitungsabschnitt des Kühlsystems integriert und von dem Fluid durchflossen werden. Beispielsweise kann das Fluid an der ersten Fluidschnittstelle 11 in das Kanalsystem 20 eintreten und an der zweiten Fluidschnittstelle 12 aus dem Kanalsystem 20 austreten oder umgekehrt. Wie in 1 dargestellt, weist die Gehäuseeinheit 10 ein erstes Deckelelement 14 zum zumindest teilweisen Abdecken der Kanäle 21 an der ersten Gehäuseseite 10.1 und ein zweites Deckelelement 15 zum zumindest teilweisen Abdecken der Kanäle 21 an der zweiten Gehäuseseite 10.2 auf. Vorzugsweise ist die erste Fluidschnittstelle 11 in das erste Deckelelement 14 und die zweite Fluidschnittstelle 12 in das zweite Deckelelement 15 integriert. Für den Durchfluss des Fluides durch das Kanalsystem 20 kann ein Antrieb 24, z. B. in Form einer Pumpe, in das Kanalsystem 20, die erste Fluidschnittstelle und/oder die zweite Fluidschnittstelle integriert sein, wie in 4 gezeigt.
  • Für den Durchfluss des Fluides weist die Gehäuseeinheit 10 einen Mittelteil 13 auf, welcher sich zwischen der ersten Gehäuseseite 10.1 und der zweiten Gehäuseseite 10.2 erstreckt und den Gehäuseinnenraum 2 umlaufend umgibt. Ferner verlaufen die Kanäle 21 des Kanalsystems 20 dabei, wie in 3 in der Draufsicht auf den Mittelteil 13 von der ersten Gehäuseseite 10.1 aus gezeigt, entlang zumindest einer Seite, vorzugsweise entlang zumindest zweier gegenüberliegender Seiten, des Mittelteils 13 von der ersten Gehäuseseite 10.1 zur zweiten Gehäuseseite 10.2 und/oder umgekehrt.
  • Weiterhin erstrecken sich die Kanäle 21, wie in 2 gezeigt, zumindest teilweise entlang der ersten Gehäuseseite 10.1 in unterschiedliche Richtungen. Dadurch kann die erste Fluidschnittstelle 11 beispielsweise rohrartig, insbesondere als Stutzen, ausgebildet sein, um das Fluid in einem bestimmten Bereich an der ersten Gehäuseseite 10.1 in das Kanalsystem 20 einzuleiten. Dazu weist das Kanalsystem 20 ferner eine Leitstruktur 22 für eine gemeinsame Fluidkommunikation der Kanäle 21 mit der ersten Fluidschnittstelle 11 auf. Die Leitstruktur 22 ist dabei durch einen sternförmigen Verlauf von Begrenzungselementen 21.1 gebildet. Insbesondere laufen die Begrenzungselemente 21.1 an einer Verteilstelle 22.1 der Leitstruktur 22 zusammen. Die Verteilstelle 22.1 kann beispielsweise eine aerodynamische oder hydrodynamische Form aufweisen, um die Leitung der Fluidströmung weiter zu verbessern. An der Verteilstelle 22.1 weisen jeweils zwei der Begrenzungselemente 21.1 einen Winkel 21.2 zueinander auf, wodurch jeweils eine Kanalöffnung zu der ersten Fluidschnittstelle 11 gebildet ist. Ein Winkelmaß des Winkels 21.2 kann ferner genutzt werden, um unterschiedliche Strömungsverhältnisse in den Kanälen 21 zu generieren und/oder um die Kanäle 21 mit jeweils unterschiedlichen Volumenströmen des Fluides zu beaufschlagen. Zur lokal unterschiedlichen Verteilung der Fluidströmung können sich die Winkel 21.2, insbesondere die Winkelmaße, zumindest teilweise unterscheiden. Vorzugsweise liegen das erste Deckelelement 14 und das zweite Deckelelement 15 jeweils auf den Begrenzungselementen 21.1 auf, um die Kanäle 21 an der ersten Gehäuseseite 10.1 und der zweiten Gehäuseseite 10.2, insbesondere außerhalb der ersten Fluidschnittstelle 11 und der zweiten Fluidschnittstelle 12, abzudichten.
  • Insbesondere erstrecken sich die Kanäle 21 außerdem zumindest teilweise entlang der zweiten Gehäuseseite 10.2 in unterschiedliche Richtungen. Dazu weist das Kanalsystem 20 vorzugsweise eine weitere Leitstruktur 22 für eine gemeinsame Fluidkommunikation der Kanäle 21 mit der zweiten Fluidschnittstelle 12 auf. Die weitere Leitstruktur 22 kann beispielsweise analog zu 2 aus der Sicht der zweiten Gehäuseseite 10.2 ausgebildet sein. Dabei weist die Gehäuseeinheit 10 insbesondere eine geometrische Mittelebene 10.3 auf, die sich mittig von der ersten Gehäuseseite 10.1 zur zweiten Gehäuseseite 10.2 erstreckt. Die Mittelebene 10.3 ist in 1 als mathematische Ebene im Querschnitt gezeigt. Wenn sowohl die Leitstruktur 22 der ersten Gehäuseseite 10.1 als auch die weitere Leitstruktur 22 der zweiten Gehäuseseite 10.2 gemäß der in 2 dargestellten Draufsicht ausgebildet sind, sind die erste Fluidschnittstelle 11 und die zweite Fluidschnittstelle 12 auf gegenüberliegenden Seiten der Mittelebene 10.3 angeordnet. Dadurch können die Kanäle 21 von der ersten Fluidschnittstelle 11 zur zweiten Fluidschnittstelle 12 die gleiche oder im Wesentlichen gleiche Länge aufweisen, obwohl die Kanäle 21 auf der ersten Gehäuseseite 10.1 und auf der zweiten Gehäuseseite 10.2 jeweils asymmetrisch verlaufen.
  • Durch den Verlauf der Kanäle 21 entlang der ersten Gehäuseseite 10.1 und der zweiten Gehäuseseite 10.2 kann eine vorteilhafte Umströmung des Gehäuseinnenraums 2 erzielt werden. Ferner kann dadurch aber auch eine vorteilhafte Ein- und/oder Ausleitung des Fluides zwischen der ersten Fluidschnittstelle 11 und/oder der zweiten Fluidschnittstelle 12 und Kanalabschnitten 21.3, die sich entlang der beiden Seiten des Mittelteils 13 erstrecken, ermöglicht werden. Am Übergang von der ersten Gehäuseseite 10.1 und/oder der zweiten Gehäuseseite 10.2 zum Mittelteil 13 weisen die Kanäle 21 dabei einen Knick 23 auf.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass die die Gehäuseeinheit 10 ein Kernelement 16, wie in 7 dargestellt, aufweist. Das Kernelement 16 weist vorzugsweise ein Metall, insbesondere Aluminium, auf. Zusätzlich oder alternativ kann das Kernelement 16 vorteilhafterweise als Stranggussteil ausgeführt sein. Zur Ausbildung der Kanäle 21 an den Seiten des Mittelteils 13 weist jeder der Kanäle 21 zumindest einen Kanalabschnitt 21.3 auf, welcher in eine Wandung des Kernelementes 16, insbesondere integral, integriert ist. Insbesondere bildet das Kernelement 16 ferner zumindest eine Innenfläche des Gehäuseinnenraums 2 aus. Durch die Ausbildung aus Metall kann die Gehäuseeinheit 10 im Bereich des Kernelementes 16 eine hohe Festigkeit aufweisen. Darüber hinaus kann dadurch eine hohe Wärmeleitfähigkeit bereitgestellt werden, wodurch ein Wärmeaustausch zwischen den Kanälen 21 und dem Gehäuseinnenraum 2 begünstigt ist. Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Kernelement 16 eine Kühlstruktur 17 aufweist, die separat zu dem Kanalsystem 20 ausgebildet sein kann. Die Kühlstruktur 17 kann zur, lokal verbesserten Wärmeleitung beispielsweise an einer Bodenplatte des Kernelementes 16 ausgebildet sein.
  • Zum Verschluss des Gehäuseinnenraums 2, der zumindest teilweise durch das Kernelement 16 definiert ist, umfasst die Gehäuseeinheit 10 ferner ein Haubenelement 30, welches in 5 gezeigt ist. Durch das Haubenelement 30 ist zumindest teilweise die erste Gehäuseseite 10.1, die zweite Gehäuseseite 10.2 und/oder der Mittelteil 13 ausbildet. Das Haubenelement 30 ist als Hybridbauteil ausgebildet, bei welchem eine erste Materialkomponente 31 und eine zweite Materialkomponente 32 stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Die erste Materialkomponente 31 bildet eine Innenschale zur Begrenzung des Gehäuseinnenraums 2 und ist in 6 gezeigt. Die zweite Materialkomponente 32 bildet eine Außenschale zur zumindest abschnittsweisen Umhüllung der Innenschale. Wie in 5 dargestellt, kann die zweite Materialkomponente 32 die erste Materialkomponente 31 an fünf Seiten umgeben, um eine quaderförmige Struktur zu schaffen. Dabei weist das Haubenelement 30 eine Öffnung 33 auf, in welcher das Kernelement 16 bei einer Montage des Batteriegehäuses 1 zumindest teilweise aufgenommen wird. Vorzugsweise werden das Haubenelement 30 und das Kernelement 16 bei der Montage, insbesondere durch Verschraubung, aneinander befestigt. Für eine vorteilhafte Montage und eine hohe Festigkeit sind die erste Materialkomponente 31 des Haubenelementes 30 und das Kernelement 16 insbesondere u-artig ausgebildet, so dass das Haubenelement 30 und das Kernelement 16 zueinander korrespondieren.
  • Bei der ersten Materialkomponente 31 handelt es sich vorzugsweise um ein Metall, insbesondere in Form von Aluminium. Dadurch kann analog zum Kernelement 16 eine hohe Festigkeit und vorteilhafte Wärmeleitung zum Gehäuseinnenraum 2 gegeben sein. Vorzugsweise sind die erste Gehäuseseite 10.1 und die zweite Gehäuseseite 10.2 an einer Innenseite zum Gehäuseinnenraum 2 durch die erste Materialkomponente 31 gebildet. Bei der zweiten Materialkomponente 32 handelt es sich vorzugsweise um einen, insbesondere glasfaserverstärkten, Kunststoff. Beispielsweise kann die erste Materialkomponente 31 zur Herstellung der Batterie 4 mit dem Kunststoff umspritzt werden.
  • Dadurch kann auch in vorteilhafterweise die Leitstruktur 22 auf der ersten und/oder zweiten Gehäuseseite 10.2 zumindest teilweise durch die zweite Materialkomponente 32 gebildet sein. Beispielsweise können die Begrenzungselemente 21.1 der Kanäle 21 auf der ersten Gehäuseseite 10.1 und auf der zweiten Gehäuseseite 10.2 durch anspritzen der zweiten Materialkomponente 32 an die erste Materialkomponente 31 hergestellt werden. Dadurch kann in einfacher Art und Weise eine für die Fluidströmung vorteilhafte, gekrümmte Form hergestellt werden.
  • Zur Herstellung der Batterie 4 kann daher in einfacher Art und Weise ein Bereitstellen 101 eines Grundkörpers 31 in Form der ersten Materialkomponente 31 und/oder der Innenschale zur Definition zumindest eines Abschnitts des Gehäuseinnenraums 2 und der ersten Gehäuseseite 10.1 und der zweiten Gehäuseseite 10.2 vorgesehen sein. Daraufhin kann ein zumindest teilweises Herstellen 102 der Kanäle 21 und der Leitstruktur 22 des Kanalsystems 20 auf dem Grundkörper 31 erfolgen. Anschließend kann ein Fertigstellen 103 der Batterie 4 durch Anordnen der Batteriezellen 3 im Gehäuseinnenraum 2, beispielsweise im Kernelement 16 oder unter dem Haubenelement 30, Verbinden von Kanalabschnitten 21.3 der Kanäle 21, Anordnen der ersten Fluidschnittstelle 11 und der zweiten Fluidschnittstelle 12 an der Leitstruktur 22 und Verschließen des Gehäuseinnenraums 2 erfolgen. Zum Verbinden der Kanalabschnitte 21.3 und zum gleichzeitigen Verschließen des Gehäuseinnenraums 2 kann beispielsweise eine Befestigung des Haubenelementes 30 am Kernelement 16 durchgeführt werden. Weiterhin können die erste Fluidschnittstelle 11 und die zweite Fluidschnittstelle 12 durch ein Anordnen des ersten Deckelelementes 14 und des zweiten Deckelelementes 15 an der ersten Gehäuseseite 10.1 und der zweiten Gehäuseseite 10.2 mit dem Kanalsystem 20 verbunden werden.
  • Um die Komplexität möglichst vieler Einzelteile des Batteriegehäuses 1 gering zu halten, können ferner unterschiedliche Funktionen in das Haubenelement 30 integriert sein. Vorteilhafterweise weist das Haubenelement 30 zumindest einen Anschlusskontakt 34 für einen externen Anschluss an die Batteriezellen 3, eine Griffeinheit 35 zum Transport des Batteriegehäuses 1 und ein Entlüftungsventil 36 zur Entlüftung des Gehäuseinnenraums 2 auf. Darüber hinaus kann eine Steuereinheit 37 zum Batteriemanagement in das Haubenelement 30 integriert sein.
  • Durch die Kanäle 21, welche sich über die Seiten des Mittelteils 13 sowie die erste Gehäuseseite 10.1 und die zweite Gehäuseseite 10.2 erstrecken, kann ein großflächiger Wärmeaustausch zwischen dem Fluid und dem Gehäuseinnenraum 2 erfolgen. Weiterhin kann die Batterie 4 durch die lokale Ausgestaltung der ersten Fluidschnittstelle 11 und der zweiten Fluidschnittstelle 12 vorteilhaft in das Kühlsystem des Fahrzeugs eingebunden werden. Durch das Kanalsystem 20 ergeben sich ferner vorteilhafte Strömungseigenschaften des Fluides. Dabei wechselwirken die vorteilhaften Strömungs- und Wärmeleiteigenschaften jeweils mit einer fertigungs- und belastungsgerechten Ausgestaltung der Batterie 4, wodurch sich funktionale Vorteile wie auch Kostenvorteile der Batterie 4 ergeben.
  • Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Batteriegehäuse
    2
    Gehäuseinnenraum
    3
    Batteriezellen
    4
    Batterie
    10
    Gehäuseeinheit
    10.1
    erste Gehäuseseite
    10.2
    zweite Gehäuseseite
    10.3
    Mittelebene
    11
    erste Fluidschnittstelle
    12
    zweite Fluidschnittstelle
    13
    Mittelteil
    14
    erstes Deckelelement
    15
    zweites Deckelelement
    16
    Kernelement
    17
    Kühlstruktur
    20
    Kanalsystem
    21
    Kanäle
    21.1
    Begrenzungselemente
    21.2
    Winkel
    21.3
    Kanalabschnitt
    22
    Leitstruktur
    22.1
    Verteilstelle
    23
    Knick
    24
    Antrieb
    30
    Haubenelement
    31
    erste Materialkomponente
    32
    zweite Materialkomponente
    33
    Öffnung
    34
    Anschlusskontakt
    35
    Griffeinheit
    36
    Entlüftungsventil
    37
    Steuereinheit
    101
    Bereitstellen
    102
    Kreieren
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017127807 A1 [0003]

Claims (23)

  1. Batteriegehäuse (1), insbesondere für eine Starterbatterie für ein Fahrzeug, aufweisend einen Gehäuseinnenraum (2) für eine Anordnung von mehreren Batteriezellen (3), und eine Gehäuseeinheit (10), die den Gehäuseinnenraum (2) zumindest teilweise umgibt und ein Kanalsystem (20) mit mehreren Kanälen (21) zum Führen eines Fluides zum Temperieren des Gehäuseinnenraums (2) aufweist, wobei die Gehäuseeinheit (10) zumindest eine erste Gehäuseseite (10.1) mit einer ersten Fluidschnittstelle (11) für einen externen Zugang zum Kanalsystem (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kanäle (21) zumindest teilweise entlang der ersten Gehäuseseite (10.1) in unterschiedliche Richtungen erstrecken und das Kanalsystem (20) eine Leitstruktur (22) für eine gemeinsame Fluidkommunikation der Kanäle (21) mit der ersten Fluidschnittstelle (11) aufweist.
  2. Batteriegehäuse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitstruktur (22) durch Begrenzungselemente (21.1) der Kanäle (21), insbesondere durch einen sternförmigen Verlauf der Begrenzungselemente (21.1), gebildet ist.
  3. Batteriegehäuse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitstruktur (22) eine Verteilstelle (22.1) aufweist, an welcher die Begrenzungselemente (21.1) an der ersten Gehäuseseite (10.1) zusammenlaufen, wobei jeweils zwei der Begrenzungselemente (21.1) an der Verteilstelle (22.1) einen Winkel (21.2) zueinander aufweisen, welcher eine Kanalöffnung bildet, insbesondere wobei sich die Winkel (21.2) zur lokal unterschiedlichen Verteilung einer Fluidströmung des Fluides zumindest teilweise unterscheiden.
  4. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (10) einen Mittelteil (13) aufweist, welcher sich von der ersten Gehäuseseite (10.1) erstreckt und den Gehäuseinnenraum (2) umlaufend umgibt, wobei sich die Kanäle (21) entlang zumindest einer Seite, vorzugsweise entlang zumindest zweier gegenüberliegender Seiten, des Mittelteils (13) erstrecken.
  5. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (10) zumindest eine zweite Gehäuseseite (10.2) mit einer zweiten Fluidschnittstelle (12) für einen externen Zugang zum Kanalsystem (20) aufweist, wobei der Mittelteil (13) zwischen der ersten Gehäuseseite (10.1) und der zweiten Gehäuseseite (10.2) angeordnet ist, insbesondere wobei sich die Kanäle (21) zumindest teilweise entlang der zweiten Gehäuseseite (10.2) in unterschiedliche Richtungen erstrecken und das Kanalsystem (20) eine weitere Leitstruktur (22) für eine gemeinsame Fluidkommunikation der Kanäle (21) mit der zweiten Fluidschnittstelle (12) aufweist.
  6. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (10) eine geometrische Mittelebene (10.3) aufweist, die sich mittig von der ersten Gehäuseseite (10.1) zur zweiten Gehäuseseite (10.2) erstreckt, wobei die erste Fluidschnittstelle (11) und die zweite Fluidschnittstelle (12) auf gegenüberliegenden Seiten der Mittelebene (10.3) angeordnet sind.
  7. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (21) am Übergang von der ersten Gehäuseseite (10.1) und/oder der zweiten Gehäuseseite (10.2) zum Mittelteil (13) einen Knick (23) aufweisen.
  8. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (10) ein erstes Deckelelement (14) zum zumindest teilweisen Abdecken der Kanäle (21) an der ersten Gehäuseseite (10.1) und/oder ein zweites Deckelelement (15) zum zumindest teilweisen Abdecken der Kanäle (21) an der zweiten Gehäuseseite (10.2) umfasst, insbesondere wobei die erste Fluidschnittstelle (11) in das erste Deckelelement (14) und/oder die zweite Fluidschnittstelle (12) in das zweite Deckelelement (15) integriert ist.
  9. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (10) ein Haubenelement (30) zum Verschluss des Gehäuseinnenraums (2) aufweist, wobei durch das Haubenelement (30) zumindest teilweise die erste Gehäuseseite (10.1), die zweite Gehäuseseite (10.2) und/oder der Mittelteil (13) ausbildet ist.
  10. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (10) ein Hybridbauteil aufweist und/oder das Haubenelement (30) als Hybridbauteil ausgebildet ist, bei welchem eine erste Materialkomponente (31) und eine zweite Materialkomponente (32) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
  11. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der ersten Materialkomponente (31) um ein Metall, insbesondere in Form von Aluminium, und bei der zweiten Materialkomponente (32) um einen, insbesondere glasfaserverstärkten, Kunststoff handelt.
  12. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitstruktur (22), insbesondere die Begrenzungselemente (21.1) der Kanäle (21), auf der ersten und/oder zweiten Gehäuseseite (10.2) zumindest teilweise durch die zweite Materialkomponente (32) gebildet ist.
  13. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Materialkomponente (31) eine Innenschale zur Begrenzung des Gehäuseinnenraums (2) und die zweite Materialkomponente (32) eine Außenschale zur zumindest abschnittsweisen Umhüllung der Innenschale bildet.
  14. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (10) ein Kernelement (16) aufweist, wobei das Haubenelement (30) eine Öffnung (33) aufweist, in welcher das Kernelement (16) zumindest teilweise aufgenommen ist, insbesondere wobei das Haubenelement (30) und das Kernelement (16) aneinander befestigt sind.
  15. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernelement (16) ein Metall, insbesondere Aluminium, aufweist, und/oder als Stranggussteil ausgeführt ist.
  16. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Kanäle (21) zumindest einen Kanalabschnitt (21.3) aufweist, welcher in eine Wandung des Kernelementes (16), insbesondere integral, integriert ist.
  17. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Materialkomponente (31) des Haubenelementes (30) und/oder das Kernelement (16) u-artig ausgebildet sind.
  18. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haubenelement (30) zumindest einen Anschlusskontakt (34) für einen externen Anschluss an die Batteriezellen (3), eine Griffeinheit (35) zum Transport des Batteriegehäuses (1) und/oder ein Entlüftungsventil (36) zur Entlüftung des Gehäuseinnenraums (2) aufweist.
  19. Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (37) zum Batteriemanagement in die Gehäuseeinheit (10), insbesondere in das Haubenelement (30), integriert ist.
  20. Batterie (4), insbesondere Starterbatterie für ein Fahrzeug, aufweisend mehrere Batteriezellen (3) und ein Batteriegehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  21. Verfahren zum Herstellen einer Batterie (4), insbesondere einer Batterie (4) nach Anspruch 20, mit einer Gehäuseeinheit (10) eines Batteriegehäuses (1), die einen Gehäuseinnenraum (2) zumindest teilweise umgibt und ein Kanalsystem (20) mit mehreren Kanälen (21) zum Führen eines Fluides zum Temperieren des Gehäuseinnenraums (2) aufweist, umfassend: - Bereitstellen (101) eines Grundkörpers (31) zur Definition zumindest eines Abschnitts des Gehäuseinnenraums (2) und zumindest einer ersten Gehäuseseite (10.1) der Gehäuseeinheit (10), - Zumindest teilweises Herstellen (102) von Kanälen (21) des Kanalsystems (20), die sich zumindest teilweise entlang der ersten Gehäuseseite (10.1) in unterschiedliche Richtungen erstrecken, und einer Leitstruktur (22) des Kanalsystems (20) für eine gemeinsame Fluidkommunikation der Kanäle (21) mit einer ersten Fluidschnittstelle (11) für einen externen Zugang zum Kanalsystem (20), wobei das zumindest teilweise Herstellen (102) der Kanäle und der Leitstruktur (22) auf dem Grundkörper (31) erfolgt, - Fertigstellen (103) der Batterie (4) durch Anordnen mehrerer Batteriezellen (3) im Gehäuseinnenraum (2), durch Verbinden von Kanalabschnitten (21.3) der Kanäle (21), durch Anordnen der ersten Fluidschnittstelle (11) an der Leitstruktur (22) und durch Verschließen des Gehäuseinnenraums (2).
  22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (31) durch eine erste Materialkomponente (31) gebildet ist und die Leitstruktur (22) durch eine zweite Materialkomponente (32), die beim Herstellen (102) der Leitstruktur (22) stoffschlüssig miteinander verbunden werden.
  23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (31) beim Herstellen (102) der Leitstruktur (22) mit der zweiten Materialkomponente (32) zumindest abschnittsweise umhüllt wird.
DE102021129846.6A 2021-11-16 2021-11-16 Batteriegehäuse, Batterie, sowie Verfahren zum Herstellen einer Batterie Pending DE102021129846A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021129846.6A DE102021129846A1 (de) 2021-11-16 2021-11-16 Batteriegehäuse, Batterie, sowie Verfahren zum Herstellen einer Batterie
US17/987,111 US20230155203A1 (en) 2021-11-16 2022-11-15 Battery Housing, Battery and Method for Manufacturing a Battery
CN202211437350.5A CN116137359A (zh) 2021-11-16 2022-11-16 电池壳体、电池及电池制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021129846.6A DE102021129846A1 (de) 2021-11-16 2021-11-16 Batteriegehäuse, Batterie, sowie Verfahren zum Herstellen einer Batterie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021129846A1 true DE102021129846A1 (de) 2023-05-17

Family

ID=86144297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021129846.6A Pending DE102021129846A1 (de) 2021-11-16 2021-11-16 Batteriegehäuse, Batterie, sowie Verfahren zum Herstellen einer Batterie

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230155203A1 (de)
CN (1) CN116137359A (de)
DE (1) DE102021129846A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090305124A1 (en) 2006-04-03 2009-12-10 Lg Chem, Ltd Battery Pack Comprising Combined Temperature-Controlling System
DE102011011650A1 (de) 2010-02-26 2011-11-10 GM Global Technology Operations LLC U-förmige Kühlplatte mit massiven Rippen für Lithiumpouch-Zellen
DE102017127807A1 (de) 2017-11-24 2019-05-29 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batterieeinrichtung für ein wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090305124A1 (en) 2006-04-03 2009-12-10 Lg Chem, Ltd Battery Pack Comprising Combined Temperature-Controlling System
DE102011011650A1 (de) 2010-02-26 2011-11-10 GM Global Technology Operations LLC U-förmige Kühlplatte mit massiven Rippen für Lithiumpouch-Zellen
DE102017127807A1 (de) 2017-11-24 2019-05-29 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batterieeinrichtung für ein wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
US20230155203A1 (en) 2023-05-18
CN116137359A (zh) 2023-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016206463A1 (de) Halterung für batteriezellen, batteriemodul, speicherbatterie und fahrzeug
DE102016125859A1 (de) Wärmetauscher für eine elektrische Komponente wie eine Batterie oder einer Leistungselektronik in einem Kraftfahrzeug sowie Herstellungsverfahren
DE102014112628A1 (de) Kühlbares Batteriemodul
EP3611738A1 (de) Kühlmanschette für energieleitungen
DE102016216848B4 (de) Hochfrequenzentladungszündvorrichtung
DE102012221686A1 (de) Gehäuseanordnung zum Einschließen und Erden einer elektrischen Teilbaugruppe
EP2984700A1 (de) Wärmeübertragerbauteil
DE102019132687A1 (de) Stromspeicherbatterie und entsprechendes Wärmeregelungselement
DE102017217814A1 (de) Batteriegehäuse für ein Fahrzeug
DE112019002133B4 (de) Stromversorgungsvorrichtung
DE102012220280A1 (de) Elektronikgehäuse
DE102021129846A1 (de) Batteriegehäuse, Batterie, sowie Verfahren zum Herstellen einer Batterie
WO2017045951A1 (de) Verfahren zur herstellung einer kühlvorrichtung zur kühlung von batterien
EP2696433A1 (de) Kühlvorrichtung für eine Fahrzeugbatterie
EP3451463B1 (de) Anordnung zum verbinden elektrischer leitungen
DE102020212685A1 (de) Vorrichtung zur Ölversorgung einer elektrischen Maschine und elektrische Maschine umfassend eine Vorrichtung zur Ölversorgung
EP4029131A1 (de) Leistungselektronikmodul mit über einen haftvermittler angebrachten dichtungsummantelung; elektrische antriebsmaschine; sowie herstellverfahren
EP3091208B1 (de) Frischluftversorgungseinrichtung für eine brennkraftmaschine und zugehöriges herstellungsverfahren
DE102020105406A1 (de) Strukturbauteil mit einer darin integrierten Brennstoffzelleneinheit
EP2637234B1 (de) Batterieaufbau für ein Kraftfahrzeug
DE102022004861A1 (de) Fluidleitendes Strukturbauteil, Verfahren zum Entformen eines im Spitzgussverfahren hergestellten fluidleitenden Strukturbauteils, Thermomanagementmodul mit einer solchen und Fahrzeug mit einem solchen
DE102017214476A1 (de) Batteriemodul, Batteriezellenaufnahme und Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls
DE102016000338A1 (de) Anschlussflansch einer Fluidvorrichtung, Fluidvorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Anschlussflanschs
DE102019105201A1 (de) Gehäusewandung sowie Fahrzeukomponente
DE102022102555A1 (de) Batteriegehäuse für ein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug, Verfahren und Formwerkzeug zur Herstellung eines Batteriegehäuses

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: BALS & VOGEL PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE

R016 Response to examination communication